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2023HS版八上科学全效提优《第2章压力压强》单元测试卷A
一、单选题(共20题,每小题2分;共40分)
1、下列事例中不是利用大气压工作的是( )
A.活塞式抽水机 B.医生用注射器把药水推入病人肌肉中
C.呼吸时,将空气吸入肺里 D.吸盘式挂衣钩
2、在生产、生活中有很多物理知识的应用,下列说法中正确的是( )
A.把书包带做得扁而宽,是为了减小书包对人体的压强
B.滑雪板一般都有较大的面积,是为了增大压力
C.菜刀钝了磨一磨,是为了减小对被切物的压强
D.在铁轨下铺设枕木,是为了减小对地面的压力
3、如图1所示,静止时U型管两液面相平,下列图2各选项中合理情形的是( )
A.乙、丁 B.甲、丙 C.乙、丙 D.甲、丁
4、如图所示,容器中装了一些水,A、B、C三点的压强关系为( )
A.pA>pB>pC B.pA=pB=pC C.pA<pB<pC D.pA>pB<pC
(第4题图) (第5题图) (第6题图)
5、如图所示,将一正方体木块放在水平桌面上,沿着虚线切开,拿走上面一半,则剩下的木块对桌面的压力和压强的变化情况是( )
A.压力减小,压强不变 B.压力减小,压强减小
C.压力减小,压强增大 D.压力不变,压强不变
6、如图所示,a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已知底面积Sa=3Sb,高度hb=2ha,对地面的压强pa=pb,对地面的压力分别为Fa和Fb。则( )
A.Fa=Fb, B.Fa=3Fb C.Fa=Fb D.Fa=Fb,
7、如图所示,三个质量和底面积均相同的容易甲、乙、丙放置在水平桌面上,若在容器中都装入等质量的水(水不溢出),下列说法正确的是( )
A.三个容器底部受到水的压力相等 B.甲容器底部受到水的压力最大
C.甲容器底部对桌面的压力最小 D.丙容器底部对桌面的压力最大
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(第7题图) (第8题图) (第9题图)
8、如图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变低
B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
9、如图所示,已知油的密度小于水,在U形管中先注入水,待水静止后,向U形管左管中注入比水少的植物油,则两侧液面静止后( )
A.左管中植物油液面高 B.右管中水面高
C.左、右两管内液面相平 D.无法判断
10、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,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是( )
A.p1<p2 B.p1<3 C.p3<p4 D.p2>p4
(第10题图) (第11题图)
11、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
12、下表为不同气压下水的沸点:
p/×105Pa 0.98 1.01 1.13 1.29 1.48 1.69 1.80 2.05
t/℃ 99 100 103 107 111 115 117 121
压力锅工作时锅内气体压强最大可达1.69×105Pa,锅内水的最高温度( )
A.可达100℃ B.可达115℃ C.可达121℃ D.不确定
13、如图所示的装置上方为一个粗细不均匀的两头开口的玻璃管,台下连通一个装有红墨水的U形管AB.当用吹风机向玻璃管中吹风时,出现的现象是( )
A.A管上方空气流速大 B.B管上方空气流速小
C.A管液面比B管液面高 D.A管液面比B管液面低
(第13题图) (第14题图)
14、如图所示,甲、乙是两个完全相同的容器,内装质量相同的水,乙容器放在一木块上,比较在同一水平面上A、B两点处水产生的压强( )
A.p A>p B B.p A<p B C.p A=p B D.无法判断
15、想象一下,如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大,则不会出现的情况是( )
A.飞机翅膀的截面形状应该反过来 B.两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C.地铁、火车站的站台安全线不必设置 D.喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来
16、如图所示,把一张小纸片放在水平的硬币的上表面,松手后纸片不是单独飘落而是和硬币贴在一起下落。使纸片跟硬币贴在一起的力是( )
A.重力 B.分子间引力 C.电荷间引力 D.大气压力
(第16题图) (第17题图) (第18题图)
17、有一个密度均匀的长方体铜块,被截成A、B两块,如图所示,已知LA:LB=3:2,则它们对水平桌面的压力和压强之比分别为( )
A.FA:FB=2:3 pA:pB=3:2 B.FA:FB=3:2 pA:pB=2:3
C.FA:FB=2:3 pA:pB=1:1 D.FA:FB=3:2 pA:pB=1:1
18、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。容器的底是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞S,用细绳通过测力计F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(如图),在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移。在这过程中,测力计的读数( )
A.先变小,然后变大 B.先变小,然后保持不变
C.先变大,然后变小 D.一直保持不变
19、取一根长为15cm、内部横截面积为1cm2的直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得它们的总质量为2g。向管内倒入10g酒精,将它放入水中静置后,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平。下列结论不正确的是( )
A.装有酒精的塑料管受到的浮力大小为0.12N
B.水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
C.管内液面比管外水面高2.5cm
D.塑料管底的外部橡皮膜的底面积为1.25cm2
(第19题图) (第20题图)
20、如图所示,高度相同的均匀实心圆柱体A和正方体B放置在水平地面上,A的直径等于B的边长,它们对水平地面的压强相等。现分别在两物体上沿图中虚线竖直切下底面积相等的部分,并将切下部分叠放在对方剩余部分的上方,此时它们对地面的压强变化量分别为△pA′、△pB′,则( )
A.△pA′可能大于△pB′ B.△pA′一定大于△pB′
C.△pA′一定小于△pB′ D.△pA′一定等于△pB′
二、填空题(共8题,每空2分,共38分)
21、一次探究活动中,小强先在水平桌面上固定两根平行的小棒,接着在小棒上放了间隔一定距离的两个乒乓球,如图所示。然后,他向两个乒乓球中间的间隙用力吹气,则两乒乓球将 。(选填“靠近”、“远离”或“静止不动”)出现这种现象的原因是:流体中流速越大的地方,压强越 。
22、杭长高铁衙州段正在紧锣密鼓的建设中,高铁用无砟轨道,即路基不用碎石,钢轨直接铺设在钢筋混凝土的路基上(如图甲所示),建造的成本高,但能确保列车快速通行的安全;传统的铁路钢轨铺设在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟(如图乙所示)。请分析回答:
(1)传统的铁路钢轨铺设在枕木上,通过 的方法来减小压强,防止钢轨下陷;
(2)高速列车进站时的速度要比普通列车大一些,为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生,站台上的安全线与列车的距离也要更大些(如图丙所示)。这是因为高速列车进站时车体附近空气流动速度更大,气压更 (选填“大”或“小”)。
23、科学实验小组在探究压力的作用效果跟什么因素有关时,用早餐奶(图甲)按图乙、丙、丁三种情况放在泡沫塑料上,分别进行探究实验。
(1)通过对乙、丙、丁三次实验结果进行比较,得出压力作用效果跟 有关。
(2)这种探究方法在物理学中叫 。
(3)如果在实验中没有泡沫塑料。可选择现实生活中 来代替。
24、如图,三个完全相同的容器,里面分别装有质量相等的三种不同液体,三个容器都是圆柱形,那么:
(1)三个容器底受到液体的压强pa、pb、pc的大小关系: (填“<”“=”或“>”,下同);
(2)三容器对桌面的压强pA、pB、pC的大小关系: 。
(第24题图) (第25题图) (第26题图)
25、如图是法国科学家帕斯卡在1648年做的一个实验,他用一个封闭的木桶,桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只用了几杯水,桶就被撑破了。若桶底底面积为1200cm2,根据图中所标出的数据,水对桶底产生的压力是 (g取10N/g)。
26、如图,质地均匀的长方体质量是700g,放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为100cm2,则它对桌面的压强为 Pa;竖直切除右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压力会 (变大/变小/不变),压强会 (变大/变小/不变)。
27、某小组用塑料瓶做了以下实验:
(1)塑料瓶装满水,盖一张硬纸片后倒置,水和纸片均不下落,如图甲,说明了 的存在。
(2)塑料瓶装满水,瓶侧面扎两个小孔,水从小孔流出,如图乙,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”)。
28、如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为 Pa.现分别从两容器中抽出质量均为m的水和酒精,使两容器中剩余的水和酒精对容器底部的压强相等,则两容器内剩余的水和酒精的高度之比为 ,m等于 kg.(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(第28题图) (第29题图)
三、探究题(共3题,每空2分,共20分)
29、探究“压力作用效果”的实验如甲、乙、丙所示。
(1)甲、乙、丙实验中,根据________来比较压力的作用效果。
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是________________________。
(3)由实验乙、丙可知:“压力的作用效果与受力面积大小”的关系,请举出生活中应用此知识的一个实例________________________。21教育名师原创作品
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙____p丁(选填“>”、“<“或“=”)。
30、在探究“液体压强的特点”实验中,进行了如图所示的操作:
实验前,应调整U型管压强计,使左右两边玻璃管中的液面相平。
(1)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,根据实验现象,结论是:液体压强与盛液体的容器形状________(选填:有关或无关)。21*cnjy*com
(2)要探究液体压强与液体密度的关系,应选用________两图进行对比。
(3)在图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向________的压强大小关系。2-1-c-n-j-y
31、为了测量大气压强,某同学选择的器材有:2.5ml的注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线,实验步骤如下:
(1)如图甲,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L= cm。
(2)如图乙,把注射器活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记录弹簧测力计的示数F= N。
(3)该同学所测得的大气压强值为 Pa。
四、解答题((第32题8分,第33题6分,第34题8分,共22分)
32、(8分)某“双向四车道”桥梁(每个方向有两条车道)的设计图如图所示。桥墩长和宽均为1m,高为10m的长方体。
(1)若每一块桥板的体积为80m3,桥板材料的密度为2.5×103kg/m3,则一块桥板的重力为 N。桥板对每个桥墩的压力是 N,每个桥墩受到桥面的压强为 Pa。
(2)当桥下的水流动时,水对桥墩侧面的压强会因水的流动而变 ,水对桥墩正面的压强会变 。当桥下的水不流动时,若水底到水面的距离为2m,桥墩底部受到水的压强为 Pa。水对桥墩的一个侧面的压力 4×104N(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)四辆质量相等的货车分别从两个方向通过桥梁,某一时刻它们的重心恰好位于一块桥板的四分之一处(如图乙所示),此时A桥墩增加的压力是B桥墩增加压力的 倍。
33、(6分)一位质量为50千克的中学生,每只脚与地面的接触面积为250厘米2。求:
(1)该学生的重力是多少?(g=10牛/千克)
(2)该学生双脚站立时的压强是多少?
(3)该学生行走时的压强是多少?
34、(8分)甲、乙两个轻质薄壁圆柱形的容器(容器足够高)置于水平地面上。甲容器底面积为6×10﹣2米2,盛有质量为16千克的水。乙容器盛有深度为0.2米、质量为4千克的水。求:
(1)乙容器中水的体积V乙。
(2)乙容器底部受到水的压强p乙。
(3)现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压强相等。求抽水后甲容器对地面的压力F甲'。
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答 题 卷
一、选择题(共20题,每小题2分,共40分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案
二、填空题(共8题,每空2分,共38分)
21、 ; ;
22、(1) ;(2) ;
23、(1) ;
(2) ;
(3) ;
24、(1) ;(2) ;
25、 ;
26、 ; ; ;
27、(1) ;(2) ; (3) ;
28、 ; ; 。
三、探究题(共3题,每空2分,共20分)
29、(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
30、(1) ;(2) ; (3) ;
31、(1) ;(2) ; (3) 。
四、解答题((第32题8分,第33题6分,第34题8分,共22分)
32、(1) ; ; ;
(2) ; ; ; ;
(3) 。
33、 解:
34、解:
学校 班级 姓名 考号
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一、单选题(共20题,每小题2分;共40分)
1、下列事例中不是利用大气压工作的是( )
A.活塞式抽水机 B.医生用注射器把药水推入病人肌肉中
C.呼吸时,将空气吸入肺里 D.吸盘式挂衣钩
[解析] A、抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,不符合题意;B、肌肉注射时,向前推活塞,注射器内压强增大,大于人的体内压强,所以将药液压入人体内,与大气压无关,符合题意。C、吸气时,胸部扩张,胸内肺泡跟着扩张,于是肺的容积增大,肺内空气压强减小,肺内气压小于大气压,大气压将新鲜空气经鼻腔、气管压入肺中,不符合题意;D、吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上。不符合题意。
[答案] B
2、在生产、生活中有很多物理知识的应用,下列说法中正确的是( )
A.把书包带做得扁而宽,是为了减小书包对人体的压强
B.滑雪板一般都有较大的面积,是为了增大压力
C.菜刀钝了磨一磨,是为了减小对被切物的压强
D.在铁轨下铺设枕木,是为了减小对地面的压力
[解析] A、把书包带做得扁而宽,是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强。故A正确;B、滑雪板一般都有较大的面积,在压力一定时,增大受力面积,减小压强。故B错误;C、菜刀钝了磨一磨,在压力一定时,减小受力面积,增大压强。故C错误;D、在铁轨下面铺设枕木,在压力一定时,增大受力面积,减小压强。故D错误。
[答案] A
3、如图1所示,静止时U型管两液面相平,下列图2各选项中合理情形的是( )
A.乙、丁 B.甲、丙 C.乙、丙 D.甲、丁
[解析]图1中两管内液面相平,说明管内液体是同种,两管液体压强相等,当右管口有气流时,这里气体流速大于左管,则压强小于左管,所以液体会出现左低右高现象,图2中甲符合实际,而相反,左管口气流流过时,左管压强小于右管,将出现左高右低现象,故乙不符合实际,左管充气压强增大,出现左低右现象,丙符合实际,左管抽气左管内液面应该上升,丁不符合实际,故B正确。
[答案] B
4、如图所示,容器中装了一些水,A、B、C三点的压强关系为( )
A.pA>pB>pC B.pA=pB=pC C.pA<pB<pC D.pA>pB<pC
[解析] 根据液体压强规律,同种液体内部压强随深度增大而增大;所以ABC三点深度相同时压强也相同。
[答案] B
(第4题图) (第5题图) (第6题图)
5、如图所示,将一正方体木块放在水平桌面上,沿着虚线切开,拿走上面一半,则剩下的木块对桌面的压力和压强的变化情况是( )
A.压力减小,压强不变 B.压力减小,压强减小
C.压力减小,压强增大 D.压力不变,压强不变
[解析] 正方体木块沿着虚线切开,拿走上面一半,剩下部分重力只有原来的一半,对桌面的压力减小一半,但受力面积不变,根据p=F/S可知压强减小一半,所以B符合题意。
[答案]B
6、如图所示,a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已知底面积Sa=3Sb,高度hb=2ha,对地面的压强pa=pb,对地面的压力分别为Fa和Fb。则( )
A.Fa=Fb, B.Fa=3Fb C.Fa=Fb D.Fa=Fb,
[解析]P=F/S , F=PS ,Fa:Fb== PaSa: PbSb=1:3;故B符合题意。
[答案]B
7、如图所示,三个质量和底面积均相同的容易甲、乙、丙放置在水平桌面上,若在容器中都装入等质量的水(水不溢出),下列说法正确的是( )
A.三个容器底部受到水的压力相等 B.甲容器底部受到水的压力最大
C.甲容器底部对桌面的压力最小 D.丙容器底部对桌面的压力最大
[解析]装入等质量的水时,总质量相等产生的对桌面的压力相等。排除CD;但甲容器中水面最高,丙水面最低,则甲中水对容器底的压强最大,丙最小,由于容器底面积相等,所以根据F=PS可知,甲中水对容器底的压力最大,丙最小。故B符合题意。
[答案]B
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(第7题图) (第8题图) (第9题图)
8、如图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变低
B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
[解析] 只要外界大气压不变,大气压能支持的水银柱高度变不会变化,所以A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将不变,A不正确;B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差也不变;B不正确;C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将不变。C不正确。D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变,D正确。
[答案] D
9、如图所示,已知油的密度小于水,在U形管中先注入水,待水静止后,向U形管左管中注入比水少的植物油,则两侧液面静止后( )
A.左管中植物油液面高 B.右管中水面高
C.左、右两管内液面相平 D.无法判断
[解析] U形管左管中注入比水少的植物油,则由于植物油的密度小产生相同压强时液面才会平衡,根据“相同深度条件下密度大的液体产生的压强更大”可知,产生相同的压强时管内油的高度比水大,所以会出现左侧液面比右侧高的现象。故A符合题意。
[答案] A
10、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,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是( )
A.p1<p2 B.p1<3 C.p3<p4 D.p2>p4
[解析] 抽气前气球内外气压相等,即p1=p3;将瓶内气体抽出一部分后,p3变小,小于p1,这时空气将进入气球中,直到气球内外气压相等,即 抽气前气球内气体压强与外界大气压相通,气球体积没有变化,所以与大气压相等;抽气后,气球与外界大气相通,气球内气压仍等于大气压,故P1=P2,故A错误; 抽气前瓶内气体压强与外界大气压相通,与大气压相等即P3=P大气压=P1=P2,用抽气机向外抽气时发现瓶内的气球在膨胀,说明此时气球内气体压强大,玻璃瓶内气体压强小才会导致气球膨胀,即P大气压>P4,故p2>p4,故BC错误,D正确。
[答案]D
(第10题图) (第11题图)
11、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
[解析] A、由题意可知,甲和乙的质量相等,由图可知,V甲<V乙,根据ρ=m/V可知,ρ甲>ρ乙,故A错误;B、若甲和乙对容器底部的压强相等,由图可知,h甲<h乙,根据p=ρgh可知,ρ甲>ρ乙,故B错误;C、液体压强相等,两容器底面积相等,由p=F/S可知,甲、乙对容器底的压力相等,即F甲=F乙----①采用割补法(如下图所示),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gV----④,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<m乙,故C正确;D、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=FSFS可知,p甲>p乙,故D错误。
[答案] C
12、下表为不同气压下水的沸点:
p/×105Pa 0.98 1.01 1.13 1.29 1.48 1.69 1.80 2.05
t/℃ 99 100 103 107 111 115 117 121
压力锅工作时锅内气体压强最大可达1.69×105Pa,锅内水的最高温度( )
A.可达100℃ B.可达115℃ C.可达121℃ D.不确定
[解析] 从表格数据上可知,压力锅工作时锅内气体压强达到1.69×105Pa,锅内水的最大温度对应的应为此时水的沸点:115℃。
[答案] B
13、如图所示的装置上方为一个粗细不均匀的两头开口的玻璃管,台下连通一个装有红墨水的U形管AB.当用吹风机向玻璃管中吹风时,出现的现象是( )
A.A管上方空气流速大 B.B管上方空气流速小
C.A管液面比B管液面高 D.A管液面比B管液面低
[解析] A管上方玻璃管的横截面积大,相同时间内,风经过A管上方的流动速度小于B管上方的空气流动速度,A管上方的压强大于B管上方的压强,红墨水被压向B管,A管液面下降,B管液面上升。
[答案] D
(第13题图) (第14题图)
14、如图所示,甲、乙是两个完全相同的容器,内装质量相同的水,乙容器放在一木块上,比较在同一水平面上A、B两点处水产生的压强( )
A.p A>p B B.p A<p B C.p A=p B D.无法判断
[解析] 液体压强公式p=ρgh,由此可知液体内部的压强只跟液体的深度和液体的密度有关。在本题中,液体的密度相同,A点的深度小于B点的深度,故压强大小关系为:pA<pB。
[答案] B
15、想象一下,如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大,则不会出现的情况是( )
A.飞机翅膀的截面形状应该反过来 B.两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C.地铁、火车站的站台安全线不必设置 D.喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来
[解析] 如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大,与流体压强与流速关系的规律相反,则:①要想产生向上的升力,飞机翅膀的截面形状应该反过来;②两艘并列同向行驶的船只不会相撞而是会分离;③列车经过时产生的气压差会将人推离列车,对人来说也不安全,站台安全线还是有必要设置的;④喷雾器越用力吹,喷雾器中管内液面越是降低,根本不会喷出来。
[答案] C
16、如图所示,把一张小纸片放在水平的硬币的上表面,松手后纸片不是单独飘落而是和硬币贴在一起下落。使纸片跟硬币贴在一起的力是( )
A.重力 B.分子间引力 C.电荷间引力 D.大气压力
[解析] 硬币下落时,其下方和周围空气流速大压强小,而硬币上方空气流速小压强大,大气压力使纸片跟硬币贴在一同。
[答案] D
(第16题图) (第17题图) (第18题图)
17、有一个密度均匀的长方体铜块,被截成A、B两块,如图所示,已知LA:LB=3:2,则它们对水平桌面的压力和压强之比分别为( )
A.FA:FB=2:3 pA:pB=3:2 B.FA:FB=3:2 pA:pB=2:3
C.FA:FB=2:3 pA:pB=1:1 D.FA:FB=3:2 pA:pB=1:1
[解析] (1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,密度均匀的长方体铜块对水平桌面的压强:
p======ρgh,由图可知,A、B两铜块的高度相同,则两者对水平桌面的压强相等,即pA:pB=1:1,故AB不正确;(2)由图可知,长方体截成A、B两块时的底面积之比等于它们的边长之比,即SA:SB=LA:LB=3:2,由p=可得,它们对水平桌面的压力:FA:FB=pSA:pSB=SA:SB=3:2,故D正确。
[答案] D
18、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。容器的底是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞S,用细绳通过测力计F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(如图),在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移。在这过程中,测力计的读数( )
A.先变小,然后变大 B.先变小,然后保持不变
C.先变大,然后变小 D.一直保持不变
[解析] 细绳对活塞的拉力,等于活塞的重力和水对活塞的压力.水对活塞的压力F=pS,S不变,压强p=ρgh,可见深度h的变化直接影响了压强的小.由图可知,当活塞向下移动时,水深h在逐渐减小,因此,压强p也在减小,压力F也在减小;当活塞下移到上面细筒中的水全部进入粗筒时,再下移活塞水深不再改变,而压力F保持不变.因此,测力计的示数应该是先变小,后保持不变,选项B符合题意。
[答案] B
19、取一根长为15cm、内部横截面积为1cm2的直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得它们的总质量为2g。向管内倒入10g酒精,将它放入水中静置后,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平。下列结论不正确的是( )
A.装有酒精的塑料管受到的浮力大小为0.12N
B.水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
C.管内液面比管外水面高2.5cm
D.塑料管底的外部橡皮膜的底面积为1.25cm2
[解析] A、塑料管和酒精的总重力:G=(m管+m酒精)g=(0.002kg+0.01kg)×10N/kg=0.12N,由题知,装有酒精的塑料管在水中漂浮,则受到的浮力:F浮=G=0.12N.故A正确;B、柱形容器,橡皮膜受到酒精的压力:F酒精=G酒精=m酒精g=0.01kg×10N/kg=0.1N,酒精对橡皮膜的压强:p===1000Pa;橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下受到压强相等,则水对塑料管底部橡皮膜产生的压强也为1000Pa,故B正确;C、根据p=ρgh可得,橡皮膜处水的深度:h水===0.1m=10cm;酒精的深度:h酒精===0.125m=12.5cm,管内外的液面高度差:△h=h酒精﹣h水=12.5cm﹣10cm=2.5cm。故C正确;D、根据浮力的产生原因可知塑料管底受到的水产生的压力F水=F浮=0.12N,根据p=可得外部橡皮膜的底面积:S外===1.2×10﹣4m2=1.2cm2,故D错误。
[答案] D
(第19题图) (第20题图)
20、如图所示,高度相同的均匀实心圆柱体A和正方体B放置在水平地面上,A的直径等于B的边长,它们对水平地面的压强相等。现分别在两物体上沿图中虚线竖直切下底面积相等的部分,并将切下部分叠放在对方剩余部分的上方,此时它们对地面的压强变化量分别为△pA′、△pB′,则( )
A.△pA′可能大于△pB′ B.△pA′一定大于△pB′
C.△pA′一定小于△pB′ D.△pA′一定等于△pB′
[解析] 设圆柱体A的半径为r,则正方体B边长为2r,圆柱体的底面积为:SA=πr2,正方体B底面积为:SB=4r2,切割前A、B对地面的压强为:pA==,pB==,因为压强相等,所以,=,解得,GA=GB,切割相同的底面积S叠加后,A对地面的压强为:p'A====,B对地面的压强为:p'B=,通过比较得,它们对地面的压强变化量分别为:
△pA′=p'A﹣pA,△pB′=p'B﹣pB,因为pA=pB,p'A>p'B,所以△pA′>△pB′。
[答案] B
二、填空题(共8题,每空2分,共38分)
21、一次探究活动中,小强先在水平桌面上固定两根平行的小棒,接着在小棒上放了间隔一定距离的两个乒乓球,如图所示。然后,他向两个乒乓球中间的间隙用力吹气,则两乒乓球将 。(选填“靠近”、“远离”或“静止不动”)出现这种现象的原因是:流体中流速越大的地方,压强越 。
[解析] 向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间流速大,压强变小,乒乓球外侧大气压不变,乒乓球外侧压强大于内侧压强,所以乒乓球向中间靠拢。出现这种现象的原因是:流体流速越大的位置压强越小。
[答案] 靠近;小
22、杭长高铁衙州段正在紧锣密鼓的建设中,高铁用无砟轨道,即路基不用碎石,钢轨直接铺设在钢筋混凝土的路基上(如图甲所示),建造的成本高,但能确保列车快速通行的安全;传统的铁路钢轨铺设在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟(如图乙所示)。请分析回答:
(1)传统的铁路钢轨铺设在枕木上,通过 的方法来减小压强,防止钢轨下陷;
(2)高速列车进站时的速度要比普通列车大一些,为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生,站台上的安全线与列车的距离也要更大些(如图丙所示)。这是因为高速列车进站时车体附近空气流动速度更大,气压更 (选填“大”或“小”)。
[解析] (1)传统的铁路钢轨铺设在枕木上,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小压强,防止铁轨因压强太大而下陷到泥土里,故答案为:增大受力面积。(2)根据气体压强和流速的关系可知,高速列车驶过时,列车附近的空气流速变大,压强变小,外面的压强大于列车附近的压强,这样人外侧的大气压会把人推向火车。所以站台上的安全线与列车的距离也要更大些。故答案为:小。
[答案] (1)增大受力面积;(2)小
23、科学实验小组在探究压力的作用效果跟什么因素有关时,用早餐奶(图甲)按图乙、丙、丁三种情况放在泡沫塑料上,分别进行探究实验。
(1)通过对乙、丙、丁三次实验结果进行比较,得出压力作用效果跟 有关。
(2)这种探究方法在物理学中叫 。
(3)如果在实验中没有泡沫塑料。可选择现实生活中 来代替。
[解析] (1)乙、丙两图,压力大小相同,受力面积越小,泡沫塑料凹陷程度越大,说明压力的作用效果与受力面积有关;丙、丁两图,受力面积相同,压力增大时,泡沫塑料凹陷程度越大,说明压力的作用效果与压力的大小有关;通过以上分析可知,压力作用效果跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关;(2)实验探究时采用的探究方法在物理学中叫控制变量法;(3)如果在实验中没有泡沫塑料,可以选择现实生活中海绵或细沙堆来代替。
[答案] (1)压力的大小和受力面积的大小;(2)控制变量法;(3)海绵或细沙堆等(合理即可)。
24、如图,三个完全相同的容器,里面分别装有质量相等的三种不同液体,三个容器都是圆柱形,那么:
(1)三个容器底受到液体的压强pa、pb、pc的大小关系: (填“<”“=”或“>”,下同);
(2)三容器对桌面的压强pA、pB、pC的大小关系: 。
[解析] 圆柱形容器装有质量相等的三种不同液体,则质量m a =m b =m c ,由图可知,所装液体的体积关系是V a <V b <V c ,∴所装液体的密度:ρ a >ρ b >ρ c ,根据G=mg可知:∴a、b、c三种液体的重力G a =G b =G c ,∵由图可知,三个完全相同的容器是圆柱形容器,∴液体对容器底部的压力相等,F=G,即:F a =F b =F c ,∵三个容器底面积相同,∴根据P=F/S 可得p a =p b =p c ;∵圆柱形容器装有质量相等的三种不同液体,∴三个容器内对桌面的压力相等,∵三个容器底面积相同,∴根据P=/S可得:p A =p B =p C 。
[答案] (1) p a =p b =p c (2)p A =p B =p C
(第24题图) (第25题图) (第26题图)
25、如图是法国科学家帕斯卡在1648年做的一个实验,他用一个封闭的木桶,桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只用了几杯水,桶就被撑破了。若桶底底面积为1200cm2,根据图中所标出的数据,水对桶底产生的压力是 (g取10N/g)。
[解析] 细管内水的深度:h=3.4m+0.6m=4m,水对桶底产生的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa;桶底底面积S=1200cm2=0.12m2,由p=F/S得水对桶底产生的压力:F=pS=4×104Pa×0.12m2=4800N。
[答案] 4800。
26、如图,质地均匀的长方体质量是700g,放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为100cm2,则它对桌面的压强为 Pa;竖直切除右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压力会 (变大/变小/不变),压强会 (变大/变小/不变)。
[解析] (1)长方体对桌面的压力:F=G=mg=0.7kg×10N/kg=7N,对桌面的压强:p===700Pa;(2)竖直切除右边的阴影部分,剩余部分的重力减少,对桌面的压力会变小,设长方体原理的底面积为S1,图中与桌面的接触面积为S,没切除时,长方体对桌面的压强p==,由S<S1可知,p=>﹣﹣﹣①当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则剩余部分的受力面积为kS1,此时物体对桌面的压力F′=kG,剩余部分对桌面的压强p′==﹣﹣﹣②,由①②可知,p>p′可知,剩余部分对桌面的压强会变小。
[答案] 700;变小;变小。
27、某小组用塑料瓶做了以下实验:
(1)塑料瓶装满水,盖一张硬纸片后倒置,水和纸片均不下落,如图甲,说明了 的存在。
(2)塑料瓶装满水,瓶侧面扎两个小孔,水从小孔流出,如图乙,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”)。
[解析](1)图甲中,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,是因为大气压将纸片托住了。(2)水从瓶侧孔中流出,且孔越深时流出的水越远,说明液体压强与液体的深度有关,深度越大的地方液体压强越大;(3)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。
[答案](1)大气压强 (2)深度 (3)飞出瓶外
28、如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为 Pa.现分别从两容器中抽出质量均为m的水和酒精,使两容器中剩余的水和酒精对容器底部的压强相等,则两容器内剩余的水和酒精的高度之比为 ,m等于 kg。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
[解析] (1)p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;(2)∵p水=p酒精,∴由p=ρgh得:
ρ水gh水=ρ酒精gh酒精,∴h水:h酒精=ρ酒精:ρ水=0.8×103kg/m3:1.0×103kg/m3=4:5。(3)∵ρ=m/V,∴m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.2m×0.02m2=4kg,m酒精=ρ酒精V酒精=0.8×103kg/m3×0.3m×0.01m2=2.4kg,设抽出液体的质量为△m,则甲抽出水后剩余水对容器甲底部的压力F水=G水﹣△mg=m水g﹣△mg,乙抽出酒精水后剩余酒精对容器乙底部的压力F酒精=G酒精﹣△mg=m酒精g﹣△mg,∵甲和乙放在水平桌面上是圆柱形容器,∴则甲抽出水后剩余水对容器甲底部的压强:p水==,
乙抽出酒精水后剩余酒精对容器乙底部的压强:p酒精==,∵p水=p酒精,∴=,∴=,解得:m=0.8kg。
[答案] 2000;4:5;0.8。
(第28题图) (第29题图)
三、探究题(共3题,每空2分,共20分)
29、探究“压力作用效果”的实验如甲、乙、丙所示。
(1)甲、乙、丙实验中,根据________来比较压力的作用效果。
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是________________________。
(3)由实验乙、丙可知:“压力的作用效果与受力面积大小”的关系,请举出生活中应用此知识的一个实例________________________。21教育名师原创作品
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙____p丁(选填“>”、“<“或“=”)。
[解析] (1)实验中是根据海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果的。(2)通过甲、乙实验可以看出,受力面积相同,压力不同,海绵的凹陷程度不同,故得到的结论是:受力面积一定时,压力越大.压力的作用效果越明显;(3)压力的作用效果与受力面积大小有关,生活中我们经常通过增大受力面积来减小压强,或者减小受力面积来增大压强.如:书包带做得扁而宽可以减小压强,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,(4)图丁和图丙中,压力大小和受力面积均相同,所以对接触面的压强是相等的,只是由于木板不易发生形变,其效果显现不出来.故海绵受到的压强P丙和木板受到的压强P丁的大小关系为P丙=P丁。
[答案] (1)海绵的凹陷程度;(2)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)书包背带做得扁而宽可以减小对肩膀的压强;(4)=
30、在探究“液体压强的特点”实验中,进行了如图所示的操作:
实验前,应调整U型管压强计,使左右两边玻璃管中的液面相平。
(1)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,根据实验现象,结论是:液体压强与盛液体的容器形状________(选填:有关或无关)。21*cnjy*com
(2)要探究液体压强与液体密度的关系,应选用________两图进行对比。
(3)在图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向________的压强大小关系。2-1-c-n-j-y
[解析] (1)图丙与丁中,同为盐水,深度相同,只有容器的形状不同,并且U形管中液面的高度差也相同,这说明:液体压强与盛放液体的容器形状无关;(2)选用乙和丙两图进行对比可知,金属盒浸没的深度相同,液体密度不同,故可以探究液体压强与液体密度的关系;(3)图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于:向上、向下、向左、向右等方位,同为水,深度相同,只有金属盒的朝向不同,这是为了探究同一深度处,液体向各个方向的压强大小关系。
[答案] (1)无关;(2)密度;(3)各个方向
31、为了测量大气压强,某同学选择的器材有:2.5ml的注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线,实验步骤如下:
(1)如图甲,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L= cm。
(2)如图乙,把注射器活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记录弹簧测力计的示数F= N。
(3)该同学所测得的大气压强值为 Pa。
[解析] (1)从图中可以看出,注射器可容纳的药水容积为2.5ml=2.5cm3,这2.5cm3的刻度长度由刻度尺可看出为4.00cm;(2)弹簧测力计的分度值是0.2N,所以拉力大小是6.4N;(3)故活塞的横截面积为S===0.625cm2=6.25×10﹣5m2,p===1.024×105Pa。
[答案] (1)4.00;(2)6.4;(3)1.024×105Pa。
四、解答题((第32题8分,第33题6分,第34题8分,共22分)
32、(8分)某“双向四车道”桥梁(每个方向有两条车道)的设计图如图所示。桥墩长和宽均为1m,高为10m的长方体。
(1)若每一块桥板的体积为80m3,桥板材料的密度为2.5×103kg/m3,则一块桥板的重力为 N。桥板对每个桥墩的压力是 N,每个桥墩受到桥面的压强为 Pa。
(2)当桥下的水流动时,水对桥墩侧面的压强会因水的流动而变 ,水对桥墩正面的压强会变 。当桥下的水不流动时,若水底到水面的距离为2m,桥墩底部受到水的压强为 Pa。水对桥墩的一个侧面的压力 4×104N(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)四辆质量相等的货车分别从两个方向通过桥梁,某一时刻它们的重心恰好位于一块桥板的四分之一处(如图乙所示),此时A桥墩增加的压力是B桥墩增加压力的 倍。
[解析] (1)根据ρ=m/v可得,一块桥板的质量:m=ρV=2.5×103kg/m3×80m3=2×105kg,则一块桥板的重力:G=mg=2×105kg×10N/kg=2×106N,桥板对每个桥墩的压力:F=G=×2×106N=1×106N,每个桥墩受到桥面的压强:p===1×106Pa;(2)当桥下的水流动时,桥墩侧面的水流速变大,水对桥墩侧面的压强变小,桥墩正面的水流速变小,水对桥墩正面的压强变大。桥墩底部受到水的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa;根据p=可得,桥墩浸入水中部分受到水的压力:F=pS=2×104Pa×2m×1m=4×104N,桥墩上面由于没有浸没在水中,没有受到水的压力,故水对桥墩的一个侧面的压力小于4×104N;(3)设一辆货车的质量为m,则其重力为mg,某一时刻它们的重心恰好位于一块桥板的四分之一处,以B为支点,由杠杆平衡条件得A桥墩增加的压力△FA=△F支持力A=×4mg=3mg,以A为支点,由杠杆平衡条件得B桥墩增加的压力△FB=△F支持力B=×4mg=mg,所以,△FA:△FB=3mg:mg=3,即此时A桥墩增加的压力是B桥墩增加压力的3倍。
[答案] (1)2×106;1×106;1×106;(2)小;大;2×104;小于;(3)3。
33、(6分)一位质量为50千克的中学生,每只脚与地面的接触面积为250厘米2。求:
(1)该学生的重力是多少?(g=10牛/千克)
(2)该学生双脚站立时的压强是多少?
(3)该学生行走时的压强是多少?
[解析] (1)G=mg=50kg×10N/kg=500N;(2)p=F/S=G/S=500N/2×250×10-4m2=1×104Pa;(3)p=F/S=G/S=500N/250×10-4m2=2×104Pa。
[答案] (1)500N; (2)1×104Pa; (3)2×104Pa
34、(8分)甲、乙两个轻质薄壁圆柱形的容器(容器足够高)置于水平地面上。甲容器底面积为6×10﹣2米2,盛有质量为16千克的水。乙容器盛有深度为0.2米、质量为4千克的水。求:
(1)乙容器中水的体积V乙。
(2)乙容器底部受到水的压强p乙。
(3)现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压强相等。求抽水后甲容器对地面的压力F甲'。
[解析] (1)由ρ=得,乙容器中水的体积:V乙===4×10﹣3m3;(2)乙容器中水对容器底的压强:p乙=ρ水gh乙=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa;(3)由V=Sh可得,乙容器的底面积:S乙===2×10﹣2m,已知从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压强相同,所以p甲′=p乙′,由压强定义式可得:,设从甲容器中抽取水的质量为△m水,则有:,代入数据可得:,解得△m水=1kg,因为水平面上的物体对水平面的压力等于重力,所以抽水后甲容器对地面的压力:F甲′=G甲′=(16kg﹣1kg)×9.8N/kg=147N。
[答案] (1)体积为4×10﹣3m3;(2)压强为1960Pa;(3)压力为147N。
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