压强
一、选择题
1.如图所示,有一密闭的圆台形容器,内装一定质量的水,如果把它倒置后放在水平桌面上,则下列说法正确的是( )
A.水对容器底部的压力相等,压强是图乙大 B.容器对桌面的压力相等,压强相等
C.图乙中水对容器底部的压力小,压强大 D.图甲中水对容器底部的压力小,压强小
2.已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1∶3,高度之比为2∶3,构成A、B两个圆柱体物质的密度分别为ρA和ρB,将B放在水平地面上,A叠放在B上面(如图甲所示),B对地面的压强为p1,若把B叠放在A上面(如图乙所示),B对A的压强为p2,若p1∶p2=1∶2,则ρA∶ρB为( )
A.3︰2 B.1︰3 C.2︰9 D.9︰4
3.下列估测比较接近实际的是( )
A.中学生课桌的高度约为1.2m B.人站立时对地面的压强约为1500Pa
C.两只鸡蛋的质量约为1kg D.中学生骑自行车的速度约为4m/s
4.兴趣小组用下图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准喇叭管上端管口向下吹风,在三个水平粗细相同的玻璃管右端口处同时释放相同规格的乒乓球,哪个小球最先到达( )
A.A球 B.B球 C.C球 D.同时到达
5.下列物理量的单位,属于压强单位的是( )
A.m/s B.N/m2 C.N/kg D.kg/m3
6.在科学研究中经常用到数学方法,如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是( )
①速度:物体在单位时间内通过的路程
②压强:物体单位面积受到的压力
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量
④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比
A.只有①② B.只有③④
C.只有①③④ D.①②③④都可以
7.下列说法中正确的是( )
A.甲图中, 注射器用来注射药物是利用了大气压
B.乙图中, 发现自制气压计的细管内水柱升高, 表明外界大气压减小
C.丙图中,“拔罐” 时, 局部皮肤向罐内突起, 说明了大气压的存在
D.丁图中, 选用不同直径的马德堡半球, 拉开半球时所用的力大小相等
8.如图所示的“负压病房”在抗击新冠肺炎疫情中发挥了重要作用。所谓“负压病房”是指病房内的气压低于病房外的气压。这样既能保证向室内提供新鲜空气,还能在特殊装置下,实现将病房内被污染的空气通过专门通道排放到固定地方进行无害化处理,避免医护人员交互感染。下列处于“负压”状态的是( )
漏气的气球 B.烧煮中的高压锅
C.吸饮料过程中的吸管 D.高空飞行中的飞机机舱
9.如图所示的是“估测大气压的值”的实验,下列关于该实验的分析中错误的是( )
A.如果活塞与针筒摩擦过大,会导致大气压的测量值偏小
B.测量活塞受到的大气压力时,利用了二力平衡的知识
C.测量注射器最大刻度对应的长度,是为了计算活塞的横截面积
D.将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽空气
10.如图所示,将乒乓球放置于吹风机出风口的正上方,球会悬在空中。若将吹风机稍微左移,放手后乒乓球将会( )
A.停在右边 B.回到正上方 C.往下掉落 D.往右移动
11.将一本八年级上册科学课本平放在水平桌面上,它对水平桌面的压强最接近下列哪一个数值( )
A.1Pa B.10Pa C.100Pa D.1000Pa
12.如图所示,甲、乙是由不同材料组成的两个实心均匀长方体,把它们分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。它们的重力分别为 G甲、G乙,密度分别为 ρ甲、ρ乙,关于它们的重力和密度关系,下列说法正确的是( )
A.G甲>G乙、ρ甲>ρ乙 B.G甲>G乙、ρ甲<ρ乙 C.G甲ρ乙
13.在玻璃杯中盛满水,用一张纸片盖着,再倒过来,纸片不会下落,这是因为( )
纸片太轻 B.杯中水太少
C.纸片粘住了杯子 D.大气压力托住纸片
14.2021年7月9日上映了一部电影——《中国医生》,影片反映了在这场浩大战役中,全国各地的中国医生纷纷挺身而出、争分夺秒、浴血奋战在武汉前线,不顾自身安危守护国人生命安全的震撼故事。下列医院中物品的应用与气压无关的是( )
A. 医生进行肌肉注射 B. 真空采血管采血
C. 医生给病人拔火罐
D. 注射器抽取药液
15.如图所示的实验中吸盘都保持静止但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。对此,下列说法正确的是( )
A.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
B.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
C.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
D.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的
二、填空题
16.小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2, p1___________p2.瓶内的气压分别是p3、p4, p3___________P4(选填“大于”,“等于“或“小于”)
17.清汤老鸭煲,汤鲜肉香,是一道传统的菜肴。制作原料主要有老鸭、水、调料等。
(1)烹饪前,在高压锅内加入适量水,再加入生姜、蔗糖和食盐。生姜、蔗糖和食盐分别与水充分混合后,能形成溶液的是________。
(2)把老鸭放入高压锅内烹饪,可以大大缩短加热时间。这是因为高压锅内气压增大,水的沸点会________。(选填“升高”、“降低”或“不变”)
(3)为了确定整锅鸭汤的咸淡情况,只要取锅中少量汤品尝,这体现了溶液具有________的特点。(选填“稳定性”或“均一性”)。
18.在新型冠状病毒肺炎疫情常态化防控期间,我们每天都要做到勤洗手。如图所示,用力向下按压洗手液瓶的手柄,松手后,洗手液便会从导液管通过进液阀门进入储液筒,这是由于洗手液瓶中的气压___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)储液筒中的气压。
19.下面是某同学研究液体沸点与气压关系的实验
(1)图甲装置和图乙装置都可以研究液体沸点与气压的关系,都连接了注射器,在这个实验中注射器的作用是___________。
(2)实验时该同学在原来装置基础上增加了一支温度计(如图乙)这样改进的优点是___________。
(3)图甲实验,水沸腾后移去酒精灯,稍微降温,用注射器从烧瓶内抽气,液体重新沸腾。图乙实验;水沸腾后,用注射器向烧瓶内充气,液体停止沸腾,同时继续用酒精灯加热,发现温度计示数___________(选填“升高”“下降”或者“不变”)。压力锅就是利用___________(选填“甲”或“乙”)实验原理制成的。
20.“热岛”现象指城市地区由于人口稠密,工业集中,城市好像是一个温暖的岛屿,所以称为热岛。
(1)气流运动方向如图所示,和地区中表示城市的是___________。
(2)地区上空容易形成___________(填“阴雨”或“晴燥”)的天气。
(3)下列措施会加剧热岛效应的是___________。
A.多乘坐公共交通工具,绿色出行
B.将小区绿化带改建为停车位
C.城市中多建设公园
D.城市中大量使用空调
E.城市中推广太阳能热水器
21.古人曾发现在高山上有“煮米不成饭”的现象,当时人们认为是因为山上的泵水太寒冷所造成的。实际上这是由于高山上的气压______(选填“高”或“低”),导致水的沸点______(填“升高”或“降低”)所造成的。
22.如图所示,质地均匀的实心圆柱体、叠放在水平地面上,已知他们的密度比为,底面积之比,对的压强和对地面的压强之比,则它们的高度之比为___________
三、探究题
23.小明利用一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量。其实验步骤如下:
a.用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳另一端与弹簧测力计的挂钩相连,固定弹簧测力计,如图甲。然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活针筒塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5N;
C.测出注射器全部刻度的长度,并根据注射器容积算出横截面积;
D.根据测量数据,计算出大气压的值。
(1)如果此注射器活塞的横截面积是0.625cm2,根据实验数据计算出的大气压值为_____。
(2)测得的大气压值与实际值相差很大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:
①因橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体 ②活塞与注射器筒壁间有摩擦
③弹簧测力计的示数没有读准 ④活塞与注射器筒壁不完全密封
上述原因中一定会使测量值大于实际值的是________(填写序号)。
(3)小红对小明所做实验进行改进,在完成a、b步骤,活塞回到注射器底端(橡皮帽端)后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为1.2N”这一实验步骤。则利用改进的实验测定的大气压值P1为_________。
(4)随后,小明还想利用此装置探究物体各个方向受到的大气压大小是否相同。他先改变拉力方向,如乙图,竖直向下拉针筒得到拉力F2;如丙图,竖直向上拉针筒得到拉力F3。然后他再结合(3)中小红在添加的步骤中测得的拉力1.2N,分别计算出两个方向对应的大气压值为P2、P3。小明发现P1、P2、P3的大小不同(小明的实验操作规范)。你认为导致这种现象的原因是:____________________________________。
24.同学们在用微小压强计、刻度尺和装有适量水的烧杯研究“液体内部压强特点”时,发现向上提升压强计探头位置时,形管两侧的液面高度差(如图甲),针对上述现象,有同学得出“水中某点压强与该点到容器底部的距离L有关”的结论。
小明和小华认为这个结论是错误的,并分别设计了实验进行验证:
(1)小明将压强计探头固定在图乙位置,测量并记录探头到容器底部的距离L及形管两侧的液面高度差h1,然后向烧杯中加水,发现h2>h1。他认为:本实验中L大小不变,但压强大小不等,所以压强大小与L无关;请你评价小明的实验方案是否合理,并说明理由______;
(2)小华实验步骤为:
①将压强计的探头放入烧杯的水中,测量并记录探头到容器底部的距离L1、探头到水面的距离H及形管两侧的液面高度差h1;
②向烧杯中倒入适量的水,调整探头至某一位置,______;(请写出后续操作要点)
③分析数据,若______,则说明水中某点压强跟该点到容器底部的距离L无关。
25.飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角),飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外是否还与迎角大小有关?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小科利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图所示方式进行如下实验。
(1)飞机的机翼一般做成下列哪个形状( )
(2)在探究“飞机飞行时的升力与迎角大小关系”时,应控制___________不变。
(3)小科若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?( )
26.在游泳时,小金发现越往深水区走,越感到胸闷,由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。
步骤一:将金属盒放入水中深度5厘米处,观察现象;
步骤二:将金属盒放入水中深度15厘米处时,发现金属盒的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小;
步骤三:调整好器材后,重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图(甲)A所示,在深度15厘米处观察到现象如图(甲)B所示。
得出结论:同种液体内部压强随着深度的增加而增大。
请完成下列问题:
(1)该实验过程用到的科学方法有_____ (填字母);
A.转换法
B.控制变量法
C.类比法
(2)步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是________;
(3)小金反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的,还需改变深度、更换液体进行多次实验,其目的是________ ;
(4)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图(乙)为一圆柱形容器,容器内装有密度为ρ的液体,a点在深度为h处的水平横截面上,横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式p= ,推导出a点所在横截面受到的液体压强p与深度h之间的关系式是p=________。
四、简答题
27.“拔火罐”是我国传统医疗的一种手段。如图所示,医生先用点燃的酒精球加热小罐内的空气,锁喉迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,冷却后小罐便紧贴在皮肤上,己知大气压为1.0×105Pa,小罐开口部位的面积为10cm2,罐内空气冷却变为室温时其压强为9.0×104Pa,不计小罐重力。
求:(1)罐内空气对皮肤的压力;
(2)皮肤对小罐的支持力。
28.有经验的司机驾驶车辆经过跨江大桥时,会提前打开车窗,以防车辆不慎落水时错失自救良机。在门窗紧闭的情况下,车辆坠入水中较深时,车内人员无法打开车门和降下车窗玻璃逃生,可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃,让水快速进入车内,待水较多时就容易推开车门或爬出车窗逃生。请解释门窗紧闭的车辆坠入较深水中,车内人员逃生时所遇上述现象的原因和采取相应措施的理由________。
29.漏刻是我国古代一种用滴水来计量时间的工具如图甲,小明要制作一个漏刻的模型如图乙,乙图中A是底面积为200厘米的圆柱形容器质量为0.6千克;B是用密度为千克/米的不吸水材料制作的边长为10厘米的正方体底托,C是固定在容器盖口处的轻质指示箭头;D是总长度为60厘米的轻质塑料刻度尺,指示箭头C和标尺D的质量均可忽略不计,使用秒表计时测量后在标尺上标出对应的时间,即可制作成计时工具,小明先将水龙头调至均匀间隙滴水状态,测得水龙头每分钟滴水50滴,测得50滴水的总体积为30厘米,再在容器A中加入质量为1.1千克水,将底托B放入水中,指示箭头C恰好指于标尺D顶端的零刻度线处。(标尺D始终处于竖直状态且位于容器中央;水龙头始终匀速滴水;每滴水体积质量均相同)
(1)标尺和底托所受的浮力是多少牛?
(2)不考虑水的蒸发,滴水记时2小时后,指示箭头C应指在标尺D多少厘米处?
(3)滴水记时2小时后,该装置对水平桌面的压强是多少?
30.2021年5月15日,我国首个火星探测器“天问一号”成功登陆火星,这是中国航天领域的里程碑事件。图为探测器离轨着陆火星全过程及“祝融号”火星车的示意图,已知,请回答。
(1)“天问一号”探测器着陆有降落伞减速和动力减速等过程,而“嫦娥五号”在降落月球时没有采用降落伞减速的原因是______。动力减速采用喷气方式,利用了力能______的原理,在此过程中着陆器受力是______(选填“平衡”或“不平衡”)的。
(2)着陆后,“祝融号”火星车从着陆器中驶出。已知火星车质量为240kg,共有6个车轮,若每个车轮与火星表面的接触面积为,求“祝融号”对火星水平平整表面的压强______。
31.如图1为压力锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带有一个帽子为限压阀。当压力锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分,使锅内气体压强减小,保证压力锅安全使用。某压力锅排气孔横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g。标准大气压取1.0×105Pa。
(1)人们初次到达高原地区会感觉呼吸困难,据图分析,人呼吸困难的原因:_______。
(2)该压力锅在海拔达4000m的地方烧水,当水烧开时水的温度大约是多少℃?_______
(3)如图3是同学们用高压锅模拟马德堡半球实验,如果他们没有抽气机,应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢?请说出你的办法。答:_______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
2.D
3.D
4.A
5.B
6.D
7.B
8.C
9.A
10.B
11.C
12.B
13.D
14.A
15.B
16. 等于 大于
17. 蔗糖和食盐 升高 均一性
18.大于
19. 改变烧瓶液面上方大气压强 便于测量液体沸腾时的温度 升高 乙
20. A B BD
21. 低 低
22.9:4
23. 1.2×105Pa ② 弹簧测力计有重力
24. 不合理,没有改变探头到容器底部的距离L 见解析 但
25. C 风扇和模型飞机的距离、电风扇的风速 改变电风扇的挡位来改变风速的大小
26. A,B 装置气密性不好 获取普遍规律(或避免偶然性) ρgh
27.(1)90N;(2)10N
28.①液体的深度越深,压强越大,对车门和车窗产生较大的压力,不易开门
②水对车窗玻璃的压力越大,玻璃对窗框的压力就越大,车窗玻璃与窗框之间的摩擦力也就越大,不易降下车窗玻璃
③用安全锤的尖端砸玻璃,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃
④水进入车内,车门内外受到水的压力大小相接近,人容易推开车门
⑤砸碎车窗玻璃时,窗外水的压强大于车内压强,水能快速进入车内
⑥玻璃被砸碎,说明力能使物体发生形变;推开车门或爬出车窗逃生,说明力能改变物体的运动状态
29.(1) 5N;(2)18cm;(3)2665Pa
30. 月球表面没有大气层 改变物体的运动状态 不平衡
31. 气压减少,缺氧 117℃ 在高压锅中放一些水,盖上锅盖,加热至沸腾,让水蒸气将空气赶出高压锅,此时将限压阀罩上,然后向高压锅上泼冷水,使锅中的水蒸气遇冷液化,锅中就几乎没有空气了
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