2022年中考物理真题汇编:压强实验专题附解析
展开1.(2022·贺州)在“探究影响压力作用效果的因紧”中,实验现象如图所示
(1)过过观察海绵的 来比较压力作用的效果;
(2)通过比较 两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越 (选填“明显”或“不明显”);
(3)通过比较 两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是 法。
2.(2022·凉山)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果;
(2)由 两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时, 越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
3.(2022·天津)热爱劳动的津津,在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时,一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上,在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动,利用玉米面团和装有水的饮料瓶,依次做了如图所示的实验,对如下两个问题进行了探究。
问题一:压力作用效果跟哪些因素有关
问题二:重力势能大小跟哪些因素有关
(1)做实验①②③是为了探究 (选填“问题一”或“问题二”);
(2)利用实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关;
(3)《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”,生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为,“高空抛物”危害性大的原因,可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释,请你写出该结论 。
4.(2022·安徽)为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,将塑料瓶浸在液体中,橡皮膜向瓶内凹进得越多,表明液体的压强越大。
(1)将塑料瓶竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如图甲),第二次瓶口朝下(如图乙),两次塑料瓶在水里的位置相同。图乙中的橡皮膜凹进得更多,则可得到的实验结论是:同种液体中, ,液体的压强越大;
(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,则图 (选填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。
5.(2022·福建)在探究影响液体压强因素的实验中,用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其它管中装入水,如图。
(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体 的大小;
(2)根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或 有关;
(3)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总长度相同,发现两管薄膜鼓起的程度相同,可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都 ;
(4)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的 是否有关;
(5)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的 相等。
6.(2022·无锡)小红陪奶奶就医时,看见如图甲所示竖直放置的静脉输液装置,观察到输液管口的盐水一滴一滴地往下滴,于是,地提出一个问题:管口处水流出的速度大小与哪些因素有关?并作出如下猜想:
猜想1:随着输液瓶中液面不断下降,速度变小
猜想2:换粗一些的输液管,速度变大
猜想3:增加图甲中输液管的长度h,速度变大
为检验上述猜想,她准备了如下器材进行探究:铁架台、锥形瓶、量杯、双孔软木塞、橡胶软管、弹簧夹、秒表,4根粗细均匀的玻璃管:a管(长20cm、内孔直径3mm)、b管(长20cm、内孔直径6mm)、c管(长25cm、内孔直径3mm),长5cm的d管。
探究过程如下:
(1)如图乙所示,雏形瓶中装有红色的水,a、d管通过双孔软木塞插入瓶中,两管上方端口接近瓶口并齐平,a管下端放入量杯,d管下端套有橡胶软管,并用弹簧夹夹住,装置是竖直放置。此时,a管下端管口无水流出,这是由于 的作用;
(2)松开弹簧夹,水从a管口流出,用秒表测出量杯中的水分别达到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位时的时间t,记录在表1中;
表1:
①依据所测数据,在图丙中画出量杯中水的体积V与时间t的图像 ;
②每秒钟从a管口流出的水量是 mL;a管口处水流出的速度大小为 m/s(保留1位小数);
(3)将a管换成b管,重复步骤(2)的操作,将所侧数据记录在表2中;
表2:
分析表1和表2的数据,可知猜想2是 (选填“正确”“错误”)的;
(4)若要检验猜想3,请简要写出你的操作: 。
7.(2022·广安)在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中。
(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的 ;
(2)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强 ;
(3)通过比较D、E两图可知,在液体内部的同一深度,液体的 越大,压强越大;
(4)通过比较B图与 图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因。
8.(2022·南通模拟)小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材,对大气压的值进行测量。
(1)该实验还缺一个实验器材是 ;
(2)实验前把注射器的活塞推到底端,目的是 ,然后用橡皮帽封住小孔;
(3)该实验必须在水平方向进行测量,而不是竖直方向,这是为了 ;
(4)下面是记录实验情况的表格,请将其中两项空白处内容补充完整。
(5)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大,对此小明与同学找出了下列可能的原因: ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③弹簧测力计的示数没有读准; ④活塞与注射器筒壁不完全密封。 上述原因可能会使测量值大于真实值的是 ____。
A.①③B.①④C.②③D.②④
9.(2022·哈尔滨)同学们在探究“液体内部压强的特点”的活动中:
(1)当微小压强计探头放入液体中的不同位置时,可以通过比较U形管两边 来比较压强的大小;
(2)如图所示,吉颖同学将探头放入水中进行实验,分析图中信息可知:
①根据A、B、C图的实验现象,可得出 的结论;
②根据 三幅图的实验现象,可得出“水的压强随深度的增加而增大”的结论;
(3)如图F所示,荣帅同学进一步探究“压强与深度的关系”,他把玻璃管竖直插入液体中深h处,向管内缓慢加入细沙,直至橡皮膜没有凹凸,研究得出“液体内部压强与深度成正比”的结论;
①针对他研究的问题,请你从数据处理和分析的角度,将下表补充完整(g=10N/kg);
②根据完整的表格信息,你是否同意荣帅同学的结论?如果同意,请写出你的理由;如果不同意,请写出你的结论。
答案解析部分
1.【答案】(1)凹陷程度
(2)甲、乙;明显
(3)乙、丙;控制变量
【解析】【解答】(1)海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可以根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)实验研究当受力面积相同时,压力的作用效果与压力的关系,故需要改变压力,受力面积相同,故选择比较甲、乙两次实验;从实验现象可知看出,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力作用的效果跟受力面积关系,需要控制压力相同,受力面积不同,故需要改变受力面积,故选择乙、丙两次实验;由于有两个因素影响压力的作用效果,故需要采用控制变量法,保证每一次实验只有一个变量。
【分析】(1)实验使用了转换法,根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2) 受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越明显;
(3) 压力作用的效果跟受力面积有关,保证每一次实验只有一个变量的方法叫做控制变量法。
2.【答案】(1)凹陷程度
(2)甲、乙
(3)受力面积
(4)错误;比较时没有控制受力面积相同
【解析】【解答】(1)凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可以根据海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果。
(2)探究压力的作用效果与压力的大小关系,故需要改变压力的大小,控制受力面积相同,故选择甲、乙两次实验。
(3)对比乙、丙两图可以看出,乙的受力面积比丙小,海绵的凹陷程度深,乙的压力作用效果明显,故结论为当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(4)探究压力作用效果与压力大小关系,需要控制受力面积相同,而甲、丙两组实验,压力不同,受力面积也不同,故得出的结论是错误的。
【分析】(1)通过海绵的凹陷程度可以探究压力的作用效果;
(2)探究压力的作用效果和压力的关系,要改变压力,保持接触面积相等;
(3)当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)探究压力的作用效果和压力的关系,要保持受力面积相等。
3.【答案】(1)问题一
(2)质量
(3)质量相同的物体,位置越高,重力势能越大
【解析】【解答】(1)由图中可知,实验①②中,压力不同,而受力面积相同,实验②③中,压力相同,而受力面积不同,故可知做实验①②③是为了探究问题一。
(2)由实验④⑤可知,瓶子下落的高度相同,而瓶子和水的总质量不同,故可探究重力势能大小与质量是否有关。
(3)由实验⑤⑥中可知,瓶子和水的质量相同,而瓶子下落的高度不同,面团的凹陷程度不同,故可知“高空抛物”危害性大的原因是:质量相同的物体,位置越高,重力势能越大。
【分析】(1)当受力面积相同时,可以探究压力的作用效果和压力大小的关系;
(2)当物体的高度相同时,可以探究重力势能和物体的质量的关系;
(3)质量相同时,物体的高度越大,重力势能越大。
4.【答案】(1)深度越大
(2)乙
【解析】【解答】(1)由甲、乙两图可知,虽然两次塑料瓶在水里的位置相同,但瓶口朝向不同,甲图中的瓶口所处的深度小于乙图中瓶口所处的深度,乙图中瓶口的橡皮膜凹进得更多。则可得到的实验结论是:同种液体中,深度越大,液体的压强越大。
(2)用体积相同的酒精放入相同的塑料瓶中,则两液体的液面处于同一水平高度。如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,塑料瓶的瓶口朝向也相同,即瓶口处橡皮膜在两种液体的同一深度,由液体压强与液体的密度和深度有关,当液体深度相同时,液体的密度越大,压强越大可知,橡皮膜在水中受到的压强大于在酒精中受到的压强,所以乙图中的橡皮膜凹进得更多。
【分析】(1)在液体密度一定时,液体的深度越大, 液体压强越大;
(2)当深度相同时,液体密度越大, 液体压强越大。
5.【答案】(1)压强
(2)深度
(3)无关
(4)密度
(5)深度
【解析】【解答】(1)液体产生的压强作用在玻璃管下方的橡皮膜上,使得橡皮膜向下鼓,橡皮膜向下鼓出的程度越大,说明液体产生的压强越大。因此实验中可以通过薄膜鼓起的程度来反映液体压强的大小,这种方法叫转换法。
(2)图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度不同,第三只玻璃管底部的橡皮膜鼓出的程度最大,而第三支玻璃管中液柱最长,由于三支玻璃管中所装液体都是水,因此猜想:液体的压强大小可能与液体的质量、重力、体积或深度有关。
(3)图乙中,2号管和4号管所装液体的质量、重力、体积都不相同,而两管薄膜鼓起的程度相同,说明两管中液体产生的压强相等,因此可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都无关。
(4)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,即液体的深度相同,5号管是盐水,2号管是水,两管中液体的密度不同,则利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的密度之间的关系。
(5)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,由于液体产生的压强与液体的密度和深度有关,因此在6号管水柱比2号管水柱长度更大的情况下,实验时需控制两管水柱的深度相等。
【分析】(1)实验中通过薄膜鼓起的程度来反映液体压强的大小,运用了转换法;
(2)液体的压强大小可能与液体的质量、重力、体积或深度有关;
(3)两管薄膜鼓起的程度相同,说明液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都无关;
(4)根据控制变量法,两管中液体的密度不同,则可探究液体压强与液体的密度之间的关系;
(5)根据控制变量法,为了探究液体长度对液体压强的影响,实验时需控制两管水柱的深度相等。
6.【答案】(1)大气压
(2);10;1.4
(3)错误
(4)将a管换成c管,重复步骤(2)的操作,将所测数据记录在表3中
【解析】【解答】(1)用弹簧夹夹住橡胶管后,瓶内和外界大气不连通,大气压作用在液体上,使液体不流出。
(2)根据表中数据,描出对应的时间和液体体积,然后连线。
根据表中数据可知,每秒钟从a管口流出的水量为60mL6s=10mL/s
每秒钟从a管口流出的水量为10mL。
水流速度va=10mL/s(0.3cm2)2×π≈142cm/s≈1.4m/s
a管口处水流出的速度大小为1.4m/s。
(3)b管口处水流出的速度大小vb=100cm3(0.6cm2)2×π×2.5s≈142cm/s≈1.4m/s=va
b管口处水流出的速度大小等于a管口处水流出的速度大小,说明管口处水流出的速度大小与管子粗细无关,则猜想2错误。
(4)若要探究管口处水流出的速度大小与管子长度的关系,应保持管粗细不变,改变管长度进行实验,将a管换成c管,重复步骤(2)的操作,将所测数据记录在表3中,分析管口处水流出的速度大小与管子长度是否有关。
【分析】(1)输液瓶中的药液在大气压的作用下,从瓶中流出;
(2)根据多次实验测量的数据,在坐标中描点作图;根据数据判断单位时间的液体量;
(3)根据多次实验数据的对比,判断猜想是否合理;
(4)要探究管口处水流出的速度大小与管子长度的关系,应保持管粗细不变,改变管长度进行实验。
7.【答案】(1)气密性
(2)相等
(3)密度
(4)D
【解析】【解答】(1)为了使实验顺利进行,使用前用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查实验装置的气密性。
(2)通过比较A、B、C三图可知,探头在水中的深度相同,橡皮膜的朝向,U形管液面高度差不变,说明在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等。
(3)通过比较D、E两图可知,探头在液体中的深度相同,液体的密度不同,且盐水的密度大于水的密度,探头在盐水中U形管液面高度差大于探头在水中液面高度差,即在液体内部的同一深度,液体的密度越大,压强越大。
(4)通过比较B图与D图可知,水的压强随深度的增加而增大,所以三峡大坝设计成上窄下宽的形状,可以承受更大的压强。
【分析】(1)探究液体压强规律时,按压橡皮膜检验气密性;
(2)液体内部相同深度处,各个方向的压强相等;
(3)在深度相同时,液体的压强和液体密度有关;
(4)液体密度一定时,深度越深,液体压强越大。
8.【答案】(1)刻度尺
(2)排尽筒内空气
(3)防止活塞重力的影响
(4)有刻度部分的长度/cm;1.2×105
(5)C
【解析】【解答】(1)该实验的实验原理是p=FS,为了测出活塞的面积,根据注射器的容积公式V=SL知道,需要测出刻度部分的长度,所以,还需要的器材是刻度尺。
(2)实验中要排出注射器内的空气,这样在拉动活塞时,注射器内部会接近于真空,这样才能测出大气的压力。所以,把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气,使注射器密封。
(3)实验时,若弹簧测力计不在水平方向,由于弹簧测力计受重力的作用,弹簧测力计的示数会增大,测量的误差增大,所以托住弹簧测力计保持在水平方向的目的是消除弹簧测力计的重力对实验的影响,提高实验的准确度。
(4)①从表中数据知道,注射器容积V=2.5mL=2.5cm3,活塞面积S=0.625cm2,根据注射器的容积公式V=SL知道,刻度部分的长度S=VL=
与表中数据对比知道,①处应为刻度部分的长度L/cm。
②已知大气压力F=7.5N,活塞面积S=0.625cm2,所测大气压强p=FS=×10−4m2=1.2×105Pa
故表格②处应填1.2×105。
(5)①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;会使拉力变小,算出的大气压会偏小;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦,会使力的测量值偏大,算出的大气压会偏大;
③弹簧测力计的示数没有读准,会使力的测量值偏大或偏小,算出的大气压也可能偏大,也可能偏小;
④活塞与注射器筒壁不完全密封,会使拉力变小,算出的大气压会偏小。
综上所述,可能会使测量值大于真实值的是②③。
故答案为:C。
【分析】(1)实验的实验原理是p=FS,想要计算面积,还需要的器材是刻度尺;
(2)把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气,使注射器密封;
(3)托住弹簧测力计保持在水平方向的目的是消除弹簧测力计的重力对实验的影响,提高实验的准确度;
(4)根据公式V=SL,应填写刻度部分的长度,然后根据p=FS计算大气压强;
(5)根据p=FS,判断实验过程中,力和面积的偏差,从而确定大气压的偏差。
9.【答案】(1)液面高度差
(2)液体内部某一点,来自各个方向的压强大小相等;B、D、E
(3)1500;同种液体内部的压强与深度成正比。
【解析】【解答】(1)压强计探头放入液体中的不同位置时,受到的液体压强不同。根据转换法,液体压强大小可以通过U形管两边液体的液面高度差来表示。
(2)①根据A、B、C图的实验现象,将压强计的探头放在水中的同一深度处,使橡皮膜朝向不同的方向,会观察到U形管内液面高度差不改变,这说明液体内部某一点,来自各个方向的压强大小都相等。
②根据控制变量法,要探究水的压强与深度的关系,应改变探头在水中的深度。控制其他量不变,观察压强的变化。由图可知,B、D、E图的实验,探头的深度不同,且探头所处深度越深,U形管两端的液面高度差越大,因此分析可得到水的压强随深度的增大而增大。
(3)①荣帅同学想进一步探究“压强与深度的关系”,由实验次数4、5、6可知,橡皮膜所处深度越深,液体对橡皮膜的压强越大,因此可判断其可能成正比。最后一栏填液体内部压强与深度的比值。实验次数1,液体内部压强与深度的比值为p1ℎ1=500Pa0.05m=104Pam
实验次数2,液体内部压强与深度的比值为p2ℎ2=1000Pa0.10m=104Pam
实验次数3,液体内部的压强等于沙子对橡皮膜的压强,大小为p3=FS=GS=mgS=0.075kg×10Nkg5×10−4m2=1500Pa
液体内部压强与深度的比值为p3ℎ3=1500Pa0.15m=104Pam
实验次数4,液体内部压强与深度的比值为p4ℎ4=400Pa0.05m=8000Pam
实验次数5,液体内部压强与深度的比值为p5ℎ5=800Pa0.10m=8000Pam
实验次数6,液体内部压强与深度的比值为p6ℎ6=1200Pa0.15m=8000Pam
将数据填入表格。表格如下:
②根据完整的表格信息,分析可知,只有在同种液体时,液体内部压强与深度的比值才相等,为同一个值。因此荣帅的结论不严谨,所以不同意,结论是:同种液体内部的压强与深度成正比。
【分析】(1)探究液体压强规律时,根据U型管中液面高度差反应液体压强的大小;
(2)当液体密度和深度相同时,液体向各个方向的压强相等;探究液体压强和深度的关系,保持液体密度相同,深度不同;
(3)根据质量计算重力,利用压力和受力面积的比值, 计算压强;根据多次数据分析,液体密度相同时,压强随深度的增大而增大。量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
大气压力F/N
注射器容积V/mL
活塞面积S/cm2
大气压强p/Pa
7.5
2.5
4
0.625
实验次数
液体种类
沙子的质量m/kg
玻璃管的内截面积S/m2
液体对橡皮膜的压强p/Pa
橡皮膜所在的深度h/m
1
液体甲
0.025
5×10-4
500
0.05
2
0.050
1000
0.10
3
0.075
0.15
4
液体乙
0.020
400
0.05
5
0.040
800
0.10
6
0.060
1200
0.15
实验次数
液体种类
沙子的质量m/kg
玻璃管的内截面积S/m2
液体对橡皮膜的压强p/Pa
橡皮膜所在的深度h/m
液体内部压强与深度的比p/h(Pa/m)
1
液体甲
0.025
5×10-4
500
0.05
104
2
0.050
1000
0.10
104
3
0.075
1500
0.15
104
4
液体乙
0.020
400
0.05
8000
5
0.040
800
0.10
8000
6
0.060
1200
0.15
8000
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