9.3 大气压强（专题训练）【五大题型】（解析版）

93 大气压强（专题训练）【五大题型】 一．大气压强的存在（共10 小题） 二．大气压强的测量方法（共9 小题） 三．大气压强与高度的关系（共7 小题） 四．气体压强跟体积的关系（共5 小题） 五．大气压的综合应用（共9 小题） 一．大气压强的存在（共10 小题） 1．（2023•长沙模拟）如图所示的实例中，与大气压有关的是（ ） ． 医生进行肌肉注射 B． 下水管U 形设计 ． 用吸盘搬运玻璃 D． 热气球升空 【答】 【解答】解：、图示肌肉注射，由于人的推力将药液注入体内，故错误； B、洗手池下的回水管成U 形，水不流动时，U 形管里的水相平，可以防止下水道里的 气味散发出来，利用了连通器原理，故B 错误； 、用吸盘搬用玻璃，吸盘在大气压力的作用下吸在墙上，与大气压有关，故正确； D、空气在受热时体积会膨胀，热空气比同体积的冷空气轻，热空气会上升，利用浮力 大于重力，与大气压无关，故D 错误。 故选：。 2．（2023 秋•柳南区期中）下列现象和大气压无关的是（ ） ．用吸管吸饮料 B．医生用注射器把药水推入病人肌肉中 ．吸盘式挂钩能紧贴在墙壁上 D．活塞式抽水机 【答】B 【解答】解：、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，饮料在大气压的作用下进入嘴里，故不符合题意； B、用注射器注射药液是由于受到推力作用的缘故，与大气压无关。故B 符合题意； 、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，故不符合题意； D、活塞式抽水机抽水机工作时，使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用 下将水压入抽水机内，进而实现把水从低处压到高处的目的，故D 不符合题意。 故选：B。 3．（2023 秋•徐汇区校级期中）某同学把装满水的量筒口朝下浸没在水槽中，筒内无气泡， 如图所示，抓住筒底向上提，在筒口离开水面之前，关于量筒内露出水面部分描述正确 的是（ ） ．量筒内始终充满水 B．量筒内水面始终与水槽水面相平 ．靠近量筒底部没有水，量筒内水面高于水槽水面 D．靠近量筒底部没有水，量筒内水面低于水槽水面 【答】 【解答】解：由p ＝ρg 可知，大气压能支持水柱的高度约为：＝ ＝ ≈10m，量筒中的水远远不足10m，且由于筒内无气泡， 所以在筒口离开水面之前还是满的，故正确，BD 错误。 故选：。 4．（2023 秋•越秀区校级期中）如图所示，在标准大气压下，三支试管插入水银槽中都封 闭了一部分气体。试管中被封闭的气体压强中最小的是（ ） ．甲试管 B．乙试管 ．丙试管 D．甲、乙、丙试管中被封闭的气体压强均相同 【答】 【解答】解：如图，在标准大气压下，三支试管倒插在水银槽内，都密封了一部分气体， 设大气压强为p0，假设试管中有一自由移动的液片，与水银槽中液面在同一高度处。 则每支试管中水银柱相对于液片的高度分别为甲、乙、丙， 由图知，甲＜乙＜丙， 由公式p＝ρg 知，三段水银柱产生的压强关系为p 甲＜p 乙＜p 丙； 液片虽然在不同试管中，但其下表面受到的压强都等于大气压强p0；上表面受到的压强 为试管内空气与水银柱产生压强之和，并且液片上下表面受到的压强相同，即p0＝p 水银 +p 内。 因为p0一定，p 甲＜p 乙＜p 丙， 所以，试管内空气产生压强关系为p 甲′＞p 乙′＞p 丙′，即被封闭的气体压强中最大的是甲 试管，最小的是丙试管。 故选：。 5．（2023 秋•长宁区校级期中） 马德堡半球 实验向世人证明了大气压强的存在且很大。 通常把相当于 760 毫米水银柱产生的压强值叫做1 标准大气压。如果某地某时的大 气压为101×105帕，则面积为20m2的屋顶上受到的大气压力为 202×10 6 牛。 【答】马德堡半球；760；202×106。 【解答】解：1644 年意大利科学家托利拆利首次测定了大气压的值，后过用他的名字命 名了这一著名的实验，1654 年，马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在；1 标准 大气压能支持760mm 高水银柱的而不下落，说明1 标准大气压等于760 毫米水银柱产 生的压强。 根据 可得，屋顶上受到的大气压力为F＝pS＝101×105P×20m2＝202×106。 故答为：马德堡半球；760；202×106。 6．（2023•中山区一模）如图所示，小明用吸管喝水，水在 大气压 的作用下进入口中。 如果每次吸入水的质量相同，杯底所受水的压强减小量为Δp，则喝水过程中Δp 逐渐 变大 。 【答】见试题解答内容 【解答】解：（1）用吸管吸水时，吸管内气压减小，小于外界大气压，水在大气压的 作用下被压入吸管，从而进入口中； （2）杯子的形状是上宽下窄，如果每次吸入水的质量相同，则杯内水的深度减小量一 次比一次多，则由p＝ρg 可知，杯底所受水的压强减小量Δp 逐渐变大。 故答为：大气压；变大。 7．（2023 秋•普陀区校级期中）地球周围的一层厚厚的大气由于受到 重力 的作用，会 对处于其中的物体产生压强，这个压强叫做大气压强。如图所示把均匀实心正方体木块 慢慢放入盛满水的容器中，木块浮在水面上，则容器底部受到水的压强将 不变 ， 容器对桌面的压强将 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答】重力；不变；不变。 【解答】解：（1）大气受重力作用并且具有流动性，因此会对处于其中的物体产生压 强，这个压强叫做大气压强； （2）将木块放入盛满水的容器中，木块处于漂浮状态，水溢出，但容器内水的深度不 变，由p＝ρg 可知容器底部受到水的压强不变； （3）将木块放入盛满水的烧杯中， 因为木块漂浮，则F 浮木＝G 木，﹣﹣﹣﹣﹣① 根据阿基米德原理：F 浮木＝G 排＝G 溢﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 由①②得：G 木＝G 溢﹣﹣﹣﹣﹣﹣③， 原来容器对桌面的压力：F 桌1＝G 容器+G 水， 后来容器对桌面的压力：F 桌2＝G 容器+G 水剩+G 木＝G 容器+G 水﹣G 溢+G 木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣ ④ 将③代入④得：F 桌2＝G 容器+G 水﹣G 溢+G 溢＝G 容器+G 水， 故F 桌1＝F 桌2，可见放入木块后容器对桌面的压力不变， 又因为受力面积不变， 所以根据p＝ 可知，容器对桌面的压强不变。 故答为：重力；不变；不变。 8．（2023•长沙模拟）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。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时， 瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出，塑料瓶内 水面的上方是 空气 （选填“空气”或“真空”）。使得水不会全部流掉而能保留 在塑料瓶中是由于 大气压强 的作用。 【答】空气；大气压强。 【解答】解：当盆景中的水由于汽化和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，一部分 空气进入瓶中，瓶中的气压变大，则瓶中的水就要向外流，一旦瓶口再次被水淹没，瓶 中的水又停止外流，塑料瓶内水面的上方是空气，这样盆景中的水就可以保持一定高度； 当把装满水的瓶放入盆景的水中时，由于大气压作用在盆景中的水面，所以瓶中的水不 会流出来； 故答为：空气；大气压强。 9．（2023 春•柳州期末）屋顶的面积为50m2，大气压强为105P，那么： （1）大气对屋顶的压力相当于多少个人所受的重力？（设人均体重为500） （2）这么大的压力为什么没有把屋顶压塌？ 【答】（1）大气对屋顶的压力相当于1×104个人所受的重力； （2）大气压对房屋，室内外都有大气压，屋顶所受大气压力差为0，所以不能压塌。 【解答】解：（1）由p＝ 得，大气对屋顶的压力F＝pS＝105P×50m2＝5×106； 人均体重为500，大气对屋顶的压力等于人的重力的时人的数量为：＝ ＝ 1×104； （2）大气压对房屋，室内外都有大气压，屋顶所受大气压力差为0，所以不能压塌。 故答为：（1）大气对屋顶的压力相当于1×104个人所受的重力； （2）大气压对房屋，室内外都有大气压，屋顶所受大气压力差为0，所以不能压塌。 10．（2023 春•光山县期末）如图所示，在薄皮铁桶内放些水，烧开后把开口堵住，再浇 上冷水，发现薄皮铁桶变扁了，这个现象证明了 大气压强 的存在。薄皮铁桶被压 扁表明力可以改变物体的 形状 。 【答】大气压强；形状。 【解答】解： （1）在薄皮铁桶内放些水，烧开后把开口堵住，再浇上冷水，铁桶内的气压减小，桶 内的压强小于外界大气压，在大气压的作用下，铁桶被压扁了； （2）薄皮铁桶被压扁，大气压力改变了铁桶的形状，说明力可以改变物体的形状。 故答为：大气压强；形状。 二．大气压强的测量方法（共9 小题） 11．（2023 春•焦作期末）甲、乙、丙三个同学在同一房间用托里拆利的方法测量大气压， 实验测得水银柱的长度分别为750m、758m 和760m，已知其中一个同学实验时管内混 入空气，另一个同学没有把管放竖直，只有一个同学的方法正确。它是（ ） ．甲 B．乙 ．丙 D．无法确定 【答】B 【解答】解：在做托里拆利实验时，若玻璃管中混入了空气，会使测量结果偏小；若玻 璃管没有放竖直，高度不变，但长度变大，所以750m 是混入空气的测量结果，760m 是 玻璃管没有放竖直测量长度的结果，而乙同学测出的758m 才是正确的测量结果。 故选：B。 12．（2023 春•青秀区期中）如图所示，在做托里拆利实验时，以下操作会导致玻璃管内 水银面与水槽中水银面的高度差发生变化的是（ ） ．实验时，将玻璃管适当倾斜一定的角度 B．换用更长一些的玻璃管做实验 ．换用更粗一些的玻璃管做实验 D．玻璃管内水银柱上方进入了一些空气 【答】D 【解答】解：．实验时，只要玻璃管足够长，并没有空气进入玻璃管，将玻璃管适当倾 斜一定的角度，玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差不会发生变化，故不正确； B．换用更长一些的玻璃管做实验，不会影响到大气压的值刚好等于76m 水银柱的压强， 所以玻璃管长一些，玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差不会发生变化，故B 不正 确； ．玻璃管中水银柱对水银槽中水银的压强只跟竖直高度有关，跟水银柱粗细无关，所以 用更粗一些的玻璃管做实验，玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差不会发生变化， 故不正确； D．如果玻璃管内水银柱上方进入了一些空气，管内液面会受到上方空气对水银柱向下 的压强，就会导致玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差发生变化，故D 正确。 故选：D。 13．（2023•长沙模拟）如图是托里拆利实验装置，玻璃管先竖直，后让玻璃管倾斜，水银 充满全管。下列说法正确的是（ ） ．玻璃管竖直时，上端无水银部分充满空气 B．外界大气压强等于76m 高水银柱所产生的压强 ．换用更粗的等长玻璃管，管内外水银面高度差将变小 D．倾斜时，若玻璃管上端碰出一小孔，水银会向上喷出 【答】B 【解答】解：在一个标准大气压p0下，大气压等于76m 高水银柱产生的压强； 、玻璃管竖直时，管内上端无水银的部分是真空，若不是真空，管内水银会下降，会小 于76m，故错误； B、由图知，外界大气压强等于76m 高水银柱所产生压强，故B 正确； 、换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将不变，故错误； D、上端碰出一小孔，试管上端也存在大气压强，管内水银在重力作用下会下降，而不 会向上喷，故D 错误。 故选：B。 14．（2023 秋•沙坪坝区校级月考）如图所示，是测量大气压强的实验装置图，试管内部 上方为真空，试管内外水银均处于静止状态，此时大气压强等于 750 mm 水银柱产 生的压强。如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验，测得水的沸点将 低于 （选填“高于”、“等于”或“低于”）100℃。 【答】750；低于。 【解答】解：如图所示，此时大气压强等于竖直高度差750mm 水银柱产生的压强；小 于1 标准大气压，此时水的沸点低于100℃。 故答为：750；低于。 15．（2023 秋•闵行区期中）小明同学利用注射器、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）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，目的是 为了排尽注射器内的空气 ； （2）如图所示，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 82 ； （3）用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 600 m； （4）计算得到大气压强的数值为 109×10 5 P； （5）小明了解到班内同学的实验误差普遍很大的原因是 注射器中空气没有排净 。 （写出一条） 【答】（1）排尽注射器内的空气；（2）82；（3）600；（4）109×105；（5）注射器 中空气没有排净。 【解答】解：（1）将活塞推至底部，这样做的目的是为了排尽注射器内的空气； （2）弹簧测力计的分度值为02，读数为82；活塞刚被拉动时，由二力平衡的条件可知： 此时大气压强产生的压力和弹簧测力计的示数相等； （3）由图可知：注射器的全部刻度的长度为800m 200m ﹣ ＝600m； （4）注射器的体积为：V＝45mL＝45×10 6 ﹣m3， 活塞的横截面积为：S＝ ＝75×10 5 ﹣m2； 活塞刚被拉动时，大气压强的数值为：p＝ ≈109×105P； （5）注射器中的空气不可能完全排净，这会使结果偏小；注射器和活塞间有摩擦，这 会使结果偏大；此外，弹簧测力计读数时机选择不准也会影响测量的结果。 故答为：（1）排尽注射器内的空气；（2）82；（3）600；（4）109×105；（5）注射 器中空气没有排净。 16．（2023 秋•肇源县期中）使用汞气压计测量大气压时，未保持其竖直，则测量结果将 不变 （选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 【答】不变。 【解答】解：玻璃管不竖直时，水银柱的长度会变长，但垂直高度不会变，所以测量结 果不变。 故答为：不变。 17．（2023 春•浑南区月考）小王同学利用托里拆利实验装置测量大气压，如图所示： （1）将装满水银的玻璃管倒放入水银槽内，松开下面的手，待管内水银柱稳定后，测 出的高度差如图，则当地大气压相当于 750 mm 水银柱产生的压强。 （2）在实验中，如果将玻璃管由竖直稍微倾斜，则管内外水银面高度差将 不变 ， 将玻璃管稍微下压，测得的大气压将 不变 。（均选填“变大”、“变小”或“不 变”） （3）在这个实验中，如把水银换成水，将玻璃管灌满水后，倒插在水槽内时，管中的 水柱 不会 （选填“会”或“不会”）下降。 【答】（1）750；（2）不变；不变；（3）不会。 【解答】解：（1）通过上图可以看出，当管内水银柱稳定后，管内外水银面高度差为 750mm，故当地大气压相当于750mm 水银柱产生的压强。 （2）在托里拆利实验中，玻璃管内外水银面高度差是由外界大气压强决定的，只要外 界大气压强的值不变，玻璃管内外水银面高度差就不变。因此，将玻璃管由竖直稍微倾 斜，管内外水银面高度差将不变。大气压强与海拔高度、温度等因素有关，将玻璃管稍 微下压并不会影响大气压强的数值。 （3）在托里拆利实验中，测量得到的大气压强值为p＝ρg＝136×103kg/m3×98/kg×075m ＝9996×104P； 把水银换成水，由p＝ρ 水银g 水银＝ρ 水g 水可得， 9996×104P＝10×103kg/m3×98/kg×， ＝102m＞10m，外界大气压强会产生约10m 高的水柱。因此，玻璃管装满水后倒插在水 槽内时，管中的水柱不会下降。 故答为：（1）750；（2）不变；不变；（3）不会。 18．（2023 秋•高州市月考）如图1 所示为医院做皮试用的标有最大刻度值1mL 的注射器。 它的活塞前端有突出物，活塞推至注射器底端后可将针头部分的多余空间填满。小明利 用该注射器等器材，对大气压的值进行测量。其实验步骤如下： 、先活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔； b、用细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 向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器的活塞刚开始滑动时，弹簧测力计的示数如图2 所 示； 、测出注射器全部刻度的长度如图所示； d、根据测量数据，算出大气压的值。 （1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和 刻度尺 ； （2）根据实验数据计算出的大气压强是 16×10 5 P； （3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，原因最有可能是 活 塞与注射器之间有摩擦力 ； （4）小红对小明所做实验进行改进，在完成、b 步骤、活塞回到注射器底端后，添加了 “取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力 计的示数为03。”重新计算出的大气压强是 136×10 5 P。 【答】（1）刻度尺；（2）16×105；（3）活塞与注射器之间有摩擦力；（4） 136×105。 【解答】解：（1）实验中要测出注射器的长度，因此除了注射器、弹簧测力计、细绳、 橡皮帽，还要有刻度尺。 （2）由题图可知，测力计的示数为20，根据二力平衡条件可知，当注射器的活塞刚开 始滑动时，测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力，因此大气对活塞的压力为 F＝20。注射器的容积为1mL，即1m3，注射器的全部刻度的长度L＝8m，因为注射器 为圆柱体，则注射器的横截面积为S＝ ＝ ＝ m2，根据p＝ 可得，大气对活塞 的压强为p＝ ＝ ＝16×105P （3）由（2）可知，测得的大气压值偏大，可能是活塞与注射器间有摩擦力使得拉力偏 大，在受力面积不变的情况下，根据p＝ 可得，测得的大气压值偏大。 （4）由题意可知，取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器 筒，记下弹簧测力计的示数为03。根据二力平衡条件可知，活塞与注射器间的摩擦力为 f＝03。故实验数据重新处理后计算出的大气压值为p′＝ ＝ ＝ ＝ 136×105P。 故答为：（1）刻度尺；（2）16×105；（3）活塞与注射器之间有摩擦力；（4） 136×105。 19．（2023 春•海珠区校级期中）某同学做托里拆利实验时，如图所示，设实验过程中管 口不离开水银面，试回答。 （1）此时此地大气压的值为 740 mm 高水银柱。这实验可能在 高原 （高原、 海平面、井底）做的。 （2）将玻璃管倾斜时，管中水银柱高度 不变 （“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）换用长短相同，粗细不同的玻璃管做此实验，管中水银柱的高度将 不变 。 （“变大”、“变小”或“不变”） 【答】（1）740；高原；（2）不变；（3）不变。 【解答】解：（1）在托里