初中物理大气压的综合应用综合题

高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上。它省时高效，深受消费者欢迎。
（1）说出高压锅运用了哪些物理知识点？
（答一点即可）

图1图2
（2）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图1）。试说明小明建议的科学道理。 。
（3）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。试通过计算并对照图像（图2）说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？
（4）假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？

小科是有名的“科学迷”他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多科学知识。
⑴机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”利用 起固定作用。
⑵小科想比较一下豆浆的密度与水的密度哪个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒。于是小科用同一支筷子， 的密度大。

如图甲，装满牛奶的平底瓶子放在水平桌面上，然后倒过来放，牛奶对盖子的压强将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），瓶子对桌面的压强将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；小陈利用牛奶瓶做纸片托水试验后，倒光瓶中水，立即将原纸片盖在瓶口，倒立后纸片不落下，如图乙，这是为什么呢？小陈猜想：
A.瓶中的气压小于大气压，大气压使纸片不落下；
B.瓶口和纸片上有少量水，分子间的引力使纸片不落下．
你认为哪种 （选填“A”或“B”），理由是 ．

利用吸管可以做物理小实验．

(1)用吸管“取”水，如图甲所示，要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些，移到另一只空杯中．现有以下四个动作：
a．用手指封住管口
b．将吸管移出水面到空杯上方
c．将吸管插入水中
d．松开封住管口的手指
以上四个动作的合理顺序是 （填字母）．这个实验的成功说明了 的存在．
(2)如图乙所示，往吸管B中吹气，可以看到吸管A中的水面上升，以下现象中涉及的物理原理与之不同的有 （填序号）．
①在火车站的站台上，人要与行驶的列车保持适当距离
②通过拍打窗帘清除它上面的浮尘
③平行于岸边航行的船不能靠岸太近

天气炎热时多喝水有益于身体健康。如图甲是某同学买瓶装矿泉水时的情景。

（1）当该同学用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止不动时，手与瓶子的摩擦力和瓶子受到的是一对平衡力，此力的方向。
（2）如图乙所示，瓶盖上有一道道条纹，其目的是在用手拧开瓶盖时能（选填“增大”或“减小”）摩擦。
（3）他在空矿泉水瓶中装入少量热水，轻晃后迅速倒出，再马上盖紧瓶盖。一会儿后看到矿泉水瓶瘪了，如图丙所示，这是瓶子受到了的作用产生的效果。

生活中处处有物理．我们可以利用矿泉水瓶做小实验来说明一些物理知识：
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟有关；
(2)手握空矿泉水瓶并对准瓶口吹气时发出“嗡嗡”的响声同时感到瓶子微微的颤动，这表明____；
(3)往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷，这表明了__________的存在；(4)将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上，用力向它的侧面吹气它会滚动，但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动，（如图）这表明________________．

如图所示的高压锅的锅盖上有一空心柱为排气孔，空心柱带着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体超过安全值时，锅内的气体就会冲出限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体压强减小。现有一个直径为2.4厘米，空心柱小孔的横截面积为10毫米²，限压阀质量为100克的高压锅。若当时的大气压为1.0×10⁵帕，问：

（1）若用此高压锅煮饭则比普通锅，若用此高压锅烧开水则比普通锅（填“快”或者“慢”）。
（2）此高压锅内气体能达到的最大压强为多少？

图甲为加油站加油系统示意图，油罐容积为30m³，为了降低油品损耗，保证油罐运行安全，在油罐顶部安装有调节油罐内外压力平衡的呼吸阀。其中吸气阀（图乙）管口面积为2×10^－3m2，重力不计的吸气阀盖在0. 6N的恒力作用下堵住吸气管口。加油时，加油机内油泵自动启动，加油枪流量控制为Q = 5×10^-4m³/s；(ρ_油取0.8×10³ kg/m³，外界大气压取10⁵Pa )

(1)某次加油时，加油枪口高出油罐油面3m，所加油的体积为2.5×10^－2m3，则加油系统克服油的重力做了多少功？（不考虑油面的变化）
(2)若加油枪口横截面积为4×10^-4m²，则加油时油在油枪口处流速是多少米／秒？
(3)若油罐中油的体积为10.04m³，罐内气体压强与其体积关系如下表所示（吸气阀未打开前气体质量、温度保持不变），则在加油多长时间后，吸气阀会立即打开？

油罐内气体体积（m^3）	……	19.96	19.98	20	20.02	20.04	……
油罐内气体压强（Pa）	……	99900	99800	99700	99600	99500	……

请你认真阅读下列几份资料，并思考回答题后的问题。
[资料]资料1：“大气压”是描述大气对地面物体压力的物理量，离地面越高的地方，空气越稀薄，那里的大气压越小；离地面越深的地方(如比地面低得多的矿井)，大气压越大。
资料2：科学家在研究水的沸点和海拔高度之间关系时,通过实验测出不同高度处的水的沸点大约值。(如表所示)

海拔高度h/km	0	1	3	6	9	……
水的沸点t/℃	100	97	91	80	70	……

资料3：在制糖工业中，要用沸腾的办法除去糖中的水分。为了是糖在沸腾的时候不致变质，沸腾的温度要低于100℃。
资料4：如图所示，为青山、海湾、东京三个城市的等高地形图。

[问题]
(1)根据你对上述资料的分析思考，你认为在海拔8.848 km的珠穆朗玛峰顶上，水的沸点大约是℃.
(2)资料2给出了水在不同高度处的沸点，决定水沸点高低的因素是“大气压”。请你将水的沸点和大气压之间的关系用文字写出来：
(3)制药时为了从溶液中提取抗菌素，要用加热的方法使溶液中的水沸腾而除去水分，但抗菌素不能在超过80℃的混度下提取，应采用的方法是( )
A. 增加容器内的气压，使水的沸点低于80℃
B. 缩短加热沸腾的时间
C. 降低容器内的气压，使水的沸点低于80℃
D.用微火加热使其沸腾
(4)假如你是制糖集团的老总，准备在青山、海湾、东京三个城市之中选择某个城市办“制糖”分厂，在其它条件都相同的情况下，你会将厂办在哪个城市？并请说明你选择的理由。
答

高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上。它省时高效，深受消费者欢迎。

(1)说出高压锅运用了哪些物理知识点？
答：；
。（答二点即可）
(2)小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g.通过计算并对照图像（图17)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？

生活中处处有物理，同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识．以下两个现象可能您尝试或观察过：
(1)喝牛奶时，把吸管插人牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出．
（2）在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了．
由以上现象进行猜想：
当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的＿和＿有关．
【设计并进行实验】
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强：
(1)把细玻璃管插人装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图所示；

(2)从细管上端往烧瓶里吹气，此时瓶内气体压强（选填“增大”、“减小”或“不变”）；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置（如图所示）．

(3)接着用手握住烧瓶的瓶颈部分，使瓶内气体的压强增大，请您在图23中画出细玻璃管内水柱所上升到b处的大致位置；
【实验拓展】
(1)控制其它条件相同时，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会（选填“相同”或“不同”），理由是．
(2）控制其它条件相同时，把图22的装置从山脚移到山顶，则细玻璃管内的液面将_______（选填“上升”、“下降”或“不变”），这是由于。

.王聪是班里有名的“物理迷”，他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多物理知识。
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用
起固定作用的。
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与相连接。

（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 　　　。
（4）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图所示，他只闻到香味却看不清楚豆浆。请你用学过的物理知识解释其中的原因。

（5）豆浆机铭牌上的部分技术参数如右表。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？

额定电压	220V
额定频率	50Hz
电动机额定功率	１80 W
电热器额定功率	850W

（6）王聪粗略想测算一下豆浆机电热器的加热效率大约是多少。于是，他把80g大豆和1500g清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃。豆浆机在额定电压下工作，当电热器加热的总时间约12min时豆浆沸腾，测其温度为100℃ 。设豆浆的比热容大约等于水的比热容，请你帮他计算豆浆吸收了多少热量？豆浆机电热器的加热效率大约是多少？【C_水=4.2×10³J／(kg. ℃)】
（7）王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小。

如图是一个饮水机的简化示意图（饮水机的外壳被省去了，支撑水桶的地方并不密封）。水桶被倒扣在饮水机上后，桶中的水会流到下面的储水盒里，当满足一定条件后，水不再往下流；打开储水盒上的龙头，流出一些水后，桶中的水又继续流动。那么

（1）储水盒里的水面到达　　位置（选填“ $A$”或“ $B$” $)$，水桶里的水才不再往下流；

（2）某时刻，桶中的水处于静止状态，桶中的水面与储水盒里的水面的高度差为 $h$，那么桶外大气的压强与桶内水面上方的压强差是多少？

（3）若桶底裂了一个缝，将出现什么现象？

（4）若将水桶口向上放在桌子上，如图2所示，将一根管子的一端插入水桶中，从另一端吮吸，待水到达管中一定位置后，水会自动从管中流出（养金鱼的人给鱼缸换水也常用这种方法）。设当地的大气压为 $p_0$，水面距桶口的高度为 $h_1$．请通过计算说明，管子中的水至少要被“吸”到什么位置时，桶中的水才会自动从管子中流出？

阅读短文，回答问题。

喷泉

喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断"吸"上来，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。

音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，用以改变输入电机的电源频率；电源频率的改变使水泵的转速发生变化，达到调节水柱高度的目的。水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。

图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一，模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。

表一
额定转速n	2900r/min
额定流量Q	0.04m ^3/s
额定扬程H	8m
额定功率P	7.5kW

表二
速度v/m•s ^﹣ ^1	1.0	2.0	3.0	4.0	6.0
质量M/kg	3.0	6.0	12.0	12.0	12.0
流量Q/m ^3•s ^﹣ ^1	0.03	0.03	0.04	0.03	0.02

（1）欣赏音乐喷泉时，悦耳的声音是通过 　　传入人耳的；水泵的叶轮中心区形成真空时，水池中的水在 　　的作用下不断地进入水泵内。

（2）下列关于喷泉的有关说法，正确的是 　　。

A．卡通模型所受重力与水对模型的冲击力是相互作用力

B．向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等

C．阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的

D．音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速

（3）某喷泉装有四台参数如表一的水泵。第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍，则此时扬程为 　　m；第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为 　　kW•h。

（4）分析表二数据，当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，对应的流量为 　　m ³/s，水泵每秒喷出水的质量为 　　kg。

（5）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压U _AB．定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，当U _AB＜6V时，D两端的电压U _D等于输入电压，U _AB≥6V时，U _D保持6V不变。当R的电功率满足P _R≥8W时，水泵启动喷水。则t＝3s时电阻R的电功率为 　　W；该电路工作20min，喷水时间共为 　　s。