专题18液体压强实验冷门问题

2022年中考物理三轮复习冷热门与重点亮点专题练(全国通用)专题18液体压强实验冷门问题训练(共13道题)1.（2021江苏泰州）小明为探究“影响液体内部压强的因素”，进行了如下实验：（1）如图甲，小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜，如果发现U形管两侧液面发生灵活变化，说明该压强计_________（选填“漏气”或“不漏气”）。（2）将压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中某一深度处，如图乙，则压强计显示的是橡皮膜________（选填“各个方向”、“上方”或“下方”）的水对它的压强。（3）由乙、丙两图可知：深度相同时，液体的密度_________，压强越大。【答案】①.不漏气②.上方③.越大【解析】（1）[1]用手指轻按金属盒上的橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，说明能够正确测量压强，说明装置不漏气。（2）[2]压强计显示的是橡皮膜面的压强，所以是上方的水对它的压强。（3）[3]由乙、丙两图可知，同一深度，丙密度大，压强计两边液面差大，说明深度相同时，液体的密度越大，压强越大。2.（2020山东青岛）探究液体内部压强的特点：(1)用压强计和盛有水的容器进行实验，情形如图甲所示。比较A、B可知：在液体内部的同一深度，向______的压强都相等；比较A、C可知：液体内部压强的大小跟______有关。(2)用如图乙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分，隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验，情形如图丙的D、E所示由此可推断：a、b两种液体密度的大小关系是ρa______ρb，a、c两种液体密度的大小关系是ρa______ρc。【答案】(1)各个方向深度(2)小于大于【解析】(1)由图可知，AB两探头方向不同，而U型管的液面高度差相同，说明在液体内部的同一深度，液体向各个方向的压强都相等。由图可知，A中探头深度更深，U型管的液面高度差更大，说明在液体内部的压强随深度的增大而增大。(2)由图可知，皮膜两边压强相同，根据可得，b的液体密度更大。同理，a的密度大于c的密度。3．在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中：（1）小明同学在安装好液体压强计后，用恒定不变的力按压住压强计的橡皮膜，U型管内水面出现高度差，如图甲所示，持续一段时间后，发现U型管内两侧液面的高度差保持不变，该同学的操作是为了______，得到的结果是______；（2）如图甲用手按压强计的橡皮膜，U型管内水面出现高度差，将橡皮膜放入酒精中，U型管内水面也出现高度差，这说明______；（3）若在使用压强计前发现U型管中有高度差，通过______方法可以进行调节，A．从U型管内向外倒出适量水；B．拆除软管重新安装：C．向U型管内加适量水；（4）比较乙、丙实验可知，液体内部压强与液体的______有关：拦河大坝做成上窄下宽的形状，其原因可以用对比______两图所得出的结论进行说明。【答案】检查气密性气密性良好液体内部有压强B密度丙丁【解析】（1）U形管两侧液面差能产生压强，据此能判断装置的气密性，图甲所示装置中，持续一段时间后，发现U形管内两侧液面的高度差保持不变，所以，该同学的操作是为了检查气密性，且得到的结果是气密性良好。（2）用手按压强计的橡皮膜和将橡皮膜放入酒精中，所起的效果是一样的，都会给橡皮膜一个压强，使U形管内水面出现高度差，这说明液体内部有压强。（3）进行调节时，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故B正确。故选B。（4）比较乙、丙实验知道，液体的深度相同时，图丙中用的是盐水，其密度大于酒精的密度，因此U形管内水面出现高度差比较大，说明液体内部压强与液体的密度有关系。拦河坝做成上窄下宽，是因为液体的压强随着深度的增加而增加，坝底部受到的压强较大，可以比较丙丁两图所得出的结论进行说明。4.（2020湖北咸宁）同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”，进行了如下的操作。

(1)在使用压强计前，发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示)，接下来的操作是____(选填字母)；A．直接从U形管右侧中倒出适量液体B．拆除胶管重新安装(2)正确操作后，分析乙､丙两图的实验现象，初步得出的结论是：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而____，因此拦河大坝要做成____的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)；(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变，并向容器内加入适量的浓盐水，她发现U形管两侧液面的高度差又变大了，于是得出了“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大”的结论｡她的操作不可靠，原因是加入盐水后液面位置改变了，正确操作是应将探头适当____(选填“上移”或“下移”)；(4)红红用丁装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平，需要测量的物理量有____(多选)；A．右侧待测液体到容器底的深度h1B．右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2C．左侧水到容器底的深度h3D．左侧水到橡皮膜中心的深度h4根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为____(用题中字母和表示)｡【答案】(1)B(2)増大上窄下宽(3)上移(4)BD【解析】(1)使用压强计前，发现U形管中两侧液面已有高度差，需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U形管中两管上方的气体压强就是相等的，当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的。故选B。(2)由乙丙两图可知，橡皮膜的方向相同，深度不同，深度越大压强越大，可得出结论：同一液体，液体内部压强随深度的增加而增大，所以拦河大坝要做成上窄下宽的形状。(3)探究液体内部压强与液体密度的关系，则应保持深度不变，保持橡皮膜的位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，液体深度增大了，没有控制液体的深度不变，应将探头适当上移，保持液体的深度不变。(4)在左侧加入适量的水，测量左侧水到橡皮膜中心的深度h4，在右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平，测量右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2，橡皮膜变平可得p水=p液体ρ水gh4=ρgh2ρ=5.（2020黑龙江绥化）某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水，红墨水静止时，U形管两侧液面高度______；(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的______来反映橡皮膜所受压强的大小，用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置______；（填“漏气”或“不漏气”）(3)他把探头放入水面下6cm处，探头受到水的压强是______Pa；继续向下移动探头，会看到U形管两侧液面的高度差变大，说明液体内部的压强与液体的______有关；(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论，他用图丙的装置，在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体，看到橡皮膜向左侧凸起，则______侧液体的密度较大。（填“左”或“右”）【答案】(1)相同或相等或相平(2)高度差不漏气(3)600深度(4)右【解析】(1)由图甲可知，向U形管内注入适量的红墨水，当管内的红墨水静止时，根据连通器原理，U形管左右两侧液面相平。(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小，液面的高度差越大，说明橡皮膜所受压强较大。用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置不漏气，如果装置漏气，挤压橡皮膜，U形管两边也不会出现高度差。(3)探头放入水面下6cm处，探头受到水的压强 p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa向下移动探头，看到U形管两侧液面的高度差变大，说明液体内部的压强与液体的深度有关，深度越深，压强越大。(4)相同深度，液体的密度越大，压强越大，在容器左右两部分分别装入深度相同的不同液体，橡皮膜向左侧凸起，说明橡皮膜右侧的液体压强较大，右侧液体的密度较大。6．2020年11月10日，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909m的中国载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣，实验如图所示。（1）图甲是U形管压强计，金属盒上的橡皮膜应该选用_______（选填“薄”或“厚”）一些的较好，从结构来看，压强计_______（选填“是”或“不是”）连通器。（2）比较图乙、丙两次实验可知：同种液体内部压强随深度的增加而_______；比较乙，丁两次实验可初步判断：液体内部压强与液体密度_______（选填“有关”或“无关”）。（3）根据液体内部压强的规律可知，“奋斗者”号深潜到10000m时每平方米的舱体受到的海水压力为_______N（取海水=1.03×103kg/m3），相当于质量为_______t的物体受到的重力。（4）若图丁的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为_______Pa；在图乙的实验中，保持金属盒位置不变，在容器中加入适量清水与其均匀混合后（液体不溢出），橡皮膜受到的液体压强将_______（选填“变大”“变小”或“无法判断”）。【答案】薄不是增大有关1.03×1081.03×107500增大【解析】（1）在实验中，U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好，这样在测量时会较灵敏，实验效果明显。压强计一端被封闭，不符合“上端开口，底部连通”这一特点，因此，不是连通器。（2）比较图乙、丙两次实验可知，液体的密度不变，探头的深度不同，且探头的深度越大，U形管两边液面的高度差越大，可得同种液体内部的压强随深度的增加而增大。比较乙，丁两次实验，探头在液体中的深度相同，U形管中液面的高度差不同，说明液体的密度不同，可见在同一深度，液体压强与液体的密度有关。（3）“奋斗者”号深潜到10000m时受到海水产生的压强p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa每平方米的舱体受到的海水压力F=pS=1.03×108Pa×1m2=1.03×108N物体的质量=1.03×107kg（4）橡皮管内气体的压强与大气压之差约为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa由图乙可知，金属盒下降的深度和U形管两侧液面的高度差相同，由于U形管内装有水，由p=ρgh可知容器内液体是水，保持金属盒位置不变，在容器中加入适量清水与其均匀混合后（液体不溢出），金属盒在水中的深度增大，压强增大。7.如图甲所示，容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A，B两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时，会向压强小的一侧凸起。小芸同学用该装置做“探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验。（1）探究“液体压强与液体密度的关系”时，应保持容器中A、B两侧液体的______相同。（2）探究“液体压强与液体深度的关系”时，小芸同学在A、B两侧倒入深度不同的水后，实验现象如图乙所示。由该实验现象得出结论：在液体密度相同时，液体深度______，液体压强越大。（3）请从实验设计的合理性、实验过程的可操作性、实验结果的可靠性等方面写出一条评估意见：_________。甲甲乙ABAB【答案】（1）深度（2）越大（3）对不透明液体体积，不便观察（或由于容器壁、隔板既不透明又无刻度，不易测准A、B两侧液体的深度或橡皮膜的弹性好坏，影响实验效果等）【解析】（1）要利用控制变量法来研究。因为本实验目的是探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关，所以在探究“液体压强与液体密度的关系”时，要保持另一个物理量不变，也就是深度不变。（2）探究“液体压强与液体深度的关系”时，液体都是水，也就是保持密度不变，根据图乙橡皮膜凸起现象知道液体深度大，液体压强越大。（3）影响实验效果的因素很多，比如使用的水要干净透明。8.（2020甘肃天水）在“探究液体压强的特点”实验中，小明进行了如下的猜想：猜想一：液体内部压强大小可能与液体深度有关。猜想二：液体内部压强大小可能与液体密度有关。猜想三：液体内部压强大小可能与方向有关。为了验证以上猜想，小明进行了如图所示的操作：（1）实验过程中探头受到的液体压强大小是通过反映的。（2）为了验证猜想一，应选择两组实验对比，可初步验证出猜想一是正确的。（3）探究液体压强与液体密度的关系时，对比乙、丙两组实验，小明可得出的结论是：当液体深度相同时，液体的密度越大，液体的压强就越。【答案】（1）U形管两边液面的高度差；（2）甲、乙；（3）大。【解析】（1）根据转换法，实验过程中探头受到的液体压强大小是通过U形管两边液面的高度差反映的；（2）为了验证猜想一，即研究液体内部压强大小可能与液体深度有关，要控制液体密度相同，故应选择甲、乙两组实验对比，可初步验证出猜想一是正确的；（3）探究液体压强与液体密度的关系时，对比乙、丙两组实验，丙中U形管两边液面的高度差大，小明可得出的结论是：当液体深度相同时，液体的密度越大，液体的压强就越大。【点评】本题探究影响液体压强大小的因素，考查转换法、控制变量法的运用。9.（2020南京）小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器，探究液体内部压强与深度的关系，如图所示：(1)图甲中金属盒在水中的深度为______cm；(2)比较两图可知，液体内部压强随深度的增大而______；(3)比较两图，小明认为：液体内部某处到容器底的距离越大，其压强越小。为研究此问题，小华在乙图中保持金属盒的位置不变，往容器内加水，当水面到容器底的距离L满足条件：______，对比甲图，可说明小明的观点是错误的。【答案】(1)7(2)增大(3)L≥18cm【解析】(1)图甲中金属盒在水中的深度为16cm9cm=7cm(2)比较两图可知，液体的密度相同，深度越深，液体压强越大，可以得到液体内部压强随深度的增大而增大。(3)图甲中金属盒在水的深度是7cm，往容器内加水，此时金属盒在水的深度h≥7cm水面到容器底的距离L≥11cm+7cm=18cm此时金属盒受到的压强大于甲图中的压强，可说明小明的观点是错误的。10．在探究“液体内部压强特点及影响因素”的实验中：（1）如图甲所示，将有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水槽中，发现橡皮膜向内部凹陷，此现象说明：液体有向__________的压强（选填“上”或“下”）。（2）比较实验1可知，液体内部压强与______有关；比较实验2可知，液体内部压强与______有关。（3）为了进一步研究在同一深度，液体向各个方向的压强是否相等，他们应控制的量有______和______，要改变的是______。（4）将玻璃管中的水倒掉，擦干。向玻璃管中分别装入不同质量的细沙，将其竖直缓慢插入水中，直至橡皮膜相平，测得每一次橡皮膜在水中受到的压强，实验数据如下表，请根据表格中数据完成填空：实验次数123沙子的质量/g102030橡皮膜在水中受到的压强/Pa125250375将装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平，测得橡皮膜的深度为1cm，这种液体的密度是______g/cm3（g取10Nkg）【答案】上深度液体密度液体密度金属盒所在深度金属盒方向2.5【解析】（1）橡皮膜向玻璃管内部凹陷，说明水对橡皮膜有向上的压强。（2）比较实验1可知，液体相同，金属盒越深，压强计高度差越大，故密度一定时，液体内部压强与深度有关；比较实验2，金属盒深度相同，液体密度不同，水密度大，压强计高度差大，故深度一定时，液体内部压强与液体密度有关。（3）为了进一步研究在同一深度，液体向各个方向的压强是否相等，根据控制变量法，需要控制液体密度、金属盒深度一样，改变金属盒朝向。（4）由表格知，20g细沙产生压强为250Pa，装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平，液体密度为11．下表是小利同学利用如图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据．实验次数深度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）实验时通过观察来判断液体内部压强的大小；实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为．（2）通过分析比较实验序号的数据得出结论：同种液体内部，深度越深，压强越大．请列举出一个与此相关的实例：．【答案】（1）U形管左右液面高度差；4；（2）1、2、3；拦河大坝上窄下宽．【解析】（1）实验中通过U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小；在液体内部的同一深度液体向各个方向的压强相等，第4次朝下的实验中，实验装置中左右液面的高度差△h=8.6cm与第3次和第5、6次不同，显然错误；（2）1、2、3三组数据同种液体，橡皮膜的方向相同，深度不同，深度越大压强越大，可得出结论：在同种液体中，液体内部产生的压强随深度的增加而增大；同种液体内部，深度越深，压强越大，与此相关的实例是拦河大坝上窄下宽；深海潜水要穿抗压潜水服等．12.在“探究影响液体压强大小的因素”实验中，已知（a）中装有水，（b）、（c）中装有同种液体盐水。老师用压强计做了如图所示的（a）、（b）、（c）三次实验。比较实验（a）、（b）可知液体压强与液体的有关；比较实验（b）、（c）可知液体压强与液体的有关。【答案】密度深度【解析】实验（a）、（b）可知液体种类不同，即密度不等，深度相同产生的压强不同，说明液体压强与密度有关；实验（b）、（c）可知液体种类相同，即密度相等，深度不同产生的压强不同，说明液体压强与深度有关。13．如图为“探究影响液体内部压强的因素”的实验情景，甲、乙、丙烧杯内液面相平，所用的压强计均相同。（1）压强计是通过U形管_______