重难点12气体和流体产生的压强-2022年中考物理热点及重难点专练试卷（原卷+解析）

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专项三  力学重难点12  气体和流体产生的压强【重点知识梳理】12.1气体压强存在的实例与常见的应用1.存在的实例：①马德堡半球实验；②瓶吞鸡蛋实验；③覆杯实验等。2.常见的应用：①吸管吸饮料；②人呼吸；③拔火罐；④钢笔吸水；⑤针管吸药液；⑥塑料吸盘等。12.2气体压强的测量1. 标准大气压（atm）:1标准大气压相当于760mm水银柱产生的压强。1atm=1.01×105Pa。2. 托里拆利实验中水银柱高度的变与不变序号情形测量值变化情况1改变玻璃管的粗细与形状不变化2玻璃管口离水银面浅一些与深一些不变化3水银槽中水银多一些与少一些不变化4玻璃管略微倾斜一些不变化5玻璃管底部有少量空气变小6在高山底与在高山上做实验变小7在地面做实验与地面下的深井中做实验变大8在玻璃管顶部开一小孔液面下降至与水银槽中水银相平9在玻璃管的中间不开一小孔小孔以上部分升到管顶部，以下部分下降直到与槽内水银面相平10当地气压升高（降低）变大（小）11玻璃管严重倾斜无法测出大气压值12.3气压的变化1.与海拔的关系：海拔越高，气压越低。2.与天气、季节的关系：一般晴天比阴天高；冬季比夏季高。3.沸点与气压的关系：液体的沸点随气压的增大而升高。应用：高压锅等。4.气压与体积的关系：质量和温度不变时，气体的体积越大，气压越低。应用：打气筒等。12.4流体压强与流速的关系在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。【难点知识突破】12.1气压的变化与测量 1. 托里拆利实验中出现的变化如上表所示，理解记忆，结合实际分析即可。【例题分析】【例1】用托里拆利实验测定大气压的数值（玻璃管内水银面上方是真空）。下列过程会导致测量数值发生变化的是（    ）A．将实验从山下移到山上                B．使玻璃管稍下降一点C．使玻璃管稍倾斜一点                  D．换用稍粗点的玻璃管【答案】A【解析】托里拆利实验测定大气压的实验中，会导致示数变化的有：海拔高度；大气压；管底不是真空；试管倾斜得较厉害；顶部或中部开孔等。A正确，选A。2.对于其它因素引起的变化，主要是海拔高度对气压的影响。海拔越高，气压越低。在海拔3000m以内，大约每升高10m,大气压减小100Pa。液体的沸点随气压的升高而升高。高压锅就是利用这个原理，通过增大锅内的气压，提高沸点，使食物易熟。【例2】（2021重庆）“沿洄划转如旋风，半侧船头水花没”，这是描写船过漩涡时，漩涡中心流速大，中心的水压___________（选填“大于”或“小于”）周围的水压而造成的惊险情景；峨眉山顶“煮米不成饭”，是因为峨眉山顶气压___________（选填“高”或“低”），水的沸点低造成的。【答案】小于    低    【解析】流体流速大的地方压强小，船过漩涡时，漩涡中心流速大，压强小，中心的水压小于周围的水压。海拔越高，气压越低，峨眉山上的大气压比平原上的要低；又因为液体沸点随液面上气压的减小而降低，所以在峨眉山顶水的沸点低于100℃，在峨眉山顶用普通锅煮饭，往往不熟。3.其它方法粗略测量大气压：常见的有利用皮碗和针筒。这里一定要注意尽可能将它们里面的空气排除干净，以减小误差。造成实验误差过大的主要原因有：①空气未排好；②测量面积有误差；③承受的重力测量有误差。12.2应用流体压强与流速关系解释现象分析这类问题，首先要明确：流速大的地方，压强小。再结合受力面积与压强的关系，分析压力的变化，最后根据力与运动的关系分析。【例题分析】【例3】（2021·四川凉山彝族自治州·中考真题）观察图甲中汽车的外形可知，若汽车在水平路面上急速行驶，由于车上、下表面空气的流动速度不同，车对地面的压力会______（选填“变大”“变小”或“不变”），从而使车与地面之间的摩擦力______（选填“变大”“变小”或“不变”），车容易失控。为了避免发生上述意外情况，有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”，其外形应选用图乙中的______（选填“A”或“B”）。【答案】变小    变小    B    【解析】汽车在水平路面上急速行驶,由图甲可知，相同时间内汽车上表面空气通过的路程较长，根据v=s/t可知：汽车上表面空气的流动速度大于下表面流动的速度，因气体流速大的地方压强小，故汽车上表面受到的压力小于下表面受到的压力，汽车产生向上的升力，汽车对地面的压力会变小。因在接触面粗糙程度相同时，压力越小，摩擦力越小，根据汽车对地面的压力会变小，从而使车与地面之间的摩擦力变小，车容易失控。为了避免发生上述意外情况，有些跑车为了提高“抓地力”，即应增大车对地面的压力，在车尾安装了一种“气流偏导器”， 其外形应选与汽车外形相反的形状，即用图乙中的B。12.3飞机升力产生的原因分析飞机的机翼上凸下平，当气流在相同时间内流过机翼时，通过上方的气流速度比下方的大，所以上方的气压小于下方的气压，形成竖直向上的压强差，从而形成竖直向上的压力差，这就是飞机的升力。注意：飞艇、气球主要是利用浮力在升空。利用的是内外气体的密度差，形成浮力。【例题分析】【例4】（2021武威）我国国产大飞机鲲龙AG600，是目前全球在研的最大的水陆两栖飞机，我国拥有所有核心技术完全知识产权，该机于2021年3月4日完成灭火任务系统首次科研试飞。AC600可以通过在水面20秒的滑行，一次汲水12吨，汲水后飞机在空中匀速直线飞行时，向上的升力________飞机总共的重力；飞行时机翼上方受到空气的压力________下方受到空气的压力（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）。  【答案】 等于   小于     【解析】汲水后飞机在空中匀速直线飞行时，则不论是在水平方向还是竖直方向上，升力等于飞机所受的总重力。 由于飞机上方的空气流速大于下方，故机翼上方的压强小于下方压强，机翼上浮的压力小于飞机下方的压力。【巩固练习】1.（2021·浙江衢州市·中考真题）如图所示，用吸管吸饮料，让饮料进入口中的力是（   ）A．大气压力 B．饮料的重力C．手握玻璃杯的力 D．玻璃杯对饮料的支持力【答案】A【解析】A．用吸管吸饮料时，先把吸管内的空气吸走，使管内气压减小，在外界大气压的作用下，汽水就被压进吸管里．A正确。B．饮料所受重力的方向是竖直向下，不是让饮料进入口中的力，B错。C．手握玻璃杯的力和摩擦力是一对平衡力，是防止杯子掉落的力，C错。D．玻璃杯对饮料的支持力是饮料重力引起的，不是让饮料进入口中的力，D错。选A。2.（2021成都）如图所示的情景中，下列说法正确的是（　　）A．市民积极接种疫苗，用注射器将药液注入肌肉时利用了大气压 B．塑料挂钩的吸盘能贴在玻璃表面，是因为吸盘对玻璃有吸引力 C．测量成都各地气压值，青城山顶峰大气压比天府广场大气压低 D．用真空采血管抽血，血液流入管中时，管内气压高于人体血压【答案】C【解析】A.注射时，医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中，与大气压无关，A错。B.塑料吸盘挂钩能贴在瓷砖上挂毛巾，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上，B错。C.大气压的大小与高度有关，高度越高，气压越小，青城山顶峰的高度高，所以大气压比天府广场大气压低，C正确；D.真空采血管在组装后应保持一定的负压，即真空试管内气体的压强小于人体血压，使血液可以顺利采出，D错。选C。3.（2021菏泽）下列生活中的现象均与气压有关，其中一个利用的原理与另外三个不同的是（   ）            A. 吸饮料                    B. 拔火罐
C. 高压锅煮饭            D. 吸盘紧贴在墙面【答案】 C      【解析】吸饮料、拔火罐、吸盘吸在墙上这三项都是利用了大气压来完成的，而高压锅是根据气压越高沸点越高来工作的。 选C。4.（2021攀枝花）下列各图所示的情境中，利用了“流体压强与流速的关系”原理的是（　　）A．图甲所示飞机机翼形状，可以产生升力 B．图乙所示水库堤坝设计成“上窄下宽” C．图丙所示地漏存水杯可以隔离下水道异味 D．图丁所示用吸管喝饮料【答案】A【解析】A.相等时间内，空气经过飞机机翼上方时，路程长，空气流速大，空气压强小，空气经过飞机机翼下方时，路程短，空气流速小，空气压强大，故飞机受到向上的压强差，受到向上的升力作用，这是利用流体压强跟流速的关系，A正确。B.水库堤坝制成上窄下宽的形状，为了防止液体压强随深度的增加而增大给堤坝造成危害，B错。C.地漏存水杯是连通器，连通器中装同种液体时，液体静止时，液面相平，故地漏存水杯中水起到水封的作用，能隔绝下水道的异味，C错。D.用吸管喝饮料，吸气时吸管内的气压减小，饮料在大气压作用下进入嘴里，这是利用大气压的结果，D错。选A。5.（2021宜昌）下列与压强有关的生产生活实例的说法，不正确的是（　　）A．三峡大坝的坝体横截面上窄下宽，是因为坝底受到水的压强大B．飞机能够腾空而起是因为机翼上下表面气体的流速不同产生向上的升力C．青藏高原边防战士用高压锅煮面条，是因为海拔越高，大气压越大D．用真空吸盘搬运沉重的钢板是利用大气压来完成的【答案】C【解析】】A．液体深度越深压强越大，三峡大坝的坝体横截面上窄下宽，是因为坝底受到水的压强大，大坝做的宽耐压，A正确。B．飞机能够腾空而起是因为机翼上表面空气流速大，压强小，下表面气体的流速小，压强大，从而使飞机产生向上的升力，B正确。C．青藏高原边防战士用高压锅煮面条，是因为海拔越高，大气压越小，水的沸点越低，用高压锅可以提高水的沸点，从而把食物煮熟，C错。D．用真空吸盘搬运沉重的钢板时，由于吸盘内是真空，外界的大气压把钢板牢牢地压在吸盘上，是利用大气压来完成的，D正确。选C。6.（2021邵阳）下列对“清风不识字，何必乱翻书”的解释最符合科学道理的是（　　）A．空气流速越慢的地方，气体压强越小 B．气体压强随高度的增加而增大C．气体压强随高度的增加而减小 D．空气流速越快的地方，气体压强越小【答案】D【解析】“清风不识字，何必乱翻书”指的是压强与空气流速的关系，而空气流速越慢的地方，气体压强越大；空气流速越快的地方，气体压强越小。书的上表面空气流速快，下表面空气流速慢，形成向上的压强差，使得书页翻了过来。选D。7.（2021天津）图所示是一个盆景自动供水装置，由于________的作用，瓶中的水不会全部流掉而有部分保留在瓶中；锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上（如图所示），此做法主要利用了锤头具有________。  【答案】 大气压     惯性     【解析】开始由于大气压的作用，瓶内的水不会流出来，当水面下降露出瓶口时，有一部分空气进入瓶中，使一部分水流出瓶口来浸没瓶口，瓶内的水又会在大气压的作用下不再流出。 锤头和锤柄原来一起运动，锤柄因撞击而静止，而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态，就紧套在锤柄上了。8.（2021菏泽）压强知识在生活中有广泛的应用：船闸是利用________的原理来工作的；墨水被吸进钢笔是由于________的作用。    【答案】 连通器      大气压   【解析】河流的上、中、下游都开口，当船闸打开时，上、中、下游相连通，因此船闸利用的是连通器原理。 按压钢笔笔管时，笔管中空气被排除，笔管内气压小于外界大气压，在大气压的作用下，墨水被挤进笔管中。9.（2021云南）我国自主研发设计、制造的世界首台高温超导高速磁浮列车，设计时速620千米，合 　　m/s（结果保留整数）。列车进站时，车体附近气体流速快，压强 　　，为避免候车乘客被“吸”向列车，乘客必须站在安全线以外的区域候车。【答案】172     小【解析】620km/h≈172m/s。列车进站时，车体附近气体流速快，压强很小，人外侧的压强大于内侧压强，人在内外压强差的作用下，被压向列车出现事故。10.（2021广东）唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速______ 、压强______ ，从而产生一个向______ 的力。【答案】大  小  上【解析】秋风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度大，压强小；屋内空气流动速度小，压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，产生一个向上的压强差和压力差，所以秋风“卷”走屋顶茅草。11.（2021海南）近期某地出现了龙卷风特殊天气，龙卷风内外存在巨大的压强差是由于其中心空气流速大，压强______ ，导致周边的物体被“吸入”龙卷风中心；某人用手机拍下龙卷风的照片，手机镜头相当于______ 透镜。【答案】小   凸【解析】根据流体压强和流速的关系可知，“东方之星”游轮受龙卷风的影响而倾覆，这是因为龙卷风的中心空气流速大、压强小。手机镜头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像。12.（2021云南）新冠肺炎疫情中使用负压救护车救治和转运感染者，“负压”就是通过技术手段使车内气压　　外界气压，使新鲜空气流入车内，而车内被污染的空气通过无害化处理后排出，最大限度地减少医护人员与病人交叉感染。救护车疾驰而过，以路旁的树木为参照物，医护人员和患者都是　　的。【答案】小于     运动【解析】负压救护车：通过技术手段使车内气压小于外界气压，使新鲜空气流入车内，而车内被污染的空气通过无害化处理后排出。救护车疾驰而过，以路旁的树木为参照物，医护人员和患者都是运动的。13.（2021北京）为了说明分子之间有引力，小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验，如图所示，铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N，两个铅柱接触面的面积为3cm2，当悬挂重物所受的重力为20N时，两个铅柱没有被拉开。于是，小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为1×105Pa，于是她认为两个铅柱之所以没被拉开，是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据，判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论。【解析】以B为研究对象，则B收到竖直向上的大气压力F气；竖直向下的力：自身重力GB和B下面所挂重物G物。①F气＝P气S＝1×105Pax3×10﹣4m2＝30N；②GB+G物＝2N+20N＝22N；③因为F气＞GB+G物；仅靠大气压也能使铅块无法被拉开，所以小明的实验无法证明分子间存在引力。14.（2021上海）小明在高海拔地区旅行，发现鸡蛋煮不熟，查阅资料发现煮鸡蛋需要达到一定温度，水温达到沸点后温度在不断提升，不同气压下沸点不同，以下是气压和温度之间的关系。实验序号大气压（kPa）沸点（℃）10.518121.0110032.03120（1） 气压和沸点的关系______（2） 说明鸡蛋煮不熟的原因______（3）在高原上想要快速煮熟鸡蛋需要：______A．耐烧的锅          B．比热容大的锅      C．内部气压高的锅【答案】见解析    见解析    C    【解析】（1）由表中数据可知，同一地点，大气压越高，沸点就越高；大气压越低，沸点就越低。（2）高原大气压较低，水的沸点低，所以鸡蛋煮不熟。（3）AB．耐烧的锅和比热容大的锅不会提高水的沸点，不能使鸡蛋快速煮熟，AB错。C．内部气压高的锅，因为锅内气压大，水的沸点高，可以使鸡蛋快速煮熟，C正确。选C。15.（武威）学完大气压之后，老师布置了用带挂钩的塑料吸盘估测大气压的大小的实验，如图甲所示。小刚实验小组现有带挂钩的塑料吸盘、量程为5N的弹簧测力计、玻璃板。    （1）他们设计了如下实验步骤：  A．记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力B．小刚将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘C．用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直至吸盘刚要离开玻璃板D．测量吸盘与玻璃板接触面的直径d，计算吸盘与玻璃板的接触面积S=1.0×10-4m2 E.根据p=F/S  ，计算出大气压的大小p你认为合理的实验步骤顺序应该是________（选填“①”或“②”）；①DBACE      ②BDCAE（2）排好序后进行实验弹簧测力计拉至最大读数，吸盘仍未脱离玻璃板。若大气压按照约为 1×105Pa 计算，弹簧测力计量程至少要大于________N；    （3）因为没有多余的大量程弹簧测力计，小刚运用其它器材结合所学物理知识设计了如图乙所示方案测量，保持轻杆水平，在吸盘刚要离开玻璃板时，弹簧秤读数是________N，可计算出大气压值为________ Pa ；    （4）他们发现实验结果明显比真实气压值小，其中的原因可能是________。（答1条即可）    【答案】 （1）②    （2）10   （3）2.6    7.8×105Pa   （4）吸盘内的气体没有排干净   【解析】（1）选②，因为缓慢拉动弹簧测力计，直至刚刚脱落时，此时弹簧测力计的示数才是大气压力。 （2）此时的大气压力为 F=Ps=1×105Pa ×1.0×10-4m2 =10N，所以弹簧测力计量程至少要大于10N。（3）如图所示，倒着读数，分度值为0.2N，故读数为2.6N，根据杠杆平衡，可以绳子的拉力为 F1= =3×2.6N=7.8N ,故此时的大气压力为7.8N，则大气压强为p= = = 7.8×105Pa。（4） 他们发现实验结果明显比真实气压值小，因为吸盘内的空气不可能全部排干净。