2021-2022两年科学中考真题分类汇编16:压强、浮力(按年份分练)

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名称 2021-2022两年科学中考真题分类汇编16:压强、浮力(按年份分练)
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科目 科学
更新时间 2022-07-21 08:50:10

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2021年科学中考真题分类汇编17:压强、浮力
一、单选题
1.如图所示,用吸管吸敞口玻璃杯中饮料,使饮料进入口中的力是(  )
A.大气的压力 B.饮料的重力
C.手握杯的力 D.杯对饮料的支持力
2.电动自行车驾驶人应佩戴安全头盔并扣好系带。如图。系带设计得比较宽是为了(  )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
3.将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块,放入盛有水的柱状容器中,静止时冰块有2cm露出水面,如图所示。对容器缓慢加热,直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中,下列判断与事实不符的是(  )
A.冰吸收热量,温度保持不变
B.水面高度始终保持不变
C.冰块漂浮之后,受到的浮力逐渐变小
D.水对容器底部的压力最多增大1.0N
4.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
5.如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙,则 (  )
A.F甲>F乙 B.p甲>p乙 C.F甲6.用真空采血管抽血时,将采血针一端刺人体静脉后,另采血针一端插人真空采血管的胶塞,血液便会自动流 入采血管。血液能够流进真空采血管的动力来自(  )
A.大气压 B.人体内血压
C.护士的拉力 D.血液自身重力
7.如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是(  )
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B.图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲8.如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是(  )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
9.我市各县(市)在努力创建全国文明城市,市容市貌越来越好。如图是环卫工人驾驶洒水车洒水时的情景。下列说法不正确的是(  )
A.洒水时,洒水车一直具有惯性
B.洒水时,洒水车对地面的压力一直在变小
C.洒水时,洒水车受到地面的摩擦力始终保持不变
D.洒水车刹车减速,说明力能改变物体的运动状态
10.科学研究是以实验为基础的,下列有关实验的说法正确的是(  )
A.甲图:该实验说明重力的方向是竖直向下的
B.乙图:用黄豆和芝麻混合实验证明了分子间有空腺
C.丙图:通过该实验直接得出牛顿第一定律
D.丁图:该实验说明浮力大小随物体浸没深度的增大而增大
二、填空题
11. 2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造中国载人深潜新纪录。“奋斗者”号通过舱外机械臂,获取了一批样品,为进一步开展深渊科学研究提供了第一手资料。
完成下列问题:
(1)在下潜过程中,“奋斗者”号外表面所承受的液体压强将   (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)“奋斗者号”携带样品返航时,若以该样品为参照物,“奋斗者号”是   (选填“静止”或“运动”)的。
12.“地漏”(如图甲)是连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点,如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。
(1)若地漏不密封,排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象:   。
(2)磁悬浮地漏的工作原理如图乙。
①当密封盖上方无水时,在磁体B作用下,磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极,则磁体B上端为   极。
②当密封盖上方有水时,密封盖下移,开始排水。积水越多,则排水口越大,其原因是   。
13.双休日小嘉同学乘公交车到南湖旅游,一路上他发现了很多与生活相关的科学问题,
(1)上车后他看到用软质材料做的椅子,坐上去后感觉比用硬质塑料做的椅子要舒服,这是采用   的方法使压强减小的缘故。
(2)车子开动后,小嘉发现公交站台竟然往后运动了,这是因为他以   为参照物。
(3)车子到站后,广播提醒“车辆到站,请各位乘客等车子停稳后再有序下车。如果车子没有停稳就下车,由于   人往往会站不稳而跌倒。
14.暑假爸爸带小越去杭州游玩,晚上经高速公路开车返回,下车时小越发现车身两侧密密麻麻有很多死昆虫,这是因为车高速行驶时(模拟场景如右图所示),A处空气流速比B处   (选填“大”或“小”),对昆虫的压强比B处小,昆虫被压向车身导致死亡。昆虫是动物中成员最多的大家族,也是唯一适应陆地飞行生活的无脊椎动物。在生物分类上,昆虫属于   门。
15.右图是小章看爸爸切年糕的场景,爸爸说将年糕竖着切(如图1)比横着切(如图2)要省力。
(1)竖着切省力的原因是由于减小了   。
(2)年糕是人们喜欢的食品,年糕的主要成分是淀粉。淀粉主要来自水稻种子中   这一结构。
16.如图是小科自制的简易水陆两栖车模型,整“车"质量0.1千克。
(1)接通电路后,尾部叶片转动,推动车子向前,这说明物体间力的作用是    的;
(2)当它在水中处于漂浮状态时,受到的浮力为   牛。
三、实验探究题
17.图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向,绕容器中轴线OO'在水平桌面上缓慢旋转五圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象   (填“能”或“不能")作 为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔喷水距离最大,难道不是水压越大喷水距离也越大吗?深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
Ⅰ.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
Ⅱ.如图丙所示,在水平地而上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
Ⅲ.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
Ⅳ.针对另外两个小孔,分别重复步骤Ⅲ。
V.移去大可乐瓶,测出相关数据得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问题是   。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是  。
18.将酒敞口放置,酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗?小科认为:只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品,动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ:按图甲制作好秤杆,提起提纽,移动秤砣(小螺母),当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度(单位:g/cm3)。
步骤Ⅱ:按图乙所示,将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底),提起提纽,移动秤砣,当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤Ⅲ:测量酒的密度。
(1)应用:小科,用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3,已知酒精密度为0.8g/cm3,应用密度知识可判断出其酒精度   (填“变大”“不变”或“变小")。
(2)反思:在制作和测量过程中,大螺母必须浸没的目的是   。
(3)拓展:小科若要测量食盐水的密度,他应先在密度秤上增加大于1的刻度,请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程: 。
19.水对容器侧壁有压强,水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关?
[提出猜想]
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
[查阅资料和思考]
如图甲所示,h表示小孔在水中的深度,v表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。查阅资料可知,当H一定时,s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系,由于v无法直接测量,转为研究s、H、h的关系。
[实验步骤]
①将容器置于木块上,如图乙所示。大
②堵住三个小孔,往容器中加入适量的水。记录h和H。
③打开小孔,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块,重复步骤①-③。
[实验数据及分析]
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小孔 a b c a b c a b c
h/cm 10 20 30 10 20 30 10 20 30
H/cm 30 20 10 40 30 20 50 40 30
s/cm 35 41 35 40 49 50 45 58 59
(1)分析表中数据可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而   (填“增大”或“减小”)。
(2)采用控制变量的方法,通过比较实验序号为   的三组数据,可以得出:水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与   有关。
20.某校“制作浮力秤”项目研究小组,制成如图所示浮力秤。使用过程中,发现称量范围较小,有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时,F浮=G物的原理工作的:浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?
【方案设计】
器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;
②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复试验。
【数据处理】
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液(g/cm3) — 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉(N) 0.4 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0
浮力大小F浮(N) — 0.4 0.5 X 0.7 1.4 1.0
【交流分析】
(1)表格中x的数据是   ;
(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是
   ;
(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是  ;
(4)【得出结论】……
【知识应用】根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法  。
21.离瘪塑料袋的袋口一定距离向袋内吹气,塑料袋会鼓起(如图甲)。小明认为塑料袋中的气体都由口中吹出。为了验证猜想,他用瘪塑料袋做了如下实验:
①取口径相同、长度分别为30厘米、60厘米、90厘米的瘪塑料袋各两个,分别标为A1、A2,B1、B2和C1、C2。
②微微张开塑料袋A1的袋口,将袋口紧贴嘴(如图乙),将口中的气体一次性吹入袋中.直至人不能吹气时迅速扎紧袋口,塑料袋呈筒状(如图丙),过程中保证不漏气。用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
③微微张开塑料袋A2的袋口,将袋口距嘴10厘米,向袋内快速吹一口气,然后迅速扎紧袋口,用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
④换用塑料袋B1、B2和C1、C2,重复步骤②和③,获得结果如表所示。
吹气方式 实验组别
第1组 第2组 第3组
嘴贴袋口吹气 A1中充满气体 B1中气体体约占容积的1/2 C1中气体体约占容积的1/3
嘴距袋口10厘米吹气 A2中充满气体 B2中充满气体 C2中充满气体
(1)根据实验结果,可以否定小明猜想的实验组别是   。
(2)实验中,塑料袋C1中的气体并未充满,如何用刻度尺粗略测量并估算袋中气体体积在C1容积中的占比?  。
(3)说明“嘴距袋口10厘米吹气,能使塑料袋充满气体”的原因:  。
四、解答题
22.如图所示,随着深海载入探测技术的不断发展,人们对深海的了解也越来越多。
(1)早起科学家任务1000米以下的海洋深处没有生命,其原因可能是  。
(2)19世纪科学家推测,深海生物的食物主要来自上次水域生物下沉的排泄物、尸体等,是因为他们认为深海生态系统缺乏能将无机物转化为有机物的某一成分。该成分是   。
(3)深海地壳内喷出丰富的硫化氢、氢气等物质.周围微生物可以通过氧化硫化氢、氢气来获取能量,从而将无机物转化为有机物,为附近的动物提供能量,形成了特殊的热泉生态系统,该生态系统的能量主要来自于 。
A.核能 B.化学能 C.机械能
(4)研究深海生物的科学意义有   。
23.如图所示是世界上第一艘飞艇,它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后,长44m,直径11.9m,体积2100m3,形状像一个巨大的橄榄。 这年的9月24日,吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发,用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨,以8km/h的速度,飞行了28km。
(1)飞艇的气囊形状像一个橄榄,在前进过程中可以减小   。
(2)充满氢气后气囊受到的浮力是多少? (空气密度取 1.29kg/m3)
(3)这次飞行,飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少?
24.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 ▲ (选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10-3m3,求桶内鹅卵石的质量。
25.金义东(金华—义乌—东阳)线是金华轻轨的首条线路,全长约108千米,该线路的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨,停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米,最高设计速度为120千米/小时。
完成下列问题:
(1)若列车全程以最高设计速度行驶,途中不停靠,则从金华到东阳共需要多少小时?
(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强为多少?
(3)若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时,所受阻力为车重的0.04倍,此时该列车的功率为多少瓦?
26.图甲所示为一种水下滑翔机,图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移,从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的,再结合其它技术即可滑行,以执行海洋环境的监测任务。
(1)该滑翔机具有低能耗、高续航的特点,电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒,但只有9%的时间耗电,耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米?
(2)该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时,滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时,外油囊中油的体积为多少米3。(忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响)
27. 2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”— —马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料
(1)“奋斗者”号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀,与下列哪种材料类型相同   
①塑料 ②不锈钢 ③玻璃
(2)“奋斗者”号下潜时,外部携带了4块压载铁,总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如右图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少 (压载铁的密度近似为8×103千克/米3,海水的密度近似为水的密度)
(3)完成水下作业之后,“奋斗者”号抛去压载铁上浮。为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航,采用了一种新的固体浮力材料,由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求,该材料需要具备怎样的性质    (答出一点即可)
28.创意改变生活,如图是自带吸管的玻璃杯,杯中装有水,小科用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不容易“吸"到水;移开手后,能轻松“服”到水。请回答:
(1)小科能轻松“吸"到水是利用了   ;
(2)图中A点的压强   B点的压强(填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)装有水的玻璃杯总质量为0.28千克,放置在水平桌面上,杯底与桌面的接触面积为4平方厘米,此时杯子对桌面的压强为多少?
五、综合说理题
29.1823年德贝菜纳发现氢气在空气中遇到铂会起火,并研制出以他名字命名的世界上第一个化学打火机,如图甲所示。德贝菜纳打火机的结构如图所示。使用时,将顶盖上的开关打开,从内管中冲出的氢气贝点燃。开关关闭,喷嘴被堵住、火焰熄灭,随后氢气停止产生,请你用所学过的科学知识介绍德贝菜纳打火机的使用原理。
答案解析部分
1.A
解析:根据大气压强的知识分析判断。
用吸管吸敞口玻璃杯中饮料时,用力吸出吸管中的空气,从而使吸管中气压减小。在外界大气压强的作用下,饮料被压入口中,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.D
解析:减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积,据此分析判断。
头盔上的系带比较宽,可以通过增大受力面积的方式减小压强,佩戴更舒适,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
3.B
解析:(1)晶体熔化的条件:①达到熔点;②继续吸热;
(2)将冰块的V排与熔化成水的体积进行比较即可;
(3)根据浮沉条件判断;
(4)熔化熔化前,冰块对容器底部的压力增大值等于它受到的浮力,冰块熔化后对容器底部压力的增大值等于冰块的重力,二者比较即可。
A.冰块吸收热量熔化,但温度保持不变,故A不合题意;
B.冰块熔化前,它受到的浮力F浮V排,水面的高度会增大,故B符合题意;
C.冰块漂浮后,它受到的浮力等于重力。由于熔化,冰块的重力不断减小,因此它受到的浮力逐渐减小,故C不合题意;
D.冰块熔化前,水对容器底部压力的增大值为:F=F浮力=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×(0.08m×0.1m×0.1m)=8N;
冰块熔化后,水对容器底部压力的增大值等于冰块的重力,即G=mg=ρ冰gV=0.9×103kg/m3×10N/kg×(0.1m×0.1m×0.1m)=9N;
则水对容器底部压力的增大值最大为:9N-8N=1N,故D不合题意。
故选B。
4.D
解析: 数学方法即用数学语言表述事物的状态、关系和过程,并加以推导、演算和分析,以形成对问题的解释、判断和预言的方法
①速度:物体在单位时间内通过的路程,公式v=,应用了数学公式,所以① 符合题意;
②压强:物体单位面积受到的压力,公式p=,应用了数学公式,所以②符合题意;
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量, 是个体数量与单位面积之间的比值,应用了数学比例,所以③符合题意;
④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比,公式 溶质的质量分数=,应用了数学比例,所以④符合题意。
故答案为: D.
5.D
解析:水平面上的物体对地面产生的压力等于自身重力,据此比较瓶子对桌面的压力大小,再根据公式比较瓶子对桌面压强的大小。
无论瓶子正立,还是瓶子倒立,它对桌面的压力都等于它的重力,因此瓶子对桌面的压力相等,即F甲=F乙。与桌面的接触面积S甲>S乙,根据公式可知,对桌面的压力p甲故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.B
解析:流体总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析解答。
人体内存在一定的血压,真空袋内气压很小,这时血压从人体流向采集袋,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.B
解析:(1)(3)(4)根据浮沉条件比较浮力和重力的大小关系。
(2)首先根据计算出鸡蛋的密度,再根据浮沉条件计算盐水的密度。
鸡蛋的重力为G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N。
图甲中,鸡蛋在清水里下沉,则浮力小于重力,即小于0.55N,故A错误;
鸡蛋的密度为。图乙中,鸡蛋在盐水中悬浮,则盐水密度等于鸡蛋密度,故B正确;
图丙中,鸡蛋在盐水中漂浮,则浮力等于重力,故C错误;
根据浮沉条件可知,三种状态下浮力的大小关系为:F甲故选B。
8.A
解析:(1)(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化。
A. 向海底下潜过程中,深度变大,根据公式p=ρ液gh可知,潜水员受到海水的压强变大,故A正确;
B.海水中水平游动时,潜水员的深度不变,根据公式p=ρ液gh可知,受到海水的压强不变,故B错误;
C.对背心进行放气后,背心排开水的体积变小,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水员受到海水的浮力变小,故C错误;
D. 对背心进行充气后,背心排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水员受到海水的浮力变大,故D错误。
故选A。
9.C
解析:(1)根据惯性的知识判断;
(2)水平面上物体对地面的压力等于自身重力;
(3)影响摩擦力的因素:①压力;②接触面的粗糙程度;
(4)根据力与运动的关系判断。
A.一切物体都有惯性,洒水时,洒水车的质量减小,则它的惯性减小,故A正确不合题意;
B.洒水时,洒水车的重力不断减小,那么它对地面的压力一直减小,故B正确不合题意;
C.洒水时,洒水车对地面的压力不断减小,那么它受到地面的摩擦力不断减小,故C错误符合题意;
D.洒水车刹车减速,说明力能改变物体的运动状态,故D正确不合题意。
故选C。
10.A
解析:对各个图片进行分析,确定其中包含的物理原理即可。
A.甲图:无论铁架台怎样倾斜,挂有小球的悬线总是竖直向下,则该实验说明重力的方向是竖直向下的,故A正确;
B.乙图:用黄豆和芝麻混合实验可以类比分子之间的空隙,帮助我们理解,但是不能证明分子之间有空隙,故B错误;
C.丙图:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的越远,但是无法模拟阻力为零时的情形,还得借助科学推理才能得出牛顿第一定律,故C错误;
D.丁图:当物体完全浸没在水中时,随着深度的增大,弹簧测力计的示数保持不变,则该实验说明浮力大小跟深度无关,故D错误。
故选A。
11.(1)增大
(2)静止
解析:(1)根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断;
(2)如果物体相对参照物的位置发生改变,则它是运动的;否则,它是静止的。
(1)在下潜过程中,“奋斗者”号所在的深度不断增大,根据p=ρ液gh可知,外表面所承受的液体压强将增大;
(2)奋斗者号”携带样品返航时,若以该样品为参照物,“奋斗者号”的位置保持不变,因此它是静止的。
12.(1)分子做无规则运动
(2)N;深度 越深,液体压强越大
解析:(1)扩散现象说明一切分子都在不停的做无规则运动;
(2)①根据磁极之间的相互作用分析;
②根据液体压强随深度的变化规律解答。
(1)若地漏不密封,排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象:分子做无规则运动。
(2)①根据描述可知,磁铁A和磁铁B之间为排斥力,根据“同名磁极相互排斥”可知,若磁体A下端为N极,则磁体B上端为N极。
②当密封盖上方有水时,密封盖下移,开始排水。积水越多,则排水口越大,其原因是:深度越深,液体压强越大。
13.(1)增大受力面积
(2)公交车
(3)惯性
解析:(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)如果物体是运动的,则它相对参照物的位置不断改变;如果物体是静止的,则它相对参照物的位置保持不变;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
(1)上车后他看到用软质材料做的椅子,坐上去后感觉比用硬质塑料做的椅子要舒服,这是采用增大受力面积的方法使压强减小的缘故。
(2)车子开动后,小嘉发现公交站台竟然往后运动了,因为公交站台相对公交车的位置不断改变,因此他以公交车为参照物。
(3)车子到站后,广播提醒“车辆到站,请各位乘客等车子停稳后再有序下车。如果车子没有停稳就下车,由于惯性人往往会站不稳而跌倒。
14.大;节肢动物
解析:(1)在流体中,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,据此解答。
(2)图中的昆虫有翅膀,节肢动物门中有翅的一个纲是昆虫纲。
由于在流体中,流速越大的地方压强越小,而A处空气流速比B处大,因此对昆虫的压强比B处小。图中的昆虫有翅膀,因此是属于节肢动物门。
故答案为:大;节肢动物
15.(1)受力面积
(2)胚乳
解析:(1)压力大小一定时,受力面积越小,产生的压强就越大,压力的作用效果跟压力大小和受力面积有关。
(2)水稻属于单子叶植物,营养物质储存在胚乳中,淀粉主要来自水稻种子的胚乳。
(1)图1与图2相比,图1的受力面积更小,当压力大小一定时,受力面积越小,产生的压强就越大,因此竖着切省力的原因是由于减小了受力面积,此时压强越大。
(2)淀粉主要来自水稻种子中胚乳这一结构。
故答案为:(1)受力面积(2)胚乳
16.(1)相互
(2)1
解析:(1)甲对乙施加力,乙也同时对甲施加反作用力,这就是物体间力的作用的相互性。
(2)根据浮沉条件计算出漂浮时两栖车模型受到的浮力。
(1)接通电路后,尾部叶片转动,对空气施加向后的力,同时空气对车子施加向前的力,推动车子向前,这说明物体间力的作用是相互的;
(2)当模型在水中漂浮时,根据浮沉条件可知,它受到的浮力F浮=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N。
17.(1)不能
(2)小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?;水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显
解析:(1)根据实验过程分析是否能够得到对应的结论即可;
(2)①根据题干的描述确定小科要探究的问题;
②如果三个小孔喷水距离相差不大,那么不利于得到实验结论,因此要等待一段时间,直到三个小孔喷水距离差异明显即可。
(1)要探究容器里的水对容器各个方向的侧壁都有压强,就应该在容器侧壁的不同方向上打孔,观察橡皮膜是否凸起,而不是旋转容器,故上述操作及现象不能作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
(2)①根据“深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。”可知,小科重新设计实验想探究的问题是:小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是:水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显。
18.(1)变小
(2)控制排开的液体体积相同
(3)方法一:先测出BC的长度,以C点为起点向左画出与BC等长的CD,再把CD长度十等分 方法二:先测每小格的长度,以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度
解析:(1)白酒其实是酒精和水的混合液,因为水的密度大于酒精的密度,所以水越多,白酒的密度越大;酒精越多,白酒的密度越小;
(2)大螺母受到浮力的大小直接影响所测液体的密度,而浮力受到液体密度和排开液体体积的影响,根据控制变量法的要求可知,探究浮力的大小与液体密度的关系时,必须控制排开液体的体积相同;
(3)根据图片可知,液体的密度越大,刻度值越靠左,且液体的密度与刻度值成正比。B点为0,C点为1,可以根据BC的长度在C点左侧量取得到D点,这就是刻度2的位置,将CD之间平均分成10份每份就是0.1,据此刻度标注完成。也可以将CB之间平均分成10份,得到0.1的长度,据此在C点左侧依次画出对应的刻度值即可。
(1)敞口一段时间后,白酒溶液的密度增大了,说明其中的酒精减小,而水相对增多了,故酒精度变小。
(2)反思:在制作和测量过程中,大螺母必须浸没的目的是:控制排开的液体体积相同。
(3)利用直尺和笔标定刻度的过程:
方法一:先测出BC的长度,以C点为起点向左画出与BC等长的CD,再把CD长度十等分;
方法二:先测每小格的长度,以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度。
19.(1)增大 (2)1、5、9 (3)液体种类
解析:(1)根据表格,寻找深度h一定而高度H不同的数据,比较水流射程的大小即可;
(2)根据控制变量法的要求选择比照实验;
(3)根据题目描述分析实验中的变量即可。
(1)比较实验序号1、4、7可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而增大。
(2)探究水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关时,必须控制小孔的高度H相同而改变深度h,故选实验序号为1、5、9。
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与液体种类有关。
20.(1)0.6 (2)控制排开液体的体积相等 (3)金属块碰到烧杯底部
(4)换用密度比水大的液体
解析:(1)将表格中电子秤的示数和浮力大小相加,找到其中的数量关系,从而计算出X的值。
(2)浮力的大小与排开液体的体积和液体密度有关,探究液体密度对浮力大小的影响时,必须控制排开液体的体积相等。
(3)根据表格找到液体密度和电子秤示数的变化规律,从而计算出第6次实验中电子秤的示数,然后与实际示数比较即可;
(4)根据表格得到结论,利用这个结论分析增大浮力秤称量范围的方法。
(1)根据表格可知,每组对应的电子秤示数和浮力大小的和都是4N,则表格中X的值为:4N-3.4N=0.6N。
(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是控制排开液体的体积相等;
(3)将第2组和第3组比较可知,液体密度增加2g/cm3,浮力增大0.1N,则第6次实验中,液体密度比第5组增大:1.9g/cm3-1.4g/cm3=0.5g/cm3,此时浮力增大:,此时浮力应该为:3.3N-0.25N=3.05N。因为2.6N<3.05N,所以可能是金属块碰到烧杯底部。
(4)根据表格可知,液体的密度越大,金属块紧密时受到的浮力越大,因此增大浮力秤称量范围的方法为:换用密度比水大的液体。
21.(1)第2、3组 (2)将袋内气体挤压到底部,用刻度尺测出鼓起部分的长度,计算出与袋子长度的比值。
(3)吹出气体进入袋内,袋口内气体流速大于周围气体,气压小于外界气压,周围空气进入袋中。
解析:(1)比较第2组或第3组数据可知,嘴贴近袋口时吹气,此时进入袋内的肯定是口吹出的,塑料袋没有充满说明人吹出的气体体积小于塑料袋的容积。当嘴距离袋口10cm吹气时,塑料袋却充满气体,这说明肯定有外面的气体进入口袋,从而证明小明的猜想是错误的。
(2)塑料袋是圆柱形的,根据V=Sh可知,气体的体积肯定与长度成正比。挤压塑料袋,使气体都集中在袋子底部,测量出这部分的长度,然后与袋子的总长度作比即可。
(3)根据流体压强和流速的关系分析解答。
(1)根据实验结果,可以否定小明猜想的实验组别是第2、3组。
(2)实验中,塑料袋C1中的气体并未充满,用刻度尺粗略测量并估算袋中气体体积在C1容积中的占比的方法为:将袋内气体挤压到底部,用刻度尺测出鼓起部分的长度,计算出与袋子长度的比值。
(3)说明“嘴距袋口10厘米吹气,能使塑料袋充满气体”的原因:吹出气体进入袋内,袋口内气体流速大于周围气体,气压小于外界气压,周围空气进入袋中。
22.(1)深海中水压过大。(合理即可) (2)生产者 (3)B
(4)保护生态系统的多样性。(合理即可)
解析:深海中缺乏阳光,静水压力大,形成黑暗、低温和高压的环境。由于不能进行光合作用,深海生态系统中没有光合作用的植物,没有植食性动物,只有碎食性和肉食性动物、异养微生物和少量滤食性动物。液体压强,简称液压,是指在液体容器底、内壁、内部中,由液体本身的重力而形成的压强。
(1)水的压强随着深度的增大而增大,1000米以下压强很大,生物难以承受;
(2)生态系统中将无机物转化为有机物的成分是生产者;
(3)该生态系统的能量主要来自微生物分解硫化氢和氢气等化学物质来获得能量,所以生态熊的能量来源是化学能;
(4)研究深海生物的科学意义,对生物的进化有着重要的意义,同样也可以对生态系统保护有着重要的作用;
故答案为:(1)深海中水压过大。(合理即可) ;(2)生产者;(3)B;(4) 保护生态系统的多样性。(合理即可) .
23.(1)空气阻力
(2)解: F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV气囊=1.29kg/m3×10N/kg×2100m3 =27090N
答:飞艇受到的空气浮力为27090N。
(3)解: t= =3.5h
w=Pt=2.2×103W×3.5×3.6×103s=2.772×107J
f=F= =990N
答:这次飞行,飞行所需时间为3.5h;蒸汽机做的功为2.772x107J
飞行时受到的平均阻力为990N。
解析:(1)物体的形状越接近流线型,空气对它的阻力越小;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ空气gV排计算出气囊受到的浮力;
(3)根据公式计算出飞行时间,根据公式W=Pt计算出蒸汽机做的功,根据 计算飞行时受到的阻力。
24.(1)解:因为空桶漂浮在水面,所以F浮=G桶=10N
(2)解:上升;
F浮总=ρ液gV排=1×103Kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N
G石=F浮总-G桶=60N-10N=50N
m石= =5kg
解析:(1)当物体漂浮在液面上时,它受到的浮力等于重力,根据浮沉条件计算出空桶受到的浮力;
(2)首先比较鹅卵石受到的浮力的变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析它排开水的体积变化,进而确定水面高度的变化。
首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算桶受到的浮力,再根据二力平衡G石=F浮总-G桶计算出鹅卵石的重力,最后根据公式 计算鹅卵石的质量。
(1)因为空桶漂浮在水面,所以F浮=G桶=10N;
(2)鹅卵石原来在水里下沉,那么F浮桶和鹅卵石受到的浮力F浮总=ρ液gV排=1×103Kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N;
鹅卵石的重力:G石=F浮总-G桶=60N-10N=50N;
鹅卵石的重力 。
25.(1)从金华到东阳共需要;
(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强:;
(3)列车的牵引力F=f=0.04G=200×103kg×10N/kg×0.04=8×104N;
列车的速度v=120km/h=;
则该列车的功率:P=Fv=8×104N×=2.7×106W。
解析:(1)根据公式计算出从金华到东阳的时间;
(2)根据公式计算空载列车对铁轨的压强;
(3)首先根据f=0.04G计算出列车受到的阻力,再根据P=Fv计算列车的功率。
26.(1)解:t= = 9×105秒
t总= =1×107秒
s=vt总=0.2米/秒×1×105秒=2×105米=2000千米
答:充电一次总共航行路程2000千米。(其它合理解法也可)
(2)解:该滑翔机处于悬浮状态时,F浮=G物= 515牛
由F浮=ρ液gV排,得V排= =0.05米3
所以V油= 0.05米3-0.0495米3=5×10-4米3
答:该滑翔机在600米深度悬浮时,外油囊中油体积为5×10-4米3(其它合理解法也可)
解析:(1)根据公式计算出滑翔机耗电的时间,再根据计算出滑翔机飞行的总时间,最后根据s=vt总计算出一次的飞行总路程。
(2)根据浮沉条件计算出滑翔机悬浮时受到的浮力,再根据丙图确定600m深处时海水的密度,接下来根据阿基米德原理 计算出此时滑翔机排开海水的总体积,最后根据V油=V排-V排'计算外油囊中油的体积。
27.(1)②
(2)解:
F浮=ρ液gV排=1×103kg/m ×10N/kg×0.25m3=2500N
G=mg=2000kg×10N/kg=20000N
F拉=G-F浮=20000N-2500N=17500N
(3)密度小、抗压能力强
解析:(1)合金指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物,据此分析判断;
(2)首先根据密度公式 计算出压铁的体积,然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出压铁受到的浮力,接下来根据G=mg计算出压铁的重力,最后根据F拉=G-F浮计算出压铁对“奋斗者”号的作用力。
(3)根据该材料的作用和环境特点解答。
(1)“奋斗者”号采用的钛合金材料为合金,而不锈钢也是合金,故选②。
(2)压铁的体积: ;
压铁受到的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m ×10N/kg×0.25m3=2500N;
压铁的重力:G=mg=2000kg×10N/kg=20000N;
压铁浸没时对“奋斗者”号的作用力:F拉=G-F浮=20000N-2500N=17500N。
(3)①空气的密度很小,根据m=ρV可知,相同体积的这种材料质量更小,对“奋斗者”产生的浮力越大;
②由于处于深海,因此这种材料的抗压能力要特别强。
28.(1)大气压 (2)等于
(3)解:F=G=mg=0.28kg×10N/kg=2.8N
S=4cm2=4×10-4m2
p= = =7×103Pa
答:玻璃杯对水平桌面的压强是7×103Pa
解析:(1)根据大气压强的知识解答;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(3)首先根据F=G=mg计算出杯子对桌面的压力,再根据计算杯子对桌面的压强。
(1)小科能轻松“吸"到水是利用了大气压;
(2)根据图片可知,图中A、B两点到水面的距离h相等,根据公式p=ρ液gh可知,A点的压强等于B点的压强。
29.①内管气压大于外界大气压,开关打开时,氢气出,氢气在空气中遇到粉发生燃烧
②锌和稀硫酸反应不断产生氢气。
③没有氢气喷出,火焰灭
④开关关后,与稀硫酸仍续反应产生氢气,使内管的气压变大
⑤内管液面下降,使锌与硫酸分离,停止产生氢气
解析:①内管气压大于外界大气压,开关打开时,氢气出,氢气在空气中遇到粉发生燃烧;
②锌和稀硫酸反应不断产生氢气;
③没有氢气喷出,火焰灭;
④开关关后,与稀硫酸仍续反应产生氢气,使内管的气压变大;
⑤内管液面下降,使锌与硫酸分离,停止产生氢气,据此分析解答。
打火机的开关打开时,锌和稀硫酸反应不断产生氢气,由于内管气压大于外界大气压,所以氢气从管中冲出,在空气中遇到铂发生燃烧,开关关掉后,锌与稀硫酸仍续反应产生氢气,使内管的气压变大,内管液面下降,使锌与硫酸分离,停止产生氢气。由于没有氢气喷出,所以打火机的火焰熄灭。
2022年科学中考真题分类汇编16:压强、浮力
一、单选题
1.为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲、乙分别放在纸筒上,鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列有关叙述错误的是(  )
A.放上瓶盖后可以增大受力面积
B.敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙大
C.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状
D.要提高实验的可靠性还需多次实验
2.如图为小明同学用老虎钳剪钢丝时的情景,该老虎钳锋利的刀口(  )
A.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力
B.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力
C.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强
D.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强
3.两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。则(  )
A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大甲
B.甲的密度与液体的密度相等
C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变
D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变
4.在日常生活生产中,根据需要常常要考虑受力面上的压强大小。下列事例中能增大压强的是(  )
A.坦克通过履带与地面接触
B.单钢轮压路机较重的前轮
C.滑雪板与雪地接触面积较大
D.背包用较宽的背带
5.下列关于压强的实验说法不正确的是(  )
A.实验甲说明大气压的存在
B.实验乙说明液体的沸点随着气压的增大而升高
C.实验丙说明气体的压强随着流速的增大而增大
D.实验丁说明同种液体中的压强随着深度的增加面增大
6.学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图)。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是(  )
A.冷水、热水中都下沉 B.冷水中下沉,热水中上升
C.冷水、热水中都上升 D.冷水中上升,热水中下沉
二、填空题
7.如图所示,对着两张纸中间用力向下吹气,两张纸会   (选填“靠拢”“分开”或“保持静止”),理由是  。
8. 2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”III型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
(1)该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为   。
(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m。如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9060m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为   N。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要   (填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
9.为延长食物保质期,可对食物进行真空包装。真空包装机(如图甲)先抽出塑料袋内的气体,再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。
(1)该电路图中,要使抽气机工作,需闭合的开关是   。
(2)抽气机将塑料袋内空气抽出,使袋子变瘪,这是由于受到   作用。
(3)密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度,应将滑动变阻器滑片向   移动。
10. 2022年5月15日,我国自主研发的“极目一号”III型浮空艇从科考基地上升到海拔9032米,创造了大气科学观测世界纪录。
(1)上升过程中,以地面为参照物,浮空艇是   的;
(2)该浮空艇是软式飞艇,上升过程中需通过调整气囊中的气压来保持外形不变。上升过程中,该艇受到的浮力   。(填“增大”、“减小“或“不变”)。
11.为研究“影响压力作用效果的因素”,小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验:测得瓶底面积为35厘米2,瓶盖面积为7厘米,并将瓶子装满600毫升水,依次正放和倒放于海绵上(如图)。
(1)本实验可初步得出:压力的作用效果与   有关;
(2)正放时水对瓶底的压强为p1,倒放时水对瓶盖的压强为p2。则p1   p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出   毫升水。
三、实验探究题
12.小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示,自救呼吸器的结构如图乙所示(其中箭头方向表示气体流动方向)。
(1)呼吸气路的设计:自教呼吸器使用时,需用鼻夹夹住鼻子,用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时,单向阀A和B的开闭情况是   (选填“A打开,B闭合”或“A闭合,B打开”)。
(2)生氧药品的选择:小金查阅资料发现超氧化物(用MO2表示,其中M为+1价)可与人呼出气中的CO2、H2O反应生成O2,其反应的化学方程式为:
4MO2+2H2O=4X+3O2↑
4MO2+2CO2=2M2CO3+3O2
X的化学式为   。
500g超氧化钾(KO2)和500g超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图丙所示。小金依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1L/min,并结合自救呼吸器的结构和生氧药品的生氧性能,选取了KO2作为生氧药品。选取KO2的优点是   。(写出1点)
(3)影响自救呼吸器有效防护时间的因素有   (选填序号)。
①生氧药品的质量 ②外界有毒有害气体浓度
③外界氧气浓度 ④生氧药品的种类
四、解答题
13.小金利用厚度均匀的合金板(厚度为1cm),制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示,质量为1440g。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强。
(2)合金板的密度。
(3)将盒子开口朝上,缓慢放人水中,当盒子上沿与水面齐平时松手(水足够深),盒子稳定后在水中的浮沉情况为   (选填“漂浮”或“沉底”),通过计算说明理由。
14.某同学用食盐、水和一支装有沙子的薄味塑料管来测量新鲜鸡蛋的密度,步骤如下:
(1)室温下,将食盐品体慢慢加入水中,充分搅拌,当观察到   现象时,所得溶液为饱和溶液。
(2)将新鲜鸡蛋放入上述饱和溶液中,鸡蛋处于漂浮状态。然后慢慢加水,当鸡蛋处于   状态时,鸡蛋的密度等于食盐溶液的密度。
(3)把鸡蛋从食盐溶液中取出,将总质最为10.5克、底面积为1厘米2的塑料管放入该食盐溶液中,直立漂浮时测得液面下塑料管的长度为10厘米,如图所示。请计算该新鲜鸡蛋的密度为多少?
15.排气阀是供暖设备中的重要部件,它能及时排出管内热水汽化产生的气体,使水正常流动,从而保证供暖效果。
排气阀工作原理如图所示:水中气体在流动过程中,积聚于封闭的排气阀内,使阀内气压变大,浮筒随水面一起下降,此时阀内气体排出使气压变小,从而浮筒上升,堵杆重新堵住排气孔。
(1)水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。若水管总长为60米,要使水流能携带气泡流动,则水从水管起始端流到终端最多要多少时间?
(2)排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克,计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。(水的密度取1.0×103千克/米3)
16.在北京冬奥会上,中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。
(1)滑雪板底面越宽大,对雪地的压强   。
(2)若滑雪板与雪地总接触面积为0.4米,苏翊鸣和滑雪板的总质量为72千克,当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时,对雪地的压强为多大?
(3)图甲是他在决赛中的完美飞行轨迹,AB是飞跃跳台的上升阶段,BC是下落阶段。请在图乙中画出他在飞行过程中速度随时间变化的大致曲线图,(为A点的速度,不计空气阻力)
17.“海洋强国”是国家战略,绍兴作为浙江海洋经济发展示范区的重要战略节点,正以积极的姿态规划发展海洋经济。
(1)建设生态海岸带是海洋经济可持续发展的基础
①绍兴海岸线有宝贵的滩涂资源。右图滩涂中生活着浮游植物、浮游动物、滩涂杂草、螃蟹、鱼、贝、鸟等生物,其中属于生产者的是   。
②一般情况下,滩涂杂草吸水时,其根毛细胞液的溶质质量分数   (选填“>”、“<”或“=”)外界土填溶液的溶质质量分数
③围海造厂、海洋污染等行为会造成近海动植物因食物、环境等问题而减少甚至灭绝,这会导致滩涂生态系统的   能力减弱。
(2)提升通江达海内河港是海洋经济发展的主通道。
①如图是上虞港集装箱吊机正在作业,随着船上货物增多,货船受到的浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)
②若货船从上虞淡水港出发入海,装货完毕后船身吃水位置在图甲“28”刻度处,那么在海上航行时,吃水位置在“28”刻度处   方(选填“上”或“下”)。
(3)利用海洋资源是海洋科技创新的新引擎。
①盐化工是我国重要海洋产业。盐卤中主要盐类物质及其含量如图乙,利用盐卤生产金属镁的流程如图丙。由图乙可知,盐卤中含量最多的盐是   ;流程图中操作A的名称是   :若生产过程中镁元素没有损失,且其他盐类中的镁元素质量可忽略不计,则1000克盐卤可制备金属镁   克
②地球表面70%以上是海洋,各种海洋能源有待开发,你觉得开发前景广阔的能源有   。
18.太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成测定的参数如下:小车的质量为100g,车长8cm、宽6.5cm、高3cm,轮胎与地面的总接触面积为2cm2。完成下列问题:
(1)小车静止在水平地面时,对地面的压强为多少?
(2)某次测试中,小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒,该次测试中小车的速度为多少?
(3)测试中,小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶,若受到的阻力为重力的0.1倍,此时小车的功率为多少瓦?
19.自新冠肺炎流行以来,人类在抗疫中不断提升检测和治疗水平。
(1)核酸检测有助于实现“早发现、早治疗”。如果在人体中检测到   的遗传物质--核酸,需隔离或治疗。
(2)新冠肺炎感染后,肺的   功能大大降低,部分患者出院后还需要呼吸康复训练。如图为呼吸训练器及其结构示意图,使用时用嘴吸气,悬浮球会被吸起,吸起的悬浮球数量越多说明呼吸肌的力量越大。请你解释悬浮球能被吸起的原因  。
20.如图甲是清代的手持消防水枪,它在消防灭火中发挥过一定作用,其部分结构如图乙:枪身由内外两个套简组成,外简底部是进水口,内简顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中,先向上提内筒吸水,再向下压内筒喷水,如此反复。
(1)[原理分析]使用消防水枪吸水时,主要是利用了   。
(2)[方案设计]如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构,合理的是   。
(3)[尝试实践]为了解消防水枪的使用效果,小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示,用30秒将20千克水喷到15米高处,求他们对水做功的功率。
五、综合说理题
21.某项目学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计如图1所示实验装置并完成实验。实验过程中,传感器采集数据绘制得到如图2的甲、乙两幅曲线图。
【资料1】一定条件下,碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀,但它们本身不参加反应。
【资料2】该实验步骤如下:
①检查装置气密性;
②装药品,将5克铁粉和2克碳粉加入锥形瓶,并加入2毫升饱和氯化钠溶液;
③立即塞紧橡皮塞,橡皮塞上已插有一支装有5毫升稀盐酸的注射器及传感器;
④观察现象,采集数据。
用所学知识及以上资料信息完成下列问题:
(1)实验进行一段时间后,注射器中的盐酸会自动注入瓶内,原因是   ;
(2)图2甲、乙曲线图中,0-t1段温度升高,瓶内压强减小;t2-t3段温度升高,瓶内压强增大。解释产生这两个不同现象的原因。
答案解析部分
1.B
解析:(1)将瓶盖的面积与鸡蛋上面的面积比较即可;
(2)减小压强的方法:①增大受力面积;②减小压力;
(3)力的作用效果:①改变物体的形状;②改变物体的运动状态;
(4)根据科学探究的要求判断。
A.放上瓶盖后可以增大受力面积,故A正确不合题意;
B.敲击时,鸡蛋受到的压力相等,甲的受力面积大于乙,则鸡蛋上部受到的压强甲比乙小,故B错误符合题意;
C.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状,故C正确不合题意;
D.要提高实验的可靠性还需多次实验,故D正确不合题意。
故选B。
2.C
解析:根据老虎钳的使用过程确定动力臂和阻力臂,然后比较大小。增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积,据此分析判断。
根据图片可知,老虎钳中间的转轴相当于支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上,此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。老虎钳的刀口十分锋利,即通过减小受力面积的方法增大压强。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
3.C
解析:(1)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较浮力大小;
(2)根据浮沉条件比较甲和液体的密度大小关系;
(3)根据F=G总分析;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh分析即可。
A.甲和乙都浸没在水中,它们排开水的体积都等于自身体积。因为甲和乙的体积相同,所以它们排开水的体积相同。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,甲和乙受到的浮力相等,故A错误;
B.甲受到向下的拉力和重力,向上的浮力,即F浮力=G+F,因此甲受到的浮力大于重力,它在液体中应该上浮,即甲的密度小于液体密度,故B错误;
C.无论甲和乙在容器内处于啥样的状态,容器底部受到的压力等于液体重力与两个物体重力之和,因此容器底部受到的压力不变,故C正确;
D.如果将细小剪断,甲会露出水面,乙会沉底,那么它们排开液体的总体积减小,因此液面高度减小。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到的液体的压强减小,故D错误。
故选C。
4.B
解析:增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
A.坦克通过履带与地面接触,通过增大受力面积的方法减小压强,故A错误;
B.单钢轮压路机较重的前轮,通过增大压力的方法增大压强,故B正确;
C.滑雪板与雪地接触面积较大,通过增大受力面积的方法减小压强,故C错误;
D.背包用较宽的背带,通过增大受力面积的方法减小压强,故D错误。
故选B。
5.C
解析:分析各个图片中包含的物理原理即可。
A.在覆杯实验中,水和纸板受到大气向上的压强,因此没有下落,故A正确不合题意;
B.当烧瓶中的水沸腾后,用东西堵住导气管口,此时瓶内气压增大,水停止沸腾,说明水的沸点升高了,故B正确不合题意;
C.当向两个纸条中间吹气时,纸条中间空气流速大而压强小,在周围大气压强的作用下,纸条都向中间靠拢,故C错误符合题意;
D.在图丁中,当金属盒向下移动时,U形管两侧液面的高度差增大,说明液体的压强随深度的增大而增大,故D正确不合题意。
故选C。
6.D
解析:根据浮沉条件分析判断。
冷水的密度大于温水,即气球受到的浮力大于重力,因此气球在冷水中上浮。热水的密度小于温水,即气球受到的浮力小于重力,因此气球在热水中下沉。
故选D。
7.靠拢;纸片中间气体流速大压强小,纸片中间气压小于两侧大气压,在两侧大气压的作用 下将纸片向内挤压
解析:流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
如图所示,对着两张纸中间用力向下吹气,两张纸会靠拢,理由是:纸片中间气体流速大压强小,纸片中间气压小于两侧大气压,在两侧大气压的作用 下将纸片向内挤压。
8.(1)26250
(2)72480
(3)上浮
解析:(1)根据G=mg计算出浮空艇受到的重力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算浮力;
(3)根据浮沉条件分析解答。
(1)浮空艇受到的重力:G=mg=2625kg×10N/kg=26250N;
(2)浮空艇受到的浮力:F浮=ρ液gV排=0.8kg/m3×10N/kg×9060m3=72480N;
(3)原来浮空艇在空气中悬浮,此时浮力等于重力。当用上层氦气排出下层空气时,浮空艇的重力减小,此时浮力大于重力,因此浮空艇将要上浮。
9.(1)S和S2
(2)大气压
(3)左
解析:(1)根据图乙分析哪个开关能够控制抽气机即可;
(2)根据大气压强的知识解答;
(3)根据焦耳定律Q=I2Rt分析即可。
(1)根据图乙可知,当闭合开关S和S2时,抽气机的电路接通,它能够开始工作。
(2)抽气机将塑料袋内空气抽出,使袋子变瘪,这是由于受到大气压作用。
(3)电热丝的温度由它单位时间内产生的热量决定,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,要降低电热丝的温度,需要减小通过电路的电流,即增大滑动变阻器的阻值,因此滑片应向左移动。
10.(1)运动
(2)减小
解析:(1)如果物体相对参照物的位置改变,那么它是运动的;否则,它是静止的;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析即可。
(1)上升过程中,浮空艇相对地面的位置不断变化,因此以地面为参照物时,浮空艇是运动的。
(2)在上升过程中,空气的密度逐渐减小,而它排开空气的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力减小。
11.(1)受力面积
(2)等于
(3)480
解析:(1)根据图片确定哪个因素不同即可;
(2)根据液体压强公式p=ρ水gh比较水对瓶底和瓶盖的压强;
(3)根据压强相等,结合压强公式列出方程计算即可。
(1)根据图片可知,瓶子的重力相等,即对海绵的压力相等,瓶盖和瓶底的面积不同,即受力面积不同,因此本实验可得出:压力的作用效果与受力面积有关。
(2)根据图片可知,瓶子正放和倒放时水的深度h相等,根据液体压强公式p=ρ水gh可知,水对瓶底的压强和瓶盖的压强相等,即p1=p2。
(3)因为瓶子正放和倒放时的压强相等,
因此p1=p2;






解得:V倒=480ml。
12.(1)A打开,B闭合
(2)MOH;生氧速度波动较小,使用时间较长,氧气浪费较少
(3)①④
解析:(1)流体总是从气压大的地方流向气压小的地方,据此分析两个单向阀的开启情况。
(2)根据质量守恒定律分析X的化学式。
(3)在制氧过程中,如果生氧速度太大,会造成气压过大,从排气面排出而浪费。如果生氧速度不稳定,那么会影响使用体验,据此分析解答。
(4)根据自救呼吸器的工作原理分析判断。
(1)根据图片可知,单向阀B只能向上开启,而A只能向下开启。在正常呼气时,呼吸软管内气压增大,从而打开单向阀A,关闭单向阀B,废气从排气面排出。
(2)根据方程式 4MO2+2H2O=4X+3O2↑ 得到:4M+10O+4H=4X+6O,解得:4X=4M+4O+4H,即X=MOH。
根据图丙可知,选取KO2的优点是:生氧速度波动较小,使用时间较长,氧气浪费较少。
(3)影响自救呼吸器防护时间的其实就是生成氧气的量,而生成氧气的量有药品的质量和种类决定,故选①④。
13.(1)解:p盒= =1000Pa
(2)解:V合金=V外-V空心=720cm3-400cm3=320cm3
ρ合金= =4.5×103kg/m3
(3)沉底 盒子受到的最大浮力F浮=ρ水gV浮=1.0×103kg/m3×10N/kg×720×10-6m3=7.2N G盒=m盒g=1.44kg×10N/kg=14.4N F浮解析:(1)盒子对桌面的压力等于自身的重力,根据压强公式 计算即可;
(2)根据图可知,盒子内空心部分为长方体,长和宽为:12cm-2cm=10cm,高为:5cm-1cm=4cm,根据V空=abc计算出空心体积,再用同样方法计算出盒子外部的总体积,然后二者相减得到合金的体积,最后根据公式 计算出合金的密度。
(3)当盒子上沿与水面平齐后,它排开水的体积等于自身的总体积,根据阿基米德原理 F浮=ρ水gV浮 计算出它受到的浮力,再与盒子的重力比较,从而确定它的运动状态。
(2)根据图可知,盒子内空心部分为长方体,长和宽为:12cm-2cm=10cm,高为:5cm-1cm=4cm,
根据V空=abc=10cm×10cm×4cm=400cm3;
盒子的总体积:V=a'b'c'=12cm×12cm×5cm=720cm3;
则V合金=V外-V空心=720cm3-400cm3=320cm3;
则合金的密度: 。
14.(1)食盐晶体不能继续溶解
(2)悬浮
(3)解:G物=m物g=1.05×10-2千克×10牛/千克=0.105牛
因为塑料管漂浮在液面,所以F浮=G物=0.105牛
塑料管排开液体的体积:V排=Sh=10厘米2×1厘米=10厘米3=10-5米3
根据F浮=ρ盐水gV排得:
盐水的密度:ρ盐水= =1.05×103千克/米3
ρ鸡蛋=ρ盐水=1.05×103千克/米3
答:该新鲜鸡蛋的密度为1.05×103千克/米3
解析:(1)如果溶液中出现未溶的固体,那么溶液饱和;否则,无法判断溶液是否饱和;
(2)当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力等于重力时,物体悬浮;当浮力小于重力时,物体下沉。
(3)首先根据漂浮条件计算出塑料管受到的浮力,再根据V排=Sh计算出塑料管排开液体的体积,最后根据阿基米德原理 计算出盐水的密度。
(1)室温下,将食盐品体慢慢加入水中,充分搅拌,当观察到食盐晶体不能继续溶解现象时,所得溶液为饱和溶液。
(2)将新鲜鸡蛋放入上述饱和溶液中,鸡蛋处于漂浮状态。然后慢慢加水,当鸡蛋处于悬浮状态时,鸡蛋的密度等于食盐溶液的密度。
15.(1)解:由v= 得,t= = =240秒
答:水从水管起始端流到终端最多要240秒
(2)解:该浮筒处于漂浮状态时,F浮=G物=mg=0.02千克×10牛/千克=0.2牛
由F浮=ρ液gV排,得V排= = =2× 米3
答:排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为2× 米3
解析:(1)根据速度公式计算即可;
(2)首先根据漂浮条件计算出浮筒受到的浮力,即F浮=G=mg,再根据阿基米德原理 计算出浮筒浸在水中的体积。
16.(1)越小
(2)解:F=G=mg=72千克×10牛/千克=720牛
(3)
解析:(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)首先根据F=G=mg计算出运动员对雪地的压力,再根据 计算出它对雪地的压强。
(3)根据动能和势能的相互转化,确定动能的变化,进而确定运动速度的变化。
(1)滑雪板底面越宽大,则与雪地的接触面积越大,那么对雪地的压强越小。
(3)在上升阶段,高度增大,重力势能增大,即将动能转化为重力势能,那么动能减小,速度减小。当到达最高点时,它的速度最小。在下降阶段,高度减小,重力势能减小,即将重力势能转化为动能,那么动能增大,速度增大。由于开始运动时运动员就有动能,因此下落到最低点时动能会大于开始时的动能,即此时的速度大于开始时的速度,如下图所示:
17.(1)浮游植物,滩涂杂草;>;自动调节
(2)变大;下
(3)NaCl;过滤;48;潮汐能等(合理即可)
解析:1.生态系统包括生物成分和非生物成分,生物成分包括生产者、分解者和消费者;非生物成分包括阳光、空气、水分等因素。
2.植物细胞吸水和失水的条件:当外界浓度高于细胞液浓度时细胞失水,当外界浓度低于细胞液浓度时细胞吸水。
3.漂浮时,浮力等于重力,结合阿基米德原理解答。
(1)①生产者是绿色植物,可以进行光合作用,故是浮游植物,滩涂杂草。
②当植物细胞内外液体有浓度差时,植物细胞就会吸水或失水。因此,根毛细胞吸水时,其细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度时,细胞就吸水.因此根毛细胞液的溶质质量分数>外界土填溶液的溶质质量分数。
③生态系统具有一定的自我调节能力,生态系统的调节能力有大有小,这主要取决于它自身的结构特点.生态系统中生物种类越多,营养结构越复杂,自动调节能力就越大.反之,自动调节能力就越小.围海造厂、海洋污染等行为会造成近海动植物因食物、环境等问题而减少甚至灭绝,这会导致滩涂生态系统的自动调节能力减弱。
(2)①如图是上虞港集装箱吊机正在作业,随着船上货物增多,重力增大,货船受到的浮力等于重力,故货船受到的浮力变大。
②根据阿基米德原理,可知海水的密度比淡水大,船是漂浮的,浮力不变,进入海水后,排开水体积变小,船身上浮,故吃水位置在“28”刻度处下。
(3)①由图乙可知,盐卤中含量最多的盐是NaCl。
流程图中操作A分离出固体和液体,故是过滤。
1000克盐卤含有MgCl2142.5g,MgSO460g,根据化学式计算
MgCl2:
MgSO4:
则1000克盐卤可制备金属镁36g+12g=48g
②地球表面70%以上是海洋,各种海洋能源有待开发,开发前景广阔的能源有潮汐能等
18.(1)解:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
P= =5000Pa
(2)解:1分20秒=80秒
v==0.5m/s
(3)解:f=0.1G=0.1×1N=0.1N
物体匀速直线运动时,F=f=0.1N
P=Fv=0.1N×0.8m/s=0.08w
解析:(1)首先根据F=G=mg计算出小车对地面的压力,再根据公式计算出小车对地面的压强;
(2)根据公式计算出小车的速度;
(3)首先根据f=0.1G计算出小车受到的阻力,再根据二力平衡的知识计算出小车受到的牵引力,最后根据P=Fv计算小车的功率。
19.(1)新冠病毒
(2)气体交换;用嘴吸气,悬浮球上方空气被吸走,气压低,下方气压大,故悬浮球会被吸起
解析:(1)病毒的结构非常简单,没有细胞结构,仅由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成,不能独立生存,只有寄生在活细胞里才能进行生命活动。
(2)肺是人体的呼吸器官,位于胸腔,左右各一,覆盖于心之上。
(1)核酸检测有助于实现“早发现、早治疗”。如果在人体中检测到新冠病毒的遗传物质--核酸,需隔离或治疗。
(2)新冠肺炎感染后,肺的气体交换功能大大降低,部分患者出院后还需要呼吸康复训练。
如图为呼吸训练器及其结构示意图,使用时用嘴吸气,悬浮球会被吸起,吸起的悬浮球数量越多说明呼吸肌的力量越大。
悬浮球能被吸起的原因:用嘴吸气,悬浮球上方空气被吸走,气压低,下方气压大,故悬浮球会被吸起。
20.(1)大气压
(2)丙
(3)解:G=mg=20kg×10N/kg=200N
W=Gh=200N×15m=3000J
P= =100W
答:他们对水做功的功率为100W
解析:(1)根据大气压强的知识解答;
(2)根据气压的变化确定阀门的开启方向,然后分析此时是否能够进水或排水即可。
(3)首先根据W=Gh计算对水做功,然后根据计算做功的功率。
(1)使用消防水枪吸水时,主要是利用了大气压。
(2)在图丙中,当活塞向上移动时,上面的气压减小,阀门向上开启,在外界大气压强的作用下,水流入桶内,完成吸水过程;
在图丁中,当活塞向上移动时,上面的气压减小,阀门不能向上开启,水不能流入筒内。
故选丙。
21.(1)当瓶内气压减小到一定程度,大气压将注射器的活塞下压。(或瓶内气压减小,盐酸被吸入瓶内)
(2)①铁跟氧气反应生成氧化铁,反应放热
②盐酸与铁反应生成氢气并放出热量
③升高温度使瓶内压强增大
④增加或减少气体会使瓶内压强发生变化
答题要点:
0-t1段:①铁生锈消耗氧气并放热
②反应放热使温度升高,压强增大
③消耗氧气使压强减小
④消耗氧气减小的压强大于温度升高增大的压强所以0-t1段总体上温度升高,压强减小
t2-t3段:①因瓶内气压减小,盐酸自动注入瓶内,盐酸与铁反应产生氢气并放出大量的热
②温度升高,压强增大
③产生氢气,压强增大
④温度升高和产生氢气都使压强增大所以t2-t3段总体上温度升高,压强增大
解析:(1)注射器内的活塞受到向下的压力时,盐酸就会被挤入锥形瓶,从而开始反应。如果锥形瓶内气压减小,那么大气就会对活塞产生向下的推力,当推力达到一定程度时,活塞向下移动,也会达到相同的效果。
(2)①铁跟氧气反应生成氧化铁,消耗氧气的同时向外放热
②盐酸与铁反应生成氢气并放出热量;
③升高温度,气体体积膨胀,使瓶内压强增大;降低温度,气体体积缩小,使瓶内压强减小;
④增加或减少气体会使瓶内压强发生变化,据此分析解答。
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