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【核心素养】浙教版（2024版）八年级科学下册·分层练习
专题提优特训5 大气的压强
01 大气压的存在及大小
1．如图，小徐同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象，她用力吸也不能将饮料吸上来。造成此现象的原因可能是（　　）
A．所用吸管太细
B．液面上方的吸管壁有破损
C．当时大气压偏小
D．吸管浸入液面部分太长
2．生活中许多情景与大气压有关，下列说法中正确的是（　　）
A．甲图中，用注射器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
3．小科利用饮料瓶完成了如图所示的实验，可以证明大气压存在的是（　　）
A．覆杯实验中水不流出 B．水从侧孔喷出 C．用手弹开纸片 D．将瓶按入水中感到费力
4．如图甲、乙、丙、丁所示的四个实验中，其中不能表明大气压强存在的是（　　）
A．杯子中注满水后，倒过来，硬纸片不掉下来
B．两试管之间的水流出，小试管会自动升上去
C．燃烧的酒精棉花丢入瓶中，比瓶口略大的熟鸡蛋堵住瓶口后，会吸入瓶内
D．将浮在水面的盆子按入水中，需要用力
5．某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验：把两个橡胶皮碗对在一起，用力挤出中间的空气，如图所示，把皮碗悬吊起来，在皮碗下挂重物，逐渐增加所挂的重物，测出最多能挂的物重G，再测出此时皮碗的直径d，皮碗的重忽略不计，则根据这些数据计算大气压p的公式是（　　）
A．p B．p C．p D．pπd2G
6．如图所示，一只盛有水的瓶子，瓶口用橡胶塞塞紧，橡胶塞的中央插入一根两端开口的直玻璃管，管内水面如图所示。如果分别将塞在瓶壁上a，b两个小孔上的塞子拔掉，下面哪种情况会出现（　　）
A．a孔有水射出，b孔没有水射出
B．b孔有水射出，a孔没有水射出
C．a，b两孔都有水射出
D．a，b两孔都没有水射出
7．小虞在学习了大气压强的知识后，自制了一个实验装置：甲的敞口瓶内装有98℃的热水，乙是倒扣的装满水的杯子及盖着的薄塑料片，丙是充有一定量空气的气球。将它们放入密闭的玻璃罩内，当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，下列现象中不会出现的是（　　）
A．甲中的热水沸腾起来 B．乙中的塑料片掉下来
C．气球体积变小 D．甲、乙、丙均出现明显变化
（第7题图） （第8题图） （第9题图）
8．如图所示为甲、乙两队选手选用中间有马德堡半球的绳子进行拔河比赛的场景，两队约定先使对方过分界线的为赢，如果马德堡半球分开则为平局。假如绳子质量不计，那么下面说法正确的是（　　）
A．甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力是一对平衡力
B．甲队对绳子的拉力与乙队对绳子拉力是一对相互作用力
C．比赛过程中马德堡半球没有分开，说明大气压力大于拉力
D．若乙队赢得比赛，则甲队所受的摩擦力方向始终为水平向左
9．我们用吸管吸饮料时，饮料是如何进入我们口腔中的呢？针对这一问题，小科设计了如图所示的实验。结合所学的知识回答：
（1）如图甲，小科在密封性很好的牛奶瓶中插入一根吸管，当他用力吸吸管，牛奶　 　（填“能”或“不能”）被吸上来。
（2）如图乙，小科在瓶塞另一侧插入一个注射器，当他用力推注射器活塞时，能观察到的现象是　 　。
（3）通过该实验现象，证明了饮料是在　 　的作用下，通过吸管被压入口腔中的。
10．在测量大气压的实验中，针筒活塞的面积为5×10﹣5m2，轮轴间的摩擦和细线重不计。为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，小明采用了图示装置，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，测得杯与水的总质量为0.69kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出0.42kg水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为　 　N，所测大气压的值应为　 　Pa。
11．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　 　。
12．早在1654年，德国马德堡市市长格里克公开表演了一个著名的实验。他将两个直径为30多厘米的空心铜半球紧贴在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后让马向相反的方向拉两个半球。直到两边的马各增加到8匹时，才把半球拉开。小尚在分析上述实验现象时，概括出以下思维模型：
（1）思维模型中的“？”处应填　 　（选填“开放”或“密闭”）。
（2）结合思维模型和所学过的知识，解释马德堡半球实验中，半球难以拉开的原因　 　。
（3）生活中的下列事例，减小空间内气压的主要途径与“马德堡半球实验”不相同的是　 　。
A．已扣在皮肤上的热火罐内部
B．吸管吸饮料时的口腔内部
C．吸氧时的便携氧气瓶内部
13．某校拓展研究小组同学想利用如下实验方案一粗略测量某地大气压的值，装置如图甲所示：
步骤一：把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；
步骤二：如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；
步骤三：读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；
步骤四：用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
根据以上实验步骤，研究小组同学发现测量结果误差比较大，综合分析后，找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③所选注射器的规格不合适。
（1）注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果偏小。同学们联想到去医院打针时的情景，改进方法将注射器内空气排尽。他们的方法是　 　；
（2）方案一测量过程中活塞与注射器筒壁间有摩擦，会使测得的大气压值　 　（填“偏大”“偏小”或“不变”）；
（3）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动，可改用图丙中的　 　（选“A”或“C”）注射器；
在实际操作中，同学们发现除上述几个原因会引起测量结果出现误差外，我们还很难准确读取弹簧测力计的示数，于是他们对测量方案进行了改进，设计了实验方案二，其实验装置如图丙所示。
①按改进方法将注射器内空气排尽，用橡皮帽封住注射器的小孔；
②向烧杯中缓慢加水，当活塞向左匀速滑动时，测得烧杯和水的总重为G1；
③然后　 　，当活塞向右匀速滑动时，测得烧杯和水的总重为G2；
④测得活塞面积为S；
⑤计算大气压值p。
（4）将方案二中的实验步骤③补充完整；
（5）利用方案二，本次测量的大气压值p＝　 　（用方案二步骤中的字母表示）。
14．某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：
（1）小明不能采用　 　（填“甲”、“乙”）图的装置来估测大气压强，其原因是　 　。
（2）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　 　。
（3）如图1，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40N。如图2，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后，计算活塞的横截面积为　 　。（计算结果保留一位小数）
（4）同学们发现实验结果偏大，请分析，该实验过程中导致误差的原因　 　。
（5）针对以上实验带来的误差，小明对该实验进行了改进：他采用了图示3装置，将该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，测得杯与水的总质量为4.4kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出2.2kg水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为　 　N，所测大气压的值应为　 　Pa。
15．如图所示甲是一个深度很浅的皮碗，乙是将皮碗压向水平的天花板，挤出皮碗下的全部空气，皮碗像吸盘一样“平贴”在天花板上，皮碗的吸附面积为40cm2皮碗中心引出的细线可以悬挂一个物体在空中。（不计细线和皮碗的重量，大气压取1.0×105Pa）
（1）要想吸盘不脱落，所挂物体的重力最多不得超过多少？
（2）实际上所挂物体的质量达到35千克时，皮碗刚好下落，求此时皮碗内的气压是多少？
02 大气压对沸点的影响
16．“高压锅”已是很多家庭厨房里的常用炊具。它能更快地煮熟食物，主要原因是（　　）
A．减小锅内气压，降低锅内液体的沸点 B．减小锅内气压，提高锅内液体的沸点
C．增加锅内气压，降低锅内液体的沸点 D．增加锅内气压，提高锅内液体的沸点
17．在制糖工业中，常用沸腾的方法除去糖汁中的水分（糖汁中的水汽化变成水蒸气跑掉）．为了使糖在沸腾时不变质，沸腾的温度要低于100℃（温度过高，糖会变焦，不但不甜，而且对人体还是有害的）．为此，在运用沸腾法去除糖汁水分的过程中，应当采取的办法是（　　）
A．用文火（小火焰）慢慢加热 B．使糖汁液面气压小于标准大气压
C．用猛火加热，减少加热时间 D．使糖汁液面气压大于标准大气压
18．将盛水的烧瓶加热，水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞；再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，如图所示，下列分析正确的是（　　）
A．一直沸腾，浇上冷水时，水会停止沸腾
B．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会再次沸腾
C．因没有继续加热，浇上冷水时，水不会沸腾
D．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压减小，水会再次沸腾
19．高压锅是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，实现对锅内气体压强的控制。已知图甲的高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2，限压阀的质量为72g。水的沸点跟气压的关系图像如图乙所示。下列选项正确的是（大气压值取1.0×105Pa）（　　）
A．该高压锅内的最大压强为1.8×105Pa
B．用该高压锅烧水，水温最高可以达到115℃
C．可以通过减小限压阀的质量，来提高锅内水的沸点
D．用该高压锅在高山上和山脚煮熟食物的效果一样
20．观察自然现象，通过实验研究揭示其原理，并解释生产、生活中的应用，这是科学学习的一种基本方法。
（1）高山或高原地区，普通的锅难以将饭煮熟，我们可以用高压锅来煮饭，那么高压锅运用了实验　 　（选填“甲”或“乙”）的原理。
（2）天宫课堂上，西藏分会场的同学提问：我们西藏地区海拔高，气压低，容易把水烧开，太空中是否容易把水烧开呢？王亚平答：因为在失重条件下，水　 　（选填“能”或“不能”）进行对流，所以不容易烧开。
21．如图为高压锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔：空心柱上带有一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分，使锅内气体压强减小，保证高压锅安全使用。已知空心柱小孔横截面积为10mm2，大气压为1×105Pa，限压阀的质量为100g。（g取10N/kg）
（1）用此高压锅烧水至沸腾时，水的温度　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）100℃；
（2）计算高压锅工作时锅内气体的压强为多少？
（3）商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，则要使此高压锅能继续安全使用，应再配备一个质量为多少克的限压阀？
22．如甲图王小华家的高压锅锅体直径为24cm，出气孔的横截面积S为10mm2，小华不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。
（1）高压锅的工作原理是：　 　。
（2）请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小华应该买哪一种限压阀。（说明书标有：当大气压为1×105Pa时，该锅最高温度为115℃，已知：水的沸点与压强的关系如图乙所示）
（3）大气压与人类关系密切，除了“高压”，“负压”也能被利用。新型冠状病毒肺炎是由新冠病毒引发的传染病，病人需要送到医院的“负压”病房进行治疗，以防止病毒扩散。你对“负压”病房的解释是　 　。
03 大气压与流速的关系
23．一条大河边有一个小河湾，如图。如果把一条小渔船在河湾与河道的交界处失去动力，渔船可能会向哪个方向漂去？（　　）
A．向河道中漂去 B．向河湾中漂去
C．在原处旋转 D．沿着河湾与河道的分界线漂移
24．如图以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中，压强p1、p2大小关系正确的是（　　）
A． p1＞p2 B． p1＞p2 C． p1＞p2 D． p1＞p2
25．小辉在晚会上表演了一个节目，如图所示。他一只手握住胶管的中部，保持下半部分不动，另一只手抓住管的上半部，使其在空中快速转动，这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中，并“天女散花”般地从上管口飞了出来。产生这一现象的原因是由于（　　）
A．下管口空气流速大，导致下管口的压强大于上管口的压强
B．下管口空气流速大，导致下管口的压强小于上管口的压强
C．上管口空气流速大，导致上管口的压强大于下管口的压强
D．上管口空气流速大，导致上管口的压强小于下管口的压强
26．如图甲所示，玻璃管中液面与瓶中液面等高（玻璃瓶密封良好），当向外拉注射器活塞时，能够观察到的现象是：直玻璃管内的液面　 　（选填“高于”、“低于”或“等于”）瓶中液面高度：图乙所示的装置上方为一个两头开口、粗细不均匀的玻璃管，管下连通一个装有红墨水的U形管AB，吹风当用吹风机向玻璃管中吹风时，A管口处压强比B管口处　 　（选填“大”或“小”），A管中液面　 　（选填“高于”、“低于”或“等于”）B管中液面高度。
（第26题图） （第27题图）
27．如图所示，甲乙容器中分别盛有水和酒精，当在A处沿水平方向快速吹气时，会发现B、C管中的液体高度h1　 　h2，设B管内水柱产生的压强为p水，C管内酒精产生的压强为p酒精，则p水　 　p酒精（以上均选填“＞”“＝”或“＜”）。
28．如图，将一个飞机机翼模型a固定，连接在U型玻璃管两端的两根橡皮管管口分别固定于a的上下表面附近，玻璃管两侧液面相齐平。现用吹风机正对a吹风，请预测吹风时装置中将会出现的现象并说明理由。
04 大气压与台秤问题
29．如图所示，把测量大气压强的托里拆利实验装置放在电子秤上，玻璃管A由支架固定，且跟水银槽B的底部不接触。当大气压强是1.0×105Pa时，电子秤的示数为Q，若外界大气压强下降时，电子秤的读数将（　　）
A．等于Q B．大于Q C．小于Q D．无法确定
05 相关计算
30．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入引发窒息。因此被称为“救命孔”。
（1）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：　 　。
（2）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。
（3）若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管，笔帽的横截面积约为0.8cm2，医生至少需要1N的力才能将笔帽取出。由于呼吸道堵塞导致肺内气压降低，则此时肺内气压大约是多少帕？
31．称取5克大米并装入注射器内（如图），从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积，通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为P；而后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2P时，再读出此时的总体积（压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变），整理相关数据记录如下表。查阅资料得知：温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。
注射器内空气压强 注射器内空气和大米的总体积 注射器内空气体积
压缩前 P 23毫升 V
压缩后 2P 13毫升 ____________
（1）将表格中的数据补充完整。
（2）根据表格数据来计算大米的密度。（计算结果精确到0.01）
32．盛夏时分，“小问号”王欣同学在打开冰箱取饮料时，突然脑海里浮出一个问题：为什么每次开冰箱门都比较费力？通过仔细观察他发现打开冰箱门时，冰箱里的冷空气出来，外面的热空气进去。当冰箱门重新关上后，就将这部分热空气也关在了里面，箱内热空气冷却收缩。压强减小。王欣判断这应该是开冰箱门费力的一个原因。若冰箱门长为0.6m．宽为0.5m冰箱外的气压为1×105Pa，设冰箱内部与外部的气压相差求：
（1）冰箱内气体压强多少？
（2）冰箱内、外气体对门的压力各是多少？
（3）冰箱门受到的内外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力大小？（g＝10N/kg）
33．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1×105Pa，电梯室质量为100kg，电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N，底部和顶部面积均为0.9m2．（g＝10N/kg）
（1）气压差形成的压力差为多少N，可使空载的电梯匀速上升？
（2）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，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9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少？
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【核心素养】浙教版（2024版）八年级科学下册·分层练习
专题提优特训5 大气的压强
01 大气压的存在及大小
1．如图，小徐同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象，她用力吸也不能将饮料吸上来。造成此现象的原因可能是（　　）
A．所用吸管太细
B．液面上方的吸管壁有破损
C．当时大气压偏小
D．吸管浸入液面部分太长
【答案】B
【分析】用吸管吸饮料时，吸管内气压减小小于外界大气压，在大气压的作用下饮料被压入吸管。
【解答】解：
正常情况下，用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下饮料被压入吸管。此时饮料吸不上来，说明吸管内外气压相等，应该是吸管与大气接触的部分有破洞，即使吸气，管内外气体相通，气压相等，饮料不会被压上来。故ACD错误、B正确。
故选：B。
2．生活中许多情景与大气压有关，下列说法中正确的是（　　）
A．甲图中，用注射器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
【分析】（1）大气压的利用一般都是内外压强不同，然后在外界大气压的作用下，产生了某种效果；
（2）在这个自制气压计中，外界气压降低，水柱就上升，相反水柱就下降；
（3）马德堡半球实验证明大气压的存在，根据F＝pS比较拉力大小。
【解答】解：A、注射器内吸药液时用到了大气压，但注射药液时，利用的是人的推力，与大气压无关，故A错误；
B、在该装置中，瓶内气体压强等于大气压强与水柱产生压强之和；外界大气压变小，瓶内气压大于外界大气压与水柱产生压强之和，会进一步向外压水柱，所以水柱将会升高，故B正确；
C、“拔罐”时，局部皮肤向罐内凸起，说明人体内也有气体压强，体内气体压强比罐内的气体压强大，导致皮肤向外凸起，并不能说明大气压的存在，故C错误；
D、马德堡半球实验证明大气压的存在，根据F＝pS，选用不同直径的半球，面积不等，拉开半球时所用的力不同，故D错误。
故选：B。
3．小科利用饮料瓶完成了如图所示的实验，可以证明大气压存在的是（　　）
A．覆杯实验中水不流出
B．水从侧孔喷出
C．用手弹开纸片
D．将瓶按入水中感到费力
【答案】A
【分析】逐一分析各选项中现象产生的原因，找出符合题意的答案。
【解答】解：A、纸片能托住水不流出，是因为大气压给纸片一个向上的作用力，因此该实验能证明大气压的存在，故A正确；
B、水从侧孔喷出，水的深度越深，水喷得越远，说明同种液体内部压强随着液体深度的增加而增大，与大气压无关，故B错误；
C、用手弹开纸片，钢球掉入瓶中，钢球没有随纸片一起运动，说明钢球具有惯性，同时钢球掉入瓶中，是因为钢球受到重力作用，与大气压无关，故C错误；
D、将瓶按入水中感到费力，是因为瓶子排开水的体积增大，受到的浮力增大，瓶子给手向上的作用力增大，与大气压无关，故D错误。
故选：A。
4．如图甲、乙、丙、丁所示的四个实验中，其中不能表明大气压强存在的是（　　）
A．杯子中注满水后，倒过来，硬纸片不掉下来
B．两试管之间的水流出，小试管会自动升上去
C．燃烧的酒精棉花丢入瓶中，比瓶口略大的熟鸡蛋堵住瓶口后，会吸入瓶内
D．将浮在水面的盆子按入水中，需要用力
【答案】D
【分析】大气压的存在能够解释很多现象，这些现象有一个共性：通过某种方法，使设备的内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】解：A．覆杯实验：当在一个杯子中装满水，并用一张纸覆盖杯口后倒置，水不会流出，这是因为大气压力大于水的重力，使得纸紧紧贴在杯口上，证明了大气压的存在，故A不符合题意；
B．将试管倒过来后，由于水在重力的作用下流出，小试管上部将出现“真空”，这样小试管由于受大气的压力大于其重力，便自动上升到大试管里。说明了大气压的存在，故B不符合题意；
C．燃烧的酒精棉花丢入瓶中，此时瓶内气体受热膨胀，会向外溢出，导致瓶内气压变小，在外界气压的作用下将比瓶口略大的熟鸡蛋吸入瓶内，说明大气压强存在，故C不符合题意；
D．将浮在水面的盆子按入水中，是由于盆子受到的浮力会变大，不能说明大气压强存在，故D符合题意。
故选：D。
5．某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验：把两个橡胶皮碗对在一起，用力挤出中间的空气，如图所示，把皮碗悬吊起来，在皮碗下挂重物，逐渐增加所挂的重物，测出最多能挂的物重G，再测出此时皮碗的直径d，皮碗的重忽略不计，则根据这些数据计算大气压p的公式是（　　）
A．p B．p C．p D．pπd2G
【答案】C
【分析】求出皮碗的表面积，即受力面积；根据最大物重，可知物体对皮碗的拉力，根据二力平衡得出大气对皮碗的压力，利用p推导出大气压的表达式。
【解答】解：皮碗的表面积S＝πr2＝π，
根据题意可知，最多能挂的物重G等于对皮碗的拉力，
而大气对皮碗的压力与物体对皮碗的拉力是一对平衡力，则F＝G，
所以，大气压：p。
故选：C。
6．如图所示，一只盛有水的瓶子，瓶口用橡胶塞塞紧，橡胶塞的中央插入一根两端开口的直玻璃管，管内水面如图所示。如果分别将塞在瓶壁上a，b两个小孔上的塞子拔掉，下面哪种情况会出现（　　）
A．a孔有水射出，b孔没有水射出
B．b孔有水射出，a孔没有水射出
C．a，b两孔都有水射出
D．a，b两孔都没有水射出
【答案】B
【分析】判断a，b两孔是否有水射出，关键是要分析a，b处瓶内外的压强是什么关系。本题需要考虑大气压的作用。
【解答】解：如图；设玻璃管内水位处为c处，瓶内密闭空气的压强为P。
在拔掉塞子前，玻璃管内的水由于受到大气压的作用，和瓶内的压强达到平衡状态；
而瓶内c处受到的压强为 瓶内密闭气体的压强和c处液体压强的和，即Pc＝P大气压＝P+ρ水ghc；
而a处的压强，Pa＝P+ρ水gha＜P+ρ水ghc＝Pc＝P大气压，
同理，可知：Pb＝P+ρ水ghb＞P+ρ水ghc＝P大气压；
因此拔掉塞子a、b后，a处压强小于大气压，会吸入空气，而b处压强大于大气压，会喷出水来。
故选：B。
7．小虞在学习了大气压强的知识后，自制了一个实验装置：甲的敞口瓶内装有98℃的热水，乙是倒扣的装满水的杯子及盖着的薄塑料片，丙是充有一定量空气的气球。将它们放入密闭的玻璃罩内，当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，下列现象中不会出现的是（　　）
A．甲中的热水沸腾起来
B．乙中的塑料片掉下来
C．气球体积变小
D．甲、乙、丙均出现明显变化
【答案】C
【分析】当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，玻璃罩里面的气压降低，气压降低沸点降低；乙中玻璃罩内大气压降低，产生的对塑料片的压力变小；丙中气球里面的气压大于外面的，使气球变大。
【解答】解：A．当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，玻璃罩里面的气压降低，水的沸点会降低，所以甲中的热水会重新沸腾起来，故A正确；
B．当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，乙中玻璃罩内大气压降低，产生的压力变小，当璃罩内气体产生的压力小于杯中水和塑料片总重力时，薄塑料片会下落，故B正确；
C．当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，丙中气球里面的气压大于气球外部气压，使气球体积变大，故C不正确；
D．由以上分析可知，当用抽气机不断抽去罩内空气时，甲乙丙均出现明显的变化，故D正确。
故选：C。
8．如图所示为甲、乙两队选手选用中间有马德堡半球的绳子进行拔河比赛的场景，两队约定先使对方过分界线的为赢，如果马德堡半球分开则为平局。假如绳子质量不计，那么下面说法正确的是（　　）
A．甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力是一对平衡力
B．甲队对绳子的拉力与乙队对绳子拉力是一对相互作用力
C．比赛过程中马德堡半球没有分开，说明大气压力大于拉力
D．若乙队赢得比赛，则甲队所受的摩擦力方向始终为水平向左
【答案】D
【分析】（1）平衡力的条件：大小相等，方向相反，作用在同一直线和同一物体上；
（2）相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在同一直线和两个物体上；
（3）注意没分开时也可能拉力等于大气压力；
（4）摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反。
【解答】解：A.甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力，二者作用在不同物体上，不是平衡力，故A错误；
B.甲队对绳子的拉力与乙队对绳子拉力，二者作用在同一物体上，不是相互作用力，故B错误；
C.比赛过程中马德堡半球没有分开，说明大气压力可能大于或等于拉力，故C错误；
D.乙队赢得比赛，在实验过程中，甲队同学双脚向右用力，有向右运动的趋势，因此地面给它们的摩擦力向左。当甲队向右移动时，地面队甲队的摩擦力还是向左，故D正确。
故选：D。
9．我们用吸管吸饮料时，饮料是如何进入我们口腔中的呢？针对这一问题，小科设计了如图所示的实验。结合所学的知识回答：
（1）如图甲，小科在密封性很好的牛奶瓶中插入一根吸管，当他用力吸吸管，牛奶 　不能　 （填“能”或“不能”）被吸上来。
（2）如图乙，小科在瓶塞另一侧插入一个注射器，当他用力推注射器活塞时，能观察到的现象是 　吸管内液面上升　 。
（3）通过该实验现象，证明了饮料是在 　大气压　 的作用下，通过吸管被压入口腔中的。
【答案】（1）不能；（2）吸管内液面上升；（3）大气压。
【分析】大气压的存在能够解释很多现象，这些现象有一个共性：通过某种方法，使设备的内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】解：（1）在密封性很好的牛奶瓶中插入一根吸管，当他用力吸吸管，牛奶瓶中的空气被吸出，气压减小，小于外界气压，牛奶不能被吸上来。
（2）如图乙，小科在瓶塞另一侧插入一个注射器，当他用力推注射器活塞时，能观察到的现象是吸管内液面上升。因为当小科用力推注射器活塞时，注射器与瓶内空气的体积减小，广口瓶内的气压就增大，由于瓶内的气压大于瓶外的大气压，在瓶内气压的作用下就把饮料压进吸管中，导致吸管内的液面上升。
（3）由实验可知，饮料是在大气压的作用下，通过吸管进入口腔的，故此实验能证明“饮料是被压上来的”这一结论。
故答案为：（1）不能；（2）吸管内液面上升；（3）大气压。
10．在测量大气压的实验中，针筒活塞的面积为5×10﹣5m2，轮轴间的摩擦和细线重不计。为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，小明采用了图示装置，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，测得杯与水的总质量为0.69kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出0.42kg水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为　2.1　 N，所测大气压的值应为　0.96×105 Pa。
【答案】2.1；0.96×105
【分析】当注射器中的活塞开始向左滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相同；当注射器中的活塞开始向右滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相反。
【解答】解：当注射器中的活塞开始向左滑动时，G1＝0.69kg×10N/kg＝6.9N，
对活塞受力分析：F+f＝G1＝6.9N；
当注射器中的活塞开始向右滑动时，G2＝（0.69kg﹣0.42kg）×10N/kg＝2.7N，
对活塞受力分析：F﹣f＝G2＝2.7N；
两式联立解得：F＝4.8N，f＝2.1N，
压强：p0.96×105Pa；
故答案为：2.1；0.96×105。
11．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 　防止漏气　 。
（2）根据小科的实验数据，计算得到大气压强等于 　9.5×104 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　吸盘内空气未排净　 ；②　由于误差，弹簧秤读数偏小　 。
【答案】（1）防止漏气；（2）9.5×104Pa；（3）①吸盘内空气未排净；②由于误差，弹簧秤读数偏小。
【分析】（1）为了使测得的结果准确，要采取必要的措施防止吸盘漏气；
（2）根据题意可知，大气对吸盘的压力等于弹簧秤示数最大值，又知吸盘平面面积，利用p计算实验时的大气压值；
（3）如果吸盘内的气体没有排干净或吸盘漏气，会使得测量值变小。
【解答】解：（1）将吸盘沾水的目的是密封吸盘与墙壁间缝隙，防止外界大气进入吸盘；
（2）根据题意可知，大气对吸盘的压力F＝F示＝19N，吸盘平面面积：S＝2cm2＝2×10﹣4m2，
若不考虑实验过程中的其他影响因素，实验测的大气压值：p95000Pa＝9.5×104Pa；
（3）若实验中测得的大气压值偏小，原因可能是吸盘内空气未排净或者由于误差，弹簧秤读数偏小；吸盘受力变形，往中间聚拢，导致受力面积小，计算时仍然用未收缩时的面积，故而计算出的大气压变小。
故答案为：（1）防止漏气；（2）9.5×104Pa；（3）①吸盘内空气未排净；②由于误差，弹簧秤读数偏小。
12．早在1654年，德国马德堡市市长格里克公开表演了一个著名的实验。他将两个直径为30多厘米的空心铜半球紧贴在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后让马向相反的方向拉两个半球。直到两边的马各增加到8匹时，才把半球拉开。小尚在分析上述实验现象时，概括出以下思维模型：
（1）思维模型中的“？”处应填　密闭　 （选填“开放”或“密闭”）。
（2）结合思维模型和所学过的知识，解释马德堡半球实验中，半球难以拉开的原因　当两个半球密闭后抽出内部的空气，半球内部气压很小，几乎为真空状态，而半球外部受到大气压的作用。大气压对半球会产生很大的压强，根据公式F＝pS，由于半球的横截面积较大，所以大气对半球施加的压力很大，使得半球难以被拉开　 。
（3）生活中的下列事例，减小空间内气压的主要途径与“马德堡半球实验”不相同的是（　A　 ）
A．已扣在皮肤上的热火罐内部
B．吸管吸饮料时的口腔内部
C．吸氧时的便携氧气瓶内部
【答案】（1）密闭；（2）当两个半球密闭后抽出内部的空气，半球内部气压很小，几乎为真空状态，而半球外部受到大气压的作用。大气压对半球会产生很大的压强，根据公式F＝pS，由于半球的横截面积较大，所以大气对半球施加的压力很大，使得半球难以被拉开；（3）A。
【分析】证明大气压存在的实验是马德堡半球实验。
【解答】解：（1）根据马德堡半球实验的原理，是将两个半球紧贴在一起形成密闭空间，然后用抽气机抽出球内的空气，所以思维模型中的“？”处应填“密闭”。
（2）当两个半球密闭后抽出内部的空气，半球内部气压很小，几乎为真空状态，而半球外部受到大气压的作用。大气压对半球会产生很大的压强，根据公式F＝pS，由于半球的横截面积较大，所以大气对半球施加的压力很大，使得半球难以被拉开。
（3）A．热火罐内空气受热膨胀，一部分空气排出，当火罐冷却后，罐内空气温度降低，压强减小，是通过热胀冷缩的方式减小内部气压的，与马德堡半球实验通过抽气减小内部气压的途径不同，故A符合题意；
B．用吸管吸饮料时，先把吸管内的空气吸走，使吸管内的气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下把饮料压入吸管进而进入口腔，是通过吸气的方式减小内部气压，和马德堡半球实验原理相同，故B不符合题意；
C．便携氧气瓶是通过压缩等方式使瓶内氧气压强较大，当使用时，氧气流出，瓶内氧气量减少，气压减小。其减小气压的方式也是通过改变内部气体量，和马德堡半球实验类似，故C不符合题意。
故选A。
故答案为：（1）密闭；（2）当两个半球密闭后抽出内部的空气，半球内部气压很小，几乎为真空状态，而半球外部受到大气压的作用。大气压对半球会产生很大的压强，根据公式F＝pS，由于半球的横截面积较大，所以大气对半球施加的压力很大，使得半球难以被拉开；（3）A。
13．某校拓展研究小组同学想利用如下实验方案一粗略测量某地大气压的值，装置如图甲所示：
步骤一：把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；
步骤二：如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；
步骤三：读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；
步骤四：用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
根据以上实验步骤，研究小组同学发现测量结果误差比较大，综合分析后，找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③所选注射器的规格不合适。
回答下列问题：
（1）注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果偏小。同学们联想到去医院打针时的情景，改进方法将注射器内空气排尽。他们的方法是 　将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器针筒的底端　 ；
（2）方案一测量过程中活塞与注射器筒壁间有摩擦，会使测得的大气压值 　偏大　 （填“偏大”“偏小”或“不变”）；
（3）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动，可改用图丙中的 　C　 （选“A”或“C”）注射器；
在实际操作中，同学们发现除上述几个原因会引起测量结果出现误差外，我们还很难准确读取弹簧测力计的示数，于是他们对测量方案进行了改进，设计了实验方案二，其实验装置如图丙所示。
①按改进方法将注射器内空气排尽，用橡皮帽封住注射器的小孔；
②向烧杯中缓慢加水，当活塞向左匀速滑动时，测得烧杯和水的总重为G1；
③然后 　从烧杯中向外缓慢抽水　 ，当活塞向右匀速滑动时，测得烧杯和水的总重为G2；
④测得活塞面积为S；
⑤计算大气压值p。
（4）将方案二中的实验步骤③补充完整；
（5）利用方案二，本次测量的大气压值p＝ 　　 （用方案二步骤中的字母表示）。
【答案】（1）将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器针筒的底端；
（2）偏大；
（3）C；
（4）从烧杯中向外缓慢抽水；
（5）。
【分析】（1）将注射器装满水，排出里面的气体；
（2）根据活塞和筒壁间有摩擦时引起的拉力大小的变化去判断最后的测量的大气压值的变化；
（3）（5）当注射器中的活塞开始向左滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相同；当注射器中的活塞开始向右滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相反。
【解答】解：（1）为了将注射器内空气排尽，将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再用橡皮帽封口，此时注射器内无空气。
（2）测量过程中活塞与注射器筒壁间有摩擦，导致测量的压力变大，根据可知，测量的压强偏大。
（3）当测力计的示数达到量程5N时，活塞没有被拉动，说明活塞受到的大气压力太大。根据F＝pS可知，此时需要减小活塞的横截面积，故选：C。
测出了注射器中的活塞开始向左滑动时烧杯和水的总重为G1，然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得烧杯和水的总重为G2，
（5）当注射器中的活塞开始向左滑动时，对活塞受力分析
f+F＝G1
当注射器中的活塞开始向右滑动时，对活塞受力分析
F﹣f＝G2
两式联立解得
所以大气压为
。
故答案为：（1）将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器针筒的底端；
（2）偏大；
（3）C；
（4）从烧杯中向外缓慢抽水；
（5）。
14．某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：
（1）小明不能采用 　乙　 （填“甲”、“乙”）图的装置来估测大气压强，其原因是 　注射器重力影响大气压力测量　 。
（2）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 　防止空气进入注射器，影响测量准确性　 。
（3）如图1，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40N。如图2，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后，计算活塞的横截面积为 　3.3cm2 。（计算结果保留一位小数）
（4）同学们发现实验结果偏大，请分析，该实验过程中导致误差的原因 　活塞与注射器器壁之间存在摩擦力，影响大气压力测量　 。
（5）针对以上实验带来的误差，小明对该实验进行了改进：他采用了图示3装置，将该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，测得杯与水的总质量为4.4kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出2.2kg水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为 　11　 N，所测大气压的值应为 　1×105 Pa。
【答案】（1）乙；注射器重力影响大气压力测量；（2）防止空气进入注射器，影响测量准确性；（3）3.3cm2；（4）活塞与注射器器壁之间存在摩擦力，影响大气压力测量；（5）11；1×105。
【分析】（1）地球表面上的一切物体都要受到重力，所以乙图中注射器的活塞也要受到重力；
（2）根据实验原理p可知，只有先排尽注射器内的空气后，刚拉动活塞时的拉力大小才等于大气压力，由此可得出结论；
（3）由图2可知，注射器有刻度部分的容积为20mL，有刻度部分的长度为6.0cm，根据V＝Sh可计算出注射器活塞的横截面积；
（4）造成误差的主要原因有注射器内的空气没有排尽、橡皮帽密封不好、刚拉动时弹簧测力计读数不准确、活塞与针筒壁之间存在摩擦等，但注射器内的空气没有排尽或橡皮帽密封不好会使测量值偏小；刚拉动时弹簧测力计读数不准确会使测量值偏大偏小都有可能；活塞与针筒壁之间存在摩擦会使测量值偏大，由此可找出导致误差的原因；
（5）当活塞向左滑动时，活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向右的摩擦力，处于平衡状态，根据力的平衡列出等式；
当活塞向右滑动时，活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向左的摩擦力，处于平衡状态，根据力的平衡列出等式；
联立等式，解出摩擦力和大气压力，再根据p求出大气压强，由此可得出结论。
【解答】解：（1）乙图装置中，向下拉活塞时，由于活塞受到自身的重力，会增大弹簧测力计的示数；故不能采用乙图的装置来估测大气压强。
（2）排出注射器内空气，堵住小孔是防止空气进入注射器，减小实验测量误差。
（3）活塞横截面积为：
。
（4）由于活塞与注射器器壁之间存在摩擦力，将活塞拉动时，拉力等于大气压力与摩擦力的和，即拉力大于大气压力。根据可知，测得大气压强大于真实数值。
（5）活塞刚好向左滑动时，受到的拉力为F1＝G1＝m1g＝4.4kg×10N/kg＝44N，
此时有F+f＝F1，F+f＝44N①，
活塞刚好向右滑动时，受到的拉力为F2＝G2＝m2g＝（4.4kg﹣2.2kg）×10N/kg＝22N，
此时有F＝f+F2，F＝f+22N②，
①②联立，解得F＝33N，f＝11N，
大气压强为。
故答案为：（1）乙；注射器重力影响大气压力测量；（2）防止空气进入注射器，影响测量准确性；（3）3.3cm2；（4）活塞与注射器器壁之间存在摩擦力，影响大气压力测量；（5）11；1×105。
15．如图所示甲是一个深度很浅的皮碗，乙是将皮碗压向水平的天花板，挤出皮碗下的全部空气，皮碗像吸盘一样“平贴”在天花板上，皮碗的吸附面积为40cm2皮碗中心引出的细线可以悬挂一个物体在空中。（不计细线和皮碗的重量，大气压取1.0×105Pa）
（1）要想吸盘不脱落，所挂物体的重力最多不得超过多少？
（2）实际上所挂物体的质量达到35千克时，皮碗刚好下落，求此时皮碗内的气压是多少？
【答案】（1）要想吸盘不脱落，所挂物体的重力最多不得超过400N；
（2）此时皮碗内的气压是1.25×104Pa。
【分析】（1）先根据F＝pS计算出大气对吸盘产生的压力，再根据二力平衡的知识G＝F计算所挂物体的最大重力；
（2）先根据ΔF＝G＝mg计算出皮碗受到内外气体的压力差，再根据压强定义式求出皮碗内外的气体压强差Δp，最后根据p内＝p大气﹣Δp计算皮碗内的气压。
【解答】解：（1）大气对吸盘的压力：F＝p大气S＝1.0×105Pa×40×10﹣4m2＝400N，
要想吸盘不脱落，则所挂物体的最大重力：G最大＝F＝400N；
（2）实际上所挂物体的质量达到35千克时，皮碗刚好下落，
则皮碗内外的气体压力差为：ΔF＝G＝mg＝35kg×10N/kg＝350N，
皮碗内外的气体压强差为：
Δp0.875×105Pa；
则此时皮碗内的气压为：p内＝p大气﹣Δp＝1.0×105Pa﹣0.875×105Pa＝1.25×104Pa。
答：（1）要想吸盘不脱落，所挂物体的重力最多不得超过400N；
（2）此时皮碗内的气压是1.25×104Pa。
02 大气压对沸点的影响
16．“高压锅”已是很多家庭厨房里的常用炊具。它能更快地煮熟食物，主要原因是（　　）
A．减小锅内气压，降低锅内液体的沸点
B．减小锅内气压，提高锅内液体的沸点
C．增加锅内气压，降低锅内液体的沸点
D．增加锅内气压，提高锅内液体的沸点
【答案】D
【分析】液体的沸点跟气压有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。
【解答】解：高压锅的密封性很好，水受热蒸发产生的水蒸气无法逸出，使得锅内气压增加。根据气压与沸点的关系，气压越高，沸点越高，所以锅内液体的沸点会升高。液体沸点升高意味着锅内温度可以达到更高，食物在高温环境下能更快地煮熟，从而缩短了烹饪时间。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选：D。
17．在制糖工业中，常用沸腾的方法除去糖汁中的水分（糖汁中的水汽化变成水蒸气跑掉）．为了使糖在沸腾时不变质，沸腾的温度要低于100℃（温度过高，糖会变焦，不但不甜，而且对人体还是有害的）．为此，在运用沸腾法去除糖汁水分的过程中，应当采取的办法是（　　）
A．用文火（小火焰）慢慢加热
B．使糖汁液面气压小于标准大气压
C．用猛火加热，减少加热时间
D．使糖汁液面气压大于标准大气压
【答案】B
【分析】沸点与气压有关，气压越低，沸点越低。根据沸点和气压的关系作出解答。
【解答】解：要降低水的沸点，可以降低水上方气体的压强，压强减小，沸点就会降低；缩短加热的时间和降低加热炉火的温度都不能降低水的沸点。
故选：B。
18．将盛水的烧瓶加热，水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞；再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，如图所示，下列分析正确的是（　　）
A．一直沸腾，浇上冷水时，水会停止沸腾
B．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会再次沸腾
C．因没有继续加热，浇上冷水时，水不会沸腾
D．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压减小，水会再次沸腾
【答案】D
【分析】（1）沸腾需要两个条件，液体达到沸点和能够继续吸热；
（2）液体的沸点随上面气压的减小而降低，据此解答。
【解答】解：将盛水的烧瓶加热，水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开，由于水不能继续吸热，所以水会停止沸腾；迅速塞上瓶塞，再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，这时瓶内水面上方气压减小，水的沸点降低，这时烧瓶内的水恢复沸腾。
故选：D。
19．
高压锅是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，实现对锅内气体压强的控制。已知图甲的高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2，限压阀的质量为72g。水的沸点跟气压的关系图像如图乙所示。下列选项正确的是（大气压值取1.0×105Pa）（　　）
A．该高压锅内的最大压强为1.8×105Pa
B．用该高压锅烧水，水温最高可以达到115℃
C．可以通过减小限压阀的质量，来提高锅内水的沸点
D．用该高压锅在高山上和山脚煮熟食物的效果一样
【答案】B
【分析】（1）利用重力公式和压强公式得到限压阀对出气孔的压强，高压锅内的气压等于外界大气压与限压阀对出气孔的压强之和；
（2）由图乙可查找高压锅内为最大压强时，对应的水的温度；
（3）液面上方的气压越大，液体的沸点越高；
（4）高山上气压较低，山脚处气压较高。
【解答】解：A.该高压锅内的最大压强p＝p大气压1.0×105Pa1.6×105Pa，故A错误；
B.由图乙可知，当该高压锅内的最大压强为1.6×105Pa时，对应的水温为115℃，故B正确；
C.液面上方的气压越大，液体的沸点越高，由A中的推导式可知，增大限压阀的质量，可以提高锅内水的沸点，故C错误；
D.高山上气压较低，山脚处气压较高，由A中的推导式可知，高山上的最大压强小于山脚处的最大压强，则锅内水的最高温度不同，煮熟食物的效果不同，故D错误。
故选：B。
20．观察自然现象，通过实验研究揭示其原理，并解释生产、生活中的应用，这是科学学习的一种基本方法。
（1）高山或高原地区，普通的锅难以将饭煮熟，我们可以用高压锅来煮饭，那么高压锅运用了实验 　甲　 （选填“甲”或“乙”）的原理。
（2）天宫课堂上，西藏分会场的同学提问：我们西藏地区海拔高，气压低，容易把水烧开，太空中是否容易把水烧开呢？王亚平答：因为在失重条件下，水 　不能　 选填“能”或“不能”）进行对流，所以不容易烧开。
【答案】（1）甲；（2）不能。
【分析】（1）液体的沸点跟气压有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。
（2）大气压与高度的关系是：海拔越高，气压越低。
【解答】解：（1）高压锅内的气体压强大于外界大气压，沸点升高，从而使食物容易煮熟；
（2）失重条件下，水不能对流，故不容易烧开。
故答案为：（1）甲；（2）不能。
21．如图为高压锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔：空心柱上带有一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分，使锅内气体压强减小，保证高压锅安全使用。已知空心柱小孔横截面积为10mm2，大气压为1×105Pa，限压阀的质量为100g。（g取10N/kg）
（1）用此高压锅烧水至沸腾时，水的温度 　大于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）100℃；
（2）计算高压锅工作时锅内气体的压强为多少？
（3）商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，则要使此高压锅能继续安全使用，应再配备一个质量为多少克的限压阀？
【答案】（1）大于；（2）2×105Pa；（3）80。
【分析】水的沸点与气压有关；气压越低，沸点越低、气压越高，沸点越高。
计算公式：p，（适用范围：这是压强的定义式，适用于所有物体间的压强计算，无论气体、固体、液体）。
压力计算公式为：F＝pS。其中p为压强，S为作用面积。
【解答】解：（1）用此高压锅烧水至沸腾时，水的温度大于100℃；因为高压锅内气压大于一个标准大气压，故锅内水的沸点高于100℃，所以水的温度大于100℃。
（2）锅内气体最大压强等于限压阀产生的压强加上外面大气压强
此高压锅内气体的最大压强：p内＝p阀+p0＝1.0×105Pa+1.0×105Pa＝2.0×105Pa；
（3）此时限压阀的压强：，
限压阀的压力：，
限压阀的重力：G＝F限′＝0.8N，
根据G＝mg可得，限压阀的质量：。
故答案为：（1）大于；（2）2×105Pa；（3）80。
22．如甲图王小华家的高压锅锅体直径为24cm，出气孔的横截面积S为10mm2，小华不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。
（1）高压锅的工作原理是：　液体的沸点随气压的升高而增大　 。
（2）请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小华应该买哪一种限压阀。（说明书标有：当大气压为1×105Pa时，该锅最高温度为115℃，已知：水的沸点与压强的关系如图乙所示）
（3）大气压与人类关系密切，除了“高压”，“负压”也能被利用。新型冠状病毒肺炎是由新冠病毒引发的传染病，病人需要送到医院的“负压”病房进行治疗，以防止病毒扩散。你对“负压”病房的解释是 　病房里面的压强低于外面的压强，这样里面的空气出不来，只有外面的空气能进去，可以避免病房里面空气中可能含有的病毒排放到外面的区域，减少整个医院的感染风险　 。
【答案】（1）液体的沸点随气压的升高而增大；
（2）通过计算可知：小华应该买60g的限压阀；
（3）病房里面的压强低于外面的压强，这样里面的空气出不来，只有外面的空气能进去，可以避免病房里面空气中可能含有的病毒排放到外面的区域，减少整个医院的感染风险。
【分析】（1）高压锅是利用液体的沸点与气压的关系来工作的。
（2）根据压强公式和压力锅内外压强差来进行计算。
（3）“负压”可以保证病房内的气压低于外面的气压，里面的含有病毒的空气不会排放到外面。
【解答】解：（1）高压锅的工作原理是：液体的沸点随气压的升高而增大。
（2）对高压锅的限压阀进行受力分析有：F内＝F0+mg；即：p内S＝p0S+mg；
根据题目的数据可知：当高压锅内的温度为115℃时，锅内的气压为；
高压锅限压阀的质量为：；小华应该买60g的限压阀。
（3）“负压”病房的解释是：病房里面的压强低于外面的压强，这样里面的空气出不来，只有外面的空气能进去，可以避免病房里面空气中可能含有的病毒排放到外面的区域，减少整个医院的感染风险。
故答案为：（1）液体的沸点随气压的升高而增大；
（2）通过计算可知：小华应该买60g的限压阀；
（3）病房里面的压强低于外面的压强，这样里面的空气出不来，只有外面的空气能进去，可以避免病房里面空气中可能含有的病毒排放到外面的区域，减少整个医院的感染风险。
03 大气压与流速的关系
23．一条大河边有一个小河湾，如图。如果把一条小渔船在河湾与河道的交界处失去动力，渔船可能会向哪个方向漂去？（　　）
A．向河道中漂去
B．向河湾中漂去
C．在原处旋转
D．沿着河湾与河道的分界线漂移
【答案】A
【分析】河湾内水流动的速度较小，水产生压强较大，河道内水流动的速度较快，产生的压强较小。
【解答】解：河道内水流产生的压强小于河湾内水产生的压强，所以小船被推向了河道中。
故选：A。
24．如图所示，以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中，压强p1、p2大小关系正确的是（　　）
A．p1＞p2 B．p1＞p2
C．p1＞p2 D．p1＞p2
【答案】A
【分析】流体压强与流速的关系：在流体中，流速大的地方压强越小。
【解答】解：A、如图物体上表面平直，下表面向下弯曲，相同时间内，空气经过下方的路程比上方路程长，下方流速大，压强小，即p1＞p2，故A正确；
B、如图物体上下表面凸起程度相同，相同时间内，空气经过两面的路程相同，速度相同，压强相同，即p1＝p2，故B错误；
C、如图用漏斗从乒乓球上方吹气，乒乓球上方气流速度大于下方的气流速度，则上方压强小于下方压强，即p1＜p2，故C错误；
D、对着两张纸的中间吹气，两张纸中间的空气流速变大，压强变小，小于纸外侧的大气压，但外侧压强相同，即p1＝p2，故D错误。
故选：A。
25．小辉在晚会上表演了一个节目，如图所示。他一只手握住胶管的中部，保持下半部分不动，另一只手抓住管的上半部，使其在空中快速转动，这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中，并“天女散花”般地从上管口飞了出来。产生这一现象的原因是由于（　　）
A．下管口空气流速大，导致下管口的压强大于上管口的压强
B．下管口空气流速大，导致下管口的压强小于上管口的压强
C．上管口空气流速大，导致上管口的压强大于下管口的压强
D．上管口空气流速大，导致上管口的压强小于下管口的压强
【答案】D
【分析】流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小。比较管的上方和下方的压强是本题的关键。
【解答】解：由于在空中快速转动上半部，上面的空气流动速度快，压强小；下面的空气流动速度小，压强大，纸片在压强差的作用下，被压向空中出现天女散花。
故选：D。
26．如图甲所示，玻璃管中液面与瓶中液面等高（玻璃瓶密封良好），当向外拉注射器活塞时，能够观察到的现象是：直玻璃管内的液面 　低于　 （选填“高于”、“低于”或“等于”）瓶中液面高度：图乙所示的装置上方为一个两头开口、粗细不均匀的玻璃管，管下连通一个装有红墨水的U形管AB，吹风当用吹风机向玻璃管中吹风时，A管口处压强比B管口处 　大　 （选填“大”或“小”），A管中液面 　低于　 （选填“高于”、“低于”或“等于”）B管中液面高度。
【答案】低于；大；低于。
【分析】（1）气体压强跟体积成反比，当体积变大时，压强就会减小；
（2）当向管中吹风时，相同时间内，风经过A管上方和B管上方的空气流动速度不同，压强不同，液柱上升的高度不同。
【解答】解：（1）广口瓶上部空气通过玻璃管与注射器相连，当向外拉注射器活塞时，瓶内空气的体积增大，广口瓶内的气压就减小，由于瓶内的气压小于瓶外的大气压，在瓶外气压的作用下就把玻璃管中的液体压进瓶内，导致玻璃管内的液面降低。
（2）图乙中A上方玻璃管的横截面积大，相同时间内，风经过A管上方的流动速度小于B管上方的空气流动速度，A管上方的压强大于B管上方的压强，红墨水被压向B管，B管液面上升，A管液面下降。
故答案为：低于；大；低于。
27．如图所示，甲乙容器中分别盛有水和酒精，当在A处沿水平方向快速吹气时，会发现B、C管中的液体高度h1　＜　 h2，设B管内水柱产生的压强为p水，C管内酒精产生的压强为p酒精，则p水　＝　 p酒精（以上均选填“＞”“＝”或“＜”）。
【答案】＜；＝。
【分析】由图知，管内气体压强加上液体产生的压强和大气压相等，据此可知两边液体柱产生的压强关系；知道水的密度、酒精的密度，利用液体压强公式得出液柱高度大小关系。
【解答】解：B管内水柱产生的压强为p水，C管内酒精产生的压强为p酒精，管内气体压强为p，管内气体压强加上液体产生的压强等于大气压，则大气压p0＝p+p水＝p+p酒精，所以p水＝ p酒精，由液体压强公式可得ρ水gh1＝ρ酒精gh2，因为ρ水＞ρ酒精，所以h1＜h2。
故答案为：＜；＝。
28．如图，将一个飞机机翼模型a固定，连接在U型玻璃管两端的两根橡皮管管口分别固定于a的上下表面附近，玻璃管两侧液面相齐平。现用吹风机正对a吹风，请预测吹风时装置中将会出现的现象并说明理由。
【答案】结合图可知，飞机机翼上凸下平，当用吹风机正对a吹风，机翼下方空气流速小，压强大，上方空气流速大，压强小，U形管右端对应机翼上方，U形管左端对应机翼下方，因此U形管右端会上升，左端会下降。
【分析】流体压强与流速的关系：流体流速大的位置压强小。
【解答】解：结合图可知，飞机机翼上凸下平，当用吹风机正对a吹风，机翼下方空气流速小，压强大，上方空气流速大，压强小，U形管右端对应机翼上方，U形管左端对应机翼下方，因此U形管右端会上升，左端会下降。
04 大气压与台秤问题
29．如图所示，把测量大气压强的托里拆利实验装置放在电子秤上，玻璃管A由支架固定，且跟水银槽B的底部不接触。当大气压强是1.0×105Pa时，电子秤的示数为Q，若外界大气压强下降时，电子秤的读数将（　　）
A．等于Q B．大于Q C．小于Q D．无法确定
【答案】B
【分析】托盘电子秤读数等于水银槽及槽中的水银所受重力；大气压的变化时，会改变槽中的水银的多少，则所受的重力就会改变，据此答题。
【解答】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。
故选：B。
05 相关计算
30．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入引发窒息。因此被称为“救命孔”。
（1）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小时，压强增大　 。
（2）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 　6.8　 mm2。
（3）若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管，笔帽的横截面积约为0.8cm2，医生至少需要1N的力才能将笔帽取出。由于呼吸道堵塞导致肺内气压降低，则此时肺内气压大约是多少帕？（外界气压帕）
【答案】（1）一定质量的气体体积减小时，压强增大；（2）6.8；（3）此时肺内气压大约是8.75×104Pa。
【分析】（1）一定质量的气体，体积越小，压强越大；
（2）用人体与外界通气量除以气体流速可得通气孔的面积；
（3）医生将笔帽恰好取出时，受到外界大气压力p0S和向外的力F、肺内向外的气体压力pS作用处于平衡状态，据此得出等式进行解答。
【解答】解：（1）急救者从背后环抱患者，用力向患者上腹部施压，压缩人体内的气体，气体体积减小，压强增大，从而将异物排出，故此方法的科学原理是：一定质量的气体体积减小时，压强增大。
（2）根据通气量的计算式V＝Sv可得通气孔的面积：S6.8×10﹣6m2＝6.8mm2；
（3）医生将笔帽恰好取出时，受到外界大气压力p0S和向外的力F、肺内向外的气体压力pS作用处于平衡状态，
则p0S＝F+pS，则此时肺内气压
p＝p01.0×105Pa8.75×104Pa。
故答案为：（1）一定质量的气体体积减小时，压强增大；（2）6.8；（3）此时肺内气压大约是8.75×104Pa。
31．称取5克大米并装入注射器内（如图），从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积，通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为P；而后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2P时，再读出此时的总体积（压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变），整理相关数据记录如下表。查阅资料得知：温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。
注射器内空气压强 注射器内空气和大米的总体积 注射器内空气体积
压缩前 P 23毫升 V
压缩后 2P 13毫升 　0.5V　
（1）将表格中的数据补充完整。
（2）根据表格数据来计算大米的密度。（计算结果精确到0.01）
【答案】（1）0.5V；
（2）大米的密度为1.67g/cm3。
【分析】根据表格中的数据和温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。可以得到：P×（23mL﹣V大米）＝2P×（13mL﹣V大米），根据此式，求出大米的体积V大米，然后用密度计算公式计算出大米的密度。
【解答】解：（1）根据温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值，压缩前注射器内空气压强为P，注射器内的体积为V；压缩后注射器内空气压强为2P，则注射器内空气体积为0.5V。
（2）压缩前注射器内空气的体积23mL﹣V大米
压缩后注射器内空气的体积为13mL﹣V大米
根据温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值，可以得到P×（23mL﹣V大米）＝2P×（13mL﹣V大米）
解得大米的体积V大米＝3mL＝3cm3
所以大米的密度
答：（1）0.5V；
（2）大米的密度为1.67g/cm3。
32．盛夏时分，“小问号”王欣同学在打开冰箱取饮料时，突然脑海里浮出一个问题：为什么每次开冰箱门都比较费力？通过仔细观察他发现打开冰箱门时，冰箱里的冷空气出来，外面的热空气进去。当冰箱门重新关上后，就将这部分热空气也关在了里面，箱内热空气冷却收缩。压强减小。王欣判断这应该是开冰箱门费力的一个原因。若冰箱门长为0.6m．宽为0.5m冰箱外的气压为1×105Pa，设冰箱内部与外部的气压相差求：
（1）冰箱内气体压强多少？
（2）冰箱内、外气体对门的压力各是多少？
（3）冰箱门受到的内外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力大小？（g＝10N/kg）
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）已知内外压强差为外界气压的千分之一，可知，内压强为外界气压的，求出内压强；
（2）根据冰箱门长为0.6m，宽为0.5m，求出其面积，再利用P变形即可求出大气压对冰箱门产生的压力F；
（3）内外压强差产生的阻力可用公式F＝F外﹣F内，结合（2）求出；然后根据公式m求出相当于质量为多少的物体受到的重力；
【解答】解：（1）P内＝1×105Pa×（1）＝9.99×104Pa。
答：冰箱内气体压强是9.99×104Pa。
（2）冰箱的面积是S＝0.5m×0.6m＝0.3m2，
F内＝PS＝9.99×104Pa×0.3m2＝2.997×104N，
F外＝PS＝1×105Pa×0.3m2＝3×104N。
答：冰箱内对门的压力是2.997×104N；冰箱外气体对门的压力是3×104N。
（3）冰箱门受到的内外压力差为
F外﹣F内＝3×104N﹣2.997×104N＝30N，
由G＝mg得，m3kg。
答：冰箱门受到的内外压力差相当于质量为3kg的物体受到的重力。
33．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1×105Pa，电梯室质量为100kg，电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N，底部和顶部面积均为0.9m2．（g＝10N/kg）
（1）气压差形成的压力差为多少N，可使空载的电梯匀速上升？
（2）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，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9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少？
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）空载的电梯匀速上升时受到的重力和摩擦力方向都是竖直向下的，两者之和就是气压差形成的压力差；
（2）对电梯进行受力分析，即可求出顶部低压区的气压；
（3）对电梯进行受力分析算出电梯匀速下降时能装载的物体的重力，根据G＝mg算出最大质量。
【解答】解：（1）空载的电梯匀速上升时受到竖直向下的重力和竖直向下的摩擦力和竖直向上的大气压力的差，
所以重力和摩擦力两者之和就是气压差形成的压力差，即F＝G+f＝mg+f＝100kg×10N/kg+200N＝1200N；
（2）人和电梯的总重力：G＝（m0+m人）g＝（100kg+60kg）×10N/kg＝1600N；
人乘电梯匀速上升时，受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的大气压力的差，
故气压差：F1＝G+f＝1600N+200N＝1800N，
设顶部低压区的压强为P1，则气压差产生的向上的压力为F1＝（p0﹣p1）S＝（1×105Pa﹣p1）×0.9m2＝1800N，
则顶部低压区的气压：p1＝9.8×104Pa；
（3）电梯匀速下降时，受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、竖直向上的压力，
电梯受到的向上的压力为F2＝（p0﹣p2）S＝（1×105Pa﹣9.5×104Pa）×0.9m2＝4500N；
电梯匀速下降，摩擦力方向向上，G总＝F2+f＝4500N+200N＝4700N；
总质量为：m总470kg；
则下降时能装载的物体的最大质量为：m2＝m总﹣m0＝470kg﹣100kg＝370kg。
答：（1）气压差形成的压力差为1200N，可使空载的电梯匀速上升；
（2）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，则顶部低压区的气压为9.8×104Pa；
（3）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是370kg。
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