备战2023年中考物理二轮专项复习 液体压强实验探究题(含答案)
1.在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,使用如图U形管压强计:
(1)若使用前发现,U形管两端的液面高度不相同,接下来的操作是 (选填“①”或“②”);
①取下软管重新安装
②更换橡皮膜。
(2)小华同学设计的实验装置如图所示:
①要探究液体密度相同时,液体的压强与液体的深度是否有关,应选取装置甲和装置 (乙/丙)来进行研究;
②小华注意到压强计上有一个调节压强计上的控制螺母(图中未画出),转动它可以改变金属盒的方向,小华将金属盒置于液体中的相同深度,改变金属盒的朝向,可观察到压强计U形管中的液面高度差是 的。由此得出的结论是:同种液体的相同深度处,液体向各个方向的压强 (填“相等”或“不相等”);
(3)选取装置乙和装置丙,可以用来探究液体的压强与 是否有关,由图可知: 。
2.如图甲所示,两端开口且粗细均匀的玻璃管,下端套上橡皮膜
(1)将玻璃管竖直且缓慢地插入水中(图乙),橡皮膜距水面越深,发现橡皮膜向上凸起幅度越大,说明深度越大,水的压强越 。
(2)当橡皮膜距水面深度为h时,固定竖直插入的玻璃管,然后缓缓地向管内注水(图丙),当管内水柱深度小于h时,橡皮膜总是向上凸起,说明烧杯中的水对橡皮膜向上的压力F杯 (选填“大于”“小于”或“等于”)管内水柱对橡皮膜向下的压力F管。
(3)当管内水柱深度等于h时,橡皮膜的形状又变为与玻璃管口平齐,如图丁所示,说明F杯 (选填“大于“”小于”或“等于”)F管。若玻璃管的横截面积为.s、水的密度为P,则F管=p× ,在h深处水产生的压强p=p× 。
3.小李同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”.
(1)小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化 (填“大”或“小”),表明其气密性差.小李调节好压强计后,U形管两边液面相平.
(2)小李把金属盒分别浸入到甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论不可靠,原因是没有控制金属盒在液体中的 ;他改变图乙中金属盒的深度,其探究情况如图丙所示.
(3)小李应该比较图 ,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强就越 .
(4)小李发现在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明 .
4.小明利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究液体压强与哪些因素有关。如图①所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C与B箱相连,并在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜,此时橡皮膜是平的。先在A箱中不断加水,实验现象如图②、③所示。然后在B箱中加入一定量盐水,盐水和水的液面相平,如图④所示。
(1)该实验中,通过观察橡皮膜的形变程度来反映 ;
(2)由步骤②、③可知,同种液体深度越深,液体产生的压强越 ;
(3)由步骤④可知,在液体深度相同时,液体 越大,产生的压强越大。若此时想要橡皮膜恢复原状,则可以采取的办法是: ;
(4)如图⑤所示,在A箱中加入水,在B箱中加入某未知液体,使橡皮膜变平,测得此时h1=22cm,h2=9cm,h3=12cm,g取10N/kg。请通过推理计算出未知液体的密度 。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
5.在“探究影响液体压强大小因素”实验中.他们设计了如图所示的实验探究方案,图(a)、(b)、(d)中金属盒在液体中的深度相同.实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3.
(1)王明把压强计的探头放在水中不同深度处,发现U形管内液柱几乎无变化,其原因是 ;
(2)实验中液体内部压强的大小通过U形管中液面的 反应出来
(3)小明发现比较(a)、(b) 两图中,保持金属盒深度不变,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差 (选填“变化”或“不变化”),表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”).
(4)由(a)图和(d)图有物体浸在液体中时所受浮力的大小与液体密度 (填“有关”或“无关”).
6.小王对同种液体内部压强的规律提出两种猜想:
⑴同种液体内部压强大小与液体高度有关;
⑵同种液体内部压强大小与液体深度有关。
于是他对同种液体内部压强的规律进行研究,在横截面积相同的柱形容器侧壁开口处包有相同的橡皮膜,注入不同深度的水,容器侧壁开口处与水面的距离从左往右分别为h1、h2、h3、h4、h5且h1< h2<
h3=h4=h 5,橡皮膜的鼓起情况及相关现象如图所示(图c、d、e橡皮膜鼓起程度相同)。
(1)实验中是通过观察 现象来判断液体内部压强的大小;
(2)小王观察图(a)、(b)、(c)的实验现象认为:同种液体,液体内部压强大小随着液体高度的增加而增大。
请你根据上述实验现象判断小王的结论正确与否,并阐述理由(写出一个理由即可)。
小王的结论是 的,理由: 。
7.在实验课上,同学们利用两种器材探究“液体内部压强规律”。
(1)甲图的装置浸没在水中,两端的橡皮膜均向里面凹陷,这说明 。
(2)比较操作发现,探究液体内部压强特点时,乙装置更适合,其主要优点是 (写出1点即可)。
(3)图丙是同学们探究时的两个情境,结合实验现象可以判断,他们正在探究液体内部压强与 的关系。
8.探究液体内部压强的特点:
(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。比较A、B可知:在液体内部的同一深度,向 的压强都相等;比较A、C可知:液体内部压强的大小跟 有关。
(2)用如图乙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验,情形如图丙的D、E所示由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa ρc。
9.小明用如图所示的容器探究液体内部的压强,容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。
(1)实验中通过观察橡皮膜的形状变化来比较橡皮膜两侧所受的压强,这种物理研究方法叫做 ;
(2)如图A所示,在容器两侧倒入不同深度的水,会看到橡皮膜向 (填“左”或“右”)侧凸出,说明液体内部压强与 有关;
(3)如图B所示,在容器左侧倒入一杯浓盐水并充分搅匀后,橡皮膜向右侧凸出,小明得出了: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 (选填“正确”或“不正确”),原因是 ;
(4)如图C、D所示是用此容器进行的两次实验,由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa ρc(均选填“>”<”或“=”)。
10.(1)晨晨同学从实验室借来一只弹簧测力计如图1所示,它分度值是
N。用它直接测量某物体的重力,示数为3.4N,测完后晨晨同学发现操作有误,该错误是 ,同桌锐锐同学告诉他不用重新测量也能知道物体的实际重力,则物体的重力为 N。
(2)在探究液体压强的实验中,进行了如图2所示的操作:
①组装好的压强计中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器;
②对比图 和乙可知:同种液体内部压强随着深度的增加而增大;对比图乙和 丙两图可知:深度相同时, 越大,液体压强越大。
③在图丙中当竖直向上缓慢取出探头时,在探头露出液面之前探头所受的浮力
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.小轩同学研究液体内部的压强:
(1)为了探究液体压强与深度的关系应选择 两图;
(2)在图丙中,保持探头在盐水中的深度不变,改变探头的方向,这是为了探究同一深度液体向 压强大小关系;
(3)为了探究液体压强与密度的关系,选择乙、丙两图对比、可得出液体压强与所盛液体的密度 关(选填“有”或“无”);
(4)选择丙、丁两图对比,可得出液体压强与盛液体的容器形状 关(选填“有”或“无”)。
12.在探究影响液体压强大小的因素实验中,小明用同一个压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验(烧杯中的液体均未溢出)。甲乙金属探头深度相同,U形管中液面的高度差h乙>h丙>h甲。
(1)组装好的完好的压强计中的U型管 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较实验甲、乙可知:液体压强与 有关。
(3)小明又找来了密度未知的液体,做了如图丁所示的实验,U形管中液面的高度差h丙>h丁,关于丙、丁容器中液体密度的大小关系,你认为正确的是 。
A. 盐水> 液
B.盐水< 液
C.无法比较
13.在探究“影响液体内部压强大小的因素“实验中:
(1)如图甲,用手按压强计的橡皮膜,U型管内水面出现高度差;将橡皮膜放人酒精中,U型管内水面也出现高度差,这说明
(2)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的 有关;比较丙、丁实验可知,液体内部压强与液体的 有关.
(3)保持压强计的橡皮膜在 (选填“同”或“异”)种液体中深度不变,改变压强计橡皮膜的 ,可看出液体内部同一深度向各方向的压强是否相等.
14.如图是“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验装置。U形管压强计内液体是水,密度为ρ水=1.0×103kg/m3。实验中改变容器内液体的密度ρ液,分别测出金属盒在液体中的深度h和U形管压强计液面的高度差H,数据记录如下表。
序号 ρ液(g/cm3) h(cm) H(cm)
1 0.8 5.0 4.0
2 10.0 8.0
3 15.0 12.0
4 1.0 5.0 5.0
5 10.0 10.0
6 15.0 15.0
7 1.2 5.0 6.0
8 10.0 12.0
9 15.0 18.0
(1)实验中液体内部压强大小是用U形管内两侧液面的 来反映的;
(2)分析实验数据,可得出初步结论:
①同种液体内部,深度越深,压强 ;
②深度h相同时,液体密度越大,压强 ;
(3)进一步分析表中的数据,每次实验时,= (用ρ水和ρ液表示)。
15.如图是同学们在探究液体内部压强情况的实验,请你仔细观察后回答:
(1)此实验中,观察 反映液体内部某点压强的大小,这种研究方法在物理学中被称为 法.(填“控制变量法”或“转换法”)
(2)通过实验1,可以得出:液体内部压强大小跟液体的 有关;
(3)通过实验2,可以得出:液体内部压强大小还跟液体的 有关;
(4)通过实验3,你可以得出什么结论?
16.为了研究圆柱体浸入水的过程中水对容器底部的压强情况,某小组同学选用高度H、底面积S均不同的圆柱体A和B先后放入同一柱形容器中进行实验,如图所示。他们设法使圆柱体逐步浸入水中,测量并记录其下表面到水面的距离h及水对容器底部的压强p,将实验数据记录在下表中(实验中容器内水均未溢出)。
圆柱体A H为0.4米 S为0.03米2 实验 序号 h (米) p (帕) 圆柱体B H为0.3米 S为0.05米2 实验 序号 h (米) p (帕)
1 0 7000 8 0 7000
2 0.10 7150 9 0.06 7150
3 0.20 7300 10 0.12 7300
4 0.30 7450 11 0.18 7450
5 0.40 7600 12 0.24 7600
6 0.50 7600 13 0.30 7750
7 0.60 7600 14 0.40 7750
(1)分析比较实验序号 数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水的过程中,当h时, ;
(2)分析比较实验序号5、6、7或13、14数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水的过程中, ;
(3)小组同学进一步分析比较实验序号2与9、3与10、4与11的数据及相关条件,得出不同圆柱体浸入水的过程中,当 ,水对容器底部的压强相同。
17.小敏同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”。
(1)实验前必须检查压强计能否正常使用,若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计的气密性 (选填“好”或“差”);调节好压强计后,U形管两边液面 。
(2)比较图 ,得出探头浸入液体中的深度 (选填“越深”或“越浅”),U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体在此处的压强就越大;
(3)要探究液体压强与液体密度的关系,应该选用图 进行比较;
(4)如果所用的压强计的U形管可以选择染色的酒精、水、水银(ρ酒精<ρ水<ρ水银)中的一种液体,为了使实验现象更明显,他应该选用上述三种液体中的 装入U形管中;
(5)如果保持橡皮膜深度不变,在丁图容器中加入适量清水(液体不溢出),U形管内两液面的高度差将 (选填:“变大”“变小”或“不变”)。
18.如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置.
(1)压强计上的U型管 (选填“属于”或“不属于”)连通器.
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是_____(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平.
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得到;液体的压强与 有关.
(4)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关.
(5)已知图丁中U型管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa.(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg).
19.通过学习,同学们知道了液体压强的特点. 在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,出现如图a的情况,调节的方法是:____
A.将右边支管中高出液体倒出 B.取下软管重新安装
(2)小明再作图(b)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)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示. 他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水.小明的结论是不可靠的,简要说明理由: .
20.“帕斯卡裂桶实验”的演示,激发了学生“探究影响液体压强大小因素”的兴趣.他们设计了如下图所示的实验探究方案,图(a)、(b)、(d)中金属盒在液体中的深度相同.实验测得几种情况下压强计的U型管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3.
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较 来判断的,这种方法通常称为转换法.
(2)由图(a)和图 两次实验数据比较可以得出:液体的压强随深度的增加而增大.
(3)由图(a)和图(d)两次实验数据比较可以得出: .
答案
1、(1)① (2)乙;不变;相等 (3)液体密度;深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大
2、(1)大 (2)大于 (3)等于;Shg;gh
3、(1)小 (2)深度相同 (3)乙、丙;大
(4)在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等
4、(1)液体压强大小 (2)大 (3)密度;增加水 (4)0.9×103kg/m3
5、(1)U行形管漏气 (2)高度差 (3)不变化;相等 (4)有关
6、(1)橡皮膜的鼓起程度
(2)不正确;由图(a)、(b)和(c)可知,图中深度、高度都不同,根据控制变量法可知,研究同种液体内部压强大小与高度关系时,应控制液体的深度相同,改变液体的高度。图(c)、(d)、(e)可知,液体深度相同,高度不同,但是液体压强相同,说明液体内部压强大小与高度无关,故小王的结论是错误的。
7、(1)液体内部有压强(液体内部有向上和向下的压强)
(2)实验现象明显或可探测各个方向的压强
(3)液体密度
8、(1)各个方向;深度 (2)小于;大于
9、(1)转换法 (2)左;深度 (3)不正确;没有控制深度不变 (4)<;<
10、(1)0.2;弹簧测力计使用前未调零(未校零);3 (2)不是;甲;液体的密度;变大
11、(1)甲、乙 (2)各个方向 (3)有 (4)无
12、(1)不是 (2)液体密度 (3)C
13、(1)液体内部存在压强 (2)密度;度 (3)同;向
14、(1)高度差 (2)越大;越大 (3)
15、(1)U型管液面高度差;转换法 (2)深度(3)密度(4)同种液体同一深度向各个方向的压强相等
16、(1)1、2、3、4或8、9、10、11、12;圆柱体下表面到水面的距离h变大,水对容器底部的压强p变大
(2)当h≥H时,水对容器底部的压强p不随圆柱体下表面到水面的距离h的变化而变化
(3)h时,圆柱体的底面积S和圆柱体下表面到水面的距离h的乘积相同
17、(1)差;相平 (2)乙、丙;越深 (3)乙、丁 (4)酒精 (5)变小
18、(1)不属于 (2)B (3)液体的深度 (4)丙、丁 (5)1000
19、(1)B (2)气密性不好(漏气) (3)没有控制深度相同
20、(1)压强计U形管两侧液面的高度差的变化 (2)(c)
(3)在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,液体压强越大
