浙教版八上科学期末复习专题:第2章 天气与气候期末真题(探究题)(含答案)

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八上科学期末复习专题:第2章 天气与气候期末真题(探究题)
1.(2023七上·临海期末)伽利略发明了世界上第一个温度计——伽利略温度计。小海查找了有关伽利略温度计的资料后,自制了如图的测温装置。小塑料瓶内充满了空气,水槽中的液体为红墨水,吸管通过一个橡胶塞与小塑料瓶连通,吸管的下端竖直插在红墨水中,吸管中液柱的高度记为h。小海分别测出了不同温度下的高度h。
(1)该温度计的工作原理是   (填“液体”或”气体”)的热胀冷缩。
(2)若该测温装置上A点所对应的温度为15℃,则B点对应的温度应   (填“大于”或”小于”)15℃。
(3)若想提高该测温装置的精确度,可采用的改进措施有   。
2.(2023七上·临海期末)覆杯实验是科学教材中的经典实验。科学小组利用现代高速摄影技术进行了相关研究。当取一个高为18cm的杯子中装入部分水(如图乙),倒置的瞬间水与轻质盖片会一起下降一段高度(如图丙),在杯口和盖片之间形成一段液桥。
空气柱高度/cm 2.25 4.50 9.00 13.50 15.75
液桥高度/cm 0.078 0.138 0.215 0.168 0.123
(1)做覆杯实验时按图所示顺时针旋转360目的是证明   。
(2)改变杯子内空气柱高度,盖上轻质盖片并倒置,测出相应液桥长度,得到数据如表丁,可待出的结论是   ;
3.(2023七上·临海期末)学习了大气压有关知识后,小科想利用图甲所示的注射器(最大刻度为30毫升)和一些必要器材测定本地的大气压值。请回答:
(1)小科按乙图所示方案进行实验,实验前他   (填“需要”或“不需要”)排尽注射器内的空气。
(2)小科按照正确的方法进行实验,他发现当注射器活塞刚开始滑动时弹簧测力计的示数为33牛,根据实验数据可计算当地的大气压为   帕。
(3)小科再按照图丙所示的实验方案测定水的沸点时,发现水沸腾时温度计的示数如图所示,可知当地的大气压为   帕。
(4)对比两种方案测得的大气压值,发现方案乙中所测数据跟实际相比偏差较大,可能的原是   。
4.(2023七上·临海期末)小衢学了大气的压强后,借助注射器(容积为5 mL)、铁架台、小桶、细绳等,器材设计如图装置估测大气压的值。其实验步骤如下:
①按图示组装好器材,首先将注射器活塞推至顶端,上端未封口,接着往小桶内缓慢加水,直至活塞恰好开始下滑时,取下小桶,用天平测量出小桶和水的总质量为78 g;
②重新将注射器活塞推至顶端,并用橡皮帽封住注射口,将步骤①中的装水小桶(水未倒出)重新挂在注射器下端,缓慢向小桶内加水,直至活塞又恰好开始下滑,再取下小桶,用天平测量其总质量为548 g;
③取下注射器,并用刻度尺测出其壁上全部刻度部分的长度为10 cm。
请回答以下问题:
(1)本实验中应以   (填“注射器”“活塞”或“小桶”)为研究对象来分析其所受大气压力。
(2)上述实验中可得出大气压强的值约为    。
(3)步骤①的目的是为I排除活塞与注射器之间的摩擦对实验的影响,还排除了   因素的影响。
5.(2023七上·临海期末)人们对大气压的认识是从对真空的认识开始的。
材料1:两千多年前,亚里士多德认为真空是不存在的。
材料2:1643年,托里拆利做了如图实验:取一根一端封闭的玻璃管,往里灌满水银,再把玻璃管的开口端朝下插在水银槽中,结果水银面下降至76厘米左右的高度后,液面不再下降。托里拆利的实验证明了自然界中是可以存在真空的。
(1)托里拆利实验中水银柱不再下降的原因是   支持着。
(2)对于托里拆利实验中出现的水银液面下降的原因,当时的反对者认为,由于管内水银蒸
发变成水银蒸气,使水银减少,液面下降。为了反驳这一观点,帕斯卡分别用酒精和水重做了托里拆利实验。如果反对者的观点是正确的,那么实验中,应该出现的现象是   
液面下降得更多。而事实正好相反。
(3)如果登上高山山顶重做托里拆利实验,水银柱高度将   76厘米(填“大于”、“等于”或“小于”)。
6.(2023七上·临海期末)小科利用带拉环的吸盘、平面镜、水、刻度尺等器材测量大气压大小,步骤如下:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为2cm2;
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上;
③用弹簧秤拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为19N;
④记录整理数据;
⑤算出大气压强,分析实验结论。
实验装置如图所示。请结合你所学的知识分析:
(1)将吸盘沾水湿润的目的是   。
(2)根据小科的实验数据,计算得到大气压强等于   帕。
(3)小科测得大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是①   ;②   。
7.(2023七上·临海期末)小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是为了   ;
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞   时,记下弹簧测力计的示数为8.2N.用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为6cm,计算得到活塞的横截面积为   cm2。
(3)计算得到大气压强的数值为   Pa。
9.(2023七上·临海期末) 380年前,意大利物理学家托里拆利通过玻璃管证明了真空的存在以及水银高度和大气压的关系,但水银有毒。在老师建议下,科学小组设计了如图甲所示方案,并使用镓基合金(一种金属材料)代替水银来探究大气压与液体压强的关系,请回答下列问题:
(1)小组同学采用镓基合金来代替水银进行该实验,可以推测镓基合金应具备哪些优点。
   (至少写出两条)
(2)在一个标准大气压下实验时,小组成员查询了两种物质的密度如下表所示:
水银密度 镓基合金密度
13.59×103kg/m3 6.5×103kg/m3
讨论比较后提出需要对玻璃管的长度进行调整,应选择长度   (选填“大于”、“小于”或“等于”)760毫米。
(3)如果使用该装置进行实验,可能出现的情况是(  )
A.将玻璃管稍微倾斜一点,液柱的长度不变
B.将玻璃管换成更粗的玻璃管,液柱的高度降低
C.若有少量空气残留在玻璃管内,水银柱的高度降低
(4)小组同学在原装置基础上,如果把这套装置移入如图乙所示的装置中(足够大的玻璃钟罩内),用抽气机逐渐抽出里面的空气,将会看到的现象和原因是   。
10.(2021八上·绍兴期末)洗衣服时,小科发现肥皂泡在不断地破裂。小科觉得,肥皂泡的破裂可能与肥皂泡内气压大小有关,而肥皂泡内的气压大小可能与肥皂泡的半径大小有关。小科用如图1所示的装置进行探究:
(1)探究一:
【实验步骤】①闭合阀门3,打开阀门1和2,吹出较大的肥皂泡A,闭合阀门2;
②打开阀门3,   ,闭合阀门1;
③打开阀门2,观察并记录肥皂泡A和B的大小变化。
【实验现象】肥皂泡A变大,肥皂泡B变小。
【实验结论】肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越   。
(2)探究二:
气球内气体压强大小和气球半径大小之间是否也满足肥皂泡的这一结论呢?小科用气球做了一次实验,实验结果和肥皂泡相似,如图2,打开止水夹后,小气球(左侧气球)向大气球(右侧气球)中吹气,所以小科认为气球也同样遵循这个规律,但是同组的同学指出这样得出结论还不够可靠,原因是   。
(3)为了更好的了解气球内气体的压强和半径的关系,小科和同学们用不同大小的气球又重复了多次实验,实验结果如下表:
实验序号 连通前2个气球最大橫向直径/cm 连通后2个气球最大横向直径/cm 连通后体积变化
大球 小球 大球 小球
实验1 21.0 9.0 19.5 13.0 大的变小。 小的变大
实验2 18.0 11.0 18.0 11.0 大的、小的都不变
实验3 19.5 17.0 20.5 15.8 大的更大小的更小
查阅资料发现台湾省某中学的学生已经做了类似的研究,研究方法和结果如图4:
通过以上资料分析,气球内气体的压强和气球半径的大小关系为:   
11.(2021八上·绍兴期末)学习了大气压有关知识后, 小明想测定本地的大气压值。
(1)小明利用图甲所示的注射器(最大刻度为 30 毫升) 和一些必要器材, 按乙图所示方案 进行实验, 发现当注射器活塞刚开始滑动时弹簧测力计的示数为 33 牛, 根据实验数据 可计算当地的大气压为   帕。
(2)小明同学再按照图丙所示的实验方案测定水的沸点时, 发现水沸腾时温度计的示数如 图所示, 可知当地的大气压为   帕。
(3)小明对比两种方案测得的大气压值, 发现( 1)中所测数据跟实际相比偏差较大, 可能 的原因是   。
12.(2021八上·绍兴期末)中国女药学家屠呦呦因创制新型抗疟药——青蒿素和双氢青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素一时成为人们热议的话题,请阅读下列材料,回答问题:
(1)青蒿素事实上是从黄花蒿中提取的,某兴趣小组利用苗期、生长盛期、花期和果期的黄花蒿的叶片,进行了相关实验,结果见右图,他们进行该实验的目的是   。
(2)根据上述实验结果,应选择   期的黄花蒿叶片作为提取青蒿素的材料。
(3)屠呦呦从晋代葛洪所著的《肘后备急方》获得灵感,把黄花蒿浸泡在乙醚(沸点为35摄氏度)中加热煮沸来提取黄花蒿中的青蒿素,从而避免了高温破坏青蒿素的有效成分。为什么用乙醚来提取黄花蒿中的青蒿素可避免高温破坏青蒿素的有效成分,请对此做出解释。   
13.(2021八上·绍兴期末)离瘪塑料袋的袋口一定距离向袋内吹气,塑料袋会鼓起(如图甲)。小明认为塑料袋中的气体都由口中吹出。为了验证猜想,他用瘪塑料袋做了如下实验:
①取口径相同、长度分别为30厘米、60厘米、90厘米的瘪塑料袋各两个,分别标为A1、A2,B1、B2和C1、C2。
②微微张开塑料袋A1的袋口,将袋口紧贴嘴(如图乙),将口中的气体一次性吹入袋中.直至人不能吹气时迅速扎紧袋口,塑料袋呈筒状(如图丙),过程中保证不漏气。用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
③微微张开塑料袋A2的袋口,将袋口距嘴10厘米,向袋内快速吹一口气,然后迅速扎紧袋口,用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
④换用塑料袋B1、B2和C1、C2,重复步骤②和③,获得结果如表所示。
吹气方式 实验组别
第1组 第2组 第3组
嘴贴袋口吹气 A1中充满气体 B1中气体体约占容积的1/2 C1中气体体约占容积的1/3
嘴距袋口10厘米吹气 A2中充满气体 B2中充满气体 C2中充满气体
(1)根据实验结果,可以否定小明猜想的实验组别是   。
(2)实验中,塑料袋C1中的气体并未充满,如何用刻度尺粗略测量并估算袋中气体体积在C1容积中的占比?   。
(3)说明“嘴距袋口10厘米吹气,能使塑料袋充满气体”的原因:   。
14.(2021八上·绍兴期末)在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺 来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:(实验装置如图甲)
①用刻度尺测出吸盘的直径, 算出吸盘平面面积为 10cm2;
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力为 0.5 N;
③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上, 排尽吸盘内空气;
④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为 95 N;
⑤记录整理数据;
⑥算出大气压的值, 分析实验结论。 请结合你所学的知识分析:
(1)上述的实验步骤中,哪一步是多余的   (填序号)。
(2)将吸盘沾水湿润的目的是   。
(3)根据该同学的实验数据, 计算得到的大气压的值等于   。
(4)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,如图乙,则恰好脱落时,弹簧称示数比95N大还是小,并说出你的理由:   。
15.(2021八上·绍兴期末)小乐在探究“气体的压强与流速的关系”时,完成了如下两个实验。回答问题:
(1)【实验1】小乐设计了如图甲所示实验,将一个机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上、下端各挂一个弹簧秤,并用电风扇对着机翼模型吹风。实验时,机翼模型上表面的空气流速大于其下表面的空气流速;若发现   ;可说明气体的流速越大,压强越小。
(2)【实验2】小乐设计了如图乙所示实验,A、B、C为三节直径不同的管子,三节管连接在一起,分别插入气体压强传感器(测量气体压强的装置)的探头,右端与吹风机的尾部相连。
当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每节管子的气体总量相同,则A管内气体流速比C管内气体流速   (选填“大”或“小”)。
(3)三节管中气体压强随时间变化的情况如图丙所示,则图线①反映的是   (选填“A”“B”或“C”)管内气体压强随时间变化的情况。第10s时,①②③三条图线开始出现下移,由此判断,三节管中气体的流速   (选填“增大”或“减小”)。
16.(2021八上·绍兴期末)在测定大气压的实验中,因缺少大量程的弹簧测力计,小珂同学设计并进行了如下的实验。
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气和水,测出吸盘的直径 d;
②将装有适量细沙的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板, 用天平测出这时小桶和沙的质量为 m。
请完成下列问题:
(1)蘸水的目的是   ;
(2)吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,测得当时大气压数值的表达式是:
p =   (写出最终的化简结果);
(3)实验中所测的大气压数值偏小,可能的原因是   (写出一条即可)。
17.(2021八上·绍兴期末)为了估测本地大气压,某同学用吸盘、玻璃板和以及弹簧测力计设计实验:把吸盘吸在玻璃板上如图(a),测出吸盘的面积为S,用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动吸盘。
(1)多次实验,记下吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力。根据   可知,此时的拉力与大气对吸盘的压力大小相等。然后利用公式   可计算出大气压强。
(2)实际操作时发现如下问题:
①吸盘吸附在玻璃板上之前,往往先要对吸盘哈气或者蘸少许水,原因是   。
②操作时发现弹簧测力计的量程太小,就利用杠杆设计了如图(b)的改进实验。测得吸盘刚好脱离玻璃板时,测力计的拉力为F。由此计算出此地的大气压值为p=3F/S。
③通过调查发现此次的测量值与气象部门提供的数据有偏差,请分析实验过程并根据所学知识猜想:由于   原因,导致测量值   (偏大或偏小)。
18.(2020八上·南浔期末)气体产生的压强(气压)大小与哪些因素有关呢? 某科学兴趣小组同学了解到如下信息后提出了他们的猜想。
信息:①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎;
②篮球充气越多,越不易被压扁;
③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。
(1)信息   (填序号)可作为“气压大小可能与气体温度有关”的猜想依据。
(2)科学小组设计了如图所示装置探究气压大小与温度的关系。步骤如下:
步骤一:往气球内充入一定量的空气后,用细线扎紧气球口;步骤二:在容器底部固定一滑轮,往容器中加入适量的水;步骤三:拉动绕过滑轮的细线使气球浸没在水中,标记水面位置并测出细线露出水面的长度;步骤四:升高水温,拉动细线改变气球浸没的深度,使水面的位置保持不变, 测出细线露出水面的长度。(不考虑水的热胀冷缩)
①气球浸没在不同温度的水中时, 保持水面位置不变是为了控制   ;
②实验中巧妙地利用“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”;“气球浸入水中的深度越大”反映“   越大”,这种研究问题的方法是   法。
19.(2020八上·南浔期末)在自主学习探究过程中,小菲同学利用带拉环的吸盘、厚玻璃板、水、刻度尺、大量程弹簧秤来测量大气压强的大小,具体实验步骤是
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10厘米
②将吸盘沾水湿润后,压在厚玻璃板上,排尽吸盘内空气
③用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为96牛
④记录整理数据
⑤算出大气压的值,分析实验结论
实验装置如图甲,请结合你所学的知识分析
(1)将吸盘沾水湿润的目的是   ;
(2)根据小菲同学的实验数据,计算出大气压的值为   帕。
(3)小菲同学又把玻璃板分别斜放、立放,使弹簧秤向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值,这说明   。
(4)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,如图乙,则你预计的弹簧秤示数可能会   96牛(选填“大于”、“小于”或“等于“)。
20.(2020八上·南浔期末)在观看“十一国庆”阅兵仪式时,有同学注意到到:①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同;②飞机越大其机翼越大。他想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系?”(注:机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角,机翼面积指机翼在水平面上投影的面积)于是,他和兴趣小组的同学们一起利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型,将其固定在测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机起飞时的气流,实验装置如图所示。(每次吹风前托盘测力计的示数均为3.5N)
(1)每次实验数据记录如上表,在实验中,当机翼仰角为0°机翼面积为395厘米2时,机翼获得升力的大小为   
(2)在上述实验中,飞机是如何获得升力的?   
(3)通过分析数据可以得出结论:①   ②   
答案解析部分
1.(1)气体
(2)大于
(3)塑料瓶体积大一些
知识点:温度及温度的测量;气体压强跟体积的关系
解析:该温度计的工作原理时:外界大气压等于容器内气体压强和水柱产生的压强之和,当外界温度升高时,容器内气体体积膨胀,容器内气体压强增大,水柱压强减小,水柱高度降低,所以吸管上温度的数值从上往下看,由小到大。
(1)该温度计的工作物质是容器中的气体,所以该温度计是气体温度计,是根据气体热胀冷缩的性质工作的。
(2)因为该温度计吸管上温度的数值从上往下看,由小到大。B再A的下面,所以B点对应温度高。
(3)要想提高该测温装置的精确度, 可以让塑料瓶的体积大一些或者选用更细的吸管。
2.(1)大气向各个方向都有压强
(2)随着空气柱高度的增大,液桥高度先增大后减小
知识点:大气压强的存在
解析:(1)当杯口朝向不同方向时,可以证明大气压强向各个方向;
(2)根据表格数据,分析液桥高度随空气柱高度的变化规律。
(1)做覆杯实验时按图所示顺时针旋转360目的是证明:大气向各个方向都有压强;
(2)根据表格数据可知,随着空气柱高度的增大,液桥高度先增大到0.215cm然后又开始减小,那么得到结论:随着空气柱高度的增大,液桥高度先增大后减小。
3.(1)需要
(2)1.1×105
(3)1.01×105
(4)活塞和筒壁间存在较大的摩擦
知识点:大气压强的存在;大气压强的测量方法
解析:(1)大气压,所以需要求出压力大小和接触面积大小。注射器的容积和长度可通过图中读,注射器是圆柱体,利用公式V=SL的变形式可求其横截面积的大小。根据二力平衡的条件,当活塞刚刚拉动时,弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力即可知道压力大小。
(2)读出水沸腾时温度计的示数,根据水的沸点与大气压的关系即可判断;
(3)说明测量结果比真实值偏大,是由于拉力偏大,说明筒壁与活塞间的摩擦力较大。
(1)S=30cm310cm=3cm2=3×10-4m2
(2)由图丙可知水的沸点是100,所以当地的大气压是标准大气压1.01105Pa。
(3)方案乙测出来的结果比真实值大,说明是力偏大,力偏大的原因可能是筒壁与活塞间的摩擦力较大。
4.(1)活塞
(2)9.4×104Pa
(3)空气
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)根据可知,大气压强等于作用在活塞上的大气压力与活塞横截面积的比值;
(2)根据二力平衡的条件,当活塞刚刚拉动时,弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力;再根据公式将测得的压力和面积代入公式即可算出压强的大小;
(3)影响测量大气压大小的因素有活塞与注射器之间的摩擦或注射器内空气排不尽。(1)该实验中以活塞为研究对象分析研究的是大气对活塞的压力;
(2)根据二力平衡条件可知,
活塞受到的摩擦力等于重力,即f=F1=G=mg=0.078kg×10N/kg=0.78N;
活塞受到的大气压力为F2=G总-f=G总-G=(0.548-0.078)kg×10N/kg=4.7N,
活塞的横截面积为;
则大气压强为:;
(3)步骤①的目的是为排除活塞与注射器之间的摩擦对实验的影响,还排除了空气因素的影响。
5.(1)大气压
(2)酒精
(3)小于
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)当玻璃管内的水银柱不再下降时,此时水银柱受力平衡,即外面水银面上的大气压强和水银柱产生的压强相等;
(2)酒精的蒸发速度最大,则酒精蒸汽最多,那么酒精内液面下降的最多;
(3)根据大气压强随高度的变化规律解答。
(1)托里拆利实验中水银柱不再下降的原因是大气压支持着。
(2)如果反对者的观点是正确的,那么实验中,应该出现的现象是酒精液面下降得更多。而事实正好相反。
(3)大气压强随高度的增大而减小,则果登上高山山顶重做托里拆利实验,则大气压强小于标准气压,即水银柱高度将小于76厘米。
6.(1)防止漏气或排尽空气
(2)0.95×105
(3)漏气或未排尽空气;受吸盘重力或弹簧秤自重影响(合理即可)
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)在吸盘上沾水后,会在吸盘和平面镜上形成一层水膜,从而起到封闭作用,防止漏气。
(2)根据压强公式计算即可;
(3)如果吸盘漏气,那么里面的气体会对吸盘产生向外的压强,从而使测出的大气压强偏小。吸盘和测力计都有重力,都会对吸盘产生向下的拉力,从而使测力计的示数偏小,导致测出的大气压强偏小,据此分析解答。
(1)将吸盘沾水湿润的目的是:防止漏气或排尽空气。
(2)大气压强的数值为:.
(3)小科测得大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是①漏气或未排尽空气;②受吸盘重力或弹簧秤自重影响。
7.(1)排尽注射器内空气
(2)刚被拉动;0.75
(3)1.01×105
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)如果注射器内残留空气,那么会对活塞产生向外的压力,从而使弹簧测力计的示数减小,即测出的大气压强偏小;
(2)当注射器的活塞刚刚被拉动时,活塞受到测力计的拉力与大气压力相互平衡,即二者大小相等。根据公式活塞的横截面积。
(3)根据计算大气压强的数值。
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内空气;
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为8.2N.
注射器活塞的横截面积:。
(3)大气压强的数值为:。
9.(1)常温下为液体(或者熔点低);无毒
(2)大于
(3)C
(4)管内液柱下降,容器中空气抽出,气压减小,能托起水银高度降低
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)大气压强的测量原理是利用液体压强,因此该种物质在常温下应该为液体。既然用它代替有毒的水银,那么它本身应该五毒。
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(3)根据测量原理对各个选项进行判断;
(4)玻璃管内液柱产生的压强等于真空罩内大气压强。真空罩内的空气被抽出后,里面的大气压强减小,那么玻璃管内液柱的压强也会减小。根据p=ρ液gh可知,管内的液柱高度肯定减小,据此分析解答。
(1)小组同学采用镓基合金来代替水银进行该实验,可以推测镓基合金优点:常温下为液体(或者熔点低);无毒。
(2)在大气压强不变的情况下,镓基合金的密度小于水银的密度,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,镓基合金的液柱高度应该大于水银柱的高度760毫米。
(3)根据p=ρ液gh可知,当外界大气压强不变时,玻璃管内外的液面高度差应该保持不变。
A.将玻璃管稍微倾斜一点,液柱的长度会变大,故A错误;
B.将玻璃管换成更粗的玻璃管,液柱的高度会保持不变,故B错误;
C.若有少量空气残留在玻璃管内,会对水银柱产生向下的压强,则水银柱的高度降低,故C正确。
故选C。
(4)小组同学在原装置基础上,如果把这套装置移入如图乙所示的装置中(足够大的玻璃钟罩内),用抽气机逐渐抽出里面的空气,将会看到的现象和原因是:管内液柱下降,容器中空气抽出,气压减小,能托起水银高度降低。
10.(1)用同一肥皂水吹出较小的肥皂泡B(答出“吹出较小的肥皂泡B”即可);小
(2)实验次数太少,结论不具有普遍性
(3)气球内气体的压强随着气球半径的增大先增大后减小,再增大。
知识点:气体压强跟体积的关系
解析:(1)②根据图1可知,导气管两侧分别是一个大气泡和一个小气泡。①中已经在左侧吹出一个大气泡,那么②中应该在右侧再吹出一个小气泡。
【实验结论】气体总是从气压大的地方流向气压小的地方。打开阀门2后,大气泡变大,而小气泡变小,则说明空气从小气泡流向大气泡,即大气泡气压小,小气泡气压大,据此分析解答。
(2)在科学探究中,往往需要做多次实验,从而收集多组数据,这样得出的结论才具有客观性和普遍性;
(3)根据图4描述气球内的气压随气球半径大小的变化规律。
(1)②打开阀门3,用同一肥皂水吹出较小的肥皂泡B,闭合阀门1;
【实验结论】肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越小。
(2)小科认为气球也同样遵循这个规律,但是同组的同学指出这样得出结论还不够可靠,原因是:实验次数太少,结论不具有普遍性。
(3)通过以上资料分析,气球内气体的压强和气球半径的大小关系为:气球内气体的压强随着气球半径的增大先增大后减小,再增大。
11.(1)1.1×105
(2)1.01×105
(3)活塞与筒壁间存在较大的摩擦
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)首先根据计算出注射器活塞的横截面积,再根据压强公式计算出大气压强;
(2)标准大气压强下,水的沸点为100℃;
(3)注射器的活塞和筒壁之间存在摩擦阻力,即F拉力=F大气+f,这会导致弹簧测力计的拉力增大,即测出的大气压强的数值偏大。
(1)注射器活塞的横截面积;
大气压强的数值为:;
(2)根据丙图可知,此时水的沸点为100℃,那么当地的大气压强为1.01×105Pa;
(3)小明对比两种方案测得的大气压值, 发现( 1)中所测数据跟实际相比偏差较大, 可能的原因是:活塞与筒壁间存在较大的摩擦。
12.(1)探究黄花蒿叶片中青蒿素的含量与其生长时期的关系
(2)生长盛
(3)乙醚沸点低,且沸腾时温度保持不变,不会破坏青蒿素。
知识点:沸点及沸点与气压的关系
解析:沸腾是在一定温度下液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。沸点是液体沸腾时候的温度,也就是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度。
(1)由图中的数据可知,该兴趣小组是探究不同生长时期叶片的青蒿素含量的变化;
(2)由图可知,青蒿素含量最高的时期是生长盛期,因此应选择这时的黄花蒿叶片作为提取青蒿素的材料;
(3)高温会破坏青蒿素的有效成分,而乙醚的沸点只有35℃,沸腾时温度只有35℃,不会破坏青蒿素;
故答案为:(1) 探究黄花蒿叶片中青蒿素的含量与其生长时期的关系;(2)生长盛;(3) 乙醚沸点低,且沸腾时温度保持不变,不会破坏青蒿素。
13.(1)第2、3组
(2)将袋内气体挤压到底部,用刻度尺测出鼓起部分的长度,计算出与袋子长度的比值。
(3)吹出气体进入袋内,袋口内气体流速大于周围气体,气压小于外界气压,周围空气进入袋中。
知识点:流体压强与流速的关系
解析:(1)比较第2组或第3组数据可知,嘴贴近袋口时吹气,此时进入袋内的肯定是口吹出的,塑料袋没有充满说明人吹出的气体体积小于塑料袋的容积。当嘴距离袋口10cm吹气时,塑料袋却充满气体,这说明肯定有外面的气体进入口袋,从而证明小明的猜想是错误的。
(2)塑料袋是圆柱形的,根据V=Sh可知,气体的体积肯定与长度成正比。挤压塑料袋,使气体都集中在袋子底部,测量出这部分的长度,然后与袋子的总长度作比即可。
(3)根据流体压强和流速的关系分析解答。
(1)根据实验结果,可以否定小明猜想的实验组别是第2、3组。
(2)实验中,塑料袋C1中的气体并未充满,用刻度尺粗略测量并估算袋中气体体积在C1容积中的占比的方法为:将袋内气体挤压到底部,用刻度尺测出鼓起部分的长度,计算出与袋子长度的比值。
(3)说明“嘴距袋口10厘米吹气,能使塑料袋充满气体”的原因:吹出气体进入袋内,袋口内气体流速大于周围气体,气压小于外界气压,周围空气进入袋中。
14.(1)②
(2)排尽吸盘内的空气,防止外界大气进入吸盘
(3)9.5×104Pa
(4)弹簧称示数比95N小,吸盘外侧空气流速增大,气压变小,气压对吸盘的压力减小,所以拉动至脱落时的拉力示数小于95N
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)根据压强公式分析解答;
(2)根据水的密封性解答;
(3)根据公式计算大气压强;
(4)流体流速越大,压强越小,据此分析解答。
(1)在测量大气压强的实验中,大气对吸盘的压力等于弹簧测力计的拉力,而与吸盘的重力无关,因此测量吸盘的重力是多余的,故选②。
(2)将吸盘沾水湿润的目的是:排尽吸盘内的空气,防止外界大气进入吸盘。
(3)大气压强的值为:;
(4)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,如图乙,则恰好脱落时,弹簧称示数比95N小,理由:弹簧称示数比95N小,吸盘外侧空气流速增大,气压变小,气压对吸盘的压力减小,所以拉动至脱落时的拉力示数小于95N。
15.(1)弹簧秤甲示数变小,弹簧秤乙示数变大(合理即可)
(2)大
(3)C;增大
知识点:流体压强与流速的关系
解析:(1)当机翼保持静止状态时,它受到测力计向上的拉力、自身向下的重力和空气产生的托力。对于上面的测力计来说,根据G=F拉+F托可知,测力计的示数变小;对于下面的测力计来说,受到的向上的拉力增大,那么示数增大,这都说明空气产生的托力增大,即气体流速越大,压强越小。
(2)根据V=SL=svt分析即可;
(3)根据流体压强和流速的关系对A、B、C三处的压强大小进行排序,然后与丙图对照即可。流体的流速越大,压强越小,据此判断气体流速的变化。
(1)实验时,机翼模型上表面的空气流速大于其下表面的空气流速;若发现弹簧秤甲示数变小,弹簧秤乙示数变大;可说明气体的流速越大,压强越小。
(2)根据V=SL=svt可知,当气体的流量相同时,气体的流速与横截面积成反比。因为SA<SB<SC,所以气体流速vA>vB>vC,即A管内气体流速比C管内气体流速大。
(3)根据(2)中分析可知,气体流速vA>vB>vC,那么气压pA<pB<pC,则图线①反映的是C。第10s时,①②③三条图线开始出现下移,说明气压变得更小,由此判断,三节管中气体的流速增大了。
16.(1)有利于排尽吸盘内的空气
(2)4mg/πd2
(3)吸盘内还有空气
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)吸盘内蘸上水,水占据了空间,那么吸盘内就没有空气。当挤压吸盘时,里面的水排出,接近真空,这样测出的结果误差更小;
(2)当吸盘刚刚脱离玻璃板时,它受到的大气压力与小桶和沙子的总重力相互平衡,即F=G,然后根据圆的面积公式S=πr2计算出吸盘的底面积,最后根据压强公式计算大气压强即可。
(3)如果吸盘内还有空气,那么会对吸盘产生向外的压力,此时F大气=F测力计+F内,因此F测力计<F大气,即测出的大气压力偏小,得到的大气压强会偏小。
(1)蘸水的目的是:有利于排尽吸盘内的空气;
(2)吸盘受到的大气压力F=G=mg;
吸盘的底面积;
大气压强的值为:;
(3)实验中所测的大气压数值偏小,可能的原因是:吸盘内还有空气。
17.(1)二力平衡;
(2)水能起到密封的作用;吸盘与玻璃板的接触面积小于给出的面积;偏小
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)当吸盘刚好被拉开时,它受到的测力计的拉力和受到的大气压力相互平衡,即二者大小相等;已知压力和受力面积根据公式计算大气压强;
(2)①水存在于吸盘和玻璃板之间 ,可以起到密封的作用,放在外面的空气进入吸盘;
③吸盘不能与玻璃板完全接触,即它的受力面积比给出的面积偏小,据此分析即可。
(1)多次实验,记下吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力。根据二力平衡可知,此时的拉力与大气对吸盘的压力大小相等。然后利用公式可计算出大气压强。
(2)①吸盘吸附在玻璃板上之前,往往先要对吸盘哈气或者蘸少许水,原因是:水能起到密封的作用;偏小
③由于吸盘与玻璃板的接触面积小于给出的面积,根据F=pS可知,测出的大气压力偏小,此时再根据计算压强,肯定测量的压强值。
18.(1)①
(2)控制气体的体积不变;气球内的气压;转换
知识点:气体压强跟体积的关系
解析:(1)分析哪个信息描述的事实中与温度的变化有关即可;
(2)①气体的体积和温度都会影响气压的大小,因此探究气体的气压和温度的关系时,必须控制气球的体积相等。水面的高度不变,那么水和气球的总体积保持不变,也就是气球的体积保持不变;
②根据压强公式p=ρ液gh可知,当液体的密度相同时,深度越大,液体的压强越大;因为气球内外压强相等,因此此时气球内的气压越大。将不易直接测量或观察的现象用与它相关的现象来反应,这种方法叫转换法。
(1)在信息①中,烈日下的自行车轮胎温度很高,容易爆炸,说明里面气压增大,因此信息①可作为“气压大小可能与气体温度有关”的猜想依据。
(2)①气球浸没在不同温度的水中时, 保持水面位置不变是为了控制气体的体积不变;
②实验中巧妙地利用“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”;“气球浸入水中的深度越大”反映“气球内的气压越大”,这种研究问题的方法是转换法。
19.(1)防止或减少吸盘漏气
(2)0.96×105
(3)大气在各个方向都存在压强
(4)小于
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)吸盘沾满水后,里面就不会有空气,然后通过挤压将水排出,吸盘里面气压很小,这样既可以减少实验误差,又可以起到密封的作用;
(2)根据公式计算大气压强;
(3)吸盘朝向不同的方向,可以证明大气向各个方向都有压强;
(4)根据流体压强和流速的关系分析即可。
(1)将吸盘沾水湿润的目的是:防止或减少吸盘漏气;
(2)大气压强为:;
(3)小菲同学又把玻璃板分别斜放、立放,使弹簧秤向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值,这说明大气在各个方向都存在压强。
(4)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,那么吸盘表面空气流速增大,压强减小,根据F=pS可知,弹簧测力计的示数肯定会减小,即小于96N。
20.(1)0.5N
(2)机翼上方气流速度大,压强小;下方气流速度小,压强大,这个压强差,使飞机等到一个向上的升力
(3)机翼获得的升力与机翼仰角大小与无明显关系。;当机翼质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,机翼获得的升力越大
知识点:观察结果的记录与分析;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系
解析:(1)当机翼保持静止时,它受到向下的重力,向上的测力计的拉力和升力,即G=F+F升,据此计算机翼获得的升力;
(2)根据流体压强和流速的关系分析机翼升力产生的原因;
(3)挑选其中的一列数据,分析机翼获得的升力与仰角大小是否有关;挑选其中的一行数据,分析机翼获得的升力与机翼面积的大小关系。
(1)根据表格可知,当机翼仰角为0°机翼面积为395cm2时,测力计的示数为3.0N;
此时机翼受到的升力为:F升=G-F=3.5N-3N=0.5N;
(2)飞机获得升力的原因:机翼上方气流速度大,压强小;下方气流速度小,压强大,这个压强差,使飞机受到一个向上的升力;
(3)根据第1行数据可知,当仰角都为0°时,随着机翼面积的增大,测力计的示数在不断变小,即机翼受到的升力不断增大,因此得到结论:当机翼质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,机翼获得的升力越大;
根据第1列的数据可知,当机翼面积相同时,虽然仰角在不断增大,但是测力计的示数几乎不变,那么机翼受到的升力也几乎不变,因此得到结论:机翼获得的升力与机翼仰角大小无明显关系。
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