2023届中考专题强化:液体的压强
(共20题)
一、选择题(共12题)
托里拆利实验中,玻璃管内外的液面高度差取决于
A.外界大气压强
B.外界大气压强和管的粗细
C.外界大气压强和玻璃管的倾斜程度
D.外界大气压强和液体的密度
下列各实例中,属于利用连通器原理工作的是
A.吸尘器 B.船闸 C.体温计 D.脱排油烟机
将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图所示。这两种液体的密度大小关系是
A.甲液体的密度一定小于乙液体的密度
B.甲液体的密度一定等于乙液体的密度
C.甲液体的密度一定大于乙液体的密度
D.无法确定甲乙液体的密度大小关系
下列现象中,与大气压无关的是
A.用吸管吸饮料 B.马德堡半球实验
C.塑料吸盘“粘”在墙上 D.拦河坝“下宽上窄”
如图所示,是小红同学用压强计研究液体内部压强大小可能与哪些因素有关时的其中一个情景,下列说法正确的是
A.在此情景下,她探究的是液体内部向各个方向是否都有压强
B.在此情景下,她探究的是液体内部的压强跟液体密度的关系
C.“U”形管两管液面的高度稳定后,右管中的液体受到非平衡力的作用
D.该实验装置中的“U”形管是一个连通器
如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体,下列说法正确的是
A.液体对容器底部的压强: B.液体的密度
C.容器对桌面的压力: D.容器对桌面的压强:
如图所示,两端开口的 型玻璃管竖直放置,底部带有一个阀门 ,右管横截面积是左管的两倍,当阀门 关闭时,左、右管中水面的高度分别为 和 ,现将阀门 打开,液面稳定时,右管水面下降的距离是
A. B. C. D.
如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体静止在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度。则它们对地面压力的变化量 、 的关系是
A. 一定大于 B. 一定小于
C. 可能大于 D. 可能小于
如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体.在两烧杯中距离杯底同一高度处有 、 两点,已知 、 两点压强相等。则
A.甲杯中的液体对杯底的压强大于乙杯中液体对杯底的压强
B.甲杯中的液体对杯底的压强小于乙杯中液体对杯底的压强
C.两烧杯中的液体对杯底的压强相等
D.两烧杯对桌面的压强相等
放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中.当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,则
A.甲容器中液体的密度较大
B.乙容器底部受到液体的压强较大
C.甲容器所盛液体的质量较大
D.乙容器中物块受到液体的浮力较大
同学们在进行估测大气压实验时,首先读出注射器的最大刻度为 ,用刻度尺量出其全部刻度的长度为 ;然后按照如图所示的过程,慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计的示数分别是 和 。则他们测量出的大气压强最接近于
A. B.
C. D.
如图所示,质量相等的甲乙两容器放在水平桌面上,两容器内盛有质量相等的水,甲乙容器对桌面的压强分别为 和 ,水对两容器底部的压强分别为 和 。比较他们压强的大小,正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
二、填空题(共4题)
某楼顶水塔的水面比地面高出 ,一只离地面 高的水龙头与水塔相通,水龙头橫截面积为 ,若水龙头口处如用手指堵住,打开阀门时,水对手指的压强为 ,手指受到的压力为 。( 取 )
如图甲所示,为某卫生间的地漏结构示意图,它利用了 原理。如图乙所示,是一台手摇式发电机,它利用了 原理。
平原地区的人们到西藏地区容易得“高山病”,主要原因是西藏地区空气稀薄,大气压强 ;潜水员潜入较深的水中容易得“潜水病”,主要原因是液体内部越深的地方,液体的压强越 。(选填“大”或“小”)
如图所示,两个相同的玻璃瓶,橡皮塞上插进一根两端开口的细玻璃管,使橡皮塞塞住瓶口,其中甲瓶内装满水,乙瓶没有装满,玻璃管内水面距瓶底 ,则甲瓶底部受到水的压强为 ;要探究大气压随高度的变化,应选用的是 (填“甲”或“乙”)装置,当该装置随电梯从一楼上升到二十楼,管内的液面会 (选填“上升”或“下降”)。( 取 ;)
三、综合应用题(共4题)
如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1) 图甲所示压强计是通过玻璃管中液面的 来反映被测压强大小的。使用前检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果玻璃管中的液面能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2) 图乙中 、 、 表示探究过程中的三个情景。容器中的液体探头插入的深度以及玻璃管中液面情况,都可以从图中看出。比较图 可知液体压强大小与深度有关;比较图 可知液体压强大小还与液体的密度有关。
用如图所示的压强计研究液体内部的压强:
(1) 带有橡皮膜的小盒放入液体内部时,压强计 形管两边液面产生高度差,这说明 。
(2) 小盒放入液体内部越深,则两边液面的高度差越 ,这说明 。
(3) 当小盒在同一深度向不同方向转动时,两边液面的高度差 ,这说明 。
请回答下列问题。
(1) 材料一
港珠港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝士做成的空心沉管连接而成,如图所示,
建造隧道时,现将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。
设某一节密封的长方体沉管的长,宽、高分别是 ,,,总质量为 。(海水的密度取 , 取 )
i 漂浮在海面上的一节密封沉管,在灌水前受到的浮力 ,在对密封沉管灌水使其下沉过程中,其如表面受到海水的压强大小将 (填“变大”或“变小”)。
ii 当密封沉管耀水下沉到海底后,将其下半部分理入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请运用所学浮力的知识来解释其原因。答: 。
(2) 材料二
港珠澳大桥的建设,用到了很多我用理研究方法
小强对“桥塔为什么要造这么高?”进行了研究:他将大桥的结构进行简化,抽象成图乙所示的模型,又画了桥塔高低不同的两幅图丙和丁,小强通过比较发现:适当增加塔的高度,可 (选填“增大”或减小”)力臂,从而 (选填“增大”或“减小”)斜拉索的拉力。
如图所示,底面积为 的薄壁圆柱形容器中装有密度 为的某种液体,将一金属块放入底面积为 ,高度为 的长方体塑料盒中,塑料盒竖直漂浮在液面上,且液体不会溢出容器,其没入液体的深度为 ,若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下方,放入该液体中,塑料盒竖直漂浮在液面上,且金属块不接触容器底,塑料盒浸入液体的深度为 ,剪断细线,金属块沉到容器底,塑料盒仍竖直漂浮在液面上,其浸入液体的深度为 。请解答下列问题:
(1) 画出塑料盒静止时(金属块放入塑料盒中)竖直方向上的受力示意图;
(2) 求金属块的密度;
(3) 将金属块放入塑料盒中,向塑料盒中逐渐加入重物,使塑料盒排开液体的体积最大,塑料盒不接触容器底,则液体对容器底的压强变化了多少?
答案
一、选择题(共12题)
1. 【答案】D
【解析】外界大气压变化,大气压能支持的水银柱高变化,但是如果改用其他液体,液面高度差也会有影响,所以有两个决定因素,故A错误,D正确;
若外界大气压一定,能支持的水银柱高不变,水银柱产生的压强与玻璃管的粗细、是否倾斜、水槽内液体的密度无关,故BC错误。
2. 【答案】B
3. 【答案】A
【解析】由压强计可以看出,两压强计显示的压强值相同,即 ;而金属盒在甲液体中的深度大,即 ;根据 ,得出 。故选A。
4. 【答案】D
【解析】用吸管吸饮料、马德堡半球实验、吸盘可以压在光滑的墙上,三个实例都由于大气压作用的缘故,所以这些现象都与大气压有关,故ABC不符合题意;
拦河坝“下宽上窄”利用液体压强随深度的增加而增大的原理,与大气压无关,故D符合题意。
5. 【答案】B
【解析】由图可知,两次实验当中 型管的探头的深度和方向都相同,最终 型管的高度不同,因此可以判断该实验是为了探究液体内部的压强和液体密度的关系,故A错误,B正确。当 型管两管的液面高度稳定后,液体静止,右管中的液体受到平衡力的作用,故C错误。连通器的形成需要满足上端开口,下端连通。该装置不满足上端开口的要求,故D错误。
6. 【答案】A
【解析】A.由图知,两容器中液体的深度相同,由 知 ,根据 知,液体对杯底的压强 ;故A正确;
B.因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,根据 知 ,故B错误
CD.水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力 ,由 得,容器对桌面的压强:,故CD错误。
7. 【答案】A
【解析】当打开开关 时,左右容器构成一个连通器;由于连通器内水面静止时,水面相平,因此右边水面将下降,左面水面将升高,由于水的总体积不变,设左管横截面积为 ,则右管横截面积为 ,
竖管中水的总体积 ,
因为右管横截面积是左管的两倍,则液面相平时,右管中水的体积是左管中水的体积的 倍,即左管水的体积为 ,
右管水的体积为 ,
右管水的体积的减小量为 ,
即右管水面下降的距离是 。
故选A。
8. 【答案】A
【解析】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,正方体对水平地面的压强:
,
因甲、乙两个均匀实心正方体对水平地面的压强相等,即 ,
所以,,
沿水平方向分别截去相同高度 的部分后,对地面压力的变化量:
,
则甲乙对地面压力的变化量:
,,
因 ,且 ,
所以,。
9. 【答案】B
【解析】A选项、B选项、C选项:由图知, 、 所处的深度关系为 ,因 、 两点压强相等,即 ,所以,由 可知,两液体的密度关系为 ,则 、 两点下方液体对杯底的压强关系为 ,所以,由 和 可知,,即烧杯甲中液体对杯底的压强小于烧杯乙中液体对杯底的压强,故B正确,故A错误,故C错误;
D:烧杯中液体对杯底的压力和液体的重力相等,则由 可知,,由于 ,所以 ,因为烧杯对桌面的压力 ,所以 ,烧杯底面积相同,所以烧杯甲、乙对桌面的压强 ,故D错误;
故选B。
10. 【答案】B
11. 【答案】D
【解析】设注射器的刻度部分长 ,其容积为 ,则注射器的横截面积为 ,图中甲的弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力 ;图乙的弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力 大气的压力 ;所以,大气对活塞产生压力实际为 ,代入压强公式 。
12. 【答案】D
【解析】由图知:甲容器的底面积较大,乙容器的底面积较小。
①已知水的质量相同,所以甲容器中水的深度 小于乙容器中水的深度 ,由公式 知:水对甲容器底的压强小于对乙容器底的压强,即 ;
②容器和水的质量都相同,所以桌面受到两容器的压力相等,由公式 ,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,即 。
二、填空题(共4题)
13. 【答案】;
【解析】水龙头处水的深度:,
打开阀门时,水对手指的压强:
,
由 可得,手指受到的压力:
。
14. 【答案】连通器;电磁感应
【解析】根据地漏的结构图可知,左右两个容器连通,上端开口,因此地漏的结构就是利用连通器的原理。
手摇式发电机利用了闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生这一原理,因此是利用电磁感应原理制成的。
15. 【答案】小;大
【解析】因为西藏的海拔较高,而大气压随高度的增加而减小,所以“高山病”是因为西藏地区空气稀薄,大气压强小;
因为液体压强随深度的增加而增大,所以“潜水病”是因为液体内部越深的地方,液体的压强越大的缘故。
16. 【答案】;
【解析】()甲瓶底部受到水的压强:;
()甲瓶内装满水,没有空气,瓶内没有气压,外部气压发生变化时不会引起玻璃管内液柱高度的变化,无法判断大气压的变化;而乙瓶内有空气,瓶内有气压,能判断大气压的变化,所以选择乙装置;当电梯从一楼上升到二十楼,瓶内空气的压强不变,所处高度变高,外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内外气压差的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内液面上升。
故答案为:;乙;上升。
三、综合应用题(共4题)
17. 【答案】
(1) 高度差;不漏气
(2) 和 ; 和
【解析】
(1) 压强计是通过玻璃管中液面的高度差来反映压强大小的,高度差越大,压强越大,高度差越小,压强越小。玻璃管中液面能灵活升降说明装置不漏气。
(2) 要研究液体压强与深度的关系,必须控制液体的密度相同,由此可选图 和 ;要研究液体压强与液体密度的关系,必须控制所处液体的深度相同,由此可选图 和 。
18. 【答案】
(1) 液体内部有压强
(2) 大;液体内部压强随深度的增加而增大(液体内部压强与深度有关)
(3) 不变;液体内部同一深度处各个方向的压强大小相等
【解析】
(1) 由于液体内部有压强,带有橡皮膜的小盒放入液体内部时,压强计 形管两边液面产生高度差。
19. 【答案】
(1) i ;变大
ii 如表面不受海水的压力,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力
(2) 增大;减小
【解析】
(1) i 沉管灌水前漂浮,;
根据 ,液体内部的压强随深度的增大而增大,密封沉管灌水使其下沉过程中,其如表面受到海水的压强将变大。
ii 沉管下半部分埋入海底的泥沙中,如表面不受海水的压力,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮。
(2) 因桥的长度不变,比较丁图和丙图可看出当桥塔越高时,从 到引线的垂线越大即力臂越大,而桥的重力与其力臂的乘积是不变的,故引线产生的力和力臂的乘积应该是相等的,力臂变长,则需要的力就减小。
20. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 塑料盒静止时(金属块放入塑料盒中),竖直方向上塑料盒受到竖直向下的重力、金属块向下的压力和竖直向上的浮力,并且浮力等于重力与压力之和,如图所示:
(2) 根据题意作图:
甲图,金属块在塑料盒中时,根据漂浮条件可得:,
根据 、 可得:
乙图,金属块系在塑料盒下面时,此时塑料盒所受浮力为 ,有:,
金属块的体积:,
根据阿基米德原理可得:
丙图,金属块沉底,塑料盒漂浮时,有:
代入 得:
整理 得,;
(3) 将金属块放入塑料盒中,向塑料盒中逐渐加入重物,使塑料盒排开液体的体积最大,此时塑料盒排开液体的体积为 ,刚放入塑料盒时其排开液体的体积为 ,
则塑料盒浸入液体中的体积增加量为:
,
液体对容器底部增加的压力为:
,
液体对容器底部增加的压强为:
。
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