全国初中物理自主招生专题大揭秘专题10大气及液体压强（学生版）

页一．选择题（共17小题）1．著名乒乓国手王皓拉出的弧圈球速度快，旋转强下沉快威力极大。如图所示是球在无风的情况下向右飞行时的情景，则下列说法正确的是（）A．乒乓球在空中高速前进是因为受到了球拍的撞击力 B．乒乓球将做匀速运动 C．乒乓球的下落速度会变快 D．乒乓球此时会受到一个向上的升力2．如图所示，圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，它们的底面积分别为200cm2和150cm2．容器甲中盛有10cm高的水，容器乙中盛有15cm高的酒精。若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后，剩余水对容器甲底部的压强为p水，剩余酒精对容器乙底部的压强为p酒精．（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）下列说法正确的是（）A．甲容器内水的质量为3kg B．乙容器内酒精对容器底部的压强为1.5×103帕 C．当质量m的范围为1.2kg＜m＜2kg时，才能满足p水＞p酒精 D．当质量m的范围为1.2kg＜m＜1.8kg时，才能满足p水＞p酒精3．在做托里拆利实验时，试管内不小心跑进了一个气泡，将水银柱分为两段。若气泡长1cm，两段水银长度之和为75cm，此时大气压强为（）A．76cm水银柱 B．75cm水银柱 C．55cm水银柱 D．无法确定4．如图所示，两端开口的弯管中充满液体，两端分别插入装有同种液体的两槽中，弯管顶部装有阀门S，A槽装水，h1＝0.8m，B槽装酒精，h2＝0.9m，弯管内，靠近A槽端内为水，靠近B槽端内为酒精（酒精密度ρ酒＝0.8×103kg/m3，g取9.8N/kg）。当阀门S打开后，液体将（）A．向右流 B．向左流 C．不流动 D．无法判断5．在一根左端封闭、右端开口的U形细玻璃管内注入水银并充满左端，两端水银面的高度差为20厘米，如图所示。若用拇指将开口端堵住，并将U形管的开口向下。松开拇指后，管内两侧水银面的位置应是图中的（）A． B． C． D．6．某同学为探究并亲身感受大气压的威力，进行马德堡半球实验（如图），把两个半径为R的带拉绳的硬质空心半球（不计重力）合在一起，抽去里面的空气，左侧拉绳系在墙上，该同学用力拉右侧的绳子，当拉力为F时两半球刚好被拉开。现将球半径改为2R，在同一地点重做实验，则下列两半球刚好被拉开时的力F′与F之间的关系最接近实际的是（）A．F′＝16F B．F′＝8F C．F′＝4F D．F′＝2F7．如图甲所示气缸中上下活塞横截面积SA＜SB，两活塞间用细杆相连，气缸内密闭一定量的气体，现将整个装置顺时针方向旋转90°，如图乙所示，则活塞相对原位置（）A．向左移动 B．向右移动 C．不动 D．由于内外气体的压强大小不变，以上三种情况都有可能8．活塞式抽水机模型，如图所示，当活塞不断上升时，拉力F的大小及水对活塞的压强p将（）A．F先增大后不变，p不变 B．F先减小后增大，p先减小后不变 C．F先增大后不变，p先减小后不变 D．F先减小后不变、p先增大后不变9．如图所示，将水银槽置于天平左盘中，玻璃管被支架固定，右盘中放入适量砝码，天平平衡。若大气压增大，则下列说法中正确的是（）A．天平的平衡并没有被破坏 B．天平不再平衡，若恢复平衡，需在右盘中增加适量砝码 C．天平不再平衡，若恢复平衡，需在右盘中减去适量砝码 D．无法确定10．如图，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，初始时两管水银面一样高，B管上方与大气相通。若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢上移一小段距离H，A管内的水银面相应升高h，则以下判断正确的是（）A．h＝H B．h C．h＝ D．＜h＜H11．有一个上细下粗的筒，下端用一薄片盖住后浸入水中（不计薄片重），薄片因受水的压力而不下落，如图所示。这时向筒内轻轻注入150克水后，恰能使薄片下落，那么下列做法中同样可使薄片下落的是（）A．在筒内轻轻注入150克水银 B．往筒内轻轻注入150克酒精 C．在筒内轻轻加入150克砝码 D．以上三种方法都可以12．如图所示，有一密闭的圆台形容器，内装一定质量的液体，如果把它倒置，液体对容器底面的压力、压强的变化是（）A．压力不变，压强增大 B．压力增大，压强减小 C．压力增大，压强增大 D．压力减小，压强增大13．如图所示，在一个开口锥形瓶内注入适量水，然后将它放在水平桌面上。此时水对锥形瓶底的压力为3牛；现在锥形瓶内放入一个重为G1的木块，水对锥形瓶底的压力变为4牛；在锥形瓶内再放入一个重为G2的木块，水对锥形瓶底的压力变为5牛。木块与锥形瓶始终不接触，则（）A．G1＜G2＜1牛 B．G2＜G1＜1牛 C．G1＝G2＝1牛 D．G1＞G2＞1牛14．如图所示，两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有不同的液体A和B，已知A液体的质量小于B液体的质量。下列措施中，有可能使两容器内液体对容器底部的压强相等的是（容器中有液体，也无液体溢出，液体密度比金属球密度小）（ρ铁＞ρ铝）（）A．分别从A、B中抽出相同质量的液体 B．分别从A、B中抽出相同体积的液体 C．分别在A、B中浸没相同质量的实心铁球和铝球 D．分别在A、B中浸没相同体积的实心铁球和铝球15．质量相等的甲、乙两个实心均匀正方体物块放在水平地面上，密度关系是ρ甲＞ρ乙。当在甲、乙两物块上分别放重为G1、G2的物体或分别施加竖直向上的力F1、F2（F1、F2均小于物块重力）时，甲、乙两物块对水平地面的压强相等，则G1与G2、F1与F2的大小关系是（）A．G1＞G2，F1＞F2 B．G1＞G2，F1＜F2 C．G1＜G2，F1＜F2 D．G1＜G2，F1＞F216．如图所示，两端开口的C形小管中充满水，A、B两端开口处均用手指堵住。若同时松开手指（）A．只有水从A端流出 B．只有水从B端流出 C．A、B两端同时有水流出 D．A、B两端都没有水流出17．如图所示，容器重为G1，放在水平桌面上，容器内盛有重为G2的液体。若用N1表示容器对桌面的压力，N2表示液体对容器底的压力，则N1和N2应满足（）A．N1＝G1+G2，N2＝G2 B．N1＞G1+G2，N2＞G2 C．N1＜G1+G2，N2＝G2 D．N1＝G1+G2，N2＞G2二．多选题（共2小题）（多选）18．在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示。现将左侧试管底部的阀门K打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，A、B、C液面相对各自原来的位置上升或下降的长度ΔhA、ΔhB和Δhc之间的大小关系为（）A．空气柱长度减小 B．空气柱长度增大 C．ΔhA＝ΔhB＞Δhc D．ΔhA＞ΔhB＞Δhc（多选）19．如图所示，小试管倒插在广口瓶内的水银中，此时试管恰好浮于水银面。现由于天气变化的原因，大气压强稍增大，其它条件不变，则（）A．试管略微下沉 B．试管内封闭气体的体积变大 C．试管内外的水银面高度差变大 D．试管内封闭气体的压强变大三．填空题（共7小题）20．如图所示，横截面积为S的容器内盛有部分水，水面上方压有一块横截面积也为S的活塞M，现在活塞的中央挖一面积为S0的小孔，小孔内塞入一木塞N．假设N与M之间、M与容器器壁之间紧密结合，且不考虑任何摩擦。已知水的密度为ρ水，当在N的上方放置一块质量为m的物块后，活塞M上升的距离为；木塞N下沉的距离。21．如图所示的容器A里封闭有气体，粗细均匀的玻璃管里有水银柱，若测得h1＝10cm，h2＝20cm，大气压强为1标准大气压，则可知A中气体的压强是Pa．（水银的密度为：13.6×103kg/m3）22．在一端封闭的玻璃管中，装入一段长5cm的水银，如果大气压强等于76cm水银柱所产生的压强，则如图所示的三种放置情况下，管中封闭气体的压强大小分别为：甲玻璃管内的气体压强等于是76cm水银柱产生的压强，乙玻璃管内的气体压强等于是cm水银柱产生的压强，丙玻璃管内的气体压强等于是cm水银柱产生的压强。23．如图所示，置于水平桌面上的一个密闭的圆锥形容器内装满了重力为G的某种液体。已知：圆锥形容器的容积公式为V＝，其中，R、h分别为容器的底面半径和高。则容器内的液体对容器侧面的压力大小为。24．U形管内注入适量的水银，然后在左右两管内分别注入水和煤油。两管通过水平细管相连，细管中的阀门将水和煤油隔离，两管中的水银面相平，如图所示。当阀门打开瞬间，细管中的液体会。（填“向左流动”、“向右流动”或“不动”）25．四川地震，牵动国人的心。地震造成了很多堰塞湖，武警叔叔立马支援在一线对堰塞湖进行处理，假设一块长方体石块堵住了水的去路，设水的密度为ρ，石块的质量为m，石块的左右侧面为正方形，边长为a，宽度为b，石块与地面足够粗糙，不会滑动，水若能推倒石块，我们为武警叔叔计算出石块的宽度b应该满足的条件是b＜。26．血管变细是“高血压”病的诱因之一。为研究这一问题，我们可做一些简化和假设：设血液通过一定长度血管时受到的阻力f与血液流速v成正比，即f＝kv（其中k与血管粗细无关），为维持血液匀速流动，在这血管两端需要有一定的压强差。设血管内径为d1时所需的压强差为Δp，若血管内径减为d2时，为了维持在相同时间内流过同样多的血液，此时血液的流速是原来的倍；阻力是原来的倍；血管两端的压强差必须变为原来的倍。四．实验探究题（共1小题）27．“加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递”，这个规律叫做帕斯卡定律。在图甲所示的连通器中，如果活塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不计，根据帕斯卡定律可以推得，作用在大、小活塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系：，根据这一关系式，如果小活塞的面积较小，那么在小活塞上加一个较小的力，就可以在大活塞上得到一个较大的力。如图乙所示的是液压千斤顶的剖面图。它是汽车等运输机械常备的维修工具，只要对杠杆施加一个不大的作用力F，就可以把一辆汽车顶起来而便于更换和修理轮胎。如果图示的千斤顶的大活塞面积是40cm2，小活塞面积是5cm2，杠杆上的．请回答：（1）“液压千斤顶”是根据制成的。（2）在使用中，杠杆OAB属于杠杆（选“省力”、“费力”或“等臂”）。（3）在某次维修时，维修师傅在B端施加了250N竖直向下的力，则通过A点作用在小活塞上的力是N，大活塞至多能顶起N的重物。（4）每次小活塞向下移动的距离大活塞向上移动的距离（选“大于”、“小于”或“等于”），请说出你判断的依据。五．计算题（共5小题）28．如图所示是一种水闸，闸门的底部与铰轴O相连，厚度不计的闸门高为H、宽为a。AB为一根不计质量的杆，A端通过铰链与闸门相连，B端通过铰链与地面相连，杆AB与地面成60°角，A端距离地面高h。已知水的密度为ρ，闸门右侧水位高为h，水对闸门的压力作用点等效在距离O点h高度处，试求杆AB对闸门的作用力。29．如图所示，两个密闭容器中均装满液体。容器中的大活塞面积为S2，小活塞的面积为S1，且S1：S2＝1：5。左边容器的大活塞与右边容器小活塞固定在一起。若在左边容器小活塞S1上加100N的压力，那么需在右边容器大活塞S2上加多大的压力才能使整个装置平衡？30．如图所示的连通器竖直高度为h，粗管横截面积为S，半径是细管的2倍，横管长为L，粗细与细管一样，先把体积为V的水银（ρ水银）注入连通器内，再从粗管一端灌水（ρ水），求灌满粗管中水银下降高度△h的表达式。31．如图甲所示，有两个质量分布均匀、不吸水的实心长方体A和B，已知：mA＝600g，SA＝100cm2，hA＝10cm，SB＝50cm2，hB＝4cm，B的密度大于水，B的质量为mx克（mx取值不确定），A、B表面的中央用一根长为L＝5cm的细线连接。如图乙所示，现将它们放入一个置于水平地面上的足够高的薄壁柱形容器中央处，容器底面积S容＝300cm2，细线的质量、体积等次要因素都忽略不计，且全程未被拉断，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。（1）求长方体A的重力；（2）小红同学沿容器壁缓慢加水，当加水质量为m1＝700g时，求水对容器底的压强p1；（3）在小红同学加水的过程中，细线拉力从0开始逐渐增大，当细线的拉力刚好不再变化时，求此时水对容器底的压强p2与mx的函数关系式。32．学习浮力、压强知识后，小明回家做了如下操作：将装有适量水的薄壁圆柱形容器（底面积为60cm2，高度为30cm）放在水平桌面上。用一根细绳吊着一实心、均匀、硬质工件AB（不吸水）浸入水中。工件重为12N，A、B部分均为圆柱形，A、B部分的高度均为10cm，A部分的横截面积为40cm2，B部分的横截面积为20cm2，如图，当A部分有6cm浸入水中时，容器中的水的深度为20cm。求：（1）此时水对容器底部的压强？（2）该工件的密度为多少g/cm3？（3）小明用细线吊着工件从如图位置缓慢竖直向下移动。当细线的拉力为7.6N时，工件向下移动的距离为多少cm？六．解答题（共8小题）33．一端开口的圆柱形容器的器壁厚度均匀，容器的内底面积S1＝200cm2，外底面积S2＝250cm2，将圆柱形容器（内有质量可忽略的空气）倒扣于水中静止时如图所示。已知容器内外液面的高度差h1＝5cm，容器口与容器外部波面的高度差h2＝8cm，大气压强取1.0×105Pa。求：（1）外部大气对容器底的压力；（2）容器口处的水产生的压强；（3）圆柱形容器所受的重力。34．众所周知，在通常情况下，质量不变的密封气体，当其压强变大时体积减小，反之，当气体压强减小时体积增大。有人尝试做这样一个实验；如图所示，甲、乙、丙三个相同的容器内盛有部分水并在竖直方向上依次放置。甲、丙两容器内的水通过细玻璃管相连，另外一根两端开口的细玻璃管的下端穿过甲容器底部插入乙容器水内，贴近甲容器水面有一个旋钮开关M，开关下方充满了水。乙、丙两容器内水面上方的气体通过细玻璃管相连。甲容器上方与大气相通；打开旋钮开关M，待重新平衡时，请推理出下列结论：（1）乙容器中气体体积；（填“增大”、“不变”或“减小”）（2）丙容器中气体体积；（填“增大”、“不变”或“减小”）（3）甲容器中的液面；（填“上升”、“不变”或“下降”）（4）乙容器中气体体积变化量丙容器中气体体积变化量。（填“大于”、“等于”或“小于”）35．如图甲所示，高度为16厘米的圆柱体A用细线系住后浸入水槽的水中，当圆柱体A有7/8的体积露出水面时，细线施加的拉力恰好为1牛顿。如图乙所示，用细线将圆柱体A拉入水槽中，当细线施加的拉力为A重的3/4时，圆柱体A有7/8的体积浸在水中。已知圆柱形水槽的底面积是圆柱体A底面积的6倍。（g取10牛/千克）求：（1）先后两次水对容器底部的压强差。（2）圆柱体A所受的重力。36．有一密度为ρl，半