1.如圖實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明大氣壓存在的是( )
A. 皮碗對(duì)吸B. 瓶吞雞蛋
C. 紙拖水杯D.橡皮膜凸出
2.關(guān)于大氣壓強(qiáng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.大氣壓強(qiáng)是由于大氣有重力而產(chǎn)生的
B.大氣壓強(qiáng)的方向是豎直向下的
C.大氣壓強(qiáng)隨著海拔高度的增加而增大
D.同一地點(diǎn)大氣壓是不變的
3.小特在玻璃杯內(nèi)盛滿水,杯口蓋上一張硬紙片(不留空氣),然后托住紙片,將杯子倒置或傾斜,水都不流出,紙片也不掉下(如圖所示)。該活動(dòng)所研究的問(wèn)題是( )
A.大氣壓強(qiáng)有多大B.水的重力與大氣壓力之間的關(guān)系
C.大氣對(duì)各個(gè)方向是否都有壓強(qiáng)D.液體向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)
4.假如地球周?chē)鷽](méi)有了大氣層,下列的選項(xiàng)中不再發(fā)生的是( )
①人們用語(yǔ)言交流
②馬德堡半球?qū)嶒?yàn)
③水往低處流
④用天平稱(chēng)質(zhì)量
⑤抽水機(jī)抽水
⑥塑料吸盤(pán)貼在光滑的玻璃上
A.①②③④B.①②⑤⑥C.①③④⑤D.③④⑤⑥
5.青藏鐵路建成后,乘高原列車(chē)去西藏旅游的人越來(lái)越多。 與普通列車(chē)相比,高原列車(chē)內(nèi)還配有供氧系統(tǒng)和醫(yī)療應(yīng)急系統(tǒng),這樣做是因?yàn)楦咴希? )
A.大氣壓強(qiáng)小,空氣中含氧量大B.大氣壓強(qiáng)大,空氣中含氧量大
C.大氣壓強(qiáng)小,空氣中含氧量小D.大氣壓強(qiáng)大,空氣中含氧量小
6.物理小組在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得的大氣壓值比真實(shí)值小,其原因可能是( )
A.玻璃管沒(méi)有放豎直B.水槽內(nèi)的水銀太多
C.玻璃管太粗D.玻璃管內(nèi)混入了少量的空氣
7.某同學(xué)測(cè)量大氣壓強(qiáng)的過(guò)程如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.此時(shí)水銀槽液面上方氣壓高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
B.如果將玻璃管傾斜,水銀柱高度差不變
C.如果將玻璃管向下壓一些,管內(nèi)外水銀柱高度差變大
D.向槽中繼續(xù)注入少量水銀,管內(nèi)外水銀面高度差變大
8.由于大氣壓會(huì)隨天氣的變化而變化,如圖是某校STEM興趣小組的同學(xué)根據(jù)這一知識(shí)設(shè)計(jì)制作的“天氣預(yù)報(bào)瓶”,其中A為與大氣相通的玻璃管,B為密閉的玻璃球,A與B下部連通,內(nèi)裝有紅墨水。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.A管越粗,越容易看出天氣的氣壓變化
B.A管液面上升時(shí),顯示大氣壓減小
C.A管和B球液面相平時(shí),瓶?jī)?nèi)氣壓大于外界大氣壓
D.在相同天氣狀況下,在山腳和山頂,A液面位置相同
9.如圖所示是個(gè)自制氣壓計(jì)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.帶著它登山的過(guò)程中,玻璃管中液柱會(huì)逐漸上升
B.玻璃管中液柱靜止時(shí),瓶?jī)?nèi)氣壓等于大氣壓
C.玻璃管中液柱靜止時(shí),瓶?jī)?nèi)氣壓小于大氣壓
D.為提高氣壓計(jì)測(cè)量精度,可選用更粗的玻璃管
10.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量液體的密度.將一個(gè)帶有閥門(mén)的三通U形管倒置在兩個(gè)裝有液體的容器中,用抽氣機(jī)對(duì)U形管向外抽氣,再關(guān)閉閥門(mén)K.已知左邊液體的密度為ρ1, 左右兩邊液柱高度分別為h1、h2, 則下列說(shuō)法正確的是( )
A.右邊液體的密度
B.右邊液體的密度
C.實(shí)驗(yàn)中必須將U形管內(nèi)抽成真空
D.若將U形管傾斜,左右兩邊液柱高度差不會(huì)改變
二、填空題
11.在物理學(xué)的發(fā)展歷程中,有很多實(shí)驗(yàn)都具有重大的意義,其中著名的_______實(shí)驗(yàn),第一次證明了大氣壓的存在;______實(shí)驗(yàn),最早測(cè)出了大氣壓的數(shù)值。
12.馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了________的存在:物理學(xué)家托里拆利使用________很大的水銀做實(shí)驗(yàn)測(cè)量出了大氣壓強(qiáng)的值:在其他條件不變時(shí),海拔高度越高,大氣壓強(qiáng)的值越________。
13.水銀氣壓計(jì)是根據(jù)______實(shí)驗(yàn)制成的。在登山過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員攜帶的金屬氣壓計(jì)的示數(shù)將______(選填“變大”“不變”或“變小”)。1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能托起______毫米高的水銀柱。
14.疫情防控中使用負(fù)壓救護(hù)車(chē)救治和轉(zhuǎn)運(yùn)感染者,“負(fù)壓”就是通過(guò)技術(shù)手段使車(chē)內(nèi)氣壓______(選填“小于”或“大于”)外界氣壓,車(chē)外空氣流入車(chē)內(nèi),保持車(chē)內(nèi)空氣清新。新型冠狀病毒的直徑約為100nm=______m,靠飛沫和直接接觸傳播,所以要勤洗手、出門(mén)配戴口罩。
15.在做“估測(cè)大氣壓值”的實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)注射器的活塞_______時(shí),“記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F;注射器筒上標(biāo)明其容積為V,用刻度尺測(cè)出______的長(zhǎng)度,記為L(zhǎng),則大氣壓的表達(dá)式為P=______
16.如圖所示,想用離心式水泵將湖中的水抽到C處的養(yǎng)魚(yú)池中。A、B處各有一個(gè)平臺(tái),離心式水泵應(yīng)放在______處。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓大約可以支撐______mm高的水柱。(g=10N/kg)
17.如圖是用托里拆利實(shí)驗(yàn)測(cè)量大氣壓值實(shí)驗(yàn)圖,管上方真空,此時(shí)的大氣壓強(qiáng)等于_______mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值有差異的原因可能是_______,如果玻璃管的長(zhǎng)度只有50cm,實(shí)驗(yàn)會(huì)發(fā)現(xiàn)在管的上方不會(huì)出現(xiàn)真空。此時(shí)若在管的頂部開(kāi)一小孔,管內(nèi)的水銀_______(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)噴出。
18.(1)用如圖甲所示的鋼筆吸墨水時(shí),先捏筆膽排出里面的空氣,松手后___________把墨水壓進(jìn)筆膽;
(2)如圖乙是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的青銅汲酒器的示意圖,長(zhǎng)柄上端與球形底部各開(kāi)一小孔a、b,當(dāng)汲酒器內(nèi)充滿酒水時(shí),用手嚴(yán)密地按住小孔___________(選填“a”或“b”),然后向上提升長(zhǎng)柄就可以將酒水取出來(lái),酒水在汲酒器中不會(huì)流出來(lái)是由于___________的作用;
(3)由于青藏高原上的氣壓低,水的沸點(diǎn)___________(選填“低于”“高于”或“等于”)100℃,因此在高原上煮飯常采用壓力鍋,這樣可以___________(選填“增大”或“減小”)鍋內(nèi)的壓強(qiáng),從而更容易將飯煮熟。
三、實(shí)驗(yàn)題
19.如圖是在托里拆利實(shí)驗(yàn)中,用來(lái)測(cè)大氣壓的裝置,容器和玻璃管中裝的是水銀,玻璃管上部是真空,由圖可知此時(shí)的大氣壓相當(dāng)于___________mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),若在實(shí)驗(yàn)中不小心玻璃管內(nèi)進(jìn)入了空氣,則測(cè)得的大氣壓值___________。(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)
20.如圖所示,小明同學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)室利用托里拆利實(shí)驗(yàn)測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)他沒(méi)有將玻璃管豎直放置,而是稍稍傾斜了,如圖所示,則此時(shí)大氣壓強(qiáng)等于___________mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),此時(shí)的大氣壓___________(選填“大于”、“等于”或“小于”)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;
(2)將玻璃管下壓一點(diǎn),且管內(nèi)水銀面上方仍是真空,水銀面的高度差將___________(選填“升高”、“不變”或“降低”);
(3)若移到高山頂上去做此實(shí)驗(yàn),則測(cè)量結(jié)果將___________(選填“變大”、“變小”或“不變”);
(4)如果其他條件不變,用水來(lái)代替水銀做實(shí)驗(yàn),水___________(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)充滿玻璃管,所以測(cè)不出大氣壓的值。
21.如圖是小明利用V=2mL的注射器,彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材估測(cè)大氣壓值的情況。
(1)利用刻度尺測(cè)量出______的長(zhǎng)度l為10cm,即可算出活塞橫截面積為_(kāi)_____cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=2.1N,據(jù)此可測(cè)得大氣壓值p=______Pa;
(3)考慮到活塞與筒壁之間有摩擦,小明繼續(xù)拉動(dòng)一小段距離后,緩慢退回注射器筒,在活塞剛要到筒內(nèi)底部時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為,則大氣壓值______(用題中出現(xiàn)的物理量符號(hào)表示);
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)若筒內(nèi)空氣沒(méi)有排盡,此因素將導(dǎo)致所測(cè)大氣壓值______(偏大/偏小/不變)。
22.小虎同學(xué)利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺估測(cè)大氣壓的值。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。這樣做的目的______。
(2)如圖所示,水平向右慢慢拉動(dòng)注射器,當(dāng)注射器的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,用刻度尺測(cè)出活塞的直徑為d,則大氣壓的值可表示為p=______。(活塞和筒壁之間的摩擦力忽略不計(jì))
(3)本實(shí)驗(yàn)中注射器筒內(nèi)會(huì)有少量空氣沒(méi)有排干凈。則所測(cè)大氣壓值______。(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)
(4)大氣壓的大小不是一成不變的,為了便于對(duì)比,人們通常把______mm高的汞柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。為了了解大氣壓的變化,小明自制如圖2所示的水氣壓計(jì),當(dāng)將此裝置從山下移到山頂,則細(xì)管中的水柱______(選填“上升”、“不變”或“下降”);發(fā)生這一變化的原因是______。
23.如圖甲,小金利用透明硬質(zhì)水管測(cè)量大氣壓強(qiáng)值。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖乙,其中K1、K2為氣密性良好的閥門(mén)。將管子下端浸在水槽中,關(guān)閉K2,往管內(nèi)裝滿水(水位超過(guò)K1),再關(guān)閉K1,打開(kāi)K2,管內(nèi)液面下降了一段距離,穩(wěn)定后測(cè)得管內(nèi)外液面高度差h=9.30m
(1)由實(shí)驗(yàn)可得當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)值為 _____Pa;(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)再打開(kāi)K1,管內(nèi)水面將 _____(選填“上升”、“不升不降“或“下降”);
(3)小金將長(zhǎng)度約為30cm的塑料管裝滿水并用紙片蓋住,迅速倒置,使管口豎直向下,發(fā)現(xiàn)紙片不會(huì)往下掉,如圖丙所示。此時(shí)紙片受到水的壓強(qiáng) _____(選填“小于”、“大于”或“等于”)大氣壓強(qiáng);隨后將管口旋轉(zhuǎn)至水平方向,發(fā)現(xiàn)紙片仍不往下掉,說(shuō)明 _____;
(4)老師給同學(xué)們演示大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn),如圖丁所示,可知當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)等于 _____mm高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng),此氣壓下水的沸點(diǎn) _____(選填“大于”、“等于”或“小于”)100℃。
24.如圖所示是托里拆利實(shí)驗(yàn),根據(jù)圖示完成下面的問(wèn)題。
(1)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得玻璃管內(nèi)外水銀柱的高度差為_(kāi)__________m;
(2)通過(guò)計(jì)算可知當(dāng)時(shí)的氣壓為_(kāi)__________Pa;
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若像圖丁中一樣將玻璃管傾斜,則水銀柱的高度將___________,水銀柱的長(zhǎng)度將___________;(均選填“變長(zhǎng)”“變短”“不變”)
(4)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,玻璃管中的水銀沒(méi)有裝滿,則測(cè)量的大氣壓值比真實(shí)值要___________;(選填“偏大”或“偏小”)
(5)若同學(xué)們用圖己中B注射器、量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等相關(guān)用品測(cè)量大氣壓,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)被拉到5N,活塞仍沒(méi)有滑動(dòng),可改用圖己中的___________(A/C)注射器。
25.小明在學(xué)習(xí)完“大氣壓強(qiáng)”后,從網(wǎng)絡(luò)上查閱到我國(guó)主要城市中心區(qū)平均海拔高度及通常情況下的大氣壓值和水的沸點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),如下表:
根據(jù)以上信息回答:
①水的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系是_________________。
②海拔高度為3000米處,水的沸點(diǎn)可能是____。
A.75℃ B.83℃ C.90℃ D.100℃
③用橡皮薄膜將一定質(zhì)量的氣體密封在玻璃瓶?jī)?nèi),如圖所示。若將此瓶從上海帶到拉薩,將會(huì)觀察到瓶口上的橡皮膜______(選填“向上凸起”或“向下凹陷”)。這是因?yàn)開(kāi)_____________。
26.物理興趣小組的同學(xué)利用周末開(kāi)展一次登山活動(dòng),他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等相關(guān)用品測(cè)量山頂?shù)拇髿鈮?。測(cè)量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如圖甲所示,用細(xì)線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右緩慢拉動(dòng)針筒,當(dāng)針筒中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F;
C.讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V;
D.用刻度尺測(cè)出注射器針筒上有刻度部分的長(zhǎng)度L。
請(qǐng)根據(jù)他們?cè)O(shè)計(jì)的方案回答以下問(wèn)題:
(1)測(cè)量中,分析研究的是大氣對(duì)________(選填“針筒”或“活塞”)的壓力;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處的空氣無(wú)法排盡,這將會(huì)使測(cè)量結(jié)果________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”);
(3)測(cè)量前,有同學(xué)建議在活塞周?chē)磕?rùn)滑油,然后將其插入針筒中,這樣做有兩個(gè)好處:一是活塞的密封性好:二是可以________。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中他們讓彈簧測(cè)力計(jì)和注射器保持在水平方向,可以減小________對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,從而提高實(shí)驗(yàn)的精確程度;
(4)若同學(xué)們用圖乙中B注射器在測(cè)量時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)被拉到5N,活塞仍沒(méi)有滑動(dòng)??筛挠脠D乙中的________(選填“A”或“C”)注射器。用測(cè)量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值,則p=________;
(5)在測(cè)量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)中,為消除活塞與針筒間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。將注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過(guò)水平細(xì)線與燒杯相連。向燒杯中緩慢加水,當(dāng)活塞剛開(kāi)始向左滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為900g;然后向外緩慢抽水,當(dāng)活塞剛開(kāi)始向右滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為500g,燒杯質(zhì)量為125g,活塞面積為7.5×10?5m2,g取10N/kg,輪軸間的摩擦和細(xì)線重不計(jì),則所測(cè)大氣壓值為_(kāi)_______。
城市
海拔高度(米)
大氣壓(千帕)
水的沸點(diǎn)(℃)
上海
4.5
100.53
100
成都
505.9
94.77
98.4
貴陽(yáng)
1071.2
88.79
96.6
蘭州
1517.2
84.31
95.2
拉薩
3658.0
65.23
88.4
8.3空氣的“力量”
一、單選題
1.如圖實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明大氣壓存在的是( )
A. 皮碗對(duì)吸B. 瓶吞雞蛋
C. 紙拖水杯D.橡皮膜凸出
【答案】D
【詳解】A.皮碗對(duì)吸,類(lèi)似于課本上的馬德堡半球?qū)嶒?yàn),是大氣壓把兩個(gè)皮碗緊緊壓在一起,能夠證明大氣壓的存在,故A不符合題意;
B.瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是大氣壓把雞蛋壓入到瓶中,能夠證明大氣壓的存在,故B不符合題意;
C.紙托水杯實(shí)驗(yàn)中,水為什么沒(méi)有把紙壓下來(lái),是因?yàn)榧埾旅嬗写髿鈮航o紙一個(gè)向上的壓力,能夠證明大氣壓的存在,故C不符合題意;
D.橡皮膜向外凸出,是因?yàn)楣苤械乃o橡皮膜一個(gè)向下的壓強(qiáng),不能夠證明大氣壓的存在,故D符合題意。
故選D。
2.關(guān)于大氣壓強(qiáng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.大氣壓強(qiáng)是由于大氣有重力而產(chǎn)生的
B.大氣壓強(qiáng)的方向是豎直向下的
C.大氣壓強(qiáng)隨著海拔高度的增加而增大
D.同一地點(diǎn)大氣壓是不變的
【答案】A
【詳解】A.我們的地球被幾百千米厚的大氣層所包圍,大氣壓強(qiáng)是由于大氣受到重力產(chǎn)生的,故A正確;
B.由于大氣受到重力且具有流動(dòng)性,故大氣對(duì)浸入其中的物體向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),故B錯(cuò)誤;
C.由于離地面越高,空氣越稀薄,大氣壓強(qiáng)就越小,即大氣壓強(qiáng)隨高度的增加而減小,故C錯(cuò)誤;
D.大氣壓強(qiáng)的大小不是一成不變的,受到多種因素的影響。即使是同一地點(diǎn)同一海拔高度,大氣壓強(qiáng)隨天氣的變化規(guī)律是冬高夏低,晴高陰低,故D錯(cuò)誤。
故選A。
3.小特在玻璃杯內(nèi)盛滿水,杯口蓋上一張硬紙片(不留空氣),然后托住紙片,將杯子倒置或傾斜,水都不流出,紙片也不掉下(如圖所示)。該活動(dòng)所研究的問(wèn)題是( )
A.大氣壓強(qiáng)有多大B.水的重力與大氣壓力之間的關(guān)系
C.大氣對(duì)各個(gè)方向是否都有壓強(qiáng)D.液體向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)
【答案】C
【詳解】覆杯實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)存在的實(shí)驗(yàn)。將杯子倒置或傾斜,是改變了紙片的方向,水都不流出,紙片也不掉下,說(shuō)明在不同的方向上紙片都受到了大氣壓強(qiáng)的作用,所以,該活動(dòng)所研究的問(wèn)題是大氣對(duì)各個(gè)方向是否都有壓強(qiáng),故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
4.假如地球周?chē)鷽](méi)有了大氣層,下列的選項(xiàng)中不再發(fā)生的是( )
①人們用語(yǔ)言交流
②馬德堡半球?qū)嶒?yàn)
③水往低處流
④用天平稱(chēng)質(zhì)量
⑤抽水機(jī)抽水
⑥塑料吸盤(pán)貼在光滑的玻璃上
A.①②③④B.①②⑤⑥C.①③④⑤D.③④⑤⑥
【答案】B
【詳解】由于聲音可以在空氣中傳播,真空不能傳聲,所以地球上沒(méi)有空氣,人們將無(wú)法用語(yǔ)言交談,故①中的情況不會(huì)發(fā)生;馬德堡半球?qū)嶒?yàn)說(shuō)明了大氣壓的存在,沒(méi)有大氣壓,該實(shí)驗(yàn)將無(wú)法進(jìn)行,故②中的情況不會(huì)發(fā)生;水往低處流是由于重力的緣故,與大氣壓無(wú)關(guān),故③中的情況會(huì)發(fā)生;若果沒(méi)有空氣,物體的質(zhì)量不會(huì)發(fā)生改變,仍然可以用天平稱(chēng)質(zhì)量,故④中的情況會(huì)發(fā)生;抽水機(jī)抽水是利用大氣壓工作的,沒(méi)有大氣壓不能用抽水機(jī)抽水,故⑤中的情況不會(huì)發(fā)生;塑料吸盤(pán)的掛鉤是利用大氣壓進(jìn)行的,沒(méi)有大氣壓,塑料吸盤(pán)將不能貼在光滑的玻璃上,故⑥中的情況不會(huì)發(fā)生;故如果地球周?chē)鷽](méi)有大氣層,將不再發(fā)生的是①②⑤⑥,故ACD不符合題意,B符合題意。
故選B。
5.青藏鐵路建成后,乘高原列車(chē)去西藏旅游的人越來(lái)越多。 與普通列車(chē)相比,高原列車(chē)內(nèi)還配有供氧系統(tǒng)和醫(yī)療應(yīng)急系統(tǒng),這樣做是因?yàn)楦咴希? )
A.大氣壓強(qiáng)小,空氣中含氧量大B.大氣壓強(qiáng)大,空氣中含氧量大
C.大氣壓強(qiáng)小,空氣中含氧量小D.大氣壓強(qiáng)大,空氣中含氧量小
【答案】C
【詳解】大氣壓強(qiáng)不是固定不變的,還與海拔高度有關(guān),海拔越高,氣壓越低,氧氣的含量越小。故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
6.物理小組在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得的大氣壓值比真實(shí)值小,其原因可能是( )
A.玻璃管沒(méi)有放豎直B.水槽內(nèi)的水銀太多
C.玻璃管太粗D.玻璃管內(nèi)混入了少量的空氣
【答案】D
【詳解】玻璃管傾斜、玻璃管的粗細(xì)、水銀槽內(nèi)的水銀對(duì)管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)沒(méi)有影響,故不會(huì)影響到測(cè)出的大氣壓值。但當(dāng)玻璃管內(nèi)混入空氣后,管內(nèi)的空氣對(duì)管內(nèi)的水銀柱有個(gè)向下的壓強(qiáng),這就會(huì)使管內(nèi)水銀柱下降,從而使得測(cè)量值偏小,故D符合題意。
故選D。
7.某同學(xué)測(cè)量大氣壓強(qiáng)的過(guò)程如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.此時(shí)水銀槽液面上方氣壓高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
B.如果將玻璃管傾斜,水銀柱高度差不變
C.如果將玻璃管向下壓一些,管內(nèi)外水銀柱高度差變大
D.向槽中繼續(xù)注入少量水銀,管內(nèi)外水銀面高度差變大
【答案】B
【詳解】A.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的大小與760mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,此時(shí)水銀柱高度為750mm,小于760mm,可知此時(shí)水銀槽液面上氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,故A錯(cuò)誤;
BCD.水銀槽上方大氣壓大小不變,無(wú)論是將玻璃管傾斜海水向下壓或再注入少量水銀,水銀柱高度差均不會(huì)發(fā)生變化,故B正確,CD錯(cuò)誤。
故選B。
8.由于大氣壓會(huì)隨天氣的變化而變化,如圖是某校STEM興趣小組的同學(xué)根據(jù)這一知識(shí)設(shè)計(jì)制作的“天氣預(yù)報(bào)瓶”,其中A為與大氣相通的玻璃管,B為密閉的玻璃球,A與B下部連通,內(nèi)裝有紅墨水。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.A管越粗,越容易看出天氣的氣壓變化
B.A管液面上升時(shí),顯示大氣壓減小
C.A管和B球液面相平時(shí),瓶?jī)?nèi)氣壓大于外界大氣壓
D.在相同天氣狀況下,在山腳和山頂,A液面位置相同
【答案】B
【詳解】A.因該玻璃瓶中紅墨水的體積一定,則玻璃管越細(xì)時(shí),水柱的液面變化明顯,所以越容易看出天氣的氣壓變化,故A錯(cuò)誤;
B.球內(nèi)氣壓為p內(nèi),外界大氣壓為p外,玻璃管內(nèi)水壓為p水,由于存在平衡關(guān)系
p內(nèi)=p外+p水
p內(nèi)可視為不變,故A管液面上升時(shí),p水變大,說(shuō)明大氣壓減小,故B正確;
C.由于存在平衡關(guān)系
p內(nèi)=p外+p水
A管和B球液面相平時(shí),p水=0,說(shuō)明瓶?jī)?nèi)氣壓等于外界大氣壓,故C錯(cuò)誤;
D.由于存在平衡關(guān)系
p內(nèi)=p外+p水
在相同天氣狀況下,在山腳時(shí),外界大氣壓較大,故水柱較低,在山頂時(shí),外界大氣壓較小,故水柱較高,即A液面位置不同,故D錯(cuò)誤。
故選B。
9.如圖所示是個(gè)自制氣壓計(jì)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.帶著它登山的過(guò)程中,玻璃管中液柱會(huì)逐漸上升
B.玻璃管中液柱靜止時(shí),瓶?jī)?nèi)氣壓等于大氣壓
C.玻璃管中液柱靜止時(shí),瓶?jī)?nèi)氣壓小于大氣壓
D.為提高氣壓計(jì)測(cè)量精度,可選用更粗的玻璃管
【答案】A
【詳解】ABC.自制氣壓計(jì)是靠瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)支撐水柱,瓶?jī)?nèi)氣壓大于外界大氣壓,水柱就上升,相反水柱就下降。帶著它登山的過(guò)程中,高度在升高,大氣壓會(huì)隨高度的增加而減小,外界大氣壓變小,瓶?jī)?nèi)氣壓大于外界大氣壓,瓶?jī)?nèi)氣壓會(huì)進(jìn)一步向外壓水柱,所以水柱將會(huì)升高。故A正確,BC錯(cuò)誤;
D.氣壓支持水柱的高度與玻璃管的粗細(xì)無(wú)關(guān),選用更粗的玻璃管對(duì)提高氣壓計(jì)測(cè)量精度沒(méi)有意義,故D錯(cuò)誤。
故選A。
10.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量液體的密度.將一個(gè)帶有閥門(mén)的三通U形管倒置在兩個(gè)裝有液體的容器中,用抽氣機(jī)對(duì)U形管向外抽氣,再關(guān)閉閥門(mén)K.已知左邊液體的密度為ρ1, 左右兩邊液柱高度分別為h1、h2, 則下列說(shuō)法正確的是( )
A.右邊液體的密度
B.右邊液體的密度
C.實(shí)驗(yàn)中必須將U形管內(nèi)抽成真空
D.若將U形管傾斜,左右兩邊液柱高度差不會(huì)改變
【答案】A
【詳解】A、B.用抽氣機(jī)對(duì)U形管向外抽氣后關(guān)閉閥門(mén)K,管內(nèi)氣體壓強(qiáng)(p氣)小于管外大氣壓(p0),在大氣壓作用下液體進(jìn)入兩管中,待液體靜止兩管中壓強(qiáng)平衡:
p氣+p液1=p0=p氣+p液2,
即:
ρ1gh1=ρ2gh2,
得:
ρ2=ρ1,A符合題意,B不符合題意;
C.只要管內(nèi)壓強(qiáng)小于管外大氣壓,就會(huì)有液體進(jìn)入兩管中,沒(méi)必要將U形管內(nèi)抽成真空,C不符合題意;
D.將U形管剛傾斜時(shí),管內(nèi)氣壓不變,則液柱高度要不變,所以液柱長(zhǎng)度要增大,會(huì)有液體進(jìn)入兩管中,導(dǎo)致U形管中空氣體積減小,管內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大,最終管內(nèi)壓強(qiáng)平衡時(shí),兩管中液體的高度減小.由于h1ρ2,而減小相同的壓強(qiáng),由p=ρ液gh可知,△h2>△h1,所以兩管中液體高度差會(huì)減小,D不符合題意.
二、填空題
11.在物理學(xué)的發(fā)展歷程中,有很多實(shí)驗(yàn)都具有重大的意義,其中著名的_______實(shí)驗(yàn),第一次證明了大氣壓的存在;______實(shí)驗(yàn),最早測(cè)出了大氣壓的數(shù)值。
【答案】 馬德堡半球 托里拆利
【詳解】[1]馬德堡市市長(zhǎng)格里克利用抽氣機(jī)將兩個(gè)空心銅半球中的氣體抽完后,用16匹馬向相反的方向拉才將其拉開(kāi),證明了大氣壓強(qiáng)的存在,該實(shí)驗(yàn)后來(lái)被稱(chēng)為馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
[2]托里拆利將玻璃管灌滿水銀后倒扣在水銀槽中,發(fā)現(xiàn)大氣壓可支持760mm的水銀柱,最早用實(shí)驗(yàn)測(cè)出了大氣壓的數(shù)值。
12.馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了________的存在:物理學(xué)家托里拆利使用________很大的水銀做實(shí)驗(yàn)測(cè)量出了大氣壓強(qiáng)的值:在其他條件不變時(shí),海拔高度越高,大氣壓強(qiáng)的值越________。
【答案】 大氣壓強(qiáng) 密度 小
【詳解】[1]馬德堡市的市長(zhǎng)利用抽空的兩個(gè)半球做的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)最早證明了大氣壓強(qiáng)的存在。
[2]首先測(cè)定大氣壓強(qiáng)值的是托里拆利,他選用密度很大的水銀進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于0.76m高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),由可知,利用密度較大的水銀進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以減小所需玻璃管的長(zhǎng)度。
[3]大氣壓強(qiáng)的大小與海拔高度有關(guān),在其他條件不變時(shí),海拔高度越高,大氣壓強(qiáng)的值越小。
13.水銀氣壓計(jì)是根據(jù)______實(shí)驗(yàn)制成的。在登山過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員攜帶的金屬氣壓計(jì)的示數(shù)將______(選填“變大”“不變”或“變小”)。1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能托起______毫米高的水銀柱。
【答案】 托里拆利 變小 760
【詳解】[1]水銀氣壓計(jì)是測(cè)量大氣壓的儀器,它是利用托里拆利實(shí)驗(yàn)原理制成的,利用大氣壓所能支持的水銀柱高度來(lái)表示大氣壓的大小。
[2]因?yàn)榇髿鈮弘S高度的增加而變小,所以在登山過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員攜帶的金屬氣壓計(jì)的示數(shù)將變小。
[3]根據(jù)托里拆利實(shí)驗(yàn)的結(jié)果知道,1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能托起水銀柱的高度
76cm=760mm
14.疫情防控中使用負(fù)壓救護(hù)車(chē)救治和轉(zhuǎn)運(yùn)感染者,“負(fù)壓”就是通過(guò)技術(shù)手段使車(chē)內(nèi)氣壓______(選填“小于”或“大于”)外界氣壓,車(chē)外空氣流入車(chē)內(nèi),保持車(chē)內(nèi)空氣清新。新型冠狀病毒的直徑約為100nm=______m,靠飛沫和直接接觸傳播,所以要勤洗手、出門(mén)配戴口罩。
【答案】 小于 1×10-7
【詳解】[1]“負(fù)壓”就是通過(guò)技術(shù)手段使車(chē)內(nèi)氣壓小于外界氣壓,在大氣壓的作用下,車(chē)外空氣流入車(chē)內(nèi),保持車(chē)內(nèi)空氣清新。
[2]新型冠狀病毒的直徑約為
15.在做“估測(cè)大氣壓值”的實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)注射器的活塞_______時(shí),“記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F;注射器筒上標(biāo)明其容積為V,用刻度尺測(cè)出______的長(zhǎng)度,記為L(zhǎng),則大氣壓的表達(dá)式為P=______
【答案】 開(kāi)始滑動(dòng) 注射器刻度部分
【詳解】[1]當(dāng)注射器的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。
[2]已知注射器筒上所表明的容積為V,用刻度吃測(cè)出注射器的全部刻度長(zhǎng)度L,此時(shí)可得注射器活塞的面積為。
[3]根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式可得,大氣壓的表達(dá)式為
16.如圖所示,想用離心式水泵將湖中的水抽到C處的養(yǎng)魚(yú)池中。A、B處各有一個(gè)平臺(tái),離心式水泵應(yīng)放在______處。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓大約可以支撐______mm高的水柱。(g=10N/kg)
【答案】 A 1.03×104
【詳解】[1][2]一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1.01×105Pa,故一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓大約可以支撐水柱的高度約為
因?yàn)楸玫目倱P(yáng)程等于吸水揚(yáng)程加壓水揚(yáng)程,離心式水泵的吸水揚(yáng)程是由大氣壓決定的,當(dāng)大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí),吸水揚(yáng)程實(shí)際不會(huì)超過(guò)10.3m,所以泵不能放在B處,只能放在A處。
17.如圖是用托里拆利實(shí)驗(yàn)測(cè)量大氣壓值實(shí)驗(yàn)圖,管上方真空,此時(shí)的大氣壓強(qiáng)等于_______mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值有差異的原因可能是_______,如果玻璃管的長(zhǎng)度只有50cm,實(shí)驗(yàn)會(huì)發(fā)現(xiàn)在管的上方不會(huì)出現(xiàn)真空。此時(shí)若在管的頂部開(kāi)一小孔,管內(nèi)的水銀_______(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)噴出。
【答案】 765 天氣原因或者在海拔較低的位置 不會(huì)
【詳解】[1]由圖可知,玻璃管中水銀液面距離玻璃槽中液面的高度為765mm(高度指的是兩個(gè)液面的豎直距離),所以此時(shí)的大氣壓等于765mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
[2]大氣壓的值與所處的海拔高度、天氣、氣候等都有關(guān)系,該測(cè)量結(jié)果比標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值(海平面所處位置)高,有可能是所處位置低于海平面,或者天氣、氣候等原因。
[3]如果玻璃管的長(zhǎng)度只有50cm,則在管的上方不會(huì)出現(xiàn)真空,因?yàn)榇髿鈮捍笥?0cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),會(huì)把玻璃管中的水銀壓到玻璃管的頂部;此時(shí)若在管的頂部開(kāi)一小孔,導(dǎo)致玻璃管中水銀的上表面與大氣相通,即玻璃管中水銀的上表面也受到向下的大氣壓,使得水銀柱下降,不會(huì)噴出。
18.(1)用如圖甲所示的鋼筆吸墨水時(shí),先捏筆膽排出里面的空氣,松手后___________把墨水壓進(jìn)筆膽;
(2)如圖乙是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的青銅汲酒器的示意圖,長(zhǎng)柄上端與球形底部各開(kāi)一小孔a、b,當(dāng)汲酒器內(nèi)充滿酒水時(shí),用手嚴(yán)密地按住小孔___________(選填“a”或“b”),然后向上提升長(zhǎng)柄就可以將酒水取出來(lái),酒水在汲酒器中不會(huì)流出來(lái)是由于___________的作用;
(3)由于青藏高原上的氣壓低,水的沸點(diǎn)___________(選填“低于”“高于”或“等于”)100℃,因此在高原上煮飯常采用壓力鍋,這樣可以___________(選填“增大”或“減小”)鍋內(nèi)的壓強(qiáng),從而更容易將飯煮熟。
【答案】 大氣壓 a 大氣壓 低于 增大
【詳解】(1)[1]吸墨水時(shí),捏筆膽時(shí)將筆膽內(nèi)的空氣擠出去,筆膽內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓,在外界大氣壓的作用下,將墨水壓入筆膽。
(2)[2][3]當(dāng)汲酒器內(nèi)充滿酒水,向上提升長(zhǎng)柄取酒時(shí),若a打開(kāi),則ab兩個(gè)小孔都與外界大氣相通,酒水會(huì)在重力的作用下流出;若a閉合,則a孔與外界大氣隔絕,而b孔受到大氣壓的作用,在大氣壓的作用下酒水不會(huì)流出,所以應(yīng)使開(kāi)口a閉合。
(3)[4][5]大氣壓與海拔高度有關(guān),海拔越高,氣壓越低,沸點(diǎn)越低,在高原上,氣壓低于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,所以水的沸點(diǎn)低于100℃;液體的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān),氣壓越大,水的沸點(diǎn)越高,高壓鍋煮飯是通過(guò)增大鍋內(nèi)的壓強(qiáng)來(lái)提高水的沸點(diǎn)的。
三、實(shí)驗(yàn)題
19.如圖是在托里拆利實(shí)驗(yàn)中,用來(lái)測(cè)大氣壓的裝置,容器和玻璃管中裝的是水銀,玻璃管上部是真空,由圖可知此時(shí)的大氣壓相當(dāng)于___________mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),若在實(shí)驗(yàn)中不小心玻璃管內(nèi)進(jìn)入了空氣,則測(cè)得的大氣壓值___________。(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)
【答案】 760 偏小
【詳解】[1]由圖可知,玻璃管內(nèi)水銀面到水銀槽中水銀面的豎直高度為760mm,因此,此時(shí)的大氣壓強(qiáng)等于760mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
[2]玻璃管內(nèi)不慎混入空氣,則會(huì)產(chǎn)生氣體壓強(qiáng),因大氣壓強(qiáng)
p大氣=p氣+p水銀
管內(nèi)的水銀柱高度下降,測(cè)得的大氣壓值偏小。
20.如圖所示,小明同學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)室利用托里拆利實(shí)驗(yàn)測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)他沒(méi)有將玻璃管豎直放置,而是稍稍傾斜了,如圖所示,則此時(shí)大氣壓強(qiáng)等于___________mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),此時(shí)的大氣壓___________(選填“大于”、“等于”或“小于”)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;
(2)將玻璃管下壓一點(diǎn),且管內(nèi)水銀面上方仍是真空,水銀面的高度差將___________(選填“升高”、“不變”或“降低”);
(3)若移到高山頂上去做此實(shí)驗(yàn),則測(cè)量結(jié)果將___________(選填“變大”、“變小”或“不變”);
(4)如果其他條件不變,用水來(lái)代替水銀做實(shí)驗(yàn),水___________(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)充滿玻璃管,所以測(cè)不出大氣壓的值。
【答案】 750 小于 不變 變小 會(huì)
【詳解】(1)[1]由圖可知,玻璃管內(nèi)水銀面到水銀槽中水銀面的垂直高度為750mm,因此,當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)等于750mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
[2]一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為760mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),750mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)小于760mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),所以此時(shí)的大氣壓小于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
(2)[3]將玻璃管下壓一點(diǎn),且管內(nèi)水銀面上方仍是真空,由于外界大氣壓不變,所以水銀面的高度差將不變。
(3)[4]由于大氣壓隨高度的增加而減小,所以移到高山頂上去做此實(shí)驗(yàn),則測(cè)量結(jié)果將變小。
(4)[5]由
可得,一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓支撐水柱的高度
因玻璃管的長(zhǎng)度1m遠(yuǎn)小于,所以如果用水來(lái)代替水銀做實(shí)驗(yàn),水會(huì)充滿玻璃管,測(cè)不出大氣壓的值。
21.如圖是小明利用V=2mL的注射器,彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材估測(cè)大氣壓值的情況。
(1)利用刻度尺測(cè)量出______的長(zhǎng)度l為10cm,即可算出活塞橫截面積為_(kāi)_____cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=2.1N,據(jù)此可測(cè)得大氣壓值p=______Pa;
(3)考慮到活塞與筒壁之間有摩擦,小明繼續(xù)拉動(dòng)一小段距離后,緩慢退回注射器筒,在活塞剛要到筒內(nèi)底部時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為,則大氣壓值______(用題中出現(xiàn)的物理量符號(hào)表示);
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)若筒內(nèi)空氣沒(méi)有排盡,此因素將導(dǎo)致所測(cè)大氣壓值______(偏大/偏小/不變)。
【答案】 注射器刻度部分 0.2 偏小
【詳解】1)[1][2]利用刻度尺測(cè)量出注射器刻度部分的長(zhǎng)度,活塞橫截面積
(2)[3]當(dāng)注射器的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣對(duì)活塞的壓力是一對(duì)平衡力,大氣對(duì)活塞水的壓力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),測(cè)得大氣壓值
(3)[4]水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒時(shí),當(dāng)活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),活塞相對(duì)于筒壁向左運(yùn)動(dòng),摩擦力的方向向右,設(shè)大氣對(duì)活塞的壓力為F0,則

小明繼續(xù)拉動(dòng)一小段距離后,緩慢退回注射器筒,在活塞剛要到筒內(nèi)底部時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為,活塞相對(duì)于筒壁向右運(yùn)動(dòng),摩擦力的方向向左,則

由①②可得
大氣壓值
(4)[5]實(shí)驗(yàn)時(shí)若筒內(nèi)空氣沒(méi)有排盡,拉力的測(cè)量值會(huì)偏小,由可知,導(dǎo)致測(cè)量的大氣壓值偏小。
22.小虎同學(xué)利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺估測(cè)大氣壓的值。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。這樣做的目的______。
(2)如圖所示,水平向右慢慢拉動(dòng)注射器,當(dāng)注射器的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,用刻度尺測(cè)出活塞的直徑為d,則大氣壓的值可表示為p=______。(活塞和筒壁之間的摩擦力忽略不計(jì))
(3)本實(shí)驗(yàn)中注射器筒內(nèi)會(huì)有少量空氣沒(méi)有排干凈。則所測(cè)大氣壓值______。(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)
(4)大氣壓的大小不是一成不變的,為了便于對(duì)比,人們通常把______mm高的汞柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。為了了解大氣壓的變化,小明自制如圖2所示的水氣壓計(jì),當(dāng)將此裝置從山下移到山頂,則細(xì)管中的水柱______(選填“上升”、“不變”或“下降”);發(fā)生這一變化的原因是______。
【答案】 排盡筒內(nèi)空氣,防止空氣進(jìn)入 偏小 760 上升 海拔越高,氣壓越低
【詳解】(1)[1]將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,這樣做的目的是排盡注射器內(nèi)的空氣,防止外面的空氣進(jìn)入。
(2)[2]活塞的直徑為d,活塞的面積為
大氣壓強(qiáng)
(3)[3]如果筒內(nèi)空氣沒(méi)有排盡,拉力的測(cè)量值會(huì)偏小,根據(jù)公式可知,導(dǎo)致測(cè)得的大氣壓值偏小。
(4)[4][5][6]一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能夠支持760mm高的水銀柱;圖2裝置是小明自制的氣壓計(jì),當(dāng)將此裝置從山下移到山頂,由于海拔越高,氣壓越低,此時(shí)外界大氣壓降低,細(xì)管中的水柱在瓶?jī)?nèi)氣壓的作用下上升。
23.如圖甲,小金利用透明硬質(zhì)水管測(cè)量大氣壓強(qiáng)值。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖乙,其中K1、K2為氣密性良好的閥門(mén)。將管子下端浸在水槽中,關(guān)閉K2,往管內(nèi)裝滿水(水位超過(guò)K1),再關(guān)閉K1,打開(kāi)K2,管內(nèi)液面下降了一段距離,穩(wěn)定后測(cè)得管內(nèi)外液面高度差h=9.30m
(1)由實(shí)驗(yàn)可得當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)值為 _____Pa;(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)再打開(kāi)K1,管內(nèi)水面將 _____(選填“上升”、“不升不降“或“下降”);
(3)小金將長(zhǎng)度約為30cm的塑料管裝滿水并用紙片蓋住,迅速倒置,使管口豎直向下,發(fā)現(xiàn)紙片不會(huì)往下掉,如圖丙所示。此時(shí)紙片受到水的壓強(qiáng) _____(選填“小于”、“大于”或“等于”)大氣壓強(qiáng);隨后將管口旋轉(zhuǎn)至水平方向,發(fā)現(xiàn)紙片仍不往下掉,說(shuō)明 _____;
(4)老師給同學(xué)們演示大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn),如圖丁所示,可知當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)等于 _____mm高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng),此氣壓下水的沸點(diǎn) _____(選填“大于”、“等于”或“小于”)100℃。
【答案】 9.3×104 下降 小于 大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng) 740 小于
【詳解】(1)[1]測(cè)量得到的大氣壓強(qiáng)值為
(2)[2]再打開(kāi)K1,管內(nèi)水與外界相通,管內(nèi)外大氣壓相等,液柱在重力作用下全部流到容器中,所以液面會(huì)下降。
(3)[3][4]將裝滿水的塑料管用紙片蓋住,迅速倒置,如圖丙,紙片不會(huì)往下掉,這是因?yàn)榧埰露说拇髿鈮捍笥诩埰隙怂a(chǎn)生的壓強(qiáng);將管口旋轉(zhuǎn)至水平方向,發(fā)現(xiàn)紙片仍不往下掉,說(shuō)明大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。
(4)[5][6]如圖丁,當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)等于740mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),此時(shí)的氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓760mm水銀柱,水的沸點(diǎn)低于100℃。
24.如圖所示是托里拆利實(shí)驗(yàn),根據(jù)圖示完成下面的問(wèn)題。
(1)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得玻璃管內(nèi)外水銀柱的高度差為_(kāi)__________m;
(2)通過(guò)計(jì)算可知當(dāng)時(shí)的氣壓為_(kāi)__________Pa;
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若像圖丁中一樣將玻璃管傾斜,則水銀柱的高度將___________,水銀柱的長(zhǎng)度將___________;(均選填“變長(zhǎng)”“變短”“不變”)
(4)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,玻璃管中的水銀沒(méi)有裝滿,則測(cè)量的大氣壓值比真實(shí)值要___________;(選填“偏大”或“偏小”)
(5)若同學(xué)們用圖己中B注射器、量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等相關(guān)用品測(cè)量大氣壓,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)被拉到5N,活塞仍沒(méi)有滑動(dòng),可改用圖己中的___________(A/C)注射器。
【答案】 0.75 0.9996×105 不變 變長(zhǎng) 偏小 C
【詳解】(1)[1]圖丙可知,實(shí)驗(yàn)中測(cè)得玻璃管內(nèi)外水銀柱的高度差為
(2)[2]當(dāng)時(shí)的氣壓為
(3)[3][4]在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí),只要外界大氣壓不變,管內(nèi)外水銀面的高度差就不變,所以玻璃管傾斜,管中水銀柱長(zhǎng)度將增大,高度不變。
(4)[5]實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃管中的水銀沒(méi)有裝滿,管中不慎進(jìn)入少量空氣,則空氣會(huì)產(chǎn)生一定的向下的壓強(qiáng),使管中水銀柱高度將減小,測(cè)量的大氣壓值比真實(shí)值偏小。
(5)[6]因?yàn)榇髿獾膲簭?qiáng)是一定的,根據(jù)公式可知,受力面積越小,壓力也會(huì)越小,所以當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)量程不夠時(shí),可換用小型號(hào)、橫截面積小的注射器,故C符合題意,A不符合題意。
故選C。
25.小明在學(xué)習(xí)完“大氣壓強(qiáng)”后,從網(wǎng)絡(luò)上查閱到我國(guó)主要城市中心區(qū)平均海拔高度及通常情況下的大氣壓值和水的沸點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),如下表:
根據(jù)以上信息回答:
①水的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系是_________________。
②海拔高度為3000米處,水的沸點(diǎn)可能是____。
A.75℃ B.83℃ C.90℃ D.100℃
③用橡皮薄膜將一定質(zhì)量的氣體密封在玻璃瓶?jī)?nèi),如圖所示。若將此瓶從上海帶到拉薩,將會(huì)觀察到瓶口上的橡皮膜______(選填“向上凸起”或“向下凹陷”)。這是因?yàn)開(kāi)_____________。
【答案】 大氣壓越低,水的沸點(diǎn)越低 C 向上凸起 海拔高度越高,大氣壓越小,所以瓶外氣壓小于瓶?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng),橡皮膜向上凸起。
【分析】根據(jù)表中的數(shù)據(jù)變化關(guān)系進(jìn)行分析即可作答。
【詳解】[1]①根據(jù)表中后兩列的數(shù)據(jù)變化關(guān)系可知,水的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系是:液體沸點(diǎn)隨著氣壓的降低而降低。
[2]②根據(jù)表中后兩列的數(shù)據(jù)變化關(guān)系可知,大氣壓與海拔高度的關(guān)系是:氣壓隨著海拔的升高而降低;而海拔高度為3000米處于蘭州和拉薩之間,則該處水的沸點(diǎn)應(yīng)處于88.4~95.2℃。
故選C。
[3][4]③由表中數(shù)據(jù)可知上海的大氣壓高于拉薩的,即海拔高度越高,大氣壓越小,將此瓶從上海帶到拉薩,由于瓶外的氣壓變小,所以橡皮膜向上凸起。
26.物理興趣小組的同學(xué)利用周末開(kāi)展一次登山活動(dòng),他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等相關(guān)用品測(cè)量山頂?shù)拇髿鈮?。測(cè)量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如圖甲所示,用細(xì)線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右緩慢拉動(dòng)針筒,當(dāng)針筒中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F;
C.讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V;
D.用刻度尺測(cè)出注射器針筒上有刻度部分的長(zhǎng)度L。
請(qǐng)根據(jù)他們?cè)O(shè)計(jì)的方案回答以下問(wèn)題:
(1)測(cè)量中,分析研究的是大氣對(duì)________(選填“針筒”或“活塞”)的壓力;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處的空氣無(wú)法排盡,這將會(huì)使測(cè)量結(jié)果________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”);
(3)測(cè)量前,有同學(xué)建議在活塞周?chē)磕?rùn)滑油,然后將其插入針筒中,這樣做有兩個(gè)好處:一是活塞的密封性好:二是可以________。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中他們讓彈簧測(cè)力計(jì)和注射器保持在水平方向,可以減小________對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,從而提高實(shí)驗(yàn)的精確程度;
(4)若同學(xué)們用圖乙中B注射器在測(cè)量時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)被拉到5N,活塞仍沒(méi)有滑動(dòng)??筛挠脠D乙中的________(選填“A”或“C”)注射器。用測(cè)量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值,則p=________;
(5)在測(cè)量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)中,為消除活塞與針筒間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。將注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過(guò)水平細(xì)線與燒杯相連。向燒杯中緩慢加水,當(dāng)活塞剛開(kāi)始向左滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為900g;然后向外緩慢抽水,當(dāng)活塞剛開(kāi)始向右滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為500g,燒杯質(zhì)量為125g,活塞面積為7.5×10?5m2,g取10N/kg,輪軸間的摩擦和細(xì)線重不計(jì),則所測(cè)大氣壓值為_(kāi)_______。
【答案】 活塞 偏小 減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 活塞的重力 C
【詳解】(1)[1]如圖,測(cè)出活塞的左側(cè)受到大氣壓力,以及活塞的橫截面積,既可以算出大氣壓強(qiáng),即本試驗(yàn)分析研究的是大氣對(duì)活塞的壓力。
(2)[2]注射器頂端裝針頭處空氣無(wú)法排盡,即有殘余氣體,注射器內(nèi)還會(huì)有一定氣壓,這樣會(huì)使拉力變小,在面積不變的情況下,由可知測(cè)出的大氣壓會(huì)偏小。
(3)[3][4]在活塞周?chē)磕?rùn)滑油,通過(guò)減小接觸面的粗糙程度來(lái)減小摩擦力,進(jìn)而減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響;讓彈簧測(cè)力計(jì)和注射器保持在水平方向,活塞在水平方向上就只受到水平向左的拉力和水平向右的大氣壓力,而活塞受到的重力豎直向下,避免了活塞的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
(4)[5][6]用圖乙中B注射器在測(cè)量時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)被拉到5N,活塞仍沒(méi)有滑動(dòng),說(shuō)明大氣壓力過(guò)大,由可知,可以換一個(gè)橫截面積更小的注射器,以此來(lái)減小大氣壓力;由題可得,活塞的橫截面積為,則大氣壓強(qiáng)為
(5)[7]向燒杯中緩慢加水,當(dāng)活塞剛開(kāi)始向左滑動(dòng)時(shí),活塞在水平方向上的受力為
當(dāng)活塞剛開(kāi)始向右滑動(dòng)時(shí),活塞在水平方向上的受力為
則活塞左側(cè)受到的大氣壓力為
由題意得,活塞受到的拉力等于燒杯加水的總重力,則

則大氣壓強(qiáng)為
城市
海拔高度(米)
大氣壓(千帕)
水的沸點(diǎn)(℃)
上海
4.5
100.53
100
成都
505.9
94.77
98.4
貴陽(yáng)
1071.2
88.79
96.6
蘭州
1517.2
84.31
95.2
拉薩
3658.0
65.23
88.4

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