2023年北京市九年级物理中考一模试题分类选编:压强(含解析)
2023年北京市九年级物理中考一模试题分类选编:压强
一、单选题
1.(2023·北京朝阳·统考一模)骆驼的体重比马大不了一倍,而它的脚掌面积是马蹄的三倍,这为它在沙漠行走提供了有利条件。如图所示,站立在水平地面上的骆驼和马,下列说法正确的是( )
A.骆驼对地面的压力就是它受到的重力
B.马对地面的压力小于它受到的重力
C.骆驼对地面的压强小于马对地面的压强
D.骆驼对地面的压力的作用效果大于马对地面的压力的作用效果
2.(2023·北京顺义·统考一模)某同学列出了四个生活中的事例,并写出了每个事例主要应用的物理知识,如下表所示,其中事例与知识相符的是( )
序号 事例 主要应用的物理知识
① 利用重垂线可以检查墙体砌得是否竖直 重力的方向竖直向下
② 鞋底刻有花纹可防滑 压力的作用效果与压力大小有关
③ 书包背带做得较宽可增加人背包时的舒适感 滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关
④ 跳远时助跑能增大跳远距离 地面附近的物体都受重力作用
A.① B.② C.③ D.④
3.(2023·北京大兴·统考一模)图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.水桶的提梁上有较粗的圆柄 B.篆刻刀有很锋利的刀刃
C.挖掘机有宽大的履带 D.编钟支架有宽大的底座
4.(2023·北京西城·统考一模)如图所示,字典的一部分悬空在水平桌面以外,小明同学发现后用水平向右的力F将字典推回桌面,在他推着字典运动的过程中( )
A.字典对桌面的压力变大
B.字典对桌面的压强不变
C.桌面对字典的支持力变小
D.桌面对字典的摩擦力不变
5.(2023·北京丰台·统考一模)下列实例中,为了增大压强的是( )
A.书包带做的很宽 B.图钉帽做的很大
C.吸管的一端做成尖形 D.大型载重汽车有很多个车轮
6.(2023·北京海淀·统考一模)如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两个等质量的薄壁圆柱形容器中装有等质量的水,甲容器的底面积大于乙容器的底面积。甲容器底受到水产生的压强为p1,甲容器对桌面的压力为F1;乙容器底受到水产生的压强为p2,乙容器对桌面的压力为F2,下列判断正确的是( )
A.p1=p2 B.p1
A.液体内A点的深度小于液体内B点的深度
B.此实验现象说明液体内部压强与液体密度有关
C.液体内A点的压强一定大于液体内B点的压强
D.甲容器中液体的密度一定大于乙容器中液体的密度
8.(2023·北京丰台·统考一模)1648年,法国科学家帕斯卡做了一个著名的实验,如图所示。在一个密闭的木桶内装满水,从桶盖上面插进一根细长的管子。他在楼房的阳台上向细管中倒水。结果只用了几杯水,就把桶撑裂了。g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.木桶被撑裂是由于桶内水的重力增大造成的
B.细管的横截面积较小,倒入几杯水后深度变化很大,水对桶压强增大很多
C.桶底受到的水的压力等于桶和细管内水的重力之和
D.桶高0.6m,当细管内水深3.4m时,水对桶底的压强是6000Pa
9.(2023·北京海淀·北大附中校考模拟预测)如图所所示的装置中,不是利用连通器的原理工作的是( )
A.茶壶
B.钢笔吸墨水
C.船闸
D.锅炉水位计
10.(2023·北京·首都师范大学附属中学校考模拟预测)下列现象中不能用“压强和流速的关系”解释的是 ( )
A.两艘船并排高速行驶时容易发生相撞事故
B.汽车的安全气囊在紧急情况时自动弹出
C.地铁站台边设置黄色警示线保证乘客安全
D.飞机机翼设计成上部凸起的流线型获得升力
二、填空题
11.(2023·北京门头沟·统考一模)小刚在利用如图所示装置“观察水的沸腾”实验中,当水温升到90℃时,小刚开始计时,每隔1min记录一次水的温度。然后,小刚根据实验数据绘制了如图所示的温度随时间变化的图像。由图像可以看出,在计时后第___分钟,水开始沸腾,水的沸点是______℃,实验室当时的大气压____________(选填“高于”、“低于”或“等于”)一个标准大气压。
12.(2023·北京平谷·统考一模)请阅读《逐梦苍穹,一起向未来》并回答问题。
逐梦苍穹,一起向未来
随着中国空间站的全面建成,我国载人空间站工程进入应用与发展阶段,并转入常态化运营模式。
据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2023年4月15日,神州十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。在四次出舱活动中,神州十五号乘组3名航天员在舱内舱外密切协同,圆满完成了各项任务。
航天员出舱活动(如图所示)是指离开载人航天器乘员舱,只身进入太空的活动。在舱外作业中,航天员主要开展卫星捕获和维修、更换电池、舱外维修、外部航天器组件的组装及连接、特殊实验或测试等工作。
太空是一个高真空,微重力环境。由于少了地球大气层的平衡,迎着太阳光的一面温度会高达121摄氏度,而背光的一面温度则会低至零下157摄氏度。太空中没有空气,人若暴露在太空中无法获得氧气,这种状态下10 s 就会失去意识;太空中没有作用于身体的大气压,体液就会快速沸腾,从而使身体组织膨胀,体温降低而冻结。
太空中还有众多肉眼看不到的高能粒子、各种强烈的宇宙射线、强辐射、强紫外线等人体根本受不了的东西。在太空中还有数量众多的微小陨石,由于飞行速度极快(6-7km/s),它们都蕴藏着巨大的杀伤力,一块10g重的物体撞上卫星,相当于两辆小汽车以100km/h的速度迎面相撞——卫星会在瞬间被打穿或击毁!
为实现太空出舱,人们不断研发各类宇航服,每一批新型宇航服的诞生都是人类技术的又一次巨大飞跃。我国自行研制的舱内航天服和“飞天”舱外航天服已经历太空环境的严峻考验,其设计达到世界先进水平可以想象,未来的宇航服将是个人太空旅行的宇宙飞船。
(1)神舟十五号航天员费俊龙在舱外进行梦天舱扩展泵组的安装工作时,相对于空间站他是________。(选填“静止”或“运动”)
(2)太空中没有作用于人体的大气压,在太空中人的体液就会快速_____,其原因是______________。
(3)假如你穿着自己设计制作的宇航服,在星空中遨游、月球上漫步,你的宇航服应具备哪些功能 __________
13.(2023·北京海淀·北大附中校考模拟预测)“自制滴管”:通过吸管可以将水从甲杯移到乙杯中。每次为了尽可能地多取一些水,以下两个操作:手指把管中孔堵住;吸管插到水中;先后正确的排序应该是______;(填写序号)在、、、、五个实验中,与该实验应用的物理知识一样的是______两个填写字母;还有______两个实验(填写字母)应用的物理知识一样,这两个实验说明了______。
三、作图题
14.(2023·北京海淀·北大附中校考模拟预测)在图中,画出斜面上物体所受的重力G和物体对斜面压力的示意图。
四、实验题
15.(2023·北京东城·统考一模)请利用如图所示的海绵、木板、六个相同的砝码,其中海绵置于一透明盒内,盒的一侧标有能显示海绵形变大小的刻度,压力的作用效果可以用海绵的形变程度x表示,木板、砝码重力已知且木板的底面积比海绵稍小,设计实验证明:当物体受力面积S一定时,受力面上的压力F越大,压力的作用效果就越明显。
(1)为了方便测量受力面上的压力大小,可以用静止在水平面上的物体所受的重力大小表示其对水平面的压力大小,请分析说明这一操作的依据;
(2)画出实验数据记录表格;
(3)请用画图或文字表述的方式描述实验步骤,要求体现出主要操作,写出要测量或记录的物理量。
16.(2023·北京顺义·北京市顺义区仁和中学校考一模)在研究压力作用效果实验时,某同学做了如图所示“影响压力作用效果”的实验。
(1)比较图中甲、乙两图所示的实验,表明了在______一定时,________越大,压力的作用效果越明显;
(2)比较图中乙、丙两图所示的实验,表明了在______一定时,______越小,压力的作用效果越明显。
17.(2023·北京顺义·统考一模)如图所示,甲、乙两个杯子中装有不同浓度的盐水,它们的密度不同。用微小压强计和刻度尺可区分哪杯盐水密度大,请你写出操作步骤和区分方法。
18.(2023·北京海淀·北大附中校考模拟预测)生活处处有物理,瓶瓶罐罐做实验。小聪把废弃的矿泉水瓶中装入水,探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。
(1)在图A的操作中,通过观察______来反映压力的作用效果,这种科学探究的方法称为______;
(2)观察图A和B两次实验现象,可知:在受力面积一定时,______;
(3)我们不能通过分析图中B和C两次实验现象得出压力作用效果与压力大小的关系,理由是______;
(4)图A与C比较,矿泉水瓶对海绵和石块的压力作用效果______(选填“相同”或“不相同”);
(5)利用现有器材,小聪想探究压力作用效果与受力面积的关系,具体的操作是______;
(6)完成实验后,小聪在矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出三个小孔,观察图D现象,这个小实验可以研究液体的压强大小与______的关系。
19.(2023·北京平谷·统考一模)水平实验桌面上有已调好的微小压强计、刻度尺、两个烧杯、足量的水和酒精。水和酒精的密度如下表所示。请利用这些器材,设计一个实验证明:液体内部压强与液体密度有关。请写出实验步骤________,画出实验数据记录表格。________
水和酒精的密度(kg/m3)
水 1.0×103
酒精 0.8×103
五、计算题
20.(2023·北京大兴·统考一模)如图所示,是小红和小明在雪地里的情境,小红的双脚陷入雪中,而小明因为穿着滑雪板仅在雪地上留下浅痕。已知小红(连同装备)的总质量为50kg,她的双脚跟雪地的总接触面积为0.04m2,小明(连同装备)的总质量为69kg,两只滑雪板跟雪地的总接触面积为0.3m2,g取10N/kg。
(1)求小红双脚站立时对雪地的压力大小;
(2)试通过计算,分析说明小红陷入雪地而小明未陷入雪地的原因。
21.(2023·北京西城·北京市第十三中学分校校考模拟预测)一个重15N上、下表面积分别是5×10-3m2和1×10-2m2的圆台形物体,放在水平桌面上静止。
(1)物体放在水平桌面上如图所示,它对水平桌面的压强为p1,求p1;
(2)若将此物体倒置过来放在水平桌面上如图所示,它对水平桌面的压强为p2,分析并说明p2与p1的大小关系。
22.(2023·北京通州·统考一模)在农村居住的张大爷喜欢养花,他有一个容积为0.04 m3的晒水缸。当缸里没水时,他就用一只高为30 cm、底面积为300 cm2的水桶向缸里注水。张大爷年纪大了,桶里装满水时,提起来有些吃力。于是,他在桶上做了个标记,每次提水,水面达到标记处即可,按此标准提水5次,恰好能将空缸装满。已知桶上的标记到地面的高度为20 cm(如图所示),桶重为4N,桶的厚度不计,g取10 N/kg。请你计算出:
(1)将水桶放在水平地面上,向桶内倒水,使水面到达标记处,此时水对桶底的压力;
(2)张大爷将盛有20 cm深水的水桶匀速竖直向上提升时,水桶对手的拉力。
六、综合题
23.(2023·北京海淀·统考一模)请阅读《匠人建国,水地以县》并回答。
匠人建国,水地以县
匠人建国,水地以县(“县”通“悬”),指古代建设城邑的求水平、定方位的测量处理,是我四古代劳动人民智慧的结晶。宋朝的建筑学著作《营造法式》对此进行了传承和发展,对正式建筑的建造提出了严格完整的要求,包括筑基、立基、取正、定平等。
筑基,即建造地基。筑基时,先挖开场地,然后填土和碎石瓦块,最后夯实。这种处理方法与我们今天消除场地缺陷的做法相似。古建筑一般较轻,场地处理不需要太深。
立基,就是在处理好的地基平地上建造台基。立基时,根据房屋面积大小和地基不均匀性的影响,可适当增减台基高度和宽度。
取正,就是要求房屋面朝正南。取正时,一般利用圭表、日晷等,参照正午太阳的位置而定,先确定南北正轴线,再正交确定东西走向。
定平,就是保证台基面和柱础石顶面的水平。定平时,对于较大的台基面,要“据其位置,于四角各立一标,当心安水平”。即:根据选定的方位,在四个角各立一个标杆,在中心位置用立桩安放好水平仪。水平仪的上方有长条形凹槽,图为其正面立体图,凹槽内部装有水,在水平仪的方形水面上,各自放上一枚漂浮的水浮子,图为其俯视图(未放水浮子)。使用时,先转动水平仪使其对准某一标杆,人眼调整观察角度,使三枚水浮子刚好重叠,此时在人眼视线对应的标杆上画上刻线。以此类推,在四个角的标杆上都标定刻线,此时四条刻线即在同一个水平面上。
对于柱础石的定平,要用到水平尺。如图所示,中间的立柱与底部的直尺垂直,立柱从上至下刻有一道与直尺垂直的墨线(图中虚线),用细线悬挂重锤,当细线与墨线对齐时,则表明底部直尺所在的面是水平的。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在筑基的时候,如果建筑物较高较重,那么场地处理应该更___________(选填“深”或“浅”)一些;
(2)下列说法正确的是___________。(选填选项前的字母)
A.立基时增加台基的宽度,主要是为了增大地基受到的压强
B.水平仪在定平的过程中用到的原理,与射击瞄准时要做到“三点一线”是相同的
C.取正时利用日晷参照正午太阳的位置确定南北方向,是利用了光的反射
(3)若利用图所示的水平尺检验柱础石顶面是否水平时,观察到细线与墨线(图中虚线)的位置关系如图所示,则说明柱础石顶面___________(选填“左”或“右”)侧较高;
(4)分析说明使用水平尺时,为什么细线与墨线对齐时能表明底部直尺所在的面是水平的?___________
24.(2023·北京东城·统考一模)请阅读《白鹤梁水下博物馆》并回答问题。
白鹤梁水下博物馆
白鹤梁水下博物馆位于重庆市涪陵区长江岸边,它被联合国教科文组织誉为“世界首座非潜水可到达的水下遗址博物馆”,是世界水文资料的宝库。
白鹤梁原本是一块长江边上的天然的巨型石梁,是古人用于观测长江的水文站,其具有不朽的水文历史价值和文学艺术价值。在三峡工程蓄水之前,唯有在冬季枯水期,人们才有幸一睹白鹤梁题刻的风姿。为了保护这块意义非凡的石梁,中国工程院院士于2001年提出“无压容器”水下博物馆建造方案,即在水下40米的白鹤梁外修建一个钢筋混凝土“罩体”,与长江水隔离。为了“无压”,罩子内部也要蓄满水,只不过这里面的水是经过过滤、净化,非常干净的长江水,使“罩体”基本处于水压平衡的状态,同时防止江水常年对白鹤梁遗址原体的冲刷损坏。
“罩体”内沿白鹤梁体修建了一条参观廊道,由耐压金属和23个玻璃观察窗构成,游人可沿着参观廊道近距离观看、研究白鹤梁上的题刻。照明系统采用LED技术,寿命长、光照好、节能省电,另有先进的循环水系统、防水系统、水下实时摄影系统。
这一极具创新设想的工程实施,为水下文化遗产的原址保护提供了成功的工程范例。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)白鹤梁的“无压容器”保护方案中混凝土罩体内应当______(填写正确选项前的字母);
A.蓄满水 B.排空水 C.抽真空
(2)冬季枯水期白鹤梁混凝土保护罩所承受江水压强与非枯水期相比将______(选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)“罩体”内沿白鹤梁体修建的参观廊道上有玻璃观察窗,其面积约为0.5m2,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则观察窗所承受的江水的压力约为______N。
25.(2023·北京朝阳·统考一模)阅读《中国大运河上的古人智慧》并答题。
中国大运河上的古人智慧
在中国的大地上,有一条蜿蜒千里的大运河,它的修建开通促进了中国古代的经济发展和社会变革,大运河上的很多水利工程体现了我国古代劳动人民的智慧,建于宋代,位于浙江省海宁市长安镇内的长安闸坝就是其中的代表之一。
长安闸具有“三闸两澳”的复杂结构,如图所示。其中三闸指上、中、下三个闸门,上闸和中闸之间是第一闸室,中闸和下闸之间是第二闸室,两澳是两个大蓄水池,上澳与第一闸室相通,下澳与第二闸室相通,两澳同时配有可供水进出的斗门。
当船从上塘河向下塘河通航时,关闭中闸和上澳的斗门,提起上闸,使上塘河的水流入第一闸室,当水面相平时,上闸门全部打开,船进入第一闸室;接着关闭上闸,打开上澳的斗门,使第一闸室的水流入上澳,当水面相平时,关闭上澳的斗门;然后关闭下闸和下澳的斗门,提起中闸,水从第一闸室流入第二闸室,当水面相平时,中闸门全部打开,船进入第二闸室;接着关闭中闸,打开下澳的斗门,水流入下澳,当水面相平时,关闭下澳的斗门;然后提起下闸,第二闸室的水流入下塘河,当水面相平时,下闸门全部打开,船进入下塘河。反之,当船从下塘河向上塘河通航时,其道理与此类似。船进出一次长安闸时,只会用掉闸室约四分之一的水量,节省了约四分之三的水量。长安闸解决了通航、节水等大问题。
长安闸坝还设计了一条特殊的快行道,快行道与长安闸平行,河道中修建上窄下宽的水坝——宋坝来分隔水域,如图甲所示。将绳索拴在船上,牵引船只可以快速通过,这种情况称为“翻坝”,如图乙所示。翻坝在运河上十分常见,但是像这种闸、坝联合运营的理念在京杭大运河中却是独一无二的。
2014年6月,中国大运河成功入选《世界遗产名录》。大运河记录了中国历史文化写不尽的厚重、壮美和辉煌,见证了中华文明的源远流长和中华民族的勤劳智慧。
请根据上述材料,回答下面的问题:
(1)长安闸具有______的复杂结构;
(2)当船从上塘河向下塘河通航的过程中,先后形成了______个连通器;
A.3 B.4 C.5 D.6
(3)文中介绍了宋坝的形状,请写出一条这样设计的好处:______;
(4)长安闸坝采用闸、坝联合运营的理念提高了通航效率,请你举出一个应用这一理念的例子:______。
26.(2023·北京房山·统考一模)请阅读《风洞实验》并回答问题。
风洞实验
在设计飞机等飞行器时,空气对飞行器产生的阻力是难以通过计算得到的。于是科学家们想出了一个办法,按一定比例做出缩小的飞行器模型,将其置于洞状空间内,从洞的一端按预定的速度向飞行器吹风,以了解实际飞行器的空气动力学特性,这种试验装置叫做风洞。风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理。图是我国生产的大型客机C919的风洞试验。根据相对性原理,飞机在静止空气中飞行所受到的空气动力,与飞机静止不动,空气以同样的速度反方向吹来两者的作用效果是一样的。由于迎风面积巨大的气流以飞机飞行的速度吹过来,其动力消耗是惊人的,所以根据相似性原理,可以将飞机做成几何相似的小尺度模型,气流速度在一定范围内也可以低于飞机的飞行速度,利用试验结果可以推算出真实飞行时作用于飞机的空气动力。风洞实验尽管有局限性,但优点也很明显:①能比较准确地控制实验条件,如气流的速度、压力、温度等;②实验在室内进行,受气候条件和时间的影响小,模型和测试仪器的安装、操作、使用比较方便;③实验项目和内容多种多样,实验结果的精确度较高;④实验比较安全,而且效率高、成本低。因此,风洞实验在空气动力学的研究、各种飞行器的研制方面,以及在工业空气动力学和其他同气流或风有关的领域中,都有广泛应用。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)风洞实验的理论依据是__________原理和流动相似性原理;
(2)研制客机C919时,将飞机模型放在风洞中固定不动,让风(流动的空气)高速迎面吹来,从而模拟飞机在空气中高速运动的情形。飞机模型相对于风是______的;(选填“运动”或“静止”)
(3)如图所示,风洞中气流速度增大时,机翼上表面气体压强______;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)请你展开想象,就风洞实验这一技术设计理念,举例说明还可应用在哪些方面:__________。(举一例即可)
参考答案:
1.C
【详解】AB.骆驼和马对地面的压力大小等于受到的重力,而两力的施力物体不同,不是同一个力,故AB错误;
C.骆驼的体重比马大不了一倍,而它的脚掌面积是马蹄的三倍,骆驼对地面的压力与马对地面的压力都等于自身的重力,由得,骆驼对地面的压强小于马对地面的压强,而压力的作用效果用压强来表示,则骆驼对地面的压力的作用效果小于马对地面的压力的作用效果,故C正确,D错误。
故选C。
2.A
【详解】A.重力的方向始终竖直向下,依据这个原理重垂线可以检查墙体砌得是否竖直,故A符合题意;
B.鞋底刻有花纹可防滑,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故B不符合题意;
C.书包背带做得较宽可增加人背包时的舒适感,是通过增大受力面积来减小压强的,故C不符合题意;
D.跳远时助跑能增大跳远距离,是利用自身惯性的现象,故D不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】A.圆柄可以增大手的受力面积,减小手受到的压强,故A不符合题意;
B.刀刃非常锋利,通过减小受力面积增大压强,故B符合题意;
C.宽大的履带增大对地面的受力面积,减小压强,故C不符合题意;
D.宽大的底座是增大受力面积,减小对地面的压强,故D不符合题意;
故选B。
4.D
【详解】A.推动过程中,压力等于字典的重力,重力不变,压力大小不变,故A错误;
B.推动过程中,受力面积变大,而压力大小不变,根据可知,字典对桌面的压强变小,故B错误;
C.字典在竖直方向上处于平衡状态,支持力大小等于重力大小,重力不变,则支持力不变,故C错误;
D.推动过程中,无论是否匀速运动,接触面受到的压力和接触面的粗糙程度都不变,故摩擦力大小不变,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.书包带做的很宽,是通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.图钉帽做的很大,是通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.吸管的一端做成尖形,是通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意;
D.大型载重汽车有很多个车轮,是通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】AB.由图可知,乙容器内水的深度大于甲容器内水的深度,由p=ρgh可知容器底受到水产生的压强
p1
CD.容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,容器和水的质量相等,由G=mg可知它们的重力相等,所以容器和水的总重力相等,容器对桌面的压力相等,即
F1=F2
故CD错误。
故选B。
7.C
【详解】A.由图可知,液体内A点的深度大于液体内B点的深度,故A错误;
BCD.压强计U形管两侧液面高度差
h1>h2
说明液体内A点的压强一定大于液体内B点的压强,液体内A点的深度大于液体内B点的深度,由p=ρgh可知,甲容器中液体的密度不一定大于乙容器中液体的密度,由控制变量法可知,此实验现象不能说明液体内部压强与液体密度有关,故C正确,BD错误。
故选C。
8.B
【详解】A.木桶被撑裂是由于桶内水的压强增大造成的,故A错误;
B.液体压强与液体深度和液体的密度有关,液体的密度不变,深度越深,压强越大,细管的横截面积较小,由V=Sh可知,倒入几杯水后深度变化很大,水对桶的压强增大很多,故B正确;
C.根据
F=pS=ρghS
可知,桶底受到的水的压力等于以桶底为面积竖直向上到液面这部分水的重力,故C错误;
D.水的深度
h=3.4m+0.6m=4m
水对桶底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa
故D错误。
故选B。
9.B
【详解】A.茶壶的壶身和壶嘴组成了连通器,故A不符合题意;
B.钢笔吸墨水是利用大气压的作用,不属于利用连通器原理,故B符合题意;
C.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故C不符合题意;
D.锅炉水位计的上、下两端分别与锅筒的蒸汽空间、水空间直接连接,因此水位计中水位与锅炉水位是相平的,水位计中的水位变化即为锅筒中水位的变化,利用了连通器,故D不符合题意。
故选B。
10.B
【详解】A.两艘船并排高速行驶时,两艘船之间的水流流速大压强小,容易发生相撞事故,故A不符合题意;
B.汽车急刹车时,汽车急剧减速,司机由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动,这样就会撞到前面的方向盘上,对司机造成伤害,安全气囊在此时自动充气弹出,增大了受力面积,从而减小了对司机的压强,避免造成人体伤害,不能用“压强和流速的关系”解释,故B符合题意;
C.人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故,故C不符合题意;
D.飞机机翼上部凸起,在机翼上方的空气流速快压强小,在机翼下方的空气流速慢压强大,便形成向上的升力,故D不符合题意。
故选B。
11. 4 98 低于
【详解】[1][2][3]由图可知,水在第4min开始,不断吸收热量,温度保持98℃不变,水开始沸腾,所以此时水的沸点是98℃,一个标准大气压下水的沸点是100℃,气压越低,液体的沸点越低,说明此时大气压低于一个标准大气压。
12. 静止 沸腾 太空气压低,液体沸点低 能制氧、能保证宇航服内气压正常、能隔热、防射线、防辐射、防撞等
【详解】(1)[1]由于航天员进行安装工作时,人与空间站的位置没有发生变化,则相对于空间站是静止的。
(2)[2][3]因气压越低,沸点也就越低,由于太空中没有作用于人体的大气压,故体液就会快速沸腾。
(3)[4]由于太空中是真空、温度很低,所以航天服必须能供氧保证宇航员有氧呼吸、能保温,能抗撞击保证在太空中免受其它太空物的撞击,能抗辐射,防射线,能维持压强等。
13. ②① ac de 在流体中,流速越大的位置压强越小
【详解】[1]首先将吸管插入水中,水在大气压的作用下压入吸管,用手指堵住吸管上端,吸管内液体由于重力向下流动很小的距离时,吸管上部的气压减小,而吸管下端外部大气压不变,大气压托着管内液体不流出,然后再将吸管移出水面到空杯上方,最后松开封住管口的手指,在大气压的作用下,塑料吸管的水流出;故以上两个动作先后排序是②①,这个实验说明了大气压的存在。
[2][3][4]a.用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,利用了大气压;
b.热气球升空利用了空气浮力;
c.覆杯实验,装满杯子的水排出了空气,盖上纸片后杯子倒置,在大气压的作用下,杯子里的水不会流出;
d.向悬挂的气球一侧吹气,吹气的那一侧空气流速大压强小,因此气球向吹气的那侧摆动;
e.从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球上部空气流速大,压强小,在压强差的作用下,球不会掉下来;
综上,与吸管实验应用的物理知识相同的是a和c;d和e的原理相同,这两个实验说明了在流体压强中,流速越大的位置压强越小。
14.
【详解】根据长方体对角线的交点确定出重心,然后过物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,即重力示意图,如下图;
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即压力示意图,如图所示:
15.见解析
【详解】(1)静止在水平面上的物体受力平衡,物体受到的重力和水平面对物体的支持力是一对平衡力,大小相等,所以可以用静止在水平面上的物体所受的重力大小表示其对水平面的压力大小。
(2)实验时要记录压力大小和海绵的形变程度,压力大小通过放在木板上的砝码个数决定,所以表格如下所示:
实验次数 砝码个数/个 海绵形变程度x/cm
(3)将透明盒放在水平桌面上,将木板放在海绵上,先将一个砝码放在木板上,测出海绵的形变程度x,将砝码个数和海绵的形变程度x记录在表格中,再依次将剩余砝码放在木板上,分别记录砝码个数和海绵的形变程度x。
16. 受力面积 压力 压力 受力面积
【详解】(1)[1][2]比较图中甲、乙两图所示的实验可以看出,受力面积相同,而压力不同,作用效果不同,且压力越大,桌腿下陷越深,表明了在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)[3][4]比较图中乙、丙两图所示的实验可以看出,压力相同,而受力面积不同,作用效果不同,且受力面积较小时,桌腿下陷较深,表明了在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
17.见解析
【详解】要利用液体内部压强与液体的密度的关系判断液体的密度,应控制液体深度相同(用刻度尺测量)。所以设计实验步骤如下:
将压强计的探头进入甲容器中的深度为h,读出压强计U形管的液面差h1;
将压强计的探头进入乙容器中的深度为h,读出压强计U形管的液面差h2。
区分方法:两次压强计U形管中液面高度差小的盐水的密度小。
18. 海绵的凹陷程度 转换法 压力越大,压力的作用效果越明显 没有控制受力面的材料相同 相同 在图A实验的基础上再把矿泉水瓶倒放 液体深度
【详解】(1)[1][2]实验中,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,凹陷程度越明显,压力作用效果就越大;物理学中对于不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这是转换法。
(2)[3]比较图中A、B两次实验可知,受力面积相同,而压力不同,图A中压力大,海绵的凹陷程度大,故可得出结论:当受力面积相等时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4]比较压力作用效果与压力大小的关系,根据控制变量法可知,除了控制受力面积相同以外,还应保持两次的压力作用在相同的物体或材料上,这样才符合控制变量法的要求,所以不能通过B、C两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系。
(4)[5]物理学中用压强表示压力作用的效果;图A与C比较,虽然受压面的材料不同,但是压力和受力面积都相同,矿泉水瓶对海绵和石块的压强相同,故矿泉水瓶对石块和海绵的压力作用效果相同。
(5)[6]探究压力作用效果与受力面积的关系,根据控制变量法可知,应保持压力相同而受力面积不同,利用现有器材,可以在图A实验的基础上再把矿泉水瓶倒放,观察海绵的凹陷程度。
(6)[7]在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出三个小孔,往里面倒满水,观察到的现象是越低处的小孔喷出的水越远,这个小实验可以研究液体的压强大小与液体深度的关系。
19. 见解析 见解析
【详解】[1]实验步骤:
①向两个烧杯中分别倒入适量的水和酒精,并把水和酒精的密度记录在表格中。
②把微小压强计的探头浸没在盛水的烧杯内某一深度,用刻度尺测量出探头浸入水中的深度h,再用刻度尺测出微小压强计U型管左右液面的高度差H1,将H1记录在表格中。
③把微小压强计的探头浸没在盛有酒精的烧杯内,用刻度尺测量出探头浸入水中的深度仍为h,再用刻度尺测出此时微小压强计U型管左右液面的高度差H2,将H2记录在表格中。
[2]实验数据记录表格:
液体密度ρ/kg﹒m-3
U型管左右液面的高度差H/m
20.(1)500N;(2)见解析
【详解】解:(1)小红双脚站立时对雪地的压力为
(2)小红(连同装备)对雪地的压强
小明(连同装备)对雪地的压力
小明(连同装备)对雪地的压强
因为p红>p明,所以小红陷入雪地而小明没有陷入雪地。
答:(1)小红双脚站立时对雪地的压力为;
(2)因为p红>p明,所以小红陷入雪地而小明没有陷入雪地。
21.(1)3×103Pa;(2)见解析
【详解】解:(1)它对水平桌面的压强为
(2)物体倒置过来放在水平桌面上,它对水平桌面的压力大小不变,受力面积变大,即
S2>S1
根据可知压强变小,所以
p2
(2)见解析。
22.(1)60N;(2)84N
【详解】解:(1)水面到达标记处,水的高度为20cm即0.2m,此时水对桶底的压强
p=ρgh=1.00×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
水桶的底面积为
S=300 cm2=3×10-2m2
水对桶底的压力
F=Ps=2×103Pa×3×10-2m2=60N
(2)容积为0.04 m3的晒水缸,提水5次,恰好能将空缸装满,因此每次水桶装水的重力为
水桶对手的拉力等于水和桶的总重力
F拉=G水+G桶=80N+4N=84N
答:(1)将水桶放在水平地面上,向桶内倒水,使水面到达标记处,此时水对桶底的压力为60N;
(2)张大爷将盛有20 cm深水的水桶匀速竖直向上提升时,水桶对手的拉力为84N。
23. 深 B 右 见解析
【详解】(1)[1]由材料可知古建筑一般较轻,场地处理不需要太深,如果建筑物较高较重,那么场地处理应该更深一些。
(2)[2]A.立基时增加台基的宽度,压力一定,增大受力面积,减小地基受到的压强,故A错误;
B.水平仪在定平的过程中利用光的直线传播的原理,射击瞄准时要做到“三点一线”是利用光的直线传播的原理,两者原理相同,故B正确;
C.取正时利用日晷参照正午太阳的位置确定南北方向,是利用了光的直线传播,故C错误。
故选B。
(3)[3]重力方向总是竖直向下的,重锤线的方向一定是竖直向下的,由图可知,柱础石顶面右侧较高。
(4)[4]由于细线悬挂重锤所受重力方向竖直向下,当细线与墨线对齐时说明中间的立柱是竖直的,因为立柱与底部的直尺垂直,所以此时底部直尺所在的面是水平的。
24. A 减小 2×105
【详解】(1)[1]由题意可知,为了“无压”,罩子内部也要蓄满水,为了“无压”,罩子内部也要蓄满水,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)[2]冬季枯水期水深减小,根据p=ρgh可知,白鹤梁混凝土保护罩所承受江水压强减小。
(3)[3]由题意可知,钢筋混凝土“罩体”在水下40m,则此处的液体压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×40m=4×105Pa
则观察窗所承受的江水的压力
F=pS=4×105Pa×0.5m2=2×105N
25. 三闸两澳 C 由于河水的压强随深度的增加而增大,宋坝设计成上窄下宽的形状,下部可承担更大的压强 在交通高峰时段,设置公交专用车道
【详解】(1)[1]由材料第二段信息可知,长安闸具有“三闸两澳”的复杂结构。
(2)[2] 上端开口、下端连通的容器叫做连通器。由材料第三段信息可知,当船从上塘河向下塘河通航时,关闭中闸和上澳的斗门,提起上闸,使上塘河的水流入第一闸室,当水面相平时,上闸门全部打开,船进入第一闸室,此时形成第一个连通器;接着关闭上闸,打开上澳的斗门,使第一闸室的水流入上澳,当水面相平时,关闭上澳的斗门,此时形成第二个连通器;然后关闭下闸和下澳的斗门,提起中闸,水从第一闸室流入第二闸室,当水面相平时,中闸门全部打开,船进入第二闸室,此时形成第三个连通器;接着关闭中闸,打开下澳的斗门,水流入下澳,当水面相平时,关闭下澳的斗门,此时形成第四个连通器;然后提起下闸,第二闸室的水流入下塘河,当水面相平时,下闸门全部打开,船进入下塘河,此时形成第五个连通器,因此当船从上塘河向下塘河通航的过程中,先后形成了5个连通器,故选C。
(3)[3] 由材料第四段信息可知,宋坝的形状为上窄下宽,由液体压强特点可知,河水的压强随深度的增加而增大,宋坝设计成上窄下宽的形状,下部可承担更大的压强。
(4)[4] 由材料第四段信息可知,长安闸坝还设计了一条特殊的快行道,快行道与长安闸平行,将绳索拴在船上,牵引船只可以快速通过,即为牵引船只提供了一条特殊的快行道,应用这一理念的例子有:在交通高峰时段,设置公交专用车道,让公交车快速通过。
26. 运动相对性 运动 变小 飞行器
【详解】(1)[1]根据文中题意可知,风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理。
(2)[2]飞机模型放在风洞中固定不动,让风(高速流动的空气)迎面吹来,飞机模型和风之间的位置发生了变化,故飞机模型相对于风是运动的。
(3)[3]流速越大的位置,压强越小,故风洞中气流速度增大时,机翼上表面气体压强变小。
(4)[4]风洞实验在空气动力学的研究、各种飞行器的研制方面,以及在工业空气动力学和其他同气流或风有关的领域中,都有广泛应用。