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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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空气的存在
一、单选题
1.如图所示的现象中,不能运用大气压强知识解释的是(
??)
A.?甲图:用纸板盖住水杯,倒置后水不流出
B.?乙图:吸盘能吸附在墙上
C.?丙图:台风能掀开屋顶的瓦
D.?丁图:用吸管喝饮料
2.下列现象中与大气压无关的是(
??)
A.?马德堡半球实验
B.?用吸管吸饮料盒中的牛奶
C.?医生用注射器给病人注射药液
D.?护士用注射器吸取药液
3.央视“大风车”栏目常介绍科普知识,其中介绍了“天气预报瓶”的创意新品(如图所示),A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。小科仿制了一个,发现比较灵验,当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。下列说法不正确的是(??
)
A.?A管液面上升时,显示大气压增大
B.?A管和B管液面相平时,瓶内气压等于外界大气压
C.?“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报
D.?B球内装有较多红墨水,可减小瓶内温度变化造成的干扰
4.促使空气水平运动的主要因素是(??
)
A.?地球自转???????????????????B.?海洋???????????????????C.?不同纬度接收的太阳热量不同???????????????????D.?陆地地形
5.有关大气压的说法正确的是(??
)
A.?大气压的方向只能竖直向下????????????????????????????????B.?同一地点的大气压是固定不变的
C.?大气压随高度的增高而增大????????????????????????????????D.?大气压随高度的增高而减小
6.负压救护车是一种新型救护车,因车内的气压低于车外而得名。下列处于负压状态的是(???
)
A.?充完气的汽车轮胎??????????????????????????????????????????????B.?高空飞行中的飞机机舱
C.?吸饮料之初的吸管??????????????????????????????????????????????D.?太空飞行中的“神七”返回舱
7.以下实例中没有应用大气压的是(??
)
A.?抽水机抽水?????????????????????????????????????????????????????????B.?用针筒抽取药液
C.?背双肩书包比单肩书包舒服????????????????????????????????D.?把带吸盘的挂衣钩按在平整的墙壁上
8.下列事例中,有一个作用原理与其他三个不相同,这个事例是(??
)
A.?挂衣吸盘???????????????????????B.?吸饮料???????????????????????C.?覆杯实验中纸片不掉???????????????????????D.?注射药液
9.下图为用医用注射器(针筒)做实验的示意图,①活塞下悬挂钩码、②左侧活塞顶着砝码、③向右拉动活塞,瓶中出现喷泉、④注射头形成喷水、⑤移动活塞可以控制烧瓶中水的沸腾。其中能说明存在大气压的实验是(??
)
A.?①②③????????????????????????????????B.?①③????????????????????????????????C.?①③④????????????????????????????????D.?①③④⑤
10.在验证大气压存在的覆杯实验中,小柯认为:“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了,而与大气压无关”。下列能帮助小柯改变这种想法的实验是(
??)
?
A.?如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不掉落
B.?如图乙,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落
C.?如图丙,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落
D.?如图丁,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出空气的过程中纸片掉落
11.如图所示,塑料杯中灌满水,用-张纸覆盖杯口并压紧,然后将杯悬空倒置,杯中的水和纸都不会落下。若此时在杯底用针扎小孔,观察到的现象是(??
)
A.?水会洒落????????????????????B.?水不会洒落????????????????????C.?水会从小孔喷出????????????????????D.?以上都不正确
12.负压救护车是一种新型救护车,因车内的气压低于车外而得名。下列处于负压状态的是(???
)
A.?充完气的汽车轮胎??????????????????????????????????????????????B.?漏气的气球
C.?吸饮料之初的吸管??????????????????????????????????????????????D.?太空中飞行的“神舟十一号”返回舱
13.将装满沸水的热水瓶中的水倒掉,塞住瓶口,若瓶塞不漏气,则过一段时间后,瓶塞很难拔出,这是因为(???
)
A.?由于瓶口的热胀冷缩的作用,瓶口对瓶塞的压力增大了
B.?经过一段时间后,瓶内气体压强减小,使瓶内外压强差增大
C.?经过一段时间,瓶口处水汽蒸发过多,使摩擦增大
D.?以上说法都不对
14.下列实验中,能证明大气压强存在的是(???
)
A.?将加有砝码的小桌放在海绵上,小桌腿陷入海绵中
B.?将硬纸片盖在装满水的试管口,倒置后水不会流出
C.?将连通器中装入水,当水不流动时,两边的液面相平
D.?将压强计的探头放入水中,U形管两边的液面出现高度差
15.“天宫二号”空间实验室于2016年9月15日成功发射。空间实验室内适宜宇航员工作生活的气压约为(???
)
A.?100Pa?????????????????????????????B.?1000Pa?????????????????????????????C.?10000Pa?????????????????????????????D.?100000Pa
16.冬季从保温瓶里倒出一些开水,塞紧瓶塞时,常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为倒出部分开水后(???
)
A.?使瓶内水发生汽化,瓶内气压增大??????????????????????B.?使瓶内水蒸气液化,瓶内气压减小
C.?使瓶内水蒸气受热膨胀,瓶内气压增大???????????????D.?外界进入的冷空气受热膨胀,瓶内气压增大
17.如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述中错误的是(???
)
A.?马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.?1个标准大气压的数值为1.01×105Pa(即760mm汞柱)
C.?大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压越大
D.?用钢笔吸墨水是应用大气压的事例
二、填空题
18.据图回答问题:
(1)如图甲中硬纸片不会掉下的事实是________存在的证据。
(2)把甲装置旋转任意角度,纸片都不会掉下来的事实证明了________?。
(3)有同学认为实验中是水粘住了纸片,老师用如图乙所示装置进行实验。随着空气被抽出,纸片掉下了,排除了纸片是被水粘住的可能。若换用容积和杯口大小均相同,而高度更大的杯子进行实验,要使同一硬纸片掉下(硬纸片的重力忽略不计),相同情况下需要抽气的时间会________(填“变长”、“变短”或“不变”)。
三、解答题
19.小陆同学在课外利用身边的硬币进行了实验,查寻规律:在地面附近同一高度,空气流速V与当地大气压强P的关系可表示为0.5ρV2+P=C;式中C是常量,ρ表示空气密度。根据上述关系式可知:
(1)常量C表示空气流速为0时的________。
(2)若硬币质量为m,则刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差△F=________。
(3)硬币上下表面积相同均为S,请导出刚好将硬币吹起时吹气速度V的表达式________(用ρ、s、m、g表示)
四、实验探究题
20.老师在课堂上做了一个有趣的实验:将两个纸杯轻轻叠在一起然后在杯口水平吹起,这时内杯会“跳”出来(如图),内杯为什么会“跳”出来呢?
小明认为吹气时有气流进入两杯间的空隙,增大了空隙间的气体压强,于是把内杯被顶出来了。小芳则认为吹气时,内杯口的空气流速增大,气压减小,而两杯之间的空气可认为流速为0,气压相对杯口较大,因而产生一个压强差,把内杯给顶出来。
为了证明谁的观点正确,他们先将两个同样的纸杯轻轻地叠在一起,并将外纸杯的底部剪去,然后做了以下实验:
(1)他们拿起叠在一起的杯子,然后对着杯口水平吹气(如图1),发现内杯没有跳起来,这个现象可以证明________的观点是正确的。
(2)他们将叠在一起的纸杯密封后固定在水平桌面上,然后对着杯口水平吹气(如图2),发现内杯跳了起来,请对内杯跳起来这个现象的原因作出解释:________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
C
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理,然后判断是否与大气压强有关。
【解答】A.甲图:用纸板盖住水杯,倒置后水不流出,是因为大气对它们有向上的压强,故A不合题意;?
B.乙图:吸盘能吸附在墙上,是因为大气对吸盘有压强,故B不合题意;?
C.丙图:台风能掀开屋顶的瓦,是因为屋顶上空气流速大压强小,而屋内空气流速小压强大,从而产生向上的压强,利用的是流体压强和流速的关系,故C符合题意;?
D.丁图:用吸管喝饮料,吸管内大气压强小,而吸管外大气压强大,于是饮料被压进口中,故D不合题意。
故选C。
2.【答案】
C
【解析】【分析】分析各个选项包含的物理原理,哪个与大气压强无关,哪个就是正确选项。
【解答】A.马德堡半球实验证明了大气压强的存在,且大气压强的数值很大,故A不合题意;
B.用吸管喝牛奶时,吸管中气压减小,在外界大气压强的作用下,牛奶被压进吸管,流入口中,故B不合题意;
C.医生用注射器给病人注射药液时,靠的是手对活塞产生的压力,与大气压强无关,故C符合题意;
D.用注射器抽取药液时,活塞向外拉动时,注射器内气压减小,在外界大气压强的作用下,药液被压进注射器的针筒,故D不合题意。
故选C。
3.【答案】
A
【解析】【分析】根据装置的结构和特点,结合大气压的大小受天气的变化影响的关系来判断。
【解答】一般来说,阴雨天的大气压比正常低,因此A管液面上升时,内外气体压强不等且外界大气压小,故A错误符合题意;
A管和B球液面相平时,两液面受到气体的压强相等,说明瓶内气压等于外界大气压,故B正确符合题意;
晴天时,大气压较高,因此A管内水面下降;阴天时,大气压较低,因此A管内水面上升,故C正确不合题意;
B球容积较大,红墨水越多,由于热胀冷缩引起的体积变化不明显,从而减小瓶内温度变化造成的干扰,故D正确不合题意。
故选A。
4.【答案】
C
【解析】【分析】由于地面冷热不均而形成的空气环流,它是大气运动最简单的形式。受热地区近地面气压低,受冷地区近地面气压高,高压处等压面向上凸起;低压处等压面向下凹陷。大气运动分为垂直运动和水平运动,引起大气运动的根本原因是高低纬度之间的热量差异。
【解答】地球上大气运动的主要热源是太阳辐射,由于太阳辐射的分布不均,故引起高低纬度之间的温度差异而引起大气运动。
故答案为:C
5.【答案】
D
【解析】【分析】根据大气压强的知识分析判断。
【解答】A.大气压的方向向各个方向,故A错误;
B.同一地点的大气压会受到天气的影响,晴天比阴天高,冬天比夏天高,故B错误;
CD.大气压随高度的增高而减小,故C错误、D正确。
故选D。
?
6.【答案】
C
【解析】【分析】对各个选项中内外的气压大小进行比较,哪个里面的气压小于外面的气压,哪个就是符合要求。
【解答】A.充完气的汽车轮胎,里面的气压大于外面的气压,故A不合要求;?
B.高空飞行中的飞机机舱,里面的气压大于外面的气压,故B不合要求;?
C.吸饮料之初的吸管,里面的气压小于外面的气压,故C符合要求;?
D.太空飞行中的“神七”返回舱,里面的气压大于外面的气压,故D不合要求。
故选C。
7.【答案】
C
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理,判断是否与大气压强有关即可。
【解答】A.抽水机抽水时,活塞向上运动,井筒内气压减小,在外界大气压强的作用下,水被压进井筒,从而被活塞提到上面,故A不合题意;
B.用针筒抽取药液时,活塞向外抽动,针筒内气压减小,药液在大气压强的作用下被压入针筒,故B不合题意;
C.背双肩书包比单肩书包舒服,是因为接触面积大压强小,与大气压强无关,故C符合题意;
D.把带吸盘的挂衣钩按在平整的墙壁上,吸盘依靠大气压强的作用而不掉下来,故D不合题意。
故选C。
8.【答案】
D
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理,然后进行比较即可。
【解答】挂衣吸盘、喝饮料和覆杯实验中纸片不掉,都是由于大气压强的作用;而注射药液时,依靠的是注射器的活塞对药液的推力,因此与其他三个不同的是D。
故选D。
9.【答案】
B
【解析】【分析】根据二力平衡的知识对各个实验进行分析即可。
【解答】①活塞受到钩码向下的拉力,还受到大气向上的压力,二者相互平衡,因此钩码不下落,可以证明大气压强的存在;
②左侧活塞之所以能够将砝码顶起,是因为注射器打入气体,使里面的气压增大,与大气压强无关;
③向右拉动活塞时,瓶内气压减小,水槽内的水在大气压强的作用下,被压进瓶内喷出形成喷泉,与大气压强有关;
④注射头形成喷水,说明液体压强向各个方向,与大气压强无关;
⑤当向外抽到活塞时,烧瓶内气压减小,水的沸点降低,重新沸腾,与大气压强无关。
因此能说明大气压强存在的是①③。
故选B。
10.【答案】
D
【解析】【分析】既然小柯认为纸片不下落的原因是水的粘性引起的,与大气压强无关,那么在设计实验时要排除大气压强这个因素即可。
【解答】要验证小柯的说法是否正确,就要保持其它因素相同,而去掉大气压强这个因素。在丁图中,将整个装置放在真空罩中,用抽气机不断向外抽气,可以观察到纸片掉落,这说明小柯的说法错误,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
11.【答案】
A
【解析】【分析】比较纸片处受到向上的压强和向下的压强的大小即可。
【解答】如果在杯底用针扎小孔,那么水面上方与大气相同,那么纸片处向上的压强等于大气压强,而向下的压强等于大气压强和水的压强之和,p向下>p向上
,
因此纸片会下落,水会洒落,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
12.【答案】
C
【解析】【分析】哪个装置内的气压比大气压强小,那么它就处于负压状态。
【解答】充完气的汽车轮胎、漏气的气球,里面的气压大于大气压强,而太空中飞行的“神舟十一号”返回舱,里面的气压等于大气压强,都没有处于负压状态;吸饮料之初的吸管,里面的气压小于大气压强,饮料在大气压强的作用下流入口中,此时处于负压状态,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.【答案】
B
【解析】【分析】将热水瓶内的气压与外面的大气压强进行比较即可。
【解答】热水瓶内存在大量的水蒸气,一段时间后温度降低,水蒸气液化造成瓶内气压减小,小于外界的大气压强,于是产生向内的压强差,因此瓶塞很难拔出,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
14.【答案】
B
【解析】【分析】分析各个选项中的现象包含的物理原理即可。
【解答】A.
将加有砝码的小桌放在海绵上,小桌腿陷入海绵中,说明海绵受到的固体压强大,与大气压强无关,故A不合题意;
B.
将硬纸片盖在装满水的试管口,倒置后水不会流出,是因为大气对纸片产生向上的压强,故B符合题意;
C.
将连通器中装入水,当水不流动时,两边的液面相平,是因为两边水柱产生的压强相同,与大气压强无关,故C不合题意;
D.
将压强计的探头放入水中,U形管两边的液面出现高度差,说明液体产生了压强,与大气压强无关,故D不合题意。
故选B。
15.【答案】
D
【解析】【分析】根据标准大气压强的值解答。
【解答】人类在地球上生存,已经适应了地球上的标准气压。在空间实验室内,宇航员工作生活的气压应该等于地球上的标准气压,也就是100000Pa。
故选D。
16.【答案】
D
【解析】【分析】瓶塞蹦出来,肯定是瓶内气压大于外界气压形成的,根据气体压强和温度的关系分析即可。
【解答】
冬季从保温瓶里倒出一些开水,外界低温的冷空气就进入保温瓶。塞紧瓶塞后,里面的冷空气受热体积膨胀,从而使瓶内的气压增大。当瓶内气压大于外界气压时,瓶塞被推出,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
17.【答案】
C
【解析】【分析】根据有关大气压强的相关知识分析解答。
【解答】A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在,故A正确不合题意;?
B.1个标准大气压的数值为1.01×105Pa(即760mm汞柱),故B正确不合题意;?
C.大气压的大小与高度有关,离地面越高的地方,大气压越小,故C错误符合题意;
D.用钢笔吸墨水时,挤压胶囊排出里面的空气,墨水在大气压强的作用下被压进钢笔里,是应用大气压的事例,故D正确不合题意。
故选C。
二、填空题
18.【答案】
(1)大气压
(2)大气向各个方向都有压强
(3)变短
【解析】【分析】(1)根据大气压强存在的知识解答;
(2)甲装置的纸片向左,说明大气向右有压强;纸片向右,说明大气向左有压强;纸片向下,说明大气向上有压强……,即证明了大气向各个方向都有压强;
(3)杯子的高度越大,里面水柱对纸片产的压强越大,则纸片下落时乙装置内气压值越大,因此里面原来气压的减小值就越小,自然抽气时间就会变短。
【解答】(1)如图甲中硬纸片不会掉下的事实是大气压存在的证据。
(2)把甲装置旋转任意角度,纸片都不会掉下来的事实证明了大气向各个方向都有压强
。
(3)若换用容积和杯口大小均相同,而高度更大的杯子进行实验,要使同一硬纸片掉下(硬纸片的重力忽略不计),相同情况下需要抽气的时间会变短。
三、解答题
19.【答案】
(1)大气压强的大小
(2)mg
(3)
【解析】【分析】(1)在计算C时,要把握住“空气流速为0”的条件,将其代入已知的公式即可得出C表示的物理量。
(2)对硬币进行受力分析,进而得到压力差与硬币重力的关系;
(3)根据公式
0.5ρV2+P=C
计算出硬币上下表面的压强差,然后根据F=pS计算出压力差,最后根据压力差等于重力计算出速度即可。
【解答】(1)根据关系式为
0.5ρV2+P=C
可知,常量C表示空气流速为0时的大气压强的大小;
(2)吹硬币时,硬币受到三个力的共同作用:硬币上表面的压力F上、下表面的压力F下、硬币的自重G;那么刚好被吹起时,F下=F上+G,即:硬币上、下表面的压力差为△F=G=mg。
(3)刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用,
即△F=G。
此时硬币上方的压强为:p上=?C-0.5ρV2;
硬币下方的压强为:p下=C(空气流速为0);
那么硬币上下方的压强差为:p下-p上=△p=
0.5ρV2;
由△F=△p?S得到:
0.5ρV2?S=mg;?
解得:?。
四、实验探究题
20.【答案】
(1)小明
(2)将叠在一起的且外纸杯剪去底部的两纸杯固定在水平桌面上,气流进入两杯间的空隙到达水平桌面,内杯底部和外杯三者共同围成的空间,随着进入气体的增多,其空间内部的气压就增大,当杯底部受到气体对它施加的向上压力大于内杯重力后,内杯就跳出来。
【解析】【分析】(1)如果小芳的观点是正确的,那么对着纸杯水平吹气后,内杯应该会跳起来;而现在内杯没有跳起来,应该是气流从两个纸杯的空隙流入,从敞口的底部流出了,因此证明小明的观点是正确的。
(2)内杯、外杯和桌面构成一个封闭空间,外面的气流进入这个空间后会使里面的气压增大,当气体压力大于内杯的重力后,内杯就被托起来,据此分析即可。
【解答】(1)他们拿起叠在一起的杯子,然后对着杯口水平吹气,发现内杯没有跳起来,这个现象可以证明小明的观点是正确的。
(2)内杯跳起来这个现象的原因:将叠在一起的且外纸杯剪去底部的两纸杯固定在水平桌面上,气流进入两杯间的空隙到达水平桌面,内杯底部和外杯三者共同围成的空间,随着进入气体的增多,其空间内部的气压就增大,当杯底部受到气体对它施加的向上压力大于内杯重力后,内杯就跳出来。