第04章 压强和浮力（A卷基础篇）（解析版）

班级姓名学号分数第四章《压强和浮力》测试卷（A卷）（时间：60分钟，满分：100分）一、单项选择题（共36分，每小题3分）1．如图1所示的四种事例中，为了减小压强的是图图1ABCD压路机的碾子质量很大安全锤头部做成锥形载重汽车的车轮宽且多盲道上有凸起的圆点【答案】A【解析】A.载重汽车的车轮宽且多,是为增大受力面积、减小压强，A选项符合题意；BD.安全锤头部做成锥形和盲道上有凸起的圆点都是为减小受力面积、增大压强的；C.压路机的碾子质量很大是用增大压力的方法增大压强的。故选A。2．平放在水平地面上的砖，沿竖直方向截去一半，则余下的半块与原来的整块相比A．对地面的压力不变B．对地面的压强不变C．对地面的压强变为原来的一半D．密度为原来的一半【答案】B【解析】砖对地面的压强由压力和受力面积两个因素共同影响。把砖沿竖直方向截去一半，则余下的半块与原来的整块相比，压力减小一半，同时受力面积也减小一半，二者的比值不变，所以压强不变。故选B。3．春天是放风筝的好季节。风筝在空气中飞行利用了下列什么原理【答案】【解析】风筝在空中飞行时，风筝上方的空气流速大压强小，风筝下方的空气流速小压强大；风筝上、下方所受到的压力差形成向上的升力。故选。4．将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿泉水瓶所受浮力的分析中，错误的是A．矿泉水瓶受到水对它的浮力B．浮力的方向竖直向上C．排开水的体积越大，受到的浮力越大D．浸没后，压入越深，受到的浮力越大【答案】D【解析】浸在液体中的物体要受到液体对它竖直向上的浮力；排开水的体积越大，受到的浮力越大；浸没后排开水的体积不变，受到的浮力也将不变。故选D。5．A．靠自身重力流入试管B．被真空试管吸入试管C．由血压压入试管D．通过吸气把血液压入试管图2图2【答案】C【解析】人体内部的血液是有压强的。将导管一端的针头插入被检者的静脉血管中，另一端的针头插入真空试管内，因真空采血管内的压强极小，所以血液就会在血压的作用下将血液自动的压入采血管中。故选C。6．如图3所示，小试管在直径略小于大试管的直径。现在大试管内装满水，然后套入小试管（无水），然后装置倒立，这时我们观察到的现象是A．小试管被流水带出大试管B．小试管内也会充满水C．小试管内会有部分水进入D．小试管在大试管内上升图3图3【答案】D【解析】装置倒置后，大试管中的水由于重力的作用，会流下来，小试管上方的空间的压强减小，小于外界大气压，小试管就在大气压的作用下，被压着向上运动。所以会看到小试管在大试管中上升．故选D。7．一位中学生站在水平地面上，他对地面的压强最接近于A．1.2×103帕B．1.2×104帕C．1.2×105帕D．1.2×106帕【答案】B【解析】中学生平均体重约为600N，两脚的总面积约为0.04m2，则他对地面的压强为：p=故选B。8．把重5N、体积为0.6cm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是A．物体上浮、F浮=6NB．物体悬浮、F浮=5NC．物体漂浮、F浮=5ND．物体沉在水底、F浮=6N【答案】C【解析】假设体积为0.6cm3的物体能浸没于水中，则F浮=ρ液gV排=1.0g/cm3×10N/kg×0.6cm3=6N，大于物体自身的重力，因此物体最终漂浮于水面上，由漂浮条件可得F浮=G=5N。故选C。9．一艘轮船从长江驶入东海，比较轮船在长江与东海里所受的浮力，下列说法中正确的是A．由于轮船始终浮在水面上，所以它受到的浮力不变B．由于海水的密度大，所以轮船在海洋里受到的浮力大C．由于轮船排开海水的体积小，所以它在海洋里受到的浮力小D．由于轮船排开海水的体积大，所以它在海洋里受到的浮力大【答案】A【解析】轮船是漂浮在水面上，即F浮=G船，它从长江驶入东海时，船的自身重力没有变化，所以轮船在江水里和海洋里受到的浮力一样大。所以应选A。故选A。10．在窗子密闭的旅行车上备有逃生锤，遇到紧急情况时，乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生，图4中的四把铁锤，质量相同，形状不同。为了更容易打破玻璃，应该选择的铁锤是AB图4CDAB图4CD【答案】D【解析】在压力一定时，减小逃生锤和玻璃的受力面积，可以增大逃生锤对玻璃的压强，这样力的作用效果最明显，以便打破玻璃顺利逃生。故选D。11．将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端（能使铅笔竖直浮在液体中），这就制成了一个很有用的土仪器。将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图5所示。对于这个土仪器所运用的知识或用途，下列说法中错误的是甲图5乙丙甲图5乙丙A．运用了二力平衡的知识B．运用了物体的漂浮条件C．用它可以比较不同液体密度的大小D．用它可以测出液体密度的大小【答案】D【解析】此土仪器是根据物体的漂浮条件制成的，物体受到的浮力和重力是一对平衡力，A、B选项正确。它漂在不同密度的液体里，所受浮力大小是不变的，都等于土仪器自身的重力。根据阿基米德原理，浮力不变时，V排越大ρ液越小，因此根据它浸入液体里的体积多少来比较液体的密度。此土仪器不能具体测出液体密度的大小，因为还没有将它准确地标上刻度。故选D。12．如图6所示，盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N，高9cm，底面积30cm2；杯内水重2N，水深6cm，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列说法中正确的是A．水对杯底的压强为900PaB．水对杯底的压力为2NC．水杯对桌面的压强为1000PaD．水杯对桌面的压力为2.8N图6图6【答案】C【解析】(1)杯内水的深度：h＝6cm＝0.06m，水对杯底的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa。水对杯底的压力：F＝pS＝600Pa×30×10－4m2＝1.8N，故A、B错误。(2)G水＝2N，在水平桌面上，杯对桌面的压力：F′＝G水＋G杯＝1N＋2N＝3N，杯对桌面的压强：p′＝eq\f(F′,S)＝eq\f(3N,30×10－4m2)＝1000Pa，故C正确、D错误。故选C。二、多项选择题（共15分，每小题3分。每小题选项全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分）13．在图7所示的装置中，利用连通器原理工作的是B.茶壶B.茶壶A.活塞式抽水机D.船闸C.洗手池下水的回水管图7【答案】BCD【解析】茶壶、洗手池下水的回水管、船闸都是利用连通器原理工作的；活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处的。故选BCD。14．如图8所示事例中，属于利用大气压原理工作的是C.吸盘式挂物钩C.吸盘式挂物钩吸在墙壁上D.用离心式水泵把水抽到高处B.用注射器吸取药液A.用回水管的“水封”阻隔臭气图8【答案】BCD【解析】用回水管的“水封”阻隔臭气，利用的是连通器原理；用注射器吸取药液、吸盘式挂物钩吸在墙壁上、用离心式水泵把水抽到高处都属于利用大气压原理工作的。故选BCD。15．如图9所示，①②③④为探究物理规律的四个实验，abcd为物理规律的应用实例，箭头表示规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的是AB图9CDAB图9CD【答案】ABD【解析】A.护航编队一般采用前后护航形式，对应的原理是流体压强与流速的关系；B.钢铁制成的轮船能漂浮在水面上，与撑开的牙膏皮漂浮在水面上的道理是相通的；C.吸盘是利用大气压强的原理来工作的，和液体压强与深度的关系无关；D.天坛回音壁与回声的原理是相同的。故选ABD。16．图10是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，它最大下潜深度可达到7km，拥有无动力下潜、上浮先进技术，具有近底自动航行和悬停定位等多项先进功能。其中“深海潜水器无动力下潜、上浮技术”主要是在潜水器两侧配备4块压载铁，质量可以根据不同深度与要求调整。1标准大气压近似取1.0×105Pa，海水密度近似取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，下列说法正确的是A．水下7km处的压强约为700个标准大气压B．潜水器从60m深处下潜到70m深处的过程中，受到的浮力变大C．潜水器在水面下处于悬停状态时，它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力D．深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水压出去达到上浮的目的图10图10【答案】ACD【解析】A．水下7km处的压强是p=1个标准大气压p0B．潜水器从60m深处下潜到70m深处的过程中，受到的浮力不变；C．潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故该选项正确；D．深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水压出去达到上浮的目的，故该选项正确。故选ACD。17．(20朝阳二模)如图11所示，甲、乙两个不同的烧杯放在水平桌面上，其中分别装有质量相同的不同液体，此时，两杯中的液面相平。将一个物体分别放入甲、乙两杯液体中，液体均未溢出，物体在甲杯液体中沉底，在乙杯液体中漂浮。下列判断正确的是A．甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度B．物体在甲杯液体中受到的浮力小于在乙杯液体中受到的浮力C．甲杯中液体对容器底的压力大于乙杯中液体对容器底的压力D．甲杯中液体对容器底的压强小于乙杯中液体对容器底的压强乙乙图11甲【答案】ABD【解析】A．甲、乙两烧杯中装有质量相同的不同液体且两杯中的液面相平，因甲烧杯的横截面积较大，所以甲烧杯内液体的体积大于乙烧杯内液体的体积，根据ρ=mV可知，甲杯中液体的密度ρB．因物体在甲杯液体中沉底，说明物体在甲杯液体中受到的浮力F甲浮在乙杯液体中漂浮，说明物体在乙杯液体中受到的浮力F所以，物体在甲杯液体中受到的浮力小于在乙杯液体中受到的浮力。C．因为两容器均为柱形，液体对杯底的压力均等于液体的重力，所以甲杯中液体对容器底的压力等于乙杯中液体对容器底的压力。D．甲杯中液体对容器底的压强p甲乙杯中液体对容器底的压强p乙因为ρ甲所以，甲杯中液体对容器底的压强p甲小于乙杯中液体对容器底的压强p故选ABD。三、实验解答题（共29分，其中18~20题每空各1分、21~23题每空各2分、24题3分）18．在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，某同学作了如图12所示的三个实验，通过观察三次实验时泡沫塑料_________________，显示压力作用的效果。比较_________两图所示实验，说明受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显；比较_____________两图所示实验，说明压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。a图12bc【答案】凹陷程度bcab【解析】通过观察三次实验时泡沫塑料凹陷程度，显示压力作用的效果,这种方法通常称为转换法；比较bc两图的实验，说明受力面积相同时，压力越大，泡沫塑料变形越厉害，说明压力的作用效果越明显；比较ab两图的实验，说明压力相同时，受力面积越小、压力作用效果越明显。19．如图13所示是中国科技馆一个叫做“球吸”的展品，展品由两只悬挂的空心球和一个出风口组成。当按下出风按钮后，会有气流从两只小球中间的缝隙通过，这时发现，两只小球不但没有向外分开，而是向中间运动并碰撞到一起。这一现象被称为“伯努利效应”。请你回答：（1）两只小球向中间运动的原理是流体流速大处。（2）请列举一个生活中与“伯努利效应”相关的实例：。图13图13【答案】（1）压强小（2）军舰在海上行驶时，要前后形式列队【解析】（1）两只小球向中间运动的原理是：流体流速大的地方压强小；（2）军舰在海上行驶时，要前后形式列队以防发生意外，如下图所示。19题答图19题答图20．图14是小鹏在使用同一支压强计探究液体内部压强过程中的一个真实情景。请你仔细观察图，并回答下列问题：（1）通过观察______可以判断，______实验探头所受液体压强大。（选填“甲”或“乙”）

（2）如果两烧杯中的液体都是水，根据实验现象，可以得到的结论是：液体内部压强与______有关。甲图14乙甲图14乙【答案】（1）U型管两边液面的高度差乙（2）深度【解析】（1）通过观察U型管两边液面的高度差可以判断，乙的U型管两边液面的高度差大，压强越大，故乙实验探头所受液体压强大；（2）在乙图中把探头慢慢下移，橡皮膜所处的深度增加，U型管两边液面的高度差增大，说明液体对橡皮膜的压强增大，则可得在同一种液体里，液体的压强随深度的增加而增大。21．小东同学在探究“压力作用效果与受力面积的关系”时，利用铁架台、烧瓶夹、煮熟去皮的鸡蛋、包装带进行实验。实验步骤如下：甲图15乙（1）如图15甲所示，他把鸡蛋放到了铁架台的烧瓶夹上，手拿比较宽的包装带切鸡蛋，没有切开；（2）他换用同种材料的细包装带再次切该鸡蛋，如图15乙所示，鸡蛋被切开了；小东同学因此得出结论“压力的作用效果与受力面积有关”。①小东同学的探究过程中存在的问题是：______________________________。②为解决该问题，你认为需要补充的器材是：__________；写出改进措施：_____________。【答案】见解析【解析】①没有控制压力保持不变②质量较大的钩码（或重物）改进措施：在（1）和（2）中不用手拿包装带切剥好的熟鸡蛋，而是都通过包装带上加挂用相同个数的钩码来切剥好的熟鸡蛋。22．物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。当流体处于流动状态时，其内部各处的压强有什么规律呢？小明同学将图16甲所示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，可看到两个竖直管中液面的高度并不相同。从图中可以看出在A、B两处管的粗细不同，因而A处流速小，B处流速大，可见流体的压强与流速之间有着一定的关系。接着，小明又自制了一个飞机翼模型（如图乙），将其固定在托盘测力计上，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，比较机翼上下方气流压强的大小，进一步验证了上面的关系。A甲B图16乙（1）由图甲所示的实验，可以得出流体的压强与流速之间有什么关系？（2）在图乙所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数发生了什么变化？（3）下列四种情形中，哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释？A．乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉B．将氢气球放手后，它会漂向空中C．直升飞机能够停在空中一定高度处D．船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进【答案】（1）流速大的地方、压强小，流速小的地方、压强大（2）托盘测力计的示数会减小（3）AD【解析】（1）从图中看出，A、B两个竖直管中液面的高度并不相同，A处较高，说明A处流体的压强较大。又A处较粗，流速较小。把上面两点结合起来可以得出：流速小的地方、压强大，反之流速大的地方、压强小。（2）机翼模型上凸下平，当气流经过时，在相同时间里上方气流通过的路程较长，速度较大，流速大的地方压强小。机翼模型将获得向上的升力，托盘测力计的示数会减小。（3）当乒乓球带着旋转飞行时，会带着球体周围的空气一起旋转。当球前进时，球前方的空气相对于球向后运动。两团空气相互作用，就会使球体上方周围空气旋转方向和迎面空气方向相反，导致其流速降低，压强增大。而球体下方的气流与迎面空气阻力方向相同，因而流速加快，压强减小，因此乒乓球会下沉；将氢气球放手后，它会漂向空中，是由于氢气球受到浮力的作用，浮力大于重力而升空；直升飞机的螺旋桨旋转时给周围空气一个向下的力，空气就会给飞机一个向上的力，使它能够停在空中一定高度处；两艘船并排高速行驶时，两艘船之间的水流流速大压强小，容易发生相撞事故。23．实验台上有满足实验要求的器材：弹簧测力计一个，体积不相同的铝块若干（铝块体积大小已知），装有适量水的烧杯一个，细棉线若干。小华想利用所给器材证明：“浸在水中的铝块所受浮力与铝块排开水的体积成正比”。请帮助小华设计实验，回答下列问题。（1）小华要证明问题的自变量是，实验中改变自变量的方法是。（2）请你写出测量浮力的方法。【答案】见解析【解析】（1）由题知，需要证明：“浸在水中的铝块所受浮力与铝块排开水的体积成正比”，即物体受到的浮力随排开水的体积的变化而变化，故证明问题的自变量是铝块排开水的体积，实验中改变自变量的方法是将体积不相同的铝块浸没在水中（此时V排＝V铝）；（2）测量浮力的方法：①将铝块挂在弹簧测力计上，读出其重力G铝，②手提弹簧测力计，使其浸没在水中，且不碰筒壁和筒底，读出测力计的示数F示，③根据称重法，铝块受到的浮力：F浮＝G铝﹣F示。24．小龙在学习了压强知识后，认为“水产生的压强与水的质量有关”。现有横截面积不同的两个饮料瓶，距离瓶底1cm处的瓶壁上均扎有直径相同的小孔，用塞子堵住。请你利用这两个瓶子和足量的水，设计一个简单实验证明小龙的观点不正确。（可画图辅助说明）。要求：简述实验步骤及实验现象。【答案】见解析【解析】实验步骤及实验现象：分别向横截面积不同的两个饮料瓶中倒入不同质量的水，使两瓶中水的深度相同，拔开塞子可以观察到水从两瓶的小孔中向外喷出的急缓程度相同，从而说明水产生的压强与水的质量无关。四、科普阅读题（共8分，每空2分）阅读《海中断崖》回答25题。海中断崖海水跃层也称“跃变层”。它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层，表明上下层海水性质不同，跃层的厚薄和距海面的深浅，随海区的地理和气象条件变化。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态，形成负密度梯度跃变层，被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行中，如突遭海中断崖，急剧掉向海底，称为“掉深”，大多数常规潜艇的有效潜深为300m，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事。372潜艇一次远航战备巡逻，当时海区情况比较复杂，以前也碰见“掉深”的情况，但这次潜艇掉的又快又深，