内容正文:
重庆八中2025—2026学年度(下)初二年级期中考试
物理试题
(全卷共四个大题,满分100分,考试时间90分钟)
(本试卷中取,)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 下面对于生活中物理量的估测正确的是( )
A. 1个鸡蛋的质量为1kg
B. 物理课本平放在桌面上的压强为2000Pa
C. 宏帆教室的大气压约为
D. 小帆同学漂浮在海面上的浮力约为500N
【答案】D
【解析】
【详解】A.1斤(500g)鸡蛋约10个,因此1个鸡蛋的质量约50g,故A错误;
B.物理课本重力约2N,与桌面接触面积约,计算得压强,故B错误;
C.标准大气压约为,教室大气压接近标准大气压,故C错误;
D.中学生质量约50kg,总重力
漂浮时浮力等于自身重力,故D正确。
故选D。
2. 关于压力压强,下列说法正确的是( )
A. 静止在水平地面上的物体,对水平地面的压力与重力大小一定相等
B. 液体压强公式,h指该点在液体中所处的高度
C. 液体对容器侧壁有压强,是因为液体具有流动性
D. 物体的底面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
【答案】C
【解析】
【详解】A.静止在水平地面上的物体,只有当物体只受重力和支持力且处于平衡状态时,对水平地面的压力与重力大小才相等,若物体还受到其他竖直方向的力,比如用手向下压物体,此时物体对地面的压力就大于重力,故A错误;
B.液体压强公式,h指的是该点到液面的竖直深度,而不是该点在液体中所处的高度,故B错误;
C.液体具有流动性,液体内部向各个方向都有压强,所以液体对容器侧壁有压强,故C正确;
D.压力的作用效果用压强来表示,压强的计算公式为,当物体的受力面积S一定时,压力F越大,根据公式可知压强p越大,而压强越大表示压力的作用效果越明显,但前提是受力面积一定,选项中没有强调是“受力面积”,故D错误。
故选C。
3. 关于浮力,下列说法正确的是( )
A. 在水中下沉的金属块不受浮力
B. 浮力是由于物体上下表面的压力差产生的
C. 物体浸没在水中的深度越深,所受浮力越大
D. 物体排开水的体积越大,它在水中所受的浮力就越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.在水中下沉的金属块依然受浮力,只是浮力小于自身重力,所以下沉,故A错误;
B.浮力产生的本质原因是液体对物体上下表面的压力差,但对于形状不规则物体,更加严谨的说法是浮力等于液体对物体表面所有压力的合力,与D选项相比,其普适性稍弱,故B错误;
C.根据,物体完全浸没后,深度再增加,排开水的体积不变,浮力大小不变,故C错误;
D.水的密度不变,物体排开水的体积越大,由可知,在水中所受的浮力就越大,故D正确。
故选D。
4. 如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A. 铁轨铺在枕木上 B. 压路机的碾子质量大
C. 滑雪板面积大 D. 货车装有许多轮子
【答案】B
【解析】
【详解】A.将铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.压路机的碾子质量大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故B符合题意;
C.滑雪板面积大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.货车的车轮多,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示的实例中,主要利用连通器原理工作的是( )
A. U形“反水弯” B. 活塞抽水机
C. U形管压强计 D. 盆景供水器
【答案】A
【解析】
【详解】A.U 形“反水弯”一端通过水池开口与大气相通,另一端接入的下水道系统也通过管道与大气相通,满足“上端都开口”,同时 U 形管的底部是连通的,液体可以在管内自由流动,满足“底部连通”。因此它是连通器,故A符合题意;
B.活塞抽水机没有“底部互相连通的多个容器”的结构,既不满足“上端开口”的特征,也不满足“底部连通”的特征,故B不符合题意;
C.U 形管压强计的探头部分是封闭的,只有另一端开口,不满足“所有容器上端都开口”的必要条件,故C不符合题意;
D.盆景供水器的储水瓶的瓶口被水封住,瓶内液面上方与外界大气隔绝,不满足“上端开口”的特征,也不存在“底部互相连通的结构”,故D不符合题意。
故选 A。
6. 关于如图所示的小实验,说法正确的是( )
A. 图甲:用注射器给病人注射药物利用了大气压
B. 图乙:杯子中的水不会流出,说明大气压强的存在
C. 图丙:连通器中装入的液体不流动时,各容器中的液面一定保持相平
D. 图丁:向纸片中间吹气会看到纸片向中间靠拢,说明气体流速大的地方压强大
【答案】B
【解析】
【详解】A.用注射器给病人注射药物,是依靠手的推力将药液推入人体,不是利用大气压,故A错误;
B.杯子中的水不会流出,是因为大气压向上托住了纸片和水,证明有大气压强的存在,故B正确;
C.连通器中只有装入同种液体且不流动时,各容器中的液面才保持相平,若液体种类不同,则液面不相平,故C错误;
D.向纸片中间吹气,纸片中间气体流速大、压强小,外侧流速小、压强大,所以纸片向中间靠拢,说明气体流速大的地方压强小,故D错误。
故选B。
7. 如图所示的实例中,说法正确的是( )
A. 图甲,盐水选种时,上浮的种子密度更小,应该被选用
B. 图乙,航空母舰上的舰载机起飞后,航母受到的浮力不变
C. 图丙,“奋斗者号”潜水艇在海中悬浮时的浮力大于漂浮时所受浮力
D. 图丁,柱形桥墩受到的浮力大小随着河流水位下降而减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐水选种时,上浮的种子是干瘪不饱满的种子密度小于盐水,这类种子不应该被选用,我们需要选用下沉的,故A错误;
B.航母始终漂浮,浮力等于总重力,舰载机起飞后,航母总重力减小,浮力也减小,故B错误;
C.根据阿基米德原理知,“奋斗者号”悬浮时,排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积,海水密度相同,所以悬浮时浮力大于漂浮时浮力,故C正确;
D.浮力产生的原因是物体上下表面受到液体的压力差,柱形桥墩底部固定在河床,不受水的压力,所以桥墩浮力始终为零,不会随水位变化,故D错误。
故选C。
8. 水平桌面上有两个完全相同的甲乙柱形容器分别装有质量相等的盐水和清水,杜老师先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗(忽略清水和盐水质量的变化),草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示,下列判断正确的是( )
A. 草莓a的密度大于草莓b的密度
B. 草莓c在盐水和清水中受到的浮力相等
C. 两容器中有草莓时,乙容器对水平桌面的压强大
D. 两容器中有草莓时,盐水对容器底部的压强比水对容器底的压强大
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图甲所示,草莓a在盐水中漂浮,草莓b在盐水中悬浮;根据物体的沉浮条件可知,草莓a的密度小于盐水的密度,草莓b的密度等于盐水的密度,因此草莓a的密度小于草莓b的密度,故A错误;
B.草莓c在盐水中和清水中都沉底,排开的液体的体积相同,但液体的密度不同,盐水的密度较大,根据可知,草莓c在盐水中受到的浮力较大,故B错误;
C.两容器质量相同,装入的盐水和清水质量也相同,放入的草莓相同,则两容器中有草莓时,容器、液体和草莓的总重力相同,则两容器对水平桌面的压力相等,容器底面积相等,根据可知,两容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等,故C错误;
D.草莓a在盐水中和清水中均漂浮,浮力等于重力,重力不变,则受到的浮力相等;草莓b和c在盐水中和清水中都浸没,排开的液体的体积相同,盐水的密度较大,根据可知,草莓b和c在盐水受到的总的浮力较大,所以三个草莓在盐水中受到的总的浮力较大,根据力的作用的相互性,三个草莓对盐水向下的压力较大,而盐水和清水质量相同、重力也相等,所以,有草莓时,盐水对容器底的压力较大,根据可知,两容器中有草莓时,盐水对容器底部的压强比清水对容器底部的压强大,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,甲乙丙三个完全相同的容器放在水平桌面上,装有同种液体。将体积相同的三个正方体ABC分别放入容器中,物体静止时三个容器的液面恰好相平,则下列正确的是( )
A. 三个物体的重力
B. 三个物体下底面受到的液体压力
C. 容器对桌面的压强
D. 取出三个物体,三个容器中液体对容器底压强的变化量相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知:A悬浮,B、C漂浮。根据浮沉条件:,,,排开液体体积,根据阿基米德原理,得,因此,故A不符合题意;
B.浮力的本质是物体上下表面的压力差,A悬浮:,所以,即
B、C漂浮,所以,,已知 ,且,因此 ,故B不符合题意;
C.容器对桌面的压力=容器重力+液体重力+物体重力。容器重力相同,液面相平且,所以容器内原有液体体积,即,物体重力 。总压力:,,, 因为,,,且三者相等(液面相平),所以总压力相等。 容器底面积相同,由得 ,故C符合题意;
D.取出物体后,液体对容器底压强的变化量。 液面下降的高度,因为 ,所以,因此,故D不符合题意。
故选 C。
10. 广场上的合金雕塑需要石材做基石,现将质量分布均匀的正方体合金甲和正方体石材乙放在水平地面上如图所示,甲、乙对地面的压强相等,则下列说法正确的是( )
A. 甲的密度小于乙的密度
B. 甲对地面的压力大于乙对地面的压力
C. 将甲沿竖直方向切去一半后,甲剩余部分对地面的压强小于乙对地面的压强
D. 将甲、乙沿水平方向切去相同的厚度后,甲剩余部分对地面的压强小于乙剩余部分对地面的压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为甲边长较小,根据柱体压强公式,甲、乙对地面的压强相等,所以甲的密度大于乙,故A错误。
B.因为甲、乙分别对地面的压强相等,甲的边长小于乙的边长,所以甲底面积比乙小,根据F=pS甲对地面的压力小于乙对地面的压力,故B错误。
C.将甲、乙分别沿竖直方向切去一半,根据柱体压强公式,两个物体的和均没改变,所以它们的剩余部分对地面的压强相等,故C错误。
D.没切前,将甲、乙沿水平方向切去相同的厚度,
根据,切去部分产生的压强,
则,即甲剩余部分对地面的压强小于乙剩余部分对地面的压强,故D正确。
故选D。
11. 如图甲所示,有两个完全相同的足够高的薄壁轻质圆柱形容器,分别盛有深度相同的水和未知液体,放在水平桌面上。现用弹簧测力计挂着一个圆柱体,先后逐渐浸入水和未知液体中(不考虑带出水和液体)。图乙、丙分别为弹簧测力计的示数F随着圆柱体下表面在水和未知液体中深度的变化图像,下列判断正确的是( )
A. 圆柱体的底面积为
B. 未知液体的密度为
C. 取下圆柱体放入未知液体中,圆柱体会悬浮
D. 图甲中,水对容器底部的压强大于液体对容器底部的压强
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙、丙可知,圆柱体未浸入液体时,弹簧测力计示数为,因此圆柱体重力。由图乙可知,圆柱体完全浸没在水中时,拉力,浮力
则圆柱体体积为
圆柱体刚好完全浸没时,下表面深度等于圆柱体高度,即
因此圆柱体底面积,故A错误;
B.由图丙可知,当物体下表面浸入未知液体的深度时,拉力为,浮力等于重力,即
此时
则未知液体密度,故B正确;
C.圆柱体密度
因此圆柱体放入未知液体中会漂浮,故C错误;
D.图甲中,原来水和未知液体深度相同,根据液体压强公式,,因此水对容器底的压强小于液体对容器底的压强,故D错误。
故选B。
12. 水平桌面上有一质量为500g、底面积为的薄壁圆柱形平底溢水杯,杯底到溢水口的距离为20cm,内盛有的水,如图甲所示。然后将一个金属球用细线连接,挂在弹簧测力计下,缓慢浸入水中,完全浸没后(未接触溢水杯底),弹簧测力计示数为15N,溢出水的质量为400g,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 金属球的密度为
B. 图乙中,溢水杯对水平桌面的压强为2000Pa
C. 未放入金属球前,水对容器底部的压强为1750Pa
D. 将金属球从弹簧测力计取下,放入水中,待水面稳定后,溢水杯对水平桌面的压强为3000Pa
【答案】D
【解析】
【分析】首先需明确解题的关键物理量,所以先根据溢出水的质量,利用阿基米德原理求出金属球受到的浮力;
因为已知弹簧测力计的示数,所以可结合浮力求出金属球的重力,进而得到金属球的质量;再根据容器的容积减去水的体积再加上溢出水的体积等于金属球的体积,利用密度公式求出金属球的密度,以此判断选项A;
因为要计算图乙中溢水杯对桌面的压强,所以先求出溢水杯、剩余水和金属球对杯底压力的总和,再利用压强公式计算压强,判断选项B;
因为要计算未放金属球前水对容器底的压强,所以先根据水的体积和容器底面积求出水的深度,再利用液体压强公式计算压强,判断选项C。
因为要计算金属球放入水中后溢水杯对桌面的压强,所以先求出此时溢水杯、水和金属球的总重力,再利用压强公式计算压强,判断选项D。
【详解】A.溢水杯容积
金属球体积
金属球受到的浮力
金属球重力
金属球的质量
金属球密度,故A不符合题意;
B.溢水杯对桌面的总压力
溢水杯对桌面的压强,故B不符合题意;
C.未放入金属球前,水对容器底的压强未放入球时水的深度
水对容器底压强,故C不符合题意;
D.金属球放入水中稳定后,溢水杯对桌面的压强总压力
压强,故D符合题意。
故选D。
13. 小唐使用如图甲所示的“油提子”,体验了传统制麻油的过程。回家后,她设计了如图乙的模型来研究。“油提子”可以看作一个容积为、外底面积为的空杯子,“油提子”的杆可以视为轻质细杆,体积忽略不计。重力为5N的圆柱形容器中装有16cm深的水,将“油提子”开口朝上竖直缓慢浸入水中,其中细杆对“油提子”的力F随“油提子”下降距离h的关系如图丙所示。已知当时,水面跟“油提子”开口刚好齐平。下列说法不正确的是( )
A. 容器的底面积为
B. 当时,细杆对“油提子”的力的大小为4N
C. 整个过程中,容器对桌面的压强的最大值为2500Pa
D. 继续缓慢竖直下移,当“油提子”刚打满水时,松开细杆,待液面稳定后,水对容器底部的压强为1700Pa
【答案】D
【解析】
【分析】依据题意列方程,利用根据阿基米德原理计算油提子受到的浮力,再根据受力平衡计算细杆对油提子的力。依据“容器对桌面的压力等于容器重力、水的重力和油提子受到的最大浮力之和”计算出油提子受到的最大浮力,从而求出最大压强。由水和油提子排开水的总体积、圆柱形容器中剩余水的体积,计算水的深度,进而水对容器底部的压强。
【详解】A.当时,,浮力等于重力
排开水体积
浸入深度
水面上升高度
由得
解得,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,当时,圆柱形容器水刚好满了,此时
解得,所以圆柱形容器的高为
当,圆柱形容器中部分水溢出,可得
浮力
细杆对“油提子”的力,故B正确,不符合题意;
C.水的重力
最大压力出现在时,浮力
容器对桌面总压力
压强 ,故C正确,不符合题意;
D.液面稳定后油提子和里边的水漂浮,油提子里边的水排开水的体积为,油提子使水面上升
圆柱形容器中剩余水的体积为
总水深
压强 ,故D错误,符合题意。
故选 D。
14. 如图所示,实心圆柱体木块甲静置于水平桌面,其密度为,高为50cm,底面积为。右侧放置一底面积为的轻质薄壁圆柱形容器乙,内盛有深度为15cm的某种液体,容器高度为20cm。如果甲放入乙中触底,会溢出1.2kg的液体。(下列过程初始时刻液体深度仍为15cm)则下列说法正确的是( )
①若将甲竖直切下的1/2放入容器乙中,此时液体对容器底的压强为2000Pa;
②若将甲沿水平方向切去高度的部分,再将切去部分放入乙中,当时,容器对桌面的压强增加量为600Pa;
③若将甲沿水平方向切去的部分放入液体中静止后,再用体积忽略不计的细针按压,使其向下移动3cm,此时液体对物体底部的压强为1320Pa;
④若将甲沿水平方向切去后,并将切去部分放入乙中,若木块甲对桌面压力的变化量与容器乙对桌面压力的变化量之比为,则一定等于25cm。
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ②③④
【答案】D
【解析】
【分析】首先根据甲放入乙触底溢出液体的条件,利用密度公式、体积公式和阿基米德原理求出乙中液体的密度,这是解题的突破口。
对于①,先计算切下的甲的体积和质量,判断放入乙后是否溢出液体,再根据液体深度变化,利用液体压强公式计算容器底的压强。
对于②,先计算切去部分的重力,再分析放入乙后溢出液体的重力,利用压强公式计算容器对桌面压强的增加量。
对于③,先计算切去部分的体积和重力,判断在水中静止时的状态,再分析按压后物体浸入液体的深度,利用液体压强公式计算物体底部的压强。
对于④,先分析甲对桌面压力变化量和容器乙对桌面压力变化量的表达式,根据两者的比例关系,结合液体是否溢出的情况,计算的值。
【详解】①甲放入乙后,容器仅高,故排开液体体积
乙原有空余体积
因此溢出体积
得
,因此切下的甲块放入液体中漂浮;
竖直切后
漂浮得
液面上升后远超容器高度,最终液面为容器高度
压强
故①不符合题意;
②切下部分重力
漂浮得
溢出体积
溢出重力
压力增量
压强增量
故②符合题意;
③切去的部分的重力为
切下后漂浮
原液面上升
液面变为
浸入深度, 向下按压3cm后排开液体体积增加量应为,
液面上升高度应为
液面总高度,超过容器高度,有液体溢出,实际增高2cm,
最终物体底部深度
压强
故③符合题意;
④甲对桌面压力变化量
若放入后不溢出,,比例为;
若溢出
由
得
解得
因此一定等于25 cm。
故④符合题意;
故选 D。
二、填空题(每空1分,共14分)
15. 最著名的证明大气压存在的实验是__________实验。高压锅工作时,______(选填“有”或“没有”)利用大气压。
【答案】 ①. 马德堡半球 ②. 没有
【解析】
【详解】马德堡半球实验是最著名的证明大气压存在的实验,它通过抽去半球内部空气后,需多匹马才能拉开半球的现象,直观验证了大气压的存在。
高压锅通过密封结构使锅内气压高于外界大气压,以此提升水的沸点来实现快速烹饪,其工作过程并未利用外界大气压。
16. 如图甲所示是小强用水银做托里拆利实验时测量的数据,则此时的大气压强相当于______ mm高的水银柱产生的压强;如图乙所示,小强制成一个简易的气压计,把它从山脚带到山顶,则玻璃管内水柱的高度将______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】 ①. 755 ②. 升高
【解析】
【详解】[1]利用托里拆利实验测量大气压时,玻璃管内、外的水银高度差的计算是玻璃管内的水银柱表面到水银槽中水银表面的竖直高度,所以当时当地的大气压强相当于755mm水银柱产生的压强。
[2]把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会升高。
17. 卓卓将吸管的一端缠绕一些细铜丝,并用石蜡封口,自制了一个简易密度计。两个完全相同的容器分别装有甲、乙两种液体放在水平桌面上,将该密度计依次放入甲、乙两种液体中,静止时液面相平,如图所示。密度计在甲液体中受到的浮力_________在乙液体中受到的浮力,甲容器对桌面的压强_________乙容器对桌面的压强(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 小于
【解析】
【详解】密度计漂浮在甲、乙液体中,则密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计的重力,所以密度计在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中受到的浮力。
由阿基米德原理,浮力相等时,越大,液体密度越小。
从图中可以看到,密度计在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开液体的体积,即,因此甲液体的密度小于乙液体的密度,即。
两个容器完全相同,且静止时液面相平,说明液体与密度计浸入部分的总体积相等。因为,所以甲液体的体积小于乙液体的体积,即。
液体的重力,结合、可得。
容器对桌面的压力,因为、相同,,所以
容器底面积S相同,根据压强公式可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强。
18. 如图所示的杯子中装有适量的水,然然用吸管喝水时,每一口吸入水的质量相同。则然然吸第一口水,水对杯底压强的变化量为,杯子对桌面压强的变化量为;吸第二口水,水对杯底压强的变化量为,杯子对桌面压强的变化量为;则______,______(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 小于 ②. 等于
【解析】
【详解】如果每一口吸入水的质量相同,根据公式可得,每次吸入水的体积相同,则杯中水减小的体积相同;由于杯子的形状是上宽下窄的,则杯中水每次下降的高度逐渐增大,所以吸第一口水时杯中水下降的高度小于吸第二口水时杯中水下降的高度,即,根据可知,水对杯底压强的变化量。
杯子对桌面的压强减小量,第一次与第二次吸入水的质量相同,则杯中减少水的质量相同,受力面积不变,所以第一次与第二次杯子对桌面的压强减小量相同,即。
19. 底面积为的足够高的圆柱形容器中装有适量的液体,用细线悬挂物体A,物体A的密度为,当它有一半体积浸入液体中时,电子秤的示数为750g,如图甲所示。当把细线剪断,物体A浸没且沉底时,电子秤的示数为950g,如图乙所示,前、后两次容器内液面上升了2cm。则图甲中细绳的拉力为______N,液体的密度为__________。
【答案】 ①. 2 ②. 3
【解析】
【分析】先根据前后两次液面变化,先求出物体A一半的体积,进而得到物体A的总体积,再求出物体A的质量和重力;对甲、乙两种情况分别进行受力分析,结合电子秤示数的变化,利用浮力公式和力的平衡关系,建立关于液体密度和细绳拉力的方程,进而求解。
【详解】物体A一半体积浸入到完全浸没,液面上升,容器底面积,增加的排开体积等于A一半的体积 ,即
解得,则A的质量
A的重力
甲中电子秤压力
其中
乙中电子秤压力
其中
两式作差得,甲中A处于平衡状态,,因此
由,得
甲中
则液体的密度为
20. 如图甲为西汉时期的计时工具青铜漏壶。如图乙为小莉设计的漏壶模型,该模型由薄壁圆柱形容器、浮块和标有时间刻度的标尺构成,标尺重力不计,其底部与浮块相连。当向容器内匀速注水,标尺和浮块会随水面匀速上升,指针所指的标尺刻度即为此时的时间,因此根据图丙中上午10∶00的刻度位置可知上午9∶00的位置应该刻在标尺______处(选填“A”或“B”)。已知容器高为50cm,浮块重3N,浮块底面积,浮块高5cm。向容器内加入600g水时,浮块刚好漂浮;继续加水,当浮块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束,此时容器中的水的总质量为______kg。
【答案】 ①. A ②. 14.1
【解析】
【详解】漏壶匀速注水,浮块和标尺随水面上升,指针位置固定,越早的时间,注入水越少,浮块位置越低,标尺整体位置更低,为了让指针在对应时间对准刻度,越早的时间刻度在标尺上越靠上,因此9:00刻度在10:00刻度的上方,即A处;
浮块刚好漂浮时,浮力等于重力
则
浸入深度
加入600g水时,水的体积
由得
解得容器底面积,当浮块上表面与容器上沿相平时,浮块底部高度为
浮块始终漂浮,浸入深度不变,因此水面高度
水的总体积为
总质量
21. 如图甲所示,轻质薄壁容器a、b静置于水平桌面上,b容器底面积为,两容器底部用细管相连(忽略细管的体积),边长为10cm,密度为的正方体A用长为5cm的细绳固定在容器底。初始时刻容器内装有一定量的水,物体A浸没,现打开阀门K使容器a里的水从底部放出直至水面稳定,全过程中a容器底部所受水的压力与放水体积的关系如图乙所示。不计轻绳质量和体积,不考虑容器壁沾水,求初始时刻细绳所受的拉力为________N;水面稳定后,在b容器内再放入一个底面积为,高为11.5cm的实心铁块时,此时水对容器底的压强为________Pa。
【答案】 ①. 4 ②. 1300
【解析】
【分析】因为要求初始时刻细绳所受的拉力,所以先根据阿基米德原理计算物体A受到的浮力,再根据重力公式计算物体A的重力,最后利用受力平衡,拉力等于浮力减重力来求解;因为要分析图乙的放水过程,所以先确定两个阶段的放水体积对应的水面变化:第一阶段是水面下降到物体A刚好漂浮,第二阶段是水面继续下降到稳定。根据容器a底部压力变化结合底面积,可推导对应阶段的水面高度变化,进而得到相关容器内水的体积等关键量;因为要求放入铁块后水对容器底的压强,所以先计算水面稳定后容器内水的总体积,再分析放入铁块后,铁块排开水的体积,结合容器底面积的变化,计算新的水面高度,最后利用液体压强公式求解。
【详解】初始时刻时物体A浸没在水中,对物体进行受力分析可知,物体受到竖直向下重力,沿绳向下拉力,竖直向上的浮力,且保持静止,故,已知物体密度,体积,则物体的质量
物体A的重力为
由于物体完全浸没,故
由阿基米德原理可得物体所受浮力
故
打开阀门后,结合图乙分析:放水量为时,物体仍完全浸没,液体下降的有效面积为容器底面积,液体深度随放水量缓慢下降,故容器底压力也缓慢下降;当放水量为时,物体漂浮,此时随着液面下降,减小故物体所受浮力减小,直至等于重力,此过程中,液体下降有效面积为a容器底面积与物体A底面积之差,即,由于有效面积减小,故液体深度下降幅度变大,故压力也下降幅度变大;当放水量大于时,物体漂浮在水面上,且绳子拉力为0,即,液体下降的有效面积仍为容器底面积,故底部受到压力随放水量缓慢下降;
求容器a底面积:液面下降至物体浮力刚好等于重力时,此时,由阿基米德原理可得
物体浸在液体中的深度为
物体露出水面的深度为
即放水量从至时液面下降深度为,故有效面积
a容器的底面积
求水的体积:由以上分析可知,当放水量为时,物体A上表面恰好与液面相平,故放水前物体上表面到液面的距离为
则放水前容器a内水的深度为
则水的体积
打开阀门K,在b容器放入铁块,最终物体A漂浮,铁块沉底,两容器液面相平;假设液面与实心铁块刚好相平,液体深度为,绳子处于伸直状态,液体体积为
代入数值求得,小于原有水的体积,故水要没过铁块,铁块上方水的体积为
深度为
故当阀门打开液体静止时,铁块上方水的深度为,则容器内水的总深度
故水对容器底的压强
三、实验探究题(22题6分,23题8分,24题8分,共22分)
22. 小雷用压强计来探究“液体压强与哪些因素有关”,如图所示。
(1)实验中,压强计是通过U形管左右两侧液面的________来反映被测液体压强大小。
(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,如图甲所示,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)对比______两图可知,液体压强与液体深度有关;在图乙中,固定探头的橡皮膜在水中的深度不变,使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中两侧液面的高度差______(选填“不变”或“改变”);保持图丁中金属盒的位置不变,并将适量的清水倒入烧杯中搅匀后(未溢出),U形管中两侧液面的高度差______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小雷继续实验,将同一压强计的探头先后放入两种不同液体中,探头深度h及U形管两侧液面高度差,如图戊、己所示,根据此现象,小雷______(选填“能”或“不能”)得出液体压强与液体密度有关。
【答案】(1)高度差 (2)B
(3) ①. 乙、丙 ②. 不变 ③. 变大
(4)能
【解析】
【小问1详解】
本实验用转换法反映压强大小,压强计就是通过U形管左右两侧液面的高度差来体现被测液体压强大小的,压强越大,高度差越大。
【小问2详解】
使用前U形管有高度差,说明软管内气压和大气压不相等,此时取下软管重新安装,就能让软管内外气压相等,使液面相平;只倒出高出的水无法解决气压不平衡的问题,故选B。
【小问3详解】
探究液体压强与深度的关系,需要控制液体密度相同、改变深度,乙、丙都是水(密度相同),探头深度不同,因此对比乙、丙两图;同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相等,因此改变橡皮膜方向,U形管两侧液面高度差不变;保持金属盒位置不变,加入清水后液面升高,橡皮膜的深度变大,液体密度变小,但整体压强增大,因此U形管液面高度差变大。
【小问4详解】
戊、己实验中,探头深度不同且,但U形管两侧液面高度差,根据液体压强公式可知,戊中液体密度小于己中液体密度,因此能得出液体压强与液体密度有关的结论。
23. 在探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系时,小欣进行了如图所示的实验。
(1)你认为最合理的实验顺序应是________;
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小______(选填“大于”、“小于”或“等于”)它排开水所受的重力;按最合理的顺序,若空桶内原本装有少量水,则测出的______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。本实验______(选填“能”或“不能”)全面验证“阿基米德原理”。
(3)若利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中不需要弹簧测力计的是图______(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)所示步骤。
(4)实验完成后,小欣对实验装置进行了改进,如图所示,力传感器A上端固定在水平杆上,下端通过细线与正方体E()相连,水平升降台上放有溢水杯C和力传感器B,小桶D(不计质量)放在力传感器B上,溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。
①水平升降台匀速上升,当时,正方体E刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶D中,力传感器A的示数变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)力传感器B的示数变化量,从而验证了阿基米德原理。在这个过程中溢水杯对升降台的压力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
②当时,正方体E刚好浸没,再过一段时间后,发现力传感器A的示数比正方体E刚好浸没时大,则原因可能是_______________。
【答案】(1)丁甲乙丙
(2) ①. 等于 ②. 不变 ③. 不能
(3)乙 (4) ①. 等于 ②. 不变 ③. E吸水
【解析】
【分析】
【小问1详解】
实验要先测量出实心合金块的重力和空桶的重力,之后再将合金块浸入溢水杯中收集排开的水,最后测量桶和排开水的总重力,因此合理顺序为丁甲乙丙。
【小问2详解】
根据实验数据浮力为
排开水的重力
因此浸在水中的物体所受浮力等于排开水的重力;若空桶原本有少量水,测空桶重力时已经将原有水的重力计入空桶重力
原有水的重力被抵消,因此测出的不变;本次实验只验证了浸没在水中的下沉物体的情况,没有验证其他情况,因此不能全面验证阿基米德原理。
【小问3详解】
漂浮的物体浮力等于自身重力,不需要用弹簧测力计拉着物体浸没在液体中测量拉力,因此不需要弹簧测力计的是乙步骤。
【小问4详解】
力传感器A的示数
因此示数变化量,力传感器B的示数变化量等于排开水的重力,根据阿基米德原理,因此两者变化量相等;溢水杯中,放入物体后,物体对水的压力大小等于浮力,浮力等于溢出的水的重力,溢出的水流出后,溢水杯总重力不变,因此溢水杯对升降台的压力不变。
力传感器A的示数,示数变大说明浮力减小,若E具有吸水性,E的总重力会变大,但E的体积基本不变,所以基本不变,因此A示数变大。
24. 小琴探究“影响浮力大小的因素”,进行了如图所示的操作步骤。
(1)D中弹簧测力计的示数为_______N,由步骤A、C、D得出:物体受到的浮力大小与物体_______无关;由A、D、E得出:当物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越_______;
(2)金属块的密度_______,在实验中,若先完成步骤C,再完成步骤A,则所测金属块的密度_______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(3)步骤B和步骤D中金属块下表面受到的水的压力之差可能是_______(选填“0.8N”、“1N”或“2.2N”)。
(4)实验完成后,小琴还想利用图A中的金属块来测某种液体的密度,设计如下方案:
①将装有适量细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量待测液体的长方体透明薄壁容器中,待圆筒静止后,在圆筒上对应液面的位置标记一点A,并在长方体容器上标出此时的液面位置标为MN(如图甲所示);
②然后将金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入待测液体中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),在长方体容器上标出此时的液面位置为PQ(如图乙所示);
③再向长方体容器中缓慢注入待测液体至___________与MN在同一水平面上。测出PQ与此时液面的距离为,PQ与MN的距离为(图未画出)。若圆筒的底面积为S,长方体容器的底面积为4S,不计细线的质量和体积。该液体的密度的表达式为__________(用和和表示)
【答案】(1) ①. 2.8 ②. 浸没深度 ③. 大
(2) ①. ②. 偏小
(3)2.2N (4) ①. A ②.
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计分度值为0.1N,D中指针指向2.8N,故示数为2.8N; 步骤A、C、D中,液体密度、物体排开液体体积相同,只有物体浸没深度不同,浮力大小相同,因此得出浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关; 步骤A、D、E中,物体排开液体体积相同,E中盐水密度更大,弹簧测力计示数更小,浮力更大,因此得出:排开体积一定时,液体密度越大,浮力越大。
【小问2详解】
金属块完全浸没在水中受到的浮力
金属块体积
金属块质量
金属块密度
若先做C再做A,金属块从水中取出后表面沾水,测得的重力G偏大,根据,G增大后计算得到的密度值偏小。
【小问3详解】
根据浮力产生原因, B中金属块部分浸入,上表面压力为0,下表面压力
D中金属块完全浸没,下表面压力(,是D中金属块上表面受到的水的压力), 因此压力差,选项中只有2.2N符合。
【小问4详解】
图甲中,圆筒所受浮力等于圆筒和沙子的重力
图乙和图丙相比,浮力相等,相等,A点在水面下的深度相等,所以乙图中,A点到水面PQ的距离应该等于,A点到MN的距离应该等于,图乙和图甲相比
金属块的体积
由图甲图乙可知
即
解得
四、综合应用题(本题共3个小题,25题6分,26题8分,27题8分,共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分)
25. 2026年米兰冬奥会,中国选手宁忠岩以破奥运纪录的1分41秒98夺得速度滑冰男子1500米金牌,如图所示。若举着国旗的运动员和冰刀的总质量为75kg,双脚站立时冰刀与冰面的总接触面积取,求:
(1)穿冰刀的运动员站立时对冰面的压力;
(2)运动员双脚站立时冰刀对冰面的压强。
【答案】(1)
750N (2)
【解析】
【小问1详解】
运动员站立在水平冰面上,运动员对冰面的压力等于运动员和冰刀的总重力,因此运动员对冰面的压力
【小问2详解】
冰刀与冰面总接触面积
运动员双脚站立时冰刀对冰面的压强
26. 如图甲,是我国自主研发的具有多项发明专利的深海养殖网箱。其结构如图乙所示,该设备由储水浮舱、网箱、竖直缆绳及海底系泊锚组成,通过调节浮舱水量和缆绳长度控制浮力与缆绳拉力,实现模块化安装并提升抗风浪稳定性。在无风浪的状态下,储水浮舱(装有水)和网箱的总重力为,网箱材料排开海水的体积为,储水浮舱总体积,有的体积露出海面,两根缆绳有拉力。(缆绳、系泊锚的体积忽略不计,取)求:
(1)在图乙中画出储水浮舱在无风浪状态下受到浮力的示意图,并标出储水浮舱所受浮力大小;
(2)在无风浪的状态下,缆绳的总拉力;
(3)台风来临,系泊锚会自动缩短缆绳,使整个浮舱完全浸没,同时缆绳的总拉力变为,请判断储水舱应向外排水还是向内注水,并计算排出水或注入水的重力。
【答案】(1)
(2)
;
(3)
应向外排水,
【解析】
【分析】先计算储水浮舱排开海水的体积,由阿基米德原理求出浮力大小,根据浮力的作用点、方向即可作图。将储水浮舱和网箱视为整体,因为整体受力平衡,所以先计算网箱和储水浮舱受到的总浮力,再用根据力的平衡条件求得缆绳的总拉力。台风来临,因为浮舱完全浸没后排开海水体积变大,总浮力变化,缆绳拉力变为定值,所以先计算浮舱完全浸没时整体的总浮力,再根据受力平衡求出此时整体的总重力,与原来的总重力比较判断是排水还是注水,最后计算出排出或注入水的重力。
【小问1详解】
由题意得,储水浮舱排开海水的体积
根据阿基米德原理,储水浮舱受到的浮力
浮力方向竖直向上,作用点画在储水浮舱重心处,据此作图。
【小问2详解】
将储水浮舱和网箱视为整体,总排开海水体积为
整体受到的总浮力
整体静止,根据力的平衡条件,向上的总浮力等于向下的总重力与缆绳总拉力之和,即 , 因此缆绳总拉力
【小问3详解】
整个浮舱完全浸没后,整体总排开海水体积
此时整体的总浮力
整体受力平衡,满足 ,其中
代入数据得
,说明总重力,需要减少
因此储水浮舱应向外排水,排出水的重力为
27. 如图甲所示,小霍同学在学习完浮力压强的有关知识后自制了一个潜水艇模型,该模型的质量为3kg,可以看作是一个底面积为,高为40cm的长方体。如图乙所示,容器的底面积为,高为71cm,初始时刻容器中水深50cm,现将模型缓慢放入容器内静止(整个过程,模型底部始终能与液面保持平行,不考虑液体扰动等因素),求:
(1)模型在水中静止时受到的浮力大小;
(2)放入模型后,容器底部所受水的压强;
(3)小霍同学了解到可通过放置实心压载金属的方式来改变潜水艇的位置,现要让该模型从(2)问的基础上刚好向下移动16cm,可以将压载金属固定在模型上方或下方,如图丙、丁,请你选择可行的方案,并计算出所需压载金属的体积。(已知该压载金属的密度为,形状为柱形,底面积为,全过程压载金属能牢牢固定在模型上)
【答案】(1)30N (2)
(3)选择丙方案,所需压载金属的体积为
【解析】
【小问1详解】
模型重力
模型体积
若模型完全浸没,其受到的最大浮力
因最大浮力大于重力,模型静止时处于漂浮状态,此时模型受到浮力
【小问2详解】
模型排开水的体积
水面上升高度
放入模型后容器内的总水深
此时总水深,水未溢出,因此容器底部受水的压强
【小问3详解】
模型漂浮时浸入的深度为
原模型底部距离容器底部
模型向下移动16cm后,新位置底部距离容器底
分析丁方案,设加入压载金属后液面上升,根据,由可得系统排开水的体积增量。由容器内体积关系,排开体积增量等于液面上升增加的体积,即。又因模型相对容器下移16cm,实际排开体积增量还满足
代入数据化简得
解得
计算得出液面上升高度为负值,不符合实际情况,故丁方案不可行。
分析丙方案,同理,若将压载金属固定在上方且假设水不溢出,由容器内排开水体积增加量等于模型新浸入体积建立等式
解得液面需上升,此时液面总高度达到
该高度已超过容器高度71cm,水必定溢出。
水溢出后,最终实际液面高度即为容器高71cm,实际液面上升量
模型及其上方金属的总浸入深度
已知模型高40cm,因此上方压载金属浸入水中的深度
新平衡状态下的总排开体积
此时系统受到的总浮力
由受力平衡可知,压载金属的重力
压载金属的体积
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重庆八中2025—2026学年度(下)初二年级期中考试
物理试题
(全卷共四个大题,满分100分,考试时间90分钟)
(本试卷中取,)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 下面对于生活中物理量的估测正确的是( )
A. 1个鸡蛋的质量为1kg
B. 物理课本平放在桌面上的压强为2000Pa
C. 宏帆教室的大气压约为
D. 小帆同学漂浮在海面上的浮力约为500N
2. 关于压力压强,下列说法正确的是( )
A. 静止在水平地面上的物体,对水平地面的压力与重力大小一定相等
B. 液体压强公式,h指该点在液体中所处的高度
C. 液体对容器侧壁有压强,是因为液体具有流动性
D. 物体的底面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
3. 关于浮力,下列说法正确的是( )
A. 在水中下沉的金属块不受浮力
B. 浮力是由于物体上下表面的压力差产生的
C. 物体浸没在水中的深度越深,所受浮力越大
D. 物体排开水的体积越大,它在水中所受的浮力就越大
4. 如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A. 铁轨铺在枕木上 B. 压路机的碾子质量大
C. 滑雪板面积大 D. 货车装有许多轮子
5. 如图所示的实例中,主要利用连通器原理工作的是( )
A. U形“反水弯” B. 活塞抽水机
C. U形管压强计 D. 盆景供水器
6. 关于如图所示的小实验,说法正确的是( )
A. 图甲:用注射器给病人注射药物利用了大气压
B. 图乙:杯子中的水不会流出,说明大气压强的存在
C. 图丙:连通器中装入的液体不流动时,各容器中的液面一定保持相平
D. 图丁:向纸片中间吹气会看到纸片向中间靠拢,说明气体流速大的地方压强大
7. 如图所示的实例中,说法正确的是( )
A. 图甲,盐水选种时,上浮的种子密度更小,应该被选用
B. 图乙,航空母舰上的舰载机起飞后,航母受到的浮力不变
C. 图丙,“奋斗者号”潜水艇在海中悬浮时的浮力大于漂浮时所受浮力
D. 图丁,柱形桥墩受到的浮力大小随着河流水位下降而减小
8. 水平桌面上有两个完全相同的甲乙柱形容器分别装有质量相等的盐水和清水,杜老师先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗(忽略清水和盐水质量的变化),草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示,下列判断正确的是( )
A. 草莓a的密度大于草莓b的密度
B. 草莓c在盐水和清水中受到的浮力相等
C. 两容器中有草莓时,乙容器对水平桌面的压强大
D. 两容器中有草莓时,盐水对容器底部的压强比水对容器底的压强大
9. 如图所示,甲乙丙三个完全相同的容器放在水平桌面上,装有同种液体。将体积相同的三个正方体ABC分别放入容器中,物体静止时三个容器的液面恰好相平,则下列正确的是( )
A. 三个物体的重力
B. 三个物体下底面受到的液体压力
C. 容器对桌面的压强
D. 取出三个物体,三个容器中液体对容器底压强的变化量相等
10. 广场上的合金雕塑需要石材做基石,现将质量分布均匀的正方体合金甲和正方体石材乙放在水平地面上如图所示,甲、乙对地面的压强相等,则下列说法正确的是( )
A. 甲的密度小于乙的密度
B. 甲对地面的压力大于乙对地面的压力
C. 将甲沿竖直方向切去一半后,甲剩余部分对地面的压强小于乙对地面的压强
D. 将甲、乙沿水平方向切去相同的厚度后,甲剩余部分对地面的压强小于乙剩余部分对地面的压强
11. 如图甲所示,有两个完全相同的足够高的薄壁轻质圆柱形容器,分别盛有深度相同的水和未知液体,放在水平桌面上。现用弹簧测力计挂着一个圆柱体,先后逐渐浸入水和未知液体中(不考虑带出水和液体)。图乙、丙分别为弹簧测力计的示数F随着圆柱体下表面在水和未知液体中深度的变化图像,下列判断正确的是( )
A. 圆柱体的底面积为
B. 未知液体的密度为
C. 取下圆柱体放入未知液体中,圆柱体会悬浮
D. 图甲中,水对容器底部的压强大于液体对容器底部的压强
12. 水平桌面上有一质量为500g、底面积为的薄壁圆柱形平底溢水杯,杯底到溢水口的距离为20cm,内盛有的水,如图甲所示。然后将一个金属球用细线连接,挂在弹簧测力计下,缓慢浸入水中,完全浸没后(未接触溢水杯底),弹簧测力计示数为15N,溢出水的质量为400g,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 金属球的密度为
B. 图乙中,溢水杯对水平桌面的压强为2000Pa
C. 未放入金属球前,水对容器底部的压强为1750Pa
D. 将金属球从弹簧测力计取下,放入水中,待水面稳定后,溢水杯对水平桌面的压强为3000Pa
13. 小唐使用如图甲所示的“油提子”,体验了传统制麻油的过程。回家后,她设计了如图乙的模型来研究。“油提子”可以看作一个容积为、外底面积为的空杯子,“油提子”的杆可以视为轻质细杆,体积忽略不计。重力为5N的圆柱形容器中装有16cm深的水,将“油提子”开口朝上竖直缓慢浸入水中,其中细杆对“油提子”的力F随“油提子”下降距离h的关系如图丙所示。已知当时,水面跟“油提子”开口刚好齐平。下列说法不正确的是( )
A. 容器的底面积为
B. 当时,细杆对“油提子”的力的大小为4N
C. 整个过程中,容器对桌面的压强的最大值为2500Pa
D. 继续缓慢竖直下移,当“油提子”刚打满水时,松开细杆,待液面稳定后,水对容器底部的压强为1700Pa
14. 如图所示,实心圆柱体木块甲静置于水平桌面,其密度为,高为50cm,底面积为。右侧放置一底面积为的轻质薄壁圆柱形容器乙,内盛有深度为15cm的某种液体,容器高度为20cm。如果甲放入乙中触底,会溢出1.2kg的液体。(下列过程初始时刻液体深度仍为15cm)则下列说法正确的是( )
①若将甲竖直切下的1/2放入容器乙中,此时液体对容器底的压强为2000Pa;
②若将甲沿水平方向切去高度的部分,再将切去部分放入乙中,当时,容器对桌面的压强增加量为600Pa;
③若将甲沿水平方向切去的部分放入液体中静止后,再用体积忽略不计的细针按压,使其向下移动3cm,此时液体对物体底部的压强为1320Pa;
④若将甲沿水平方向切去后,并将切去部分放入乙中,若木块甲对桌面压力的变化量与容器乙对桌面压力的变化量之比为,则一定等于25cm。
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ②③④
二、填空题(每空1分,共14分)
15. 最著名的证明大气压存在的实验是__________实验。高压锅工作时,______(选填“有”或“没有”)利用大气压。
16. 如图甲所示是小强用水银做托里拆利实验时测量的数据,则此时的大气压强相当于______ mm高的水银柱产生的压强;如图乙所示,小强制成一个简易的气压计,把它从山脚带到山顶,则玻璃管内水柱的高度将______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
17. 卓卓将吸管的一端缠绕一些细铜丝,并用石蜡封口,自制了一个简易密度计。两个完全相同的容器分别装有甲、乙两种液体放在水平桌面上,将该密度计依次放入甲、乙两种液体中,静止时液面相平,如图所示。密度计在甲液体中受到的浮力_________在乙液体中受到的浮力,甲容器对桌面的压强_________乙容器对桌面的压强(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
18. 如图所示的杯子中装有适量的水,然然用吸管喝水时,每一口吸入水的质量相同。则然然吸第一口水,水对杯底压强的变化量为,杯子对桌面压强的变化量为;吸第二口水,水对杯底压强的变化量为,杯子对桌面压强的变化量为;则______,______(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
19. 底面积为的足够高的圆柱形容器中装有适量的液体,用细线悬挂物体A,物体A的密度为,当它有一半体积浸入液体中时,电子秤的示数为750g,如图甲所示。当把细线剪断,物体A浸没且沉底时,电子秤的示数为950g,如图乙所示,前、后两次容器内液面上升了2cm。则图甲中细绳的拉力为______N,液体的密度为__________。
20. 如图甲为西汉时期的计时工具青铜漏壶。如图乙为小莉设计的漏壶模型,该模型由薄壁圆柱形容器、浮块和标有时间刻度的标尺构成,标尺重力不计,其底部与浮块相连。当向容器内匀速注水,标尺和浮块会随水面匀速上升,指针所指的标尺刻度即为此时的时间,因此根据图丙中上午10∶00的刻度位置可知上午9∶00的位置应该刻在标尺______处(选填“A”或“B”)。已知容器高为50cm,浮块重3N,浮块底面积,浮块高5cm。向容器内加入600g水时,浮块刚好漂浮;继续加水,当浮块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束,此时容器中的水的总质量为______kg。
21. 如图甲所示,轻质薄壁容器a、b静置于水平桌面上,b容器底面积为,两容器底部用细管相连(忽略细管的体积),边长为10cm,密度为的正方体A用长为5cm的细绳固定在容器底。初始时刻容器内装有一定量的水,物体A浸没,现打开阀门K使容器a里的水从底部放出直至水面稳定,全过程中a容器底部所受水的压力与放水体积的关系如图乙所示。不计轻绳质量和体积,不考虑容器壁沾水,求初始时刻细绳所受的拉力为________N;水面稳定后,在b容器内再放入一个底面积为,高为11.5cm的实心铁块时,此时水对容器底的压强为________Pa。
三、实验探究题(22题6分,23题8分,24题8分,共22分)
22. 小雷用压强计来探究“液体压强与哪些因素有关”,如图所示。
(1)实验中,压强计是通过U形管左右两侧液面的________来反映被测液体压强大小。
(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,如图甲所示,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)对比______两图可知,液体压强与液体深度有关;在图乙中,固定探头的橡皮膜在水中的深度不变,使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中两侧液面的高度差______(选填“不变”或“改变”);保持图丁中金属盒的位置不变,并将适量的清水倒入烧杯中搅匀后(未溢出),U形管中两侧液面的高度差______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小雷继续实验,将同一压强计的探头先后放入两种不同液体中,探头深度h及U形管两侧液面高度差,如图戊、己所示,根据此现象,小雷______(选填“能”或“不能”)得出液体压强与液体密度有关。
23. 在探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系时,小欣进行了如图所示的实验。
(1)你认为最合理的实验顺序应是________;
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小______(选填“大于”、“小于”或“等于”)它排开水所受的重力;按最合理的顺序,若空桶内原本装有少量水,则测出的______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。本实验______(选填“能”或“不能”)全面验证“阿基米德原理”。
(3)若利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中不需要弹簧测力计的是图______(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)所示步骤。
(4)实验完成后,小欣对实验装置进行了改进,如图所示,力传感器A上端固定在水平杆上,下端通过细线与正方体E()相连,水平升降台上放有溢水杯C和力传感器B,小桶D(不计质量)放在力传感器B上,溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。
①水平升降台匀速上升,当时,正方体E刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶D中,力传感器A的示数变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)力传感器B的示数变化量,从而验证了阿基米德原理。在这个过程中溢水杯对升降台的压力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
②当时,正方体E刚好浸没,再过一段时间后,发现力传感器A的示数比正方体E刚好浸没时大,则原因可能是_______________。
24. 小琴探究“影响浮力大小的因素”,进行了如图所示的操作步骤。
(1)D中弹簧测力计的示数为_______N,由步骤A、C、D得出:物体受到的浮力大小与物体_______无关;由A、D、E得出:当物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越_______;
(2)金属块的密度_______,在实验中,若先完成步骤C,再完成步骤A,则所测金属块的密度_______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(3)步骤B和步骤D中金属块下表面受到的水的压力之差可能是_______(选填“0.8N”、“1N”或“2.2N”)。
(4)实验完成后,小琴还想利用图A中的金属块来测某种液体的密度,设计如下方案:
①将装有适量细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量待测液体的长方体透明薄壁容器中,待圆筒静止后,在圆筒上对应液面的位置标记一点A,并在长方体容器上标出此时的液面位置标为MN(如图甲所示);
②然后将金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入待测液体中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),在长方体容器上标出此时的液面位置为PQ(如图乙所示);
③再向长方体容器中缓慢注入待测液体至___________与MN在同一水平面上。测出PQ与此时液面的距离为,PQ与MN的距离为(图未画出)。若圆筒的底面积为S,长方体容器的底面积为4S,不计细线的质量和体积。该液体的密度的表达式为__________(用和和表示)
四、综合应用题(本题共3个小题,25题6分,26题8分,27题8分,共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分)
25. 2026年米兰冬奥会,中国选手宁忠岩以破奥运纪录的1分41秒98夺得速度滑冰男子1500米金牌,如图所示。若举着国旗的运动员和冰刀的总质量为75kg,双脚站立时冰刀与冰面的总接触面积取,求:
(1)穿冰刀的运动员站立时对冰面的压力;
(2)运动员双脚站立时冰刀对冰面的压强。
26. 如图甲,是我国自主研发的具有多项发明专利的深海养殖网箱。其结构如图乙所示,该设备由储水浮舱、网箱、竖直缆绳及海底系泊锚组成,通过调节浮舱水量和缆绳长度控制浮力与缆绳拉力,实现模块化安装并提升抗风浪稳定性。在无风浪的状态下,储水浮舱(装有水)和网箱的总重力为,网箱材料排开海水的体积为,储水浮舱总体积,有的体积露出海面,两根缆绳有拉力。(缆绳、系泊锚的体积忽略不计,取)求:
(1)在图乙中画出储水浮舱在无风浪状态下受到浮力的示意图,并标出储水浮舱所受浮力大小;
(2)在无风浪的状态下,缆绳的总拉力;
(3)台风来临,系泊锚会自动缩短缆绳,使整个浮舱完全浸没,同时缆绳的总拉力变为,请判断储水舱应向外排水还是向内注水,并计算排出水或注入水的重力。
27. 如图甲所示,小霍同学在学习完浮力压强的有关知识后自制了一个潜水艇模型,该模型的质量为3kg,可以看作是一个底面积为,高为40cm的长方体。如图乙所示,容器的底面积为,高为71cm,初始时刻容器中水深50cm,现将模型缓慢放入容器内静止(整个过程,模型底部始终能与液面保持平行,不考虑液体扰动等因素),求:
(1)模型在水中静止时受到的浮力大小;
(2)放入模型后,容器底部所受水的压强;
(3)小霍同学了解到可通过放置实心压载金属的方式来改变潜水艇的位置,现要让该模型从(2)问的基础上刚好向下移动16cm,可以将压载金属固定在模型上方或下方,如图丙、丁,请你选择可行的方案,并计算出所需压载金属的体积。(已知该压载金属的密度为,形状为柱形,底面积为,全过程压载金属能牢牢固定在模型上)
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