專題07 《氣體壓強(qiáng)》壓軸挑戰(zhàn)題型訓(xùn)練【五大題型】 （原卷版）

專題07《氣體壓強(qiáng)》壓軸挑戰(zhàn)題型訓(xùn)練【五大題型】TOC\o"1-3"\h\u【題型1大氣壓存在的證明】 1【題型2大氣壓的測量】 4【題型3大氣壓與高度與體積的關(guān)系】 7【題型4大氣壓綜合應(yīng)用】 9【題型5流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的應(yīng)用】 11壓軸題型訓(xùn)練壓軸題型訓(xùn)練【題型1大氣壓存在的證明】1．如圖所示，將一大試管開口朝上，灌滿水，再將一稍小的試管底朝下插入大試管水中某一深度，然后將大、小試管一起倒過來（在這一過程中手始終握住大試管），下列說法中正確的是（）A．小試管因受到地球吸引將掉下來 B．小試管因受到水的吸力將向上運動 C．小試管受到的大氣壓力大于水的壓力和小試管的重力，將向上運動 D．以上說法都不對2．把玻璃杯盛滿水，用硬紙蓋住，再倒過來，如圖（a），紙片能將杯中的水托住，之后，若將杯子慢慢轉(zhuǎn)動，如圖（b）（c），則（）A．杯子剛一轉(zhuǎn)動，紙片就不能將水托住 B．杯子轉(zhuǎn)動到圖b所示位置時，紙片才不能將水托住 C．杯子轉(zhuǎn)動到圖c所示位置時，紙片才不能將水托住 D．杯子轉(zhuǎn)到任何位置，紙片都能將水托住3．如圖所示，關(guān)閉閥門K2、K3，打開閥門K1，在管末端上的大功率抽氣系統(tǒng)能瞬間把PVC硬水管中的氣體全部抽走，若兩個水槽很大并且裝的水足夠多，這時的大氣壓強(qiáng)為9.8×104Pa，水的密度是1×103kg/m3，g＝10N/kg。（1）如果只打開閥門K1、K2，請求出當(dāng)PVC硬水管中液面靜止后，PVC硬水管液面與水槽1液面的高度差是多少m？請寫出計算過程要用到的公式。（2）然后關(guān)閉閥門K2，打開閥門K3，PVC水管中的液面將上升，下降，還是不變？。（3）請求出當(dāng)時的大氣壓強(qiáng)作用在0.01m2面積的大氣壓力為多少N？。請寫出計算過程需要用到的公式。4．如圖，長為1m的直玻璃管橫截面積為2cm2，重為5N．當(dāng)時大氣壓為1.0×105Pa，玻璃管的上端為真空，水銀對玻璃管的浮力忽略不計，則彈簧秤的示數(shù)為N；當(dāng)玻璃管的上端進(jìn)入了少量空氣時，彈簧秤的示數(shù)（選填“變大”“變小”“不變”或“都有可能”）。5．①如圖1所示，下面掛著5N重物的吸盤吸附在天花板上，吸盤和細(xì)鉤的總重力是0.5N。吸盤沒有掉下來，說明它還受到一個（填力的方向）的作用力，這個力的大小是N。②在如圖2甲覆杯實驗中，同學(xué)A認(rèn)為“大氣把紙片托住了”，而同學(xué)B對此表示懷疑。同學(xué)A認(rèn)為實驗加以驗證，于是，同學(xué)A從實驗室借來一些完好器材進(jìn)行實驗，裝置如圖2乙所示。隨著抽氣機(jī)不斷往外抽氣，原先預(yù)計可以看到紙片會掉下來的現(xiàn)象卻沒有發(fā)生。你認(rèn)為同學(xué)A的實驗設(shè)計思想是否合理？；分析實驗不能達(dá)到預(yù)計效果的原因是。6．閱讀《神奇的兩心壺》一文，回答下列問題。神奇的兩心壺在我國古代，人們就能夠廣泛地運用大氣壓現(xiàn)象，有一種盛酒的器皿﹣﹣兩心壺就是一個實例，圖（1）是一個壽星模樣的兩心壺。兩心壺內(nèi)部的結(jié)構(gòu)如圖（2）所示，壺內(nèi)被分隔成A、B兩個獨立的空間（類似兩個獨立的容器），每個容器均有兩個口﹣﹣注水口和出水口。注水口A1設(shè)置在壺的肩部，注水口B1在壺把的底部。出水口A2和B2在壺嘴處。分別在A、B內(nèi)裝入水和酒，若將兩個注水口都堵住，酒和水都不會從壺嘴倒出。若將兩個注水口都放開，酒和水會同時從壺嘴倒出。若要只倒出其中一種液體，只需堵住另一種液體的注水口即可。根據(jù)這個結(jié)構(gòu)和原理，人們設(shè)計出很多造型的酒壺，也起了不同的名字：兩心壺、良心壺、轉(zhuǎn)心壺、鴛鴦壺等。為了進(jìn)一步說明是否堵住小孔就能控制液體流出的原理，我們來做一個實驗：如圖（3），取兩端開口的玻璃管豎直插入水中，當(dāng)用手指堵住管的上端離開水面，由于大氣壓的作用，管中的水不會掉下來。當(dāng)松開手后，兩端管口大氣壓強(qiáng)相等，水就掉了下來。想一想這其中的道理跟兩心壺的原理有什么共同之處呢？請根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）兩心壺是利用來控制壺中的液體倒出的。（2）在文章的第一段里，若要從壺嘴中只倒出酒，而不出水，則需要。A．放開A1孔、堵住B1孔B．放開B1孔、堵住A1孔C．同時放開A1孔、B1孔D．同時堵住A1孔、B1孔（3）小明同學(xué)也利用身邊的物品模擬制作了一個兩心壺，如圖（4）所示。用兩個并排放置的飲料瓶裝入適量的液體，瓶口用膠塞塞住，膠塞上各插有一個膠管，每個飲料瓶的側(cè)壁上各有一個小孔，小明用手指堵住兩個小孔倒液體，發(fā)現(xiàn)兩個瓶中的液體都能從膠管流出。請你分析造成這種現(xiàn)象的原因可能是?！绢}型2大氣壓的測量】7．在托里拆利實驗中，測得玻璃管內(nèi)水銀面比槽內(nèi)水銀面高出760mm，下列可以使這個高度差改變的做法是（）A．往槽內(nèi)加入少許水銀 B．使玻璃管稍微傾斜一點 C．把玻璃管稍微向上提一提 D．把實驗裝置拿到三十樓8．如圖所示的是“估測大氣壓的值”實驗，下列關(guān)于該實驗的分析中錯誤的是（）A．為計算活塞的橫截面積，要測出注射器的全部長度 B．實驗時利用二力平衡可知大氣壓力等于彈簧測力計示數(shù) C．實驗時將活塞推至注射器筒的底端是為了排盡筒內(nèi)的空氣 D．若測出的大氣壓值總是偏大，可能是因為活塞與注射器壁的摩擦較大9．如圖所示模擬馬德堡半球?qū)嶒灩罍y大氣壓強(qiáng)的值。現(xiàn)有材料是兩個帶吸盤的掛鉤、量程為100N的測力計。（1）還需要的測量工具是。（2）寫出操作方法及需要測量的物理量：①；②。P氣＝。10．如圖所示，在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌水銀，用手指將管口堵住，然后倒插在水銀槽中。放開手指，管內(nèi)水銀面下降到一定高度時就不再下降，這時管內(nèi)外水銀面高度差約760mm。（1）玻璃管倒立在水槽中管內(nèi)水銀柱高于水槽中的水銀面，這是因為其受到了的作用。通過實驗分析可知，大氣壓的數(shù)值約等于760mm水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即為Pa。（ρ水銀＝1.36×104kg/m3，g取10N/kg）（2）若玻璃管內(nèi)沒有灌滿水銀就開始進(jìn)行實驗，則會使測量出的大氣壓偏（選填“大”或“小”）。（3）將玻璃管傾斜如圖丁所示，則水銀柱的高度將（選填“上升”“下降”或“不變”）。（4）實驗中選用水銀而不是水來做實驗，主要是由于相比水，水銀具有的性質(zhì)。11．小王在學(xué)習(xí)了大氣壓強(qiáng)之后，想利用標(biāo)有2mL的注射器、彈簧測力計和刻度尺來估算一下本地的大氣壓值。（1）如圖甲所示，小王將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動注射器筒，當(dāng)活塞開始滑動時，此時彈簧測力計示數(shù)為4.5N。然后利用刻度尺測出注射器筒刻度部分的長度為4cm，則本地大氣壓強(qiáng)的測量值為Pa。（2）為判斷實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，小王利用自家汽車?yán)锏摹疤河嫛睖y量實際的大氣壓，示數(shù)如圖乙所示，其值為1×105Pa。對比兩次實驗結(jié)果，小王認(rèn)為實驗中存在下列原因，其中一定不可能的是。（選填對應(yīng)的序號）A.彈簧測力計的示數(shù)沒有讀準(zhǔn)B.注射器中有空氣未全部排盡C.活塞與注射器筒壁間摩擦較大（3）小王發(fā)現(xiàn)：如果在針筒內(nèi)吸入一定質(zhì)量的空氣，然后用橡皮帽將氣體封閉起來，在推活塞的過程中，越推越費力，由此小王猜想：其他條件一定時，封閉氣體的體積越小，壓強(qiáng)越大。為了驗證自己的猜想，小王用一個20mL的注射器吸入一定質(zhì)量的空氣后連接到胎壓計上，通過推拉活塞，測得數(shù)據(jù)記錄如表：V/mL4681012p/kPa12080604840根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得出封閉氣體的壓強(qiáng)p與體積V的數(shù)學(xué)關(guān)系式為：p＝，當(dāng)小王不推拉活塞時，注射器內(nèi)的空氣體積為mL。12．洋洋同學(xué)家的衛(wèi)生間下水道堵塞了，他爸爸利用吸盤很快就將下水道疏通了，如圖所示，為此他突然聯(lián)想到所學(xué)過的大氣壓知識，于是，洋洋和瑞瑞同學(xué)合作利用吸盤設(shè)計了一個估測大氣壓強(qiáng)的實驗方案【方案設(shè)計】（1）用刻度尺測出吸盤的直徑D；（2）將吸盤四周沾上水，擠出里面的空氣壓在光滑的水平地面上；（3）用力豎直往上拉吸盤柄，直到吸盤脫離地面，根據(jù)經(jīng)驗估測拉脫吸盤所需拉力的大?。?）計算出當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)【評估交流】洋洋同學(xué)說：我們的實驗原理是，操作過程規(guī)范，較方便地估測出了大氣壓強(qiáng)瑞瑞同學(xué)說：在操作過程中，我發(fā)現(xiàn)存在等問題，盡管我的操作規(guī)范，但估測的結(jié)果誤差較大，洋洋認(rèn)真思考后，同意了瑞瑞的意見，然后，他們繼續(xù)一起探討如何改進(jìn)方案，盡量減少測量誤差。根據(jù)洋洋和瑞瑞同學(xué)的實驗記錄及自我評估情況，請你回答，洋洋和瑞瑞測出的大氣壓強(qiáng)p＝（用字母表示）；實驗時洋洋同學(xué)將吸盤四周沾上水，這樣做的目的是?！绢}型3大氣壓與高度與體積的關(guān)系】13．下列說法正確的是（）A．鐵軌下的枕木是為了減小對地面的壓力 B．該裝置可探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系 C．托里拆利實驗中換用更粗的玻璃管實驗，測量值偏小 D．將自制氣壓計從山腳移到山頂管中水面會下降14．把彎成“冂”形的玻璃管穿過軟木塞分別插入兩個大小相同的燒瓶內(nèi)，如圖所示。當(dāng)玻璃管中著色水柱由靜止向右移動時，不可能發(fā)生的情形是（）A．甲燒瓶中空氣溫度升高，乙燒瓶中空氣溫度不變 B．甲燒瓶中空氣溫度降低，乙燒瓶中空氣溫度不變 C．甲、乙兩燒瓶中空氣溫度都升高 D．甲、乙兩燒瓶中空氣溫度都降低15．手持式小型抽氣、打氣兩用氣筒的構(gòu)造如圖所示，a為筒殼，b為活塞，c和d為兩個氣嘴，氣嘴內(nèi)部有氣閥門（見圖中放大的圖），使用這種氣筒打氣或抽氣時：當(dāng)接氣嘴（填“C”或“d”）時，活塞往（填“左”或“右”）移，起打氣作用；當(dāng)接氣嘴（填“C”或“d”）時，活塞往（填“左”或“右”）移，起抽氣作用。16．小明利用如圖所示的自制氣壓計研究大氣壓與高度的關(guān)系。他將氣壓計從1樓帶到5樓的過程中，觀察到管內(nèi)水柱的高度發(fā)生了變化，如表所示。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，在4樓，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)比瓶外氣壓（選填“高”或“低”）Pa；從1樓到5樓，大氣壓降低了Pa。（水的密度為1.0×103kg/m3）樓層12345管內(nèi)與瓶內(nèi)水面的高度差/cm5.05.35.76.06.317．某探究學(xué)習(xí)小組為了研究“大氣壓隨高度的變化規(guī)律”，從一只登山隊那里獲取了下表所示的數(shù)據(jù)。（1）請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖中所示坐標(biāo)系中作出大氣壓隨高度變化的圖象。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，結(jié)合圖象可以看出大氣壓隨高度變化的數(shù)量關(guān)系大致為：。當(dāng)高度為1km時，大氣壓約為Pa。（2）當(dāng)高度為3000km時，已到了大氣層的邊緣，此處的大氣壓約為Pa．除了高度，大氣壓可能與有關(guān)。（寫出一種即可）高度h/km大氣壓p/×105Pa01.010.40.970.80.921.40.862.00.7918．某實驗小組為了探究氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p與缸內(nèi)氣柱長度h的關(guān)系，設(shè)計了一帶有活塞（截面積S＝5cm2）并封閉了氣體的密閉金屬氣缸，如圖甲所示。某次實驗過程中，活塞緩慢下壓，記錄數(shù)據(jù)后繪制出如圖乙所示圖象。請回答下列問題：（1）活塞下壓過程中，缸內(nèi)氣體的密度（選填“變小”、“變大”或“不變”）。（2）據(jù)圖乙可知，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p與長度h成比；當(dāng)h為6cm時，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p＝Pa。（3）經(jīng)測量，當(dāng)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p為1×105Pa時，缸內(nèi)氣體的密度為1.3kg/m3，那么，當(dāng)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p為5×105Pa時，缸內(nèi)氣體的密度為kg/m3；此時活塞下表面受到的氣體壓力為N?！绢}型4大氣壓綜合應(yīng)用】19．下列對生活中觀察到的現(xiàn)象解釋正確的是（）A．水壺的壺蓋要鉆一個小孔，這是為了讓壺嘴和壺身構(gòu)成一個連通器 B．用吸管吸飲料是利用嘴的“吸力”把飲料吸入嘴里的 C．?dāng)r河壩設(shè)計成上寬下窄的形狀，是因為液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度增加而增大 D．用手抓住瓶子，使之懸空靜止；當(dāng)手的握力增大時，手和瓶子之間的摩擦力也變大20．小明為家中的盆景設(shè)計了一個自動供水裝置，如圖，用一個塑料瓶裝滿水倒放在盆景盤中，瓶口剛剛被水浸沒。當(dāng)盤中的水由于蒸發(fā)水位自動下降，但瓶口仍未露出水面，小明觀察后發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)水位也下降，關(guān)于兩者下降的速度，下列說法正確的是（）A．瓶內(nèi)的水位比盤中的水位下降的慢 B．瓶內(nèi)的水位比盤中的水位下降的快 C．二者速度相同 D．無法比較21．給孩子輸液時，輸液瓶不可以掛得太高，因為輸液瓶掛得越高，瓶中液體對血管的壓強(qiáng)，流速也就越快；如圖所示，瓶內(nèi)藥液上方氣體的壓強(qiáng)比瓶外的大氣壓；兒童用的針尖做得很細(xì)是利用的方法來增大壓強(qiáng)。22．甲型H1N1流感疑似病例和確診病例，都要被送到專業(yè)醫(yī)院的“負(fù)壓病房”進(jìn)行醫(yī)學(xué)隔離觀察和治療，以防止病毒擴(kuò)散。同學(xué)們對“負(fù)壓”兩字的含義有如下三種猜想：A．病房內(nèi)大氣的壓強(qiáng)大于病房外大氣的壓強(qiáng)B．病房內(nèi)大氣的壓強(qiáng)小于病房外大氣的壓強(qiáng)C．因為病房是封閉的，所以病房內(nèi)大氣的壓強(qiáng)可能大于也可能小于病房外大氣的壓強(qiáng)（1）你認(rèn)為猜想正確的是（填字母代號）；（2）你判斷的依據(jù)是。23．阿根廷工程師設(shè)計了一款新型家用電梯，該電梯外形是長圓筒，升降過程不使用線纜，而是靠氣壓驅(qū)動。需要上樓時，抽氣泵啟動，抽走頂部空氣，此時底部與頂部就會形成氣壓差，底部空氣推動電梯室往上升，需要下樓時，頂部充氣，氣壓增大，使電梯往下降。底部高壓區(qū)始終與外界聯(lián)通，外界大氣壓為1×105Pa，電梯室質(zhì)量為100kg，電梯室與圓筒壁之間的摩擦力為200N，底部和頂部面積均為0.9m2．（g＝10N/kg）（1）若質(zhì)量為60kg的人乘電梯勻速上升，則頂部低壓區(qū)的氣壓為多大？（2）抽氣機(jī)最多能把低壓區(qū)的氣壓降到9.5×104Pa，則該電梯勻速下降時能裝載的物體的最大質(zhì)量是多少？24．如圖為某校學(xué)生利用直徑為26cm的壓力鍋代替空心銅半球模擬馬德堡半球?qū)嶒灥那樾?。他們將壓力鍋拉開大約需要多大力？（提示：將壓力鍋蓋簡化為圓盤，π取3.14，大氣壓的值為取1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）【題型5流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的應(yīng)用】25．對于如圖所涉及的物理知識，分析不合理的是（）A．如圖甲，衛(wèi)生間的地漏設(shè)計采用了連通器原理 B．如圖乙，高壓鍋煮食物熟得快，是因為鍋內(nèi)氣壓越高，液體沸點越高 C．如圖丙，向硬幣上方水平吹氣，硬幣向上“跳”起，硬幣上方空氣流速小，壓強(qiáng)大D．如圖丁，蚊子能吸食人血，是因為蚊子的口器尖，對皮膚的壓強(qiáng)大26．中國科學(xué)技術(shù)館探索與發(fā)現(xiàn)A廳有個展品叫做“香蕉球”，描述的是足球比賽中罰任意球的場景。守方在離球門一定距離處用人墻擋住球門，而攻方隔著人墻將足球以旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)出，利用足球的自旋使足球兩側(cè)空氣流速不同形成壓強(qiáng)差，使足球走出一條香蕉狀的路徑，繞過人墻而射門。圖給出了甲、乙、丙、丁四種足球自旋方向與飛行路徑的示意圖，下列說法正確的是（）A．四個圖都是正確的 B．乙、丙兩圖是正確的 C．甲、乙兩圖是正確的 D．甲、丁兩圖是正確的27．廠附近常常會看到林立的煙囪，小明發(fā)現(xiàn)在有風(fēng)的時候（風(fēng)的方向與地面平行），煙囪冒煙的速度比沒有風(fēng)的時候快。①造成這一現(xiàn)象的原因可能（選填字母）A．風(fēng)給了煙塵推力的作用B．風(fēng)減小了煙囪上方的氣壓②請寫出支持你上述猜想的物理原理：