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12. 图9-3-11为自制的气压计示意图，用橡胶塞封闭后，向瓶内吹气，使水沿着玻璃管上升到瓶口以上。拿着它从山脚上到山顶(假定气温不变)，可以观察到玻璃管内的水柱高度()。
A.减小
B.增大
C.不变
D.先减小后增大
A.减小
B.增大
C.不变
D.先减小后增大
答案
B
解析
【解析】
拿着自制气压计从山脚上到山顶时，海拔升高，外界大气压强随海拔升高而减小。由于瓶内气体被橡胶塞封闭且气温不变，瓶内气压保持不变，此时瓶内气压大于外界气压，会将瓶内的水进一步压入玻璃管中，因此玻璃管内的水柱高度会增大。
【答案】
B
【知识点】
大气压强与海拔的关系、气压差的应用
【点评】
本题结合自制气压计的实际情景，考查大气压强与海拔高度的关系，需要理解瓶内、外气压差对水柱高度的影响，注重物理知识在生活中的应用考查。
【难度系数】
0.7
拿着自制气压计从山脚上到山顶时，海拔升高，外界大气压强随海拔升高而减小。由于瓶内气体被橡胶塞封闭且气温不变，瓶内气压保持不变，此时瓶内气压大于外界气压，会将瓶内的水进一步压入玻璃管中，因此玻璃管内的水柱高度会增大。
【答案】
B
【知识点】
大气压强与海拔的关系、气压差的应用
【点评】
本题结合自制气压计的实际情景，考查大气压强与海拔高度的关系，需要理解瓶内、外气压差对水柱高度的影响，注重物理知识在生活中的应用考查。
【难度系数】
0.7
13. 图9-3-12是小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出的长度L为10cm，即可算出活塞横截面积为cm²。
(2)把活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，再水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F=2.1N，据此可测得大气压值p=Pa。
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F'，则大气压值p'=(用题中出现的物理量符号表示)。
(4)实验时若筒内空气没有排尽，此因素将导致所测大气压值(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(1)利用刻度尺测量出的长度L为10cm，即可算出活塞横截面积为cm²。
(2)把活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，再水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F=2.1N，据此可测得大气压值p=Pa。
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F'，则大气压值p'=(用题中出现的物理量符号表示)。
(4)实验时若筒内空气没有排尽，此因素将导致所测大气压值(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
答案
注射器有刻度部分
0.2
$\boldsymbol{1.05×10^{5}}$
$\frac{F+F'}{2V}L$
偏小
0.2
$\boldsymbol{1.05×10^{5}}$
$\frac{F+F'}{2V}L$
偏小
解析
【解析】
(1) 要计算活塞的横截面积，需测量注射器有刻度部分的长度，已知注射器有刻度部分的容积$V=2\mathrm{mL}=2\mathrm{cm}^3$，根据$S=\frac{V}{L}$，可得活塞横截面积$S=\frac{2\mathrm{cm}^3}{10\mathrm{cm}}=0.2\mathrm{cm}^2$。
(2) 当活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力平衡，即$F=F_{\mathrm{压}}$，根据$p=\frac{F}{S}$，$S=0.2\mathrm{cm}^2=0.2×10^{-4}\mathrm{m}^2$，代入数据得$p=\frac{2.1\mathrm{N}}{0.2×10^{-4}\mathrm{m}^2}=1.05×10^5\mathrm{Pa}$。
(3) 设活塞与筒壁的摩擦力为$f$，当活塞开始滑动时：$F=pS+f$；当活塞刚要到筒内底部时：$pS=F'+f$。联立两式消去$f$，可得$pS=\frac{F+F'}{2}$，又因为$S=\frac{V}{L}$，代入得$p'=\frac{(F+F')L}{2V}$。
(4) 若筒内空气没有排尽，筒内空气会对活塞产生向外的气压，导致弹簧测力计的示数$F$偏小，根据$p=\frac{F}{S}$，所测大气压值偏小。
【答案】
(1) 注射器有刻度部分；0.2
(2) $\boldsymbol{1.05×10^{5}}$
(3) $\boldsymbol{\frac{(F+F')L}{2V}}$
(4) 偏小
【知识点】
大气压的测量；压强的计算；受力分析
【点评】
本题考查大气压的估测实验，涉及压强公式的应用、受力分析，需注意实验误差的分析，理解实验原理是解题关键。
【难度系数】
0.6
(1) 要计算活塞的横截面积，需测量注射器有刻度部分的长度，已知注射器有刻度部分的容积$V=2\mathrm{mL}=2\mathrm{cm}^3$，根据$S=\frac{V}{L}$，可得活塞横截面积$S=\frac{2\mathrm{cm}^3}{10\mathrm{cm}}=0.2\mathrm{cm}^2$。
(2) 当活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力平衡，即$F=F_{\mathrm{压}}$，根据$p=\frac{F}{S}$，$S=0.2\mathrm{cm}^2=0.2×10^{-4}\mathrm{m}^2$，代入数据得$p=\frac{2.1\mathrm{N}}{0.2×10^{-4}\mathrm{m}^2}=1.05×10^5\mathrm{Pa}$。
(3) 设活塞与筒壁的摩擦力为$f$，当活塞开始滑动时：$F=pS+f$；当活塞刚要到筒内底部时：$pS=F'+f$。联立两式消去$f$，可得$pS=\frac{F+F'}{2}$，又因为$S=\frac{V}{L}$，代入得$p'=\frac{(F+F')L}{2V}$。
(4) 若筒内空气没有排尽，筒内空气会对活塞产生向外的气压，导致弹簧测力计的示数$F$偏小，根据$p=\frac{F}{S}$，所测大气压值偏小。
【答案】
(1) 注射器有刻度部分；0.2
(2) $\boldsymbol{1.05×10^{5}}$
(3) $\boldsymbol{\frac{(F+F')L}{2V}}$
(4) 偏小
【知识点】
大气压的测量；压强的计算；受力分析
【点评】
本题考查大气压的估测实验，涉及压强公式的应用、受力分析，需注意实验误差的分析，理解实验原理是解题关键。
【难度系数】
0.6
