单元综合检测(三)(第八章)
(40分钟 100分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. (2024·青海中考改编)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了 ( )
A.减小压强 B.减小压力 C.增大压强 D.增大压力
2.下列四个实例中,为了增大压强的是 ( )
A.在铁轨下面铺枕木 B.眼镜架上装有眼镜鼻托
C.坦克装有宽大的履带 D.电钻的钻头做得比较尖
3.1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图所示。他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子,然后在楼房的阳台上往管子里灌水。结果,只灌了几杯水,桶竟裂开了。该实验现象说明了决定水内部压强大小的因素是 ( )
A.水的密度 B.水的深度
C.水的体积 D.水的重力
4.如图所示的现象中,不能说明大气压存在的是 ( )
5.下面所示实验中不能用流体压强与流速关系解释的是 ( )
6.如图所示,下列关于压强的事例描述,其中正确的是 ( )
A.甲图:马德堡半球实验测出了大气压的值
B.乙图:将自制气压计从楼下拿到楼上,玻璃管中水柱的高度会逐渐降低
C.丙图:拦河坝的形状设计成上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而增大
D.丁图:战士们用高压锅能很快煮熟食物是因为锅内气压增大,水的沸点降低
7.如图所示甲乙两个容器中盛有水并且水面相平,它们之间有斜管相通,K是开关,当K打开后,则 ( )
A.由于水的重力,水由甲流向乙
B.由于N处的压强大于M处的压强,水由乙流向甲
C.水不流动,M处的压强等于N处的压强
D.水不流动,M处的压强小于N处的压强
8.如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法正确的是 ( )
A.甲图中玻璃管内水银面的上方有少量空气
B.甲图中测得的大气压强值等于标准大气压
C.甲图中大气压大于玻璃管内水银柱产生的压强
D.乙图中玻璃管倾斜后会影响实验测量结果
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.如图所示,水平桌面上有一块均匀木板,在水平向左的推力F作用下做匀速直线运动,直至木板右端与桌边对齐。在此过程中,下列说法正确的是 ( )
A.木板对桌面的压力不变
B.桌面对木板的摩擦力变大
C.水平推力F变大
D.木板对桌面的压强变小
10.如图所示,甲、乙两容器质量均为m0、底面积均为S,内装两种不同液体,两容器底部受到的液体压强均为p,液体质量分别为m甲和m乙,距离容器底部等高的位置有A、B两点,受到的液体压强分别为pA和pB,则 ( )
A.两容器底部受到的液体压力均为:F=pS
B.甲、乙液体密度关系为:ρ甲>ρ乙
C.A、B两点受到的液体压强关系为:pA
三、填空题(本大题共6小题,每空2分,共24分)
11.生活中“抽”字表述的现象,其原因各有不同,用抽油烟机“抽”油烟时,油烟是由于空气流速越大,压强越 而被“抽“出去的;用抽水机“抽”水时,水是在 作用下被“抽”上来的。
12.如图所示,将铅笔水平挤压在两手指之间,按笔尖的手指较疼,说明压力的作用效果与 有关。铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。
13.(2024·青海中考)2020年6月,袁隆平团队首次在海拔2 800米的青海省海西州试种了海水稻。如图所示是海西州当地水沸腾时的温度计示数,则水的沸点为 ℃,当地的大气压强 (选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
14.小明的妈妈煮菜时需要蛋黄,妈妈将鸡蛋轻磕碗的边缘,蛋壳就裂了,这是由于碗的边缘 小,增大了对蛋壳的压强,接着妈妈拿一个空矿泉水瓶对准蛋黄上方,如图所示,挤压瓶子放手后,蛋黄自己“跑进”瓶内,小明用所学物理知识解释:挤压空矿泉水瓶时排出瓶内部分空气,放手后瓶内气压 (选填“大于”或“小于”)外界大气压,蛋黄自己“跑进”瓶子。
15.如图所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其倒置后,水平桌面受到的压力将 ,水对容器底的压强将 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
16.两个形状、大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上,甲的质量为16 kg,体积为2×10-3 m3,则甲的密度为 kg/m3。如图所示,当甲竖放,乙平放时,它们对地面的压强均为1.6×104 Pa,将它们均顺时针旋转90°,旋转后甲对地面的压强为8×103 Pa,则乙对地面的压强为 Pa。(g取10 N/kg)
四、作图题(本大题共1小题,共2分)
17.在图中画出物体对斜面压力的示意图。
五、实验探究题(本大题共2小题,共24分)
18.(10分)小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
(1)实验前,小强发现U形管压强计两边红墨水的高度不相平,如图甲所示,接下来的操作应该是 。
A.再多加一些红墨水 B.倒出一些红墨水
C.取下软管重新安装 D.按压金属盒的橡皮膜
(2)小强做图乙所示的检查,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。出现这种情况的原因是: 。
(3)排除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐增大,如图丙所示,由此可知液体内部的压强与 有关。
(4)小强保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验,小强得出了在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论是否可靠 答: 。原因是: 。
19.(14分)学完大气压之后,老师布置了用带挂钩的塑料吸盘估测大气压的大小的实验,如图甲所示。小刚实验小组现有带挂钩的塑料吸盘、量程为5 N的弹簧测力计、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.小刚将蘸水的塑料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,直至吸盘刚脱离玻璃板
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=1.0×10-4 m2
E.根据实验原理: ,计算出大气压的大小p
你认为合理的实验步骤应该是 (选填“①”或“②”);
①DBACE ②BDCAE
(2)排好序后进行实验,弹簧测力计拉至最大读数。吸盘仍未脱离玻璃板。若大气压按照约为1×105 Pa计算,弹簧测力计量程至少要大于 N;
(3)因为没有多余的大量程弹簧测力计,小刚运用其他器材结合所学物理知识设计了如图乙装置,此杠杆为 (选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆,保持轻杆水平,在吸盘刚要离开玻璃板时,弹簧测力计读数是 N,可计算出大气压值为 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 。(答1条即可)
六、综合应用题(本大题共2小题,共18分)
20. (8分)如图,放在水平面上容器内装有质量为1 kg的水,若水深h=14 cm,容器底面积S=40 cm2,容器的质量为0.6 kg。求:
(1)容器对桌面的压强;
(2)水对容器底的压力。
21. (10分)如图甲所示,水平地面上放有上、下两部分均为柱形的薄壁容器,容器质量为200 g,上、下两部分的横截面积分别为50 cm2和100 cm2,高度均为10 cm,
ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)现向容器内注水,直至水对容器底部的压强p1=1 600 Pa,求注入水的质量。
(2)如果注水的质量是1 400 g,实心圆柱体A质量为2.4 kg,密度为4 g/cm3,底面积为40 cm2,将圆柱体A放入盛水容器中,静止后,求容器对水平地面的压强p2。
(3)如图乙所示,用拉力F匀速提升圆柱体A,直至圆柱体A下表面刚好脱离水面,已知圆柱体A上升速度v=1 cm/s,从圆柱体A上表面与水面齐平开始计时,请写出水对圆柱体A下表面的压强p3与时间t(s)的表达式。单元综合检测(三)(第八章)
(40分钟 100分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. (2024·青海中考改编)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了 (C)
A.减小压强 B.减小压力 C.增大压强 D.增大压力
2.下列四个实例中,为了增大压强的是 (D)
A.在铁轨下面铺枕木 B.眼镜架上装有眼镜鼻托
C.坦克装有宽大的履带 D.电钻的钻头做得比较尖
3.1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图所示。他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子,然后在楼房的阳台上往管子里灌水。结果,只灌了几杯水,桶竟裂开了。该实验现象说明了决定水内部压强大小的因素是 (B)
A.水的密度 B.水的深度
C.水的体积 D.水的重力
4.如图所示的现象中,不能说明大气压存在的是 (D)
5.下面所示实验中不能用流体压强与流速关系解释的是 (A)
6.如图所示,下列关于压强的事例描述,其中正确的是 (C)
A.甲图:马德堡半球实验测出了大气压的值
B.乙图:将自制气压计从楼下拿到楼上,玻璃管中水柱的高度会逐渐降低
C.丙图:拦河坝的形状设计成上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而增大
D.丁图:战士们用高压锅能很快煮熟食物是因为锅内气压增大,水的沸点降低
7.如图所示甲乙两个容器中盛有水并且水面相平,它们之间有斜管相通,K是开关,当K打开后,则 (D)
A.由于水的重力,水由甲流向乙
B.由于N处的压强大于M处的压强,水由乙流向甲
C.水不流动,M处的压强等于N处的压强
D.水不流动,M处的压强小于N处的压强
8.如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法正确的是 (B)
A.甲图中玻璃管内水银面的上方有少量空气
B.甲图中测得的大气压强值等于标准大气压
C.甲图中大气压大于玻璃管内水银柱产生的压强
D.乙图中玻璃管倾斜后会影响实验测量结果
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.如图所示,水平桌面上有一块均匀木板,在水平向左的推力F作用下做匀速直线运动,直至木板右端与桌边对齐。在此过程中,下列说法正确的是 (A、D)
A.木板对桌面的压力不变
B.桌面对木板的摩擦力变大
C.水平推力F变大
D.木板对桌面的压强变小
10.如图所示,甲、乙两容器质量均为m0、底面积均为S,内装两种不同液体,两容器底部受到的液体压强均为p,液体质量分别为m甲和m乙,距离容器底部等高的位置有A、B两点,受到的液体压强分别为pA和pB,则 (A、D)
A.两容器底部受到的液体压力均为:F=pS
B.甲、乙液体密度关系为:ρ甲>ρ乙
C.A、B两点受到的液体压强关系为:pA
三、填空题(本大题共6小题,每空2分,共24分)
11.生活中“抽”字表述的现象,其原因各有不同,用抽油烟机“抽”油烟时,油烟是由于空气流速越大,压强越 小 而被“抽“出去的;用抽水机“抽”水时,水是在 大气压 作用下被“抽”上来的。
12.如图所示,将铅笔水平挤压在两手指之间,按笔尖的手指较疼,说明压力的作用效果与 受力面积 有关。铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是 平衡力 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。
13.(2024·青海中考)2020年6月,袁隆平团队首次在海拔2 800米的青海省海西州试种了海水稻。如图所示是海西州当地水沸腾时的温度计示数,则水的沸点为 91 ℃,当地的大气压强 低于 (选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
14.小明的妈妈煮菜时需要蛋黄,妈妈将鸡蛋轻磕碗的边缘,蛋壳就裂了,这是由于碗的边缘 面积 小,增大了对蛋壳的压强,接着妈妈拿一个空矿泉水瓶对准蛋黄上方,如图所示,挤压瓶子放手后,蛋黄自己“跑进”瓶内,小明用所学物理知识解释:挤压空矿泉水瓶时排出瓶内部分空气,放手后瓶内气压 小于 (选填“大于”或“小于”)外界大气压,蛋黄自己“跑进”瓶子。
15.如图所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其倒置后,水平桌面受到的压力将 不变 ,水对容器底的压强将 不变 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
16.两个形状、大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上,甲的质量为16 kg,体积为2×10-3 m3,则甲的密度为 8×103 kg/m3。如图所示,当甲竖放,乙平放时,它们对地面的压强均为1.6×104 Pa,将它们均顺时针旋转90°,旋转后甲对地面的压强为8×103 Pa,则乙对地面的压强为 3.2×104 Pa。(g取10 N/kg)
四、作图题(本大题共1小题,共2分)
17.在图中画出物体对斜面压力的示意图。
答:
五、实验探究题(本大题共2小题,共24分)
18.(10分)小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
(1)实验前,小强发现U形管压强计两边红墨水的高度不相平,如图甲所示,接下来的操作应该是 C 。
A.再多加一些红墨水 B.倒出一些红墨水
C.取下软管重新安装 D.按压金属盒的橡皮膜
(2)小强做图乙所示的检查,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。出现这种情况的原因是: 装置漏气 。
(3)排除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐增大,如图丙所示,由此可知液体内部的压强与 深度 有关。
(4)小强保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验,小强得出了在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论是否可靠 答: 不可靠 。原因是: 没有控制金属盒在两种液体中的深度相同 。
19.(14分)学完大气压之后,老师布置了用带挂钩的塑料吸盘估测大气压的大小的实验,如图甲所示。小刚实验小组现有带挂钩的塑料吸盘、量程为5 N的弹簧测力计、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.小刚将蘸水的塑料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,直至吸盘刚脱离玻璃板
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=1.0×10-4 m2
E.根据实验原理: p= ,计算出大气压的大小p
你认为合理的实验步骤应该是 ② (选填“①”或“②”);
①DBACE ②BDCAE
(2)排好序后进行实验,弹簧测力计拉至最大读数。吸盘仍未脱离玻璃板。若大气压按照约为1×105 Pa计算,弹簧测力计量程至少要大于 10 N;
(3)因为没有多余的大量程弹簧测力计,小刚运用其他器材结合所学物理知识设计了如图乙装置,此杠杆为 省力 (选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆,保持轻杆水平,在吸盘刚要离开玻璃板时,弹簧测力计读数是 2.6 N,可计算出大气压值为 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(测量吸盘的直径d有误差等,合理即可) 。(答1条即可)
六、综合应用题(本大题共2小题,共18分)
20. (8分)如图,放在水平面上容器内装有质量为1 kg的水,若水深h=14 cm,容器底面积S=40 cm2,容器的质量为0.6 kg。求:
(1)容器对桌面的压强;
(2)水对容器底的压力。
解:(1)容器对桌面的压力: F=G=(m容+m水)g=(0.6 kg+1 kg)×10 N/kg=16 N,容器对桌面的压强: p===4 000 Pa;
(2)容器内水的深度: h=14 cm=0.14 m, 水对容器底的压强: p'=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.14 m=1 400 Pa,水对容器底的压力: F'=p'S=1 400 Pa×40×
10-4 m2=5.6 N。
21. (10分)如图甲所示,水平地面上放有上、下两部分均为柱形的薄壁容器,容器质量为200 g,上、下两部分的横截面积分别为50 cm2和100 cm2,高度均为10 cm,
ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)现向容器内注水,直至水对容器底部的压强p1=1 600 Pa,求注入水的质量。
(2)如果注水的质量是1 400 g,实心圆柱体A质量为2.4 kg,密度为4 g/cm3,底面积为40 cm2,将圆柱体A放入盛水容器中,静止后,求容器对水平地面的压强p2。
(3)如图乙所示,用拉力F匀速提升圆柱体A,直至圆柱体A下表面刚好脱离水面,已知圆柱体A上升速度v=1 cm/s,从圆柱体A上表面与水面齐平开始计时,请写出水对圆柱体A下表面的压强p3与时间t(s)的表达式。
解:(1)根据p=ρgh得,水的深度为:h===0.16 m=16 cm,水充满容器下部,其体积为:V下=S下h下=100 cm2×10 cm=1 000 cm3,
根据密度公式得,其质量为:m下=V下ρ水=1 000 cm3×1 g/cm3=1 000 g;
剩余的水进入容器上部,h上=h-h下=16 cm-10 cm=6 cm,其体积为:V上=S上h上=
50 cm2×6 cm=300 cm3,其质量为:m上=V上ρ水=300 cm3×1 g/cm3=300 g;
注入水的质量:m1=m下+m上=1 000 g+300 g=1 300 g;
(2)如果注水的质量是1 400 g,根据密度公式可知,水的体积为V水总===1 400 cm3;实心圆柱体A的体积为:VA===600 cm3;容器的总体积为V容总=V下+S上h上总=1 000 cm3+50 cm2×10 cm=1 500 cm3,圆柱体A放入盛水容器中,溢出水的体积为:V溢=V水总+VA-V容总=1 400 cm3+600 cm3-1 500 cm3
=500 cm3,溢出水的质量为:m溢=ρ水V溢=1 g/cm3×500 cm3=500 g,
此时容器的总质量为:m总=m水总+m容+mA-m溢=1 400 g+200 g+2 400 g-500 g=
3 500 g=3.5 kg,故容器对水平地面的压强为:p2=====
3.5×103 Pa。
(3)图中容器是注满水的,当圆柱体向上运动时间t,向上移动的距离为s=vt=
1 cm/s×t=0.01t m;容器上部与圆柱体底面积之差为50 cm2-40 cm2=10 cm2,是圆柱体底面积的四分之一,则圆柱体上升0.01t m时,液面会降低0.04t m;
当液面下降不超过上方容器的高度时,即0.04t m≤0.1 m,t≤2.5 s时,
此时圆柱体露出的高度为0.01t m+0.04t m=0.05t m,当t=2.5 s时,圆柱体露出的高度为h1=0.125 m,圆柱体的高度H===15 cm=0.15 m,当0 s≤t≤2.5 s时,水对圆柱体底部的压强p3=ρ水gh=ρ水g(0.15 m-0.05t m)=500×(3-t) Pa;当液面下降高度超过上方容器高度时,容器下部与圆柱体底面积之差为100 cm2-40 cm2=60 cm2,是圆柱体底面积的1.5倍,圆柱体上升0.01(t-2.5) m,液面会降低×0.01×(t-2.5) m,露出水面的部分为0.01(t-2.5) m+×0.01×(t-2.5) m+0.125 m,当圆柱体全部露出时,0.15 m=0.01×(t-2.5) m+×0.01×(t-2.5) m+0.125 m,解得t=4 s;当2.5 s
