第九章 压强 学业质量测评
(时间:90分钟满分:90分)
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分.第1~6题为单项选择题.第7、8题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选的得0分)
1.下列事例与大气压强无关的是 ( )
A.高原上用普通锅不易煮熟米饭
B.用吸管吸饮料
C.玉兔号在月球上留下“足迹”
D.马德堡半球实验
2.滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板,目的是 ( )
A.增大自身的重力 B.增大对雪地的压力
C.减小对雪地的压强 D.减小雪地的摩擦力
3.我国南极科考站“泰山”站采用轻质材料装配而成,为避免因强横风而移位,采用了独特的支架悬空形状.由此推断“泰山”站的支架悬空形状接近于下列图中的 ( )
4.如图所示,一个密封的圆台状容器中装有一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置于桌面,则 ( )
A.水对容器底的压力减小
B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小
D.容器对桌面的压力减小
5.在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”.这座雕塑高6 m,质量约为10 t,它的四个支脚处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250 cm2,它对地面的压强大约是 ( )
A.4×106Pa B.1×106Pa C.1×102Pa D.1×105Pa
6.如图是活塞式抽水机的工作图.有关活塞式抽水机,下列说法错误的是 ( )
A.A、B是只能向上开启,不能向下开启的阀门
B.活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到12 m
C.使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,要更换新活塞
D.海拔越高,活塞式抽水机提升水的最大高度越低
7.如图所示,将长方体物块甲、乙置于水平地面上,物块
对地面的压强相等,与地面的接触面积分别为S、S′(S<S′).将甲、乙均顺时针旋转90°,此时甲、乙和地面的接触面积分别为S′、S,对地面的压强分别为p甲、p乙.此过程中,甲、乙对地面的压强变化量的大小分别为Δp甲、Δp乙,则 ( )
A.p甲<p乙 B.p甲>p乙
C.Δp甲>Δp乙 D.Δp甲<Δp乙
8.如图所示,取一个不易形变的饮料瓶,用橡皮膜扎紧瓶口,在其侧面开一小孔,用插有玻璃管的橡皮塞塞紧,玻璃管中有一段红色液柱,将瓶内气体密封,橡皮膜受到的压力发生变化,红色液柱会移动,从而制成一个简易压强计.下列分析正确的是 ( )
A.橡皮膜受到的压力相同时,玻璃管内径越粗,液柱上升越明显
B.将饮料瓶放入水中,液柱上升,表明液体内部有压强
C.饮料瓶在水中的位置越深,液柱上升越高,表明同种液体的压强随深度的增加而增大
D.将饮料瓶放入不同液体相同深度处,液柱上升高度不同,表明液体的压强与液体密度有关
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.自来水笔吸墨水时,把笔的弹簧片按几下,墨水就被吸入橡皮管,这是因为在按压弹簧片时排出了橡皮管里的大部分空气,使橡皮管里的气压减小,管外的墨水在 的作用下流入管内.
10.如图所示,压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,当鼓风机没有开启时,根据 原理,U形管两边液面相平;当鼓风机在模型左端吹气时,可观察到压强计两侧液面出现高度差,说明了模型下方空气压强较 .
11.如图所示,质地均匀的圆柱甲、乙放置在水平地面上,其密度分别为ρ甲、ρ乙,已知甲、乙的底面积相同且对地面的压强相等,若沿水平方向分别将甲、乙两圆柱切去相同的高度h,则甲、乙剩余部分对地面的压强p甲 )p乙.(填“>”“<”或“=”)
12.取一根直筒形塑料管,在底部扎上橡皮膜,将它竖直放入盛有足量水的水槽中,向塑料管内倒入某种液体后,观察到橡皮膜恰好水平,如图所示.若塑料管中液体的深度为5 cm,橡皮膜到水面的距离是4 cm,则塑料管内液体的密度是 )kg/m3.
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13.如图所示是一只盛有水的圆柱形水杯,请在图中画出水对水杯侧壁A点的压力示意图.
14.如图,用细线系住一个重20 N的小球并挂在墙壁上,试画出小球对墙壁的压力的示意图.
15.如图甲所示,向平底直圆筒容器中注水,水管在单位时间流出的水的质量为m,请在图乙中作出水对容器底的压强p随时间t变化的大致关系图像.
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16.家中烧水的水壶壶嘴为什么不能比壶身低?壶盖上常有一个小孔,如果不留这个小孔水就不容易倒出来,你知道为什么吗?
17.以下是注射疫苗时的一些现象,请你用所学知识加以解释:
(1)为什么注射器的针头很尖?
(2)为什么向外拉活塞,瓶内的药液就会被“抽”进针管?
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,共28分)
18.(8分)在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并回答下列问题:
(1)压力作用效果的大小是通过比较 来确定的.
(2)分析比较图 的实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越显著.
(3)分析比较图乙和丙的实验现象,可得出结论: .
(4)另一组的小华同学在实验时将图丙中的砖块沿竖直方向分成了大小不同的两块,然后把它们分别平放在海绵上,他发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中存在的问题是 .
19.(10分)如图是小杨同学探究液体内部压强的实验装置和步骤.
(1)图甲是U形管压强计,为保证实验效果,金属盒上的橡皮膜应该选用 (填“薄”或“厚”)一些的.
(2)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 ;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度 (填“有关”或“无关”).
(3)若图丁的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5 cm,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为 Pa;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (填“变大”“变小”或“无法判断”).
20.(10分)学完大气压之后,老师布置了用带挂钩的橡胶吸盘估测大气压的大小的实验,如图所示.
小刚所在的实验小组现有的实验器具为带挂钩的橡胶吸盘、量程为0~10 N的弹簧测力计和玻璃板.
(1)他们设计了如下实验步骤:
A.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力
B.将蘸水的橡胶吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘
C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直至吸盘刚要离开玻璃板
D.测量吸盘与玻璃板接触面的直径d,计算吸盘与玻璃板的接触面积S=1.0×10-4m2
E.根据p=FS,计算出大气压的大小
你认为合理的实验步骤顺序应该是 (填“①”或“②”).
①DBACE ②BDCAE
(2)按步骤进行实验,若大气压约为1×105 Pa,则弹簧测力计的量程至少要大于 N.
(3)实验中,吸盘刚要离开玻璃板时,弹簧测力计的读数如图所示,是 N,
则计算出大气压值为 )Pa.
(4)他们发现实验结果明显比真实气压值小,其中的原因可能是 (或测量吸盘的直径d有误差).
六、综合应用题(本题共2个小题,共16分)
21.(4分)洒水车在晨曦中工作,已知洒水车自重2.5 t,满载时装水10 t,共有10个轮胎,每个轮胎与地面的接触面积为0.05 m2.求装满水时,洒水车对地面的压强.(g取10 N/kg)
22.(12分)如图,一个所受重力为4 N、底面积为80 cm2的平底圆柱形薄壁容器置于1 m2水平桌面中央(容器壁厚度不计),逐渐向容器倒某种液体,液体的压强与深度的关系如图所示.(g取10 N/kg)求:
(1)液体的密度;
(2)当h=4 cm时,液体对容器底部的压力;
(3)当h=4 cm时,容器对桌面的压强.第九章 压强 学业质量测评
(时间:90分钟满分:90分)
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分.第1~6题为单项选择题.第7、8题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选的得0分)
1.下列事例与大气压强无关的是 (C)
A.高原上用普通锅不易煮熟米饭
B.用吸管吸饮料
C.玉兔号在月球上留下“足迹”
D.马德堡半球实验
2.滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板,目的是 (C)
A.增大自身的重力 B.增大对雪地的压力
C.减小对雪地的压强 D.减小雪地的摩擦力
3.我国南极科考站“泰山”站采用轻质材料装配而成,为避免因强横风而移位,采用了独特的支架悬空形状.由此推断“泰山”站的支架悬空形状接近于下列图中的 (A)
4.如图所示,一个密封的圆台状容器中装有一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置于桌面,则 (A)
A.水对容器底的压力减小
B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小
D.容器对桌面的压力减小
5.在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”.这座雕塑高6 m,质量约为10 t,它的四个支脚处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250 cm2,它对地面的压强大约是 (B)
A.4×106Pa B.1×106Pa C.1×102Pa D.1×105Pa
6.如图是活塞式抽水机的工作图.有关活塞式抽水机,下列说法错误的是 (B)
A.A、B是只能向上开启,不能向下开启的阀门
B.活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到12 m
C.使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,要更换新活塞
D.海拔越高,活塞式抽水机提升水的最大高度越低
7.如图所示,将长方体物块甲、乙置于水平地面上,物块
对地面的压强相等,与地面的接触面积分别为S、S′(S<S′).将甲、乙均顺时针旋转90°,此时甲、乙和地面的接触面积分别为S′、S,对地面的压强分别为p甲、p乙.此过程中,甲、乙对地面的压强变化量的大小分别为Δp甲、Δp乙,则 (AD)
A.p甲<p乙 B.p甲>p乙
C.Δp甲>Δp乙 D.Δp甲<Δp乙
8.如图所示,取一个不易形变的饮料瓶,用橡皮膜扎紧瓶口,在其侧面开一小孔,用插有玻璃管的橡皮塞塞紧,玻璃管中有一段红色液柱,将瓶内气体密封,橡皮膜受到的压力发生变化,红色液柱会移动,从而制成一个简易压强计.下列分析正确的是 (BCD)
A.橡皮膜受到的压力相同时,玻璃管内径越粗,液柱上升越明显
B.将饮料瓶放入水中,液柱上升,表明液体内部有压强
C.饮料瓶在水中的位置越深,液柱上升越高,表明同种液体的压强随深度的增加而增大
D.将饮料瓶放入不同液体相同深度处,液柱上升高度不同,表明液体的压强与液体密度有关
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.自来水笔吸墨水时,把笔的弹簧片按几下,墨水就被吸入橡皮管,这是因为在按压弹簧片时排出了橡皮管里的大部分空气,使橡皮管里的气压减小,管外的墨水在大气压的作用下流入管内.
10.如图所示,压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,当鼓风机没有开启时,根据连通器原理,U形管两边液面相平;当鼓风机在模型左端吹气时,可观察到压强计两侧液面出现高度差,说明了模型下方空气压强较大.
11.如图所示,质地均匀的圆柱甲、乙放置在水平地面上,其密度分别为ρ甲、ρ乙,已知甲、乙的底面积相同且对地面的压强相等,若沿水平方向分别将甲、乙两圆柱切去相同的高度h,则甲、乙剩余部分对地面的压强p甲<)p乙.(填“>”“<”或“=”)
12.取一根直筒形塑料管,在底部扎上橡皮膜,将它竖直放入盛有足量水的水槽中,向塑料管内倒入某种液体后,观察到橡皮膜恰好水平,如图所示.若塑料管中液体的深度为5 cm,橡皮膜到水面的距离是4 cm,则塑料管内液体的密度是0.8×103)kg/m3.
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13.如图所示是一只盛有水的圆柱形水杯,请在图中画出水对水杯侧壁A点的压力示意图.
14.如图,用细线系住一个重20 N的小球并挂在墙壁上,试画出小球对墙壁的压力的示意图.
15.如图甲所示,向平底直圆筒容器中注水,水管在单位时间流出的水的质量为m,请在图乙中作出水对容器底的压强p随时间t变化的大致关系图像.
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16.家中烧水的水壶壶嘴为什么不能比壶身低?壶盖上常有一个小孔,如果不留这个小孔水就不容易倒出来,你知道为什么吗?
答:壶嘴和壶身上端开口,下部相通,构成了连通器,因为连通器原理,所以家中烧水的水壶壶嘴不能比壶身低;茶壶的盖子上有一个小孔,是为了使茶壶内的气体和外界的大气相通,使壶内气体压强等于大气压,水容易倒出.
17.以下是注射疫苗时的一些现象,请你用所学知识加以解释:
(1)为什么注射器的针头很尖?
(2)为什么向外拉活塞,瓶内的药液就会被“抽”进针管?
答:(1)注射器的针头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,从而便于刺穿皮肤;
(2)将注射器的活塞推下时,将针筒内的空气排出,再向外拉活塞时,针筒内气体的体积增大,管内气压减小,药液在外界大气压的作用下被压入针管.
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,共28分)
18.(8分)在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并回答下列问题:
(1)压力作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来确定的.
(2)分析比较图丙、丁的实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越显著.
(3)分析比较图乙和丙的实验现象,可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越显著.
(4)另一组的小华同学在实验时将图丙中的砖块沿竖直方向分成了大小不同的两块,然后把它们分别平放在海绵上,他发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中存在的问题是没有控制压力的大小相同.
19.(10分)如图是小杨同学探究液体内部压强的实验装置和步骤.
(1)图甲是U形管压强计,为保证实验效果,金属盒上的橡皮膜应该选用薄(填“薄”或“厚”)一些的.
(2)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而增大;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度有关(填“有关”或“无关”).
(3)若图丁的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5 cm,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为500Pa;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将变大(填“变大”“变小”或“无法判断”).
20.(10分)学完大气压之后,老师布置了用带挂钩的橡胶吸盘估测大气压的大小的实验,如图所示.
小刚所在的实验小组现有的实验器具为带挂钩的橡胶吸盘、量程为0~10 N的弹簧测力计和玻璃板.
(1)他们设计了如下实验步骤:
A.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力
B.将蘸水的橡胶吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘
C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直至吸盘刚要离开玻璃板
D.测量吸盘与玻璃板接触面的直径d,计算吸盘与玻璃板的接触面积S=1.0×10-4m2
E.根据p=FS,计算出大气压的大小
你认为合理的实验步骤顺序应该是②(填“①”或“②”).
①DBACE ②BDCAE
(2)按步骤进行实验,若大气压约为1×105 Pa,则弹簧测力计的量程至少要大于10N.
(3)实验中,吸盘刚要离开玻璃板时,弹簧测力计的读数如图所示,是7.8N,
则计算出大气压值为7.8×104)Pa.
(4)他们发现实验结果明显比真实气压值小,其中的原因可能是吸盘内有空气(或测量吸盘的直径d有误差).
六、综合应用题(本题共2个小题,共16分)
21.(4分)洒水车在晨曦中工作,已知洒水车自重2.5 t,满载时装水10 t,共有10个轮胎,每个轮胎与地面的接触面积为0.05 m2.求装满水时,洒水车对地面的压强.(g取10 N/kg)
解:洒水车与水受到的总重力:
G=mg=(m车+m水)g=(2.5×103kg+10×103 kg)×10 N/kg=1.25×105 N,
装满水时,洒水车对地面的压力:
F=G=1.25×105 N,
22.(12分)如图,一个所受重力为4 N、底面积为80 cm2的平底圆柱形薄壁容器置于1 m2水平桌面中央(容器壁厚度不计),逐渐向容器倒某种液体,液体的压强与深度的关系如图所示.(g取10 N/kg)求:
(1)液体的密度;
(2)当h=4 cm时,液体对容器底部的压力;
(3)当h=4 cm时,容器对桌面的压强.
解:(1)由图可知当液体深度为4 cm时,液体对容器底的压强为4×102 Pa,根据液体压强公式p=ρgh可知,液体的密度:
(2)液体深度为4 cm时,液体对容器底的压强为4×102 Pa,则液体对容器底的压力:
F=pS=4×102 Pa×80×10-4 m2=3.2 N;
(3)当h=4 cm时,当柱状平底薄壁容器放在水平桌面上,液体对容器底的压力大小等于液体的重力,则容器对水平桌面的压力:F′=G容器+G液=4 N+3.2 N=7.2 N,
由图可知,容器与桌面的接触面积即为容器的底面积,则容器对桌面压强: