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16. 某同学拿着如图9-3-8所示的自制气压计从山下走到山上,细管中的水柱将
上升
(选填“上升”“下降”或“不变”);在高原边防哨所,战士们在日常生活中必须使用压力锅做饭,是因为压力锅通过增大锅内的气压,可以使水的沸点升高
(选填“升高”“降低”或“不变”)。答案
16.上升 升高
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以分两步思考：
1. 分析自制气压计水柱变化：首先明确大气压随海拔高度的变化规律，海拔越高，外界大气压越低。自制气压计内部气压等于山下的大气压，走到山上时，外界大气压变小，内部气压大于外界气压，会将细管中的水柱向上压，因此水柱上升。
2. 分析压力锅的原理：水的沸点与气压有关，气压越大，水的沸点越高。高原地区外界气压低，水的沸点低，饭难以煮熟，压力锅通过增大锅内气压，使水的沸点升高，从而能煮熟食物。
【解析】
1. 从山下走到山上，海拔升高，外界大气压强减小，自制气压计内部气压保持不变（等于山下大气压），内部气压大于外界气压，将细管中的水柱向上压，故水柱上升。
2. 高原地区外界气压小，水的沸点低，无法煮熟食物。压力锅通过密封锅体增大锅内气压，根据气压与沸点的关系，气压越大，水的沸点越高，因此能使水的沸点升高，达到煮熟食物的目的。
【答案】
上升 升高
【知识点】
大气压与高度的关系；沸点与气压的关系
【点评】
本题结合生活常见现象，考查大气压与高度、沸点与气压的关系，属于基础题，要求学生理解并掌握相关物理规律，学会用物理知识解释生活现象。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，我们可以分两步思考：
1. 分析自制气压计水柱变化：首先明确大气压随海拔高度的变化规律，海拔越高，外界大气压越低。自制气压计内部气压等于山下的大气压，走到山上时，外界大气压变小，内部气压大于外界气压，会将细管中的水柱向上压，因此水柱上升。
2. 分析压力锅的原理：水的沸点与气压有关，气压越大，水的沸点越高。高原地区外界气压低，水的沸点低，饭难以煮熟，压力锅通过增大锅内气压，使水的沸点升高，从而能煮熟食物。
【解析】
1. 从山下走到山上，海拔升高，外界大气压强减小，自制气压计内部气压保持不变（等于山下大气压），内部气压大于外界气压，将细管中的水柱向上压，故水柱上升。
2. 高原地区外界气压小，水的沸点低，无法煮熟食物。压力锅通过密封锅体增大锅内气压，根据气压与沸点的关系，气压越大，水的沸点越高，因此能使水的沸点升高，达到煮熟食物的目的。
【答案】
上升 升高
【知识点】
大气压与高度的关系；沸点与气压的关系
【点评】
本题结合生活常见现象，考查大气压与高度、沸点与气压的关系，属于基础题，要求学生理解并掌握相关物理规律，学会用物理知识解释生活现象。
【难度系数】
0.8
17. (2024,河北)如图9-3-9所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水。在
大气压
作用下,铁桶被压扁了。这种作用在生活中有很多应用,请举出一个实例:吸盘
。答案
17.大气压 吸盘 [解析]在铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾之后，水温度升高变成水蒸气，充满这个铁桶；把桶口堵住，然后浇上冷水，此时内部的水蒸气遇冷液化，内部压强减小，铁桶在大气压的作用下被压扁。生活中运用大气压的例子有：吸盘、用吸管喝饮料、钢笔吸墨水等。
解析
【分析】
首先分析铁桶被压扁的过程：加热铁桶内的水，水沸腾后产生大量水蒸气，使桶内充满水蒸气；堵住桶口后浇冷水，桶内水蒸气遇冷液化，桶内气体减少、压强减小，此时桶外大气压大于桶内气压，铁桶在大气压的作用下被压扁。接着回忆生活中利用大气压的常见实例，比如吸盘、用吸管吸饮料等。
【解析】
在铁桶内放少量水，用火加热，水沸腾后产生大量水蒸气，充满铁桶；堵住桶口后浇冷水，桶内水蒸气遇冷液化，桶内气体减少，压强减小，桶外大气压大于桶内气压，铁桶在大气压的作用下被压扁。生活中运用大气压的实例有：吸盘（或用吸管喝饮料、钢笔吸墨水等，合理即可）。
【答案】
大气压；吸盘（合理即可）
【知识点】
大气压强的应用
【点评】
本题通过实验现象考查大气压强的存在及应用，将物理知识与生活实际紧密结合，引导学生关注生活中的物理现象，加深对大气压强概念的理解与应用。
【难度系数】
0.8
首先分析铁桶被压扁的过程：加热铁桶内的水，水沸腾后产生大量水蒸气，使桶内充满水蒸气；堵住桶口后浇冷水，桶内水蒸气遇冷液化，桶内气体减少、压强减小，此时桶外大气压大于桶内气压，铁桶在大气压的作用下被压扁。接着回忆生活中利用大气压的常见实例，比如吸盘、用吸管吸饮料等。
【解析】
在铁桶内放少量水，用火加热，水沸腾后产生大量水蒸气，充满铁桶；堵住桶口后浇冷水，桶内水蒸气遇冷液化，桶内气体减少，压强减小，桶外大气压大于桶内气压，铁桶在大气压的作用下被压扁。生活中运用大气压的实例有：吸盘（或用吸管喝饮料、钢笔吸墨水等，合理即可）。
【答案】
大气压；吸盘（合理即可）
【知识点】
大气压强的应用
【点评】
本题通过实验现象考查大气压强的存在及应用，将物理知识与生活实际紧密结合，引导学生关注生活中的物理现象，加深对大气压强概念的理解与应用。
【难度系数】
0.8
18. 物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小,小刚和小乐用两个塑料挂钩吸盘模拟马德堡半球实验,如图9-3-10所示。
(1)该实验需要的测量工具:测力计和
(2)需要直接测量的物理量:
(3)大气压的表达式:$p=$
(4) 如果测出的大气压仅为$0.8×10^5 \ \mathrm{Pa}$,实验中可能存在的问题是
(1)该实验需要的测量工具:测力计和
刻度尺
。(2)需要直接测量的物理量:
拉力$F$
、吸盘的直径$d$
。(3)大气压的表达式:$p=$
$\frac{4F}{πd^{2}}$
。(4) 如果测出的大气压仅为$0.8×10^5 \ \mathrm{Pa}$,实验中可能存在的问题是
吸盘中的空气没有完全被挤出
。(写出一条即可)答案
18.(1)刻度尺 (2)拉力$F$ 吸盘的直径$d$
(3)$\frac{4F}{πd^{2}}$(4)吸盘中的空气没有完全被挤出
(3)$\frac{4F}{πd^{2}}$(4)吸盘中的空气没有完全被挤出
解析
【分析】
要探究大气压强的大小，我们可以利用压强公式$p=\frac{F}{S}$来推导计算。首先，大气对吸盘的压力可以通过二力平衡，用测力计测出拉开吸盘时的拉力（拉力等于大气压力）；其次，吸盘的受力面积是圆形，需要用刻度尺测量吸盘的直径来计算出面积。之后结合测量的物理量推导大气压的表达式，最后分析测量值偏小的原因，比如吸盘中残留空气会抵消部分大气压力，导致拉力测量值偏小，进而使计算出的大气压偏小。
【解析】
(1) 由于吸盘的受力面积是圆形，需要测量其直径来计算面积，因此除测力计外，还需要刻度尺。
(2) 根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，需要直接测量：拉开吸盘时的拉力$F$（该拉力与大气对吸盘的压力是一对平衡力，大小相等）、吸盘的直径$d$（用于计算受力面积）。
(3) 先计算吸盘的受力面积：$S=π(\frac{d}{2})^2=\frac{πd^2}{4}$，将其代入压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得大气压的表达式：$p=\frac{F}{\frac{πd^2}{4}}=\frac{4F}{πd^2}$。
(4) 若测出的大气压偏小，可能是吸盘中的空气没有完全被挤出，内部残留的空气会产生向外的气压，抵消部分大气压力，导致测得的拉力$F$偏小，最终计算出的大气压值偏小。
【答案】
(1) 刻度尺
(2) 拉力$F$；吸盘的直径$d$
(3) $\frac{4F}{πd^{2}}$
(4) 吸盘中的空气没有完全被挤出（合理即可）
【知识点】
大气压强的测量；压强公式应用
【点评】
本题通过模拟马德堡半球实验探究大气压强的测量，结合二力平衡原理确定大气压力的大小，考查了压强公式的应用和实验误差分析，需要掌握圆形面积的计算方法，理解实验原理是解题关键。
【难度系数】
0.6
要探究大气压强的大小，我们可以利用压强公式$p=\frac{F}{S}$来推导计算。首先，大气对吸盘的压力可以通过二力平衡，用测力计测出拉开吸盘时的拉力（拉力等于大气压力）；其次，吸盘的受力面积是圆形，需要用刻度尺测量吸盘的直径来计算出面积。之后结合测量的物理量推导大气压的表达式，最后分析测量值偏小的原因，比如吸盘中残留空气会抵消部分大气压力，导致拉力测量值偏小，进而使计算出的大气压偏小。
【解析】
(1) 由于吸盘的受力面积是圆形，需要测量其直径来计算面积，因此除测力计外，还需要刻度尺。
(2) 根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，需要直接测量：拉开吸盘时的拉力$F$（该拉力与大气对吸盘的压力是一对平衡力，大小相等）、吸盘的直径$d$（用于计算受力面积）。
(3) 先计算吸盘的受力面积：$S=π(\frac{d}{2})^2=\frac{πd^2}{4}$，将其代入压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得大气压的表达式：$p=\frac{F}{\frac{πd^2}{4}}=\frac{4F}{πd^2}$。
(4) 若测出的大气压偏小，可能是吸盘中的空气没有完全被挤出，内部残留的空气会产生向外的气压，抵消部分大气压力，导致测得的拉力$F$偏小，最终计算出的大气压值偏小。
【答案】
(1) 刻度尺
(2) 拉力$F$；吸盘的直径$d$
(3) $\frac{4F}{πd^{2}}$
(4) 吸盘中的空气没有完全被挤出（合理即可）
【知识点】
大气压强的测量；压强公式应用
【点评】
本题通过模拟马德堡半球实验探究大气压强的测量，结合二力平衡原理确定大气压力的大小，考查了压强公式的应用和实验误差分析，需要掌握圆形面积的计算方法，理解实验原理是解题关键。
【难度系数】
0.6
1. (2024,绵阳)水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,可以观察到水重新沸腾起来,如图9-3-11所示。这是因为浇冷水后,烧瓶内(
A.气压降低,水的沸点降低
B.气压降低,水的沸点升高
C.气压升高,水的沸点升高
D.气压升高,水的沸点降低
A
)。A.气压降低,水的沸点降低
B.气压降低,水的沸点升高
C.气压升高,水的沸点升高
D.气压升高,水的沸点降低
答案
1.A
解析
【分析】
首先回忆液体沸点与气压的关系：气压越低，液体的沸点越低。然后分析实验操作：向烧瓶底浇冷水后，烧瓶内的水蒸气遇冷液化，瓶内气体量减少，气压降低。此时瓶内水的温度高于降低后的沸点，所以水重新沸腾。据此判断选项，明确气压变化是降低，沸点也随之降低，从而确定正确选项。
【解析】
向烧瓶瓶底浇冷水后，烧瓶内的水蒸气遇冷液化，瓶内气体减少，气压降低。根据液体沸点与气压的关系：气压越低，液体的沸点越低。此时瓶内水的温度高于降低后的沸点，因此水会重新沸腾起来，符合该现象的是选项A。
【答案】
A
【知识点】
沸点与气压的关系
【点评】
本题结合实验现象考查液体沸点与气压的关系，需要将液化现象与气压变化、沸点变化结合分析，注重物理知识在实际实验中的应用，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
首先回忆液体沸点与气压的关系：气压越低，液体的沸点越低。然后分析实验操作：向烧瓶底浇冷水后，烧瓶内的水蒸气遇冷液化，瓶内气体量减少，气压降低。此时瓶内水的温度高于降低后的沸点，所以水重新沸腾。据此判断选项，明确气压变化是降低，沸点也随之降低，从而确定正确选项。
【解析】
向烧瓶瓶底浇冷水后，烧瓶内的水蒸气遇冷液化，瓶内气体减少，气压降低。根据液体沸点与气压的关系：气压越低，液体的沸点越低。此时瓶内水的温度高于降低后的沸点，因此水会重新沸腾起来，符合该现象的是选项A。
【答案】
A
【知识点】
沸点与气压的关系
【点评】
本题结合实验现象考查液体沸点与气压的关系，需要将液化现象与气压变化、沸点变化结合分析，注重物理知识在实际实验中的应用，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
2. (2024,河北区期末)同学们同时用两种不同的液体(密度为$\rho_1$和$\rho_2$)在同一地点做托里拆利实验,如图9-3-12所示,两根完全相同的玻璃管内上方都是真空,两管内液柱高度$h_1$、$h_2$之比为$4:5$。下列说法正确的是(
A.液体密度$\rho_1$、$\rho_2$之比为$4:5$
B.液体密度$\rho_1$、$\rho_2$之比为$5:4$
C.所测大气压的值之比为$4:5$
D.所测大气压的值之比为$5:4$
B
)。A.液体密度$\rho_1$、$\rho_2$之比为$4:5$
B.液体密度$\rho_1$、$\rho_2$之比为$5:4$
C.所测大气压的值之比为$4:5$
D.所测大气压的值之比为$5:4$
答案
2.B
解析
【分析】
首先明确托里拆利实验的核心原理：同一地点的大气压是恒定的，实验中大气压等于管内液柱产生的液体压强。解题时，先根据“同一地点大气压相同”排除C、D选项；再利用液体压强公式$p=\rho gh$，结合大气压相等的条件，推导两种液体的密度之比，判断A、B选项的正误。
【解析】
1. 同一地点的大气压值是相同的，因此两次实验所测大气压的值之比为$1:1$，故C、D选项错误。
2. 根据托里拆利实验原理，大气压等于管内液柱产生的压强，即$p = \rho_{\mathrm{液}}gh$。
由于两次实验的大气压$p$相等，可得：$\rho_1gh_1 = \rho_2gh_2$。
整理得液体密度之比：$\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{h_2}{h_1}$。
已知$h_1:h_2 = 4:5$，代入得$\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{5}{4}$，即$\rho_1:\rho_2 = 5:4$，故A错误，B正确。
【答案】
B
【知识点】
托里拆利实验原理；液体压强公式
【点评】
本题考查托里拆利实验的应用，关键是理解“同一地点大气压不变”，并能灵活运用液体压强公式推导密度与液柱高度的关系，注意比例计算时的反比关系，避免出错。
【难度系数】
0.6
首先明确托里拆利实验的核心原理：同一地点的大气压是恒定的，实验中大气压等于管内液柱产生的液体压强。解题时，先根据“同一地点大气压相同”排除C、D选项；再利用液体压强公式$p=\rho gh$，结合大气压相等的条件，推导两种液体的密度之比，判断A、B选项的正误。
【解析】
1. 同一地点的大气压值是相同的，因此两次实验所测大气压的值之比为$1:1$，故C、D选项错误。
2. 根据托里拆利实验原理，大气压等于管内液柱产生的压强，即$p = \rho_{\mathrm{液}}gh$。
由于两次实验的大气压$p$相等，可得：$\rho_1gh_1 = \rho_2gh_2$。
整理得液体密度之比：$\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{h_2}{h_1}$。
已知$h_1:h_2 = 4:5$，代入得$\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{5}{4}$，即$\rho_1:\rho_2 = 5:4$，故A错误，B正确。
【答案】
B
【知识点】
托里拆利实验原理；液体压强公式
【点评】
本题考查托里拆利实验的应用，关键是理解“同一地点大气压不变”，并能灵活运用液体压强公式推导密度与液柱高度的关系，注意比例计算时的反比关系，避免出错。
【难度系数】
0.6
