考点09大气压强、流体压强
【五年中考】
一、单选题
1.(2023·山西·统考中考真题)2023年5月28日12时31分,我国自行研制、具有自主知识产权的C919大型客机圆满完成首个商业航班飞行,正式进入民航市场。下列关于C919飞机说法正确的是( )
A.飞机机翼外形做成上凸下平是为了获得升力
B.飞机在上升过程中,舱外的大气压会变大
C.飞机驾驶员通过超声波和塔台工作人员联络
D.飞机采用碳纤维材料来减轻机身质量是利用该材料比热容小的特性
2.(2013·山西·中考真题)生活中许多物品都用到了物理知识,下列对应关系正确的是( )
A.
家用简易喷雾器连通器的应用
B.
粘贴式挂衣钩大气压的应用
C.
B超电磁波的应用
D.
升降式晾衣架滑轮组的应用
二、填空题
3.(2012·山西·中考真题)挂衣钩紧紧吸在墙壁上,是由于受到 作用.如图所示,说明流速越大的位置,压强越 .
4.(2013·山西·中考真题)如图是“辽宁号”航母指挥员正在用“走你”的动作指挥飞机起飞的情景.飞行员看到指挥员向后退去,是以 为参照物,飞机 (填“顺”或“逆”)风时更容易起飞.
三、科普阅读题
5.(2022·山西·统考中考真题)阅读短文,回答问题。
一起向未来
2022年4月16日,圆梦天宫,英雄凯旋,在太空“出差”183天的中国航天员三人组平安返回地球。随着我国航天事业的不断发展,让普通人进入太空旅行的计划正在逐步实施。未来,会有更多的人实现上九天揽月的飞天梦。
太空中没有空气,人若暴露在太空中无法获得氧气,这种状态下1s就会失去意识;太空中没有作用于身体的大气压,体液就会快速沸腾,从而使身体组织膨胀,体温降低而冻结;太空中处于真空状态,阳光直射下温度可高达120℃,而在阴影处温度则会骤降至-150℃;太空中还有速度极快的微小陨石,人体一旦碰到将造成极大伤害。
为实现太空旅行,人们不断研发各类宇航服,每一批新型宇航服的诞生都是人类技术的又一次巨大飞跃。可以想象,未来的宇航服将是个人太空旅行的宇宙飞船。
(1)太空中没有作用于人体的大气压,体液就会快速 ,其原因是 。
(2)沙克尔顿环形山位于月球南极,在山的边缘阴影区永无日照,保持着太阳系最低温的记录,请你推测这个最低温可能是 ℃。
(3)假如,你穿着自己设计制作的宇航服,在星空中遨游、月球上漫步。你的宇航服应具备哪些功能? 。
6.(2016·山西·中考真题)“科技给我力量,创新伴我成长”.在刚刚结束的学校科技创新节活动中,“创新”学习小组的同学们用一只蜡烛使小汽艇开动起来,获得创意一等奖。同学们展示了制作过程:用中空铜管在高温下弯曲成螺旋状制成发动机,用双面胶发动机黏在塑料泡沫船体上.然后将铜管里注满水,把汽艇放入水池中,点燃放在螺旋状铜管下的蜡烛,铜管中的水被加热后管内压力变小,池中的水就会从管外流入管内.如此一来,铜管内的水再次被加热,反复进行,汽艇就不断前行.
请你阅读上述“制作过程”,回答下列问题:
(1)蜡烛汽艇发动机把内能转化为 能;铜管内水沸腾后产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出时,喷出去的水就会给汽艇一个向前的力,这是因为物体间力的作用是 。汽艇铜管中的水喷出后,管内压力变小,在 作用下,池中的水从管外流入管内。
(2)如何提高汽艇运动的速度,请你给“创新”小组的同学们提出一条合理的建议:
【两年模拟】
一、单选题
1.(2023·山西·山西实验中学校考一模)同学们梳理了与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A.甲图实验,高铁站台边,人必须站在黄色线以外(即安全线左侧)的区域候车
B.乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C.丙图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
D.丁图实验,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
2.(2023·山西运城·山西省运城中学校校考三模)如图所示,我国自主设计制造的隐形歼击机“歼-20”进入人民空军序列!这标志着中国已成为世界上继美国之后第二个装备先进隐形战机的国家,亚洲的天空又多出了一支捍卫和平的强大空中作战力量。关于该歼击机的相关物理知识,下列说法中正确的是( )
A.若飞行时歼击机所受外力全部消失,它将做减速运动
B.歼击机升空时受到的浮力大于自身的重力
C.歼击机匀速向上飞行时,重力势能逐渐减小
D.歼击机匀速向下飞行时,动能将保持不变
3.(2023·山西·山西实验中学校考模拟预测)如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,它创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。该浮空艇是软式飞艇,上升过程中需要通过调整气囊中的气压来保持外形不变。下列判断正确的是( )
A.浮空艇上升过程中受到的浮力变大
B.浮空艇上升过程中排开空气的体积变大
C.浮空艇上升过程中受到的大气压不变
D.浮空艇受到的浮力等于排开空气的重力
4.(2023·山西晋中·统考一模)如图是我国自主研发的“极目一号”T型浮空艇示意图。艇体采用轻质材料制成,浮空艇有两个气囊,一个是主气囊,下边腹部还有一个小的副气囊,副气囊内充有空气,通过调节副气囊中的空气实现上升(图甲)、下降(图乙),且升下降过程中艇体总体积不变。下列有关说法正确的是( )
A.浮空艇上升过程中受到的浮力变大
B.浮空艇上升下降过程中自身重力不变
C.浮空艇上升过程中受到的大气压强变大
D.浮空艇受到的浮力等于排开空气的重力
5.(2023·山西太原·太原五中校考一模)2022 年 5 月,我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇(如图)顺利升至 9032m 高空, 创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。小明查阅资料了解到:高度越高大气越稀薄,浮空艇上升过程中艇体体积不变。浮空艇在匀速上升过程中,下列说法正确的是( )
A.所受空气浮力大小逐渐变小
B.所受空气浮力大于自身重力
C.所受浮力大于排开空气重力
D.所受大气的压强会逐渐增大
二、填空题
6.(2023·山西太原·统考一模)如图所示,小明发现夜市的网红冰激凌在“开水”中不熔化,通过查阅资料得知“开水”是常压下沸点为﹣196℃的液氮,你认为上文提到的“开水”煮冰激凌不化是真的吗? ,理由是 。
7.(2022·山西晋中·统考模拟预测)如图是一款全自动擦玻璃机器人,可通过手机APP一键控制。工作时,它底部的真空泵抽走机身和玻璃之间的空气,在 作用下牢牢地“吸”在竖直的玻璃上。使用者是通过手机发出的 传递信息控制擦玻璃机器人工作。
8.(2022·山西·校联考模拟预测)如图甲所示为日常生活中用的高压锅,用高压锅煮食物熟得快,其原因是液面气压越高,液体的沸点 (选填“越高”或“越低”);图乙所示装置,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会 (选填“上升”、“下降”或“不动”)。
9.(2022·山西·校联考模拟预测)2021年12月3日,“中老铁路”建成通车。“澜沧号”列车的候车站台上设有黄色警戒区域,如图所示。当列车进站时,列车与警戒区域之间的空气流速变大,压强 (选填“变大”或“变小”),会对乘客产生一个 (选填“朝向”或“远离”)列车的压强差,所以乘客在候车时不得跨过警戒区域,以免发生危险。
10.(2023·山西晋中·统考一模)在科技创新大赛中,小亮设计了如图所示的自制赛车模型,为了使赛车在快速行驶时增大压力,从而增大摩擦力,小伟想在尾翼处安装上气流偏导器,你认为 (选填“A”或“B”)款气流偏导器更合适,原因是 。
三、实验题
11.(2023·山西·校联考模拟预测)如图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
①图甲实验装置的组装顺序应为 (选填“自上而下”或“自下而上”);
②实验中某次温度计的示数如图乙,为 ℃,根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图象如图丙,由图可知本实验中的沸点为 ℃,由水的沸点可知此时大气压 1标准大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”);
③撤去酒精后,水仍能继续沸腾一小段时间,其原因是 。
12.(2023·山西太原·统考一模)晴朗的夏日,小明和同学们去汾河公园骑行。骑行中发现:在烈日下暴晒的自行车轮胎有爆裂现象。他猜想气体压强大小可能与气体温度有关。回家后,他将一定质量的气体放入体积不变的容器中,借助压强传感器探究气体压强与温度的关系,实验数据如表。请你解答:
气体温度t/℃ 0 25 50 75 100
气体压强p/×103Pa 100 110 120 130 140
(1)在图中画出气体压强与气体温度关系的图像;( )
(2)根据实验数据分析,车胎爆裂的原因是 ;
(3)根据以上探究,猜想气体压强大小还可能与气体的 有关。
四、简答题
13.(2023·山西·校联考模拟预测)着人们生活水平的提高,轿车已逐渐进入百姓家庭,大多数轿车的外形纵截面类似于飞机机翼的纵截面(俗称“流线型”)
(1)流线型设计有何优点?
(2)这样形状的轿车高速行驶时,对地面压力会减小,出现发飘现象。请用所学物理知识分析其原因?
五、综合题
14.(2022·山西·校联考三模)生活处处有物理,留心观察皆学问.小朱观察到汽车应用了大量物理知识.
(1)汽车的导航系统是通过汽车和卫星之间传递信息来确定汽车所处的位置,在这个过程中是通过 来传递信息的,它的传播速度是
(2)汽车尾部的导流板做成上平下凸的形状(如图),行驶时气流对导流板上面的压强 (填“大于”或“等于”或“小于”)对导流板下面的压强.
(3)汽车上还有哪些地方应用了物理知识,请举一例并解释(不能举本题中已出现的知识):
例如:A.应用:轮胎上有花纹. 原理:增大表面粗糙程度,增加摩擦.
B.应用: . 原理:
(4)某汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶,输出功率是90kW,则车受到的阻力是 N,前轮(驱动轮)受到地面给它的摩擦力的方向向 (填“前”或“后”).
六、科普阅读题
15.(2023·山西吕梁·统考一模)阅读短文,回答问题。
客机C919
如图所示是大型客机C919,它是我国首款按照最新国际适航标准制造,且具有自主知识产权的民用飞机。C是China的首字母,第一个9的寓意是“天长地久”,19的寓意是客机最大载客量为190人。它是我国建设创新型国家的标志性工程。
客机C919的制造采用了大量密度小、硬度大的复合材料,其机身采用四面式风挡,视野开阔,其表面光滑,外形做成流线型。该机携带有更高传输速度的定向通讯装置,可以与地面接收站或通讯卫星之间进行高速数据传输。C919机翼长约36米,除了装有起落架之外,还能储存大量的燃油。同时,较国外同类型飞机的机舱噪声来说,C919机舱内的噪声降到了60分贝以下,优势明显。
(1)客机C919与通讯卫星之间是通过 (选填“电磁波”或“超声波”)进行高速数据传输的;
(2)客机C919在空中上升的过程中,飞机外壳受到的大气压力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);这个过程中飞机外壳的温度会升高,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能;
(3)文中体现C919材料特点的一句话是 。
参考答案:
【五年中考】
1.A
【详解】A.飞机机翼外形做成上凸下平是利用机翼上方空气流速大,压强小,形成上下表面的压力差,从而获得升力,故A正确;
B.飞机在上升过程中,高度增大,大气压变小,即舱外大气压会变小,故B错误;
C.真空不能传声,所以飞机驾驶员是通过电磁波和塔台工作人员联络,故C错误;
D.飞机采用碳纤维材料是利用体积相同,密度越小,质量越小来减轻机身质量,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】考点:流体压强与流速的关系,大气压,超声波,滑轮组.
分析:A中的家用简易喷雾器是利用流体的压强与流速关系的原理制成的,当流速增大时,压强减小,瓶中的液体在大气压的作用下上升而被喷出,故A不对;B中粘贴式挂衣钩是利用胶的粘力将挂衣钩粘在竖直墙壁上的,如果是吸盘式挂衣钩,则是利用大气压的原理,故B不正确;C中的B超是利用超声波的原理工作的,故C不对;D中的升降式晾衣架是利用滑轮组省力的的原理工作的,故D正确.
3. 大气压(或大气压强) 小
【详解】[1]挂衣钩与光滑墙壁之间气体的压强远小于大气压,所以挂衣钩被紧紧地压在墙壁上。
[2]图中纸条上方的空气流速比纸条下方的大,所以压强较小,纸条向上飘动。
4. 飞机(飞行员自己) 逆
【详解】考点:参照物的选择,流体的压强与流速的关系.
分析:由于飞行员看到指挥员向后退去,是以飞机或飞行员自己为参照物判断的,因为飞机或飞行员自己相对于指挥员的距离在变化;飞机逆风飞行时,飞机表面的空气流速比顺风时大,飞机上、下表面产生的压强差较大,飞机更容易起飞.
5. 沸腾 气压低,沸点低 -150 能制氧、能保证宇航服内气压正常、设计的太空服要能、防撞等
【详解】(1)[1][2]液体的沸点受气压的影响,气压越低,沸点越低,太空中是真空,没有空气,也就没有作用于人体的气压、因此,太空中体液就会快速沸腾。
(2)[3]太空中处于真空状态,阳光直射下温度可高达120℃,而在阴影处温度则会骤降至-150℃;沙克尔顿环形山位于月球南极,在山的边缘阴影区永无日照,保持着太阳系最低温的记录,这个最低温可能是-150℃。
(3)[4]太空中没有空气,设计的太空服要能制氧,维持自身呼吸;太空中没有作用于身体的大气压,设计的太空服要能保证宇航服内气压正常,维持自身所需气压;太空中处于真空状态,阳光直射下温度可高达120℃,设计的太空服要能隔热,维持自身体温;太空中还有速度极快的微小陨石,人体一旦碰到将造成极大伤害,设计的太空服要防撞等。
6. 机械 相互的 大气压 用两只蜡烛加热(增加铜管缠绕圈数、增大铜管直径、把汽艇的形状设计成流线型、选用更轻质的材料做汽艇、制作两个同样大的发动机一起工作
【详解】(1)[1] 通过燃烧蜡烛释放出内能,再通过发动机使汽艇运动,所以是把内能转化为机械能。
[2]铜管内水沸腾后,管中产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出时,因为物体间力的作用是相互的,所以喷出去的水就会给汽艇一个向前的力。
[3] 汽艇铜管中的水喷出后,管内压力变小,小于外界大气压所施加的压力,所以,在大气压作用下,池中的水从管外流入管内。
(2)[4]要提高汽艇运动的速度,可以从三方面改进,一是增大动力,二是减小阻力,三是减小自身重力,所以,可以采取的方法有用两只蜡烛加热(增加铜管缠绕圈数、增大铜管直径、把汽艇的形状设计成流线型、选用更轻质的材料做汽艇、制作两个同样大的发动机一起工作)。
【两年模拟】
1.A
【详解】A.当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。所以人必须站在黄色线以外(即安全线左侧)的区域候车,故A正确;
B.液体压强和深度有关,同种液体中,深度越深,压强越大,所以U形管两边液面高度差越大,故B错误;
C.瓶内水越少,压力越大,在受力面积一定时,压强越小,即海绵凹陷程度越不明显,故C错误;
D.沸点和气压有关,向外拉活塞,试管内气压减小,沸点降低,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】A.若飞行时歼击机所受外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,它将做匀速直线运动,故A错误;
B.战机升空时,机翼上方气流速度较大,气流对机翼的压强小,下方气流速度较小,空气对机翼的压强大,这样在机翼的上下表面存在压力差,就产生了向上的升力,战机升空,是因为升力大于重力,故B错误;
C.歼击机匀速向上飞行时,高度增加,重力势能增大,故C错误;
D.歼击机匀速向下飞行时,质量不变,速度不变,动能将保持不变,故D正确。
故选D。
3.D
【详解】AB.海拔越高,空气的密度越小,由于上升过程中气囊的外形不变,浮空艇排开空气的体积不变,根据F浮=ρ空气gV排可知浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小,故AB错误;
C.海拔越高、气压越低,浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越小,故C错误;
D.由阿基米德原理可知,浮空艇上升过程中受到的浮力等于它排开空气的重力,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】A.海拔越高,空气的密度越小,浮空艇排开空气的体积不变,根据F浮=ρ空气gV排可知浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小,故A错误;
B.浮空艇上升下降过程中,需要排出或吸入空气,吸入空气时,质量变大,重力变大,排出空气时,质量变小,重力变小,所以自身的重力发生改变,故B错误;
C.海拔越高、气压越低,浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越小,故C错误;
D.由阿基米德原理知,浮空艇上升过程中受到的浮力等于它排开空气的重力,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】A.高度越高大气越稀薄,空气密度减小,排开空气的体积不变,由可知,所受空气浮力大小逐渐变小,故A正确;
B.浮空艇在匀速上升过程中,处于平衡状态,所受空气浮力等于自身重力,故B错误;
C.由阿基米德原理可知所受浮力等于排开空气重力,故C错误;
D.大气压随高度的增加而减小,所受大气的压强会逐渐减小,故D错误。
故选A。
6. 不是 在标准大气压下,液氮的沸点为﹣196℃,在常温下达到沸点,液氮会沸腾
【详解】[1][2]上文提到的“开水”煮冰激凌不化不是真的,在标准大气压下,液氮的沸点为﹣196℃,在常温下达到沸点,液氮会沸腾,沸腾过程中液氮迅速变为气体,吸收热量,使冰激凌中的水凝固成冰;同时,液氮吸热汽化,使周围空气的温度降低,空气中的水蒸气放热液化,形成液态小水滴,所以会出现“烟雾缭绕”的现象。
7. 大气压 电磁波
【详解】[1]全自动擦玻璃机器人工作时,它底部的真空泵抽走机身和玻璃之间的空气,机身外部仍受到大气压的作用,在大气压作用下牢牢地“吸”在竖直的玻璃上。
[2]电磁波可以传递信息,使用者是通过手机发出的电磁波传递信息控制擦玻璃机器人工作。
8. 越高 上升
【详解】[1]用高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压较高,液体沸点较高。
[2]图乙中,向管B中吹气时,A管上方空气流速增大,而杯中液面上方空气流速不变,小于A管上方向空气的流速,因为流速大的位置压强小,所以A管上方的气压小于杯中液面的气压,那么A管液面将会上升。
9. 变小 朝向
【详解】[1][2]空气流速越大的地方,压强越小。当列车进站时,列车周围的空气流速变大,压强变小,导致面向列车的乘客前方的压强小,后方的压强大,产生朝向列车的压强差,若离列车过近,就会被“吸向”列车,发生危险。
10. A 见解析
【详解】[1][2] “气流偏导器”的上表面平直、底部呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,偏导器上方的空气流速小、压强大,下方的空气流速大、压强小,产生一个向下的压强差,增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,故应选A。
11. 自下而上 92 98 小于 石棉网的温度高于水的沸点,水还会继续吸热
【详解】①[1]酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度,因此安装实验器材时应按照自下而上的顺序进行。
②[2]由甲图可知,该温度计的分度值是1℃,读数为92℃。
[3][4]由图象可知,第2分钟水开始沸腾,沸腾过程水的温度一直是98℃不变,即沸点为98℃;标准大气压下水的沸点为100℃,而此时的沸点为98℃,沸点低的原因可能是该处大气压小于标准大气压。
③[5]沸腾的条件达到沸点继续吸热。酒精灯加热时,铁圈和石棉网的温度升高,高于水的温度,当移开酒精灯时,水还会从铁圈和石棉网吸收热量,会继续沸腾一小段时间。
12. 气体的质量、体积一定时,轮胎内气压随气体温度的升高而增大 质量
【详解】(1)[1]根据数据描点,作图如下
(2)[2]将一定质量的气体放入体积不变的容器中,保持了气体的质量、体积一定时,根据表格中,温度越高,气压越大,因而会超过轮胎承受的压强而损坏,原因是气体的质量、体积一定时,轮胎内气压随气体温度的升高而增大。
(3)[3]根据给车胎打气过多会爆炸,猜想气体压强大小还可能与气体的质量有关。
13.(1)减小阻力; (2)见解析
【详解】(1)流线型的特点是减小阻力,因为汽车上方空气流速大,压强小,从而产生向上的升力,对地面的压力减小,摩擦力减小。
(2)如图所示流线型,汽车上方空气流速大,压强小,从而产生向上的升力,对地面的压力减小,出现发飘现象。
14.【小题1】 电磁波 3×108m/s; 【小题2】大于 【小题3】 安全带可以防止惯性带来的危害 观后镜利用了光的反射;轮胎做成粗糙的是为了增大摩擦力等 【小题4】 3×103 前
【分析】(1)汽车和卫星间的通信是用电磁波来实现的,电磁波的传播速度为3×108m/s;
(2)要产生向下的压力,导流板横截面的形状就应跟客机机翼的形状相反--上平下凸,使上方的空气流速小压强大.(3)汽车上应用的物理知识较多,可通过各部分的功能进行分析;
(4)当汽车匀速行驶时动力与所受阻力相等,则用功率公式可求得车受到的阻力,由车轮与地面的相对运动方向判定摩擦力的方向.
【小题1】卫星通信都是应用电磁波来实现的,电磁波的传播速度为3×108m/s;
【小题2】上方平直下方凸起,导流板上方的空气流速小压强大,下方的空气流速大压强小,产生一个向下的压强差,可以增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能;
【小题3】汽车中很多地方应用了物理知识如:安全带可以防止惯性带来的危害;观后镜利用了光的反射,可以扩大视野;轮胎做成粗糙的是为了增大摩擦力等;
【小题4】汽车的速度v=108km/h=30m/s,由P=Fv可得:
拉力F==3×103N,而物体做匀速运动,故阻力与拉力相等,即f=F=3000N;由于驱动轮相对于地面向后运动,故驱动轮所受摩擦力向前;
15. 电磁波 变小 做功 见详解
【详解】(1)[1]太空中为真空,声音不能在真空中传播,所以客机C919与通讯卫星之间是通过电磁波来进行传播的。
(2)[2]海拔越高,大气压强越小,飞机外壳受到的大气压力就越小。
[3]客机上升过程中外壳与大气摩擦,内能增大,温度升高,这是通过做功的方式改变飞机外壳的内能。
(3)[4]客机C919的制造采用了大量密度小、硬度大的复合材料。
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