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C
D
D
D
从车内抽出
低于
大气压
750
不变
【分析】
这道题考查物理学史中与大气压测量相关的科学家贡献。解题时需要逐个分析选项中每位科学家的核心成就,匹配“最早测出大气压数值”这一要求:首先回忆帕斯卡、牛顿、托里拆利、伽利略各自的研究领域和成果,排除不符合的选项,最终锁定正确答案。
【解析】
A. 帕斯卡的主要贡献是发现帕斯卡定律,研究液体压强的传递规律,并未测出大气压数值;
B. 牛顿建立了经典力学体系,发现万有引力定律和牛顿三大运动定律,与大气压测量无关;
C. 托里拆利通过托里拆利实验,最早精确测出了大气压的数值,符合题意;
D. 伽利略在力学上研究自由落体运动规律,天文上用望远镜观测天体等,没有涉及大气压的测量。
因此正确答案是C。
【答案】
C
【知识点】
物理学史、大气压的测量
【点评】
本题属于基础识记类题目,考查著名科学家的核心贡献,需要学生准确区分不同科学家的研究领域,避免混淆相关物理学史知识点。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先明确实验原理:加热易拉罐内的液体,液体汽化产生的蒸气排出罐内空气,堵住罐口冷却后,罐内蒸气液化,气压减小,外界大气压大于罐内气压,使易拉罐压瘪。接下来对每个选项逐一分析:
1. 分析A选项:易拉罐被压瘪是外界大气压作用的结果,能直接说明大气压强的存在;
2. 分析B选项:易拉罐形状改变,体现了力能使物体发生形变;
3. 分析C选项:酒精易蒸发,加热后会产生酒精蒸气排出罐内空气,冷却后酒精蒸气液化,罐内气压减小,同样能被外界大气压压瘪,可完成实验;
4. 分析D选项:若罐口不堵住,罐内与外界大气始终相通,罐内气压始终等于外界大气压,易拉罐不会被压瘪。最终找出错误选项。
【解析】
A. 加热时罐内的水蒸发产生水蒸气,排出罐内空气,堵住罐口冷却后,罐内水蒸气液化,罐内气压小于外界大气压,外界大气压将易拉罐压瘪,该现象能说明大气压强的存在,A正确;
B. 易拉罐被压瘪,其形状发生了改变,说明力能使物体发生形变,B正确;
C. 酒精易挥发,加热时酒精蒸发产生酒精蒸气,可排出罐内空气,堵住罐口冷却后,酒精蒸气液化,罐内气压减小,外界大气压会将罐压瘪,因此用酒精代替水也能完成实验,C正确;
D. 若罐口不用橡皮泥堵住,罐内与外界大气始终保持相通,罐内气压始终等于外界大气压,易拉罐不会被压瘪,D错误。
综上,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
大气压强的存在;力的作用效果;汽化与液化
【点评】
本题结合实验考查大气压强、力的作用效果及物态变化的相关知识,核心是理解实验中罐内气压变化的原理,需对每个选项对应的物理过程逐一分析,整体难度不大,注重对实验原理的理解。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,我们需要先明确每个选项对应的物理原理,再对比找出原理不同的实例。首先回忆大气压的应用核心:当物体内部气压小于外界大气压时,大气压会产生相应的作用;而通过外力主动改变压强实现的操作,不属于大气压的应用范畴。接下来逐个分析选项:
1. 分析A选项:吸盘是通过排出内部空气,使吸盘内气压远小于外界大气压,外界大气压将吸盘压在墙面等物体上,利用了大气压。
2. 分析B选项:吸饮料时,嘴吸走吸管内的空气,吸管内气压小于外界大气压,外界大气压将饮料压入嘴中,利用了大气压。
3. 分析C选项:纸片不掉是因为杯内水的压强加上杯内剩余空气的压强小于外界大气压,外界大气压将纸片托住,利用了大气压。
4. 分析D选项:注射药液时,是通过手对注射器活塞施加推力,增大注射器内的压强,将药液推入体内,这个过程是利用外力改变压强,没有利用大气压。
对比四个选项,A、B、C都利用了大气压,D的原理与其他三个不同。
【解析】
A. 吸盘:排出内部空气后,外界大气压将其压在物体表面,利用大气压工作。
B. 吸饮料:吸管内气压减小,外界大气压把饮料压入口腔,利用大气压工作。
C. 纸片不掉:外界大气压大于杯内压强,托住纸片,利用大气压工作。
D. 注射药液:通过手的推力增大注射器内压强,将药液注入体内,原理是外力改变压强,未利用大气压。
综上,D的作用原理与其他三个不同。
【答案】
D
【知识点】
大气压的应用;压强的改变
【点评】
本题主要考查大气压的应用与其他压强改变方式的区分,需要准确理解大气压作用的本质是内外气压差,同时注意区分主动施加外力改变压强的情况,对生活中物理现象原理的辨析能力有一定要求。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先回忆“估测大气压”实验的原理$p=\frac{F}{S}$,再逐一分析每个选项:
1. 分析A选项:推活塞至筒底是为了排尽内部空气,让注射器内部接近真空,此时拉动活塞的拉力才近似等于大气对活塞的压力,该思路正确;
2. 分析B选项:若装置漏气,注射器内残留空气会对活塞产生向外的压强,导致拉动活塞的拉力$F$偏小,根据$p=\frac{F}{S}$,计算出的大气压值会偏小,该逻辑成立;
3. 分析C选项:注射器横截面积$S$可通过刻度部分的容积$V$除以刻度部分长度$L$得到($S=\frac{V}{L}$),无需测量注射器全部长度,该方法可行;
4. 分析D选项:根据$F=pS$,大气压$p$为定值,粗细不同的注射器横截面积$S$不同,那么所需拉力$F$必然不同,该选项错误,符合题目要求。
【解析】
A. 将活塞推至注射器筒的底端,能排尽筒内空气,使注射器内部接近真空,保证拉动活塞时的拉力近似等于大气压力,该选项正确;
B. 若装置漏气,注射器内残留的空气会对活塞产生向外的压强,导致拉动活塞所需的拉力$F$偏小,由$p=\frac{F}{S}$可知,计算出的大气压值会偏小,该选项正确;
C. 注射器的横截面积$S$可通过刻度部分的容积$V$与刻度部分长度$L$的比值计算($S=\frac{V}{L}$),因此不需要测量注射器的全部长度,该选项正确;
D. 根据$F=pS$,大气压$p$是定值,粗细不同的注射器横截面积$S$不同,那么拉动活塞所需的拉力$F$大小不同,该选项错误。
综上,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
大气压的估测;压强公式的应用
【点评】
本题围绕“估测大气压”实验展开,考查实验操作目的、误差分析及压强公式的应用,需熟练掌握实验原理与各环节细节,才能准确判断选项正误。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这道题,首先要理解“负压”的核心含义:内部气压低于外部气压。首先分析抽气机的作用,为了让车内形成负压环境,需要将车内被污染的空气排出,以此降低车内气压;再结合空气流动的规律——空气从气压高的区域流向气压低的区域,就能明确清洁空气的流动动力是大气压。
【解析】
负压救护车的核心是让车内形成负压环境,防止污染空气外泄,具体过程如下:
1. 抽气机的功能是将经消毒、杀菌处理后的被污染空气从车内抽出,减少车内空气总量;
2. 车内空气被抽出后,车内气压低于车外大气压,形成“负压”状态;
3. 由于车外大气压高于车内气压,在大气压的作用下,清洁的空气只能由气压更高的车外流向气压更低的车内,避免污染空气向外扩散。
【答案】
从车内抽出;低于;大气压
【知识点】
1. 大气压强的应用
2. 气压差的作用
【点评】
本题结合生活中的负压救护车场景,考查对大气压强及气压差的理解,需要将物理知识与实际应用结合,理解负压的本质是内外气压差,侧重基础知识的应用考查,有助于提升学生用物理知识解释生活现象的能力。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,需明确托里拆利实验的核心原理:大气压的数值等于管内外水银面的高度差所对应的水银柱压强,而非玻璃管的总长度。
1. 首先确定管内外水银面的高度差:观察图中数据,管内水银面到槽底部的距离为760mm,槽内水银深度为10mm,因此管内水银面与槽中水银面的高度差为760mm - 10mm = 750mm,这就是大气压对应的水银柱高度。
2. 分析管上提后的高度差变化:托里拆利实验中,管内外水银面的高度差由外界大气压决定,只要外界大气压不变,且管口未离开水银面,无论将玻璃管上提还是下压,管内外液面的高度差都不会改变。
【解析】
1. 计算大气压对应的水银柱高度:
根据托里拆利实验原理,大气压值等于管内外水银面的高度差产生的压强。由图可知,管内水银面与槽中水银面的高度差:
$ h = 760\ \mathrm{mm} - 10\ \mathrm{mm} = 750\ \mathrm{mm} $
因此当时的大气压等于750mm高水银柱所产生的压强。
2. 分析管上提后的高度差变化:
托里拆利实验中,管内外水银面的高度差由外界大气压决定。当外界大气压不变时,将管上提5mm(管口未离开水银面),管内外液面高度差不会发生变化。
【答案】
750;不变
【知识点】
托里拆利实验,大气压的测量
【点评】
本题聚焦托里拆利实验的核心考点,重点考查对“大气压对应管内外水银面高度差”这一原理的理解,以及高度差与玻璃管位置无关的实验特点。题目属于基础题型,需牢记实验原理,避免混淆玻璃管长度与液面高度差的概念。
【难度系数】
0.8