专题04 综合信息题(六大考点)(考题猜想)-2024-2025学年八年级物理下学期期中考点大串讲(沪科版(五四制)2024)
2025-04-03
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第6章 密度与压强,第7章 浮力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 质量和密度,压强,浮力 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.90 MB |
| 发布时间 | 2025-04-03 |
| 更新时间 | 2025-04-07 |
| 作者 | 爱啥自由不如学小书 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-04-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51410246.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 综合信息题
考点1 密度
考点2 固体压强
考点3 液体压强
考点4 大气压强
考点5 流体压强与流速的关系
考点6 浮力综合
考点1 密度
1.某罐装饮料可看作一定质量的水,小明担心密封饮料罐存放过程中发生鼓胀,他查阅资料后得到了标准大气压下,部分温度的水和冰的密度,如下表所示:
冰
水
温度(℃)
0
0
1
2
3
4
10
20
30
密度(千克/米 3)
917.21
999.84
999.90
999.94
999.97
999.98
999.70
998.21
995.65
①分析比较表中水的密度随温度的变化关系及相关条件,可归纳得出的初步结论是:在标准大气压下,质量一定的水, ;
②结合密度的相关知识及上述信息,可以判断:在4℃时存放该密封罐装饮料最 (填“安全”或“不安全”),理由是: 。
【答案】 4℃时密度最大 安全 见解析
【详解】①[1]由表中数据可知,在标准大气压下,质量一定的水,时密度最大。
②[2][3]罐装饮料可看作一定质量的水,时密度最大,体积最小,在以下或以上时,体积均增大,故在存放灌装饮料是最安全的。
2.图(a)所示的漫画是教材中的一个情境,反映了不同温度的湖水的深度不同,这与密度的知识有关。
(1)酒精、水和硫酸铜溶液在同一容器中静止时,现象如图(b)所示(ρ酒精<ρ水<ρ硫酸铜)。若根据该现象进行类比,则图(a)中,0~4℃的湖水, ℃时的湖水密度最大;
(2)根据上述信息结合相关知识,写出水从0~4℃的体积变化规律并说明理由。体积变化规律: ;理由: 。
【答案】(1)4
(2) 见解析 见解析
【详解】(1)ρ酒精<ρ水<ρ硫酸铜,由图(b)可知,密度越大的液体位置越靠下。图(a)中,0~4℃的湖水,温度越高的湖水位置越靠下,所以类比可知,0~4℃范围内,温度越高,湖水的密度越大,所以4℃时的湖水密度最大。
(2)[1][2]0~4℃范围内,温度越高,湖水的密度越大,质量不变,根据可知,温度越高,湖水的体积越小。
考点2 固体压强
3.“摘星”科学探究小队发现“脚印会说话”,他们以学校水平沙地上留下的脚印为研究对象,了解脚印传递的身高、体重等信息。
(1)他们随机调查、统计了多位同学的脚长、身高信息,汇总如表所示。
同学序号
1
2
3
4
5
6
7
脚长(厘米)
23
23.5
24
24.5
25
25.5
26
身高(厘米)
158
162
165
169
172
175
179
根据统计信息中脚长和身高的变化关系,可以得出结论:一般情况下, ;
(2)为了得到脚印所属人的体重,该探究小组进行了以下的实验操作:
①裁剪一个与脚印 相同的轻质硬纸板,并将其放置于学校的水平沙地上;
②在纸板上面缓慢添加重物,直至纸板和脚印陷入沙子中的 相同;
③测量、计算纸板上重物的总质量,该总质量即为脚印所属人的质量。
请解释纸板上重物的总质量可以替代脚印所属人的质量的原因 。
【答案】(1)脚长越长,身高越高
(2) 面积 深度 见解析
【详解】(1)根据表格中脚长和身高的变化关系,可以得出:一般情况下,脚长越长,身高越高。
(2)[1][2][3]为了得到脚印所属人的体重,该探究小组进行了以下的实验操作,根据控制变量法可知,应裁剪一个与脚印面积相同的轻质硬纸板,将其放置于学校的水平沙地上;并在纸板上面缓慢添加重物,直至纸板和脚印陷入沙子中的深度相同,当陷入同一水平沙地中的深度相同时,对水平地面的压强相同,由可知,受力面积、压强均相同时,对水平地面的压力相同;由可知,人的质量大小等于重物的总质量大小,所以重物的总质量可以替代人的质量。
4.在参观“上海中心”时,小明了解到这座建筑高达632米,其地基深度为86米。小明想了解为何高楼需要如此深的地基,他通过查找资料,收集到以下信息:
(a)如图所示,序号①~⑤是某地岩土竖直方向的地层分布,相关数据记录在表中;
(b)当建筑物的地基对岩土施加的压强超过岩土所能承受的最大压强时,会导致建筑物沉降,甚至可能引发倒塌风险。
序号
岩土名称
层底深度(m)
能承受的最大压强
①
填土
6
15
②
粉质粘土
14
28
③
淤泥质粉质粘土
24
35
④
残积粉质粘土
39
52.5
⑤
风化花岗岩
不可测
500
(1)根据实验序号①~⑤中岩土能承受的最大压强和层底深度数据,可得出的结论是:一般情况下同一地点 。
(2)小明猜想楼房造得越高,其地基对岩土层的压强就会越大,请运用压强知识来论证小明的猜想 。
(3)根据上述结论和猜想,说明高楼的地基要打得足够深的原因 。
【答案】(1)深度相等,能承受的最大压强相等
(2)楼房造得越高,地基对岩土层的压力越大,受力面积不变,由得,地基对岩土层的压强就会越大。
(3)为了能承受更大的压强
【详解】(1)根据实验序号①~⑤中岩土能承受的最大压强和层底深度数据,可得出的结论是:一般情况下同一地点,深度相等,由可知,能承受的最大压强相等。
(2)楼房造得越高,受力面积不变,地基对岩土层的压力越大,由得,此时地基对岩土层的压强就会越大。
(3)高楼的地基要打得足够深的原因:为了能承受更大的压强,高楼的地基对岩土层的压强很大,只有将地基打得足够深。直到该岩土能够承受这样大的压强,才能避免建成后的高楼发生沉降继而引发倒塌危险。
考点3 液体压强
5.如图所示,(a)是始于我国宋辽时期的倒装壶,它没有壶盖.由于该壶无口无盖,只在壶底中央有一梅花形注水口,使用时须将壶倒置如图(b),水由壶底梅花孔注入壶腹,故名“倒装壶”.壶内置中心漏注与梅花孔衔接,水通过中心漏注流入壶内,由中心漏注来控制水面,壶嘴处有同样的隔离装置,倒置时水不致外溢,若外溢则表明水已经装满.同样,将壶正置如图(c)或倾斜倒水时,因壶内中心漏注的上孔高于最高水面,壶底孔也不会漏水.此壶构造奇特,设计精巧,匠心独运,充分体现了古代工匠的智慧.
(1)“倒装壶”是根据 原理制成的.
(2)某同学说:“此壶能够装的水的多少是由壶嘴处的隔离装置所决定的”,你认为该同学的说法是 的(选填“合理”或“ 不合理”).
(3)壶中注入适量的水,将壶由图(b)位置倒转到图(c)位置的过程中,由于 的作用,水不会从注水口漏出.
【答案】 连通器 合理 大气压
【详解】试题分析:(1)由图示可知,倒装壶的构造符合连通器的特点,故其原理是连通器;(2)由图示可知:壶嘴处的隔离装置越高,能够装入的水越多,故该同学的说法是合理的;(3)在壶倒置的过程中,由于大气压的作用,里面的水是不会流出来的.
考点:连通器;大气压强
6.小明冬天来到北方边陲小城阿尔山市,那里白雪皑皑,地面积雪深度可达1米。小明发现那里的楼房阳台外都不安装塑料雨篷。于是上网查阅了资料,发现所有材料能够承受的压强都有一定限度,超过这个限度,材料就会受到损坏。
下表为几种材料能够承受的最大压强。
材料
塑料雨篷
实心黏土砖
QP980钢
最大压强(帕)
1×103
1×107
9.6×108
(1)若积雪密度约为0.2×103千克/米3,则1米厚的积雪(可近似看做长方体)对塑料雨篷的压强约为 帕,所以阿尔山市楼房阳台外 (填“能”或“不能”)安装塑料雨篷。
(2)小明在查阅资料时,发现我国最新研制的“奋斗者”号载人潜水器采用的是QP980钢材。而该潜水器可以下潜至深度约为1×103米的马里亚纳海沟。请结合上表中的数据,以及所学的相关知识分析选用该钢材制造深潜器的原因 。(海水密度约为ρ海水=1×103kg/m3)
【答案】(1) 1.96×103Pa 不能
(2)见详解
【详解】(1)[1][2]假设积雪和塑料雨篷的接触面积为S,则由可知,积雪对塑料雨篷的压强为
因为,所以阿尔山市楼房阳台外不能安装塑料雨篷。
(2)10000米深马里亚纳海沟处的海水压强
因为9.8×107Pa<9.6×108Pa,所以可以用该钢材制造深潜器。
考点4 大气压强
7.小华在暑假期间从上海去玉龙雪山旅行,发现从家里带的零食包装袋膨胀起来,他查阅资料后知道:从海平面到高空的大气压强变化如图所示:
① 1标准大气压可近似取为 1×105Pa,则玉龙雪山的大气压强约为 Pa;
② 从图中我们可以知道大气压强与海拔高度的关系为: ;
③ 请你结合所学的知识及上述信息,分析小华从家里带到玉龙雪山的零食包装袋膨胀起来的原因: 。
【答案】 5×104 大气压强随海拔高度的增大而变小 大气压强随海拔高度的增大而变小,包装袋内外形成压强差。
【详解】[1]1标准大气压可近似取为,从图中可知,玉龙雪山为0.50个标准大气压强,故大气压强约为
[2]从图中我们可知,海拔越高,大气压越小,大气压强与海拔高度的关系为:大气压强随海拔高度的增大而变小。
[3]大气压强随海拔高度的增大而变小, 小华把零食从家里带到玉龙雪山,内气压不变,外界气压随高度的增大而变小,包装袋内外形成压强差,所以包装袋膨胀起来了。
8.如图所示,是患者到医院就诊时进行静脉输液的情景。输液时,输液管的上端通过针头A与输液瓶的瓶口连接,输液管的下端通过针头B与病人的静脉血管连接。小明查阅相关资料了解到:(a)在温度不变的情况下,质量一定的密闭气体,体积变大,气压减小;(b)液体中某深度处的实际压强等于液面上方气体压强与液体压强之和;(c)要使药液能顺利流入人体,在针头B处药液产生的实际压强应大于该处静脉血管中血液的实际压强。
① 在输液过程中,涉及到的物理知识有 ;
A.阿基米德原理 B.大气压强 C.液体内部压强
② 为确保输液顺利进行,需使瓶中药液通过图中“进气管”与 相通,理由是: 。
【答案】 BC 外界空气(或大气) 见解析
【详解】①[1]随着药液不断输入人体,瓶内气体的体积变大,瓶内气压变小,当A处药液的实际压强小于外界大气压时,外界大气通过进气管能及时补充到瓶内,确保B处药液的实际压强大于血液的实际压强,使药液能顺利流入人体。
故选BC。
②[2][3]输液过程中进气管与外界空气(或大气)相通,外界空气从进气管进入瓶内,从而维持瓶内的气压稳定。
9.小明全家从上海自驾去拉萨旅行的途中,发现充有保鲜气体的密封面包包装袋(如图所示)突然破裂。为了探究原因,小明查阅资料后得知:
(1)所有材料能够承受的压强都有一定的限度,加在材料上的压强一旦超过这个限度,材料就会损坏;
(2)上海平均海拔2.19米,拉萨平均海拔3650米;
(3)大气压强的大小与海拔高度有关,如下表所示:
海拔高度h
(m)
0
500
1500
2000
3500
4500
6000
大气压强p
(kPa)
101.3
95.5
84.0
79.5
65.8
57.7
47.2
①分析比较上表中p随h的变化情况,可得出的初步结论是 ;
②结合所学知识及上述信息,指出包装袋破裂的原因,并写出分析过程: 。
【答案】 见解析 见解析
【详解】①[1]由表中数据可知,海拔越高,大气压越低,所以大气压随高度的增加而减小。
②[2]小明全家从上海自驾去拉萨旅行的途中,海拔高度增大,大气压强减小,密封袋内部的气体压强大于外界大气压强,使充有保鲜气体的密封面包包装袋破裂。
10.下图所示的氢气球飞上高空达到一定高度后会发生爆裂。为了解氢气球爆裂的主要原因,小组同学查阅相关资料得知:(a)一定量的密闭气体体积在外界压强变小时增大,在外界压强变大时减小;(b)一般氢气球充气时只充到其极限体积的90%左右,若内部气体体积膨胀达到气球的极限体积,气球将爆裂;(c)空气温度和大气压强随海拔高度的变化而变化,某地具体变化关系见下表。
海拔(米)
大气压强(帕)
0
101.3
200
98.8
400
96.4
600
94.3
800
92.1
1000
89.9
(1)分析比较表中数据可知:随着海拔高度的增大,大气压强会 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)分析“氢气球飞上高空达到一定高度后发生爆裂的主要原因”:(ⅰ)氢气球内的气体是 的(选填“密闭”或“与大气相通”);(ⅱ) 。
【答案】(1)减小
(2) 密闭 高空大气压强减小,氢气球内部气压大于外部气压,导致氢气球体积膨胀
【详解】(1)由表中数据可知:随着海拔高度的升高,大气压强会减小。
(2)[1][2]随着海拔高度的升高,外界压强逐渐减小,氢气球内的气体是封闭的,没有与外界大气相通,气球上升时气球内气压大于外界气压,会向外膨胀,氢气球飞上高空后发生爆裂的主要原因是大气压强变化导致。
11.小华同学用吸管喝盒装牛奶如图所示,吸了一大口发现奶盒变扁了。在物理的学习中,小华知道了力可以使物体发生形变,并通过查阅资料获得以下信息:(1)牛奶盒里牛奶上方有一定质量封闭气体;(2)在20℃时,一定质量封闭气体压强随体积变化如下表所示。
体积V/m3
0.1
0.2
0.3
0.4
气体压强
①由数据可知在20℃时,一定质量封闭气体压强与体积的关系是 ;
②指出包装盒变扁的原因,并写出分析过程 。
【答案】 见解析
见解析
【详解】①[1]观察表中数据可知,在温度相同时,一定质量的封闭气体,其压强随体积的增大而减小。
②[2]喝牛奶时,盒内上方气体体积增大,盒内压强变小,外界大气压将牛奶盒压扁了。
12.小明在研究压强对生物生存的影响时,通过查询资料获得了以下信息:(1)地球深海中生活着大量鱼类及其他海洋生物;(2)深海区指的是海面以下2000米及更深的地方;(3)地球、金星、火星上高度对应大气压强的数据如下表。
地球
金星
火星
高度
(千米)
大气压强
(帕)
高度
(千米)
大气压强
(帕)
高度
(千米)
大气压强
(帕)
0
1.01
0
93.02
0
0.0075
5
0.54
5
67.32
5
查询不到
10
0.26
10
47.86
10
查询不到
①根据地球和金星上大气压强与高度之间的变化关系可以得出的结论是:在同一个星球上, ;
②由上述结论可推测火星高处的大气压一般会 帕(选填“小于”、“等于”或“大于”);
③有人认为:金星表面的巨大的大气压强是导致生命无法存在的主要原因。请你对于上述观点谈谈你的看法 。
【答案】 高度越高,大气压越小 小于 见解析
【详解】①[1]由表中数据可知,在地球和金星上,随着高度的增加,大气压逐渐减小,所以根据地球和金星上大气压强与高度之间的变化关系可以得出的结论是:在同一个星球上,高度越高,大气压越小。
②[2]由表中数据可知,在火星上,高度为0时,大气压为,即,由①中结论可知,在同一个星球上,高度越高,大气压越小,所以可推测火星高处的大气压一般会小于帕。
③[3]因为金星表面的大气压仅相当于地球上海面以下930米左右处海水产生的压强,而根据资料2000米以下的深海仍然存在鱼类及其它海洋生物,所以金星表面的巨大的大气压强并不是导致生命无法存在的主要原因。
13.如图(a)所示小明将两个相同形状大小的轻质塑料杯套叠在一起后,一只手固定杯2,另一只手向下拉动杯1一小段距离后放手,发现杯1被吸了回去。为探明原因小明做了如下实验:用注射器密封一段空气柱,保证其温度不变,注射器底部与数字气压计相连,装置如图(b)所示。竖直向上拉活塞来增大气体的体积,记录的实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
气体压强(帕)
1
0.8
0.5
气体体积
(1)分析上表中数据,可得初步结论:密闭的气体温度不变时,气体压强 ;
(2)假设两杯刚套叠时,两杯间空气的压强与大气压强相同,且可视作密闭空气。请根据上述信息及所学知识,分析并解释“杯1被吸了回去”的原因 。
【答案】(1)随体积的增大而减小
(2)见解析
【详解】(1),分析表格数据可知,随着气体体积变大,气体压强变小,可得初步结论:密闭的气体温度不变时,气体压强随体积的增大而减小。
(2)小明将两个相同形状大小的轻质塑料杯套叠在一起后,一只手固定杯2,另一只手向下拉动杯1一小段距离后,内部密封的空气体积变大,则气体压强减小,小于外界大气压,在内外气压差的作用下杯1被吸了回去。
14.风油精是大家常用的产品,在使用时经常要甩一下,这是为什么呢?
①保持风油精瓶口向下,静止时瓶内液体上方气压小于瓶外大气压
②甩的动作可以促进气体流通
大气压强、空气密度随海拔的变化情况如下表所示。
序号
海拔(千米)
大气压强(标准大气压)
空气密度(千克/米3)
1
0
1.00
1.29
2
2
0.78
1.01
3
3
0.69
0.91
4
5
0.53
0.74
5
8
0.35
0.51
(1)根据表中数据,西藏班的同学认为从高原地区到上海学习的过程中,风油精更好流出了,这一观点是: (选填“正确”或“错误”的),判断依据是: ;
(2)请说明甩一下风油精有利于液体溢出的原因: 。
【答案】(1) 错误 见解析
(2)见解析
【详解】(1)[1][2]由表格数据分析可知,海拔越高,大气压越低。从高原地区到上海学习的过程中,海拔变低,大气压变大,风油精瓶外的大气压大于瓶内气压,所以,风油精更不好流出。
(2)根据题意可知,甩一下风油精可以促进气体流通,使得瓶内外大气压相同,液体在重力的作用下更好溢出。
15.如图所示,U形管压强计能研究液体内部的压强。小汇想研究其工作原理,查阅资料后得知:(1)探头、橡皮软管和U形管的左管之间封闭了一部分气体;(2)U形管中装有同种液体,两边液面的高低可以比较液面上方的气体压强大小;(3)在温度不变的情况下,一定质量的气体压强与体积的关系见下表。
体积 V(mL)
12
11. 5
11
10. 5
10
气体压强 p(标准大气压)
1. 00
1. 04
1. 09
1. 14
1. 20
①分析比较表中气体压强p与体积V的数据关系,可得:在温度不变的情况下,一定质量的气体 ;
②结合所学知识及上述信息,指出挤压橡皮膜后U形管压强计左管液面低于右管液面的原因,并写出分析过程: 。
【答案】 压强与体积成反比 见解析
【详解】①[1]分析比较表中气体压强p与体积V的数据关系可以看出,在温度不变的情况下,一定质量的气体,体积越小,压强越大,体积和压强的乘积是一个定值,即压强与体积成反比。
②[2]U形管中液体两边液面开始等高,说明两边液面上方的气体压强都等于大气压强;挤压橡皮膜,U形管左管的封闭气体体积变小,在温度不变时,左管的封闭气体的压强变大,大于大气压强;U形管右管液面上方与大气相通,气体压强始终等于大气压强;左管液面上方气体压强大于右管液面上方气体压强,使得左管液面下降,左管液面低于右管液面。
考点5 流体压强与流速的关系
16.小嘉在生活中发现:撑着雨伞在雨中行走,遇到一阵大风吹过,伞面会向上翻起,如图(a)所示。这其中的原因是什么呢?他查阅资料后得知:①气体和液体很容易流动,流动气体的压强与流动液体的压强特点相似。②将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动的速度不同(v1<v2)时,可以看到两个竖直管中水面的高度并不相同,实验现象如图(b)所示。③大风吹过伞面时,其附近的空气流动情况(流动速度v1<v2)如图(c)所示。
①结合所学物理知识及图 (b)所示的实验现象,可初步得出流动液体的压强与流速之间的关系是: 。
②请依据以上信息解释“大风吹过,伞面会向上翻起”可能的原因。 。
【答案】 流动液体的流速大,流动液体的压强小 见解析
【详解】[1][2]大风是流动的气体,伞面上方空气流速大于伞面下方空气流速,根据流动气体压强与流动液体压强特点相似的信息及流体流速大,流体压强小的结论,可推得伞面上方空气压强小于伞面下方空气压强,形成向上的压力差,所以伞面会向上翻起。
17.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。为了探究“当流体处于流动状态时,其内部各处的压强规律”,小李同学将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,实验现象如图(a)所示,A处流速小,B处流速大;比较两根竖直管中水面的高度,可知A处压强 B处压强(选填“大于”“等于”“小于”)。
(1)根据上述信息,请写出流体压强与流速的关系: 。
(2)小李同学又自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,如图(b)所示,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,观察到测力计的示数变小了,原因是: 。
(3)下列生活实例中,能利用上述的规律解释的是
A.飞艇可以停在空中一定高度处
B.将氢气球放手后,它会飘向空中
C.两艘船并列高速行驶时,易发生碰撞
【答案】 大于 流体流速大的位置,压强小,流速小的位置,压强大 答案见解析
C
【详解】[1]实验现象如图(a)所示,A处流速小,B处流速大,因左竖直管中水的深度大,根据,因可知A处压强大于B处压强。
(1)[2]根据[1]知, A处流速小,B处流速大,而A处压强大于B处压强,故可知,流体流速大的位置,压强小,流速小的位置,压强大。
(2)[3]速度大(小)的位置压强小(大)。观察到测力计的示数变小了,原因是:机翼上凸下平,上方流速比下方大,上方压强小于下方,所以机翼获得向上的升力,使测力计示数变小。
(3)A.飞艇可以停在空中一定高度处,说明飞艇在竖直方向上受到平衡力的作用,故A不符合题意;
B.将氢气球放手后,它会飘向空中,说明受到的浮力大于重力,故B不符合题意;
C.两艘船并列高速行驶时,两船中间水流速大,压强小,两船外侧流速小,压强大,故两船易发生碰撞,故C符合题意。
故选C。
18.小金同学在便利店看到店员打包汤料的过程:先将一个塑料袋套在纸杯里(近似看作一个圆柱形容器),如图(a)所示,然后在塑料袋中加入汤料,如图(b),当在塑料袋中加入一定高度的汤料后,提起塑料袋,纸杯也随塑料袋一起被提起静止在空中,如图(c)所示。
为了探究原因,他查阅资料后得知:当相互接触的两个物体存在相对运动趋势时,接触面之间会产生一个阻碍相对运动的力,这个力就是静摩擦力;物体间的静摩擦力存在最大值,称为“最大静摩擦力”,其大小与接触面材料和压力大小有关,并找到如下表数据:
接触面材料
木板—木板
橡皮—铸铁
压力大小(N)
2
4
6
2
4
6
最大静摩擦力(N)
0.8
1.6
2.4
1.6
3.2
4.8
(1)分析比较上表中最大静摩擦力与压力的大小变化情况,可得到的初步结论是:当接触面材料相同时, ;
(2)由图(c)可知,塑料袋对纸杯的静摩擦力方向 ;小金同学在打开塑料袋时只需抖一抖即可,这是因为: ;
(3)请结合所学知识及上述信息,分析当塑料袋内加足够高的汤料后,纸杯能被提起并静止在空中的原因: 。
【答案】(1)最大静摩擦力与压力大小成正比
(2) 竖直向上 见解析
(3)见解析
【详解】(1)观察表中最大静摩擦力与压力的大小变化情况发现,在接触面材料不变时,压力越大,最大静摩擦力越大,且最大静摩擦力与压力的比值不变,所以可得初步结论:当接触面材料相同时,最大静摩擦力与压力大小成正比。
(2)[1]观察图(c)发现,纸杯处于静止状态,由二力平衡条件可知,纸杯受到的重力与纸杯受到的摩擦力是一对平衡力,所以塑料袋对纸杯的静摩擦力方向与纸杯的重力方向相反,故塑料袋对纸杯的静摩擦力方向竖直向上。
[2]抖动塑料袋时会加快外侧空气流速,从而减小外部压强,塑料袋受到向外的压力大于向内的压力,使塑料袋张开。
(3)加入的汤料越多,汤料对塑料袋侧面的压强越大,塑料袋对纸杯内侧的压力就越大,导致塑料袋与纸杯的最大静摩擦力越大,当加入足够高的汤料时,此最大静摩擦力就大于或者等于纸杯的重力,所以纸杯能静止在空中。
19.如图1甲,小红撑着伞在雨中行走,一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图1乙所示的实验进行验证。
小红制作一个上凸下平的模型固定在托盘测力计上,用电风扇在模型正前方吹风模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,记入表中:
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数/N
18
16
10
(1)分析表中数据可得到的结论为:空气流速越快,模型受到的升力越 (选填“大”或“小”)
(2)夏天,若在电动车上加装遮阳伞(如图1丙),则该电动车快速行驶时,会有很大的安全隐患,请说明理由:
(3)为解决某地下商城“工”字形通道的通风问题,技术员设计了如图2 所示的几种方案,弧形部分为墙面凸出部分,其中最有效的是方案 ;因为
(4)流体的流速变化引起压强变化,既给我们带来便利,也可能造成危害,如火车急速行驶过站时,容易将人吸入,所以我们可以防止这一事故发生,可做的措施有:
【答案】 大 见详解 二 见详解 火车站站台设置安全线
【详解】(1)[1]分析表中数据,空气流速越快,托盘测力计示数越小,说明模型受到的升力越大。
(2)[2]电动车快速行驶时,伞面会收到较大的升力,导致车辆对地面压力减小,车轮对地面间的摩擦力减小,带来极大的安全隐患。
(3)[3][4]为解决工字型过道通风问题,让空气流动起来,就要使得两侧通道空气流速不同从而使得两侧过道压强不同,利用压强差促使空气流动产生通风效果,根据流体压强实验结论,我们需要在两通道其中加一个凸起墙面,就可以保证两侧有压强差,则其中最有效的是方案二。
(4)[5]如火车急速行驶过站时,火车附近空气流速大,压强小,容易将人吸入,为了防止这一事故发生,可以在火车站站台设置安全线。
20.进入冬季,高血压脑溢血发生风险增加;为了探究原因,小明查阅资料后得知:(a)气温变化,会引起血管热胀冷缩;(b)血管阻力下降时,人体为了保持血流量不变,血液对单位面积血管壁的压力随之变小;(c)同一血管内,血管长度和血液黏度一定时,血液的流速越大,血液通过血管时受到的阻力越大;(d)血液流速会随血管横截面积的变化而变化;当血管横截面积为正常值的n倍时,测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表;
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v(厘米/秒)
18
20
22.5
24
30
(1)血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的压力,它是推动血液在血管内流动的原因;这里“血压”的“压”指的是 (选填“压强”或“压力”);
(2)结合上述信息,分析冬季气温骤降可能导致血压升高的原因,请写出分析过程: ;
(3)病人在输液时,药水瓶上除了输液管外,另外还插有一根“闲置”的管,管口朝上“敞开”在空气中,如图所示;这是让药液顺利进入静脉,同时保证药水瓶相对针管有一定的高度,血液不会流到输液管内,此时静脉血管产生的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)大气压强。
【答案】 压强 温度降低,血管收缩,血管横截面积变小;血液流动速度变大,血液通过血管时受到的阻力变大,血液对单位面积血管壁的压力变大,即血压升高 大于
【详解】(1)[1]物体单位面积上受到的压力,称为压强;血液在血管内向前流动时,对血管壁造成的侧压力,就是单位面积上受到的压力,所以这里“血压”的“压”是指的压强。
(2)[2]冬季气温骤降,温度降低,血管收缩,血管横截面积变小;血液流动速度变大,血液通过血管时受到的阻力变大,血液对单位面积血管壁的压力变大,即血压升高。
(3)[3]加个“闲置”的管后,瓶内气压等于瓶外大气压强,同时药水瓶相对针管有一定的高度,则瓶内气压与输液管中液体压强之和,等于病人静脉的血压,所以病人静脉的血压大于瓶内气压,故病人静脉的血压大于大气压强。
21.如图甲所示,小明的妈妈为了躲避盛夏热辣的阳光,想在电动车的前把上安装遮阳伞,可商家告诉妈妈根据《上海市非机动车安全管理条例》,自2021年5月1日起,已明确禁止在非机动车上加装遮阳伞。为探其原因,小明根据遮阳伞的形状制作了如图乙所示的模型,并查阅资料了解到模型上表面呈圆弧状,上方的空气流速快;下表面较平整,下方的空气流速慢。小明把该模型穿在一根铁丝上并固定,在铁丝的上下各用一个力传感器施加向上、向下的拉力后,打开电扇对着模型吹风,如图丙所示。结果发现:上面力传感器的示数变小,下面力传感器的示数变大。
(1)根据实验现象比较模型上、下表面受到的流动气体压强的大小关系,并结合相关条件可归纳出流动气体的压强与流速的关系是: ;
(2)结合之前学过的知识:在其他条件相同时,压力越大,摩擦力也越大。请你根据上述信息帮小明解释非机动车禁止加装遮阳伞的原因: ;
(3)下列生活实例中,不能利用上述的规律解释的是 。
A.一阵大风吹来,伞面被吹翻
B.将氢气球放手后,它会飘向空中
C.跑车尾部安装上平下凸的气流偏导器,增加抓地力
【答案】(1)在流体中,流速越快的位置压强越小
(2)见解析
(3)B
【详解】(1)模型上表面呈圆弧状,上方的空气流速快;下表面较平整,下方的空气流速慢。上面力传感器的示数变小,下面力传感器的示数变大,说明模型整体受到一个向上的升力,由此可知,在流体中,流速越快的位置压强越小。
(2)遮阳伞上表面呈圆弧状,骑行时,上方空气流速大,压强小,下方流速慢,压强大,整体受到一个向上的升力,使得非机动车对地面压力减小,则摩擦力减小,车子抓地力不够,则容易出交通事故,所以非机动车禁止加装遮阳伞。
(3)A.一阵大风吹来,伞上方空气流速大,压强小,下方流速慢,压强大,整体受到一个向上的升力,所以伞面被吹翻,故A不符合题意;
B.将氢气球放手后,它会飘向空中,这是因为氢气球受到的浮力大于重力,故B符合题意;
C.跑车尾部安装上平下凸的气流偏导器,上方流速慢,压强大,下方空气流速大,压强小,整体受到一个向上的力,所以可以增加抓地力,故C不符合题意。
故选B。
考点6 浮力综合
22.实验研究和理论研究是科学研究的常用方法。生活中人们发现:漂浮在水面上的不同物体,有的物体大部分露出水面,而有的物体只是一小部分露出水而。某小组同学猎想:这种现象可能是漂浮在水而上的物体密度大小不同造成的。为此,他们选用若干个密度不同的实心物块和足够的水进行实验。图是物体A、B、C漂浮在水面上静止时的情景。已知物块密度跟水密度的情况是ρ水>ρA>ρB>ρC。
(1)根据实验现象可以得出:漂浮在水面上的物体, ,物体露出水面的体积占整个物体体积的比例越大。
(2)请用阿基米德原理证明上述结论的正确性。
【答案】 物体的密度越小 见解析
【详解】(1)[1]如图所示,物体都漂浮,密度越变越小,物体露出水面的体积占整个体积的体积比例越大,故结论为漂浮在水面上的物体,物体的密度越小,物体露出水面的体积占整个物体体积的比例越大。
(2)[2]浮力为
物体所受的重力为
由于物体漂浮,故浮力等于重力,可得
由于需要知道物体露出水面的体积与物体的体积占比问题,故将等式整理为
经整理可知
故物体的密度越小,越大,越大,越大。
23.为了航行安全,远洋轮的船体需标有国际航行载重线,即轮船满载时的“吃水线”.如图所示,是某船满载时在不同水域、季节时的“吃水线”,其中FW为在淡水中航行时的“吃水线”,A、B则为夏、冬两季在海水中航行时的“吃水线”.
① 若该船在不同水域、季节航行时,水(海水)面正好与“吃水线”相平,则下列对于该船装载货物的质量的判断中,正确的是:
a 在“FW”处所装载的货物质量最大.
b 在“A”处所装载的货物质量最大.
c 在“B”处所装载的货物质量最大.
d 在“FW”、“A”、“B”三处所装载的货物质量一样大.
② 该船在冬季海水航行时的“吃水线”是如图中的 (选填“A”、“B”),
判断的理由是: .
【答案】 D B 冬季温度低,海水的密度变大,满载时浮力相等,根据阿基米德原理,货船排开水的体积变小
【详解】远洋轮船在淡水中处于漂浮状态,浮力等于重力;在海水中,仍然处于漂浮状态,浮力仍然等于重力,轮船所受的浮力不变;由F浮G排m排g可知,排开海水的质量不变,由于海水和淡水的密度不同,排开水的体积不同,所以吃水线不同,但在不同 “吃水线”该船装载货物的质量相同,故选D.
该船在冬季海水航行时的“吃水线”是如图中的B,判断的理由是:冬季温度低,海水的密度变大,满载时浮力相等,根据阿基米德原理,货船排开水的体积变小.
24.资料显示,海水的密度与深度、温度等因素有关。不同海域海水密度随深度变化的情况不尽相同,图(a)为某热带海域海水密度随深度变化的图像,潜艇在此海域通常能安全航行。但有时海水密度会突然发生变化,形成“海中断崖”的现象,如图(b)所示,一旦潜艇遇到该现象,其运动状态会发生急速改变,可能引发灾难性事故。
(1)如图(a)所示,该热带海域0~1000米深度内,海水密度随深度的增大而 (选填“增大”或“减小”)。
(2)如图(b)所示,现有一艘潜艇在高密度水层水平航行,当它驶入低密度水层时,会突然 (选填“上升”或“下降”)。结合所学知识,指出该潜艇运动状态发生改变的原因,并写出分析过程: 。
【答案】(1)增大
(2) 下降 见解析
【详解】(1)由图可知,该热带海域0~1000米深度内,深度越大,海水的密度越大,即海水密度随深度的增大而增大。
(2)[1][2]潜艇在高密度水层水平航行,当它驶入低密度水层时,由F浮=ρ液gV排得,在排开液体的体积一定时,液体的密度变小,浮力变小,浮力小于重力,会突然下降。
25.如图所示,为了航行安全,远洋轮船的船体上都标有多条水平横线,分别表示该船在不同水域及不同季节所允许的满载时的“吃水线”。为了解释这种现象,小明查阅资料后得知:(a)不同水域,表层海水的盐度不同,会导致其密度不同;(b)不同季节,表层海水温度不同;(c)某一水域,表层海水在不同温度下的密度如下表所示。
某一水域的表层海水
温度
6
16
26
密度
1026.8
1025.5
1022.5
①根据表格中表层海水的温度t、密度的变化情况和相关条件,得出结论: 。
②结合所学知识及以上信息,指出在不同水域及不同季节轮船满载时的“吃水线”不同的原因,并写出分析过程 。
③该船满载时冬季“吃水线”在夏季“吃水线”的 。(选填“上方”或“下方”)
【答案】 表层海水的温度越高,表层海水的密度越小 见解析
下方
【详解】①[1]根据表格中的数据可知,当表层海水的温度越高,表层海水的密度越小,所以,得出结论是表层海水的温度越高,表层海水的密度越小。
②[2]远洋轮船在不同水域及不同季节,表层海水密度不同,轮船满载时,都是漂浮,所受浮力不变,即,根据阿基米德原理可知,浮力不变,液体密度越大,排开液体体积越小,所以,在不同水域及不同季节轮船满载时的“吃水线”不同。
③[3]同一水域,冬季比夏季温度低,海水密度大,根据阿基米德原理可知,浮力不变,液体密度越大,排开液体体积越小,该船满载时冬季“吃水线”在夏季“吃水线”的下方。
26.土豆是生活中常见的农作物。土豆的淀粉含量越高,收购价格越高。某小组同学猜测:土豆所含淀粉的百分比可能与土豆的密度有关,于是找来了一些新鲜土豆进行实验,得到如下表格:
土豆密度(克/厘米3)
1.08
1.10
1.12
1.14
1.15
土豆所含淀粉百分比(%)
14
18
22.5
26.5
29
(1)分析、比较新鲜土豆所含淀粉的百分比与土豆密度的变化关系,可得的初步结论是: ;
(2)收购员常用如图所示方式来评定收购价格,他认为两次测力计示数比值()越大,收购价格越高。请利用利用密度、浮力的知识说明这种评定方式是合理的。
【答案】(1)土豆的密度越大,所含淀粉的百分比越高
(2)见解析
【详解】(1)分析表格中的数据可知,土豆的密度由1.08g/cm3增大到1.15g/cm3,土豆所含淀粉百分比由14%增大到29%,因此可知,土豆的密度越大,新鲜土豆所含淀粉的百分比越高。
(2)根据阿基米德原理及密度公式可得
又因为ρ水不变,所以ρ土豆越大,越大,根据第(1)小题结论,结合土豆的淀粉含量越高,收购价格越高可知这种评定方式是合理的。
27.如图所示,我校兴趣小组的同学制作“孔明灯”,他们用竹片扎成圆桶形,外面以薄红纸密密包围好,开口向下,并在开口端安装一个很轻的框架,框架上固定一些燃料,燃料点燃后,当灯笼内的空气被加热到一定温度时,灯笼就能腾空而起。为了揭秘其中的原因,某同学查阅资料后得知:(a)孔明灯点燃后,自身的体积变化、周围空气密度变化忽略不计;(b)空气密度与温度的对应关系如下表所示;(c)在空气中,物体受到的浮力大于重力时,物体会升空。
温度(℃)
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
密度(kg/m)
1.29
1.25
1.21
1.17
1.14
1.11
1.07
1.04
1.02
1.00
0.97
请依据表中的相关数据及相关信息回答问题:
(1)根据上述信息并结合相关知识,分析孔明灯点燃前后,灯内空气的质量变化情况,并说明孔明灯凌空而起的原因: ;
(2)为了使孔明灯更容易凌空而起,下列方法可行的是______;
A.减小燃料盒的质量 B.减小薄纸做成孔明灯的体积
(3)根据上述信息并结合相关知识说明孔明灯不可能一直上升的原因: 。
【答案】(1)见详解
(2)A
(3)见详解
【详解】(1)孔明灯点燃前,空气温度低,点燃后温度升高,空气密度变小,体积不变,质量变小,重力变小,浮力不变,等到浮力大于重力时,孔明灯凌空而起。
(2)A.减小燃料盒的质量可以减小自身的重力,浮力一定,自重越小,更容易凌空而起,故A符合题意;
B.减小薄纸做成孔明灯的体积减小了自重,同时也减小了浮力,并一定会更容易凌空而起,故B不符合题意。
故选A。
(3)随着燃料消耗,火焰减弱,空气变冷收缩,外部空气进入灯笼,使得浮力小于重力,孔明灯下降。
28.如图所示,某深海潜水器的上浮和下潜属于无动力控制,其整个工作过程分为:a.可调压载水舱注水;b.匀速下潜;c.抛掉“下潜压载”后减速;d.潜水器靠底;e.抛掉“上浮压载”后加速上浮;f.匀速上浮阶段;g.可调压载水舱排水。潜水器的相关数据如下表,海水密度约为1.0×103千克/米3。
排开水总体积(米3)
21
下潜压载质量(千克)
246
下潜压载体积(米3)
0.031
潜水器总质量(千克)
2.09×105
上浮压载质量(千克)
540
上浮压载体积(米3)
0.068
乘员3人总质量(千克)
224
最大下潜深度(米)
7000
高压气罐内
气体的最大压强(Pa)
1.5×107
①潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的 ;
A.重力 B.压力 C.压强
②当潜水器在最大深度处准备上浮时,需要抛掉“上浮压载”,此时潜水器的浮力减小量 重力减小量,所以抛去“上浮压载”可以帮助潜艇上浮;
③可调压载水舱中的水需要利用高压气罐中的压缩气体才能将其排出。潜水器在最大深度处时,能否利用排水的方式实现上浮?请根据表格中的数据判断并说明理由 。
【答案】 B 小于 最大深度处海水的压强大于压缩气体的压强,所以在此深度无法将水舱中的水排出
【详解】①[1]潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的;
A.重力的大小与质量成正比,与面积的大小无关,故A不符合题意;
B.由可知,压强一定的情况下,受力面积越小, 压力越小,故B符合题意;
C.由 可知,潜水器在深海中受到压强与深度有关,故C不符合题意。
故选B。
②[2]当 时,物体上升。所以,当潜水器在最大深度处准备上浮时,需要抛掉“上浮压载”,此时潜水器的浮力减小量小于重力减小量,才能保证,实现潜艇上浮。
③[3]潜水器在最大深度处时,海水产生的压强
高压气罐内气体的最大压强1.5×107Pa<7×107Pa,所以,不能利用排水的方式实现上浮。
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专题04 综合信息题
考点1 密度
考点2 固体压强
考点3 液体压强
考点4 大气压强
考点5 流体压强与流速的关系
考点6 浮力综合
考点1 密度
1.某罐装饮料可看作一定质量的水,小明担心密封饮料罐存放过程中发生鼓胀,他查阅资料后得到了标准大气压下,部分温度的水和冰的密度,如下表所示:
冰
水
温度(℃)
0
0
1
2
3
4
10
20
30
密度(千克/米 3)
917.21
999.84
999.90
999.94
999.97
999.98
999.70
998.21
995.65
①分析比较表中水的密度随温度的变化关系及相关条件,可归纳得出的初步结论是:在标准大气压下,质量一定的水, ;
②结合密度的相关知识及上述信息,可以判断:在4℃时存放该密封罐装饮料最 (填“安全”或“不安全”),理由是: 。
2.图(a)所示的漫画是教材中的一个情境,反映了不同温度的湖水的深度不同,这与密度的知识有关。
(1)酒精、水和硫酸铜溶液在同一容器中静止时,现象如图(b)所示(ρ酒精<ρ水<ρ硫酸铜)。若根据该现象进行类比,则图(a)中,0~4℃的湖水, ℃时的湖水密度最大;
(2)根据上述信息结合相关知识,写出水从0~4℃的体积变化规律并说明理由。体积变化规律: ;理由: 。
考点2 固体压强
3.“摘星”科学探究小队发现“脚印会说话”,他们以学校水平沙地上留下的脚印为研究对象,了解脚印传递的身高、体重等信息。
(1)他们随机调查、统计了多位同学的脚长、身高信息,汇总如表所示。
同学序号
1
2
3
4
5
6
7
脚长(厘米)
23
23.5
24
24.5
25
25.5
26
身高(厘米)
158
162
165
169
172
175
179
根据统计信息中脚长和身高的变化关系,可以得出结论:一般情况下, ;
(2)为了得到脚印所属人的体重,该探究小组进行了以下的实验操作:
①裁剪一个与脚印 相同的轻质硬纸板,并将其放置于学校的水平沙地上;
②在纸板上面缓慢添加重物,直至纸板和脚印陷入沙子中的 相同;
③测量、计算纸板上重物的总质量,该总质量即为脚印所属人的质量。
请解释纸板上重物的总质量可以替代脚印所属人的质量的原因 。
4.在参观“上海中心”时,小明了解到这座建筑高达632米,其地基深度为86米。小明想了解为何高楼需要如此深的地基,他通过查找资料,收集到以下信息:
(a)如图所示,序号①~⑤是某地岩土竖直方向的地层分布,相关数据记录在表中;
(b)当建筑物的地基对岩土施加的压强超过岩土所能承受的最大压强时,会导致建筑物沉降,甚至可能引发倒塌风险。
序号
岩土名称
层底深度(m)
能承受的最大压强
①
填土
6
15
②
粉质粘土
14
28
③
淤泥质粉质粘土
24
35
④
残积粉质粘土
39
52.5
⑤
风化花岗岩
不可测
500
(1)根据实验序号①~⑤中岩土能承受的最大压强和层底深度数据,可得出的结论是:一般情况下同一地点 。
(2)小明猜想楼房造得越高,其地基对岩土层的压强就会越大,请运用压强知识来论证小明的猜想 。
(3)根据上述结论和猜想,说明高楼的地基要打得足够深的原因 。
考点3 液体压强
5.如图所示,(a)是始于我国宋辽时期的倒装壶,它没有壶盖.由于该壶无口无盖,只在壶底中央有一梅花形注水口,使用时须将壶倒置如图(b),水由壶底梅花孔注入壶腹,故名“倒装壶”.壶内置中心漏注与梅花孔衔接,水通过中心漏注流入壶内,由中心漏注来控制水面,壶嘴处有同样的隔离装置,倒置时水不致外溢,若外溢则表明水已经装满.同样,将壶正置如图(c)或倾斜倒水时,因壶内中心漏注的上孔高于最高水面,壶底孔也不会漏水.此壶构造奇特,设计精巧,匠心独运,充分体现了古代工匠的智慧.
(1)“倒装壶”是根据 原理制成的.
(2)某同学说:“此壶能够装的水的多少是由壶嘴处的隔离装置所决定的”,你认为该同学的说法是 的(选填“合理”或“ 不合理”).
(3)壶中注入适量的水,将壶由图(b)位置倒转到图(c)位置的过程中,由于 的作用,水不会从注水口漏出.
6.小明冬天来到北方边陲小城阿尔山市,那里白雪皑皑,地面积雪深度可达1米。小明发现那里的楼房阳台外都不安装塑料雨篷。于是上网查阅了资料,发现所有材料能够承受的压强都有一定限度,超过这个限度,材料就会受到损坏。
下表为几种材料能够承受的最大压强。
材料
塑料雨篷
实心黏土砖
QP980钢
最大压强(帕)
1×103
1×107
9.6×108
(1)若积雪密度约为0.2×103千克/米3,则1米厚的积雪(可近似看做长方体)对塑料雨篷的压强约为 帕,所以阿尔山市楼房阳台外 (填“能”或“不能”)安装塑料雨篷。
(2)小明在查阅资料时,发现我国最新研制的“奋斗者”号载人潜水器采用的是QP980钢材。而该潜水器可以下潜至深度约为1×103米的马里亚纳海沟。请结合上表中的数据,以及所学的相关知识分析选用该钢材制造深潜器的原因 。(海水密度约为ρ海水=1×103kg/m3)
考点4 大气压强
7.小华在暑假期间从上海去玉龙雪山旅行,发现从家里带的零食包装袋膨胀起来,他查阅资料后知道:从海平面到高空的大气压强变化如图所示:
① 1标准大气压可近似取为 1×105Pa,则玉龙雪山的大气压强约为 Pa;
② 从图中我们可以知道大气压强与海拔高度的关系为: ;
③ 请你结合所学的知识及上述信息,分析小华从家里带到玉龙雪山的零食包装袋膨胀起来的原因: 。
8.如图所示,是患者到医院就诊时进行静脉输液的情景。输液时,输液管的上端通过针头A与输液瓶的瓶口连接,输液管的下端通过针头B与病人的静脉血管连接。小明查阅相关资料了解到:(a)在温度不变的情况下,质量一定的密闭气体,体积变大,气压减小;(b)液体中某深度处的实际压强等于液面上方气体压强与液体压强之和;(c)要使药液能顺利流入人体,在针头B处药液产生的实际压强应大于该处静脉血管中血液的实际压强。
① 在输液过程中,涉及到的物理知识有 ;
A.阿基米德原理 B.大气压强 C.液体内部压强
② 为确保输液顺利进行,需使瓶中药液通过图中“进气管”与 相通,理由是: 。
9.小明全家从上海自驾去拉萨旅行的途中,发现充有保鲜气体的密封面包包装袋(如图所示)突然破裂。为了探究原因,小明查阅资料后得知:
(1)所有材料能够承受的压强都有一定的限度,加在材料上的压强一旦超过这个限度,材料就会损坏;
(2)上海平均海拔2.19米,拉萨平均海拔3650米;
(3)大气压强的大小与海拔高度有关,如下表所示:
海拔高度h
(m)
0
500
1500
2000
3500
4500
6000
大气压强p
(kPa)
101.3
95.5
84.0
79.5
65.8
57.7
47.2
①分析比较上表中p随h的变化情况,可得出的初步结论是 ;
②结合所学知识及上述信息,指出包装袋破裂的原因,并写出分析过程: 。
10.下图所示的氢气球飞上高空达到一定高度后会发生爆裂。为了解氢气球爆裂的主要原因,小组同学查阅相关资料得知:(a)一定量的密闭气体体积在外界压强变小时增大,在外界压强变大时减小;(b)一般氢气球充气时只充到其极限体积的90%左右,若内部气体体积膨胀达到气球的极限体积,气球将爆裂;(c)空气温度和大气压强随海拔高度的变化而变化,某地具体变化关系见下表。
海拔(米)
大气压强(帕)
0
101.3
200
98.8
400
96.4
600
94.3
800
92.1
1000
89.9
(1)分析比较表中数据可知:随着海拔高度的增大,大气压强会 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)分析“氢气球飞上高空达到一定高度后发生爆裂的主要原因”:(ⅰ)氢气球内的气体是 的(选填“密闭”或“与大气相通”);(ⅱ) 。
11.小华同学用吸管喝盒装牛奶如图所示,吸了一大口发现奶盒变扁了。在物理的学习中,小华知道了力可以使物体发生形变,并通过查阅资料获得以下信息:(1)牛奶盒里牛奶上方有一定质量封闭气体;(2)在20℃时,一定质量封闭气体压强随体积变化如下表所示。
体积V/m3
0.1
0.2
0.3
0.4
气体压强
①由数据可知在20℃时,一定质量封闭气体压强与体积的关系是 ;
②指出包装盒变扁的原因,并写出分析过程 。
12.小明在研究压强对生物生存的影响时,通过查询资料获得了以下信息:(1)地球深海中生活着大量鱼类及其他海洋生物;(2)深海区指的是海面以下2000米及更深的地方;(3)地球、金星、火星上高度对应大气压强的数据如下表。
地球
金星
火星
高度
(千米)
大气压强
(帕)
高度
(千米)
大气压强
(帕)
高度
(千米)
大气压强
(帕)
0
1.01
0
93.02
0
0.0075
5
0.54
5
67.32
5
查询不到
10
0.26
10
47.86
10
查询不到
①根据地球和金星上大气压强与高度之间的变化关系可以得出的结论是:在同一个星球上, ;
②由上述结论可推测火星高处的大气压一般会 帕(选填“小于”、“等于”或“大于”);
③有人认为:金星表面的巨大的大气压强是导致生命无法存在的主要原因。请你对于上述观点谈谈你的看法 。
13.如图(a)所示小明将两个相同形状大小的轻质塑料杯套叠在一起后,一只手固定杯2,另一只手向下拉动杯1一小段距离后放手,发现杯1被吸了回去。为探明原因小明做了如下实验:用注射器密封一段空气柱,保证其温度不变,注射器底部与数字气压计相连,装置如图(b)所示。竖直向上拉活塞来增大气体的体积,记录的实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
气体压强(帕)
1
0.8
0.5
气体体积
(1)分析上表中数据,可得初步结论:密闭的气体温度不变时,气体压强 ;
(2)假设两杯刚套叠时,两杯间空气的压强与大气压强相同,且可视作密闭空气。请根据上述信息及所学知识,分析并解释“杯1被吸了回去”的原因 。
14.风油精是大家常用的产品,在使用时经常要甩一下,这是为什么呢?
①保持风油精瓶口向下,静止时瓶内液体上方气压小于瓶外大气压
②甩的动作可以促进气体流通
大气压强、空气密度随海拔的变化情况如下表所示。
序号
海拔(千米)
大气压强(标准大气压)
空气密度(千克/米3)
1
0
1.00
1.29
2
2
0.78
1.01
3
3
0.69
0.91
4
5
0.53
0.74
5
8
0.35
0.51
(1)根据表中数据,西藏班的同学认为从高原地区到上海学习的过程中,风油精更好流出了,这一观点是: (选填“正确”或“错误”的),判断依据是: ;
(2)请说明甩一下风油精有利于液体溢出的原因: 。
15.如图所示,U形管压强计能研究液体内部的压强。小汇想研究其工作原理,查阅资料后得知:(1)探头、橡皮软管和U形管的左管之间封闭了一部分气体;(2)U形管中装有同种液体,两边液面的高低可以比较液面上方的气体压强大小;(3)在温度不变的情况下,一定质量的气体压强与体积的关系见下表。
体积 V(mL)
12
11. 5
11
10. 5
10
气体压强 p(标准大气压)
1. 00
1. 04
1. 09
1. 14
1. 20
①分析比较表中气体压强p与体积V的数据关系,可得:在温度不变的情况下,一定质量的气体 ;
②结合所学知识及上述信息,指出挤压橡皮膜后U形管压强计左管液面低于右管液面的原因,并写出分析过程: 。
考点5 流体压强与流速的关系
16.小嘉在生活中发现:撑着雨伞在雨中行走,遇到一阵大风吹过,伞面会向上翻起,如图(a)所示。这其中的原因是什么呢?他查阅资料后得知:①气体和液体很容易流动,流动气体的压强与流动液体的压强特点相似。②将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动的速度不同(v1<v2)时,可以看到两个竖直管中水面的高度并不相同,实验现象如图(b)所示。③大风吹过伞面时,其附近的空气流动情况(流动速度v1<v2)如图(c)所示。
①结合所学物理知识及图 (b)所示的实验现象,可初步得出流动液体的压强与流速之间的关系是: 。
②请依据以上信息解释“大风吹过,伞面会向上翻起”可能的原因。 。
17.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。为了探究“当流体处于流动状态时,其内部各处的压强规律”,小李同学将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,实验现象如图(a)所示,A处流速小,B处流速大;比较两根竖直管中水面的高度,可知A处压强 B处压强(选填“大于”“等于”“小于”)。
(1)根据上述信息,请写出流体压强与流速的关系: 。
(2)小李同学又自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,如图(b)所示,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,观察到测力计的示数变小了,原因是: 。
(3)下列生活实例中,能利用上述的规律解释的是
A.飞艇可以停在空中一定高度处
B.将氢气球放手后,它会飘向空中
C.两艘船并列高速行驶时,易发生碰撞
18.小金同学在便利店看到店员打包汤料的过程:先将一个塑料袋套在纸杯里(近似看作一个圆柱形容器),如图(a)所示,然后在塑料袋中加入汤料,如图(b),当在塑料袋中加入一定高度的汤料后,提起塑料袋,纸杯也随塑料袋一起被提起静止在空中,如图(c)所示。
为了探究原因,他查阅资料后得知:当相互接触的两个物体存在相对运动趋势时,接触面之间会产生一个阻碍相对运动的力,这个力就是静摩擦力;物体间的静摩擦力存在最大值,称为“最大静摩擦力”,其大小与接触面材料和压力大小有关,并找到如下表数据:
接触面材料
木板—木板
橡皮—铸铁
压力大小(N)
2
4
6
2
4
6
最大静摩擦力(N)
0.8
1.6
2.4
1.6
3.2
4.8
(1)分析比较上表中最大静摩擦力与压力的大小变化情况,可得到的初步结论是:当接触面材料相同时, ;
(2)由图(c)可知,塑料袋对纸杯的静摩擦力方向 ;小金同学在打开塑料袋时只需抖一抖即可,这是因为: ;
(3)请结合所学知识及上述信息,分析当塑料袋内加足够高的汤料后,纸杯能被提起并静止在空中的原因: 。
19.如图1甲,小红撑着伞在雨中行走,一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图1乙所示的实验进行验证。
小红制作一个上凸下平的模型固定在托盘测力计上,用电风扇在模型正前方吹风模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,记入表中:
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数/N
18
16
10
(1)分析表中数据可得到的结论为:空气流速越快,模型受到的升力越 (选填“大”或“小”)
(2)夏天,若在电动车上加装遮阳伞(如图1丙),则该电动车快速行驶时,会有很大的安全隐患,请说明理由:
(3)为解决某地下商城“工”字形通道的通风问题,技术员设计了如图2 所示的几种方案,弧形部分为墙面凸出部分,其中最有效的是方案 ;因为
(4)流体的流速变化引起压强变化,既给我们带来便利,也可能造成危害,如火车急速行驶过站时,容易将人吸入,所以我们可以防止这一事故发生,可做的措施有:
20.进入冬季,高血压脑溢血发生风险增加;为了探究原因,小明查阅资料后得知:(a)气温变化,会引起血管热胀冷缩;(b)血管阻力下降时,人体为了保持血流量不变,血液对单位面积血管壁的压力随之变小;(c)同一血管内,血管长度和血液黏度一定时,血液的流速越大,血液通过血管时受到的阻力越大;(d)血液流速会随血管横截面积的变化而变化;当血管横截面积为正常值的n倍时,测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表;
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v(厘米/秒)
18
20
22.5
24
30
(1)血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的压力,它是推动血液在血管内流动的原因;这里“血压”的“压”指的是 (选填“压强”或“压力”);
(2)结合上述信息,分析冬季气温骤降可能导致血压升高的原因,请写出分析过程: ;
(3)病人在输液时,药水瓶上除了输液管外,另外还插有一根“闲置”的管,管口朝上“敞开”在空气中,如图所示;这是让药液顺利进入静脉,同时保证药水瓶相对针管有一定的高度,血液不会流到输液管内,此时静脉血管产生的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)大气压强。
21.如图甲所示,小明的妈妈为了躲避盛夏热辣的阳光,想在电动车的前把上安装遮阳伞,可商家告诉妈妈根据《上海市非机动车安全管理条例》,自2021年5月1日起,已明确禁止在非机动车上加装遮阳伞。为探其原因,小明根据遮阳伞的形状制作了如图乙所示的模型,并查阅资料了解到模型上表面呈圆弧状,上方的空气流速快;下表面较平整,下方的空气流速慢。小明把该模型穿在一根铁丝上并固定,在铁丝的上下各用一个力传感器施加向上、向下的拉力后,打开电扇对着模型吹风,如图丙所示。结果发现:上面力传感器的示数变小,下面力传感器的示数变大。
(1)根据实验现象比较模型上、下表面受到的流动气体压强的大小关系,并结合相关条件可归纳出流动气体的压强与流速的关系是: ;
(2)结合之前学过的知识:在其他条件相同时,压力越大,摩擦力也越大。请你根据上述信息帮小明解释非机动车禁止加装遮阳伞的原因: ;
(3)下列生活实例中,不能利用上述的规律解释的是 。
A.一阵大风吹来,伞面被吹翻
B.将氢气球放手后,它会飘向空中
C.跑车尾部安装上平下凸的气流偏导器,增加抓地力
考点6 浮力综合
22.实验研究和理论研究是科学研究的常用方法。生活中人们发现:漂浮在水面上的不同物体,有的物体大部分露出水面,而有的物体只是一小部分露出水而。某小组同学猎想:这种现象可能是漂浮在水而上的物体密度大小不同造成的。为此,他们选用若干个密度不同的实心物块和足够的水进行实验。图是物体A、B、C漂浮在水面上静止时的情景。已知物块密度跟水密度的情况是ρ水>ρA>ρB>ρC。
(1)根据实验现象可以得出:漂浮在水面上的物体, ,物体露出水面的体积占整个物体体积的比例越大。
(2)请用阿基米德原理证明上述结论的正确性。
23.为了航行安全,远洋轮的船体需标有国际航行载重线,即轮船满载时的“吃水线”.如图所示,是某船满载时在不同水域、季节时的“吃水线”,其中FW为在淡水中航行时的“吃水线”,A、B则为夏、冬两季在海水中航行时的“吃水线”.
① 若该船在不同水域、季节航行时,水(海水)面正好与“吃水线”相平,则下列对于该船装载货物的质量的判断中,正确的是:
a 在“FW”处所装载的货物质量最大.
b 在“A”处所装载的货物质量最大.
c 在“B”处所装载的货物质量最大.
d 在“FW”、“A”、“B”三处所装载的货物质量一样大.
② 该船在冬季海水航行时的“吃水线”是如图中的 (选填“A”、“B”),
判断的理由是: .
24.资料显示,海水的密度与深度、温度等因素有关。不同海域海水密度随深度变化的情况不尽相同,图(a)为某热带海域海水密度随深度变化的图像,潜艇在此海域通常能安全航行。但有时海水密度会突然发生变化,形成“海中断崖”的现象,如图(b)所示,一旦潜艇遇到该现象,其运动状态会发生急速改变,可能引发灾难性事故。
(1)如图(a)所示,该热带海域0~1000米深度内,海水密度随深度的增大而 (选填“增大”或“减小”)。
(2)如图(b)所示,现有一艘潜艇在高密度水层水平航行,当它驶入低密度水层时,会突然 (选填“上升”或“下降”)。结合所学知识,指出该潜艇运动状态发生改变的原因,并写出分析过程: 。
25.如图所示,为了航行安全,远洋轮船的船体上都标有多条水平横线,分别表示该船在不同水域及不同季节所允许的满载时的“吃水线”。为了解释这种现象,小明查阅资料后得知:(a)不同水域,表层海水的盐度不同,会导致其密度不同;(b)不同季节,表层海水温度不同;(c)某一水域,表层海水在不同温度下的密度如下表所示。
某一水域的表层海水
温度
6
16
26
密度
1026.8
1025.5
1022.5
①根据表格中表层海水的温度t、密度的变化情况和相关条件,得出结论: 。
②结合所学知识及以上信息,指出在不同水域及不同季节轮船满载时的“吃水线”不同的原因,并写出分析过程 。
③该船满载时冬季“吃水线”在夏季“吃水线”的 。(选填“上方”或“下方”)
26.土豆是生活中常见的农作物。土豆的淀粉含量越高,收购价格越高。某小组同学猜测:土豆所含淀粉的百分比可能与土豆的密度有关,于是找来了一些新鲜土豆进行实验,得到如下表格:
土豆密度(克/厘米3)
1.08
1.10
1.12
1.14
1.15
土豆所含淀粉百分比(%)
14
18
22.5
26.5
29
(1)分析、比较新鲜土豆所含淀粉的百分比与土豆密度的变化关系,可得的初步结论是: ;
(2)收购员常用如图所示方式来评定收购价格,他认为两次测力计示数比值()越大,收购价格越高。请利用利用密度、浮力的知识说明这种评定方式是合理的。
27.如图所示,我校兴趣小组的同学制作“孔明灯”,他们用竹片扎成圆桶形,外面以薄红纸密密包围好,开口向下,并在开口端安装一个很轻的框架,框架上固定一些燃料,燃料点燃后,当灯笼内的空气被加热到一定温度时,灯笼就能腾空而起。为了揭秘其中的原因,某同学查阅资料后得知:(a)孔明灯点燃后,自身的体积变化、周围空气密度变化忽略不计;(b)空气密度与温度的对应关系如下表所示;(c)在空气中,物体受到的浮力大于重力时,物体会升空。
温度(℃)
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
密度(kg/m)
1.29
1.25
1.21
1.17
1.14
1.11
1.07
1.04
1.02
1.00
0.97
请依据表中的相关数据及相关信息回答问题:
(1)根据上述信息并结合相关知识,分析孔明灯点燃前后,灯内空气的质量变化情况,并说明孔明灯凌空而起的原因: ;
(2)为了使孔明灯更容易凌空而起,下列方法可行的是______;
A.减小燃料盒的质量 B.减小薄纸做成孔明灯的体积
(3)根据上述信息并结合相关知识说明孔明灯不可能一直上升的原因: 。
28.如图所示,某深海潜水器的上浮和下潜属于无动力控制,其整个工作过程分为:a.可调压载水舱注水;b.匀速下潜;c.抛掉“下潜压载”后减速;d.潜水器靠底;e.抛掉“上浮压载”后加速上浮;f.匀速上浮阶段;g.可调压载水舱排水。潜水器的相关数据如下表,海水密度约为1.0×103千克/米3。
排开水总体积(米3)
21
下潜压载质量(千克)
246
下潜压载体积(米3)
0.031
潜水器总质量(千克)
2.09×105
上浮压载质量(千克)
540
上浮压载体积(米3)
0.068
乘员3人总质量(千克)
224
最大下潜深度(米)
7000
高压气罐内
气体的最大压强(Pa)
1.5×107
①潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的 ;
A.重力 B.压力 C.压强
②当潜水器在最大深度处准备上浮时,需要抛掉“上浮压载”,此时潜水器的浮力减小量 重力减小量,所以抛去“上浮压载”可以帮助潜艇上浮;
③可调压载水舱中的水需要利用高压气罐中的压缩气体才能将其排出。潜水器在最大深度处时,能否利用排水的方式实现上浮?请根据表格中的数据判断并说明理由 。
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