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文档简介
第3节大气压强
>题型归纳
一.大气压的存在的证明(共7小题)
二.托里拆利实验(共7小题)
三.标准大气压的值(共5小题)
四.设计实验估测大气压的值(共5小题)
五.气压计的构造及原理(共5小题)
六.大气压与高度的关系(共8小题)
七.大气压对液体沸点的影响(共7小题)
八.大气压的应用(共8小题)
A题型速练
一.大气压的存在的证明(共7小题)
1.我们身边看似“轻〃的空气,其实蕴含着巨大的力量。以下事例,没有直接利
用大气压强的是()
【答案】D
【详解】A.吸盘挂钩被"吸〃在墙上,是先挤出吸盘内空气,外部大气压大于
内部气压,将吸盘压在墙上,利用了大气压强,故A不符合题意;
B.用吸管喝饮料,是吸气使吸管内气压减小,外部大气压将饮料压入吸管,
利用了大气压强,故B不符合题意;
C.拔火罐,是罐内空气受热排出,冷却后罐内气压小于外界大气压,大气压
将罐〃压〃在皮肤上,利用了大气压强,故c不符合题意;
D.用注射器注射,是通过手对活塞施加推力,直接将药液推入体内,没有利
用大气压强,故D符合题意。
故选D。
【答案】B
【详解】A.牛奶盒的变化:吸牛奶时,盒内空气被吸出,气压减小,外界大
气压将牛奶盒压扁,能证明大气压存在,故A不符合题意;
B.用注射器注射药液:注射器注射药液是依靠手的推力,将药液注入体内,
不是利用大气压,不能证明大气压存在,故B符合题意:
C.瓶中取袋:袋在瓶内时,瓶内气压小于外界大气压,大气压将袋紧紧压在
瓶内,难以取出,能证明大气压存在,故c不符合题意;
D.覆杯实验:杯子倒置后,纸片不下落,是因为外界大气压托住了纸片和杯
内的水,能证明大气压存在,故D不符合题意。
故选Bo
3.下列小实验中,能证明大气压强存在的是()
纸片托住瓶中水
【评解】A.水量越多形变越大,这是探究压力的作用效果与压力大小的关系,
故A不符合题意;
B.纸片托住满瓶泉水,这是验证大气压存在的实验,故B符合题意;
C.孔位越低流速越大,这是因为液体内部的压强随着深度的增加而增大,故
C不符合题意;
D.橡皮膜向下凸出,是因为液体受到重力产生向下的压强,故D不符合题
意。
故选B。
4.下列现象中,不能说明大气压存在的是()
A.用吸管喝饮料
B.用活塞式抽水机从井中抽水
C.注射器将药液注入人体
D.吸盘式挂钩能紧贴在墙壁上
【答案】C
【详解】A.用吸管喝饮料,靠的是大气压,故A不符合题意;
B.用活塞式抽水机从井中抽水,利用的是大气压,故B不符合题意;
C.用注射器把药液注入病人的皮下,靠的是人的推力,与大气压无关,故C
符合题意;
D.吸盘式挂钩能紧贴在墙壁上,利用了大气压,故D不符合题意;
故选C。
5.意大利科学家首先通过实验测定了大气压强的数值,著名的
实验向人们显示大气压强的存在并且是很大的;1标准大气压相当于
厘米水银柱产生的压强。
【答案】托里拆利马德堡半球76
【详解】[1]意大利科学家托里拆利通过水银柱实验首次测定了大气压强的数
值,得到标准大气压的数值为L013xl()5pa。
[2]德国物理学家设计的马德堡半球实验,通过将两个铜制半球抽成真空后,
用多匹马仍无法将其拉开,向人们展示了大气压强的存在并且是很大的。
[引在托里拆利的实验中,大气压所能支持的水银柱的高度为76cm,因此1标
准大气压相当于76厘米水银柱产生的压强。
6.同学们以〃厨房中的物理〃为主题开展了科学实践活动,如图。用湿手取热馒
头,利用水吸热导致不烫手(填物态变化名称);塑料吸盘挂钩能“吸〃
在墙依上,说明的存在。
【答案】汽化大气压
【详解】11]在拿刚出笼的馒头时先将手沾点水,遇到热的馒头,手上的水变
成水蒸气,这是汽化现象,要吸收热量,使手的温度不会很高,手不会被烫
伤。
[2]塑料吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,
然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,所以塑料吸盘挂钩能“吸〃在墙
砖上,说明大气压的存在。
7.小楠乘坐列车从甲地去往乙地旅游,她发现车内的饼干包装袋鼓了起来,如
图所示,包装袋密封良好,车内温度不变。到达乙地后,包装袋内部气体质
量______,密度,包装袋外部的大气压o(均选填〃变
大〃〃变小〃或“不变〃)
甲地乙地
【答案】不变变小变小
【详解]”][2]质量不随位置、状态的变化而改变,因包装袋密封良好,则包
装袋内部气体质量不变。车内的饼干包装袋鼓了起来,即包装袋内部气体体
积变大,根据密度公式可知,包装袋内部气体密度变小。
[3]大气压随海拔的升高而减小,甲地到乙地,列车行驶过程中海拔可能发生
变化(通常甲地到乙地若有地势变化,比如从低海拔到高海拔区域),导致
包装袋外部的大气压变小,内部气压大于外部气压,所以包装袋鼓了起来,
因此包装袋外部的大气压变小。
二.托里拆利实验(共7小题)
8.图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计〃(用插有细管的橡皮塞
塞住装有水的瓶子口,下管口没入水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管/?
上升到P点)。P点与瓶内水面Q高度差为自,下列说法正确的是()
A.甲图中的托里折利实验装置测出当地的大气压是P棚g(知+〃2)
B.甲图中的托里拆利实验中管内真空部分如有空气,测量值将偏小
C.乙图中的自制气压计测出当地当时的大气压P水g心
D.同时带着两装置登.L山顶,发现必会增大,力3会变小
【答案】B
【详解】A.甲图中历是玻璃管内水银面与水银糟中水银面之间的垂直高度,
它产生的压强与大气压大小相等,甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大
气压是〃水银故A错误;
B.甲图中的托里拆利实验中真空部分如有空气,会产生一个压力使水银柱变
低,因此测量值将偏小,故B正确;
C.乙图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化,瓶内的气压大于外界
大气压,瓶内外气压之差等于P水g4,故c错误;
D.大气压随高度的增加而减小,因此带着两装置登山,甲图中〃/会变小,
乙图〃自制气压计〃登山后,瓶外气压减小,瓶内气压不变,因此瓶内管子水
面上升,心会增大,故D错误。
故选Bo
9.用如图所示的两种气压装置来观察大气压的变化,对于现象解释正确的是
()
A.大气压增大时,甲图中玻璃管内的液面会下降
B.大气压增大时,乙图中玻璃管内的液面会上升
C.海拔升高时,甲图中玻璃管内的液面会上升
D.海拔升高时,乙图中玻璃管内的液面会上升
【答案】D
【详解】AC.甲图是托里拆利实验,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃
管内液柱产生的压强,大气压增大时,外界大气压变大,大气压支持的水银
柱高度变大,玻璃管内的水银柱会上升。海拔升高时,外界大气压变小,大
气压支持的水银柱高度变小,玻璃管内的水银柱会下降。故AC错误;
BD.乙图中,瓶内封闭部分气体的压强等于坂璃管内液体的压强与外界大气
压之和,瓶内气压不变,大气压增大时,瓶外大气压变大,瓶内气压小于外
界大气压,玻璃管内的液面会下降;海拔升高时,外界大气压变小,瓶内气
压大于外界大气压,玻璃管内的液面会上升。故B错误,D正确。
故选D。
10.如图所示的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满
全管,有关尺寸如图所示。下列说法中不正确的是()
A.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空的
B.外界大气压强肯定是76cm高水银柱所产生的压强
C.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷
【答案】D
【详解】A.玻璃管倾斜后能够充满全管,说明上端无水银的部分肯定是真
空,若不是真空,管内水银不会充满全管,故A正确,不符合题意;
B.由图可知此时外界大气压强等于76cm高水银柱产生的压强,倾斜后高度
变为74cm,是因为玻璃管高度不够长,故B正确,不符合题意;
C.外界大气压不变,外界大气压强等尸76cm高水银柱产生的压强,故倾斜
后高度变为74cm,水银充满全管,所以水银对玻璃管上端有压强,故C正
确,不符合题意;
D.玻璃管倾斜后,上端碰出一小孔,玻璃管上端也存在大气压强,管内水
银在重力作用下会下降,而不会向上喷,故D不正确,符合题意。
故选Do
11.1643年意大利科学家托里拆利首先用实验测出了一个标准大气压的大小约
为760mm水银柱约等于Pa,1654年德国人做了著名的实
验,向世人证明了大气压强的存在。
【答案】
1.013X105
马德堡半球
【详解】⑴水银的密度是夕=13.6?10%g/m3,•个标准大气压支持的水银柱高
约为〃=760mni=0.76m
所以一个标准大气压约为
〃=2桶励=13.6?10:30??=5
[2]德国人奥托冯格里克做了著名的马德堡半球实验,用两个中间抽成真空而
压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在。
12.如图,利用托里拆利实验测得大气压强等于mm高水银柱所产生
的压强。如果测量时玻璃管上端留有空气,则测量值__________(选填〃大
于,,,,小于,,或,,等于〃)真实值。把玻璃管倾斜,管内外水银面高度差________
(选填"变大"〃变小〃或"不变〃)。若此时的大气压是1.0xl()5pa,p水
=1.0xl03kg/m3,p^F13.6xl03kg/m3,g取10N/kg,则此时的大气压可支持—
m高的水柱。
—Q—真空
大
740mm气
压
20mmM
【答案】740小于不变10
【详解】[I]由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为
740mm,因此,当时的大气压强等于740mm高水银柱产生的压强。
⑵若玻璃管上端留有空气,管内空气会对水钗柱产生向下的压强,导致管内
外水银面的高度差变小,而实验中是通过高度差计算大气压,因此测量值会
小于真实值。
[3]把玻璃管倾斜,由于外界大气压的值不变,管内外水银面高度差不变,只
是水银柱的长度会变长。
⑷玻璃管内水柱产生的压强等于大气压强,则玻璃管中水的高度为
1.0xltfPa=1Qm
P水g1x10kg/mxlON/kg
13.小华做了有关压强的实验。
⑴如图甲、乙,瓶中装满水,用硬纸片盖住瓶口后倒置,纸片不会落下说明
了的存在;
(2)如图丙是在某地测量大气压值实验图,若管上方真空,则当时的大气压强
等于mm高水银柱产生的压强;(选填“大于〃、"等于"
或“小于〃)1标准大气压;若将玻璃管向左倾斜一点,管内水银柱的高度
将;
(3)利用图丁自制气压计研究气压与高度的关系。将气压计移到不同的楼层,
观察管内水柱的高度发生变化,分析可得出结论:距离水平地面的高度越高,
大气压强越__________(选填“大〃或“小〃)。
【答案】(1)大气压
(2)750小于不变
⑶小
【详解】Q)图甲、乙中,纸片不会落下是因为大气压对纸片有向上的压
力,说明了大气压的存在。
(2)[1]大气压强等于水银柱的竖直高度,即750mm高水银柱产生的压强。
⑵标准大气压对应水银柱高度为760mm,因此此时大气压小于1标准大气
压。
[3]玻璃管倾斜时,水银柱的竖直高度不变,大气压支持的是竖直高度,与管
的倾斜无关。
(3)将气压计移到更高楼层时,管内水柱高度升高,说明外界大气压减小,
因此结论是:距离水平地面的高度越高,大气压强越小。
14.托里拆利测量大气压强值实验如图1所示。
(1)当时的大气压强等于mm高水银柱所产生的压强,说明此时
的气压___________(选填〃大于〃〃等于〃“小于〃)一个标准大气压;如果将托
里拆利实验装置搬到高山上,测得水银柱的高度;实验时如果
换用更粗的玻璃管,测得水银柱的高度(后两空选填“变高〃、“变
低〃或〃不变〃);
⑵若在管的A处扎一个孔,此时(选填“有〃或〃没有〃)水银从4
处流出,原因是管内A点上方水银柱产生的压强___________(选填〃大于〃〃等
于,,或,,小于,,)A点受到的大气压;
(3)某同学利用透明硬质水管测量大气压强值,图2为实验装置示意图。管子
上端封闭,下端浸在水槽中,管内装满水,打开K2,管内水面静止后水面高
度为知,则测得大气压强值为Pao
【答案】⑴750小于变低不变
⑵没有小于
⑶105
【详解】(1)口][2]在托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是
指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,由图可知,玻璃管内水银
面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于
750mm高水银柱产生的压强小于一个标准大气压760mm水银柱。
⑶大气压随高度的增加而减小,所以如果将托里拆利实验装置搬到高山上,
测得水银柱的高度变低。
[4]在托里拆利实验中,玻璃管的粗细,倾斜,以及上提,下按对实验结果均
无影响,因此实验时如果换用更粗的玻璃管,测得水银柱的高度不变。
(2)[1][2]/1处上方水银柱产生的压强小于750mm水银柱,而外界大气压较
大,故A处上方的水银柱在大气压作用下会上升到顶部。而A处下方的水银
由于受到向下的大气压,在重力作用下下降到与水银槽中液面相平,所以并
没有水银从4处流出。
(3)由图2可知,/?/=10m,大气压等于水的压强
p=pghi=l.Ox103kg/m3x1ON/kgx10m=105Pa
三.标准大气压的值(共5小题)
15.中国空间站内适宜航天员工作生活的气压约为()
A.OPaB.lxlO2PaC.lxlO?PaD.lxlO5Pa
【答案】D
【详解】中国空间站内适宜航天员工作生活的气压与一标准大气压接近,约
为1?5,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选Do
16.如图,小红同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,以下判断正确的是
()
750mm
「水银
20mmj-11/
A.若把此装置从1楼搬到34楼,管内外水银面的高度差将增大
B.此时大气压强等于770mm高水银柱所产生的压强
C.若在玻璃管顶部戳一小孔,管内水银将从顶部喷涌而出
D.若将玻璃管向上提升一点(管口不离开水银液面),管内外水银面的高
度差保持不变
【答案】D
【详解】A.大气压随海拔升高而减小;从1楼到34楼,高度上升,大气压
降低;所以能支持的水银柱高度也会减小;因此,高度差应减小,而不是增
大,故A错误;
B.实际测量中,水银柱高度是750mm;而不是770mm;所以大气压等于
750mm高水银柱产生的压强,不是770mm,故B错误;
C.原来管顶是真空,水银柱靠大气压支撑;若在顶部戳一小孔,空气进入
管内,管内上方不再是真空,而是与外界大气相通;此时,管内外都受到大
气压作用,水银柱不再被〃托住〃;水银会在重力作用下下降,直到管内外液
面相平(或接近相平);不会〃喷涌而出〃,因为没有压力差推动它向上喷,
故C错误;
D.只要管口仍浸在水银中,且管子竖直;即使向上提,只要没离开液面,
水银柱仍由大气压支撑;水银柱高度只取决于大气压和水银密度,与管子长
度、位置无关(只要足够长);所以,高度差保持不变,仍是750mm,故D
正确。
故选D。
17.关于生活中一些物理量的估测,下列数据最不符合实际的是()
A.一个鸡蛋的重力约为0.5N
B.一个中学生的重力约为500N
C.泰山山顶的大气压约为Zxl^Pa
D.人站在水平地面上,对地面的压强约为1.5xl04Pa
【答案】C
【详解】A.一个鸡蛋的质量约为50g,则重力为
G=mg=50x10-3^xION/kg=0.5N,故A不符合题意;
B.一个中学生的重力约为500N~600N,故B不符合题意;
C.标准大气压约为以1炉a,由于高度越高气压越低,因此泰山山顶的大气
压低于1X105&,故C符合题意;
D.人站在水平地面上,对地面的压力约为600N,地面的受力面积约为400cm工
则对地面的压强约为〃=。=右黑小=1.5乂1()4',故D不符合题意。
S4(X)xlOm*
故选Co
18.1643年意大利科学家最早用水银做实验测定了大气压的值,1
标准大气压能托起_______厘米高的水银柱。2024年春节,小孔一家人坐火
车从深圳去西藏旅游,在火车上他观察到带夹的零食包装袋渐渐鼓了起来
(如图),可以推测外界大气压___________(选填“变大〃,〃变小〃或〃不变
【答案】托旦拆利76变小
【详解】U1P]意大利科学家托里拆利首先用水银槽和长玻璃管,通过实验测
定了大气压的值,他测出1个标准大气压的值与76cm高水银柱所产生的压强
相等。
[3]观察到带来的零食包装袋渐渐鼓了起来,是袋内气压大于外界气压造成的,
由于袋内气压不变,所以外界大气压在变小。
19.如图为托里拆利实验装置.,由图中实验数据可判断当地大气压______(选填
〃高于〃〃低于〃或“等于〃)标准大气压。若换更粗的玻璃管进行实验,则测量
结果O
【详解】川利用托里拆利实验测量大气压时,气压等于管内外水银柱的高度
差产生的压强,即大气压与此水银柱产生的E强相等,一标准大气压下,大
气压能支持约760mm高的水银柱,所以由图知当地的大气压相当755mm水
银柱产生的压强,故低于标准大气压。
[2]托里拆利实验时,结果与管的长短(当然不能短于760mm)、粗细、倾
斜与否都没有关系,所以若换更粗的玻璃管进行实验,则测量结果不变。
四.设计实验估测大气压的值(共5小题)
20.如图所示,是塑料吸盘初测大气压的实验装置图,吸盘直径为D,吸盘刚好
被拉下时,吸盘、小桶和沙子总重为G,下列相关描述中正确的有()
A.由于吸盘中的空气无法排尽,因此,测得的大气压值偏大
B.此时测得大气压的表达式为〃=塌
C.该实验测大气压力用到二力平衡知识,测大气压强的原理是〃=(
D.实验中,要在吸盘上沾少量的水,是为了起润滑作用
【答案】C
【详解】A.吸盘中空气无法排尽,内部少量空气会对吸盘产生一个向下的
压力,使得拉力小手大气压力,根据可知,测得大气压值偏小,故A
错误;
B.吸盘面积为S=乎
4
_F_G_G4G
大气压为〃一了一5一亘^一而7
故B错误;
C.吸盘刚好被拉下时,拉力(等于总重力G)与大气压力平衡,用二力平
衡原理测压力,即产=G,再根据p=!测压强,故C正确;
D.吸盘上沾水是为了密封,防止漏气,故D错误。
故选C。
21.如图所示是苏科版物理”活动9.6估测大气压〃的实验插图,下列关于该实验
的分析正确的是()
A.活塞刚好被拉动时,立即向小桶中添加适量重物(如沙子),测量小桶
和重物的总重,得到大气对活塞的压力?
B.实验的原理是根据〃求出大气压强的值,选用粗细不同的注射器其产
值的大小是不一样的
C.如果注射器的活塞和筒壁之间有摩擦,会导致测量大气压的值偏小
D.为计算活塞的横截面积,需要测出注射器的全部长度
【答案】B
【详解】A.在该实验中,当活塞刚好被拉动时,此时大气对活塞的压力产
与小桶和重物的总重力G是一对平衡力,大小相等,即QG。所以应该记
录此时小桶和重物的总重,而不是立即向小桶中添加适量重物后再测量,故
A错误;
B.木实验是根据压强公式〃=(来求出大气压强的值,其中产是大气对活塞
的压力,S是活塞的横截面积。大气压强P是一个定值,根据F=pS可知,
当选用粗细不同的注射器时,活塞的横截面积S不同,那么大气对活塞的压
力厂也会不同,故B正确;
C.如果注射器的活塞和筒壁之间有摩擦,当活塞刚好被拉动时,拉力尸盘等
于大气对活塞的压力F与摩擦力/之和,即尸产冉仇而实验中把测量的厂拉
当作大气对活塞的压力尸来计算大气压强,这样会使测量值比真实值
偏大,故C错误;
D.为计算活塞的横截面积S,根据需要测出注射器的容积V和有刻
度部分的长度L而不是注射器的全部长度,故D错误。
故选B。
22.用如图所示装置粗略测量大气压的值,把吸盘用力压在玻璃上,排出吸盘内
的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4xl0"m2,轻轻向挂在吸盘下的小桶内加
沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg,则大气
对吸盘的压力为,大气压的测量值为,与标准大气压
相比(偏大/偏小),原因可能为(g取
lON/kg)o
【答案】389.5X104偏小吸盘内气未排尽
【评解】⑴吸盘、小桶和沙子的总重力G=mg=3.8kgxlON/kg=38N
吸盘竖直向下的拉力F=G=38N
吸盘静止在玻璃上,吸盘受到竖直向下的力和竖直向上的大气压力是平衡力,
根据二力平衡条件得大气对吸盘的压力尸=F'=38N
⑵大气压值=
[3][4]如果吸盘内的空气没有排尽,则大气压力偏小,测出的大气压强值也就
比真实值小。
23.利用注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测量大气压强的值。
(1)实验的原理是o
(2)把注射器的活塞推到外筒的最底端,这样做的目的是,然后用一个
橡皮帽密封注射器的小孔,这样做的目的是o
(3)用细绳将注射器的活塞与弹簧测力计的挂钩相连,如图所示,然后慢慢水
平拉动注射器的外筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数
为19N;假设注射器外筒与活塞密封的空间为真空,再继续稍微拉动注射器
的外筒,使活塞再继续滑动一些,弹簧测力计的示数将(选填"增大〃"减
小〃或〃不变〃)。
(4)观察注射器的最大容积为lOcn?,用刻度尺测出注射器部分的长度
为5cm,由此可计算出活塞的横截面积为cn?。
(5)大气压的值为Pao
【答案】(1)〃=(
(2)排尽注射器内的空气防止空气进入注射器
(3)不变
(4)有刻度2
(5)9.5xl04
【详解】(1)实验中需要测量拉动注射器筒的拉力和活塞的横截面积,所
以测量大气压的原理是p
(2)实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排尽注射器中的空气,
避免注射器中的空气压强对实验结果产生影响,用一个橡皮帽密封注射器的
小孔,这样做的目的是防止空气进入注射器,保证筒内为真空或接近真空状
态。
(3)若注射器外筒与活塞密封的空间为真空,再继续稍微拉动注射器的外
筒,使活塞再继续滑动一些,弹簧测力计的示数将不变。因为此时活塞受到
的拉力只与人气对它的压力平衡,人气压力不变,根据二力平衡,拉力也不
变,而活塞与筒壁间的摩擦力不变,所以弹簧测力计示数不变。
(4)观察注射器的最大容积为lOcn?,为了计算出活塞的横截面积,
应用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度,则活塞的横截面积
Cv10cm1.2
S=—=-----=2cm
L5cm
(5)由题意知,当注射器的活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为19N,
则大气压对活塞的压力为19N,因此大气压的值为
〃=—=—-=9.5xlO4Pa
S2xl0-4m2
24.某物理兴趣小组为了测量教室内大气压强的大小,将半径为一的橡胶吸盘吸
在水平放置的玻璃板下方,在吸盘下方挂上钩码,当吸盘快要松动时,向小
桶内加入细沙进行微调,如图所示。当吸盘刚好脱离玻璃板时,记录钩码总
重G/,测出小桶和沙子总重G2,然后重复以上步骤三次,计算并记录三次
结果的平均值。
(1)请推理得出大气压强的计算式(用字母表示)o
(2)实验中多次测量是为了o若考虑活塞、绳子所受重力,且吸
盘与玻璃板间还有少量气体存留,测出的大气压强值应(选填
“偏大〃或〃偏小〃)C
【答案】(1)9华
nr
(2)减小误差偏小
【详解】(1)当吸盘即将脱离玻璃板时,空气对橡胶吸盘的向上的压刀大
小就等于所挂钩码的总重G/与小桶和沙子总重Gi的和,大气压的值
FG+G,
(2)[1]实验中多次测量是为了减小误差,使测量结果更准确。
12]若考虑活塞、绳子所受重力G活塞隔,且吸盘与玻璃板间还有少量气体存
留,这些气体对活塞有向下的压力々,当吸盘即将脱离玻璃板时,根据力的
平衡有尸大气=G活嚏和绳+%+G+G?
而在计算时,我们只考虑了挂钩码的总重G,与小桶和沙子总重G2,即认为
取气=G+0,这样计算出的大气压力%气偏小。又因为。=与,S不变,尸大.
偏小,所以测出的大气压强值应偏小。
五.气压计的构造及原理(共5小题)
25.如图所示是自制气压计,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有
红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升
的高度为山(不考虑温度的影响)下列措施能使〃变高的是()
A.将自制气压计从山上移到山下
B.减小玻璃瓶内气压
C.放在真空罩内,逐渐抽罩内空气
D.在橡皮塞上戳一透气孔
【答案】C
【详解】A.从山上移到山下,外界气压增大,瓶内气压不变,差值减小,h
变低,故A不符合题意;
B.减小瓶内气压,瓶内与外界气压的差值减小,〃变低,故B不符合题意;
C.放在真空罩内逐渐抽气,外界气压减小,瓶内气压不变,差值增大,h
变高,故C符合题意;
D.橡皮塞戳透气孔,瓶内与外界气压相等,差值为0,h变为0,故D不符
合题意。
故选Co
26.如图所示,小明将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱、
瓶内气压和外界气压的变化分别是()
A.上升,不变,降低B.下降,降低,升高
C.上升,升高,降低D.下降.升高,降低
【答案】A
【详解】大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶外界大气压会
降低,瓶内气压大于瓶外气压与水的压强之司,所以在瓶内气压的作用下,
会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升,瓶内气压是封闭气体的压强,
短时间内质量和温度不变,所以瓶内气压基本不变,故A符合题意,BCD
不符合题意。
故选Ao
27.如图的伽利略温度计是世界上第一支气体温度计。伽利略发现,细管内水柱
的高低除了受到气温的影响,还随大气压的变化而变化。
(1)气体温度计是根据的性质制成的,若外部大气压不变,当玻璃管
中的液面降低时,表明外界气温________(〃A.升高〃或“B.降低〃)。
(2)阴雨天通常气压偏低,若用液体温度计测得的温度为,用气体温度计测得
的温度为,则("A.大于〃〃B.小于〃或“C.等于〃)。
【答窠】(1)气体的热胀冷缩A
(2)B
【详解】(1)[1]温度的高低很难直接准确感觉,温度变化会引起瓶内气体
体积变化,故伽利略气体温度计,是根据气体的热胀冷缩的性质制成的。
[2]当外部大气压不变,玻璃管中的液面降低,说明球形容器内的气体体积膨
胀,根据气体热胀冷缩的性质,这是因为外界气温升高,气体受热膨胀,从
而使液面降低。
(2)阴雨天,外界气压偏低,若使用气体温度计,则支撑水柱高度会减.小,
此时测得的温度偏大,而液体温度计是利用液体的热胀冷缩性质,其仅受到
液体冷热程度的影响,不受气压的影响,因此测量相对准确,由此可知小于,
即选B.小于。
28.利用身边常见的物体可以制成不同的物理器材,如用同样的玻璃瓶、橡皮塞
和细玻璃管,在瓶中装上不同的水(如图所示,其中乙瓶中的水装满),就
可以分别制成简易的测量工具,则图中的(选〃甲〃或〃乙〃)是简易温
度计,常用温度计是根据原理制成的。
甲乙
【答案】乙液体热胀冷缩
【详解甲瓶中没有装满水,则瓶内封闭气体压强等于大气压与玻璃管
内水柱产生的压强之和,当它的高度变化时,由于大气压随着高度的变化而
变化,瓶内气体压强和水柱的高度应变化,则就成了一个简易气压计。乙瓶
中装满水,当温度升高,管内水面升高,温度降低,管内水面下降,就成了
一个简易温度计,这是利用水的热胀冷缩就制成了一个温度计,常用温度计
是根据液体热胀冷缩原理制成的。
29.小华同学利用某种密度较大的液体制作了一个简易气压计,如图。
(1)当大气压为几时,管内外液面高度差为人如图所示.现将管竖直向上提
升少许,下端管口未露出槽内液面,管内外液面高度差将(填”变
大”“不变〃或"变小〃);
(2)将简易气压计拿到山顶,发现管内外液面高度差将(填“变
大,,,,不变,,或,,变小,,),此时管内外液面高度差为力,则山顶的气压为
(用h、九、Po表示)。
【答案】⑴不变
⑵变小
h
【详解】(1)管内上方是真空,管内液体产生的压强等于外界大气压。当
将管竖直向上提升少许,下端管口未露出槽内液面时,管内液体的压强依然
要等于外界大气压,而液体密度不变,根据P=P液颜(〃是内外液面高度差),
所以管内外液面高度差将不变。
(2)[1]将简易气压计拿到山顶,外界大气压降低,管内外液面高度差将变
小。
⑵当大气压为Po时,管内外液面高度差为力,根据P=可知,液体的密
度为O液芍
将简易气压计拿到山顶,管内外液面高度差为%,则山顶的气压为
〃'二2液04=空
ghh
六.大气压与高度的关系(共8小题)
30.如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,
下列说法正确的是()
A.甲图实验环境的大气压等于一个标准大气压
B.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会下降
C.乙装置使用前要先向瓶内吹气,是为了使瓶内气压大于外界大气压
D.乙装置从你当前的位置拿到山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
【答案】C
[详解]A.一个标准大气压可以支持760mm汞柱,图中水银柱高度为750mm,
说明甲图实验环境的大气压小于一个标准大气压,故A错误;
B.托里拆利实验中,大气压与水银柱产生的压强平衡〃大气=P水银杼=P水银件
若大气压变大,为维持平衡,水银柱高度%需增大,即玻璃管内液面上升,
而非下降,选项B错误;
C.向瓶内吹气时,瓶内气体增多,瓶内气压增大。此时瓶内气压二水柱压强
+大气压,因此瓶内气压会大于外界大气压,选项c正确;
D.山顶海拔高,大气压变小。瓶内气压不变,为维持平衡,根据瓶内勺压二
水柱压强+大气压可知,水柱压强需增大,即水柱高度增大,玻璃管内外液
面高度差变大,而非变小,选项D错误。
故选Co
31.观察下图所示的各地水的沸点,你认为下列说法正确的是()
多茎穆朗玛峰约720c
卓守崂萨约90cC
为济宁10(FC
w
A.拉萨海拔低于济宁
B.拉萨气压低于一个标准大气压
C.珠穆朗玛峰上沸水温度不高是因为烧水时火力不大
D.这个现象说明大气压随高度的增加而增大
【答案】B
【详解】大气压与海拔高度有关,高度越高,大气压越低,同时水的沸点与
气压有关,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低;
A.由图可知,济宁水的沸点为100团,拉萨的约9琬,说明拉萨的处的大气
压比济宁的低,所以拉萨的海拔更高,故A错误;
B.标准大气压下(海平面),水的沸点是100团;高原地区空气稀薄,大气
压降低;气压越低,水的沸点越低;拉萨沸点约90团,说明当地气压低于标
准大气压,故B正确;
C.沸水温度不高(约72团)不是因为"火力小〃,而是因为大气压太低,故C
错误;
D.大气压与海拔高度有关,高度越高,大气压越低,故D错误。
故选B。
32.如图所示是托里拆利实验装置和自制气压计,下列说法正确的是()
A.用甲装置进行实验的过程中玻璃管内部上方应是空气
B.将甲装置从1楼拿到2()楼,玻璃管中的液面将上升
C.实验时将甲中玻璃管稍倾斜,管中水银的长度将变长
D.将乙装置从1楼拿到20楼,玻璃管中的液面将下降
【答案】C
【详解】A.用甲装置进行实验的过程中,在管内灌满水银,排除空气,把
玻璃管倒插在盛有水银的槽里,水银柱下降一段距离后不再下降,玻璃管内
部上方是真空,故A错误;
B.把甲装置从1楼拿到20楼,由于外界大气压变小,故玻璃管内水银柱会
下降,故B错误;
C.实验时将甲中玻璃管稍倾斜,外界大气压不变,玻璃管内水银柱高度不
变,管中水银的长度将变长,故C正确;
D.将乙装置从1楼拿到20楼,外界大气压变小,瓶内气压不变,瓶内气压
等于外界大气压和管内水柱产生的压强之和,所以管内水柱产生的压强变大,
玻璃管内外液面高度差变大,故D错误。
故选C。
33.小明发现将如图所示的气球从1楼带到4()楼的家中,气球变得更鼓了,其
原因是随着高度的增加()
A.大气压减小,气球体积增大,气球变得膨胀
B.大气压减小,气球体积减小,气球变得膨胀
C.大气压增大,气球体积增大,气球变得膨胀
D.大气压增大,气球体积减小,气球变得膨胀
【答案】A
【详解】随着高度的增加,大气压减小,而气球内部气体的压强不变,大于
外部大气压强,于是气球体积增大,气球变得膨胀,故A符合题意,BCD
不符合题意。
故选A。
34.小林自制的气压计如图所示,他把该气压计从某山脚拿到山顶过程中,细玻
璃管中的水面上升了11cm,则山的高度约mo(g取lON/kg,
33
pzk=l.OxlOkg/m,已知海拔每升高10m,大气压减小UOPa)
【答案】100
【详解】从山脚到山顶,大气压强减小,导致细玻璃管中的水面上升。大气
压强的减小量等于上升水柱产生的压强。大气压强的减小量为
△〃=pgAh=1.0xl0lkg/m'xlON/kgxO.IIm=11OOPa
海拔每升高10m,大气压减小UOPa,则山的高度为辔xl0m=100m
1lOPa
35.中考百日誓师大会活动中,放飞的气球(如图)不断上升,其体积会逐渐增
大,原因是外界大气压随着海拔高度的增加而。(选填"增大”或"减小”)
【答案】减小
【详解】地球周围的大气受重力作用,海拔越高,空气越稀薄,单位面积上
受到的大气压力就越小,因此外界大气压会随着海拔高度的增加而减小。气
球内部充有气体,内部存在一定的气压。当气球上升时,外界大气压逐渐变
小,而气球内部的气压暂时大于外界气压,这个气压差会推动气球的弹性壁
向外膨胀,使得气球的体积逐渐变大。
36.(1)小明到海拔3700m的峨眉山旅游,发现在山上〃煮米不成饭〃,他认为是
因为山上的泉水太冷,实际上是因为高山上的较低,从而导致
水的沸点的缘故。
(2)"削铁如泥〃通常用来形容某种刀具品质优良,从物理的角度来讲,说明制
作刀具的材料比铁大。
【答案】⑴气压降低
(2)硬度
【详解】(1)口]⑵因为海拔越高,气压越低,所以高山上的大气压比平原
上的要低,又因为液体沸点随液面上气压的减小而降低,小明到海拔3700m
的峨眉山旅游,发现在山上“煮米不成饭〃,因为高山上的气压较低,从而导
致水的沸点降低。
(2)根据物体的物理属性可知,〃削铁如泥〃是说明刀的硬度大,可以切下铁
等坚硬的物质。
37.仔细观察如下器材及装置。
⑴在图1中,弹簧测力计的分度值是N,读数是N;
(2)如图2是实验装置(提示:填科学家名字),在一个标准大气
压下,管中水银柱高度为cm;实验中若换更粗玻璃管,管中的水银
柱将(选填〃上升〃、“下降〃或〃保持不变〃);
⑶如图3是简易气压计,将此简易气压计从四楼移到一楼过程中,发现玻璃
管内水柱(选填"上升〃、“下降〃或〃保持不变”),原因是大气压随
高度的增加而(选填“增大”、"减小"或“不变”)。
【答案】0.21.6托里拆利76不变下降
减小
【详解】(1)由图可知,1与2之间分成5格,故每格为0.2,即分度
值为0.2N;指针只在1与2之间第三格,故读数为1.6N。
(2)[1]图2中是用于测量大气压的托里拆利实验装置。
[2]由托里拆利实验可知,标准大气压下,水银柱高度应为76cm。
[3]水银柱的高度与玻璃管的直径无关,换更粗的玻璃管,由于气压不变,则
水银柱将保持不变。
(3)大气压强随着高度降低而增加,因此从四楼到一楼,大气压将增
大,在大气压的作用下,水柱将下降。
七.大气压对液体沸点的影响(共7小题)
38.如图甲所示是小李同学探究"水沸腾前后温度变化的特点〃的实验装置,其描
绘的水的温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法不正确的是()
甲乙
A.加热过程中,水的温度会一直上升
B.沸腾过程中,水吸收热量,温度不变
C.烧杯上方的纸板可以减少热量散失
D.水的沸点是99露此时的大气压低于标准大气压
【答案】A
【评解】AB.加热过程中,水沸腾前,吸收热量,温度升高,水沸腾后,
继续加热,温度不变,故A错误,符合题意;B正确,不符合题意;
C.烧杯上方的纸板可以减少热量散失,能缩短水的加热时间,故C正确,
不符合题意;
D.由图可知,水的沸点是99回,沸点低于标准气压下的10面,说明此时大
气压低于标准大气压,故D正确,不符合题意。
故选Ao
39.下列关于厨房中物态变化问题叙述不氐碰的是()
A.把同样的元宵分别放在沸水中煮和放在沸腾的油中炸,经过相同时间取
出,发现在油中炸的元宵发黄变焦,而在水中煮的元宵没有发黄变焦,这说
明油的沸点比水的沸点高
B.在煮饺子的过程中,水沸腾后,采用"扬汤止沸〃的方法,使得水的温度
暂时低于水的沸点而停止沸腾。"扬汤止沸〃是加快了水的蒸发,从而降低了
水的温度
C.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高,水的沸点低
D.在炖牛肉的过程中,水沸腾后,应将"大火〃改为〃小火〃,这样做既能保
持水继续沸腾,又能节约能源
【答案】C
【详解】A.温度高的时候食物才能糊,在油中炸的元宵发黄变焦,而在水
中煮的元宵没有发黄变焦,说明油的沸点比水的沸点高,故A不符合题意;
B.〃扬汤止沸〃增大了水的蒸发面积,水蒸发的更快,蒸发吸热,水的温度
降低的更快,使得水的温度暂时低于水的沸点而停止沸腾,故B不符合题意;
C.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高,水的沸点升高,能达到更高
的温度,故c符合题意;
D.水沸腾后,水的温度不变,将〃大火〃改为〃小火〃,水仍能持续吸热,水
仍能沸腾,故将“大火〃改为〃小火〃,既能保持水继续沸腾,又能节约能源,
故D不符合题意。
故选C。
40.测量发现某地水的沸点为93团,通过表1、2推断此地的海拔可能是()
表1:海拔与大气压的关系表
海拔/km大气压/(x]O5Pa)
01.01
2().8()
40.62
60.47
2:大气压与水的沸点的关系
大气压/(xl()5pa)水的沸点佃
1.01100
().7190
0.4480
0.3675
A.2kmB.4kmC.5kmD.6km
【答案】A
【详解】由表2可知,气压越大,沸点越高,当沸点在93跖大气压应在
0.71x10^7.01x103之间且更接近O.8xlO、Pa,再查表1可知此时海拔高度最
接近2km,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选Ao
41.如图所示,烧瓶内的水停止沸腾时,浇上冷水,看到烧瓶内的水重新沸腾起
来,这个实验说明了液体表面压强越小,液体的沸点越__(选填“低〃或
“高〃);水蒸气喷到冷的玻璃板上,形成小水滴,这个实验说明了水蒸气遇
冷会______O
【答案】低液化
【详解】[1]浇冷水使烧瓶内水蒸气液化,气压减小,水的沸点降低,原本停
止沸腾的水因沸点降低而重新沸腾,说明压强越小,沸点越低。
⑵水蒸气是气态,遇冷的玻璃板变成液态小水滴,这个过程说明水蒸气遇冷
会液化。
42.大气压与生活密切相关
(1)驻守青藏高原的战士用普通锅煮不熟饭,是因为气压随高度的增加而—
(选填〃增大〃“减小〃或〃不变〃),导致水的沸点(选填僻低〃、
〃不变〃或,,升高〃)的缘故。
(2)如图简易的气压计,瓶内气压(选填“大于〃”等于〃或“小于〃)
瓶外大气压。将这个瓶子从山脚带到山顶,玻璃管内水柱的高度〃将
(选填〃升高〃或〃降低〃)。
【答案】⑴减小降低
⑵大于升高
【详解】(1)[1]海拔越高,空气越稀薄,因此,随着海拔升高,大气压强
逐渐减小。
[2]液体的沸点随着液面气压的减小而降低,故当气压降低时,水的沸点会降
低。
(2)[1]密封瓶内的气体压强与瓶外大气压与水柱的压强之和,因此瓶内气
压大于瓶外大气压。
[2]这个自制气压计从山脚拿到山顶,由于高度增加,外界大气压减小,乂因
瓶内空气的压强不变,且瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,
所以玻璃管内水柱的高度会升高。
43.科学小组在"比较水和盐水沸腾特点〃的实验中。分别用相同的酒精灯加热质
量和初温都相同的水和盐水。
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