查漏补缺攻克满分系列之专题二 密度与压强(含解析)

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名称 查漏补缺攻克满分系列之专题二 密度与压强(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-05-04 09:32:45

文档简介

查漏补缺攻克满分系列之
专题二 密度与压强
一、选择题
1.从2019年5月20日起,用普朗克常数定义质量的单位--千克,以代替工作了100多年的国际千克原器(如图)。下列有关质量的说法,正确的是( )
A.体积为1立方米的水的质量为1千克
B.实验室可用弹簧测力计来测量物体的质量
C.千克原器因生锈而质量减小,故不宜作为标准
D.物体的质量不会随温度的改变而改变
2.甲、乙两同学分别用托盘天平称量食盐,甲在调节天平时指针偏右,称量食盐时天平平衡,称量结果为10.4g,乙在调节天平平衡时指针偏左,称量食盐时天平平衡,称量结果为6.3克,则甲、乙两同学所称食盐的实际质量之差( )
A.等于4.1g B.大于4.1g C.小于4.1g D.无法确定
3.一架天平的称量范围是200g,有两位同学用这梁天平测质量约为150g的物块,测量的结果为145g,他们加碱砝码的步骤不同,其中正确的是(数值表示加砝码的质量,“↓”表示放入砝码,“↑”表示拿掉砝码)( )
A.100g↓、20g↓、20g↓、5g↓
B.50g↓、100g↓、50g↑、20g↓、20g↓、5g↓
C.100g↓、50g↓↑、20g↓、20g↓、5g↓
D.100g↓、50g↓↑、20g↓、20g↓、10g↓↑、5g↓
4.现有密度分别为和的两种液体,且。在甲杯中盛满这两种液体,两种液体的质量各占一半;在乙杯中也盛满这两种液体,两种液体的体积各占一半。假设两种液体之间不发生混合现象,甲、乙两个杯子也完全相同,则 ( )
A.甲杯内液体的质量大 B.乙杯内液体的质量大
C.两杯内液体的质量一样大 D.无法确定
5.匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图。这个容器可能是( )
A.量杯 B.烧杯 C.锥形瓶 D.量筒
6.如图甲所示为水的密度在 0~10℃范围内随温度变化的图像,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图像及水的其他性质,下列分析判断错误的是( )
A.温度等于 4℃时,水的密度最大
B.在 0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.示意图中从上至下 A、B、C、D、E 处的温度分别为 4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D.如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬
7.体积和质量都相等的铁球,铜球和铅球,已知ρ铁〈ρ铜〈ρ铅,则下列说法中正确的是( )
A.若铁球是实心的,则铜球和铅球一定是空心的
B.若铜球是空心的,则铁球和铅球一定是空心的
C.若铅球是空心的,则铁球和铜球一定是空心的
D.三个球都可以做成空心的,空心部分体积最大的是铁球
8.如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相等的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强( )
.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
9.在验证大气压存在的覆杯实验中,小柯认为:“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了,而与大气压无关”。下列能帮助小柯改变这种想法的实验是( )
A.如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,紙片都不掉落
B.如图乙,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落
C.如图丙,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落
D.如图丁,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
10.如图,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,下列物理量大小比较的关系正确是(  )
FA<FB
B.PA>PB
C.ρA>ρB
D.切割前后A,B对地面的压强均不变
11.下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是(  )
A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.图乙所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C.图丙所示地铁站台边,人必须站在黄线以外的区域候车
D.图丁所示飞机升力的产生原因
12.如图所示,几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上。关于比较甲、乙两图中桌面受到的压力的大小,下列说法正确的是( )
A.甲图中桌面受到的压力比乙图大
B.乙图中桌面受到的压力比甲图大
C.两图中桌面受到的压力相等
D.无法确定
13.一只钢瓶内储有压缩气体,气体的密度为ρ,若从瓶子放出一半质量气体,则瓶内余下气体密度将(  )
A.仍为 B.变为 C.变为2 D.变为
14.根据对密度公式ρ=的理解,下列能正确反映同种物质的质量、体积、密度三者关系的是( )
A. B. C. D.
15.某同学在研究物质密度时,对某种固体的密度和体积的关系作出如图实线所示的图像。有关该图像说法如下:①该固体的密度为2.0×103千克/米3:②图中所围S的面积表示相应体积该固体的质量:③该固体的密度不随体积的增大而变化:④当该固体的体积为3厘米3时,它的质量为2克。上述说法中正确的有(  )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
16.叠罗汉是一种体育娱乐项目。如图所示,三个体重、体型相同的人叠成两层静态造型。每个人体重均为G,每只鞋的鞋底面积均为S,则图中箭头所指的那只脚对水平地面的压强为(  )
A.3G/4S B.2G/3S C.G/2S D.3G/S
两块规格都是“5cm×10cm×20cm”的同样长方体钢材a和b,若a对b的压强和压力分别用pa和Fa表示,互相垂直地叠放在水平桌面上(如图所示)。b对桌面的压强和压力分别用pb和Fb表示。则( )
A.pa=pb;Fa=Fb B.pa=pb;Fa=
C.pa=;Fa= D.pa=2pb;Fa=
18.将一只装满水的溢水杯放在水平桌面上,如图甲所示,此时水对杯底的压强为p1,杯底对桌面的压强为p甲;若将一石块用细线系着缓慢放入杯底,有一部分水溢出,稳定后如图乙所示,此时水对杯底的压强为p2,杯底对桌面的压强为p乙;如果改用小木块轻轻放在图甲的溢水杯中,也有一部分水溢出,稳定后如图丙所示,此时水对杯底的压强为p3,杯底对桌面的压强为p丙,则下列关系式成立的是( )
A.p1= p2 ; p甲 >p乙 B.p2> p3; p甲 = p丙
C.p1= p3; p乙 > p丙 D.p1< p3 ; p甲 < p丙
19.在某种弹性密闭容器中充入某种气体的过程中,用数字传感器测得气体的密度随体积变化数据,绘制成如图所示,根据图像可知,下列说法正确的是(  )
A.该密闭容器中气体的质量与体积成正比
B.当体积为2cm3时,容器内气体质量约为5.33g
C.该气体在常温常压下密度随着体积的变大而变大
D.图中斜线覆盖部分面积代表体积为3cm3时的气体质量
20.圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB。密度分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图所示。图甲中,设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2。图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4,则下列比例关系正确的是(多选)(  )
A.p1∶p2=(mAρA)∶[(mA+mB)ρB]
B.p1∶p4=mA∶(mA+mB)
C.p2∶p4=(mBρA)∶(mAρB)
D.p2∶p3=[mA(mA+mB)ρB]∶(m2BρA)
二、填空题
21.如图中甲、乙所示分别表示物质的质量跟体积的关系和物质的密度跟体积的关系。由图甲可知,120gD物质的体积是______,图乙中斜线部分S的面积表示物体的______。
22.现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸,随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是________填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由。________
23.某商店在出售一种比市场价便宜很多的银手镯,吊牌上标注着是纯银。为保护消费者权益,质量监督部门通过测密度来鉴定真伪。已知ρ银=10.5g/cm3。下面是他们的测量过程:
(1)天平调平:将天平放在水平台上,将游码调到标尺的零刻度线处,此时指针左偏,则应把横梁上的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调,使横梁平衡。
(2)将手镯放在左盘,加减砝码,移动游码,天平重新平衡。如图甲,则手镯质量m=________g。
(3)将手镯放入如图乙所示装满水的烧杯中,用量筒测出溢出水的体积如图丙。通过计算可知手镯密度为________㎏/m3。
(4)若测量手镯体积时,未放入手镯前烧杯中水未装满,则会使密度测量________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)
24.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。则液体的密度ρ甲 , ρ乙 , ρ丙的大小关系为________;容器对桌面的压强p甲 , p乙 , p丙大小关系为________。当从三个容器均倒入相同体积的液体后(未溢出),液体对容器底的压力F甲 , F乙 , F丙大小关系为________。
25.今年小金家种植柑橘获得了丰收。小金想:柑橘的密度是多少呢?于是,他将柑橘带到学校实验室,用天平、溢水杯来测量柑橘的密度。他用天平测出一个柑橘的质量是114g,测得装满水的溢水杯的总质量是360g;然后借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中,当溢水杯停止排水后再取出柑橘,接着测得溢水杯的总质量是240g。请根据上述实验过程解答下列问题:
(1)溢水杯中排出水的质量是多大? _______
(2)这个柑橘的体积是多大?_______
(3)这个柑橘密度是多大?_______
(4)小金用这种方法测出的这个柑橘的密度与它的实际密度比较是________(填偏大、偏小或不变)?
26.如图甲、乙所示,水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器,现将两个完全相同的圆柱形金属块(重120N、高20cm、底面积100cm2)分别置于柱形容器底部。其中,乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)。(取g=10N/kg)
(1)计算甲图中金属块对容器底部的压强________;
(2)乙图中,向容器内加水至液面高度为10cm,求金属块对容器底部的压力;_________;(取大气压强p=1.0×105Pa)
(3)若向甲图中容器内加水,画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像_________。(需标注相应的数据)
三、探究题
27.科学实验课上完成了固体、液体密度的测量后,某研究性学习小组想挑战下空气密度的测量,经过小组合作,实验如下:
【设计实验方案】
(1)用气筒将皮球打足气,用天平称出此时皮球的质量为81.8g。
(2)将如图甲所示的量杯装满水后,倒扣在水槽中,用气针和乳胶管将皮球内的空气引入量杯内。
(3)如图乙所示,当量杯内空气达到量杯的最大测量值时,用夹子夹紧乳胶管暂停放气。再将量杯装满水后重新集气,如此反复共收集了10次。
(4)如图丙所示,用天平称出放气后皮球的质量。
【获取事实与证据】请你根据实验步骤,设计一个实验数据记录表(见答题卡),用于记录对应数据。__(表格中填写必要记录内容,不用抄录数据;不一定要填满。)
【得出结论】通过分析数据,计算得到所测空气的密度是__。
【评价与交流】该小组查阅资料后发现空气的密度是1.29kg/m3,而测得的结果与此有一定的差距,请你帮助分析可能的原因是__。
28.如图是某品牌自动咖啡机及其结构示意图,其工作原理为:当盛水器内的水温升高至一定温度时,水沿导管进入盛有咖啡粉的玻璃杯中,在平衡球作用下,原来水平的平衡杆绕O点转动,盛水器抬升。冷却一段时间后,玻璃杯中的咖啡液体又倒吸进入盛水器,咖啡冲泡完成。
(1)当密封的盛水器内水温升高到一定程度时,其内部的热水开始自动沿导管进入玻璃杯。则此时盛水器内的气压p内与外界大气压po的大小关系为:p内________po。
(2)该咖啡机的平衡球重2.4N,盛水器自重5N,以O为支点,平衡球与盛水器重力的力臂之比为5:2。当盛水器内的水为多少牛时,盛水器开始抬升?___________(写出计算过程,平衡杆和导管的质量不计)
(3)打开出水开关,使0.2kg的咖啡流入重为1牛的水杯中。若水杯底部与水平桌面的接触面积为20cm2,则水杯对桌面的压强是多少Pa?___________(写出计算过程,g取10N/kg)
29.为了探究大气压随高度的变化规律,小明在一次登山过程中利用如图甲所示的装置测出不同高度下的大气压,并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔高度h的六个点,如图所示。
(1)测量前,小明把注射器的活塞推至针底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是__________________________。
(2)分析图像时,小明发现1km高度处的测量数据可能有误,重新正确实验后,测得弹簧测力计示数为4.5N,2mL注射器的全部刻度的总长度为4cm,则实际大气压约为_____Pa。小明第一次实验出错的原因不可能是_______________(选填“活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)
(3)修正数据后,可看出大气压随高度变化的数量关系大致为:在2km高度内,高度每升高100m,大气压降低_____Pa。
(4)根据这一规律,小明认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪。那么弹簧测力计4.2N刻度线处应标刻的海拔高度为____km。
30.小麦在长白山天池游玩期间,拾到了一种能浮在水上的石头,当地人把它称为“浮石”。小乐对此产生了兴趣,并对它展开了研究:
(1)浮石指火山喷发后岩浆冷却后形成的一种矿物质,主要成分是二氧化硅,质地软,比重小能浮于水面,请就此判断浮石属于______岩;
(2)小麦选取了一小块“浮石”,来测定它的密度.实验步骤如下:
①用天平测“浮石”的质量:在调节天平的平衡时,指针位置如图甲所示,则应将平衡螺母向______移.测得结果“浮石”的质量m1为31.5g;
②在量筒中倒入30ml的水,将绑有细线的浮石用细铁丝压入水中足够长时间,测得总体积V2如图所示,则V2为______ml;
③用天平测一空烧杯的质量m2为40g;
④将上述浮石从量筒中取出,将其放入该烧杯中,测得总质量m3为76.5g,则浮石的密度为多少g/cm3______;(写出过程)
(3)小麦根据所测数据,在图丁上描出一个对应的点A,接着他又换用另一浮石重复了上述实验,将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B,若A、B分别代表浮石A和另一浮石B的密度,则A的密度______(选填“>”、“=”或“<”)B的密度。
31.小明通过实验测量植物油的密度。
(1)小明同学将天平放在水平桌面上调节天平平衡时,将游码移至标尺左端的“0”刻度线上后,发现指针在分度盘前左右不停地摆动,摆动幅度如图甲所示,则可判定他下一步应该进行的具体操作是:__________________________________。
(2)小明将天平调节平衡后,就按乙、丙、丁图的顺序进行实验。根据图中数据计算:植物油和烧杯的总质量为______克,该植物油的密度为__________千克/米3 。
(3)小明按上述步骤进行正确操作,实验得到的密度值比实际值_________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。小明为了减小误差,对实验进行了改进。①用天平测量烧杯和剩余植物油的总质量m1;②将待测植物油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和植物油的总质量m2;③将烧杯中一部分植物油倒入量筒中,测出这部分植物油的体积V。以上改进后的实验操作正确顺序应是:_________(填字母代号),计算植物油密度的表达式:ρ=_________。
(4)有一架托盘天平,没有游码,最小砝码为100毫克,用这架天平称量某物体时,当在右盘中加入36.20克砝码时,天平指针向左端偏1小格;如果在右盘中再加入100毫克的砝码时,天平指针则向右端偏1.5小格,那么被测物体的质量为_________克。
32.如图为小柯在科技节中制作的“杠杆力臂演示仪”和“流体压强与流速关系演示仪”.
(1)如图甲(杠杆自身质量和摩擦忽略不计,固定装置未画出),O为支点,OA=OD=3OB=0.6米,CD=0.2米.在做背景的白纸上作有以O为圈心半径为0.2米的圆.在A点挂5牛顿的重物G,要使杠杆水平平衡,则作用在B点竖直向下的力FB应为________牛,撤去FB后,按图示方向分别施加FC、FD两个力,且每次都使杠杆在水平位置平衡,则FC、FD大小关系为________.
(2)如图乙,在注射器A、B处分别扎一个等大的小孔,插入两根相同规格的硬质塑料管(连接处密封),并 在管上分别系一个未充气的同规格气球(连接处不漏气).先慢慢往外拉活塞,使注射器中充满空气,接着快速向内推动活塞,在此过程中可现察到A、B两孔处气球的鼓起情况是________(填序号).①A孔处气球大②B孔处气球大③两个气球一样大
四、简答题
33.小明去某古镇旅游时发现,米酒是当地的一种特产。小店卖米酒和卖酱油都用竹筒状的容器来量取,但量取相同质量的米酒时所用的器具比量取酱油的要大一点,如图所示。
(1)请你利用所学的物理知识对这种现象作出解释;
(2)小明在古镇买了一瓶米酒。回家后,按图所示A→B→C的顺序进行了实验,测出了米酒的密度。由图所示数据求得米酒的密度是多少?(精确到0.01×103kg/m3)
(3)按照小明的实验方案测出的米酒密度是偏大还是偏小?如何改进他的实验方案可使测出的米酒密度更准确?
34.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)请问高压锅的设计运用了哪些物理知识?(写出两点)
(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)。试说明小明建议的物理道理。
(3)小明测得家中高压锅锅盖的面积约为450厘米2,出气孔的直径为12mm,压在出气孔上的安全阀的质量为72g。通过计算并对照图像说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?此时锅盖能承受的最大压力为多大?假如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?
35.某同学在家利用如图所示的器材锻炼引体向上。挂杆MN长,离地高度为,钢管、长均为,钢管外面套上橡皮,每个橡皮与地面接触面积为,整个装置质量为,该同学的质量为。把装置放在水平面上时,重力会平均分配到、两根钢管。当该同学双脚离地挂在MN杆上时,双手会对MN杆产生向下的力,力的大小等于该同学的重力大小,作用点等效于P点。某次训练时, P位置离M点。
(1)与地接触的钢管套上橡皮的目的是_____(写出两条);
(2)此时钢管对地面产生的压强大小为_____;
(3)当该同学挂在MN上30秒内做了10个引体向上,假设他每次做引体向上时重心竖直向上移动,计算该同学做引体向上时的功率_____。(忽略下降时的做功)
36.气体的密度容易受温度和压强的影响。为了测量常温常压下氧气的密度,在老师的指导下,小明进行了如下实验:
步骤一:检查发生装置的气密性;
步骤二:往烧瓶中装入适量的二氧化锰粉末,关闭分液漏斗的活塞,并将适量的过氧化氢溶液倒入分液漏斗中,测出发生装置的总质量为M1克;
步骤三:取一个集气瓶,用记号笔在适当的位置做标记,将水注入集气瓶到标记处,用量筒测出这些水的体积为V0毫升。再将集气瓶灌满水倒扣在水槽中等待收集;
步骤四:打开活塞,滴入过氧化氢溶液,同时开始收集气体。调节集气瓶在水中的上下位置,当集气瓶内、外的液面相平且刚好达到标记处时(如图),暂停反应;
步骤五:重复步骤四,再收集9瓶气体;
步骤六:称出反应后发生装置的总质量为M2克。
(1)小明通过该实验,测得氧气的密度是__________克/毫升;
(2)如果实验中装置的气密性不良,将对测得的密度值__________(填“偏大”或“偏小”);
(3)步骤四中,控制集气瓶内、外液面相平的目的是__________。
37.为了判断一个小铁球是不是空心的,某同学测得如下数据:(铁=7.9×103㎏/m3)
(1)该小铁球是空心的,还是实心的?写出分析过程;
(2)若小铁球是空心的,空心部分的体积是多大?
(3)在空心部分注满水,小铁球的总质量为多大?
铁球的质量m/g 水的体积V水/mL 水和铁球的总体积V总/mL
79 60 75查漏补缺攻克满分系列之
专题二 密度与压强(答案与解析)
选择题
1.D
【解析】
【详解】
A.水的密度与温度有关,不同温度下水的密度不同,所以体积为1立方米的水的质量不一定为1千克,故A错误;
B.弹簧测力计是测量力的仪器,而不能用来直接测量物体的质量,故B错误;
C.千克原器中的砝码由具有较强抗氧化性的铂铱合金(90%铂与10%铱)制成,所以不会生锈,故C选项错误;
D.质量是物体本身的一种属性,不随其形状、状态和位置的变化而变化,所以物体的质量不会随温度的改变而改变,故D选项正确。
2.B
【解析】
【详解】
由题意可知:甲在调节天平平衡时指针偏右,就开始称量,说明在未加砝码时,右边已经重了。在称量食盐为10.4g时,左物右码,右盘中加入10.4g砝码和游码,只有左边的食盐质量大于10.4g才能使天平达到平衡,则实际称量的食盐的质量是
乙在调节天平平衡时指针偏左,开始称量,说明在未加砝码时,右边质量小。在称量食盐为6.3g时,左物右码,右盘中加入6.3g砝码和游码,只有左边的食盐质量小于6.3g才能使天平达到平衡,则实际称量的食盐的质量是
则甲乙两同学所称食盐的实际质量之差为
由于与不为零,而且大于0,则
ACD项不符合题意、B项符合题意。
故选B。
3.C
【解析】
【详解】
用天平测量物体质量时,应将砝码从大到小的顺序增减;
由于估计被测物体约为150g,所以应放置100g砝码,然后放置50g,50g砝码偏大,应取下,由此说明物体的质量小于150g;再依次放置20g、20g砝码,由于物体的质量小于150g,所以此时不需要加10g砝码,应直接移动游码,使天平平衡,故选:C。
4.B
【解析】
【详解】
模型1即为甲杯:由于,两种液体的质量且各占一半。可得密度的液体体积大于密度的液体,密度的液体体积用灰标记,密度的液体体积用蓝色标记。
模型2即为乙杯:两种液体体积相等,密度的液体体积用灰标记,密度的液体体积用蓝色标记。
对照组体现体积相等时之间的分界线。
对模型1密度的液体体积进行处理,切割成和模型2中密度的液体体积相同,即是容器体积的一半(如图所示).对模型2中密度的液体体积进行处理,切割成和模型1中密度的液体体积相同(如图所示),经过处理便可以直接从对比处比较甲、乙两杯内液体质量的大小了,很明显是对比处是蓝色的乙杯大。即乙杯内液体的质量大。
故选B。
5.A
【解析】
【详解】
根据图象,容器底所受水的压强随注水单位时间增加量越来越慢,当匀速地向某容器内注满水时,根据p=ρgh可知,容器内水面高度单位时间增加量越来越慢。故A正确,BCD错误,故选A。
6.C
【解析】
【详解】
A.由图象可知,在4℃时水的密度是最大的;故A正确,不符合题意;
B.在0~4℃范围内,温度越高,密度越大,由公式V可知,在质量一定时,体积越小,故在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质,故B正确,不符合题意;
C.因为水的凝固点是0℃,当河面结冰时,冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃,故E点为0℃,E点以下为水,水的温度高于0℃;E点以上为冰,从下往上,温度应越来越低,故C错误,符合题意;
D.如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.A
【解析】
【详解】
若三球都是实心的,质量相等,根据密度公式变形可知:
球的体积为;,
因为,
所以得:,
又由题目知三球的体积相等,所以铜球和铅球一定是空心的,铁球可能是实心,也可能是空心。
三个球都可以做成空心的,空心部分体积最大的是铅球。
故选A.
【点睛】
假设三球都是实心的,根据三球质量相等,利用密度公式变形可比较出三球的实际体积大小,由此可知铁球的体积最大,然后再对各个选项逐一分析即可.
8.A
【解析】
【详解】
如图三容器装入相同质量的水,因容器的底面积相等,所以,三容器内水的深度关系为h甲>h乙>h丙,由p=ρgh可知,容器底部受到水的压强关系为p甲>p乙>p丙,甲容器底部受到水的压强最大。
故选A。
9.D
【解析】
【详解】
A.图甲中,换用不同种类的纸片做覆杯实验,紙片都不掉落,都可以证明大气压的存在,不能反驳小柯的想法,故A不合题意;
B.图乙中,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落,可证明大气向各个方向都有压强,不能反驳小柯的想法,故B不合题意;
C.图丙中,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落,可证明大气存在向上的压强,不能反驳小柯的想法,故C不合题意;
D.图丁中,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落,说明没有空气时,没有了气压,也就无法托住水和纸片,这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用,而不是纸片被杯口的水粘住了,可反驳小柯的想法,故D符合题意。
10.C
【解析】
【分析】
物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:,压强的单位是帕斯卡,符号是Pa。
【详解】
A.因为FA=PSA、FB=PSB,SA>SB而压强相等,所以底面积大的,压力大,所以FA>FB,故A错误。
B.沿图中虚线割去一半,质量会减小一半,则压力减小一半,而接触面积不变,所以压强都减小一半,所以PA=PB,故B错误。
C. 压强公式
因为PA=PB、hA所以
ρA>ρB
故C正确。
D.割去后质量减少,则压力减小,而接触面积不变,所以压强也会减小,故D错误。
故选C。
11.B
【解析】
【详解】
A.对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边向内的压力差,所以两张纸被压到一起,能用流体压强与流速的关系来解释,故A不合题意。
B.如图所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起,是因为液体对容器底和侧壁有压强,不能用流体压强与流速的关系来解释,故B符合题意。
C.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。所以人必须站在安全黄线以外的区域候车,能用流体压强与流速的关系来解释,故C不合题意。
D.相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,机翼上面的空气流速大于下面的流速,机翼上面的压强小于下面的压强,出现压强差,出现了压力差,这个压力差就是机翼向上的升力,能用流体压强与流速的关系来解释,故D不符合题意。
故选B。
12.C
【解析】
【详解】
对整体研究,整体受重力、支持力而处于平衡状态,故桌面对条形磁体的支持力等于两个条形磁体重力的总和;因乙对桌面的压力与桌面对乙的支持力为作用力与反作用力,大小相等,故条形磁体对桌面的压力等于两个条形磁体的总重力,故C正确。
13.B
【解析】
【详解】
从瓶内放出一半质量的气体,那么瓶内剩余气体的质量只是原来的一半;
但由于是一只钢瓶内的气体,所以放出一半质量的气体后,剩余气体的体积仍是一只钢瓶的体积,体积并没有变化;
根据可知,瓶内剩余气体的密度只有原来的一半,也就是。
故选B。
14.C
【解析】
【详解】
AB.根据m=ρV可知,同种物质密度相等,那么它的质量与体积成正比,即二者图像是一条通过坐标原点的斜线,故A、B错误,故AB不符合题意;
CD.密度是物质本身的一种性质,在数值上等于质量和体积的比值,但是与质量和体积无关,只与物质的种类和状态有关。同种物质的密度肯定相同,因此密度随体积变化的图线应该是一条平行于横轴的直线,故C正确,符合题意;D错误;故D不符合题意。
故选C。
15.A
【解析】
【详解】
①根据图像可知,该固体的密度为2.0g/cm3=2.0×103kg/m3,故①正确;
②图中所围图形为长方形,而长方形的面积是S=ab=ρV;而由知道,物质的质量是m=ρV,故②正确;
③由图像知道,该固体的密度不随体积的增大而变化,故③正确;
④当该固体的体积为3cm3时,它的质量为:
m=ρV=2.0g/cm3×3cm3=6g,
故④错误。
即正确的是①②③,故A正确。
16.A
【解析】
【详解】
上面的人受到的竖直向下的重力为G,所以每条腿上的力都是G,底层的人,受到竖直向下的力为
G+G=G
所以其每条腿上的力为G,箭头所指的那只脚对水平地面的压强
p=
故选A。
17.B
【解析】
【详解】
a对b的压力
Fa=Ga
b对桌面的压力
Fb=Ga+Gb
由题中“两块规格都是“5cm×10cm×20cm”的同样长方体钢材a和b”可知
Ga=Gb
所以
b的受力面积
桌面的受力面积
所以
则a对b的压强
b对桌面的压强
故选B。
18.C
【解析】
【详解】
由图知道,溢水杯中不管放入石块还是木块深度都是相等的,所以水对杯底的压强都相等,即p1= p2= p3;乙杯放入石块,则石块自身的重力大于它所受到的浮力,即大于它排开的液体所受到的重力,所以,此时杯底对桌面的压强大于没放石块时的压强,丙杯放入木块,它自身的重力等于它所受到的浮力,即等于它排开的液体所受到的重力,所以,此时杯底对桌面的压强等于没放木块时的压强,即p乙>p甲 = p丙,综上所述,只有C正确。
19.B
【解析】
【详解】
A.只有气体的密度不变时,质量和体积才成正比,但是该容器中气体的密度在不断增大,故A错误;
B.由图可知,当体积为2cm3时,气体的密度大约为2.6g/cm3,那么容器内气体的质量大约为
m=ρV=2.6g/cm3×2cm3=5.2g
与5.33g相近,故B正确;
C.根据公式可知,在常温常压下,质量不变时,气体的密度与体积成反比,即体积越大,密度越小,故C错误;
D.根据m=ρV可知,体积为3cm3的气体质量为图中虚线围成部分的面积,故D错误。
20.BD
【解析】
【详解】
水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,即F=G=mg,由 、V=Sh可得,圆柱体的横截面积是 ;由图甲知道,A对B的压强是
p1=
B对桌面的压强是
p2=
由乙图知道,B对A的压强是
p3
A对桌面的压强是
p4=
所以
p1:p2=
p1:p4=
p2:p4=
p2:p3=
故选BD。
填空题
21.200cm3 质量
【解析】
【详解】
[1]对于D物质,其质量是6.0g时的体积是10.0cm3,所以此时该物质的密度是
其质量是120g时的体积

分析图乙中的横坐标和纵坐标,能看出其横坐标表示体积,纵坐标表示密度,故此时斜线部分的面积即为ρV,即为该物质的质量,所以此时斜线部分的面积表示物质的质量。
22.变大 变小 平面 玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到向上和向下的压强大小相等,压力大小相等、方向相反,使膜水平
【解析】
【详解】
(1)向管内缓缓注水,由于水对橡皮莫有压强,所以橡皮膜向外凸,随着加入的水量增多,水的深度增加,水对橡皮膜的压强增大,所以橡皮膜向外凸的程度会变大。
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,由于水槽中的水对橡皮膜也有压强,所以橡皮膜向外凸的程度会变小。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,玻璃管内的水与水槽中的水深度相同,产生的压强相等,相互抵消,所以橡皮膜的形状是平面。
23. 右 66.6 8325 偏大
【解析】
【详解】
(1)[1]如果天平指针左偏,那么天平的右盘轻,因此横梁上的平衡螺母应该向右调节;
(2)[2]砝码的质量为:
50g+10g+5g=65g,
游码的质量为1.6g,因此手镯的质量为:
65g+1.6g=66.6g;
(3)[3]手镯的体积为8ml=8cm3,那么它的密度为:
===8.325g/=8325kg/;
(4)[4]若测量手镯体积时,未放入手镯前烧杯中水未装满,则会使密度测量偏大。
24.ρ甲>ρ乙>ρ丙 p甲=p乙=p丙 F甲>F乙>F丙
【解析】
【详解】
[1]根据公式ρ=可知,当液体的质量相同时,液体密度与体积成反比。根据图片可知,液体的深度相同,三种液体的体积大小依次为V甲ρ乙>ρ丙。
[2]容器对桌面的压力等于容器的重力和液体重力之和,即
F=G容+G液体
因为容器和液体重力都相等,所以容器对桌面的压力相等。根据公式p=可知,当压力和受力面积相同时,三个容器对桌面的压强相等,即p甲=p乙=p丙。
[3]当三个容器内均倒入相同体积的液体后,液面上升的高度大小依次为h甲>h乙>h丙 , 而原来液面的深度相同,根据
h现=h+△h
可知,容器底部液体的深度大小依次为
h现甲>h现乙>h现丙
根据公式
F=pS=ρ液ghS
可知,容器底部受到的压力
F甲>F乙>F丙
25.120g 120cm3 0.95g/cm3 偏小
【解析】
【详解】
(1)[1]溢水杯排出水的质量
m=360g-240g=120g=0.12kg
(2)[2]根据溢水杯排出水的体积,即柑橘的体积
=120
(3)[3]柑橘的密度
0.95g/
(4)[4]当从溢水杯中取出柑橘时,肯定会带出部分水,那么剩余的水的质量就会偏小,而根据前后总质量之差计算出的排开水的体积就会偏大,即柑橘的体积偏大。根据公式 可知,计算出柑橘的密度会偏小。
26. 1120N
【解析】
【详解】
(1)[1]甲图中金属块对容器底部的压强为
(2)[2]乙图中,向容器内加水至液面高度为10cm,由于金属块与容器底部之间用少量蜡密封,所以金属块不受浮力作用,只受重力和大气压力作用,受到的大气压力为
则金属块对容器底部的压力为
(3)[3]未向甲图中容器内加水时,即h为0时,金属块对容器底部压力为120N,逐渐向甲图中容器内加水时,金属块受到的浮力逐渐变大,对容器底部压力逐渐变小,当金属块全部浸没时,即h=20cm时,受到的浮力为
此时金属块对容器底部压力为
并且保持不变,故图像为

探究题
27.
初始皮球质量/g 排出空气的体积/cm3 排出空气后皮球的质量/g 排出空气的质量/g 空气的密度/ kg/cm3
1.4×10-3g/cm3(1.4kg/m3 ) 皮球漏气;放气时有气体泄漏;放气排水时空气超过量杯的最大测量值
【解析】
【详解】
[1]根据实验的目的和步骤,表格中必须有皮球原来的质量、排出空气的体积、排出空气后皮球的质量、排出空气的质量和空气的密度这些物理量;答案如下表:
初始皮球质量/g 排出空气的体积/cm3 排出空气后皮球的质量/g 排出空气的质量/g 空气的密度/ kg/cm3
[2]首先可以从丙图中读出皮球和剩余空气的质量是:;
排出空气的质量

在题目中前后共排出了10次空气,从图中能看出量杯的容积是100ml,一共排出的空气的体积

空气的密度

[3]测得的结果大于空气的密度,根据实验步骤,空气质量不会多测,根据公式 可知,一定是体积测量小了,可能原因有:皮球漏气;放气时有气体泄漏;放气排水时空气超过量杯的最大测量值等。
28. > 见解析。 1.5×103Pa
【解析】
【详解】
(1)[1]当密封的盛水器内水温升高到一定程度时,盛水器内水的上方空气受热膨胀,且水蒸气逐渐增多,内部气压增大,大于外界大气压,在内部气压作用下水流入玻璃杯中。
(2)[2]由杠杆平衡条件得
G球×L1=G盛水器总×L2
则盛水器的总重
G盛水器总===6N
所以,盛水器内水的重
G水=G盛水器总-G容器=6N-5N=1N
(3)[3]咖啡的重
G咖啡=m咖啡g=0.2kg×10N/kg=2N
整个水杯对桌面压力
F=G咖啡+G杯=2N+1N=3N
受力面积
S=20cm2=2×10-3m2
水杯对桌面的压强
p===1.5×103Pa
29.为了排尽注射器内的空气 9×104 活塞和针筒的摩擦太大 1000 1.6
【解析】
【分析】
(1)本实验的原理是:先排出注射器内的空气,这样在往外拉活塞时,由于外界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力;
(2)根据注射器全部带刻度的长度,求出活塞的横截面积S和测出活塞刚被拉动时的拉力F,就可根据p大气=FS;求出大气压强的值,当注射器内的空气没有排尽,或拉动时活塞与筒间的摩擦都会影响到测量值;
(3)由图像可知在2km高度内得出大气压的变化量,然后与100m相除即可解答;
(4)根据注射器全部带刻度的长度,求出活塞的横截面积S和测出活塞刚被拉动时的拉力F,就可根据p大气=FS求出大气压强的值。
【详解】
(1)[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气。
(2)[2]注射器的体积为
V=2mL=2cm3
活塞的横截面积
活塞刚被拉动时,大气压强的数值
[3]若活塞和针筒的摩擦太大,则拉力增大,导致测出的大气压强的数值偏大,因为计算出的大气压强的数值偏小,故小明第一次实验出错的原因不可能是活塞和针筒的摩擦太大。
(3)[4]根据正确的数据完成图像如下:
由图像可知在2km高度内得出大气压的变化量为
则高度每升高100m,大气压降低
(4)[5]当F′=4.2N,活塞刚被拉动时,大气压强的数值
则大气压共降低
1×105Pa 8.4×104Pa=1.6×104Pa
根据高度每升高100m,大气压降低1000Pa可知:此时高度为1.6km。
30. 岩浆 左 60 0.9g/cm3 >
【解析】
【详解】
((1)由成分是二氧化硅,质地软,比重小能浮于水面,可判断“浮石”有气孔,最有可能属于岩浆岩。
(2)①根据甲图可知,天平的指针偏右,说明左盘轻,那么平衡螺母应该向左调节;
②根据乙图可知,浮石和水的总体积为V2=60mL;
④浮石吸收水的质量为:m吸收=76.5g-40g-31.5g=5g;那么吸收水的体积:;因此浮石的体积:V=60cm3+5cm3-30cm3=35cm3;浮石的密度为:;
(3)将两点与O点相连,得图如下:
从横轴上一点作横轴的垂线,分别与两个图像相交,然后通过交点再分别作纵轴的垂线,如下图所示:
根据上图可知,当体积相等时,mA>mB,根据公式m=ρV可知,密度ρA>ρB,则A的密度大于B的密度。
31. 将平衡螺母向右调节 112 0.71×103 偏小 ②③① 36.24
【解析】
【详解】
(1)[1]由图甲知,指针偏向分度盘的左侧,所以平衡螺母向右调节。
(2)[2][3]由图丙知,天平游码标尺的分度值是0.2g,烧杯的质量为
20g+20g+1g=41g
由图丁知,烧杯和植物油的总质量为
100g+10g+2g=112g
植物油的质量为
m=112g 41g=71g
由图乙知,植物油的体积为V=100cm3
植物油的密度为
ρ===0.71g/cm3=0.71×103kg/m3
(3)[4]由图乙、图丙、图丁知,烧杯中的植物油不可能全部倒入量筒,导致测量的植物油质量偏小,这样测量出的牛奶的密度与实际值相比偏小,出现了较大的误差。
[5]改进的方法是:先测量烧杯和植物油的总质量,再测量植物油的体积,最后测量烧杯和剩余植物油的质量,即合理的实验顺序为②③①。
[6]将测量的量代入密度的公式,即可得出表达式
ρ==
(4)[7]当右盘中加上36.20克砝码时,天平指针指向左端偏1小格,说明物体的质量稍大于36.20克。在右盘加上100毫克的砝码时,天平指针指向右端偏1.5格。即100毫克的质量使指针偏2.5格则改变1小格的质量为100毫克÷2.5=40毫克=0.04克。
当右盘中砝码质量为36.20克时,指针偏左1小格,若在右盘中再加40毫克的砝码时,指针将会指在分度盘的中线处,天平将平衡。
因此,物体的质量为
36.20克+0.04克=36.24克
32. 15 FC=FD ②
【解析】
【分析】
(1)根据杠杆平衡条件计算作用在B点竖直向下的力FB的大小;通过比较FC、FD两个力的力臂与FB的力臂的关系,根据杠杆平衡条件分析FC、FD大小关系;
(2)流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小.
【详解】
(1)根据杠杆平衡条件可得:G×OA=FB×OB,
OA=3OB=0.6m,则OB=0.2m,
所以,作用在B点竖直向下的力FB=G×=5N×=15N;
由图可知,FC、FD两个力的力臂均与FB的力臂相等,都是圆的半径,阻力和阻力臂不变,
撤去FB后,按图示方向分别施加FC、FD两个力,且每次都使杠杆在水平位置平衡,
根据杠杆平衡条件可知,FC、FD大小关系为FC=FD;
(2)由图可知B的下端注射器的横截面积大,A的下端注射器的横截面积小,快速向内推动活塞,B的下端空气流速小,压强大,A的下端空气流速大,压强小,所以,
在此过程中可现察到A. B两孔处气球的鼓起情况是B孔处气球大。
简答题
33.【解析】
【详解】
(1)[1]米酒与酱油密度不同,米酒的密度小于酱油的密度,质量相等的米酒的体积就要大于酱油的体积,所以量取相同质量的米酒时所用的器具比量取酱油的要大一点。
(2)[2]由图中天平和量筒读出质量
m=(70g+2g)-(10g+4g)=58g=0.058kg
体积
V=60cm3=60×10-6m3
所以米酒的密度

(3)[3]这种测量方法使测得的液体体积偏小了,因为有一部分液体滞留在烧杯中,测得密度就偏大了。可按B→C→A的顺序进行实验。
34.【解析】
【分析】
(1)可从液体沸点与气压的关系、二力平衡、压强和熔点等角度分析解答。
(2)当安全阀失效无法打开时,首先根据锅内气压的增大分析温度的变化,再分析易熔片在到达熔点时的状态变化,最后分析易熔片熔化后锅内气压的变化即可。
(3)当限压阀刚刚被顶起时,它受到的向上的锅内压强、向下的大气压强和自重压强相互平衡,即p=p0+pm。首先根据计算出自重产生的压强,再根据前面的关系式计算出锅内的最大压强,并通过图像确定此时锅内的最高温度。锅盖能够承受的最大压力等于限压阀的自重产生的压强与排气口的面积之和,即F=( p-p0)S盖。
【详解】
(1)高压锅运用了水的沸点随液面上方气压的增大而升高的物理原理、运用了二力平衡原理。
(2)高压锅一旦安全阀失效,锅内气体压强过大,温度也随之升高,当温度达到易熔片的熔点时,再继续加热,易熔片开始熔化,锅内气体便从气孔喷出,使锅内气压减小,从而防止爆炸事故发生。
(3)高压锅内气压等于大气压与安全阀产生的压强之和,即
p=p0+pm
限压阀压强
高压锅内压强
p=p0+pm=1.61×105Pa
由图象可得高压锅内最高温度大约为115℃。
此时锅盖能承受的最大压力为
F=( p-p0)S盖= pm S盖=0.6×105Pa×450×10-4m2=2700N
西藏地区外界大气压低,可以增加限压阀的质量来增大锅内气压,提高沸点。
35.①增加接触面的粗糙程度,增大摩擦;或增大摩擦;②增大受力面积,减小压强;或减小压强 110W
【解析】
【详解】
(1)[1]钢管与地面的接触面积小且容易滚动,给钢管套上橡皮可以增加接触面的粗糙程度,增大摩擦,同时增大了受力面积,减小了对地面的压强。
(2)[2]人的重力为
装置的重力
以N为支点,根据杠杆的平衡条件可得

解得
此时钢管对地面的压力为
对地面的压强
(3)[3]小明受到的重力
重心移动的距离
小明30秒所做的功
小明的功率
36. 偏大 使集气瓶内的气压与外界大气压保持相等,以收集到常压下的氧气
【解析】
【详解】
(1)共收集了10瓶氧气,总体积是10V0,总质量是,氧气密度是;
(2)收集一定体积氧气时,由于部分氧气泄漏导致消耗的过氧化氢质量增加,使测得氧气的质量偏大,故如果实验中装置气密性不好,测得的氧气的密度会偏大。
(3)步骤四中,控制集气瓶内、外液而保持相平的目的是使集气瓶内的气压与外界大气压保持相等,以收集到常压下的氧气。
【点睛】
如果实验中装置气密性不好,测得的氧气的密度会偏大;收集一定体积氧气时,由于部分氧气泄漏导致消耗的过氧化氢质量增加,使测得氧气的质量偏大。
37.【解析】
【详解】
(1)[1]由ρ=可得,实心铁球铁的体积
V铁===10cm3
铁球的体积
V球=75mL﹣60mL=15 mL =15cm3
因V球>V铁,所以,该铁球是空心的。
(2)[2]空心部分的体积
V空=V球﹣V铁=15cm3﹣10cm3=5cm3。
(3)[3]铁球的空心部分注满水时水的体积
V水=V空=5cm3
水的质量
整个铁球的质量
m=79g+5g=84g。