八年级上册第3节 大气的压强课后测评
展开【同步练习】
一、选择题
1.如图所示的生活场景中,没有利用大气压强的是( )
A.用真空压缩袋收纳衣物B. 注射新冠疫苗
C.吸盘挂钩挂炊具D. 吸尘器吸灰尘
2.如图所示,A、B是两个密闭的球形容器,C、D、E都是两端开口的玻璃管,它们与容器接口处紧密封接。容器A、B和玻璃管D、E内盛有水,各水面高度差如图所示。则E管内水面高出B容器水面的高度h应等于( )
A.0.5米B.1.0米C.1.5米D.2.5米
3.小宁同学在测量大气压强的值,如图所示,以下判断正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将变低
C.若把此装置从天塔首层乘电梯带到顶层,则管内外水银面的高度差将略微增大
D.若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会增大
4.下列说法中正确的是( )
A.甲图中, 注射器用来注射药物是利用了大气压
B.乙图中, 发现自制气压计的细管内水柱升高, 表明外界大气压减小
C.丙图中,“拔罐” 时, 局部皮肤向罐内突起, 说明了大气压的存在
D.丁图中, 选用不同直径的马德堡半球, 拉开半球时所用的力大小相等
5.如图所示,在一只点燃的蜡烛边上,用吸管朝着未点燃的蜡烛吹气,可以看到蜡烛的火焰向未点燃的蜡烛偏移,将未点燃的蜡烛点燃,以下原理与其相同的是( )
A.覆杯实验 B.吸盘挂钩 C.真空压缩袋 D.飘出来的窗帘
6.如图所示,两端开口的细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入装有适量水的瓶中,管内的液面高于瓶中水的液面。不能使管内的液面升高的是( )
瓶外大气压变大
B.把整个装置从山脚带到山顶
C.从管子上端向瓶内吹入少量气体
D.用吸管靠近玻璃管口,通过吸管向右水平吹气
7.许多现象与气压有关,下列对于气压相关现象的描述正确的是( )
A.图甲试管内水沸腾后,撤掉酒精灯,向外拉动注射器活塞,水又重新沸腾了,因为气压降低,水的沸点升高。
B.图乙中密闭瓶子内插入一根细玻璃管,将该瓶从山脚带到山顶,管内液面上升,因为海拔升高,外界气压下降
C.图丙中汽车在高速行驶时会有“打漂”感,为了增加抓地力,可以安装图右侧所示尾翼,应用了气体流速与气压的关系。
D.图丁装置中,二氧化碳是一种温室效应气体,在阳光照射下,水柱向右移动。因为密闭容器中的气体随着温度升高,气压增大。
8.下列事例中,不能用于证明有大气压存在的是( )
A.甲:管中的水使管底部橡皮膜向下凸出
B.乙:纸片可以把瓶中的水托住
C.丙:用吸管可将饮料吸入口中
D.丁:带挂钩的吸盘能牢牢地贴在墙面上
9.有人研发出一种吸盘式手套(如图),把吸盘紧压在墙上,开动抽气机抽使人能在竖直墙面上攀爬,当人静止在墙上时,让抽气机抽出更多空气,这时( )
A.吸盘内外气压差变大B.吸盘受到摩擦力变大
C.大气压力等于重力D.吸盘对墙壁的压力变小
10.某科技小组想改装轮船设计成一驾“水下飞机”,在密封的轮船两侧加装一对上下表面弯曲程度可调的“机翼”,“水下飞机”可以通过调节“机翼”上下表面的弯曲程度来实现上浮、下潜和停留在深水中,下列四幅“水下飞机”的截面图表示它下潜时情况的是( )
A.B.C.D.
11.中央电视台少儿节目“大风车”栏目有一期介绍了一种叫“天气预报瓶”的创意作品。如图所示,A为玻璃管与大气相连,B为密闭的玻璃球内装有红墨水与A相连,它能显示天气的变化。当环境气压升高时,“天气预报瓶”中的变化是( )
A.A中液面升高,B中液面下降
B.A中液面升高,B中液面不变
C.A中液面下降,B中液面升高
D.A中液面不变,B中液面升高
12.如图为一自制“鸟类饮水器”,用一矿泉水瓶装满水,倒置于水盆中,瓶口刚刚被水浸没,水盆中的水被喝掉后,瓶中水流出。下列说法错误的是( )
A.瓶中的水位保持一定的高度是大气压作用的结果
B.瓶内水上方的气压大于外界大气压
C.瓶内水上方的气压小于外界大气压
D.若在瓶底开一孔,瓶中水会流出直至与盆中水面相平
13.如图所示,在玻璃瓶甲中盛适量的水,使之能浮在水槽中,将另一只同样的空玻璃瓶乙瓶口朝下按入槽内水中,并固定其位置,在 1 个标准大气压下,对水槽内的水加热到沸腾时( )
甲瓶内水温达到沸点,乙瓶内水温达不到沸点
B.甲瓶内的水沸腾,乙瓶内的水不沸腾
C.甲瓶内的水不沸腾,乙瓶内的水沸腾
D.甲乙两瓶中的水都可以沸腾,但沸腾温度不一致
14.如图所示,从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来下列说法正确的是( )
A.吸气或吹气都减小了乒乓球上方的压强
B.吸气或吹气都增大了乒乓球下方的压强
C.吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强
D.吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强
15.如图为某人在旅途中对同一密封的小包装食品拍摄的两张照片,甲图摄于海拔500m、气温为18℃的环境下,乙图摄于海拔3200m、气温为10℃环境下。下列说法正确的是( )
A.甲图中小包内气体的压强小于乙图小包内气体的压强
B.甲图中小包内气体的压强大于乙图小包内气体的压强
C.海拔越高,小包内气体的压强越大
D.若发现小包鼓起得更厉害,则一定可以判断所在位置的海拔更高
16.在验证大气压存在的覆杯实验中,小科认为:“实验中纸片不掉落完全是因为纸片杯杯口的水粘住了,而与大气压无关”。下列能帮助小科改变这种想法的实验是( )
A.如甲图,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,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
17.如图所示,在瓶内点燃浸过酒精的棉花,然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋就会掉入瓶内,产生这一现象的主要原因是( )
瓶口由于热膨胀,使鸡蛋掉入瓶内
B.瓶内气体把鸡蛋吸入瓶中
C.鸡蛋受到重力的作用
D.瓶内气体压强变小,外界气压把鸡蛋压入瓶中
18.下列现象及其原因分析,错误的是( )
A.高压锅容易将食物煮熟——液体表面气压增大,液体沸点升高
B.台风掀开屋顶的瓦——屋内外空气的流速不同,压强不同
C.软包装饮料吸管一端做成尖形——减小受力面积,增大压强
D.能用吸管将杯中饮料吸进嘴里——利用了嘴的吸力
19.如图所示,该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图,乙瓶内液体不断通过管输入病人体内,刚开始输液时,甲、乙两瓶内药液量相等,液面相平。过了一会儿,观察两个输液瓶时会发现(此时两个输液瓶内还有大量的溶液)( )
A.甲、乙两瓶中的液面一样高B.乙瓶中的液面高
C.甲瓶中的液面高D.以上三种情况均有可能
20.如图所示,在标准大气压下,三支试管插入水银槽中都封闭了一部分气体。试管中被封闭的气体压强中最大的是( )
A.甲试管B.乙试管C.丙试管D.无法确定
二、填空题
21.如图所示,小明同学在倒置的漏斗里放了一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气,并将手指移开,看到的现象是乒乓球没有落下,原因是向上用力吸气时,漏斗内部气压变小,这样______将乒乓球托住了;小王看到小明的实验后说,朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹(图乙)也能达到类似的实验效果;小红又说将乒乓球放入漏斗中,用电吹风从管口向上强力吹风(图丙),球也不会被吹起。你认为小王和小红同学的说法正确吗______?
22.如图是小金自己动手制作的一个气体温度计的示意图。瓶中装的是气体, 弯管中间有一段液柱,整个装置气密性良好。
(1)小金设计此气体温度计是根据气体的___________原理制作而成的。
(2)温度降低时液柱向___________(选填“左”或“右”) 移动。
(3)使用中发现玻璃管中液柱移动不明显,示数不够精确。对此请你提出一条提 高测量精确度的建议:___________。
三、简答题
23.高压锅是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为14mm2,限压阀的质量为98g。(大气压值取1×105Pa)
(1)说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)求使用高压锅时锅内气体最大压强?高压锅内水温最高可以达到多少?(写出计算过程)
(3)如果要把这种高压锅向西藏地区销售,用这高压锅烧水时,要达到同样的最高温度;你认为需做哪些改进,如何改进?(举一例)
24.图甲为高压锅的构造,图乙为水的沸点与气压的关系图象。
(1)请说明高压锅为什么能将食物加热到 100℃以上?
(2)若高压锅出气孔的直径为 6mm,压在出气孔上的安全阀的质量为 81g。 通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?(π取 3,下同。外界大气压为1.0×105Pa)
(3)若要把这种高压锅销售到西藏地区,在保证高压锅安全使用的前提下,用这种高压锅烧水时,水的沸点要达到 115℃,应使用质量为多大的限压阀?(西藏地区外界大气压平均值为 0.8×105Pa)
浙教版八年级上册第二章第三节
大气的压强
【同步练习-解析】
一、选择题
1.如图所示的生活场景中,没有利用大气压强的是( )
A.用真空压缩袋收纳衣物B. 注射新冠疫苗
C.吸盘挂钩挂炊具D. 吸尘器吸灰尘
【答案】B
【解析】
A.真空压缩袋的工作原理是把衣物内部的空气抽走从而使体积得到缩小,理由大气压把本来膨胀的衣物压扁,故A不符合题意。
B.把药液注入肌肉,是靠活塞推进产生的压强,不是利用大气压强,故B符合题意。
C.使用吸盘挂钩时,先挤出吸盘内的气体,其内部气压减小,吸盘在大气压的作用下被紧压在光滑墙面上,故C不符合题意。
D.用吸尘器“吸”灰尘时,吸尘器内空气流速大压强小,吸尘器外空气流速小压强大,在压强差的作用下灰尘被“吸”入吸尘器中的,故D不符合题意。
2.如图所示,A、B是两个密闭的球形容器,C、D、E都是两端开口的玻璃管,它们与容器接口处紧密封接。容器A、B和玻璃管D、E内盛有水,各水面高度差如图所示。则E管内水面高出B容器水面的高度h应等于( )
A.0.5米B.1.0米C.1.5米D.2.5米
【答案】B
【解析】
由图可知A、B容器内相通,气体压强相等,玻璃管D、E内压强也相等;
大气压强加玻璃管内液体压强等于球内气体压强,
即 p0+ρ水g×1m=p0+ρ水gh
解得 h=1m
3.小宁同学在测量大气压强的值,如图所示,以下判断正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将变低
C.若把此装置从天塔首层乘电梯带到顶层,则管内外水银面的高度差将略微增大
D.若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会增大
【答案】D
【解析】
A.根据图片可知,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,故A错误。
B.若将玻璃管稍稍倾斜,不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故管内外水银面的高度差将不变,故B错误。
C.若把此装置从天塔首层乘电梯带到顶层,由于气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低,则顶层大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,故C错误。
D.根据液体压强公式可知玻璃管的长度至少为
由于大气压不变,若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支撑的液柱高度会增大,故D正确。
4.下列说法中正确的是( )
A.甲图中, 注射器用来注射药物是利用了大气压
B.乙图中, 发现自制气压计的细管内水柱升高, 表明外界大气压减小
C.丙图中,“拔罐” 时, 局部皮肤向罐内突起, 说明了大气压的存在
D.丁图中, 选用不同直径的马德堡半球, 拉开半球时所用的力大小相等
【答案】B
【解析】
A.甲图中,用注射器注射药物,依靠活塞对药液产生的压强,与大气压强无关,故A错误;
B.乙图中,根据p内=p水+p大气可知,当水柱升高时,水柱产生的压强增大,此时大气压强减小,故B正确;
C.丙图中,“拔罐”时,局部皮肤向罐内凸起,说明人体内也存在压强,故C错误;
D.丁图中,直径不同的半球,则受力面积不同,根据F=pS可知,半球受到的大气压力不同,即拉开半球用的力大小不同,故D错误。
5.如图所示,在一只点燃的蜡烛边上,用吸管朝着未点燃的蜡烛吹气,可以看到蜡烛的火焰向未点燃的蜡烛偏移,将未点燃的蜡烛点燃,以下原理与其相同的是( )
A.覆杯实验 B.吸盘挂钩 C.真空压缩袋 D.飘出来的窗帘
【答案】D
【解析】
用吸管朝着未点燃的蜡烛吹气时,未点燃的蜡烛附近空气流速大压强小,于是蜡烛火焰在大气压强的作用下偏移而点燃另一支蜡烛。
ABC.覆杯实验、吸盘挂钩和真空压缩袋,都是因为外面的大气压强的作用,故ABC不符合题意;
D.当风从窗口平行吹过时,屋外的空气流速大压强小,而屋内的空气流速小压强大,于是窗帘受到向外的推力而飘出来,故D符合题意。
6.如图所示,两端开口的细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入装有适量水的瓶中,管内的液面高于瓶中水的液面。不能使管内的液面升高的是( )
瓶外大气压变大
B.把整个装置从山脚带到山顶
C.从管子上端向瓶内吹入少量气体
D.用吸管靠近玻璃管口,通过吸管向右水平吹气
【答案】A
【解析】
A.瓶外大气压变大,根据p内=p大气+p水柱可知,水柱压强减小,即管内液面降低,故A符合题意。
B.把整个装置从山脚带到山顶,高度增大,则大气压强减小,根据p内=p大气+p水柱可知,水柱压强增大,即液面升高,故B不合题意。
C.从管子上端向瓶内吹入少量气体,则瓶内气压增大,根据p内=p大气+p水柱可知,水柱压强增大,即液面升高,故C不合题意。
D.用吸管靠近玻璃管口,通过吸管向右水平吹气,此时玻璃管上方空气流速变大,气压变小,根据根据p内=p大气+p水柱可知,水柱压强增大,即液面升高,故D不合题意。
7.许多现象与气压有关,下列对于气压相关现象的描述正确的是( )
A.图甲试管内水沸腾后,撤掉酒精灯,向外拉动注射器活塞,水又重新沸腾了,因为气压降低,水的沸点升高。
B.图乙中密闭瓶子内插入一根细玻璃管,将该瓶从山脚带到山顶,管内液面上升,因为海拔升高,外界气压下降
C.图丙中汽车在高速行驶时会有“打漂”感,为了增加抓地力,可以安装图右侧所示尾翼,应用了气体流速与气压的关系。
D.图丁装置中,二氧化碳是一种温室效应气体,在阳光照射下,水柱向右移动。因为密闭容器中的气体随着温度升高,气压增大。
【答案】B
【解析】
A.向外拉动注射器的活塞,则烧瓶内气压减小,而水重新沸腾,说明水的沸点降低,即气压降低,水的沸点降低,故A错误;
B.从山脚到山顶,高度增大,则大气压强减小,根据p内=p大气+p水可知,水柱的压强增大,即液面上升,故B正确;
C.要增加着地力,那么大气对尾翼的压力应该竖直向下,即上表面受到的压强大于下表面受到的压强,也就是上表面空气流速小于下表面,则尾翼的形状为:上表面为平面,下表面为曲面,故C错误;
D.二氧化碳吸热能力强,则右瓶内气体温度高压强更大,那么水柱向左移动,故D错误。
8.下列事例中,不能用于证明有大气压存在的是( )
A.甲:管中的水使管底部橡皮膜向下凸出
B.乙:纸片可以把瓶中的水托住
C.丙:用吸管可将饮料吸入口中
D.丁:带挂钩的吸盘能牢牢地贴在墙面上
【答案】A
【解析】
A.图中管底端橡皮膜向外凸,表明液体对容器底部有压强,这是由于液体受到重力的作用,不能说明大气压强存在,故A符合题意。
B.用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,纸片将水托住,是因为水排出了杯子内的空气,在大气压的作用下纸片掉不下来,说明了大气压强的存在,故B不符合题意。
C.用吸管吸饮料,当吸气时,吸管内气压减小,饮料在大气压的作用下进入口中,说明了大气压强的存在,故C不符合题意。
D.图中塑料吸盘挂钩靠大气压强吸附在墙面上,说明了大气压强的存在,故D不符合题意。
9.有人研发出一种吸盘式手套(如图),把吸盘紧压在墙上,开动抽气机抽使人能在竖直墙面上攀爬,当人静止在墙上时,让抽气机抽出更多空气,这时( )
A.吸盘内外气压差变大B.吸盘受到摩擦力变大
C.大气压力等于重力D.吸盘对墙壁的压力变小
【答案】A
【解析】
A.让抽气机抽出吸盘内更多空气,吸盘内的空气更少,气压更小,内外的气压差变大,故A正确。
B.当人静止在墙上时,人处于平衡状态,竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力,它们大小相等;当让抽气机抽出更多空气时,此时人仍然静止,摩擦力仍然与重力大小相等,故摩擦力不变,故B错误。
C.大气压力在水平方向,重力在竖直方向,无法比较,故C错误。
D.让抽气机抽出吸盘内更多空气,吸盘内的空气更少,气压更小,内外的气压差变大,吸盘的面积S不变,据可知,吸盘外部和内部的气体压力差更大,所以吸盘对墙壁的压力变大,故D错误。
10.某科技小组想改装轮船设计成一驾“水下飞机”,在密封的轮船两侧加装一对上下表面弯曲程度可调的“机翼”,“水下飞机”可以通过调节“机翼”上下表面的弯曲程度来实现上浮、下潜和停留在深水中,下列四幅“水下飞机”的截面图表示它下潜时情况的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】
AC.机翼上表面和下表现形状相同,无法得到向下的压力差,故AC不符合题意。
B.机翼上表面长度比下表面要长,则上表面流速大压强小,下表面流速小压强大,机翼会受到一个向上的压力差,应该是“水下飞机”上浮时的截面,故B不符合题意。
D.等质量的水在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼下表面弯曲,上表面平直,所以水通过机翼下表面的流速大,压强较小;通过上表面的流速较小,压强大,所以“水下飞机”受到向下的压力大于向上的压力,在压力差的作用下就会下沉,故D符合题意。
11.中央电视台少儿节目“大风车”栏目有一期介绍了一种叫“天气预报瓶”的创意作品。如图所示,A为玻璃管与大气相连,B为密闭的玻璃球内装有红墨水与A相连,它能显示天气的变化。当环境气压升高时,“天气预报瓶”中的变化是( )
A.A中液面升高,B中液面下降
B.A中液面升高,B中液面不变
C.A中液面下降,B中液面升高
D.A中液面不变,B中液面升高
【答案】C
【解析】
天气不同,气压不同,当环境气压升高时,A与大气相通,在高的气压的作用下,把液体从A容器压入B容器,故A中液面下降,B中液面升高,故ABD错误、C正确。
12.如图为一自制“鸟类饮水器”,用一矿泉水瓶装满水,倒置于水盆中,瓶口刚刚被水浸没,水盆中的水被喝掉后,瓶中水流出。下列说法错误的是( )
A.瓶中的水位保持一定的高度是大气压作用的结果
B.瓶内水上方的气压大于外界大气压
C.瓶内水上方的气压小于外界大气压
D.若在瓶底开一孔,瓶中水会流出直至与盆中水面相平
【答案】B
【解析】
A.大气压能够支撑约10m高的水柱,所以瓶中的水位保持一定的高度是大气压的作用,故A正确,不符合题意;
BC.外界大气压的大小等于瓶内气压和水压之和,所以瓶中水面上的空气压强小于大气压强,故C正确,不符合题意,B错误,符合题意;
D.若在瓶底开一孔,则瓶内外气压相平衡,则瓶中水就会流出直至瓶中水面与盆景中水面相平,故D正确,不符合题意。
13.如图所示,在玻璃瓶甲中盛适量的水,使之能浮在水槽中,将另一只同样的空玻璃瓶乙瓶口朝下按入槽内水中,并固定其位置,在 1 个标准大气压下,对水槽内的水加热到沸腾时( )
甲瓶内水温达到沸点,乙瓶内水温达不到沸点
B.甲瓶内的水沸腾,乙瓶内的水不沸腾
C.甲瓶内的水不沸腾,乙瓶内的水沸腾
D.甲乙两瓶中的水都可以沸腾,但沸腾温度不一致
【答案】A
【解析】
因为水在标准大气压下的沸点是100℃,所以槽中水沸腾时温度是100℃,并保持不变,甲瓶中水从槽内水中吸热,温度升高直到100℃,这样甲瓶中的水温也能达到沸点,不过甲瓶中的水一旦与槽内的水温度相等,甲瓶中的水就无法吸热,当然不能沸腾;
乙瓶中水温同样可达到100℃,但乙瓶上端封闭,瓶内气压大于标准大气压,因为液体沸点随液面上气压的增大而增大,所以乙瓶中水的沸点高于100℃,这样乙瓶中水温达不到沸点,不能沸腾,故A正确,BCD错误。
14.如图所示,从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来下列说法正确的是( )
A.吸气或吹气都减小了乒乓球上方的压强
B.吸气或吹气都增大了乒乓球下方的压强
C.吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强
D.吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强
【答案】A
【解析】
从漏斗口向下用力吹气时,乒乓球上部空气流速大、压强小,而乒乓球下部空气流速小压强大;吸气时,乒乓球上方空气压强小,这样在乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差,从而托起乒乓球。所以选项A符合题意。
15.如图为某人在旅途中对同一密封的小包装食品拍摄的两张照片,甲图摄于海拔500m、气温为18℃的环境下,乙图摄于海拔3200m、气温为10℃环境下。下列说法正确的是( )
A.甲图中小包内气体的压强小于乙图小包内气体的压强
B.甲图中小包内气体的压强大于乙图小包内气体的压强
C.海拔越高,小包内气体的压强越大
D.若发现小包鼓起得更厉害,则一定可以判断所在位置的海拔更高
【答案】B
【解析】
ABC.大气压强随高度的升高而减小,故海拔越高、气压越低,小包外气体的压强越小,故AC错误;B正确;
D.大气体的压强除了与高度有关,和温度也有关系,故若发现小包鼓起得更厉害,所在位置的海拔不一定更高,故D错误。
16.在验证大气压存在的覆杯实验中,小科认为:“实验中纸片不掉落完全是因为纸片杯杯口的水粘住了,而与大气压无关”。下列能帮助小科改变这种想法的实验是( )
A.如甲图,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,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
【答案】D
【解析】
A.图甲中,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不掉落,都可以证明大气压的存在,不能反驳小柯的想法,故A不符合题意;
B.图乙中,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落,可证明大气向各个方向都有压强,不能反驳小柯的想法,故B不符合题意;
C.图丙中,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落,杯子内外都有空气,无法说明大气是否存在向上的压强,不能反驳小柯的想法,故C不符合题意;
D.图丁中,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落,说明没有空气时,没有了气压,也就无法托住水和纸片,这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用,而不是纸片被杯口的水粘住了,可反驳小柯的想法,故D符合题意。
17.如图所示,在瓶内点燃浸过酒精的棉花,然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋就会掉入瓶内,产生这一现象的主要原因是( )
A.瓶口由于热膨胀,使鸡蛋掉入瓶内
B.瓶内气体把鸡蛋吸入瓶中
C.鸡蛋受到重力的作用
D.瓶内气体压强变小,外界气压把鸡蛋压入瓶中
【答案】D
【解析】
浸过酒精的棉花燃烧时,使瓶内的气体受热膨胀跑到瓶外,用鸡蛋封住瓶口后,瓶内气体温度降低,压强减小;此时瓶内气压小于瓶外大气压,在大气压的作用下鸡蛋被压人瓶中,故D正确。
18.下列现象及其原因分析,错误的是( )
A.高压锅容易将食物煮熟——液体表面气压增大,液体沸点升高
B.台风掀开屋顶的瓦——屋内外空气的流速不同,压强不同
C.软包装饮料吸管一端做成尖形——减小受力面积,增大压强
D.能用吸管将杯中饮料吸进嘴里——利用了嘴的吸力
【答案】D
【解析】
A.高压锅内,气压很大,所以液体沸点高,容易将食物煮熟,故A正确,不符合题意;
B.刮风时,屋外空气流速较大,压强较小,屋内空气流速较小,压强较大,内外压强差容易掀开屋顶的瓦,故B正确,不符合题意;
C.尖形物体的受力面积很小,压强很大,故软包装饮料吸管一端做成尖形,故C正确,不符合题意;
D.用吸管将杯中的饮料吸入口中,是吸走了管中的空气,使管内气压减小,在外界大气压的作用下将饮料压入口中,故D错误,符合题意。
19.如图所示,该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图,乙瓶内液体不断通过管输入病人体内,刚开始输液时,甲、乙两瓶内药液量相等,液面相平。过了一会儿,观察两个输液瓶时会发现(此时两个输液瓶内还有大量的溶液)( )
A.甲、乙两瓶中的液面一样高B.乙瓶中的液面高
C.甲瓶中的液面高D.以上三种情况均有可能
【答案】B
【解析】
分析装置的工作过程知道,药液从乙瓶中流下,乙瓶中被封闭的空气体积增大,压强下降,甲瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶补充,使乙瓶液面保持不变。药液从甲瓶中流至乙瓶后,甲瓶中空气部分的体积增大,压强下降,大气压将外界空气压入甲瓶,甲瓶中液面下降。液体如此流动,直到甲瓶中的药液全部流完,这时甲瓶中空气与外界直接连通,连接甲乙两瓶的管子相当于甲瓶当初的进气管。所以,在输液开始后不久,乙瓶中的液面便会始终高于甲瓶中的液面,故B正确。
20.如图所示,在标准大气压下,三支试管插入水银槽中都封闭了一部分气体。试管中被封闭的气体压强中最大的是( )
A.甲试管B.乙试管C.丙试管D.无法确定
【答案】A
【解析】
由题意知,管内水银柱产生的压强加管内空气产生的压强等于外界大气压强,水银柱高度越高,水银柱产生的压强越大,管内气体产生的压强越小,故管内气体压强最大的是甲。
二、填空题
21.如图所示,小明同学在倒置的漏斗里放了一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气,并将手指移开,看到的现象是乒乓球没有落下,原因是向上用力吸气时,漏斗内部气压变小,这样______将乒乓球托住了;小王看到小明的实验后说,朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹(图乙)也能达到类似的实验效果;小红又说将乒乓球放入漏斗中,用电吹风从管口向上强力吹风(图丙),球也不会被吹起。你认为小王和小红同学的说法正确吗______?
【答案】 大气压 都正确
【解析】
从漏斗尖嘴处向上用力吸气,并将手指移开,看到的现象是乒乓球不会掉落,这是因为吸气时,乒乓球将下面的管口封住,漏斗细管内的气压减小,小于下方的大气压,在大气压的作用下,使乒乓球不会掉落。
从漏斗口向下用力吹气,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,乒乓球受到向上的压强大于向下的压强,乒乓球不会掉下来,这个小实验说明气体流速大处压强较小。将乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从管内向上吹气,乒乓球下方空气流速大压强小,乒乓球正上方空气流速小压强大,形成一个向下的压强差,所以乒乓球向下运动,不会向上吹起,小王和小红同学的说法都正确。
22.如图是小金自己动手制作的一个气体温度计的示意图。瓶中装的是气体, 弯管中间有一段液柱,整个装置气密性良好。
(1)小金设计此气体温度计是根据气体的___________原理制作而成的。
(2)温度降低时液柱向___________(选填“左”或“右”) 移动。
(3)使用中发现玻璃管中液柱移动不明显,示数不够精确。对此请你提出一条提 高测量精确度的建议:___________。
【答案】 热胀冷缩 右 换用更细的弯管
【解析】
(1)小金设计此气体温度计是根据气体的热胀冷缩原理制作而成的;
(2)温度降低时,瓶内空气体积缩小,压强减小,于是液柱向右移动;
(3)根据V=SL可知,当瓶内气体体积增加量相同时,玻璃弯管越细,则液柱移动的距离越远,那么测量精度越大,因此建议为:换用更细的弯管。
三、简答题
23.高压锅是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为14mm2,限压阀的质量为98g。(大气压值取1×105Pa)
(1)说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)求使用高压锅时锅内气体最大压强?高压锅内水温最高可以达到多少?(写出计算过程)
(3)如果要把这种高压锅向西藏地区销售,用这高压锅烧水时,要达到同样的最高温度;你认为需做哪些改进,如何改进?(举一例)
【答案】(1)见解析;(2)116℃;(3)见解析
【解析】
解:(1)高压锅内能将食物加热到100℃以上的原因:锅内气压大于标准大气压强,锅内水的沸点高于100℃。
(2)限压阀的自重对排气孔产生的压强
则锅内达到的最大压强 p内=p大气+p自重=105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa
根据图像可知,锅内水温最高可以到达116℃。
(3)如果要把这种高压锅向西藏地区销售,由于海拔高度增大,因此大气压强会减小。根据p内=p大气+p自重可知,限压阀自重产生的压强要变大。根据G=F=pS可知,限压阀的重力要增大。
24.图甲为高压锅的构造,图乙为水的沸点与气压的关系图象。
(1)请说明高压锅为什么能将食物加热到 100℃以上?
(2)若高压锅出气孔的直径为 6mm,压在出气孔上的安全阀的质量为 81g。 通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?(π取 3,下同。外界大气压为1.0×105Pa)
(3)若要把这种高压锅销售到西藏地区,在保证高压锅安全使用的前提下,用这种高压锅烧水时,水的沸点要达到 115℃,应使用质量为多大的限压阀?(西藏地区外界大气压平均值为 0.8×105Pa)
【答案】(1)见解析;(2)110℃~108℃之间;(3)0.216kg
【解析】
(1)高压锅能将食物加热到 100℃以上的原因:液体的沸点随着气压的升高而增大,高压锅内气压大于标准大气压,使锅内水的沸点高于100℃。
(2)限压阀的自重 G=mg=0.081kg×10N/kg=0.81N
排气孔的横截面积 S=πr2=3×(0.003m)2=2.7×10-5m2
限压阀的自重产生的压强
则高压锅内的最高气压 p内=p大气+p =105Pa+0.3×105Pa=1.3×105Pa
根据图像可知,此时的最高温度大约再110℃~108℃之间。
(3)根据图像可知,当水的沸点达到115℃时,锅内的最大气压为1.6×105Pa; 则此时限压阀自重产生的压强 p自重=p内-p大气=1.6×105Pa-0.8×105Pa=0.8×105Pa
则限压阀的重力为 G=F自重=p自重S=0.8×105Pa×2.7×10-5m2=2.16N
则限压阀的质量为
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