教科版物理八年级下册易错题集训 9.4 大气压强(含答案解析)
展开9.4 大气压强
一、选择题(共14小题,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2019•怀化)下列关于大气压强的说法正确的是( )
A.马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B.大气压强随海拔高度的增大而增大
C.水的沸点随大气压强的增大而降低
D.托里拆利在做测量大气压强的实验中,测得管内外水银面的高度差是76mm
解:A、马德堡半球实验证实了大气压强的存在,故A正确;
B、大气压随高度的增加而减小,故B错误;
C、水的沸点随大气压强的增大而升高,故C错误;
D、托里拆利首先用实验的方法测出了大气压值,测得管内外水银面的高度差是760mm,故D错误。
答案:A。
2.(2020•舟山)下列生活中的现象均与气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A.吸饮料 B.拔火罐
C.高压锅煮饭 D.吸盘紧贴在墙面
解:
ABD选项中、吸饮料、拔火罐、吸盘吸在墙上这三项都是利用了大气压来完成的;而C选项中高压锅是根据气压越高沸点越高来工作的。
答案:C。
3.(2020•高邮市二模)在抗击“新型冠状病毒感染的肺炎”疫情中,武汉市的“火神山”、“雷神山”医院内部全部处于“负压”状态,这样可以防止病房内部气体向外扩散。所谓“负压”是指室内的气压低于室外的气压,下列现象中有可能处于“负压”状态的是( )
A.正在熬制中药的高压锅内
B.高空中飞行的飞机机舱
C.充满气后的氧气罐内
D.疏水扩容器
解:A、正在熬制中药的高压锅,其内部的气压大于大气压,故A错误。
B、高空飞行的飞机机舱内气压要大于机舱外的气压,因为高空的空气稀薄,气压较小,而机舱内的气压接近正常大气压,故B错误;
C、充满气后的氧气罐内,其内部的气压大于外界大气压,故C错误;
D、疏水扩容器,起到扩容和降压的作用,故内部的气压小于外界大气压,故D正确。
答案:D。
4.(2020•柳州)在玻璃杯中盛满水,用张纸片盖着,再倒过来,杯中的水不会流出来,这是因为( )
A.纸片太轻 B.杯中水太少
C.纸片粘住了杯子 D.大气压力托住纸片
解:“用纸片把盛满水的杯子盖严,使杯口朝下,纸片不会掉下来,水也不会流出来”是因为大气对纸片有向上的压力,能支持纸片和杯内的水,故D正确,ABC错误。
答案:D。
5.(2019•盐城)现代建筑多采用中空双层玻璃窗隔热,实验表明,中空双层玻璃窗的隔热性能与两层玻璃间空气压强有关,实验测得中空双层玻璃内外温差与中间空气压强关系如图所示,则中空双层玻璃中间空气压强( )
A.等于大气压强时,没有隔热效果
B.小于10﹣1Pa时,隔热效果变差
C.在10﹣1~102Pa时,隔热效果最好
D.等于10﹣3Pa时的隔热效果比104Pa时好
解:A、由图象可知,两层玻璃间空气压强等于大气压强1×105Pa时,玻璃内外温度差为20℃,并不是没有隔热效果,故A错误;
B、由图象可知,两层玻璃间空气压强小于10﹣1Pa时,玻璃内外温度差变大,说明隔热效果变好,故B错误;
C、由图象可知,两层玻璃间空气压强在10﹣1~102Pa时,玻璃内外温度差逐渐变小,说明隔热效果逐渐变差,故C错误;
D、由图象可知,两层玻璃间空气压强等于10﹣3Pa时玻璃内外温度差比104Pa时玻璃内外温度差大,说明隔热效果要好,故D正确。
答案:D。
6.(2020•恩施州)如图所示的实验,小试管在水流出时不下落反而上升,主要依靠的是( )
A.大气压强 B.水的引力
C.手的吸引力 D.两试管间的相互吸引
解:大试管中的水由于重力的作用,会流下来,小试管上方的空间的压强减小,小于外界大气压强,小试管就在大气压强的作用下,被压着向上运动,所以会看到小试管在大试管中上升,故A正确,BCD错误。
答案:A。
7.(2019•郴州)将少量热水倒入一空矿泉水瓶中(矿泉水瓶未变形),轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,然后浇上冷水,可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是( )
A.在所浇冷水的压力作用下,矿泉水瓶被压瘪
B.矿泉水瓶热胀冷缩的结果
C.矿泉水瓶内热气将它吸进去了
D.在大气压的作用下,矿泉水瓶被压瘪
解:因为瓶子注入热水并振荡后,瓶中气体受热膨胀跑出了一些,倒出热水的矿泉水瓶密封后,再浇上冷水,瓶内气体温度降低,气压减小,内部压强小于外界大气压强,在大气压强的作用下,矿泉水瓶被压扁了,故D正确。
答案:D。
8.(2020•常州)下列情景中,没有利用大气压强的是( )
A.杯中水不流出 B.用吸管吸饮料
C.用吸盘吊起玻璃板 D.堤坝上窄下宽
解:A、覆杯实验,是大气压强托住了纸片,故A不合题意;
B、用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,利用大气压强,故B不合题意;
C、用吸盘吊起玻璃板,先把吸盘内的空气排尽,是大气压强托住玻璃把玻璃吊起,故是利用大气压强,故C不合题意;
D、堤坝上窄下宽,是利用液体压强随深度的增加而增大,没有利用大气压,故D符合题意。
答案:D。
9.(2020•桐乡市一模)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
解:
从保温瓶里倒出一些开水,外界部分冷空气进入保温瓶,冷空气受热膨胀,瓶内气压增大,瓶内气体的压强大于瓶外的大气压强,瓶内气体膨胀对塞子做功,内能转化为塞子的动能,故塞子蹦起来,故D正确,ABC错误。
答案:D。
10.(2020•百色)如图所示为托里拆利实验的情景,要使管内、外水银面高度差h变小,以下操作可行的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜放置
B.将玻璃管稍微向上提升
C.换用更粗的玻璃管做实验
D.将装置拿到山顶上做实验
解:ABC、玻璃管的长短、玻璃管的粗细、玻璃管是否倾斜、玻璃管的上提下压、水银的多少都不影响玻璃管内外的水银柱的高度差,故ABC不符合题意。
D、山顶海拔升高,气压减小,将装置拿到山顶进行实验,山上大气压减小,支持的水银柱降低,故D符合题意。
答案:D。
11.(2019•青岛)如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是( )
A.瓶口太小,水不易流出
B.外界大气压强等于瓶内水的压强
C.外界大气压强等于瓶内空气的压强
D.外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和
解:当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来;当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,水面下降瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内的气压等于外界大气压,由于重力作用水会流出,一旦瓶口再次被水淹没,外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和,瓶中的水又停止外流,如此反复,使水不会全部流出而能保留在瓶中。故ABC错误,D正确。
答案:D。
12.(2020•泸州)在泸州市第35届科技创新大赛上,某学生在现场展示了科创作品。他把橡胶管一端放入位置较低盛有冷水的烧杯中,另一端与塑料瓶盖相连并密封,在空塑料瓶中倒入少许热水摇晃后倒掉,然后迅速用瓶盖盖住瓶口并拧紧,发现烧杯中的水通过橡胶管慢慢流入位置较高的瓶内,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.塑料瓶中倒入热水摇晃后倒掉,目的是让瓶内空气增加
B.用瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是让瓶内气压始终等于大气压
C.烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是利用了连通器原理
D.烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压
解:A、往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿瓶内水蒸气液化,体积变小,瓶内气体压强变小,故A错误;
B、将瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是不让大气进入瓶中,水蒸气液化,体积变小,瓶内气压小于大气压,故B错误;
C、烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是大气压强的作用,不是连通器原理,故C错误;
D、烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压,烧杯中的水在大气压的作用下,流入塑料瓶,故D正确。
答案:D。
13.(2021•获嘉县模拟)如图为一种“天气预报瓶”,内装适量有色液体。A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,底部与A相连。关于此工艺玻璃,下列说法正确的是( )
A.A球和B管液面相平时,显示内外气压不一样
B.若将此瓶从一楼拿到十楼,B管液面会上升
C.通常阴天气压比晴天低,则阴天静置室内时B管液面比晴天时低
D.A球内若装有较多红墨水,会增大瓶内温度变化造成的干扰
解:
A、A球和B管液面相平时,说明两侧液面上方空气压强相等,即内外气体压强一样,故A错误;
B、大气压随着高度的增加而减小,若将此瓶从一楼拿到十楼,外界大气压变小,而A内部气压不变,所以B管液面会上升,故B正确;
C、晴天大气压比阴天高,即阴雨天时瓶外的大气压小于晴天时瓶外的大气压,而瓶内的大气压不变,所以阴雨天静置室内B管液面比晴天高,故C错误;
D、该装置是利用大气压来工作的,A球内若装有较多红墨水,会使瓶内气体体积变化不明显,影响B管中液面的变化幅度,故D错误。
答案:B。
14.(2021•宣州区模拟)如图所示,把测量大气压强的托里拆利实验装置放在托盘电子秤上,玻璃管A由支架固定,且跟水银槽B的底部不接触。当大气压强为1.01×105帕时,托盘电子秤的读数为Q.若外界的大气压强下降时,托盘电子秤的读数将( )
A.大于Q B.等于Q C.小于Q D.无法确定
解:由图知:托盘电子秤称的是水银槽和槽中的水银;而管中的水银处于大气压所产生向上的力和重力的平衡力;大气压强下降时,进入玻璃管的水银减少,使水银槽中的水银增多,水银槽中的水银因增加,使水银槽及槽中的水银所受的重力增加,故示数大于Q。
答案:A。
二、填空题
15.(2019•威海)世界上第一个温度计是由伽利略发明的,其原理如图所示,中空玻璃管与玻璃泡相连,玻璃管中水柱上方密封部分空气,用玻璃泡测量物体的温度。当大气压不变,被测物体温度升高时,水柱会 下降 。当被测物体温度不变、大气压变小时,水柱会 下降 。(两空均选填“上升”“下降”或“不变”)
解:(1)当外界气温上升的时候,球形容器内的气体受热膨胀,由于密闭,所以压强增大,使管内的液面下降;
(2)当温度不变,外界大气压变小,而玻璃管内的气体由于被封闭可以视为气压不变;所以玻璃泡内外气压变小,能够支撑的水柱高度变低,水柱下降;
答案:下降;下降。
16.(2019•娄底)小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于 750 mm水银柱产生的压强;如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将 低于 (选填“高于”、“等于”或“低于”)100℃。
解:图中750mm高度才是水银柱的垂直高度,它产生的压强与大气压大小相等;
标准大气压下水银柱的高度为760mm,故此时的气压小于标准大气压,水的沸点低于100℃。
答案:750;低于。
17.(2020•丹东)如图,小明自制了一个气压计,瓶内气体压强 大于 大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若拿着此气压计从29楼下到1楼,玻璃管内水柱的高度将 降低 (选填“升高”或“降低”)。
解:
(1)瓶内气压等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,即p内=p大气压+p水柱,因此瓶内气压p内>p大气压。
(2)若拿着此气压计从29楼下到1楼,高度降低,大气压升高,由于瓶内气体密闭,且玻璃管很细,可近似认为瓶内气体的压强不变,所以细玻璃管内水柱产生的压强会变小,玻璃管中的水柱高度降低。
答案:大于;降低。
18.(2020•陕西)如图是小明设计的给鸡自动喂水的装置,把一个装满水的瓶子倒放在水盆中,并使瓶口没入水中,此时瓶内的水因为 大气压 的作用不会流出。鸡喝水的过程中,盆中水位下降至瓶口露出水面时,有空气进入瓶中,瓶中水自动流出补充到盆中,直到瓶口再次没入水中,水停止流出,如此反复。随着空气进入瓶中,瓶内水面逐渐下降,瓶内气压与进气前相比 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
解:把一个装满水的瓶子倒放在水盆中,并使瓶口没入水中,由于外界大气压的作用,此时瓶内的水不会流出;
随着自动喂水的装置内水的减少,当瓶口刚露出水面时,会有少量空气进入瓶中,瓶内气压增大,瓶子的水会下降流出一部分,瓶内的水位变低,由于外界的气压不变,瓶内水的压强变小,则水上方的气压变大。
答案:大气压;变大。
三、实验探究题
19.(2019•黄石)如图所示,在一个标准大气压下,用1m长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱高度为 760 mm。
(1)假定移动玻璃管的过程均不漏气,请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况:将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将 不变 ;将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将 不变 。(选填“升高”、“不变”或“降低”)
(2)如果用水来代替水银做实验,水 会 (选填“会”或“不会”)充满玻璃管,若管口刚好在水面上且保证不漏气,此时玻璃管内底部的压强 9×104 Pa。
(g=10N/kg,结果用科学记数法表示,保留一位有效数字)
解:一个标准大气压能支持760mm高的水银柱,故此时玻璃管内水银柱高度为760mm;
(1)将玻璃管倾斜一些,大气压不变,水银柱高度也不变,但长度会变大一些;将玻璃管竖直上提,水银柱产生的压强等于大气压,即高度不变,还是760mm水银柱;
(2)一标准大气压能支持10.4m高的水柱,故水会充满玻璃管;根据p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa,则玻璃管内底部的压强为1.0×105Pa﹣1×104Pa=9×104Pa。
答案:760;(1)不变;不变;(2)会;9×104Pa。
20.(2019•泰州)小明用2mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值,本实验的原理是二力平衡和p= 。
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 刚被拉动 时,记下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三:用刻度尺测出注射器 有刻度部分的 长度为4.00cm。
步骤四:算出大气压强值为 1.04×105 Pa。
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于 排空注射器内的空气 。
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N,由此可知,此时活塞所受到的 摩擦力 (摩擦力/大气压力)为0.3N。
小华根据改进后测得的数据,重新计算了大气压的值。
解:本实验的原理是二力平衡和p=;
由于注射器活塞颈部用绳与弹簧测力计的挂钩相连,应水平向右慢慢拉动注射器筒,这样相当于水平向右拉动弹簧测力计的挂钩;当注射器中的活塞开始运动时,说明此时拉力等于大气对活塞的压力。故记下的弹簧测力计示数,就是大气对活塞的压力F=5.2N;
注射器全部刻度的长度为L=4.00cm,有刻度部分的容积为V=2ml,注射器活塞的横截面积为S=,
此时大气压的数值p====1.04×105Pa;
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,产生的力会和外部大气压力抵消一部分,这样使得弹簧测力计受到的拉力减小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,使水充满在注射器小孔中,这样可排尽注射器小孔中残余气体,减小实验过程中的测量的误差;
②如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大。所以小华取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N,此时活塞所受到的摩擦力为0.3N。
答案:;刚被拉动;有刻度部分的;1.04×105Pa;①排空注射器内的空气;②摩擦力。
四.计算题
21.(2017•天津二模)高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一个出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内气体顶起放出部分气体,实现对锅内气体的控制。如图所示,某型号高压锅出气孔面积为8×10﹣6m2,用此高压锅煮饭时,要使锅内的气压达到2个标准大气压,请你计算该高压锅应配的限压阀质量为多少千克?(已知外界气压为1个标准大气压,1个标准大气压取105Pa,g取10N/kg)
解:设出气口的面积为S,外界大气压为P0,锅内气压为P,限压阀质量为m,
依题意,并根据p=可得:pS=p0S+mg,
则m===0.08kg。
答:该高压锅应配的限压阀质量为0.08kg。
22.(2020•益阳)“拔火罐”是我国传统医疗的一种手段。如图所示,医生先用点燃的酒精球加热小罐内的空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,冷却后小罐便紧贴在皮肤上。已知大气压为1.0×105Pa,小罐开口部位的面积为10cm2,罐内空气冷却变为室温时其压强为9.0×104Pa,不计小罐重力。求:
(1)罐内空气对皮肤的压力;
(2)皮肤对小罐的支持力。
解:
(1)罐内空气对皮肤的压力:F内=pS=9.0×104Pa×10×10﹣4m2=90N;
(2)皮肤受到的外界大气压力:F外=p外S=1.0×105Pa×10×10﹣4m2=100N,
由力的平衡得火罐对皮肤的压力:F压=F外﹣F内=100N﹣90N=10N,
因为压力和支持力是一对相互作用力,故皮肤对火罐的支持力:F支=F压=10N。
答:(1)罐内空气对皮肤的压力为90N;
(2)皮肤对小罐的支持力为10N。