第2章 压力 压强 自我综合评价 单元测试 （有答案）

第2章 压力 压强 自我综合评价
一、选择题(每题2分,共40分)
1.如图所示,能正确表示压力的是(　　)
2.一名中学生双脚站立时,他对水平地面的压强值最接近于(　　)
A.102 Pa B.103 Pa C.104 Pa D.105 Pa
3.如图所示的做法中,为了增大压强的是(　　)
4.连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示的事例中不是利用连通器原理工作的是(　　)
5.关于液体和气体压强及相关的应用,下列说法中错误的是(　　)
A.小汽车设计成流线型,是为了在高速行驶时增强对地面的压力
B.青藏高原气压低,水的沸点低,煮饭要用高压锅
C.三峡船闸轮船通行利用了连通器原理
D.二滩电站大坝根据液体压强规律设计成“上窄下宽”的形状
6.同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是(　　)
A.图甲:装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.图乙:当压强计的探头在水中的深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C.图丙:测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.图丁:向外拉活塞,停止沸腾的水再次沸腾,从而得出气压减小,水的沸点升高的结论
7.如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因,U形管的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,当用力向右吹风时,可观察到U形管两侧液面高度的情况是(　　)
A.左侧高 　　 B.右侧高
C.左、右两侧相等 　　　 D.无法确定
8.在做托里拆利实验时,不小心在玻璃管中留有少量残余空气,则(　　)
A.大气压强的测量值与真实值相同
B.大气压强的测量值大于真实值
C.大气压强的测量值小于真实值
D.条件不足,无法判断
9.下列说法正确的是(　　)
A.骆驼具有宽大的脚掌,可以减小对地面的压力
B.最早测出大气压强值的科学家是帕斯卡
C.塑料吸盘能贴在光滑的墙面上,是因为吸盘对墙面有较大的吸引力
D.三峡船闸利用连通器的原理,让船只顺利通过大坝
10.如图所示,四块相同的木块放置在水平地面上,若将图中阴影部分切掉并取走,则剩余部分对水平地面的压强最大的是(　　)
11.如图所示,在“探究影响压力作用效果因素”的实验中,下列说法正确的是(　　)
A.三次实验中通过海绵的凹陷程度反映压力作用效果的大小
B.甲、乙两图说明,压力的作用效果与重力大小有关
C.甲、丙两图说明,压力的作用效果与受力面积大小有关
D.图丙中砝码对小桌压强的大小等于海绵对小桌压强的大小
12.如图所示,在水平桌面上放有A、B、C、D四个底面积均为0.01 m2的薄壁空杯,其中A为柱形空杯,四个空杯对桌面的压强均为100 Pa。当在其中一个空杯中装入0.9 kg的水后,水对杯底产生的压强为900 Pa,则这个杯子的形状可能是图中的(g取10 N/kg)(　)
13.如图所示,下列现象中不能说明大气压存在的是(　　)
A.图甲:用抽气筒从b管向外抽气,瓶内气球会膨胀起来
B.图乙:用手指盖住上孔,水就停止流出,手指一松开,水又从下孔流出
C.图丙:将带有玻璃管的空试管加热后,倒插入水中,水会进入试管
D.图丁:往容器中注入水,水静止时,容器各部分中的水面保持相平
14.如图所示,一个两端开口的弯管形容器,从粗端向容器中灌水,在细端用一个横截面积是0.01 m2、质量为1 kg的活塞堵住,活塞可在细管中无摩擦地滑动。当H=30 cm,h=
10 cm时,在活塞上放置一个质量是1 kg的砝码,活塞静止。由此可知(　　)
　
A.水对活塞的压强等于砝码对活塞的压强
B.水对活塞的压力等于砝码所受重力的2倍
C.砝码对活塞的压强相当于20 cm深的水产生的压强
D.撤去砝码,当两侧液面相平时,活塞再次静止
15.对如图所示的情景描述错误的是(　　)
A.图甲中用电吹风向下吹漏斗中的乒乓球,球不掉落,表明气体压强与气体流速有关
B.图乙中纸片不掉落,杯中的水不流出,证明了大气压的存在
C.图丙中手提袋手柄宽大是为了减小对手的压强
D.图丁中鱼吐出的气泡在未露出水面前,水对气泡的压强不变
16.用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图所示),下列问题中可以用该装置探究的是(　　)
①液体压强是否与液体的深度有关 ②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强 ④液体是否对容器的侧壁产生压强
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
17.如图所示是医院为病人输液的部分装置,图中A为输液瓶,B为滴壶,C为进气管,与大气相通,则在输液过程中(瓶A中尚有液体),下列说法正确的是(　　)
①瓶A中液面下降,但A中上方气体的压强不变;②瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大;③在瓶中药液输完以前,滴壶B中的气体压强保持不变;④滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
18. [2018·杭州] 如图所示,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度分别为ρA和ρB,底面积分别为SA和SB,且SA>SB,将它们放在水平地面上,它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA和pB,对地面的压力分别为FA和FB,下列物理量的大小关系正确的是(　　)
A.FApB
C.ρA>ρB 　　　 　 D.切割前后A、B对地面的压强均不变
19.如图所示,一圆柱形容器上部圆筒较细,下部的圆筒较粗且足够长。容器的底部是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞,用细绳通过测力计(未画出)将活塞提着,容器中盛水。开始时,水面与上圆筒的开口处在同一水平面上,在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移,在这一过程中,测力计的读数(　　)
　
A.一直保持不变 B.先变小,然后变大
C.先变大,然后保持不变 D.先变小,然后保持不变
20.在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如图所示,下列分析正确的是(　　)
A.若甲和乙的质量相等,则甲的密度小于乙的密度
B.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度小于乙的密度
C.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的质量小于乙的质量
D.若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强
二、填空题(共28分)
21.(4分)如图所示,质地均匀的长方体重7 N,放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为0.01 m2,则它对桌面的压强为　　　　　Pa;竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会　　　　(填“变小”“不变”或“变大”)。
22.(6分)用科学知识解释科技或生活现象。
(1)宇航员王亚平在“天宫一号”上展示了一个近乎正球形的大水球,而地球上我们看到的水珠一般都是扁球形的,这是由于地球上的水珠受到了　　　　的作用。
(2)“玉兔”号月球车的轮子做得宽大,能　　　　　　　　　　　,才不至于陷入松软的月壤中,而不使用充气轮胎是因为月球表面　　　　,充气轮胎容易爆胎。
　
23.(4分)如图所示,有一圆柱形容器和一足够长的圆柱形金属块,其横截面积之比S容∶S柱=3∶1,容器中盛有水,金属块吊在一根细线下,现将金属块慢慢放入水中,若圆柱形金属块浸入水中的深度为15 cm,则容器底部受到水的压强增大了　　　　　Pa。若绳子从金属块底面刚好接触水面时向下放15 cm,容器底部受到水的压强增大了　　　　　Pa。(g取10 N/kg)
24.(8分)某小组用塑料瓶做了以下实验:
(1)将塑料瓶装满水,覆盖一张硬纸片后倒置,水和纸片均不会下落,如图甲所示,该实验说明了　　　　　　的存在。
(2)将塑料瓶装满水,在瓶侧面扎两个小孔,水从小孔流出,如图乙所示,该实验说明液体压强与　　　　有关。
(3)如图丙所示,将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上,将一个小纸团放在瓶口处,正对着瓶口上方用力迅速吹气,此时小纸团将会　　　　　　(填“飞出瓶外”“原地不动”或“进入瓶中”),判断的理由是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。
25.(6分)[2018·宁波] 小科发现中性笔的笔帽上有小孔(如图所示),为了解小孔的作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸入引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞,因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时,通过该笔帽通气孔的气体流速可达20 m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10-4 m3/s,则通气孔的面积至少为
　　　　mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104 Pa,笔帽的横截面积约为0.85 cm2,医生至少需要　　　　　　　N的力才能将笔帽取出。(计算结果精确到0.1 N)
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定质量的气体,体积
　　　　时,压强增大。
三、实验探究题(共22分)
26.(12分)如图所示是演示“流体压强和流速关系”的实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度　　　　a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中　　　　(填“a”或“b”)管水面升高;若升高端的液面比原来升高了2 cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体的压强差为　　　　Pa。(g取10 N/kg)
(2)图是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面　　　　。当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压　　　　细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出;同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将　 。
27.(10分)[2019·济宁] 小明跟着爸爸去游泳,站在齐胸深的水中,感觉呼吸略微有些困难,越往深处感觉越明显,由此激发了他研究水的压强特点的想法。
(1)图是小明利用底部和侧壁套有橡皮膜的玻璃管倒入水后的实验现象,由此可说明:　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)下表是小明利用U形管压强计探究水内部压强时的几组数据。
序号 深度/cm 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差/cm
1 5 朝上 4.9
2 5 朝下 4.9
3 5 朝侧面 4.9
4 10 朝侧面 9.7
5 15 朝侧面 14.6
根据表中的数据,请回答下列问题:
①比较前三组数据,可得出的结论:　 。
②比较序号为　　　　的三组数据,可得出的结论是水的压强随深度的增加而增大。
(3)早在1648年,物理学家帕斯卡曾做过一个著名的实验,如图所示,结果他只用了几杯水,就把木桶撑破了。此实验不仅证明了液体的压强与液体的深度有关,还由此说明了液体的压强与　　　　　　无关。
(4)我国深海载人潜水器“蛟龙号”是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。当“蛟龙号”潜水器下潜到7000 m深度时,所受海水的压强为　　　　 　Pa。(g取10 N/kg,ρ海水取1.03×103 kg/m3)
四、解答题(10分)
28.如图所示,薄壁轻质圆柱形容器甲内盛有水,水深为容器高度的,金属圆柱体乙与甲内水面等高。甲、乙均置于水平地面上。(g=9.8 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)若甲内水深0.2 m,求水对容器甲底部的压强。
(2)若乙的质量为5 kg,底面积为10-2 m2,求乙对地面的压强。
(3)将乙浸没在甲容器内的水中后,水不溢出,甲对地面的压强恰为原来压强的2.5倍,求乙密度的最小值。
图
1.C　2.C　3.B　4.A　5.A　
6.C　[解析] 瓶中的水越少,海绵所受压力越小,在受力面积不变的情况下,压强变小,海绵的凹陷程度越小。同种液体内部的压强,深度越大,压强越大,故探头越往下,U形管两边液面的高度差越大。测出大气压力和受力面积,就可以估测大气压强的值。试管内的水由于抽气再次沸腾,说明气压减小,水的沸点降低。
7.B　
8.C　[解析] 在做托里拆利实验时,水银柱所产生的压强正好等于外界的大气压强;如果不小心在玻璃管中留有少量残余空气,则这部分空气产生的压强与水银柱产生的压强之和等于大气压强。所以,如果玻璃管内进入了少量空气,水银柱的高度会降低,所测得的大气压强值小于真实值。
9.D　[解析] 本题考查对压强知识的了解和掌握。骆驼具有宽大的脚掌,通过增大受力面积,减小对地面的压强;最早测出大气压强值的科学家是托里拆利;塑料吸盘能贴在光滑的墙面上,是因为大气压的存在,使大气对吸盘有较大的压力;船闸利用连通器的原理使船只顺利通过大坝。
10.B　11.A　
12.A　[解析] 杯底的面积S=0.01 m2,水对杯底产生的压强为p=900 Pa,水对杯底的压力F=pS=900 Pa×0.01 m2=9 N,水的重力G=mg=0.9 kg×10 N/kg=9 N;由图可知,A杯粗细均匀,水对杯底的压力等于水的重力,B杯中水对杯底的压力小于水的重力,C和D杯中水对杯底的压力大于水的重力。
13.D　
14.B　[解析] 因为活塞静止,所以水对活塞向上的压强等于活塞对水产生的向下的压强,而活塞对水产生的向下的压强是活塞和砝码的重力共同产生的,所以水对活塞的压强和砝码对活塞的压强不相等。因为活塞静止,活塞受力平衡,水对活塞向上的压力等于活塞和砝码的总重力,活塞和砝码的质量相等,故水对活塞的压力等于砝码所受重力的2倍。H-h=
30 cm-10 cm=20 cm,所以砝码和活塞的总重力产生的压强等于20 cm深的水产生的压强。撤去砝码,两容器中同一深度处的压强相同,而细端容器中的液面上有活塞,活塞会对液体产生压强,所以两侧液面不会相平。
15.D　[解析] 由p=ρgh可知,气泡未露出水面前,h减小,ρ不变,所以水对气泡的压强减小。
16.B
17.B　[解析] 瓶A中上方气体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生的压强差,瓶A中的液体下降,液体产生的压强就减小,所以瓶A中上方气体的压强会增大。进气管C处的压强为大气压强,不变化,从C到滴壶B之间的液柱高度不变,所以滴壶B中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的。
18.C　[解析] 设A的高为hA,B的高为hB,对于柱状实心物体,根据p=ρgh可得,A、B对地面的压强分别为pA0=ρAghA,pB0=ρBghB,
已知它们对地面的压强相等,即pA0=pB0,
所以,ρAghA=ρBghB;
由图可知,hAρB;
长方体A、B水平割去上半部分,则hA'=hA,hB'=hB,
则剩余部分对地面的压强分别为:
pA=ρAghA'=ρAghA=ρAghA=pA0,
pB=ρBghB'=ρBghB=ρBghB=pB0,
已知pA0=pB0,则pA=pB;
由于SA>SB,根据F=pS可得,
剩余部分对地面的压力FA>FB。
19.D　[解析] 当水面向下移动时,开始时水的深度减小,根据公式p=ρgh可知,水对活塞的压强减小,活塞面积不变,则它受到的压力(F=pS)减小,所以拉力即测力计的示数减小;当水全部进入到下面的容器后,活塞下移时水的深度不变,所以压强和压力都不变,测力计的示数也不变,所以测力计的示数先变小后不变。
20.C　[解析] 若甲和乙的质量相等,由图可知,V甲ρ乙;若甲和乙对容器底部的压强相等,由图可知,h甲ρ乙;若甲、乙对容器底部的压强相等,两容器底面积相等,由p=可知,甲、乙对容器底部的压力相等,即F甲=F乙①,采用割补法,分别把容器两侧半球部分补上同种液体,此时液体为圆柱形,割补后深度不变,液体密度不变,所以液体对容器底部的压强不变,又因为容器底面积不变,所以割补前后液体对容器底部的压力不变,且此时液体为圆柱形(液体对容器底部的压力等于液体的总
重力),
所以,F甲=G甲总②,
F乙=G乙总③,
两容器完全相同,则补上的液体体积相等,设补充的液体体积为V,
由①②③可得,G甲总=G乙总,
即m甲g+ρ甲gV=m乙g+ρ乙gV④,
由B选项可知,ρ甲>ρ乙,
所以由④式可得,m甲-m乙=(ρ乙-ρ甲)V<0,
所以m甲由A选项可知,ρ甲>ρ乙,由割补法可知,甲对容器底部的压力F甲=m甲g+ρ甲gV,
乙对容器底部的压力F乙=m乙g+ρ乙gV,
而m甲=m乙,ρ甲>ρ乙,
所以F甲>F乙,
又因为两容器的底面积相等,所以根据公式p=可知,p甲>p乙。
21.700　变小
22.(1)重力
(2)增大受力面积,减小压强　没有大气压
23.500　750
24.(1)大气压强　
(2)深度
(3)飞出瓶外　流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大,瓶内压强大于瓶外压强,纸团在压力差的作用下飞出瓶外
25.(1)6.8　(2)1.1　
(3)减小
[解析] (1)根据V=Sh可知,通气孔的面积:S===6.8×10-6 m2=6.8 mm2。
(2)由题意知,人对笔帽的力应等于笔帽受到的内外压力差,由公式p=得,医生所用的力:ΔF=ΔpS=1.3×104 Pa×0.85×10-4 m2≈1.1 N。
(3)当急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压时,腹部的体积变小,内部气体的质量不变,压强变大,从而把异物压出体外。
26.(1)小于　a　400
(2)相平　小于　下降至与管外液面相平
27.(1)液体对容器底部和侧壁都有压强
(2)①液体内部同一深度向各个方向的压强相等
②3、4、5
(3)液体质量
(4)7.21×107
[解析] (2)②依据控制变量法可知,要研究液体压强与深度的关系,应该控制其他因素保持不变,所以应该比较的是3、4、5这三组数据。(3)几杯水就能把木桶撑破说明液体的压强与质量无关。(4)下潜到7000 m深度时,所受海水的压强:p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×
10 N/kg×7000 m=7.21×107 Pa。
28.解:(1)水对容器甲底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.2 m=1960 Pa。
(2)圆柱体乙置于水平地面上,圆柱体对地面的压力F=G乙=m乙g=5 kg×9.8 N/kg=49 N,
圆柱体乙对地面的压强:p乙===4900 Pa。
(3)甲原来对地面的压强:p甲==,将乙浸没在甲容器内的水中后,甲对地面的压强:
p甲'=2.5p甲,此时甲对地面的压力:F'=G水+G乙,受力面积S甲不变,
则G水+G乙=2.5G水,G乙=1.5G水,
m乙g=1.5m水g=1.5ρ水V水g,m乙=1.5ρ水V水,由题意可知,乙排开水的高度最大为原来水的深度的,则乙排开水的体积V乙最大=V水,则乙密度的最小值:ρ乙最小===
3ρ水=3×1.0×103 kg/m3=3×103 kg/m3。