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专题17 大气压
一．选择题（共13小题）
1．（2018•桂林）如图所示小关在课外探究活动中，将一个空易拉罐里的空气抽走后，易拉罐变扁
了，压扁易拉罐的力是（ ）
A．大气压力 B．易拉罐的重力
C．易拉罐对地面的压力 D．地面对易拉罐的支持力
【分析】分析易拉罐变瘪的原因，判断是否能体验大气压的存在而得出答案。
【解答】解：将一个空易拉罐里的空气抽走后，易拉罐里的气压变小，在外界大气压力的作用下，易拉罐被压扁了。
故选：A。
2．（2018•内江）下面所述案例是物理学知识在生活中的广泛应用，其中说法正确的是（ ）
A．用吸管能把饮料吸入嘴里，其实是大气压的作用
B．菜刀不锋利了在磨石上磨一磨，是为了减小压强
C．用高压锅煮食物熟得快，是因为锅内气压大液体沸点低
D．家庭里常用吸盘挂钩挂物件，是利用电磁铁的吸引作用
【分析】（1）吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里；
（2）增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，增大压力来增大压强。
（3）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。
（4）吸盘挂钩挂物件，是利用大气压作用。
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【解答】解：
A、用吸管喝饮料时，外部气压大于盒内压强，外部大气压强把饮料压入嘴中，故A正确；
B、菜刀钝了在磨石上磨一磨，目的是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，切菜更快。故B错误；
C、因为水的沸点与压强有关，压强增大，沸点升高，煮饭菜时高压锅的气压比普通锅内的气压高，所以水沸腾时高压锅内的温度高于普通锅内的温度，温度越高，饭菜熟的越快，故C错误；
D、吸盘挂钩在使用时，先挤出里面的空气，里面气压减小，在大气压的作用下，吸盘被压在光滑的墙面上，故与大气压有关；不是利用电磁铁的吸引作用，故D错误。
故选：A。
3．（2018•青岛）下列实验中，能证明大气压强存在的是（ ）
A．
如图，将加有砝码的小桌放在海绵上，小桌腿陷入海绵中
B．
如图，将硬纸片盖在装满水的试管口，倒置后水不会流出
C．
如图，将连通器中装入水，当水不流动时，两边的液面相平
D．
如图，将压强计的探头放入水中，U形管两边的液面出现高度差
【分析】（1）力可以使物体发生形变，相同受力面的形变程度越大，压力作用效果越明显，可以通过受力面形变程度的大小判断压力的作用效果；
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（2）根据纸片没有掉下来就是因为受到外界大气压对纸片向上压力的作用进行解答；
（3）连通器是指上端开口、底部相连通的容器；连通器特点是：静止在连通器中的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上；
（4）压强计的原理是利用金属盒（探头）感受液体内部的压强，通过观察U形管中的液面高度差来判断压强的大小。
【解答】解：A、当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；不能证明大气压强存在，故A错误；
B、试管口朝下时，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B正确；
C、上端开口、下端连通的容器称为连通器，连通器内盛同种液体且液体不流动时，各容器中的液面总保持相平，不能证明大气压强存在，故C错误；
D、压强计的探头放入水中后，受到了水给予的压强，使U形管中产生一定的高度差，并通过观察高度差的大小来判断压强的大小，故D错误。
故选：B。
4．（2018•乌鲁木齐）你站在地球表面，大气对你正面的压力大约是（ ）
A．60N B．600N C．6000N D．60000N
【分析】人体正面的高1.5m左右，宽40cm左右，面积约为S=1.5m×0.4m=0.6m2，利用压强公式p=求大气对人正面的压力。
【解答】解：人体正面的高1.5m左右，宽40cm左右，面积约为S=1.5m×0.4m=0.6m2，
根据p=可得大气对人体正面的压力大约：
F=pS=105Pa×0.6m2=60000N。
故选：D。
5．（2018•乐山）如图所示，将一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，使玻璃管穿过橡皮寒插入水中。从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。当拿着它从山下的报国寺到金顶山上，玻璃管内水柱高度将（ ）
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A．升高 B．不变 C．降低 D．无法判断
【分析】瓶内气体压强不变，而随着高度的增加，大气压降低，所以玻璃管内的水柱升高。
【解答】解：
由题知，瓶内气体压强大于大气压；在水柱稳定时，瓶内封闭气体压强p等于大气压p0与玻璃管内水柱产生的压强之和，即p=p0+ρgh，h为玻璃管内水柱的高度；
当拿着它从山下的报国寺到金顶山上时，由于大气压随着高度的增加而减小，即大气压p0变小，所以在瓶内较大气体压强p的作用下，玻璃管中水柱的高度上升（即h变大），故A正确。
故选：A。
6．（2018•烟台）如图是小明为家里的盆景设计了一个自动供水装置，他用一个塑料瓶装满水后倒放在盆景中，瓶口刚刚被水浸没，这样盆景中的水位可以保持一定的高度。塑料瓶中的水不会立刻全部流掉的原因是（ ）
A．受浮力的作用 B．外界大气压的作用
C．盆景盘支持力的作用 D．瓶口太小，水不易流出
【分析】浸在空气中的物体受到大气压的作用，一个标准大气压可以支持10.13m高度的水柱。
【解答】解：
一个标准大气压可以支持约10.13m高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来，正是因为盆景中的水与大气相通，是大气压支持着瓶内的水不会流出来。
故选：B。
7．（2018•随州模拟）如图，小明同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中，气压计的水柱和外界气压的变化分别是（ ）
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A．上升，降低 B．下降，升高 C．上升，升高 D．下降，降低
【分析】把气压计从山脚带到山顶时，发生变化的是海拔高度，而大气压随海拔的升高而减小，因此可从瓶内外的气压差来分析。
【解答】解：大气压随海拔高度的增加而减小，所以从山脚到山顶大气压会降低，又因瓶内空气的压强不变，所以在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，使管内水柱上升。故A符合题意；
故选：A。
8．（2018•怀化）下列事例中不是利用大气压工作的是（ ）
A．用塑料管吸饮料
B．用抽水机抽水
C．用注射器将药液注入病人体内
D．钢笔吸墨水
【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、用力一吸气，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下，被压入口腔内。利用了大气压。故A不合题意；
B、抽水机抽水，通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用了大气压，故B不合题意。
C、用注射器将药液注入病人体内是利用人的压力将药液注入人体肌肉的，不是利用大气压来工作的，故C符合题意。
D、用力一按橡皮囊，排出了里面的空气，当其恢复原状时，橡皮囊内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下，墨水被压入钢笔内，利用了大气压。故D不合题意。
故选：C。
9．（2018•娄底）下列工具、物品或设施中，使用时利用了大气压强的是（ ）
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A．天平 B．温度计 C．船闸 D．塑料吸盘
【分析】（1）天平是等臂杠杆；
（2）温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的；
（3）船闸是利用连通器原理。
（4）吸盘式挂衣钩利用的是大气压强。
【解答】解：
A、天平在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，与大气压无关，故A错误。
B、温度计利用了液体热胀冷缩的性质，与大气压无关，故B错误；
C、船闸利用了连通器原理，与大气压无关，故C错误；
D、将塑料吸盘紧压在光滑的墙上，把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在了墙上，在钩上可以挂衣服，故D正确。
故选：D。
10．（2018•滨州）如图所示，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中（对瓶子采取了保温措施），观察到管内水柱的高度发生了变化，如下表所示，根据实验现象下列判断错误的是（ ）
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
A．往瓶内吹气后，瓶内气压小于瓶外大气压
B．水柱高度h增大，说明大气压降低了
C．上楼的过程中，给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D．水柱高度h越大，瓶内外的气体压强差越大
【分析】（1）如果瓶内水的温度变化，由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化，如果瓶口密封不严，会使瓶内气压变化影响实验结果；
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（2）知道大气压随高度的增加而减小；瓶中水面上方是空气，如果此处的气压等于瓶外的大气压，管内和瓶内的水面应该相平。现在是管内的水面高，说明瓶内的气压高于瓶外大气压。
【解答】解：A、从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内气压大于瓶外大气压，则竖直玻璃管中的水位将上升，故A错误；
BD、由于高度增加，大气压减小，则瓶内的气压高于瓶外大气压；管内的水面变高；所以玻璃管内水柱的高度增加，说明大气压随高度增加而变小，故BD正确；
C、由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果，所以在拿着它上下楼时，应保持瓶中的水的温度不变，故C正确；
故选：A。
11．（2018•黑龙江）下列生活现象能说明大气压存在的是（ ）
A．
火车轨道
B．
锅炉水位计
C．
拦河大坝
D．
用吸管吸饮料
【分析】（1）减小压强的方法：是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；是在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强；
（2）上端开口，底部相互连通的容器是连通器；
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（3）根据p=ρgh可知水的压强随深度增加而增大；
（4）吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里。
【解答】解：
A、火车轨道的枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；故A错误；
B、锅炉水位计，水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的，底部是连通的，是连通器，故B错误；
C、由于液体压强随深度的增加而增大，为了让拦河坝承受更大的水的压强，修成“上窄下宽”的形状，故C错误；
D、用吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，利用大气压，故D正确。
故选：D。
12．（2018•成都）如图所示的“吸引”现象中，由大气压强引起的是（ ）
A．
拔火罐时玻璃罐吸在皮肤上
B．
塑料梳子吸引干燥的头发
C．
条形磁铁吸引小磁针
D．
两个铅块挤压在一起
【分析】大气压的应用大多是利用内外的气压差，所以要判断是否是大气压的应用，要注意有没有形成这个“气压差”。大气压强在实际生活中的应用十分广泛，有：吸管喝饮料、离心式水泵抽水、钢笔吸墨水等。
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【解答】解：A、拔火罐使用时，先把酒精在罐内烧一下，罐内空气受热排出，此时迅速把罐扣在皮肤上，使罐内气体温度升高，等到罐内的空气冷却后压强降低，小于外面的大气压，外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。因此这是由于大气压强的作用引起的，故A符合题意；
B、塑料梳子和头发摩擦起电，头发和梳子带异种电荷，异种电荷相互吸引，不是大气压引起的，故B不符合题意；
C、条形磁铁吸引小磁针是利用磁极间的相互作用，不是大气压引起的，故C不符合题意；
D、两个铅块挤压在一起是利用分子间的作用力，不是大气压引起的，故D不符合题意。
故选：A。
13．（2018•十堰）下列说法中，不正确的是（ ）
A．托里拆利实验精确测量出了大气压强的值
B．鞋底凹凸不平的花纹是为了增大有益摩擦
C．小轿车安全带是为了减小惯性而设计的
D．水坝上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大
【分析】（1）托里拆利实验最早测出了大气压的值；
（2）滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；在接触面粗糙程度一定时，增大压力来增大摩擦力；
（3）物体保持运动状态不变的性质叫惯性，只与物体的质量有关，而与物体是否受力、物体的运动状态无关；
（4）液体的压强随深度的增加而增加。
【解答】解：A、托里拆利实验最先精确测量出了大气压强的值，故A正确
B、鞋底凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦，故B正确；
C、小轿车安全带是为了防止惯性造成伤害，但不能减小惯性，故C错误；
D、液体的压强随深度的增加而增加，越往下，深度越深，压强越大，水对水坝的压力越大，因此水坝越往下越宽，故D正确。
故选：C。
二．填空题（共8小题）
14．（2018•广西）用吸管“吸”盒装牛奶时，牛奶是在 大气压
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作用下被“吸“入口中的；吸完牛奶后，盒子变扁了，说明力可以改变物休的 形状 。
【分析】（1）大气压的利用一般都是在某处使气压降低，然后在外界大气压的作用下，产生了某种效果。
（2）力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
【解答】解：（1）用吸管“吸”牛奶时，吸管内气压减小，小于外界大气压，牛奶在大气压的作用下被“吸”入口中的；
（2）吸完牛奶后，盒子变扁了，说明力可以改变物体的形状。
故答案为：大气压；形状。
15．（2018•绥化）小红放学回家后，看到妈妈正在给奶奶拔火罐，想到了拔火罐的原理是利用了 大气压 ；她去给妈妈倒了一杯茶，手拿起茶壶时又想到了茶壶的壶身和壶嘴构成了 连通器 。
【分析】（1）拔火罐的原理是大气压；
（2）上端开口，底部连通的容器叫连通器，连通器中装同种液体，液体静止时液面是相平的。
【解答】解：拔火罐在使用时，由于燃烧，内部的气压减小，小于外部气压，所以火罐被压在皮肤上，故其原理是利用了大气压；
茶壶的壶嘴和壶身上端开口，底部连通，构成了连通器。
故答案为：大气压；连通器。
16．（2018•广州）（1）图一是托里拆利实验装置，测得当地大气压等于 734 mm高的水银柱所产生的压强。
（2）关于图一现象的成因，十七世纪有两种观点，观点一：否认大气压存在，玻璃管内本应充满液体，液面下降是因为管内的部分液体变成气体，管内气体越多，液面下降越多。观点二：管内液面上方是真空，大气压支撑起液柱，帕斯卡为了验证哪种观点正确，将两根长12m规格相同的玻璃管分别装满水和酒，倒置在相应液体槽中，酒的密度比水小，且比水易变成气体，若观点一正确，应出现图二中 甲 图的现象。若观点二正确，应出现图二中 丙 图的现象。
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【分析】（1）在托里拆利实验中，大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度，据此读图可得出结果；
（2）根据观点一知：管内部分液体变成气体，管内气体越多，气压越大，液面下降越多找出相应图；
根据观点二知：管内液面上方是真空，大气压支撑起液柱，根据p=ρgh分析解答，找出相应的图。
【解答】解：
（1）由图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为734mm，因此，当时的大气压强等于734mm高水银柱产生的压强；
（2）根据观点一知：管内部分液体变成气体，管内气体越多，气压越大，液面下降越多；酒比水易变成气体，管中气体多，气压大，液柱低，应出现图二中甲图的现象；
根据观点二知：管内液面上方是真空，大气压支撑起液柱，酒的密度小于水的密度，根据p=ρgh知，大气压一定，密度小的酒，液柱高，应出现图二中丙图的现象。
故答案为：（1）734；（2）甲；丙。
17．（2018•恩施州）如图。老师在做托里拆利实验时（当地气压为标准大气压），试管的顶端混入了部分空气，实验时测得管内水银柱的高度 小于 （选填“大于”“等于”“小于”）760mm；如果将试管顶端开一个孔，管内水银柱最终会 下降至管内外液面相平 。
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【分析】（1）试管的顶端混入了部分空气，这些空气会对管内水银柱有个向下的压强，据此判断；
（2）当在管顶开一个小孔，就构成了一个连通器，据此分析判断，
【解答】解：（1）试管的顶端混入了部分空气，这些空气会对管内水银柱有个向下的压强，会导致管内水银柱高度减小；
（2）当管顶开一个小孔时，管内的水银与外界的大气相通，此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强，所以管内的水银不仅不会从小孔喷出，反而会立即下降。此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器，最终管内外液面会相平。
故答案为：小于；下降至管内外液面相平。
18．（2018•连云港）打开收音机，将调谐旋钮调到没有电台的位置并将音量放大；取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触，你会从收音机里听到“咔嚓”声，此实验可以证明 电磁波 的存在；将两个表面光滑的铅块相互挤压，它们会粘在一起，说明分子间存在 引力 。
【分析】（1）变化的电流周围存在着电磁波；
（2）分子间存在着相互作用的引力和斥力。
【解答】解：（1）收音机能接收电磁波，取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的负极相连，再用导线的另一端与电池的正极相连，不能听到持续的“咔嚓”声；进行时断时续的摩擦，才会产生电磁波，产生的电磁波被收音机接收，所以能产生“咔咔”或“喀喀”等杂声，此实验可以证明电磁波的存在；
（2）将两个表面光滑的铅块相互紧压后它们会粘在一起，说明分子间存在引力。
故答案为：电磁波：引力。
19．（2018•威海）如图是我国战国时期的青铜汲酒器示意图，长柄上端与球形底部各开一小孔a、b．当汲酒器内充满酒水，向上提升长柄取酒时，应使开口a 闭合 （选填“闭合”或“打开”），酒水不流出是由于 大气压 的作用。
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【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。据此分析即可解答。
【解答】解：当汲酒器内充满酒水，向上提升长柄取酒时，若a打开，则ab两个小孔都与外界大气相通，酒水会在重力的作用下流出，若a闭合，则a孔与外界大气隔绝，而b孔受到大气压的作用，在大气压的作用下酒水不会流出，所以应使开口a闭合。
故答案为：闭合；大气压。
20．（2018•徐州）如图所示的希罗喷泉，用3根管子连接3个容器，容器a是敞口的，容器b和c是密闭的。容器中有一些水，管B有水喷出。管A中水流的方向是向 下 ，容器b中气体压强的大小比外界大气压 大 ，要增大喷泉的高度，应增加容器 b 的高度。
【分析】气体质量一定时，体积越小，气压越大。
【解答】解：管B有水喷出是因为A管中水从上方的容器向下流入c容器，c容器的水逐渐增加，c容器上方空间的气压增大，c与b又是连通的，故b容器上方气压变大，大于外界大气压和B管水产生的压强，使得管B有水喷出；
将容器b内的气压大于外界大气压，水在b容器内气压的作用下喷出；
增加容器b的高度，使得B管内水的压强减小，喷泉的高度增加。
故答案为：下；大；b。
21．（2018•广元）如图所示，将一薄木尺的长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上（桌面与报纸之间几乎没有空气），已知报纸的上表面积为0.21m2．则大气对报纸上表面的压力为 21000 N；在木尺右端快速施加竖直向下的力F，要将报纸掀开，则力F至少为 7000 N（假设报纸不破损，报纸对木尺的压力全部作用在木尺最左端，大气压取1.0×105Pa，报纸和薄木尺的重力忽略不计）。
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【分析】（1）根据p=，求出大气压力；
（2）根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂求出F。
【解答】解：（1）根据p=得：
F=pS=1.0×105Pa×0.21m2=21000N；
（2）设薄木尺长度为L，则图中动力臂l1=，阻力臂l2=，F2=21000N，
Fl1=F2l2， =；
=21000N×，
解得：
F=7000N。
故答案为：21000N；7000N。
三．实验探究题（共5小题）
22．（2018•黄石）某实验小组进行了以下两个探究实验。实验一：探究大气压与高度的关系
（1）小强与小磊合作，自制了一个气压计，从玻璃管的管口向瓶内吹入少量气体，使管内水面上升到瓶口以上，如图所示。
（2）小强托者气压计从一楼开始上楼，每上一层观察一次管内水面与瓶口的高度差，小磊将数据记录成如下表格
楼层
1
2
3
4
5
6
7
高度差（cm）
5.0
5.5
5.8
6.1
6.4
6.7
7.0
（3）根据表中数据可以推测出：在一楼至七楼的过程中，随距地面的高度增大，大气压将均匀 减小 。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
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（4）请分析该气压计的工作原理：瓶内封闭气体的压强等于 大气压 与 管内外液柱高度差产生的压强 之和。
（5）表中高度差为什么在一楼至二楼的阶段变化比其它楼层大？ 玻璃管倾斜了 。（答一种原因即可）
【分析】（3）大气压的变化规律是随着高度的增加而减小。
（4）对水柱进行压强分析即可解答；
（5）当大气压一定时，瓶内水柱的高度是一定的，若玻璃管倾斜了，水柱的高度不变，长度变长。
【解答】解：
（3）由表中的数据可知，二楼至七楼，随距地面的高度每增加一层，管内外水柱高度差就减小0.3cm，即随距地面的高度增大，大气压将均匀减小；
（4）对水柱进行压强分析，如图所示：
由图知，瓶内外的气压差支撑着水柱，即瓶内封闭气体的压强等于大气压和管内外液柱高度差产生的压强之和；
（5）由（2）图知，当大气压一定时，瓶内水柱的高度是一定的，若玻璃管倾斜了，水柱的高度不变，长度变长，实验中可能测量了水柱的长度，使得一楼至二楼的阶段变化比其它楼层大。
故答案为：（3）减小；（4）大气压；管内外液柱高度差产生的压强；（5）玻璃管倾斜了。
23．（2018•无锡）为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5ml的注射器、0～
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10N的弹簧测力计、刻度尺和细线，实验步骤如下
（1）如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L= 4.00 cm。
（2）如图乙，把注射器活塞推推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉动注射器简，当注射器中的活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F= 6.4 N。
（3）该同学所测得的大气压强值为 1.024×105 Pa。
【分析】（1）由刻度尺可直接看出注射器全部刻度的长度；
（2）根据弹簧测力计的分度值读出拉力的大小；
（3）根据公式p=求出大气压强。
【解答】解：（1）从图中可以看出，注射器可容纳的药水容积为2.5ml=2.5cm3，这2.5cm3的刻度长度由刻度尺可看出为4.00cm；
（2）弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是6.4N；
（3）故活塞的横截面积为S===0.625cm2=6.25×10﹣5m2，
p===1.024×105Pa。
故答案为（1）4.00；（2）6.4；（3）1.024×105Pa。
24．（2018•咸宁）物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下：
A．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；
B．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；
C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；
D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
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请根据他们设计的方案回答以下问题：
（1）测量中，分析研究的是大气对 活塞 （选填“针筒”或“活塞”）的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于 静止 状态。若不考虑其它因素，根据 二力平衡 的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
（2）实验时同学们发现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 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。同学们联想到去医院打针的情景，可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是 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，再封口 。
（3）测量前，有同学建议在活塞周闱涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以 减小摩擦 。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向，可以减小 活塞自身重力 对实验的影响，从而提高实验的精确程度。
（4）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。可改用图乙中的 C （选填“A”或“C”）注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，则p= 。
【分析】（1）明确实验的原理，分析出研究对象。
研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。当注射器中的活塞开始滑动时，二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力，此时弹簧测力计的示数与所受的大气压力相等；
（2）注射器顶端装针头处空气无法排尽，里面气体有一定的压强，会造成拉力F偏小，在面积S不变时，所测量的大气压值会偏小；将注射器装满水，排出里面的气体。
（3）涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是密封性好；当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，活塞的重力会影响测得的拉力，从而影响测得的大气压；
（4）压力的大小跟活塞的作用面积有关，在大气压强一定时，面积越小，压力会越小，所以应选择较小的注射器；
因活塞为圆柱体，所以活塞的横截面积可以通过公式S=，利用压强的公式p=可得出表达式。
【解答】解：（1）该实验中以活塞为研究对象；分析研究的是大气对活塞的压力；
当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，活塞与地面间没有位置的变化，是静止的；
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当注射器中的活塞开始滑动时，利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数；
（2）注射器顶端装针头处空气无法排尽，即有残余气体，注射器内还会有一定气压，这样会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；
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，再封口，可以采用这一简单的方法将注射器内空气排尽。
（3）涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是活塞的密封性好。
当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，由于活塞受重力的作用，使得测力计的拉力不等于大气压力，从而影响测得的大气压，所以让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向，目的是为了减小活塞自身重力对实验的影响，从而提高实验的准确程度。
（4）因为大气的压强是一定的，根据公式F=pS，受力面积越小，压力也会越小，所以当弹簧测力计量程不够时，可换用小量程注射器，故选C；
活塞的面积S=，将测量结果代入压强公式得：p===。
故答案为：（1）活塞；静止；二力平衡；（2）偏小；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，再封口；（3）减小摩擦；活塞自身重力；（4）C；。
25．（2018•河北）制作简易气压计，观大气压随高度的变化。
（1）如图所示，在玻璃瓶中倒入适量红色的水，将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口，红水升到玻璃管一定的高度，但高度不够，你应 换用较粗的玻璃管 ，使水上升到瓶口以上适当位置，制成了简易气压计。
（2）将简易气压计从四楼移到一楼过程中，发现玻璃管内水柱 下降 ，说明 大气压随高度的减小而增加 。
（3）小明将简易气压计放在阳光下，过一会儿，他发现玻璃管内水柱发生了变化，这现象说明，简易气压计的测量结果会受到 温度 影响。
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【分析】（1）细管变化明显，管的高度不够，换用较粗的玻璃管；
（2）大气压随高度的减小而增加，气压计从四楼移到一楼过程中，大气压增大，使得管内水位降低、水柱高度减小；
（3）气压的大小与气温有关。
【解答】解：（1）将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口，红水升到玻璃管一定的高度，但高度不够，根据V=Sh知，当液体膨胀体积一定时，要想减小高度，需要增大横截面积，即换用较粗的玻璃管，使水上升到瓶口以上适当位置；
（2）四楼移到一楼过程中，高度减小，大气压增大，管内水柱高度会降低，说明大气压随高度的减小而增加；
（3）小明将简易气压计放在阳光下，过一会儿，瓶内气体温度升高，压强增大液柱升高，说明简易气压计的测量结果会受到温度的影响。
故答案为：（1）换用较粗的玻璃管；（2）下降；大气压随高度的减小而增加；（3）温度。
26．（2018•湖州）某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图所示连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水而相平，此时集气瓶内气体的体积为V1．关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升，待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的体体积为V2．然后向右边容器内加人一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3，在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
请回答：
（1）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量 大于 （选填”大于”、“等于”或“小于”）氧气量减少导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 集气瓶内的温度恢复到室温后（或数显设备的示数已不变，或集气瓶内的气压保持稳定） 所经历的时间。
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为 V1﹣V3 （选填“V1﹣V2“、“V1﹣V3”或“V2﹣V3“）。
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【分析】（1）根据压强变化的原因来分析；
（2）根据实验中的注意事项来分析；
（3）根据参加反应的氧气来分析。
【解答】解：（1）实验开始时，红磷燃烧放热，由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量，所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升；
（2）在实验结束后，不要急于打开活塞，防止发生危害事故，原则上必须等到集气瓶内的温度恢复到室温后（或数显设备的示数已不变，或集气瓶内的气压保持稳定）才能打开活塞；
（3）在整个实验过程中，参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气，则减少的氧气体积为：V1﹣V3；
故答案为：（1）大于；（2）集气瓶内的温度恢复到室温后（或数显设备的示数已不变，或集气瓶内的气压保持稳定）；（3）V1﹣V3。
四．解答题（共2小题）
27．（2018•贵阳）小明在空玻璃杯中盛满开水，将水倒掉后，杯中有很多水蒸气。迅速将杯口倒扣在一个气球上，一段时间后慢慢拿起杯子，发现气球被杯子紧紧地“吸住”（如图所示）。请你用所学物理知识解释气球被杯子“吸住”的原因。
【分析】水蒸气，液化成水，瓶内气体体积减小，在大气压的作用下，把气球压入杯中。
【解答】答：小明在空玻璃杯中盛满开水，将水倒掉后，杯中有很多水蒸气，水蒸气液化成水，瓶内气体减少压强减小，大气压将气球压入杯中。
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28．（2018•衢州）材料一：两千多年前，亚里士多德认为空气含有“重量”，真空是不存在的
材料二：至少从1614年开始，伽利略却认为空气是有重量的，他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验：把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里，水银从玻璃管顶部下降了一段距离后，液面不再下降，高度总保持距槽中水银面30英寸（76厘米）左右。1646年拍斯卡重复了认这一实验
材料三：在17世纪中叶，对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者（如下表）
关键问题的回答
支持者
反对者
大气压力支撑水银柱
笛卡尔
帕斯卡
所有亚里士多德学派
罗贝瓦尔
水银柱上方存在真空
罗贝瓦尔
波义耳
所有亚里士多德学派、笛卡尔、
伽利略、霍布斯
（1）一些反对者认为，由于管内水银产生了蒸汽，使水银减少，水银液面下降，为了反驳这一观点，帕斯卡同时拿出酒和水，询问反对者：用酒和水做托里拆利实验，酒柱与水柱哪个液面下降得更多？反对者们认为酒的液面下降得更多，原因是 酒精容易蒸发 。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。
（2）另一些反对者认为，由于管内遗留了少量空气，才使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验，如果观察到的实验现象是 不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同 ，就可以反驳反对者们的观点。
（3）下列关于科学本质及科学发现过程的描述，正确的有 CD
A．公元1646年前，所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点
B．科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论
C．科学发现是一个不断完善、不断修正的过程
D．实验是科学研究的重要方法
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【分析】（1）物质由液态保持气体的过程是液化现象；
（2）大气压能够支持76cm的水银柱；
（3）科学发现是一个不断完善、不断修正的过程、实验是科学研究的重要方法。
【解答】解：（1）反对者们认为酒的液面下降得更多，原因是酒精比水更容易蒸发；
（2）大气压能够支持76cm的水银柱，用1m长的玻璃管做实验，结果不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同，就可以反驳反对者们的观点；
（3）A、由题意知：从1614年开始，伽利略认为空气是有重量，他的同事兼学生托里拆利在1643年做了著名的托里拆利实验，故公元1646年前，所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点是错误的，故A错误；
B、科学实验中要努力得到和前人不一样的实验结论，故B错误；
C、科学发现是一个不断完善、不断修正的过程，故C正确；
D．物理是一门以实验为基础的学科，实验是科学研究的重要方法，故D正确。
故选CD。
故答案为：（1）酒精容易蒸发；（2）不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同；（3）CD。
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