2.已知人体皮肤的表面积约为$1.5\ \mathrm{m}^2$,那么在1标准大气压下,$1.5\ \mathrm{m}^2$的面积上受到的大气压力为
$1.5×10^5$
N。人体并没有被压扁,是因为人体内也有压强,内外压强相互平衡
。答案
2.$1.5×10^5$ 人体内也有压强,内外压强相互平衡
解析
【分析】
要解决这道题,首先需掌握大气压力的计算公式:压力等于压强与受力面积的乘积($F=pS$),需牢记1标准大气压的数值为$1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$;其次,人体未被压扁的核心原因是内外压强平衡,体内存在与外界大气压相近的压强,抵消了外界的大气压力。
【解析】
1. 计算大气压力:根据公式$F=pS$,已知1标准大气压$p=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$,人体皮肤表面积$S=1.5\ \mathrm{m}^2$,代入得:$F=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}×1.5\ \mathrm{m}^2=1.5×10^5\ \mathrm{N}$。
2. 人体未被压扁的原因:人体内部也存在压强,该压强与外界大气压大小相近,内外压强相互平衡,因此人体不会被压扁。
【答案】
$1.5×10^5$;人体内也有压强,内外压强相互平衡
【知识点】
大气压强计算;压强平衡
【点评】
本题考查大气压力的计算及大气压强的实际应用,属于基础知识点,难度较低,只要掌握公式和内外压强平衡的原理即可轻松解答。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,首先需掌握大气压力的计算公式:压力等于压强与受力面积的乘积($F=pS$),需牢记1标准大气压的数值为$1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$;其次,人体未被压扁的核心原因是内外压强平衡,体内存在与外界大气压相近的压强,抵消了外界的大气压力。
【解析】
1. 计算大气压力:根据公式$F=pS$,已知1标准大气压$p=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$,人体皮肤表面积$S=1.5\ \mathrm{m}^2$,代入得:$F=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}×1.5\ \mathrm{m}^2=1.5×10^5\ \mathrm{N}$。
2. 人体未被压扁的原因:人体内部也存在压强,该压强与外界大气压大小相近,内外压强相互平衡,因此人体不会被压扁。
【答案】
$1.5×10^5$;人体内也有压强,内外压强相互平衡
【知识点】
大气压强计算;压强平衡
【点评】
本题考查大气压力的计算及大气压强的实际应用,属于基础知识点,难度较低,只要掌握公式和内外压强平衡的原理即可轻松解答。
【难度系数】
0.6
3.下列有关图示的说法正确的是(

A.马德堡半球实验测出了大气压强的数值

B.使用吸尘器时,不是利用大气压的作用

C.“覆杯实验”说明了大气压的存在

D.向右拉动针管的活塞,锥形瓶内空气减少,细玻璃管内的液面将升高
C
)A.马德堡半球实验测出了大气压强的数值
B.使用吸尘器时,不是利用大气压的作用
C.“覆杯实验”说明了大气压的存在
D.向右拉动针管的活塞,锥形瓶内空气减少,细玻璃管内的液面将升高
答案
3.C
解析
【分析】本题是关于大气压强相关知识的判断题,需逐一分析每个选项涉及的大气压强实验或应用,明确各实验的作用及原理,判断说法的正误:先回忆马德堡半球实验、托里拆利实验的区别,吸尘器的工作原理,覆杯实验的结论,以及气压变化对液面的影响,再对应每个选项分析对错。
【解析】我们逐个分析各选项:
1. 选项A:马德堡半球实验的作用是证明大气压强的存在,而测出大气压强数值的实验是托里拆利实验,因此A说法错误;
2. 选项B:吸尘器工作时,内部空气流速快、气压小,外界大气压将灰尘压入吸尘器,是利用大气压的作用,因此B说法错误;
3. 选项C:“覆杯实验”中,纸片能托住杯中的水,是因为大气对纸片有向上的压强,该实验直接证明了大气压强的存在,因此C说法正确;
4. 选项D:向右拉动针管活塞,锥形瓶内空气减少,瓶内气压减小,外界大气压大于瓶内气压,会将细玻璃管内的液面压入瓶中,因此细玻璃管内的液面会降低,D说法错误。
【答案】C
【知识点】大气压强的存在、大气压强的应用
【点评】本题考查大气压强相关的基础实验与应用,属于对核心知识点的直接考查,只要准确掌握各实验的原理和结论,就能轻松判断,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】我们逐个分析各选项:
1. 选项A:马德堡半球实验的作用是证明大气压强的存在,而测出大气压强数值的实验是托里拆利实验,因此A说法错误;
2. 选项B:吸尘器工作时,内部空气流速快、气压小,外界大气压将灰尘压入吸尘器,是利用大气压的作用,因此B说法错误;
3. 选项C:“覆杯实验”中,纸片能托住杯中的水,是因为大气对纸片有向上的压强,该实验直接证明了大气压强的存在,因此C说法正确;
4. 选项D:向右拉动针管活塞,锥形瓶内空气减少,瓶内气压减小,外界大气压大于瓶内气压,会将细玻璃管内的液面压入瓶中,因此细玻璃管内的液面会降低,D说法错误。
【答案】C
【知识点】大气压强的存在、大气压强的应用
【点评】本题考查大气压强相关的基础实验与应用,属于对核心知识点的直接考查,只要准确掌握各实验的原理和结论,就能轻松判断,难度较低。
【难度系数】0.6
4.(双选)如图所示是个自制气压计。下列说法正确的是 (

A.带着它登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐上升
B.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压
C.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压大于大气压
D.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
AC
)A.带着它登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐上升
B.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压
C.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压大于大气压
D.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
答案
4.AC
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确自制气压计的工作原理:瓶内封闭气体的压强 $ p_{\mathrm{内}} $ 与外界大气压 $ p_{\mathrm{外}} $、玻璃管内液柱高度 $ h $ 的关系为 $ p_{\mathrm{内}} = p_{\mathrm{外}} + \rho_{\mathrm{液}}gh $。接下来逐一分析选项:
1. 登山时海拔升高,外界大气压 $ p_{\mathrm{外}} $ 减小,瓶内气压 $ p_{\mathrm{内}} $ 基本不变,因此液柱高度 $ h $ 会增大,即玻璃管中液柱上升;
2. 液柱静止时,根据上述公式,瓶内气压等于外界大气压加液柱的压强,因此瓶内气压大于外界大气压;
3. 玻璃管的粗细不影响压强大小(压强 $ p=\rho gh $,与横截面积无关),若用更粗的玻璃管,相同气压差下液柱高度变化更小,测量精度更低。
【解析】
自制气压计的原理是瓶内气压与外界大气压的差支撑玻璃管内的液柱,即 $ p_{\mathrm{内}} = p_{\mathrm{外}} + \rho_{\mathrm{液}}gh $。
选项A:登山过程中,海拔升高,外界大气压随海拔升高而减小,瓶内气压不变,因此会将液体压入玻璃管,液柱逐渐上升,A正确;
选项B:液柱静止时,由 $ p_{\mathrm{内}} = p_{\mathrm{外}} + \rho_{\mathrm{液}}gh $ 可知,瓶内气压大于外界大气压,并非等于,B错误;
选项C:由上述公式,液柱静止时瓶内气压等于外界大气压加液柱压强,因此瓶内气压大于大气压,C正确;
选项D:玻璃管的压强与横截面积无关,更粗的玻璃管在气压差相同时,液柱高度变化更小,测量精度更低,应选用更细的玻璃管提高精度,D错误。
【答案】
AC
【知识点】
大气压强、自制气压计原理
【点评】
本题考查自制气压计的工作原理,需理解内外气压差与液柱高度的关系,同时掌握气压与海拔的变化规律,以及玻璃管粗细对测量精度的影响,是对大气压强知识点的基础应用考查。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先明确自制气压计的工作原理:瓶内封闭气体的压强 $ p_{\mathrm{内}} $ 与外界大气压 $ p_{\mathrm{外}} $、玻璃管内液柱高度 $ h $ 的关系为 $ p_{\mathrm{内}} = p_{\mathrm{外}} + \rho_{\mathrm{液}}gh $。接下来逐一分析选项:
1. 登山时海拔升高,外界大气压 $ p_{\mathrm{外}} $ 减小,瓶内气压 $ p_{\mathrm{内}} $ 基本不变,因此液柱高度 $ h $ 会增大,即玻璃管中液柱上升;
2. 液柱静止时,根据上述公式,瓶内气压等于外界大气压加液柱的压强,因此瓶内气压大于外界大气压;
3. 玻璃管的粗细不影响压强大小(压强 $ p=\rho gh $,与横截面积无关),若用更粗的玻璃管,相同气压差下液柱高度变化更小,测量精度更低。
【解析】
自制气压计的原理是瓶内气压与外界大气压的差支撑玻璃管内的液柱,即 $ p_{\mathrm{内}} = p_{\mathrm{外}} + \rho_{\mathrm{液}}gh $。
选项A:登山过程中,海拔升高,外界大气压随海拔升高而减小,瓶内气压不变,因此会将液体压入玻璃管,液柱逐渐上升,A正确;
选项B:液柱静止时,由 $ p_{\mathrm{内}} = p_{\mathrm{外}} + \rho_{\mathrm{液}}gh $ 可知,瓶内气压大于外界大气压,并非等于,B错误;
选项C:由上述公式,液柱静止时瓶内气压等于外界大气压加液柱压强,因此瓶内气压大于大气压,C正确;
选项D:玻璃管的压强与横截面积无关,更粗的玻璃管在气压差相同时,液柱高度变化更小,测量精度更低,应选用更细的玻璃管提高精度,D错误。
【答案】
AC
【知识点】
大气压强、自制气压计原理
【点评】
本题考查自制气压计的工作原理,需理解内外气压差与液柱高度的关系,同时掌握气压与海拔的变化规律,以及玻璃管粗细对测量精度的影响,是对大气压强知识点的基础应用考查。
【难度系数】
0.6
5. 如图所示是一个能预报天气的小发明——“晴雨表”,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。当A管液面明显上升时,天气往往转为阴雨天。下列说法中正确的是 (

A.该“晴雨表”放在温度升高的环境中,A管液面高度不变
B.A玻璃管越粗,管内水柱高度变化越明显
C.A管液面上升,说明外界气压降低
D.该“晴雨表”从楼下拿到楼上时A管液面会下降
C
)A.该“晴雨表”放在温度升高的环境中,A管液面高度不变
B.A玻璃管越粗,管内水柱高度变化越明显
C.A管液面上升,说明外界气压降低
D.该“晴雨表”从楼下拿到楼上时A管液面会下降
答案
5.C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确“晴雨表”的工作原理:密闭玻璃球B内有一定量气体,平衡时内部气压$ p_{内} = p_{外} + \rho gh $($ p_{外} $为外界大气压,$ h $为A管液面与B内液面的高度差)。根据外界气压变化、温度变化、海拔变化对气压的影响,逐一分析选项。
【解析】
对各选项分析如下:
选项A:温度升高时,B内气体受热膨胀,内部气压$ p_{内} $增大,外界大气压不变,由$ p_{内} = p_{外} + \rho gh $可知,$ h $会变大,即A管液面上升,A错误。
选项B:水柱高度差由气压差决定,与玻璃管横截面积(粗细)无关,因此A管粗细不影响液面高度变化的明显程度,B错误。
选项C:A管液面上升说明$ h $变大,若B内气体温度不变(内部气压$ p_{内} $近似不变),由$ p_{外} = p_{内} - \rho gh $可知,$ h $变大则$ p_{外} $变小,即外界气压降低,而阴雨天外界气压通常较低,C正确。
选项D:从楼下到楼上,海拔升高,外界大气压$ p_{外} $降低,由$ p_{内} = p_{外} + \rho gh $可知,$ h $会变大,A管液面应上升,D错误。
【答案】
C
【知识点】
大气压的应用,气体压强与外界气压的关系
【点评】
本题结合生活中的“晴雨表”小发明,考查大气压的平衡原理,需理解装置的工作逻辑,结合气压变化规律分析液面变化,是大气压知识点的典型应用题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确“晴雨表”的工作原理:密闭玻璃球B内有一定量气体,平衡时内部气压$ p_{内} = p_{外} + \rho gh $($ p_{外} $为外界大气压,$ h $为A管液面与B内液面的高度差)。根据外界气压变化、温度变化、海拔变化对气压的影响,逐一分析选项。
【解析】
对各选项分析如下:
选项A:温度升高时,B内气体受热膨胀,内部气压$ p_{内} $增大,外界大气压不变,由$ p_{内} = p_{外} + \rho gh $可知,$ h $会变大,即A管液面上升,A错误。
选项B:水柱高度差由气压差决定,与玻璃管横截面积(粗细)无关,因此A管粗细不影响液面高度变化的明显程度,B错误。
选项C:A管液面上升说明$ h $变大,若B内气体温度不变(内部气压$ p_{内} $近似不变),由$ p_{外} = p_{内} - \rho gh $可知,$ h $变大则$ p_{外} $变小,即外界气压降低,而阴雨天外界气压通常较低,C正确。
选项D:从楼下到楼上,海拔升高,外界大气压$ p_{外} $降低,由$ p_{内} = p_{外} + \rho gh $可知,$ h $会变大,A管液面应上升,D错误。
【答案】
C
【知识点】
大气压的应用,气体压强与外界气压的关系
【点评】
本题结合生活中的“晴雨表”小发明,考查大气压的平衡原理,需理解装置的工作逻辑,结合气压变化规律分析液面变化,是大气压知识点的典型应用题型。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示,在1标准大气压下,用1 m长的玻璃管做托里拆利实验,操作正确,则管中汞柱高度为
(1)玻璃管内的汞没有下降到与汞槽的汞液面相平,是
(2)假定移动玻璃管的过程均不漏气,请描述如下情况中玻璃管内汞柱高度的变化情况(均填“升高”“不变”或“降低”):
①将玻璃管倾斜放置,汞柱的高度将
②将玻璃管向上提升一点,汞柱的高度将
(3)如果用水来代替汞做实验,水

(填“会”或“不会”)充满玻璃管。1标准大气压能够支撑的水柱高度为
760
mm。(1)玻璃管内的汞没有下降到与汞槽的汞液面相平,是
大气压
作用的结果;玻璃管内汞柱上方是真空
(填“真空”或“空气”)。(2)假定移动玻璃管的过程均不漏气,请描述如下情况中玻璃管内汞柱高度的变化情况(均填“升高”“不变”或“降低”):
①将玻璃管倾斜放置,汞柱的高度将
不变
。②将玻璃管向上提升一点,汞柱的高度将
不变
。(3)如果用水来代替汞做实验,水
会
(填“会”或“不会”)充满玻璃管。1标准大气压能够支撑的水柱高度为
10
m。如果这时在管顶开一个小孔,水柱不会
(填“会”或“不会”)向上喷出。(1标准大气压取$1.0×10^5$ Pa,$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3$ kg/m³,$g$取10 N/kg)答案
6.760 (1)大气压 真空 (2)不变 不变 (3)会 10 不会
解析
【分析】
要解决这道托里拆利实验的题目,需明确托里拆利实验的核心原理:1标准大气压能支持760mm高的汞柱,汞柱的竖直高度由外界大气压决定,与玻璃管的倾斜、上提等操作无关;玻璃管内汞柱上方为真空,汞不下降是大气压作用的结果。对于水代替汞的情况,需利用液体压强公式计算水柱高度,结合连通器原理分析开小孔后的现象。
【解析】
1. 1标准大气压下,托里拆利实验中汞柱的竖直高度为760mm,这是标准实验值。
2. (1) 托里拆利实验中,玻璃管内汞柱上方是真空,外界大气压作用在汞槽的液面上,支撑着汞柱,使汞不会下降到与汞槽液面相平,因此两空依次为大气压、真空。
3. (2) ①玻璃管倾斜时,外界大气压不变,支持的汞柱竖直高度不变,仅汞柱长度变长,故汞柱高度不变;②将玻璃管向上提升一点,只要管口未离开汞槽,外界大气压不变,汞柱的竖直高度仍不变,故汞柱高度不变。
4. (3) 根据液体压强公式 $ p = \rho gh $,1标准大气压能支撑的水柱高度 $ h_{\mathrm{水}} = \frac{p}{\rho_{\mathrm{水}}g} = \frac{1.0 × 10^5 \mathrm{ Pa}}{1.0 × 10^3 \mathrm{ kg/m}^3 × 10 \mathrm{ N/kg}} = 10 \mathrm{ m} $,因此1m长的玻璃管会被水充满;若在管顶开小孔,管内与外界大气相通,形成连通器,水柱会下落,不会向上喷出。
【答案】
760 (1)大气压 真空 (2)①不变 ②不变 (3)会 10 不会
【知识点】
大气压强、托里拆利实验、液体压强
【点评】
本题围绕托里拆利实验的基础知识点展开,考查学生对实验原理、操作变化对汞柱高度的影响,以及液体压强计算、连通器原理的应用,是大气压强部分的常规基础题,需准确掌握实验的关键结论。
【难度系数】
0.6
要解决这道托里拆利实验的题目,需明确托里拆利实验的核心原理:1标准大气压能支持760mm高的汞柱,汞柱的竖直高度由外界大气压决定,与玻璃管的倾斜、上提等操作无关;玻璃管内汞柱上方为真空,汞不下降是大气压作用的结果。对于水代替汞的情况,需利用液体压强公式计算水柱高度,结合连通器原理分析开小孔后的现象。
【解析】
1. 1标准大气压下,托里拆利实验中汞柱的竖直高度为760mm,这是标准实验值。
2. (1) 托里拆利实验中,玻璃管内汞柱上方是真空,外界大气压作用在汞槽的液面上,支撑着汞柱,使汞不会下降到与汞槽液面相平,因此两空依次为大气压、真空。
3. (2) ①玻璃管倾斜时,外界大气压不变,支持的汞柱竖直高度不变,仅汞柱长度变长,故汞柱高度不变;②将玻璃管向上提升一点,只要管口未离开汞槽,外界大气压不变,汞柱的竖直高度仍不变,故汞柱高度不变。
4. (3) 根据液体压强公式 $ p = \rho gh $,1标准大气压能支撑的水柱高度 $ h_{\mathrm{水}} = \frac{p}{\rho_{\mathrm{水}}g} = \frac{1.0 × 10^5 \mathrm{ Pa}}{1.0 × 10^3 \mathrm{ kg/m}^3 × 10 \mathrm{ N/kg}} = 10 \mathrm{ m} $,因此1m长的玻璃管会被水充满;若在管顶开小孔,管内与外界大气相通,形成连通器,水柱会下落,不会向上喷出。
【答案】
760 (1)大气压 真空 (2)①不变 ②不变 (3)会 10 不会
【知识点】
大气压强、托里拆利实验、液体压强
【点评】
本题围绕托里拆利实验的基础知识点展开,考查学生对实验原理、操作变化对汞柱高度的影响,以及液体压强计算、连通器原理的应用,是大气压强部分的常规基础题,需准确掌握实验的关键结论。
【难度系数】
0.6
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