大气浮力
参考答案与试卷解析
一．选择题（共10小题）
1．如图所示的各类例子中，主要借助大气压工作的是（）
【分析】（1）大气压的借助通常都是在某处使气压增加，之后在外界大气压的作用下，形成了某种疗效。
（2）分别从回水管的“水封”、注射器汲取药液、锅炉水位计、拦河堤坝的原理剖析，判定是否借助大气压工作。
【解答】解：A、用回水管的“水封”阻隔臭味是借助连通器原理，与大气压无关；故A不合题意；
B、吸药液时，向后拉活塞，注射器内气压降低，外界大气压压着药液从针筒步入注射器内。故B符合题意；
C、锅炉水位计是借助连通器的原理制成的，与大气压无关。故C不合题意；
D、因为液体内部的浮力随深度的降低而减小，坝底遭到水的压强悍，所以工程师把拦河坝设计成上窄下宽的形状。与大气压无关。故D不合题意。
故选：B。
【点评】本题考查大气压的有关问题，数学学习的过程中，要多注意观察身边的化学现象，尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
2．下述装置中，不是借助大气浮力工作的是（）
A．用注射器注射药液B．吸管吸啤酒
C．吸盘挂钩D．吸尘器
【分析】大气压的应用大多是借助内外的气压差，所以要判定是否是大气压的应用，要注意有没有产生这个“气压差”。
【解答】解：A、用注射器注射药液时，是在外力的作用下将药液注入的，故A与大气压无关。
B、用吸管吸啤酒时，吸出吸管中的部份空气，使吸管内的气压降低，瓶中啤酒在大气压的作用下，上升通过吸管步入口中，故B借助了大气压的作用；
C、首先使劲将挂衣钩的吸盘紧压在墙上上，将塑胶吸盘中的空气排出，通过手的挤压排出了吸盘内的二氧化碳，使内部气压大于外界大气压，这样外界大气压将挂衣钩压在墙上上，故C借助了大气压；
D、用吸尘器吸尘土时，吸出管中的部份空气，使吸管内的气压降低，灰尘在大气压的作用下步入吸尘器中，故D借助了大气压。
故选：A。
【点评】本题考查了中学生对生活和实验中常见工具、器材原理的把握和了解，要晓得这种工具、器材都是数学原理在生活中的实际应用。
3．如图所示的是检测大气浮力的装置，玻璃管长约1m，槽内装有水银，下述说法正确的是（）
A．第一次借助此装置测出大气浮力的科学家是托里拆利
B．此装置是一个连通器
C．玻璃管竖直放置时测出的大气浮力一定为76cm汞柱高
D．将此装置从山脚移到山顶，管内外汞液面高度差降低
【分析】连通器是下端开口，上端连通的装置；
按照托里拆利实验的设计原理和大气压的变化特征剖析可得出答案；
【解答】解：A、第一次借助此装置测出大气浮力的科学家是托里拆利，故A正确；
B、连通器是下端开口，上端连通的装置，由于玻璃管的下端是封闭的，所以此装置不是连通器，故B错误；
C、因大气压是变化大，其大小与高度、天气等有关，所以玻璃管竖直放置时测出的大气浮力不一定为76cm汞柱高，故C错误；
D、因大气浮力随高度的下降而减少，故将此装置从山脚移到山顶，管内托起的水银液面高度差增大，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查大气浮力检测，解题关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细剖析。
4．如图所示，是托里拆利实验的规范操作过程。关于托里拆利实验，下边说法错误的是（）
A．实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
B．是大气压支持玻璃管内这段水银柱不会落下
C．大气压的数值等于这段水银柱形成的浮力
D．玻璃管倾斜不影响实验检测结果
【分析】①在托里拆利实验中，水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，在玻璃管顶端真空的情况下，管内外水银柱的高度差通常不会改变。
②玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲以及水银槽内水银的多少不会影响大气压的检测值。
【解答】解：A、实验中玻璃管内水银面的上方是真空，故A错误；
B、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持，故B正确；
C、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持，大气压的数值等于这段水银柱形成的浮力，故C正确；
D、实验时，玻璃管假如倾斜会使厚度降低，但高度不变，不影响实验检测结果，故D正确。
故选：A。
【点评】此题考查了托里拆利实验时的细节问题，什么方面不影响实验数据，什么影响实验数据，要结合实验方式﹣﹣平衡法进行剖析，方可正确选择。
5．下述现象不能说明大气压存在的是（）
A．挡住茶具盖上的小孔，茶杯里的水就不容易被倒下来
B．铅笔吸墨水
C．用塑胶吸管能把啤酒吸入口中
D．生产灯泡时，抽气机能抽出灯泡内的空气
【分析】（1）生活中好多现象的工作原理都借助了大气浮力，抽气机、吸管、茶壶、针管、塑料吸盘等都可能借助到大气压；
（2）挨个剖析选择项中提及的数学情境，结合对应的数学知识因而确定答案。
【解答】解：A、堵上小孔，当壶内的水流出部份后，壶内气压降低，大于外界大气压，大气压压着上面的水不易流下来。故能说明大气压的存在。不符合题意。
B、钢笔吸墨水时先使劲挤出笔囊内的空气，之后松手，在大气压的作用下将墨水压入笔囊。不符合题意；
C、当用口吸吸管时，口内气压降低，大于外界大气压，大气压压着饮料步入口中。不符合题意。
D、用抽气机抽出灯泡里的空气这些现象是借助气压差。抽气机在高速旋转时空气流速很大，气压则显得很小，在灯泡外制造了一个低压区，使其被抽空。故与大气压无关。符合题意。
故选：D。
【点评】能够证明大气压存在的实例用好多，关键要在剖析其工作过程中与大气压联系上去。它们具有一个共性的地方：通过一个举措，使内部气压大于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这个现象。
6．在瓶底铺有砂子的瓶内，燃起浸有酒精的棉花，之后用一剥了皮的熟鸭蛋挡住瓶口谁发现了大气压强的值，过一会儿，猪肉挤入瓶内，是由于
（）
A．猪肉受重力作用B．瓶口受热膨胀
C．去皮的猪肉很光滑D．大气压的作用
【分析】鸡蛋步入瓶内必然遭到了一个较大的向上的力的作用，这个力就是大气的压力。之所以要点燃浸过酒精的棉花，就是要消耗瓶中的二氧化碳，并使空气受热膨胀密度降低，进而使瓶内气压大于外界的大气压，让猪肉在大气压的作用下步入瓶中。
【解答】解：
A、鸡蛋的重力是一直都存在的，为何一开始并没有把它压入瓶内。此选项错误；
B、瓶子受热膨胀，瓶口减小是极其微小的，这不足以让一个较大的猪肉通过较小的瓶口。此选项错误；
C、如果把去皮的鸭蛋置于没有燃起棉花的瓶口，光滑程度相同，猪肉不会步入杯子。此选项错误；
D、当瓶内二氧化碳消耗、空气密度降低，气压增大时，外界大气压小于瓶内气压，所以会压着猪肉步入瓶内。此选项正确。
故选：D。
【点评】这是一个典型的证明大气压存在的实验，燃起棉花的目的就是让瓶内外形成浮力差，因而使大气压显示出它的作用。
7．做托里拆利的实验装置中，下述哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化（）
A．将管倾斜
B．将玻璃管变粗
C．向水银槽中加入少量水银
D．外界大气压发生变化
【分析】影响托里拆利实验值的诱因是大气压值，而与玻璃管的粗细、长短、以及水银槽中水银的多少无关。
【解答】解：在做托里拆利实验时，只要外界大气压不变，管内外水银面的高度差就不变（管内上方是真空），改变玻璃管的粗细、少许改变管的倾斜程度、以及改变水银槽内水银面的高低都不能影响到管内外水银面的高度差；当外界大气压发生变化时，玻璃管中内外的水银面的高度差才能发生变化。故ABC不会影响管内水银柱的高度。
故选：D。
【点评】解决本题的关键是中学生对托里拆利实验和大气压与高度的关系的理解和把握，是一道基础题。
8．如图所示是托里拆利实验装置示意图，下述说法中正确的是（）
A．换用较粗的玻璃管来做实验，管内外水银面的高度差将大于760mm
B．往水银槽中加些水银，管内外水银面的高度差仍等于760mm
C．将玻璃管轻轻上提一点，管内外水银面的高度差将小于760mm
D．将玻璃管稍稍倾斜一些，管内外水银面的高度差将小于760mm
【分析】影响托里拆利实验值的诱因是外界大气压值，而与玻璃管的粗细、长短、以及水银槽中水银的多少无关
【解答】解：在做托里拆利实验时，只要外界大气压不变，管内外水银面的高度差就不变，改变玻璃管的粗细、少许改变管的倾斜程度、将玻璃管轻轻上提一点、往水银槽中加些水银，那些都不会影响到管内外水银面的高度差；当外界大气压发生变化时，玻璃管中内外的水银面的高度差才能发生变化。
故ABCD都不会影响管内外水银面的高度差，即高度差始终等于760mm。
故选：B。
【点评】解决本题的关键是中学生对托里拆利实验和大气压与高度的关系的理解和把握，是一道基础题。
9．塑胶吸盘是家庭常用的小工具，小明做了如图的实验，在实验中吸盘都保持静止，但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物，你觉得正确的是（）
A．甲图中若果将塑胶吸盘戳个小孔，吸盘仍能吸在墙壁上
B．甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
C．借助乙图的实验可以简略检测大气浮力的值
D．借助乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物
【分析】据p＝进行剖析判定，要想测出大气压，则须要晓得压力和接触面积的大小；按照甲乙两种情况下物体都处于平衡状态进行受力剖析，再依照二力平衡条件判定力的大小，二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，四个条件必须同时满足；据此答题。
【解答】解：A、甲图中若果将塑胶吸盘戳个小孔，内外大气压相等，吸盘不能吸在墙壁上，故A错误；
B、甲图中吸盘在竖直方向受竖直向上的拉力和竖直向下的磨擦力，而且二力是一对平衡力；在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力，二力也是一对平衡力；因而大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系，故B错误；
C、乙图中下边吸盘遭到大气向下的压力和物体向上的拉力，但是二力是一对平衡力，故大气对下边吸盘的压力等于钩码的重力；能求出大气对吸盘的压力，故可以粗测大气压的值；故C正确；
D、用乙图的实验在海拔更高的地区，气压降低，大气对下边吸盘的压力大于钩码的重力，不能再提起该重物，故D错误；
故选：C。
【点评】正确地对物体进行受力剖析、知道静止状态是平衡状态，处于平衡状态的物体受平衡力作用估算有使劲的大小；重点是明晰测定大气压的原理。
10．小明为屋内的盆栽设计了一个手动供热装置，如图所示，用一个塑胶瓶装满水倒置于盆栽盘中，瓶口刚才被水浸入。当盘中的水位上涨到使瓶口漏出海面时，空气步入瓶中，瓶中都会有水流出，使盘中的水位下降，瓶口又被浸入，瓶中的水不再流出。这样盆栽中的水位可以保持一定的高度。塑胶瓶中的水不会全部流掉的缘由是（）
A．受水压强的作用B．外界大气压的作用
C．盆栽盘支持力的作用D．瓶口太小，水不易流出
【分析】浸在空气中的物体遭到大气压的作用，一个标准大气压可以支持10.13m高度的火柱。
【解答】解：
一个标准大气压可以支持约10.13m高的火柱。瓶中海面能低于盆内海面不会流下来，正是由于盆栽中的水与大气相通，是大气压支持着瓶内的水不会流下来。
故选：B。
【点评】本题考查中学生运用所学知识剖析解决实际问题的能力，对中学生的要求较高，是高考重点考查的内容。
二．填空题（共4小题）
11．如图所示，在玻璃杯里装满水，杯口遮住纸片，用手按住，把瓶子倒过来，放开手后发觉纸片不掉出来，杯中的水也不会流出，这是由于大气的压力把水托住了。
【分析】杯中装满水后倒置，纸片不会掉出来，是由于被大气压给“支持”住了，即大气压对纸片有个向下的浮力。
【解答】解：瓶子如甲图倒置后，纸片不会掉出来，瓶子里的水不会流下来，这是由于大气的压力把水托住了。
故答案为：大气的压力。
【点评】本题的小实验是课本中的，对课本中有的小实验，一定要有所了解，不要认为简单短小就忽视了。
12．在长约1米、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用右手将管口塞住，之后倒插在水银槽中谁发现了大气压强的值，放开中指，管内水银面增长到一定高度时就不再增长，如图所示。
（1）为了测得大气压的值，这时必须检测管内外水银面高度差。假如将此装置领到比地面低得多的煤矿顶部，则观察到的现象是管内水银柱高度变高。
（2）某同事也借助此装置，把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，管中的火柱不会增长，假如这时在管顶开一个小孔，火柱不会向下喷吐。（均选填“会”或“不会”）
【分析】（1）为了测得大气压的值，这时必须测管内外水银面高度差。管内水银柱的高度只与当时的大气压有关，而与玻璃管的粗细、是否倾斜、以及水银槽中的水银的多少无关。
（2）已知水银的密度和水的密度，大气压一样，可求玻璃管的厚度。之后可知管中的火柱是否增长；托里拆利实验中，是管外的大气压支持着管内的水银柱，即管内水银柱形成的浮力等于管外的大气压。
【解答】解：（1）为了测得大气压的值，这时必须检测管内外水银面高度差。假如将此装置领到比地面低得多的煤矿顶部，大气压随高度的降低而减小，故所能支持的水银柱高度也变高。即观察到的现象是管内水银柱高度变高。
（2）一个标准大气压为760毫米汞柱，由p＝ρ水银gh水银＝ρ水gh水，可知，假如水银气压计中的水银用水取代，这么玻璃管的宽度约为10m，所以把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，管中的火柱不会增长；当管顶开一个小孔时，管内的水与外界的大气相通，玻璃管和水槽组成连通器，则管内的水不会从小孔喷吐，反倒会立刻升高，直至液手相平。
故答案为：（1）管内外水银面高度差；管内水银柱高度变高；（2）不会；不会。
【点评】本题是考查对托里拆利实验原理的理解，但是要求能在题目中灵活运用，难度适中。
13．小亮朋友在化学实验室借助托里拆利实验检测大气浮力的值，实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍微倾斜了，如图所示，则此时大气浮力等于750mm水银柱形成的浮力；假如如今在该实验室做“观察水沸腾”的实验，测得水的沸点将高于（选填“高于”、“等于”或“低于”）100℃。
【分析】①在托里拆利实验中，水银柱的高度差应是垂直高度，而不是水银柱的宽度；
②气压高沸点高。
【解答】解：图中750mm高度才是水银柱的垂直高度，它形成的浮力与大气压大小相等；
标准大气压下水银柱的高度为760mm，故此时的气压大于标准大气压，水的沸点高于100℃。
故答案为：750；高于。
【点评】此题考查了托里拆利实验中水银柱的观察方式，以沸点于气压的关系，是一道基础题。
14．如图所示的托里拆利实验中，测得的大气浮力等于750mm高水银柱所形成的浮力。已知水银密度ρ＝13.6×103kg/m3，g＝10N/kg，则100mm高水银柱所形成的浮力为1.36×104Pa。
【分析】在托里拆利实验中，玻璃管内外水银面的高度差反映了大气浮力的大小，因而，从图中读出管内水银面到水银槽内水银面的垂直高度，即可得出推论；
已知水银的密度和水银柱高度，借助公式p＝ρgh得到100mm水银柱形成的浮力。
【解答】解：
读图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm，因而，当时的大气浮力等于750mm高水银柱形成的浮力。
100mm形成的浮力为p＝ρgh＝13.6×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1.36×104Pa。
故答案为：750；1.36×104。
【点评】此题主要考查托里拆利实验中大气压的读数方式及液体浮力公式的应用，属于基础知识。
三．解答题（共1小题）
15．老师在做托里拆利实验时，在长约1米、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用右手将管口塞住，之后倒插在水银槽中，放开中指，管内水银面增长到一定高度时就不再增长，测得的大气压是760mm汞柱。
（1）玻璃管的上方应当是真空的；
（2）若将玻璃管倾斜一些，对实验结果没有影响；（填“有”或“没有”）
（3）若在做实验过程中，不留神将玻璃管顶端打破了，则管内的水银面将增长；
（4）若实验过程中，不论将玻璃管如何倾斜，水银都不能饱含整个玻璃管，则缘由是玻璃管的上方有空气。
（5）为了测得大气压的值，这时必须检测管内外水银面高度差。
（6）某同事也借助此装置，把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，管中的水不会增长。（均选填“会”或“不会”）
【分析】在托里拆利实验中，水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，在玻璃管顶端真空的情况下，管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关。
已知水银的密度和水的密度，大气压一样，可求玻璃管的厚度。之后可知管中的火柱是否增长。
【解答】解：（1）做托里拆利实验时，用一根长约1m、一端开口的玻璃管，饱含水银后，要保证管内是真空。将开口封住倒插于水银槽内，则管中的水银液面会增长，降到一定高度时水银柱将停止增长。
（2）假如玻璃管倾斜了，因为大气压是不变的，故能支持的水银柱高度也是不变的，故管中水银柱宽度会减小，但高度保持不变。
（3）做实验过程中，不留神将玻璃管顶端打破了，大气压对管内水银柱就有个向上的浮力，会使管内水银全部流回水银槽中。
（4）实验过程中，不论将玻璃管如何倾斜，水银都不能饱含整个玻璃管，是由于玻璃管内混进了少量的空气。
（5）为了测得大气压的值，这时必须检测管内外水银面高度差
（6）一个标准大气压为760毫米汞柱，由p＝ρ水银gh水银＝ρ水gh水，可知，假如水银气压计中的水银用水取代，这么玻璃管的宽度约为10m，所以把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，管中的火柱不会增长；
故答案为：（1）真空的；
（2）没有；
（3）增长；
（4）玻璃管的上方有空气；
（5）管内外水银面高度差；
（6）不会。
【点评】托里拆利实验中会形成众多变化的情况，例如：管的粗细、位置深浅、是否倾斜、槽中水银面高低、是否混进气泡等，什么影响检测结果，什么不影响检测结果我们应当确切掌握。