第2章《天气与气候》单元练习

第2章《天气与气候》单元练习一．选择题（共15小题）1．（2023秋•玉环市期末）下列属于描述玉环气候特征的是（）A．多云转阴 B．电闪雷鸣 C．和风细雨 D．四季分明【解答】解：四季分明描述的是气候，多云转阴、电闪雷鸣和和风细雨描述的都是天气。故选：D。2．（2023秋•新昌县期末）下列现象或操作，利用大气压强实现的是（）A．灰尘进入吸尘器内 B．导管口有气泡 C．真空采血管采血 D．打气筒给车胎打气【解答】解：A．吸尘器高速运行时，空气流速快压强小，在大气压的作用下灰尘进入吸尘器内，故A正确；B．手加热试管内空气，热胀冷缩使得压强变大，导管口有气泡，故不是利用大气压，故B错误；C．真空采血管内压强很小，血液在血压的作用下进入管子，不是利用大气压，故C错误；D．打气筒给车胎打气，在外力作用下使得气体进入车胎，不是利用大气压，故D错误。故选：A。3．（2023秋•玉环市期末）2023年11月23日，第十批在韩志愿军烈士遗骸由解放军空军专机接回祖国怀抱。最有利于专机平稳飞行的大气层是（）A．对流层 B．平流层 C．中间层 D．暖层【解答】解：根据课本内容可知，平流层气温随高度的增加而上升，大气以平流运动为主，天气晴朗，最有利于高空飞行，故B正确，ACD错误。故选：B。4．（2023秋•新昌县期末）下列各图分析正确的是（）A．图甲中，先用手指托住乒乓球，再从漏斗口向下吹气，移开手指后，乒乓球会立即下落 B．图乙中，该图表示暖锋过境时，将会带来的天气变化是大风、降水、降温 C．图丙中，往盛有刚停止沸腾的水的烧瓶上浇冷水后，烧瓶内的水会重新沸腾 D．图丁中，该图表示沿海地区夏季白天的风向是从陆地吹向海洋【解答】解：A.甲图中，从漏斗的上方吹气，气体从乒乓球的上方流出，乒乓球上方气体流速大于下方气体流速，上方压强小于下方压强，压强差使乒乓球受到向上的托力，不掉落下来，故A错误；B.当冷气团主动移向暖气团时，较重的冷气团前缘插入暖气团下方，使暖气团被迫抬升；暖气团在抬升过程中冷却，其中水汽容易凝结成云、雨。如果暖空气中含有大量水汽，那么可能带来雨雪天气，冷锋移动速度较快，常常带来较强的风。所以冷锋过境时将会带来的天气变化是大风、降水、降温，故B错误；C.丙图中，冷水倒在烧瓶上，瓶内气体温度降低，压强变小，水的沸点降低，所以刚停止沸腾的水又重新沸腾，故C正确；D.白天，在太阳光照射下，陆地升温快，气温高，空气膨胀上升，气压降低；相反，海洋升温慢，气流下沉，气压较高，风是从海洋吹向陆地，故D错误；故选：C。5．（2023秋•西湖区校级期末）2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十四号载人飞行任务取得圆满成功，我国航天事业进入了新阶段。返回舱返回时要穿越地球大气层，以下关于地球大气层的说法不正确的是（）A．外层是地球大气与宇宙空间的过渡层 B．随着高度的上升，大气逐渐变得稀薄 C．返回舱返回时依次经过暖层→平流层→中间层→对流层 D．大气层分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化【解答】解：外层是地球大气与字宙空间的过渡层，故A正确，不符合题意。随着高度的上升，大气逐渐变得稀薄，故B正确，不符合题意。返回器返回地球时由外到内依次经过外层一暖层一中间层一平流层一对流层，故C错误，符合题意。大气温度在垂直方向上的变化，是大气层分层的主要依据，故D正确，不符合题意。故选：C。6．（2023秋•嘉兴期末）如图为大气的温度、密度随高度变化的示意图，下列说法正确的是（）A．高度越高，大气的温度越高 B．高度越高，大气的密度越大 C．大气的密度越小温度越高 D．对流层的气温下面高、上面低【解答】解：A、对流层高度越高，气温越低，故错误。B、高度越高，大气的密度越小，故错误。C、大气的密度越小温度不一定越高，如中间层大气的密度越小温度越低，故错误。D、对流层的温度直接来自于地面辐射，所以海拔越高，气温越低，即对流层的气温下面高、上面低，故正确。故选：D。7．（2023秋•仙居县期末）以下与压强知识相关的实验中，分析正确的是（）A．甲图实验中纸片没有掉下来，是因为纸片被“粘”住了 B．乙图为吸盘式挂钩，挂钩能吸住不能证明大气压的存在 C．丙图对着漏斗使劲向下吹气，乒乓球一定会掉下来 D．丁图实验，向外抽气，刚停止沸腾的水会再次沸腾【解答】解：A、杯口朝下时，由于杯内没有空气只有水，而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压，故纸片就被大气压给“顶”住了，故A错误；B、吸盘要固定在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上，能证明大气压强存在，故B错误；C、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，故C错误；D、向外拉活塞，试管内气压减小、沸点降低，水再一次沸腾，可知气压减小，水的沸点降低，故D正确。故选：D。8．（2023秋•东阳市期末）如图为阴阳壶的结构示意图，中间被隔为互相独立的两半，可同时盛装两种液体，壶把上开有甲乙两孔。当按住甲孔倾倒液体时出现的现象是（）A．甲液体倒出 B．乙液体倒出 C．甲乙液体同时倒出 D．甲乙液体均倒不出来【解答】解：一定质量的气体，压强随体积的增大而减小，若壶盖上没有小孔，壶中水倒掉一部分后，空间增大，气体压强减小，当茶壶内外的压强差大到一定程度的时候，壶中的水将倒不出来，因而在壶盖上打一小孔，与空气相通，使壶内外的气体压强始终相同，水在重力作用下就可流出来。因此若捂住甲孔，则倒出的是乙液体。故选：B。9．（2023秋•桐乡市期末）2023年12月18日余姚市发布道路结冰黄色预警：受雨雪影响，目前我市四明山镇、大岚镇、鹿亭乡等高海拔山区积雪5﹣6厘米，预计今天夜里山区仍有雨夹雪或雪，并渐止转阴天，最低气温将低于0℃，高海拔山区道路结冰仍将持续，请注意防范。下列相关描述中错误的是（）A．气温是指空气的冷热程度，可以用温度计测量 B．该黄色预警描述的是天气状况 C．测定降水量可将收集到的雨水或融雪水倒入雨量杯中，测出体积，单位为mL D．高海拔地区更容易发生道路结冰是因为海拔越高，温度越低【解答】解：气温是指空气的冷热程度，可以用温度计测量，A正确。该黄色预警里描述的是天气状况，B正确。测定降水量可将收集到的雨水或融雪水倒入雨量杯中，测出深度，单位为毫米，C错误。高海拔地区更容易发生道路结冰是因为海拔越高，温度越低，D正确。故选：C。10．（2023秋•临平区校级期末）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【解答】解：A、图中伞的形状下平上凸（类似于飞机的机翼），相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，上方流速大，压强小，即p1＞p2．故A错误；B、该洞穴有两个出口，左边是平的，而右边是隆起的土堆，等质量的空气在相同时间内通过出口的上表面时，吹过左表面的风运动速度小，压强大；吹过右表面的风运动速度大，压强小，即p1＞p2，故B错误；C、对着细管的上面吹气，细管上方空气流速快，压强小，应为p1＞p2，故C正确；D、如下图，因A管下方的横截面积大于B管下方的横截面积，所以，同体积的水流过时，A管下方的水流速度小于B管下方的水流速度，由流体压强与流速的关系可知，A管下方水的压强较大，即p1＞p2，故D错误。故选：C。11．（2023秋•拱墅区校级期末）学校禁止中小学生私自下河游泳。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡，若被卷其中可能会出现危险，因为漩涡中心（）A．水流速度大，压强大 B．水流速度小，压强小 C．水流速度大，压强小 D．水流速度小，压强大【解答】解：漩涡的外部的水流速小，压强大，漩涡内的水流速大，压强小，在压强差的作用下，容易将附近的人“吸”进漩涡，发生危险。故选：C。12．（2023秋•余姚市期中）电影《中国机长》以从重庆飞往拉萨的川航3U8633航班为原型票房成功破20亿，其中有一幕驾驶室右座前风挡玻璃突然破裂脱落，副机长整个上半身被“吸”出舱外，导致这一现象发生的原因是（）A．副驾驶受到的重力突然减小 B．舱内温度降低，压强突然增大 C．舱内空气流速小、压强大，舱外空气流速大、压强小 D．舱内气压变大，舱外气压变小【解答】解：正在高空中飞行的飞机，挡风玻璃突然爆裂，舱内空气流速小、压强大，舱外空气流速大、压强小，故形成向外的压强差，因此副机长整个上半身被“吸”出舱外，故C正确，ABD错误。故选：C。13．（2023秋•南浔区期中）中央电视台少儿节目“大风车”中有一栏目常给中小学生介绍一些科普知识，其中有一期介绍了一种叫“天气预报瓶”的创意新品。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，它能显示天气的好坏，随着环境气压的变化，A管内的水位会上升或下降。小科仿制了一个，发现比较灵。下列说法不正确的是（）A．天气预报瓶利用天气和大气压的关系进行预报的 B．A管和B球液面相平时，显示内外气压一致 C．A管液面明显下降时，往往转为阴雨天气 D．B球内装较多红墨水，可以减少瓶内温度变化造成的干扰【解答】解：A、天气不同，气压不同，一般来说，阴天下雨的天气大气压比正常低，A管液面明显上升时。因此“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报。故A正确；B、A管和B球液面相平时，两液面受到气体的压强相等，说明瓶内气压等于外界大气压。故B正确；C、A管液面明显下降时，内外气体压强不等，显示外界大气压增大，为晴天。故C错误；D、B球容积较大，红墨水越多，由于热胀冷缩引起的体积变化不明显，从而减小瓶内温度变化造成的干扰。故D正确。故选：C。14．（2023秋•东阳市月考）如图所示是一种自制的乘车头部保护器的结构示意图，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．挤出的空气越多，皮碗贴在玻璃上就越紧 C．皮碗受到的大气压力阻止皮碗上下移动 D．头部与玻璃撞击时皮碗起缓冲作用【解答】解：A、被玻璃“吸”住后，皮碗内的气压小于大气压，在气压差的作用下，皮碗牢牢的吸在玻璃上，故A正确；B、挤出的空气越多，皮碗内外的压强差就越大，皮碗贴在玻璃上就越紧，故B正确；C、阻止皮碗上下移动的是皮碗受到的摩擦力，其方向竖直向上，而不是皮碗受到的大气压力，故C错误；D、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。故选：C。15．（2023秋•平湖市期末）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【解答】解：A.该高压锅内的最大压强p＝p大气压+mgS=1.0×105Pa+72×10-3kg×10N/kg12×1B.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。二．填空题（共5小题）16．（2023秋•金东区期末）利用大气压原理解释现象时，有同学经分析后概括出如图甲所示的思维模型。（1）思维模型中的“？”处应填。（选填“开放”或“密闭”）（2）将一只薄塑料袋放入广口瓶内，使塑料袋尽可能贴近瓶壁。将袋口沿瓶口翻过来，用橡皮筋扎在瓶口上（如图乙），向上拉塑料袋，结果发现越拉越难。由思维模型可知，“越拉越难”是因为通过的方式减小了塑料袋和瓶之间的气压。【解答】解：（1）思维模型中的“？”处应填密闭；（2）大气压现象通常形成内外压强差，结合思维模型可知，“越拉越难”是因为体积变大。故答案为：（1）密闭；（2）增大体积。17．（2023秋•余杭区期末）小明利用对流管研究水的对流现象。请运用所学的知识，回答下列问题：（1）用酒精灯加热对流管右下端（如图所示），则对流管中的水会沿方向运动（选填“顺时针”或“逆时针”）。（2）根据此原理，冰箱冷藏室的冷凝管要安装在冷藏室的（选填“上部”或“下部”）制冷效果更好。【解答】解：（1）因为酒精灯在对流管右侧加热，使右侧的液体温度升高，密度减小，液体上升。当液体上升远离酒精灯后，温度下降，密度增大，便从左侧降下来，形成逆时针方向流动的现象。（2）冷藏室的上部的空气比下部的温度高，冷凝管装上面可以及时把温度较高的空气冷却，并且下沉将底部的冷空气换上来，冰箱冷藏室的冷凝管要安装在冷藏室的上部。故答案为：（1）逆时针；（2）上部。18．（2023秋•嘉兴期末）在探究气体压强与流速的关系时，同学们采用“向漏斗口吹气，观察乒乓球状态”的方法，并设计了如图所示甲、乙二个实验方案。小嘉认为乙方案更合理，理由是，用乙方案实验时观察到的现象是。【解答】答：甲图实验不吹气时，乒乓球由于重力作用保持在漏斗底，无法避免重力作用对实验结果的影响，乙不吹气会落下，吹气使得乒乓球不下落，故乙合理；用乙方案实验时观察到的现象是乒乓球不落下。故答案为：甲图实验不吹气时，乒乓球由于重力作用会落下来，无法避免重力作用对实验结果的影响，乙不吹气会落下，吹气使得乒乓球不下落；乒乓球不落下。19．（2023秋•海曙区期末）旅行中，汽车在公路上快速行驶时，窗外的空气流速大，压强，窗帘受到向外的力，飘向窗外。车行驶到高山上时，发现密封的零食包装袋鼓起了，这是因为高山上的大气压比山脚下的（两空均选填“大”或“小”）造成的。【解答】解：（1）根据流体压强和流速的关系可知，车行驶时，打开车窗，窗外的空气流速大压强小，窗内的空气流速小压强大，窗帘受到向外的压强大于向内的压强，把窗帘压向窗外；（2）因为大气压随高度增加而减小，所以山顶上的气压比山脚下的气压低，车行驶到高山上时，外界大气压变小，而密封的零食包装袋内气压不变，袋内的气压大于外部大气压，因此包装袋会鼓起来。故答案为：小；小。20．（2023秋•镇海区校级期末）如图所示，两端开口的光滑的直玻璃管，下端插入水银槽中，上端有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，设外界大气压为p0，环境温度保持不变，则中间空气的压强大小＝（用所给的字母表示），Hh（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（水银密度为ρ）【解答】解：中间空气的压强大小为p＝p0+ρgh，对于下方水银槽，液面差产生的压强ρgH作用于中间空气，大气压p0通过挤压下方水银面作用于中间空气，p＝p0+ρgH，空气中静止，上下方压强相等，p0+ρgh＝p0+ρgH，即H＝h。故答案为：p0+ρgh；等于。三．实验探究题（共3小题）21．（2023秋•宁海县期末）小科学了大气压强后，利用注射器（容积为5mL）、铁架台、小桶、细绳、天平等器材估测了大气压的值。请你根据实验步骤帮助他完成相关分析。【实验步骤】①按如图所示装置组装器材。②将注射器活塞推至顶端，上端不封口。往小桶内缓慢加水，直至活塞恰好开始下滑，取下小桶，用天平测量出小桶和水的总质量为73g。③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②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，用天平测量出小桶和水的总质量为548g。④取下注射器，并用刻度尺测量其侧壁上有刻度部分的长度为10cm。【实验分析】（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的大气压力。（2）步骤②的目的是为了排除活塞重力以及对实验的影响。（3）根据上述实验测量得到的数据，可计算出大气压强为Pa。【解答】解：（1）本实验中应以活塞为研究对象来分析其所受的大气压力；（2）在步骤②中，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，可求出小桶和水的总重力，以活塞为研究对象，根据力的平衡条件可知小桶和水的总重力（即活塞受到向下的拉力）等于活塞受到摩擦力和重力的合力，所以步骤②的目的是排除活塞与注射器之间的摩擦对实验的影响，还排除了活塞重力对实验的影响；（3）根据二力平衡条件，摩擦力等于重力：f＝F1＝G＝mg＝0.073kg×10N/kg＝0.73N，活塞收到大气压的压力F2＝（0.548kg﹣0.073kg×10N/kg＝4.75N，这就是大气对活塞的压力；注射器的容积为5mL＝5cm3，这注射器上的全部刻度线由刻度尺测量得出为10cm，故活塞的横截面积为S=VL=5cm310cm=0.5cm2＝P=FS=4.75N0.5×10故答案为：（1）活塞；（2）活塞与注射器之间的摩擦；（3）9.5×104。22．（2023秋•滨江区期末）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：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；②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N；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95N；⑤记录整理数据；⑥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）上述的实验步骤中，哪一步是多余的（填序号）。（2）根据该同学的实验数据，计算得到的大气压的值等于Pa。（3）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（“大于”“小于”“等于”）95N。（4）通过该方法测出的大气压值会偏小，可能的原因是（此题多选）A．气密性不好B．吸盘自身有重力C．吸盘内空气未排尽。【解答】解：（1）根据压强公式p=FS可知，测量大气压强的大小，需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积，没有必要用弹簧秤测出吸盘自身的重力，因此步骤（2）根据题意可知，大气对吸盘的压力F＝F示＝95N，若不考虑实验过程中的其他影响因素，实验时的大气压值：p=FS=95N10×10（3）由图可知，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风，如图乙，根据流体压强和流速的关系可知，吸盘外侧空气流速增大，压强变小，大气对吸盘的压力减小，所以，弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数一般会小于95N。（4）气密性不好或吸盘内有空气未排尽都会使测出的大气压力F的数值偏小，根据p=F故答案为：（1）②；（2）9.5×104；（3）小于；（4）AC。23．（2023秋•杭州月考）为了探究“气体压强与流速的关系”，小科设计了如图所示的实验装置。其中两端开口的U形管中有适量的水，U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。（1）小科用电吹风机从左侧管口吹风，则U形管（填“左”或“右”）侧液面将升高。说明气体的流速越大，压强越小。（2）如果要使U形管两侧液面高度差变大，小科应（填“增大”或“减小”）电吹风机的风速。（3）灰鹅在飞行途中突遇强风，会将身体翻转180°，脚朝上但头保持不变的怪异姿势进行飞行（如图所示），其目的是。【解答】解：（1）小科用电吹风机从左侧管口吹风，使得U形管左端气体流速变快，压强减小，则U形管左侧液面将升高；（2）如果要使U形管两侧液面高度差变大，只能是左侧压强变得更小，故增大气体流动速度；（3）灰鹅在飞行途中突遇强风，会将身体翻转180°，脚朝上但头保持不变的怪异姿势进行飞行，如图乙所示，使得上方空气流速小于下方，则上方的压强大于下方的压强，使灰鹅降低飞行高度。故答案为：（1）左；（2）增大；（3）迅速降低飞行高度，躲避危险。四．计算题（共3小题）24．（2023秋•滨江区校级期中）高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，其内安全阀———阀门的气体就会冲出限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减少，现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2，限压阀的质量为100g的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。则：（1）用高压锅烧水至沸腾时，水的温度100℃。（选填“＞”、“＜”或“＝”）（2）高压锅内气体能达到的最大压强为多少？（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，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能，应再配备一个质量