专题07 《气体压强》压轴挑战题型训练【五大题型】 （原卷版）

专题07《气体压强》压轴挑战题型训练【五大题型】TOC\o"1-3"\h\u【题型1大气压存在的证明】 1【题型2大气压的测量】 4【题型3大气压与高度与体积的关系】 7【题型4大气压综合应用】 9【题型5流体压强与流速关系的应用】 11压轴题型训练压轴题型训练【题型1大气压存在的证明】1．如图所示，将一大试管开口朝上，灌满水，再将一稍小的试管底朝下插入大试管水中某一深度，然后将大、小试管一起倒过来（在这一过程中手始终握住大试管），下列说法中正确的是（）A．小试管因受到地球吸引将掉下来 B．小试管因受到水的吸力将向上运动 C．小试管受到的大气压力大于水的压力和小试管的重力，将向上运动 D．以上说法都不对2．把玻璃杯盛满水，用硬纸盖住，再倒过来，如图（a），纸片能将杯中的水托住，之后，若将杯子慢慢转动，如图（b）（c），则（）A．杯子刚一转动，纸片就不能将水托住 B．杯子转动到图b所示位置时，纸片才不能将水托住 C．杯子转动到图c所示位置时，纸片才不能将水托住 D．杯子转到任何位置，纸片都能将水托住3．如图所示，关闭阀门K2、K3，打开阀门K1，在管末端上的大功率抽气系统能瞬间把PVC硬水管中的气体全部抽走，若两个水槽很大并且装的水足够多，这时的大气压强为9.8×104Pa，水的密度是1×103kg/m3，g＝10N/kg。（1）如果只打开阀门K1、K2，请求出当PVC硬水管中液面静止后，PVC硬水管液面与水槽1液面的高度差是多少m？请写出计算过程要用到的公式。（2）然后关闭阀门K2，打开阀门K3，PVC水管中的液面将上升，下降，还是不变？。（3）请求出当时的大气压强作用在0.01m2面积的大气压力为多少N？。请写出计算过程需要用到的公式。4．如图，长为1m的直玻璃管横截面积为2cm2，重为5N．当时大气压为1.0×105Pa，玻璃管的上端为真空，水银对玻璃管的浮力忽略不计，则弹簧秤的示数为N；当玻璃管的上端进入了少量空气时，弹簧秤的示数（选填“变大”“变小”“不变”或“都有可能”）。5．①如图1所示，下面挂着5N重物的吸盘吸附在天花板上，吸盘和细钩的总重力是0.5N。吸盘没有掉下来，说明它还受到一个（填力的方向）的作用力，这个力的大小是N。②在如图2甲覆杯实验中，同学A认为“大气把纸片托住了”，而同学B对此表示怀疑。同学A认为实验加以验证，于是，同学A从实验室借来一些完好器材进行实验，装置如图2乙所示。随着抽气机不断往外抽气，原先预计可以看到纸片会掉下来的现象却没有发生。你认为同学A的实验设计思想是否合理？；分析实验不能达到预计效果的原因是。6．阅读《神奇的两心壶》一文，回答下列问题。神奇的两心壶在我国古代，人们就能够广泛地运用大气压现象，有一种盛酒的器皿﹣﹣两心壶就是一个实例，图（1）是一个寿星模样的两心壶。两心壶内部的结构如图（2）所示，壶内被分隔成A、B两个独立的空间（类似两个独立的容器），每个容器均有两个口﹣﹣注水口和出水口。注水口A1设置在壶的肩部，注水口B1在壶把的底部。出水口A2和B2在壶嘴处。分别在A、B内装入水和酒，若将两个注水口都堵住，酒和水都不会从壶嘴倒出。若将两个注水口都放开，酒和水会同时从壶嘴倒出。若要只倒出其中一种液体，只需堵住另一种液体的注水口即可。根据这个结构和原理，人们设计出很多造型的酒壶，也起了不同的名字：两心壶、良心壶、转心壶、鸳鸯壶等。为了进一步说明是否堵住小孔就能控制液体流出的原理，我们来做一个实验：如图（3），取两端开口的玻璃管竖直插入水中，当用手指堵住管的上端离开水面，由于大气压的作用，管中的水不会掉下来。当松开手后，两端管口大气压强相等，水就掉了下来。想一想这其中的道理跟两心壶的原理有什么共同之处呢？请根据上述材料，回答下列问题：（1）两心壶是利用来控制壶中的液体倒出的。（2）在文章的第一段里，若要从壶嘴中只倒出酒，而不出水，则需要。A．放开A1孔、堵住B1孔B．放开B1孔、堵住A1孔C．同时放开A1孔、B1孔D．同时堵住A1孔、B1孔（3）小明同学也利用身边的物品模拟制作了一个两心壶，如图（4）所示。用两个并排放置的饮料瓶装入适量的液体，瓶口用胶塞塞住，胶塞上各插有一个胶管，每个饮料瓶的侧壁上各有一个小孔，小明用手指堵住两个小孔倒液体，发现两个瓶中的液体都能从胶管流出。请你分析造成这种现象的原因可能是。【题型2大气压的测量】7．在托里拆利实验中，测得玻璃管内水银面比槽内水银面高出760mm，下列可以使这个高度差改变的做法是（）A．往槽内加入少许水银 B．使玻璃管稍微倾斜一点 C．把玻璃管稍微向上提一提 D．把实验装置拿到三十楼8．如图所示的是“估测大气压的值”实验，下列关于该实验的分析中错误的是（）A．为计算活塞的横截面积，要测出注射器的全部长度 B．实验时利用二力平衡可知大气压力等于弹簧测力计示数 C．实验时将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽筒内的空气 D．若测出的大气压值总是偏大，可能是因为活塞与注射器壁的摩擦较大9．如图所示模拟马德堡半球实验估测大气压强的值。现有材料是两个带吸盘的挂钩、量程为100N的测力计。（1）还需要的测量工具是。（2）写出操作方法及需要测量的物理量：①；②。P气＝。10．如图所示，在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外水银面高度差约760mm。（1）玻璃管倒立在水槽中管内水银柱高于水槽中的水银面，这是因为其受到了的作用。通过实验分析可知，大气压的数值约等于760mm水银柱所产生的压强，即为Pa。（ρ水银＝1.36×104kg/m3，g取10N/kg）（2）若玻璃管内没有灌满水银就开始进行实验，则会使测量出的大气压偏（选填“大”或“小”）。（3）将玻璃管倾斜如图丁所示，则水银柱的高度将（选填“上升”“下降”或“不变”）。（4）实验中选用水银而不是水来做实验，主要是由于相比水，水银具有的性质。11．小王在学习了大气压强之后，想利用标有2mL的注射器、弹簧测力计和刻度尺来估算一下本地的大气压值。（1）如图甲所示，小王将活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，沿水平方向慢慢地拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为4.5N。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为4cm，则本地大气压强的测量值为Pa。（2）为判断实验结果的准确性，小王利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压，示数如图乙所示，其值为1×105Pa。对比两次实验结果，小王认为实验中存在下列原因，其中一定不可能的是。（选填对应的序号）A.弹簧测力计的示数没有读准B.注射器中有空气未全部排尽C.活塞与注射器筒壁间摩擦较大（3）小王发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力，由此小王猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大。为了验证自己的猜想，小王用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：V/mL4681012p/kPa12080604840根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为：p＝，当小王不推拉活塞时，注射器内的空气体积为mL。12．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，根据经验估测拉脱吸盘所需拉力的大小（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。【题型3大气压与高度与体积的关系】13．下列说法正确的是（）A．铁轨下的枕木是为了减小对地面的压力 B．该装置可探究液体压强与液体密度的关系 C．托里拆利实验中换用更粗的玻璃管实验，测量值偏小 D．将自制气压计从山脚移到山顶管中水面会下降14．把弯成“冂”形的玻璃管穿过软木塞分别插入两个大小相同的烧瓶内，如图所示。当玻璃管中着色水柱由静止向右移动时，不可能发生的情形是（）A．甲烧瓶中空气温度升高，乙烧瓶中空气温度不变 B．甲烧瓶中空气温度降低，乙烧瓶中空气温度不变 C．甲、乙两烧瓶中空气温度都升高 D．甲、乙两烧瓶中空气温度都降低15．手持式小型抽气、打气两用气筒的构造如图所示，a为筒壳，b为活塞，c和d为两个气嘴，气嘴内部有气阀门（见图中放大的图），使用这种气筒打气或抽气时：当接气嘴（填“C”或“d”）时，活塞往（填“左”或“右”）移，起打气作用；当接气嘴（填“C”或“d”）时，活塞往（填“左”或“右”）移，起抽气作用。16．小明利用如图所示的自制气压计研究大气压与高度的关系。他将气压计从1楼带到5楼的过程中，观察到管内水柱的高度发生了变化，如表所示。根据表中的数据可知，在4楼，瓶内气体压强比瓶外气压（选填“高”或“低”）Pa；从1楼到5楼，大气压降低了Pa。（水的密度为1.0×103kg/m3）楼层12345管内与瓶内水面的高度差/cm5.05.35.76.06.317．某探究学习小组为了研究“大气压随高度的变化规律”，从一只登山队那里获取了下表所示的数据。（1）请你根据表中的数据，在图中所示坐标系中作出大气压随高度变化的图象。根据表中数据，结合图象可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为：。当高度为1km时，大气压约为Pa。（2）当高度为3000km时，已到了大气层的边缘，此处的大气压约为Pa．除了高度，大气压可能与有关。（写出一种即可）高度h/km大气压p/×105Pa01.010.40.970.80.921.40.862.00.7918．某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系，设计了一带有活塞（截面积S＝5cm2）并封闭了气体的密闭金属气缸，如图甲所示。某次实验过程中，活塞缓慢下压，记录数据后绘制出如图乙所示图象。请回答下列问题：（1）活塞下压过程中，缸内气体的密度（选填“变小”、“变大”或“不变”）。（2）据图乙可知，缸内气体压强p与长度h成比；当h为6cm时，缸内气体的压强p＝Pa。（3）经测量，当缸内气体压强p为1×105Pa时，缸内气体的密度为1.3kg/m3，那么，当缸内气体压强p为5×105Pa时，缸内气体的密度为kg/m3；此时活塞下表面受到的气体压力为N。【题型4大气压综合应用】19．下列对生活中观察到的现象解释正确的是（）A．水壶的壶盖要钻一个小孔，这是为了让壶嘴和壶身构成一个连通器 B．用吸管吸饮料是利用嘴的“吸力”把饮料吸入嘴里的 C．拦河坝设计成上宽下窄的形状，是因为液体内部压强随深度增加而增大 D．用手抓住瓶子，使之悬空静止；当手的握力增大时，手和瓶子之间的摩擦力也变大20．小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置，如图，用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水由于蒸发水位自动下降，但瓶口仍未露出水面，小明观察后发现瓶内水位也下降，关于两者下降的速度，下列说法正确的是（）A．瓶内的水位比盘中的水位下降的慢 B．瓶内的水位比盘中的水位下降的快 C．二者速度相同 D．无法比较21．给孩子输液时，输液瓶不可以挂得太高，因为输液瓶挂得越高，瓶中液体对血管的压强，流速也就越快；如图所示，瓶内药液上方气体的压强比瓶外的大气压；儿童用的针尖做得很细是利用的方法来增大压强。22．甲型H1N1流感疑似病例和确诊病例，都要被送到专业医院的“负压病房”进行医学隔离观察和治疗，以防止病毒扩散。同学们对“负压”两字的含义有如下三种猜想：A．病房内大气的压强大于病房外大气的压强B．病房内大气的压强小于病房外大气的压强C．因为病房是封闭的，所以病房内大气的压强可能大于也可能小于病房外大气的压强（1）你认为猜想正确的是（填字母代号）；（2）你判断的依据是。23．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联通，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）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？（2）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？24．如图为某校学生利用直径为26cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形。他们将压力锅拉开大约需要多大力？（提示：将压力锅盖简化为圆盘，π取3.14，大气压的值为取1标准大气压）【题型5流体压强与流速关系的应用】25．对于如图所涉及的物理知识，分析不合理的是（）A．如图甲，卫生间的地漏设计采用了连通器原理 B．如图乙，高压锅煮食物熟得快，是因为锅内气压越高，液体沸点越高 C．如图丙，向硬币上方水平吹气，硬币向上“跳”起，硬币上方空气流速小，压强大D．如图丁，蚊子能吸食人血，是因为蚊子的口器尖，对皮肤的压强大26．中国科学技术馆探索与发现A厅有个展品叫做“香蕉球”，描述的是足球比赛中罚任意球的场景。守方在离球门一定距离处用人墙挡住球门，而攻方隔着人墙将足球以旋转的方式发出，利用足球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差，使足球走出一条香蕉状的路径，绕过人墙而射门。图给出了甲、乙、丙、丁四种足球自旋方向与飞行路径的示意图，下列说法正确的是（）A．四个图都是正确的 B．乙、丙两图是正确的 C．甲、乙两图是正确的 D．甲、丁两图是正确的27．厂附近常常会看到林立的烟囱，小明发现在有风的时候（风的方向与地面平行），烟囱冒烟的速度比没有风的时候快。①造成这一现象的原因可能（选填字母）A．风给了烟尘推力的作用B．风减小了烟囱上方的气压②请写出支持你上述猜想的物理原理：