【核心概念专题集训】浙教版科学八上 专题三 大气压强(2)(含答案)

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【核心概念专题集训】浙教版科学八上 专题三 大气压强(2)(含答案)

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八年级上册科学 核心概念专题集训
第2讲 大气压强(2)
1.下列几种大气运动形式中,气流运动方向表示不正确的是(  )
2.用推拉注射器活塞的方法可以检查如图所示装置是否漏气。当缓慢向内推动活塞时,如果装置不漏气,
则能观察到(  )
A.注射器内有液体 B.瓶中液面明显上升
C.长颈漏斗内液面上升 D.长颈漏斗下端管口产生气泡
3.如图所示是杭州低碳科技馆的海洋生物科普展中过滤增氧泵的示意图,水泵把水从进水管口吸入,从出水管口快速喷出时,空气就会从进气管口进入水中,与水流一起喷出,对于这种现象描述合理的是(  )
A.进气管内气体压强与出水管中液体流速无关
B.出水管中水的流速越大,进入的空气就越少
C.出水管中水的流速越小,进气管下端开口处气体压强越小
D.水从进水管中进入水泵,主要是利用大气压
4.将挂有重物的吸盘用力按压在竖直的玻璃表面,吸盘不会掉下来。是什么力使吸盘不掉下来的呢?两名同学提出了两种不同的观点:同学一认为是吸盘受到的大气压力;同学二认为是吸盘受到的玻璃给它的摩擦力。为了研究这一问题,他们分别设计了以下实验:
同学一:如图甲所示,用抽气机不断抽出玻璃钟罩内的空气,最后看到玻璃表面的吸盘滑下。
同学二:如图乙所示挂上同样重的钩码后,吸在涂油玻璃上的吸盘滑下,而吸在干燥玻璃上的吸盘不动。
(1)同学二认为他的实验结果否定了同学一的观点,理由是他的实验中两个吸盘受到的____________相同,但实验结果不同。
(2)同学二的实验中,涂油玻璃表面的吸盘滑下的原因是吸盘受到的________减小。
(3)同学一的实验之所以有这样的结果,原因是_________________________________。
5.小明在学习了大气压的知识后,对气体压强与哪些因素有关作出了猜想,下表是他猜想的几个因素和关系以及实例。
序号 影响因素 关系 实例
1 质量 质量增大,压强增大 充气玩具充气过多易爆裂
2 体积 体积减小,压强增大 吹气后的气球用力挤压易爆裂
3 温度 ________,压强增大 夏天自行车容易爆胎
(1)请在表格中划横线处填上合适的内容。
(2)为了研究气体压强与这些因素之间的关系,小明做了如下实验:用注射器密封一段空气柱,保证其温度不发生变化的情况下,研究气体压强与它的体积之间的关系,此实验中他运用了____________的研究方法。如图0所示,他可以通过注射器上面的刻度直接读出气体的体积V,用弹簧测力计竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积。如果已知注射器活塞的横截面积为S(活塞与注射器壁之间的摩擦、活塞重都忽略不计),当地大气压为标准大气压p0,当弹簧测力计的示数为F时,注射器内气体的压强计算表达式为p=________。
(3)通过实验,他得到了表中的一些数据:
p/105 Pa 1.0 0.8 0.5 0.4
V/10-5m3 1 1.25 2 2.5
观察表中数据,可以初步确定,在质量和温度不变的条件下,气体压强与体积成________。
6.如图所示,把装水的大烧杯放在水平升降台上,将一轻质玻璃杯倒扣在水中,玻璃杯内封闭一些气体,玻璃杯底用支架固定,支架在水中部分的体积忽略不计,水面都是静止的.将升降台缓慢升起一定高度(玻璃杯口没有接触大烧杯底部),水面静止后,下列说法正确的是( )
A.玻璃杯内的气体压强逐渐变小 B. 玻璃杯外、内水面高度差不变
C. 大烧杯底部内表面受到的压强变大 D. 支架对玻璃杯的压力变小
7.洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了,他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了,如图所示,为此他突然联想到所学过的大气压知识,于是,洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案
【方案设计】
(1)用刻度尺测出吸盘的直径D;
(2)将吸盘四周沾上水,挤出里面的空气压在光滑的水平地面上;
(3)用力竖直往上拉吸盘柄,直到吸盘脱离地面,根据经验估测拉托吸盘
所需拉力的大小F;
(4)计算出当地大气压强
【评估交流】
洋洋同学说:我们的实验原理是   ,操作过程规范,较方便地估测出了大气压强。
瑞瑞同学说:在操作过程中,我发现存在   、   等问题,尽管我的操作规范,但估测的结果误差较大,洋洋认真思考后,同意了瑞瑞的意见,然后,他们继续一起探讨如何改进方案,尽量减少测量误差。
根据洋洋和瑞瑞同学的实验记录及自我评估情况,请你回答,洋洋和瑞瑞测出的大气压强P=   (用字母表示);实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水,这样做的目的是   。要准确测量,应该利用课本中介绍的   进行测量。
8.小林用纸杯、塑料片和水做实验。他将纸杯装满水,用塑料片把杯口盖严,一只手按住塑料片,另一只手抓住杯底,在空中将纸杯倒过来。移开按塑料片的手后,他发现塑料片和杯子里的水都不落下来,如图所示。小林对这一现象的解释是:塑料片和杯子里的水都不落下来是由于塑料片被水粘住了,与大气压无关。请你利用上述器材再补充必要的辅助器材,设计一个实验证明小林的解释是错误的。请你写出实验步骤和实验现象。
9.科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察、善于发现。
【生活发现】①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的 有关。
【实验检验】为验证假设一,进行如下操作:
步骤一:取一根长度约为 1米一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银密封一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图所示;
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,
直到为止;
步骤三:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
【得出结论】 。
【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依据,请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”列举一种事实作为依据: 。
10.如图所示,当将活塞式抽水机的C杆向下压时,A、B阀门的状态应是(  )
A.A、B阀门均打开
B.A、B阀门均闭合
C.A阀门打开,B阀门闭合
D.A阀门闭合,B阀门打开
11.抽水机也叫水泵。如图中画出了活塞式抽水机和离心式抽水机的工作图。你能对照这两幅图说出它们的工作过程吗?
12.小明将两个相同的一次性塑料杯叠放在一起,用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气,发现塑料杯被 吹出如图。有人认为是因为“上杯口流速大,压强小”使杯子飞出,也有人认为这是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”。为进一步验证以上解释,下列方案不可行的是( )
A.在上面的塑料杯底开一个孔,再次重复实验,观察杯子情况
B.将下面的塑料杯的底剪去,再次重复实验,观察杯子情况
C.将两塑料杯的底都剪去,再次重复实验,观察杯子情况
D.将上面塑料杯的杯口剪去,使其低于下面塑料杯的杯口,再次重复实验,观察杯子情况
13.有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫做干湿球湿度计,它是由两个相同的温度计并列制成的,其中湿球温度计的球部被湿棉纱布包着,两个温度计的读数不一样。某学校社团的同学用该干湿球湿度计测量裸地、草地和茂密的灌丛中的湿度。下列判断正确的是( )
A.湿球温度计的读数较大,这是由于湿棉纱布中水的比热较大
B.在一定的温度下两个温度计读数的差别越大,表示空气的湿度越大
C.该社团的同学探究的问题是植物对空气湿度的影响
D.该社团的同学探究的问题是空气湿度对植物分布的影响
14.在测量大气压强的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学设计了如图所示装置。将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连。向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g。烧杯质量为100g,活塞面积为7.7×10-5m2,g取10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计。则所测大气压的值应为( )
A.1.2×105Pa B.1.1×105Pa C.1.0×105Pa D.0.9×105Pa
第14题图 第15题图
15.由于长期的河道淤塞,黄河下游的河床已被抬高。沿河农民通常采用如图所示的方式,引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式,下列说法中错误的是( )
A.这种取水灌溉方式在使用前必须先让管道中充满水 B.使用时B端管口位置必须低于A处水面
C.管道中水的流动需要借助水泵才能实现 D.高度差H越大,管道中的水流得就越快
16.小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸人引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞,因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时,通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10 4m3/s,则通气孔的面积至少为________mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.25×104Pa,笔帽的横截面积约为0.8cm2,医生至少需要多大的力才能将笔帽取出。(要求写出计算过程)
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排
出异物,被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定质量的气体体积 ________时,压强增大。
17.某娱乐设施公司计划在同纬度的三个城市建造水上公园和滑雪游览中心.下表是三城市的气候资料:
资料一:三城市各季度平均降水量(如图)
资料二:三城市各月份地上积雪情况(“**”:积雪较多,“*”:积雪较少,“一“:没有积雪)
如果你是决策者,依据上述资料,从运行成本角度考虑, 城市最适宜建造水上公园,
城市最不适宜建造滑雪游览中心。
18.小宇家住市中心,奶奶嫌城里夏天太热而不住他家,这激发了他探究城乡温差的兴趣。某星期天,他请全班同学分别到选定的地点,于中午同一时间测出各测试点的气温,以此绘制出如图所示的“区域-温度”坐标图:
(1)图中气温最低的区域是_________。
简述该区域气温低的主要原因:___。
(2)随着新农村建设,越来越多城郊居民住进了新型社区。其周围建有许多的公园湖泊,气候适宜,居住环境比市中心更为舒适。从人类活动对气候的影响来看,这说明____。
(3)依据中国气象局气象资料,杭州被网友列为新“四大火炉”之一,引发广泛关注。受高楼、大气污染、人为热源等影响,夏、秋两季杭州形成了较为严重的城市“_________”现象。结合图中信息,请提出一种降低市中心气温的办法:____________________________________。
19.从天空降落到地面上的雨水,未经蒸发、渗透、流失而在平面上积聚的水层深度,我们称为降雨量,它可以直观地表示降雨的多少。
(1)降雨量以 为单位,它可以直观地表示降雨的多少。
(2)目前,测定降雨量常用的仪器包括雨量筒和量杯,雨量筒是内径为20厘米的圆柱形容器,量杯是内径为4厘米的圆柱形容器。为了测量某次降雨量的大小,在雨前将雨量筒置于室外承接雨水,雨后将水倒入量杯中,测得杯中的垂直高度为10厘米,求这次的降雨量。
20.同学们在进行估测大气压实验时,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,慢慢地拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽,乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计的示数分别是F1和F2,则他们测量出的大气压强最接近( )
A. B. C. D.
21.飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角)。飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型按图甲方式进行如下实验。
①闭合电风扇的开关,调节档位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。
②改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
(1)本实验得出的结论是:   。
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?   。
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。若某飞机以
500千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。请比较θ1、θ2的大小关系:   。
22.阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升;需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界连通,外界大气压为1×105 Pa,电梯室质量为100 kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200 N,底部和顶部面积均为0.9 m2。(g=10 N/kg)
(1)气压差形成的压力差为多少牛,可使空载的电梯匀速上升?
(2)若质量为60 kg的人乘电梯匀速上升时,则顶部低压区的气压为多大?
(3)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104 Pa,则该电梯匀速下降时
23.气体可以用压强(p)、体积(V)、温度(T)三个状态参量来描述。气体在状态发生变化时,若保持温度不变,该过程叫等温变化,若体积不变叫等容变化,若压强不变叫等压变化。现有一定质量的稀薄气体,从状态A开始发生一系列变化后,又回到初始状态,图中详细的表示了该变化过程,整个过程满足为不变量。下列有关说法正确的是( )
A.A到B是等温过程
B.B到C是等温过程
C.气体在B状态的温度比在C状态的温度高
D.C到A是等压过程
24.如图所示,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h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示:
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差(cm) 5 5.3 5.7 6 6.3
根据实验现象,下列判断错误的是( )
A.在往瓶内吹气后,水柱高度h变小
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
25.病人输液时用的吊瓶也有很多科学知识。如图所示,A管是输液管,B管是空气管。在输液过程中,如果发现病人的血液沿输液管回流,可将吊瓶的位置______(填“提高”或“降低”),使流入病人血管处药液的压强变大,这样药液和血液就会被压回到血管里;插入B管后,瓶内液面上方气体的压强__________(填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压。
26.板栗加工厂通常采用“低压法”去壳:在2kPa低压条件下,将板栗加热到一定温度,板栗内的水分汽化,短时间内无法逸出,致使壳内外存在很大的气压差,使外壳爆裂实现去壳。某科学小组想研究板栗用“低压法”爆壳时,爆壳率与温度的关系。图甲是实验装置示意图,实验过程如下:
①准备实验板栗若干份,每份2kg。
②设置爆壳箱内气压恒为2kPa,分别在60℃、65℃、70℃、75℃和80℃的温度下对5份实验板栗进行爆壳,每次爆壳时间均为60min,记录爆壳数并计算爆壳率。
③重复步骤②进行多次实验,并计算各温度下爆壳率平均值,实验结果如图乙所示。
(1)实验板栗除了品种相同外,还需控制哪些因素相同?___________________________。(写出2点)
(2)分析图乙可以得出的结论是____________________________________。
(3)你想进一步研究的课题是_____________________________________________。
27.王浩跟同学们一起探究“一定质量的气体,在温度不变时,其压强跟体积的关系”,实验装置如图甲所示(固定的铁架台未画出)。用一支容量为2.5mL的针筒,先将活塞的下底面拉到刚好对准2.5mL的刻度线,用橡皮泥封住针口,然后在活塞上加砝码。他们测出筒上全部刻度的长度为5cm,活塞的质量和活塞与筒壁的摩擦不计,托盘的质量为15g,测量数据如下表:(外界大气压为1×105Pa,g取10N/kg)
实验 序号 砝码和托盘 总质量m/g 筒内气体 体积V/mL 筒内气压 p/×105Pa
1 0 2.5 1
2 45 2.3 1.09
3 ________ ________ ________
4 195 1.8 1.39
5 335 1.5 1.67
6 540 1.2 2.08
7 750 1.0 2.5
(1)他们测得的活塞的横截面积为 m2。
(2)第三次实验时所加砝码和活塞的位置如图甲所示。请在表内空格填上数据,并写出筒内气压的计算过程。
(3)根据实验数据,请在图乙中画出气压随体积变化的图像。
(4)根据图像可知,气体压强跟体积的关系是:一定质量的气体,在温度不变时,_____________。
28.如图所示,是科技迷小明制作的“真空炮”模型:在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处,放置一枚弹丸;管口两端各有一块可自由开合的挡板;靠近管口右端连接抽气机,抽出一部分气体后,迅速将挡板1打开,弹丸便可冲开挡板2从管右端射出。那么弹丸从管口射出的出口速度大小与哪些因素有关呢?小明提出了如下猜想:
A.与透明塑料管内外气压差有关 B. 与透明塑料管的长度有关.
C.与弹丸的直径有关 D. 与弹丸的形状有关请回答下列问题:
(1)该实验中抽气机的作用是:________。
(2)控制其他因素相同时,小明分别用球形和弹头形弹丸进行实验,并在塑料管壁两侧安装光电传感计时器,测量不同位置弹丸的速度大小。
①基于实验设计,小明要验证猜想________。(填序号)
②其中弹头形弹丸(如图甲)的速度随位置变化的关系图像如图乙所示。请分析弹头形弹丸在塑料管中的速度增大变慢的原因:________。
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八年级上册科学 核心概念专题集训
第2讲 大气压强(2)
1.下列几种大气运动形式中,气流运动方向表示不正确的是(  )
【答案】.C
2.用推拉注射器活塞的方法可以检查如图所示装置是否漏气。当缓慢向内推动活塞时,如果装置不漏气,
则能观察到(  )
A.注射器内有液体 B.瓶中液面明显上升
C.长颈漏斗内液面上升 D.长颈漏斗下端管口产生气泡
【答案】C 
【解析】
如果装置气密性良好,当缓慢推动活塞时,瓶内大气压大于外界大气压,故长颈漏斗内的液面上升。
3.如图所示是杭州低碳科技馆的海洋生物科普展中过滤增氧泵的示意图,水泵把水从进水管口吸入,从出水管口快速喷出时,空气就会从进气管口进入水中,与水流一起喷出,对于这种现象描述合理的是(  )
A.进气管内气体压强与出水管中液体流速无关
B.出水管中水的流速越大,进入的空气就越少
C.出水管中水的流速越小,进气管下端开口处气体压强越小
D.水从进水管中进入水泵,主要是利用大气压
【答案】D 
【解析】流体流速越大的地方压强越小。当水从出水管口快速喷出时,进气管下部压强减小,故进气管内气体压强与出水管中液体流速有关。出水管中水的流速越快,出水管中的压强就会越小,外界大气压就会将更多的空气压入到出水管中。出水管中水的流速越小,进气管下端开口处气体压强越大。当水泵工作时,泵内气压小于外界大气压,水在外界大气压的作用下被压入水泵内,主要是利用大气压来工作的。
4.将挂有重物的吸盘用力按压在竖直的玻璃表面,吸盘不会掉下来。是什么力使吸盘不掉下来的呢?两名同学提出了两种不同的观点:同学一认为是吸盘受到的大气压力;同学二认为是吸盘受到的玻璃给它的摩擦力。为了研究这一问题,他们分别设计了以下实验:
同学一:如图甲所示,用抽气机不断抽出玻璃钟罩内的空气,最后看到玻璃表面的吸盘滑下。
同学二:如图乙所示挂上同样重的钩码后,吸在涂油玻璃上的吸盘滑下,而吸在干燥玻璃上的吸盘不动。
(1)同学二认为他的实验结果否定了同学一的观点,理由是他的实验中两个吸盘受到的____________相同,但实验结果不同。
(2)同学二的实验中,涂油玻璃表面的吸盘滑下的原因是吸盘受到的________减小。
(3)同学一的实验之所以有这样的结果,原因是_________________________________。
【答案】(1)大气压力(2)摩擦力(3)大气压力减小而接触面粗糙程度不变,导致摩擦力减小
【解析】
(1)由图乙知,让两个吸盘处在相同的空间内,为的是使吸盘受到的大气压力相同。
(2)涂油玻璃表面比较光滑,虽然压力相同,但涂油玻璃表面对其摩擦力较小,所以会滑下。
(3)用抽气机不断抽出玻璃钟罩内的空气,则减小了大气对吸盘的压力,而接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力减小,因此吸盘会滑下。
5.小明在学习了大气压的知识后,对气体压强与哪些因素有关作出了猜想,下表是他猜想的几个因素和关系以及实例。
序号 影响因素 关系 实例
1 质量 质量增大,压强增大 充气玩具充气过多易爆裂
2 体积 体积减小,压强增大 吹气后的气球用力挤压易爆裂
3 温度 ________,压强增大 夏天自行车容易爆胎
(1)请在表格中划横线处填上合适的内容。
(2)为了研究气体压强与这些因素之间的关系,小明做了如下实验:用注射器密封一段空气柱,保证其温度不发生变化的情况下,研究气体压强与它的体积之间的关系,此实验中他运用了____________的研究方法。如图0所示,他可以通过注射器上面的刻度直接读出气体的体积V,用弹簧测力计竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积。如果已知注射器活塞的横截面积为S(活塞与注射器壁之间的摩擦、活塞重都忽略不计),当地大气压为标准大气压p0,当弹簧测力计的示数为F时,注射器内气体的压强计算表达式为p=________。
(3)通过实验,他得到了表中的一些数据:
p/105 Pa 1.0 0.8 0.5 0.4
V/10-5m3 1 1.25 2 2.5
观察表中数据,可以初步确定,在质量和温度不变的条件下,气体压强与体积成________。
【答案】(1)温度升高  (2)控制变量 p0- (3)反比
6.如图所示,把装水的大烧杯放在水平升降台上,将一轻质玻璃杯倒扣在水中,玻璃杯内封闭一些气体,玻璃杯底用支架固定,支架在水中部分的体积忽略不计,水面都是静止的.将升降台缓慢升起一定高度(玻璃杯口没有接触大烧杯底部),水面静止后,下列说法正确的是( D )
A.玻璃杯内的气体压强逐渐变小 B. 玻璃杯外、内水面高度差不变
C. 大烧杯底部内表面受到的压强变大 D. 支架对玻璃杯的压力变小
7.洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了,他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了,如图所示,为此他突然联想到所学过的大气压知识,于是,洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案
【方案设计】
(1)用刻度尺测出吸盘的直径D;
(2)将吸盘四周沾上水,挤出里面的空气压在光滑的水平地面上;
(3)用力竖直往上拉吸盘柄,直到吸盘脱离地面,根据经验估测拉托吸盘
所需拉力的大小F;
(4)计算出当地大气压强
【评估交流】
洋洋同学说:我们的实验原理是 p= ,操作过程规范,较方便地估测出了大气压强。
瑞瑞同学说:在操作过程中,我发现存在 吸盘中的气体挤不干净 、 拉脱所需力的大小估测偏差大 等问题,尽管我的操作规范,但估测的结果误差较大,洋洋认真思考后,同意了瑞瑞的意见,然后,他们继续一起探讨如何改进方案,尽量减少测量误差。
根据洋洋和瑞瑞同学的实验记录及自我评估情况,请你回答,洋洋和瑞瑞测出的大气压强P=  (用字母表示);实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水,这样做的目的是 防止外面的气体进入吸盘 。要准确测量,应该利用课本中介绍的 气压计 进行测量。
【解答】实验依据的原理是压强的计算公式p=.分析操作过程可以看出,操作中吸盘内的气体不可能挤干净,利用估测来得出拉力的大小也有较大偏差;
利用此方法得出的大气压强的表达式为p===
吸盘与地面之间不可能完全密封,四周沾上水是为了防止外面的气体进入吸盘;
这种方法必竟有较多的不足之处,准确测量时仍需要选择气压计。
故答案为:p=,盘中的气体挤不干净、拉脱所需力的大小估测偏差大;
4F/πD2,防止外面的气体进入吸盘,气压计(或托里拆利实验)。
8.小林用纸杯、塑料片和水做实验。他将纸杯装满水,用塑料片把杯口盖严,一只手按住塑料片,另一只手抓住杯底,在空中将纸杯倒过来。移开按塑料片的手后,他发现塑料片和杯子里的水都不落下来,如图所示。小林对这一现象的解释是:塑料片和杯子里的水都不落下来是由于塑料片被水粘住了,与大气压无关。请你利用上述器材再补充必要的辅助器材,设计一个实验证明小林的解释是错误的。请你写出实验步骤和实验现象。
【解答】实验步骤:
①先用铁钉在纸杯底部扎一个孔。用手指堵住杯底的孔,将纸杯装满水后用塑料片将杯口盖严,用另一只 手按住塑料片将纸杯倒置。
②移开按住塑料片的手,观察到塑料片和杯子里的水都不落下来。
③然后,放开堵住孔的手指。
实验现象:塑料片和杯子里的水都马上落下。
9.科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察、善于发现。
【生活发现】①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的 有关。
【实验检验】为验证假设一,进行如下操作:
步骤一:取一根长度约为 1米一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银密封一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图所示;
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,
直到为止;
步骤三:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
【得出结论】 。
【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依据,请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”列举一种事实作为依据: 。
【答案】(1) (2)排尽塑料吸盘内的空气 偏小 (3)吸盘自身有重力
10.如图所示,当将活塞式抽水机的C杆向下压时,A、B阀门的状态应是(  )
A.A、B阀门均打开
B.A、B阀门均闭合
C.A阀门打开,B阀门闭合
D.A阀门闭合,B阀门打开
【解答】读图可知,当将活塞式抽水机的C杆向上时,活塞向下压,活塞下面水的压强变大,阀门B在水的压力的作用下关闭,阀门A被水向上的压力冲开,水进入活塞的上方;当将活塞式抽水机的C杆向下压时,活塞上提,活塞下压强减小,在外界大气压在作用下,阀门B打开,水进入圆筒中,同时阀门A关闭,活塞上面的水被提到出水管口。故选:D。
11.抽水机也叫水泵。如图中画出了活塞式抽水机和离心式抽水机的工作图。你能对照这两幅图说出它们的工作过程吗?
【解答】
(1)活塞式抽水机:提起活塞时,阀门A关闭,大气压迫使水推开阀门B进入圆筒;压下活塞时,阀门B关闭,活塞下面的水推开阀门A涌到活塞上面;再提起活塞时,阀门A关闭,它上面的水从出水管流出,大气压迫使水推开阀门B进入圆筒,如此循环工作下去。
(2)离心式水泵:离心泵启动前,先在泵壳里灌满水,电动机带动叶轮转动时会将泵壳里的水向上推,使泵壳内压强减小,大气压迫使水推开阀门进入泵壳,进来的水再向上扬出,如此循环,持续将水从低处抽到高处。
12.小明将两个相同的一次性塑料杯叠放在一起,用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气,发现塑料杯被吹出如图。有人认为是因为“上杯口流速大,压强小”使杯子飞出,也有人认为这是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”。为进一步验证以上解释,下列方案不可行的是( )
A.在上面的塑料杯底开一个孔,再次重复实验,观察杯子情况
B.将下面的塑料杯的底剪去,再次重复实验,观察杯子情况
C.将两塑料杯的底都剪去,再次重复实验,观察杯子情况
D.将上面塑料杯的杯口剪去,使其低于下面塑料杯的杯口,再次重复实验,观察杯子情况
【解析】如果要排除下面杯子里的空气将杯子顶上来的可能性,那么就要想办法排出下面杯子里的空气,即将两个塑料杯的底部都减去,这时底部就不会受到空气的压力,再次观察实验即可,故C正确,而A、B、D错误。
13.有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫做干湿球湿度计,它是由两个相同的温度计并列制成的,其中湿球温度计的球部被湿棉纱布包着,两个温度计的读数不一样。某学校社团的同学用该干湿球湿度计测量裸地、草地和茂密的灌丛中的湿度。下列判断正确的是( )
A.湿球温度计的读数较大,这是由于湿棉纱布中水的比热较大
B.在一定的温度下两个温度计读数的差别越大,表示空气的湿度越大
C.该社团的同学探究的问题是植物对空气湿度的影响
D.该社团的同学探究的问题是空气湿度对植物分布的影响
【解析】
A、由于湿球温度计的湿棉纱布中有水,水在蒸发过程中吸热,使湿球温度计的读数变小,A错误,不符合题意;
B.湿泡温度计上的液体蒸发吸收热量,温度计的示数降低。空气的湿度越大,液体蒸发越慢,温度降低的越小,两个温度计的读数差别越小,B错误,不符合题意;
C、裸地、草地和茂密的灌丛,这三处的植物密度不同,土地的潮湿程度也不同,说明植物对空气湿度有影响,即植物能够增加空气的湿度,植物越多,其对空气湿度的影响越大。所以,该小组探究的问题是植物对空气湿度的影响,C正确,符合题意;
D、根据题目,该社团的同学 没有控制温度,所以D错误,不符合题意。
14.在测量大气压强的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学设计了如图所示装置。将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连。向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g。烧杯质量为100g,活塞面积为7.7×10-5m2,g取10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计。则所测大气压的值应为( )
A.1.2×105Pa B.1.1×105Pa C.1.0×105Pa D.0.9×105Pa
第14题图 第15题图
【答案】C
【解析】当注射器中的活塞开始向左滑动时,G1=(0.88+0.1)kg×10N/kg=9.8N,
对活塞受力分析:f+F=G1=9.8N;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,G2=(0.46+0.1)kg×10N/kg=5.6N,
对活塞受力分析:F-f=G2=5.6N;
两式联立解得:F=7.7N;
所以
15.由于长期的河道淤塞,黄河下游的河床已被抬高。沿河农民通常采用如图所示的方式,引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式,下列说法中错误的是( )
A.这种取水灌溉方式在使用前必须先让管道中充满水 B.使用时B端管口位置必须低于A处水面
C.管道中水的流动需要借助水泵才能实现 D.高度差H越大,管道中的水流得就越快
【解析】先让管道中充满水,则A、B两处存在水位差,在水压作用下,水沿水管从A处流向B处;AB之间的高度差越大,B处压强越大、水压越大,管道内水流动的越快,其中水的流动不需要水泵,故ABD正确、C错。
16.小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸人引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞,因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时,通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10 4m3/s,则通气孔的面积至少为________mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.25×104Pa,笔帽的横截面积约为0.8cm2,医生至少需要多大的力才能将笔帽取出。(要求写出计算过程)
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排
出异物,被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定质量的气体体积 ________时,压强增大。
【答案】(1)6.8
(2)△F=△pS=1.25×104Pa×0.8cm2=1.25×104Pa×8×10-3m2=1N,P=△P=1N
(3)减少
【解析】(1) 通气孔的面积至少为 :;
(2)医生至少需要用的力为:△F=△pS=1.25×104Pa×0.8×10-4m2=1N;
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排
出异物,被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定质量的气体体积减少时,压强增大。
17.某娱乐设施公司计划在同纬度的三个城市建造水上公园和滑雪游览中心.下表是三城市的气候资料:
资料一:三城市各季度平均降水量(如图)
资料二:三城市各月份地上积雪情况(“**”:积雪较多,“*”:积雪较少,“一“:没有积雪)
如果你是决策者,依据上述资料,从运行成本角度考虑, A 城市最适宜建造水上公 园, B 城市最不适宜建造滑雪游览中心。
18.小宇家住市中心,奶奶嫌城里夏天太热而不住他家,这激发了他探究城乡温差的兴趣。某星期天,他请全班同学分别到选定的地点,于中午同一时间测出各测试点的气温,以此绘制出如图所示的“区域-温度”坐标图:
(1)图中气温最低的区域是_________。简述该区域气温低的主要原因:___。
(2)随着新农村建设,越来越多城郊居民住进了新型社区。其周围建有许多的公园湖泊,气候适宜,居住环境比市中心更为舒适。从人类活动对气候的影响来看,这说明_________。
(3)依据中国气象局气象资料,杭州被网友列为新“四大火炉”之一,引发广泛关注。受高楼、大气污染、人为热源等影响,夏、秋两季杭州形成了较为严重的城市“_________”现象。结合图中信息,请提出一种降低市中心气温的办法:____________________________________。
【答案】
(1)农村 植被丰富,水量多,水的比热容大,吸热不易升温
(2)人类活动可以改良局部区域的气候。
(3)热岛 加大绿化面积(或修建人工湖,建立城市“风道”等,合理即可)
19.从天空降落到地面上的雨水,未经蒸发、渗透、流失而在平面上积聚的水层深度,我们称为降雨量,它可以直观地表示降雨的多少。
(1)降雨量以 为单位,它可以直观地表示降雨的多少。
(2)目前,测定降雨量常用的仪器包括雨量筒和量杯,雨量筒是内径为20厘米的圆柱形容器,量杯是内径为4厘米的圆柱形容器。为了测量某次降雨量的大小,在雨前将雨量筒置于室外承接雨水,雨后将水倒入量杯中,测得杯中的垂直高度为10厘米,求这次的降雨量。
【答案】
(1)毫米
(2)设这次降雨量为x,则由体积相等可得,π··x=π··100毫米,
解得x=4毫米。
20.同学们在进行估测大气压实验时,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,慢慢地拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽,乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计的示数分别是F1和F2,则他们测量出的大气压强最接近( D )
A. B. C. D.
21.飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角)。飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型按图甲方式进行如下实验。
①闭合电风扇的开关,调节档位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。
②改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
(1)本实验得出的结论是:   。
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?   。
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。若某飞机以
500千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。请比较θ1、θ2的大小关系:   。
【答案】
(1)飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大;
(2)改变电风扇的档位来改变风速大小;
(3)θ1>θ2。
22.阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升;需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界连通,外界大气压为1×105 Pa,电梯室质量为100 kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200 N,底部和顶部面积均为0.9 m2。(g=10 N/kg)
(1)气压差形成的压力差为多少牛,可使空载的电梯匀速上升?
(2)若质量为60 kg的人乘电梯匀速上升时,则顶部低压区的气压为多大?
(3)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104 Pa,则该电梯匀速下降时
能装载的最大质量是多少?
【答案】
(1) F0=G电梯+f =100 kg×10 N/kg+200 N=1 200 N
(2) S(p底-p顶)=F0+G人,
即0.9 m2×(1×105 Pa-p顶)=1 200 N+60 kg×10 N/kg,解得p顶= 9.8×104 Pa
(3) S(p底-p顶最小)+f=G电梯+G最大,
即0.9 m2×(1×105 Pa-9.5×104 Pa)+ 200 N=1 000 N+G最大,解得G最大=3 700 N,
则m最大===370 kg
23.气体可以用压强(p)、体积(V)、温度(T)三个状态参量来描述。气体在状态发生变化时,若保持温度不变,该过程叫等温变化,若体积不变叫等容变化,若压强不变叫等压变化。现有一定质量的稀薄气体,从状态A开始发生一系列变化后,又回到初始状态,图中详细的表示了该变化过程,整个过程满足为不变量。下列有关说法正确的是( C )
A.A到B是等温过程
B.B到C是等温过程
C.气体在B状态的温度比在C状态的温度高
D.C到A是等压过程
24.如图所示,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h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示:
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差(cm) 5 5.3 5.7 6 6.3
根据实验现象,下列判断错误的是( A )
A.在往瓶内吹气后,水柱高度h变小
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
25.病人输液时用的吊瓶也有很多科学知识。如图所示,A管是输液管,B管是空气管。在输液过程中,如果发现病人的血液沿输液管回流,可将吊瓶的位置______(填“提高”或“降低”),使流入病人血管处药液的压强变大,这样药液和血液就会被压回到血管里;插入B管后,瓶内液面上方气体的压强__________(填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压。
【答案】提高 小于
26.板栗加工厂通常采用“低压法”去壳:在2kPa低压条件下,将板栗加热到一定温度,板栗内的水分汽化,短时间内无法逸出,致使壳内外存在很大的气压差,使外壳爆裂实现去壳。某科学小组想研究板栗用“低压法”爆壳时,爆壳率与温度的关系。图甲是实验装置示意图,实验过程如下:
①准备实验板栗若干份,每份2kg。
②设置爆壳箱内气压恒为2kPa,分别在60℃、65℃、70℃、75℃和80℃的温度下对5份实验板栗进行爆壳,每次爆壳时间均为60min,记录爆壳数并计算爆壳率。
③重复步骤②进行多次实验,并计算各温度下爆壳率平均值,实验结果如图乙所示。
(1)实验板栗除了品种相同外,还需控制哪些因素相同?___________________________。(写出2点)
(2)分析图乙可以得出的结论是____________________________________。
(3)你想进一步研究的课题是_____________________________________________。
27.王浩跟同学们一起探究“一定质量的气体,在温度不变时,其压强跟体积的关系”,实验装置如图甲所示(固定的铁架台未画出)。用一支容量为2.5mL的针筒,先将活塞的下底面拉到刚好对准2.5mL的刻度线,用橡皮泥封住针口,然后在活塞上加砝码。他们测出筒上全部刻度的长度为5cm,活塞的质量和活塞与筒壁的摩擦不计,托盘的质量为15g,测量数据如下表:(外界大气压为1×105Pa,g取10N/kg)
实验 序号 砝码和托盘 总质量m/g 筒内气体 体积V/mL 筒内气压 p/×105Pa
1 0 2.5 1
2 45 2.3 1.09
3 ________ ________ ________
4 195 1.8 1.39
5 335 1.5 1.67
6 540 1.2 2.08
7 750 1.0 2.5
(1)他们测得的活塞的横截面积为 m2。
(2)第三次实验时所加砝码和活塞的位置如图甲所示。请在表内空格填上数据,并写出筒内气压的计算过程。
(3)根据实验数据,请在图乙中画出气压随体积变化的图像。
(4)根据图像可知,气体压强跟体积的关系是:一定质量的气体,在温度不变时,_____________。
【答案】(1)0.5×10-4 (2)托盘和砝码总质量m=125g
28.如图所示,是科技迷小明制作的“真空炮”模型:在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处,放置一枚弹丸;管口两端各有一块可自由开合的挡板;靠近管口右端连接抽气机,抽出一部分气体后,迅速将挡板1打开,弹丸便可冲开挡板2从管右端射出。那么弹丸从管口射出的出口速度大小与哪些因素有关呢?小明提出了如下猜想:
A.与透明塑料管内外气压差有关
B. 与透明塑料管的长度有关.
C.与弹丸的直径有关 D. 与弹丸的形状有关请回答下列问题:
(1)该实验中抽气机的作用是:________。
(2)控制其他因素相同时,小明分别用球形和弹头形弹丸进行实验,并在塑料管壁两侧安装光电传感计时器,测量不同位置弹丸的速度大小。
①基于实验设计,小明要验证猜想________。(填序号)
②其中弹头形弹丸(如图甲)的速度随位置变化的关系图像如图乙所示。请分析弹头形弹丸在塑料管中的速度增大变慢的原因:________。
【答案】
(1)抽气机将透明塑料管内的气体抽出,管内气体压强减小,外界大气压大于里面的大气压,里外气压差将弹丸压出
(2)D;弹头形弹丸可能质量大,惯性大,运动状态越不容易改变,速度减小的慢
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