專題18液體壓強實驗冷門問題

2022年中考物理三輪復(fù)習(xí)冷熱門與重點亮點專題練(全國通用)專題18液體壓強實驗冷門問題訓(xùn)練(共13道題)1.（2021江蘇泰州）小明為探究“影響液體內(nèi)部壓強的因素”，進行了如下實驗：（1）如圖甲，小明用手指輕按金屬盒上的橡皮膜，如果發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面發(fā)生靈活變化，說明該壓強計_________（選填“漏氣”或“不漏氣”）。（2）將壓強計金屬盒的橡皮膜朝上逐漸浸入水中某一深度處，如圖乙，則壓強計顯示的是橡皮膜________（選填“各個方向”、“上方”或“下方”）的水對它的壓強。（3）由乙、丙兩圖可知：深度相同時，液體的密度_________，壓強越大。【答案】①.不漏氣②.上方③.越大【解析】（1）[1]用手指輕按金屬盒上的橡皮膜，如果U形管中的液體能靈活升降，說明能夠正確測量壓強，說明裝置不漏氣。（2）[2]壓強計顯示的是橡皮膜面的壓強，所以是上方的水對它的壓強。（3）[3]由乙、丙兩圖可知，同一深度，丙密度大，壓強計兩邊液面差大，說明深度相同時，液體的密度越大，壓強越大。2.（2020山東青島）探究液體內(nèi)部壓強的特點：(1)用壓強計和盛有水的容器進行實驗，情形如圖甲所示。比較A、B可知：在液體內(nèi)部的同一深度，向______的壓強都相等；比較A、C可知：液體內(nèi)部壓強的大小跟______有關(guān)。(2)用如圖乙所示的容器也可以探究液體內(nèi)部的壓強。容器中間用隔板分成互不相通的左右兩部分，隔板上有一圓孔用薄橡皮膜封閉，橡皮膜兩側(cè)壓強不同時其形狀發(fā)生改變。用此容器進行的兩次實驗，情形如圖丙的D、E所示由此可推斷：a、b兩種液體密度的大小關(guān)系是ρa______ρb，a、c兩種液體密度的大小關(guān)系是ρa______ρc?！敬鸢浮?1)各個方向深度(2)小于大于【解析】(1)由圖可知，AB兩探頭方向不同，而U型管的液面高度差相同，說明在液體內(nèi)部的同一深度，液體向各個方向的壓強都相等。由圖可知，A中探頭深度更深，U型管的液面高度差更大，說明在液體內(nèi)部的壓強隨深度的增大而增大。(2)由圖可知，皮膜兩邊壓強相同，根據(jù)可得，b的液體密度更大。同理，a的密度大于c的密度。3．在探究“影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”實驗中：（1）小明同學(xué)在安裝好液體壓強計后，用恒定不變的力按壓住壓強計的橡皮膜，U型管內(nèi)水面出現(xiàn)高度差，如圖甲所示，持續(xù)一段時間后，發(fā)現(xiàn)U型管內(nèi)兩側(cè)液面的高度差保持不變，該同學(xué)的操作是為了______，得到的結(jié)果是______；（2）如圖甲用手按壓強計的橡皮膜，U型管內(nèi)水面出現(xiàn)高度差，將橡皮膜放入酒精中，U型管內(nèi)水面也出現(xiàn)高度差，這說明______；（3）若在使用壓強計前發(fā)現(xiàn)U型管中有高度差，通過______方法可以進行調(diào)節(jié)，A．從U型管內(nèi)向外倒出適量水；B．拆除軟管重新安裝：C．向U型管內(nèi)加適量水；（4）比較乙、丙實驗可知，液體內(nèi)部壓強與液體的______有關(guān)：攔河大壩做成上窄下寬的形狀，其原因可以用對比______兩圖所得出的結(jié)論進行說明?！敬鸢浮繖z查氣密性氣密性良好液體內(nèi)部有壓強B密度丙丁【解析】（1）U形管兩側(cè)液面差能產(chǎn)生壓強，據(jù)此能判斷裝置的氣密性，圖甲所示裝置中，持續(xù)一段時間后，發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)兩側(cè)液面的高度差保持不變，所以，該同學(xué)的操作是為了檢查氣密性，且得到的結(jié)果是氣密性良好。（2）用手按壓強計的橡皮膜和將橡皮膜放入酒精中，所起的效果是一樣的，都會給橡皮膜一個壓強，使U形管內(nèi)水面出現(xiàn)高度差，這說明液體內(nèi)部有壓強。（3）進行調(diào)節(jié)時，只需要將軟管取下，再重新安裝，這樣的話，U形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的（都等于大氣壓），當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中的液面就是相平的，故B正確。故選B。（4）比較乙、丙實驗知道，液體的深度相同時，圖丙中用的是鹽水，其密度大于酒精的密度，因此U形管內(nèi)水面出現(xiàn)高度差比較大，說明液體內(nèi)部壓強與液體的密度有關(guān)系。攔河壩做成上窄下寬，是因為液體的壓強隨著深度的增加而增加，壩底部受到的壓強較大，可以比較丙丁兩圖所得出的結(jié)論進行說明。4.（2020湖北咸寧）同學(xué)們利用壓強計等裝置“探究液體內(nèi)部壓強的規(guī)律”，進行了如下的操作。

(1)在使用壓強計前，發(fā)現(xiàn)U形管中兩側(cè)液面已有高度差(如圖甲所示)，接下來的操作是____(選填字母)；A．直接從U形管右側(cè)中倒出適量液體B．拆除膠管重新安裝(2)正確操作后，分析乙?丙兩圖的實驗現(xiàn)象，初步得出的結(jié)論是：同種液體中，液體壓強隨液體深度的增加而____，因此攔河大壩要做成____的形狀(選填“上窄下寬”或“上寬下窄”)；(3)玲玲保持丙圖中探頭的位置不變，并向容器內(nèi)加入適量的濃鹽水，她發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面的高度差又變大了，于是得出了“在同一深度，液體的密度越大，其內(nèi)部的壓強越大”的結(jié)論?她的操作不可靠，原因是加入鹽水后液面位置改變了，正確操作是應(yīng)將探頭適當(dāng)____(選填“上移”或“下移”)；(4)紅紅用丁裝置測量未知液體的密度：在左側(cè)加入適量的水，在右側(cè)緩慢倒入待測液體，直到觀察到橡皮膜相平，需要測量的物理量有____(多選)；A．右側(cè)待測液體到容器底的深度h1B．右側(cè)待測液體到橡皮膜中心的深度h2C．左側(cè)水到容器底的深度h3D．左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h4根據(jù)你選用的物理量推導(dǎo)出待測液體密度的表達式為____(用題中字母和表示)?【答案】(1)B(2)増大上窄下寬(3)上移(4)BD【解析】(1)使用壓強計前，發(fā)現(xiàn)U形管中兩側(cè)液面已有高度差，需要將軟管取下，再重新安裝，這樣的話，U形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的，當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中的液面就是相平的。故選B。(2)由乙丙兩圖可知，橡皮膜的方向相同，深度不同，深度越大壓強越大，可得出結(jié)論：同一液體，液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大，所以攔河大壩要做成上窄下寬的形狀。(3)探究液體內(nèi)部壓強與液體密度的關(guān)系，則應(yīng)保持深度不變，保持橡皮膜的位置不變，向容器內(nèi)加入適量的濃鹽水，液體深度增大了，沒有控制液體的深度不變，應(yīng)將探頭適當(dāng)上移，保持液體的深度不變。(4)在左側(cè)加入適量的水，測量左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h4，在右側(cè)緩慢倒入待測液體，直到觀察到橡皮膜相平，測量右側(cè)待測液體到橡皮膜中心的深度h2，橡皮膜變平可得p水=p液體ρ水gh4=ρgh2ρ=5.（2020黑龍江綏化）某同學(xué)用下列器材探究“液體內(nèi)部的壓強”。(1)他向圖甲的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水，紅墨水靜止時，U形管兩側(cè)液面高度______；(2)圖乙壓強計通過U形管兩側(cè)液面的______來反映橡皮膜所受壓強的大小，用手指按壓橡皮膜發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活，說明該裝置______；（填“漏氣”或“不漏氣”）(3)他把探頭放入水面下6cm處，探頭受到水的壓強是______Pa；繼續(xù)向下移動探頭，會看到U形管兩側(cè)液面的高度差變大，說明液體內(nèi)部的壓強與液體的______有關(guān)；(4)為了檢驗“液體內(nèi)部的壓強與液體密度有關(guān)”這一結(jié)論，他用圖丙的裝置，在容器的左右兩側(cè)分別裝入深度相同的不同液體，看到橡皮膜向左側(cè)凸起，則______側(cè)液體的密度較大。（填“左”或“右”）【答案】(1)相同或相等或相平(2)高度差不漏氣(3)600深度(4)右【解析】(1)由圖甲可知，向U形管內(nèi)注入適量的紅墨水，當(dāng)管內(nèi)的紅墨水靜止時，根據(jù)連通器原理，U形管左右兩側(cè)液面相平。(2)圖乙壓強計通過U形管兩側(cè)液面的高度差來反映橡皮膜所受壓強的大小，液面的高度差越大，說明橡皮膜所受壓強較大。用手指按壓橡皮膜發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活，說明該裝置不漏氣，如果裝置漏氣，擠壓橡皮膜，U形管兩邊也不會出現(xiàn)高度差。(3)探頭放入水面下6cm處，探頭受到水的壓強 p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa向下移動探頭，看到U形管兩側(cè)液面的高度差變大，說明液體內(nèi)部的壓強與液體的深度有關(guān)，深度越深，壓強越大。(4)相同深度，液體的密度越大，壓強越大，在容器左右兩部分分別裝入深度相同的不同液體，橡皮膜向左側(cè)凸起，說明橡皮膜右側(cè)的液體壓強較大，右側(cè)液體的密度較大。6．2020年11月10日，“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底，創(chuàng)造了10909m的中國載人深潛新紀錄，標志著我國在載人深潛領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。這激發(fā)了小楊同學(xué)探究液體內(nèi)部壓強的興趣，實驗如圖所示。（1）圖甲是U形管壓強計，金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用_______（選填“薄”或“厚”）一些的較好，從結(jié)構(gòu)來看，壓強計_______（選填“是”或“不是”）連通器。（2）比較圖乙、丙兩次實驗可知：同種液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而_______；比較乙，丁兩次實驗可初步判斷：液體內(nèi)部壓強與液體密度_______（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。（3）根據(jù)液體內(nèi)部壓強的規(guī)律可知，“奮斗者”號深潛到10000m時每平方米的艙體受到的海水壓力為_______N（取海水=1.03×103kg/m3），相當(dāng)于質(zhì)量為_______t的物體受到的重力。（4）若圖丁的實驗中U形管左右兩側(cè)水面的高度差為5cm，則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與管外大氣壓之差為_______Pa；在圖乙的實驗中，保持金屬盒位置不變，在容器中加入適量清水與其均勻混合后（液體不溢出），橡皮膜受到的液體壓強將_______（選填“變大”“變小”或“無法判斷”）。【答案】薄不是增大有關(guān)1.03×1081.03×107500增大【解析】（1）在實驗中，U形管壓強計金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用薄一些的為好，這樣在測量時會較靈敏，實驗效果明顯。壓強計一端被封閉，不符合“上端開口，底部連通”這一特點，因此，不是連通器。（2）比較圖乙、丙兩次實驗可知，液體的密度不變，探頭的深度不同，且探頭的深度越大，U形管兩邊液面的高度差越大，可得同種液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大。比較乙，丁兩次實驗，探頭在液體中的深度相同，U形管中液面的高度差不同，說明液體的密度不同，可見在同一深度，液體壓強與液體的密度有關(guān)。（3）“奮斗者”號深潛到10000m時受到海水產(chǎn)生的壓強p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa每平方米的艙體受到的海水壓力F=pS=1.03×108Pa×1m2=1.03×108N物體的質(zhì)量=1.03×107kg（4）橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差約為p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa由圖乙可知，金屬盒下降的深度和U形管兩側(cè)液面的高度差相同，由于U形管內(nèi)裝有水，由p=ρgh可知容器內(nèi)液體是水，保持金屬盒位置不變，在容器中加入適量清水與其均勻混合后（液體不溢出），金屬盒在水中的深度增大，壓強增大。7.如圖甲所示，容器中間用隔板分成大小相同且互不相通的A，B兩部分，隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉。橡皮膜兩側(cè)壓強不相等時，會向壓強小的一側(cè)凸起。小蕓同學(xué)用該裝置做“探究液體壓強是否跟液體密度、液體深度有關(guān)”的實驗。（1）探究“液體壓強與液體密度的關(guān)系”時，應(yīng)保持容器中A、B兩側(cè)液體的______相同。（2）探究“液體壓強與液體深度的關(guān)系”時，小蕓同學(xué)在A、B兩側(cè)倒入深度不同的水后，實驗現(xiàn)象如圖乙所示。由該實驗現(xiàn)象得出結(jié)論：在液體密度相同時，液體深度______，液體壓強越大。（3）請從實驗設(shè)計的合理性、實驗過程的可操作性、實驗結(jié)果的可靠性等方面寫出一條評估意見：_________。甲甲乙ABAB【答案】（1）深度（2）越大（3）對不透明液體體積，不便觀察（或由于容器壁、隔板既不透明又無刻度，不易測準A、B兩側(cè)液體的深度或橡皮膜的彈性好壞，影響實驗效果等）【解析】（1）要利用控制變量法來研究。因為本實驗?zāi)康氖翘骄恳后w壓強是否跟液體密度、液體深度有關(guān)，所以在探究“液體壓強與液體密度的關(guān)系”時，要保持另一個物理量不變，也就是深度不變。（2）探究“液體壓強與液體深度的關(guān)系”時，液體都是水，也就是保持密度不變，根據(jù)圖乙橡皮膜凸起現(xiàn)象知道液體深度大，液體壓強越大。（3）影響實驗效果的因素很多，比如使用的水要干凈透明。8.（2020甘肅天水）在“探究液體壓強的特點”實驗中，小明進行了如下的猜想：猜想一：液體內(nèi)部壓強大小可能與液體深度有關(guān)。猜想二：液體內(nèi)部壓強大小可能與液體密度有關(guān)。猜想三：液體內(nèi)部壓強大小可能與方向有關(guān)。為了驗證以上猜想，小明進行了如圖所示的操作：（1）實驗過程中探頭受到的液體壓強大小是通過反映的。（2）為了驗證猜想一，應(yīng)選擇兩組實驗對比，可初步驗證出猜想一是正確的。（3）探究液體壓強與液體密度的關(guān)系時，對比乙、丙兩組實驗，小明可得出的結(jié)論是：當(dāng)液體深度相同時，液體的密度越大，液體的壓強就越?！敬鸢浮浚?）U形管兩邊液面的高度差；（2）甲、乙；（3）大。【解析】（1）根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實驗過程中探頭受到的液體壓強大小是通過U形管兩邊液面的高度差反映的；（2）為了驗證猜想一，即研究液體內(nèi)部壓強大小可能與液體深度有關(guān)，要控制液體密度相同，故應(yīng)選擇甲、乙兩組實驗對比，可初步驗證出猜想一是正確的；（3）探究液體壓強與液體密度的關(guān)系時，對比乙、丙兩組實驗，丙中U形管兩邊液面的高度差大，小明可得出的結(jié)論是：當(dāng)液體深度相同時，液體的密度越大，液體的壓強就越大。【點評】本題探究影響液體壓強大小的因素，考查轉(zhuǎn)換法、控制變量法的運用。9.（2020南京）小明和小華利用壓強計、刻度尺和裝有適量水的容器，探究液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系，如圖所示：(1)圖甲中金屬盒在水中的深度為______cm；(2)比較兩圖可知，液體內(nèi)部壓強隨深度的增大而______；(3)比較兩圖，小明認為：液體內(nèi)部某處到容器底的距離越大，其壓強越小。為研究此問題，小華在乙圖中保持金屬盒的位置不變，往容器內(nèi)加水，當(dāng)水面到容器底的距離L滿足條件：______，對比甲圖，可說明小明的觀點是錯誤的?！敬鸢浮?1)7(2)增大(3)L≥18cm【解析】(1)圖甲中金屬盒在水中的深度為16cm9cm=7cm(2)比較兩圖可知，液體的密度相同，深度越深，液體壓強越大，可以得到液體內(nèi)部壓強隨深度的增大而增大。(3)圖甲中金屬盒在水的深度是7cm，往容器內(nèi)加水，此時金屬盒在水的深度h≥7cm水面到容器底的距離L≥11cm+7cm=18cm此時金屬盒受到的壓強大于甲圖中的壓強，可說明小明的觀點是錯誤的。10．在探究“液體內(nèi)部壓強特點及影響因素”的實驗中：（1）如圖甲所示，將有橡皮膜的薄壁玻璃管豎直插入水槽中，發(fā)現(xiàn)橡皮膜向內(nèi)部凹陷，此現(xiàn)象說明：液體有向__________的壓強（選填“上”或“下”）。（2）比較實驗1可知，液體內(nèi)部壓強與______有關(guān)；比較實驗2可知，液體內(nèi)部壓強與______有關(guān)。（3）為了進一步研究在同一深度，液體向各個方向的壓強是否相等，他們應(yīng)控制的量有______和______，要改變的是______。（4）將玻璃管中的水倒掉，擦干。向玻璃管中分別裝入不同質(zhì)量的細沙，將其豎直緩慢插入水中，直至橡皮膜相平，測得每一次橡皮膜在水中受到的壓強，實驗數(shù)據(jù)如下表，請根據(jù)表格中數(shù)據(jù)完成填空：實驗次數(shù)123沙子的質(zhì)量/g102030橡皮膜在水中受到的壓強/Pa125250375將裝有20g細沙的玻璃管豎直放入另一種液體中使橡皮膜水平，測得橡皮膜的深度為1cm，這種液體的密度是______g/cm3（g取10Nkg）【答案】上深度液體密度液體密度金屬盒所在深度金屬盒方向2.5【解析】（1）橡皮膜向玻璃管內(nèi)部凹陷，說明水對橡皮膜有向上的壓強。（2）比較實驗1可知，液體相同，金屬盒越深，壓強計高度差越大，故密度一定時，液體內(nèi)部壓強與深度有關(guān)；比較實驗2，金屬盒深度相同，液體密度不同，水密度大，壓強計高度差大，故深度一定時，液體內(nèi)部壓強與液體密度有關(guān)。（3）為了進一步研究在同一深度，液體向各個方向的壓強是否相等，根據(jù)控制變量法，需要控制液體密度、金屬盒深度一樣，改變金屬盒朝向。（4）由表格知，20g細沙產(chǎn)生壓強為250Pa，裝有20g細沙的玻璃管豎直放入另一種液體中使橡皮膜水平，液體密度為11．下表是小利同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置探究液體壓強規(guī)律時所測得的部分數(shù)據(jù)．實驗次數(shù)深度h/cm橡皮膜在水中的方向U形管左右液面高度差△h/cm13朝上2.626朝上5.439朝上8.249朝下8.059朝左8.269朝右8.2（1）實驗時通過觀察來判斷液體內(nèi)部壓強的大小；實驗所得的數(shù)據(jù)有一組是錯誤的，其實驗序號為．（2）通過分析比較實驗序號的數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同種液體內(nèi)部，深度越深，壓強越大．請列舉出一個與此相關(guān)的實例：．【答案】（1）U形管左右液面高度差；4；（2）1、2、3；攔河大壩上窄下寬．【解析】（1）實驗中通過U形管兩邊液面的高度差來判斷液體內(nèi)部壓強的大?。辉谝后w內(nèi)部的同一深度液體向各個方向的壓強相等，第4次朝下的實驗中，實驗裝置中左右液面的高度差△h=8.6cm與第3次和第5、6次不同，顯然錯誤；（2）1、2、3三組數(shù)據(jù)同種液體，橡皮膜的方向相同，深度不同，深度越大壓強越大，可得出結(jié)論：在同種液體中，液體內(nèi)部產(chǎn)生的壓強隨深度的增加而增大；同種液體內(nèi)部，深度越深，壓強越大，與此相關(guān)的實例是攔河大壩上窄下寬；深海潛水要穿抗壓潛水服等．12.在“探究影響液體壓強大小的因素”實驗中，已知（a）中裝有水，（b）、（c）中裝有同種液體鹽水。老師用壓強計做了如圖所示的（a）、（b）、（c）三次實驗。比較實驗（a）、（b）可知液體壓強與液體的有關(guān)；比較實驗（b）、（c）可知液體壓強與液體的有關(guān)?！敬鸢浮棵芏壬疃取窘馕觥繉嶒灒╝）、（b）可知液體種類不同，即密度不等，深度相同產(chǎn)生的壓強不同，說明液體壓強與密度有關(guān)；實驗（b）、（c）可知液體種類相同，即密度相等，深度不同產(chǎn)生的壓強不同，說明液體壓強與深度有關(guān)。13．如圖為“探究影響液體內(nèi)部壓強的因素”的實驗情景，甲、乙、丙燒杯內(nèi)液面相平，所用的壓強計均相同。（1）壓強計是通過U形管_______