期末复习:大气压专题练习(含解析)

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期末复习:大气压专题练习(含解析)

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期末复习:大气压专题练习
一 、选择题
1.以下为四个与气压有关的实验和现象,可以证明气压大小与空气流速有关的实验是( )
A.马德堡半球无法拉开 B.纸条向中间靠拢
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C.纸片不掉落
D.吸盘不掉落
2.2018 年 10 月 17 日(农历九月初九)是重阳节, 民间在重阳有登高的风俗,故重阳节又叫“登高
节 ”。在登山过程中,随着高度的上升, 下列说法不符合事实的是( )
A. 大气密度越来越小 B.大气压强逐渐减小
C.水煮食物越容易熟 D.水的沸点逐渐降低
3.下列说法中错误的是( )
A.小小的蝉可以轻易把口器插入坚硬的树皮, 是因为受力面积小, 增大了压强
B.深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度而增大
C.人用吸管吸食饮料时是靠大气压把饮料“压 ”进了嘴里
D.用力吹气使硬币上方空气流速变大、气压变大, 硬币就“跳过 ”栏杆
4.将装满沸水的热水瓶中的水倒掉,塞住瓶口, 若瓶塞不漏气, 则过一段时间后,瓶塞很难拔出, 这
是因为( )
A.由于瓶口的热胀冷缩的作用, 瓶口对瓶塞的压力增大了
B.经过一段时间后,瓶内气体压强减小, 使瓶内外压强差增大
C.经过一段时间, 瓶口处水汽蒸发过多, 使摩擦增大
D.以上说法都不对
5.下列事例中,与大气压无关的是()
A.我们吸气时将新鲜空气吸入肺里
B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中
C.炒螺蛳时要剪去尾部
D.茶壶盖上要开一个小孔
6.如图所示是一种自制的乘车头部保护器, 图是它的结构示意图,它实际是一个双面橡皮碗。下面关
于这个保护器的说法错误的是( )
A.被玻璃“吸 ”住后, 小皮碗内的气压小于大气压
B.挤出的空气越少,皮碗贴在玻璃上就越紧
C.皮碗与玻璃的摩擦阻止乘客头部前后移动
D.头部与玻璃撞击时皮碗起缓冲作用
7.新开通的上海 4 号线地铁站采用先进的技术,在上车处设置了屏蔽门(如右图所示).当火车停稳后, 屏蔽门才能打开,而当所有的屏蔽门都关上后,火车才能开动.如果没有屏蔽门, 容易发生交通安全事
故.下列解释正确的是( )
A.火车周围的气流速度比站台里面的速度大, 火车周围的风把人推离火车
B.火车周围的气流速度比站台里面的速度小, 站台的风把人吹向火车
C.火车周围的气压比站台里面的气压小, 站台的大气压把人压向火车
D.火车周围的气压比站台里面的气压大, 火车周围的大气压把人吸向火车
8.如图所示, 将量筒倒扣水中,里面充满水,将量筒向上提的过程中,保持简口不离开水面, 则量筒
内( )
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A.充满水
B.没有水
C.有水, 但不满, 水面上方是真空
D.有水, 但不满, 水面上方是空气
9.以下实例中没有应用大气压的是( )
A.抽水机抽水
B.用针筒抽取药液
C.背双肩书包比单肩书包舒服
D.把带吸盘的挂衣钩按在平整的墙壁上
10.一位小朋友手里拿着的氢气球不小心脱手升到了空中, 当气球升到高空时发生了破裂。以下关于气
球升到高空破裂的原因分析正确的是( )
A.高空大气压增大,气球体积减小, 将气球压破
B.高空大气压增大,气球体积增大, 将气球胀破
C.高空大气压减小,气球体积增大, 将气球胀破
D.高空大气压减小,气球体积减小, 将气球压破
二 、填空题
11.小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球, 用手指托住乒乓球(如图所示)。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 ,原因是 ;小王看
到小明的实验后说, 朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹气也能达到类似的实验效果,原因
是 。
12.正月十五是元宵佳节,虽然天寒地冻,但家家户户都要煮汤圆,分享快乐。请回答下列问题:
(1)“天寒地冻"描述的是杭州的 (选填“天气"或“气候”),此时海南却还温暖如春,造
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成两地这种气候差异的基本因素是 ;
(2)刚下锅时汤圆下沉,汤圆沉底时,排开水的体积 (选填“小于 ”或“等于 ”或“大于”) 汤圆的体积;若看到汤圆漂浮在水面时,则说明已经煮熟。与入锅时相比汤圆受到的浮力 (选
填“增大 ”、 “减小 ”或“不变”)。
13.1654 年, 马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”,证明了大气压的存在.
(1)实验中, 他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近 ,
周围的 把两个铜半球紧紧地压在一起.
(2)如图, 某校同学用底面积为 500cm2 的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验, 在山底比在山顶拉开
锅的最小拉力要 (假设山底与山顶气温相同)。在山底, 当锅两边受到的拉力均为 4000N 时,
锅恰好被拉开, 此时锅内空气的压强约为 Pa(大气压取 105Pa).
三 、实验题
14.为了探究大气压随高度的变化规律,小明在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出不同高
度下的大气压, 并在坐标纸上描出大气压强 p 与对应海拔高度 h 的六个点, 如图乙所示:
(1)测量前, 小明把注射器的活塞推至针筒底端, 然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的
是 。
(2)分析图象时,小明发现 1km 高度处的测量数据可能有误, 重新正确实验后, 测得弹簧测力计示数 为 4.5N,量程为 2mL 注射器的全部刻度的总长度为 4cm,则测得大气压约为 Pa。这个数据比 当地的实际气压偏小一些,你认为主要原因可能是 。 (选填“活塞和针筒的
摩擦太大 ”或 “橡皮帽的密封性不好”)
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(3)修正数据后,可看出大气压随高度变化的数量关系大致为:在 2km 高度内, 高度每升高 100m,大
气压降低 Pa。
(4)根据这一规律,小明认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪。那么弹簧测力计 4.2N
刻度线处应标刻的海拔高度为 km。
四 、解答题
15.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,限压阀被锅内气体顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。如图所示,某高压锅锅体的 内底面积为 500cm2,侧壁竖直,出气孔横截面积为 7mm2 ,限压阀质量为m=98 克,限压阀顶部面积为 20mm2
(已知锅外大气压强为 P0=105Pa )
(1)写出液体沸点与气压的关系:液体沸点随气压的增大而 ; (填“升高 ”或“降低”)
(2)求使用高压锅时锅内气体的最大压强
(3)为保证使用安全,不可随意增加限压阀的质量。计算此时高压锅内气体对锅盖的最大作用力为多
少?
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期末复习:大气压专题练习答案解析
一 、选择题
1.B
【解析】流体流速越大的地方压强越小, 这就是流体压强和流速的关系,据此分析判断。
A.马德堡半球无法拉开,是因为大气对半球有压强,故 A 不合题意;
B.纸条向中间靠拢,是因为纸条中间空气流速大压强小, 故 B 符合题意;
C.纸片不掉落 ,是因为大气对纸片有向上的压强, 故 C 不合题意;
D.吸盘不掉落, 是因为大气对吸盘有压强,故 D 不合题意。
故选 B。
2.C
【解析】气压是作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂
直空气柱所受到的重力。
A.随着高度的升高,大气的含量会越来越稀薄,因此大气密度会越来越小; 故 A 正确;
B、在对流层, 气压随高度的升高而降低; 故 B 正确;
CD.随着高度的升高,气压会越来越低;气压降低导致液体的沸点也会降低, 因此更难煮熟食物, 需
要食用高压锅才可以;故 C 错误;D 正确;
故答案为: C。
3.D
【解析】A.增大压强的方法: 在压力一定时,减小受力面积来增大压强.在受力面积一定时,增大压 力来增大压强。 B、液体的压强随着深度的增加而增大。 C、生活中利用大气压的例子很多,钢笔吸墨 水, 吸管吸饮料, 注射器吸药液,吸盘, 抽水机等。D、伯努利原理告诉我们:流体在流速大的地方压 强小、却在流速小的地方压强大。平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利
用所学物理知识分析实际问题的能力。
解:A.小小的蝉可以轻易把口器插入坚硬的树皮,是在压力一定时,减小受力面积增大对树皮的压强,
容易把树皮啄开,故 A 正确;
B、因为液体的压强随着深度的增加而增大,所以深海潜水员必须穿抗压潜水服, 故 B 正确;
C、用吸管从瓶子中吸饮料时, 是利用大气压工作的.当吸气时,吸管中的气压减小,饮料在大气压的
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作用下进入嘴里,故 C 正确;
D、在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方
压强小于下方压强, 产生向上的升力,因此硬币就“跳 ”过了栏杆,故 D 错。
故答案为: D
4.B
【解析】将热水瓶内的气压与外面的大气压强进行比较即可。
热水瓶内存在大量的水蒸气, 一段时间后温度降低,水蒸气液化造成瓶内气压减小,小于外界的大气
压强, 于是产生向内的压强差, 因此瓶塞很难拔出,故 B 正确,而 A.C、D 错误。
故选 B。
5.B
【解析】浸在空气里的物体都会受到大气压强的作用,利用大气压强的例子:用吸管喝饮料,打钢笔
水,用注射器吸取药液和连通器等。
A.我们吸气, 扩张胸腔, 里面的气压减小,外面的空气在大气压强的作用下进入体内, 由此呼吸道新
鲜空气,利用大气压强, 故 A 不合题意;
B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中,药水是依靠人的推力产生的压强进入体内的,不是大气压
强, 故 B 符合题意;
C.炒螺蛳时要剪去尾部 ,在猛吸螺丝的时候, 会减小螺丝内部的压强, 从而螺丝内外产生气压差,利
用大气压强,将螺丝的肉从底部压出,故 C 不合题意;
D.茶壶盖上要开一个小孔,就会有大气压强一直作用在壶内的水面上, 使水源源不断的流出,故 D 不
合题意。
故选 B。
6.B
【解析】(1)皮碗之所以能够吸附在玻璃上, 其实就是内外的压力差;
(2)分析皮碗内空气多少对内外压强差的影响即可;
(3)皮碗一端吸住玻璃, 一端吸住头部, 因此玻璃对皮碗的摩擦阻力阻止了皮碗的随意滑动,同时也
保证人头部的安全;
(4)皮碗质地柔软,可以对头部起到缓冲冲击的作用。被玻璃“吸 ”住后,皮碗内的气压小于大气压,
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于是产生一个朝向玻璃的气压差,在气压差的作用下,皮碗牢牢的吸在玻璃上, 故 A 正确不合题意;
挤出的空气越少,皮碗内外的压强差越少,皮碗贴在玻璃上就越松,故 B 错误符合题意;
皮碗与玻璃的摩擦阻止乘客头部前后移动 ,故 C 正确不合题意;
皮碗具有弹性, 头部与玻璃撞击时皮碗起缓冲作用,故 D 正确不合题意。
故选 B。
7.C
【解析】流体的压强与流速有关,流速越大压强越小,流速越小压强越大.
A.火车周围的气流速度比站台里面的速度大,火车周围的风把人推离火车,因火车周围的气流速度大 所以气压小,站台里面的气体流速小所以气压大, 所以站台的大气压将人压向火车,A 解释错误, A 错
误;
B、火车周围的气流速度比站台里面的速度小, 站台的风把人吹向火车, 由 A 解释知 B 选项错误;
C、火车周围的气压比站台里面的气压小, 站台的大气压把人压向火车, 由 A 解释知 C 选项正确;
D、火车周围的气压比站台里面的气压大, 火车周围的大气压把人吸向火车, 由 A 解释知 D 选项错误.
故答案为: C
8.A
【解析】根据大气压强的知识分析判断。
标准状态下, 大气压强可以支持 10m 高的水柱。图片中量筒内的水柱高度远远小于 10m,则在筒口不
离开水面的情况下, 量筒内的水会始终充满, 不会下落出现真空。
故 A 正确,而 B、C、D 错误。
故选 A.
9.C
【解析】分析各个选项中包含的物理原理,判断是否与大气压强有关即可。
A.抽水机抽水时,活塞向上运动,井筒内气压减小,在外界大气压强的作用下, 水被压进井筒,从而
被活塞提到上面,故 A 不合题意;
B.用针筒抽取药液时,活塞向外抽动,针筒内气压减小, 药液在大气压强的作用下被压入针筒, 故 B
不合题意;
C.背双肩书包比单肩书包舒服, 是因为接触面积大压强小,与大气压强无关,故 C 符合题意;
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D.把带吸盘的挂衣钩按在平整的墙壁上, 吸盘依靠大气压强的作用而不掉下来, 故 D 不合题意。
故选 C。
10.C
【解析】大气压强不是固定不变的, 大气压强和天气、温度、高度等有关系,一般情况下, 高度越高
气压越小。本题主要考查学生对大气压强与高度关系的认识和了解,是一道基础题。
大气压随着高度的增加而减小, 当气球升到高空时,外界的气压减小, 内部气压大于外部气压, 气球
体积增大, 将气球胀破。
故答案为: C
二 、填空题
11.乒乓球不会掉落;大气压的作用;气体流速越大的位置压强越小
【解析】吸气时,可从乒乓球上下的气压差来分析其现象和原因; 吹气时, 分析乒乓球上方和下方空 气流速,根据流体流速越大压强越小,判断乒乓球受力情况, 分析乒乓球运动状态.在本题的小实验 中,虽然效果相同, 但其原因却不一样, 前者要利用气压差来解释,后者要从流体压强跟流速关系的
角度解答.
解:(1)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;(2)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.
故答案为: 乒乓球不会掉落;大气压的作用; 气体流速越大的位置压强越小.
12.(1)天气;纬度
(2)等于;增大
【解析】气候是某一地区长时间内的天气特征,它包括天气的平均状况和极端状况;在短时间内特定 地区的大气状况;气候影响因素:太阳对气候的影响很大,它是地球表层热量的主要来源。太阳辐射 在地表分布的不均匀,是形成气候差异的主要原因;海洋和陆地的性质对气温和降水的影响也比较大; 地形对气温和降水也有较大的影响。地势高低不同, 气温就有明显的差异;季风的影响; 海洋与陆地、
不同纬度的地区的平均气温具有明显的差异。浮力的影响因素为排开液体的体积和液体的密度, 漂浮
浮力等于重力, 悬浮浮力等于重力, 上浮浮力大于重力, 下沉浮力小于重力。
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(1)天寒地冻是短时间的特定地区的大气状况,属于天气; 海南位于低纬度, 气温高,杭州纬度高,
气温低,所以造成气候差异基本因素为纬度;
(2)汤圆沉底,完全浸没在水中,排开液体的体积为汤圆的体积;漂浮时,汤圆受力平衡,重力和浮
力大小相等。
故答案为:(1)天气,纬度;(2)等于, 增大。
13.(1)真空;大气压
(2)大; 20000
【解析】(1)半球内注满水,水占据了空间, 即里面应该没有空气,即球内接近真空。根据大气压强
的知识分析解答。
(2)大气压强随海拔高度的增大而减小。当锅刚好被拉开时,锅受到的内部向外的压力与拉力之和等
于外面的大气压力, 据此列式计算即可。
(1)实验中, 他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起, 再把水全部抽出,此时球内接近真空,周围的
大气压把两个铜半球紧紧地压在一起。
(2)山底比山顶的海拔高度小, 大气压强更大,根据 F=Ps 可知, 此时拉开锅的拉力要偏大。
根据 F 大气=F 拉+F 内得到:105Pa×(500×10-4m2 )=4000N+P 内 ×(500×10-4m2);
解得: P 内=2×104Pa。
三 、实验题
14.(1)为了排尽注射器内的空气
(2)9×104 ;橡皮帽的密封性不好
(3)1000
(4)1.6
【解析】(1)如果注射器针筒内存在空气,那么会产生向外的压强,从而时弹簧测力计的示数偏小,
即计算出的大气压强偏小;
(2)根据公式S = 计算活塞的横截面积 S,再根据压强公式P = 求出大气压强的值。分析两种情况
对测量结果的影响即可;
(3)由图象可知在 2km 高度内得出大气压的变化量,然后与 100m 相除即可解答;
(4)根据P = 求出大气压强的值, 然后用标准气压减去计算出的大气压值的减小的大气压值, 接下
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来根据(3)中的关系计算出海拔高度即可。
(1)测量前, 小明把注射器的活塞推至针筒底端, 然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是这样做
的目的是为了排尽注射器内的空气。
(2)注射器的体积为 V=2mL=2cm3。
活塞的横截面积s = = = 0.5cm2 = 0.5 × 10 4m2,
大气压强的数值p = S (F) = 0.5×10 (4.5)4m2 = 9 × 104pa,
若活塞和针筒的摩擦太大,则拉力增大,导致测出的大气压强的数值偏大,因此小明第一次实验出错
的原因可能是橡皮帽的密封性不好。
(3)由图象可知, 在 2km 高度内得出大气压的变化量为△p=1×105Pa-0.8×105Pa=2×104Pa,
则高度每升高 100m,大气压降低△ p′ = 200 (△)0 (p)m × 100m = 2 (2)00m (104pa) × 100m = 1000pa;
(4)当 F′=4.2N,
大气压强的数值p′ = S (F)′ = 0.5×10 (4.2)4m2 = 8.4 × 104pa;
则大气压共降低 1×105Pa-8.4×104Pa=1.6×104Pa,
根据高度每升高 100m,大气压降低 1000Pa 可知:
此时高度为: 100m × = 1600m = 1.6km。
四 、解答题
15.(1)升高
(2)限压阀的自重对排气孔的压强p自重 = S (G) = 0.07 (9)10 (g)6 m2 (10N)/kg = 1.4 × 105pa;
高压锅内的最大压强: p 内=p 大气+p 自重=105Pa+1.4×105Pa=2.4×105Pa;
(3)高压锅内的气体对锅盖的最大压力: F 内=p 内 S 盖=2.4×105Pa×500×10-4m2=12000N。
【解析】(1)根据沸点随气压变化的规律解答;
(2)首先根据p自重 = 计算出限压阀的自重对排气孔的压强,再根据 p 内=p 大气+p 自重计算出锅内气体的
最大压强。
(3)已知高压锅内的气压,根据公式 F 内=p 内 S 盖计算出锅盖受到的压力。
(1)液体沸点随气压的增大而升高;
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(2)限压阀的自重对排气孔的压强p自重 = S (G) = 0.07 (9)10 (g)6 m2 (10N)/kg = 1.4 × 105pa;
高压锅内的最大压强:p 内=p 大气+p 自重=105Pa+1.4×105Pa=2.4×105Pa;
(3)高压锅内的气体对锅盖的最大压力: F 内=p 内 S 盖=2.4×105Pa×500×10-4m2=12000N。
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