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3. 如图所示，水平桌面上放置的薄壁容器的A部分为圆柱体，其底面积$S_1=100\ \mathrm{cm}^2$，B部分底面积$S_2=50\ \mathrm{cm}^2$，A、B两部分底部用薄而小的橡皮膜密封隔开。先在A部分中倒入1.0 kg水，后在B部分中缓慢倒入某种液体直到中间橡皮膜不再左右凸起（忽略橡皮膜的高度带来的影响），测量出B部分中液体的深度$h=12.5\ \mathrm{cm}$（$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取10 N/kg），下列说法正确的是（）
A.水对A部分底部的压力为12.5 N
B.水对A部分底部的压强为$1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$
C.B部分中液体的密度是$0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
D.B部分中液体对B部分底部的压力为10 N
A.水对A部分底部的压力为12.5 N
B.水对A部分底部的压强为$1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$
C.B部分中液体的密度是$0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
D.B部分中液体对B部分底部的压力为10 N
答案
C
解析
1. 计算A部分水的相关物理量：
水的体积$V_{\mathrm{水}}=\frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}}=\frac{1.0\ \mathrm{kg}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}}=1×10^{-3}\ \mathrm{m^3}=1000\ \mathrm{cm^3}$，
A为圆柱体，水的深度$h_{\mathrm{水}}=\frac{V_{\mathrm{水}}}{S_1}=\frac{1000\ \mathrm{cm^3}}{100\ \mathrm{cm^2}}=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$，
水对A底部的压强$p_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}}gh_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa}$，
水对A底部的压力等于水的重力：$F_{\mathrm{水}}=G_{\mathrm{水}}=m_{\mathrm{水}}g=1.0\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=10\ \mathrm{N}$，因此A、B选项错误。
2. 橡皮膜不再凸起，说明两侧压强相等：$p_{\mathrm{液}}=p_{\mathrm{水}}=1000\ \mathrm{Pa}$，
已知B中液体竖直深度$h=12.5\ \mathrm{cm}=0.125\ \mathrm{m}$，由$p=\rho gh$得：
$\rho_{\mathrm{液}}=\frac{p_{\mathrm{液}}}{gh}=\frac{1000\ \mathrm{Pa}}{10\ \mathrm{N/kg}×0.125\ \mathrm{m}}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$，C选项正确。
3. 计算B中液体对底部的压力：
$S_2=50\ \mathrm{cm^2}=5×10^{-3}\ \mathrm{m^2}$，$F_{\mathrm{液}}=p_{\mathrm{液}}S_2=1000\ \mathrm{Pa}×5×10^{-3}\ \mathrm{m^2}=5\ \mathrm{N}$，D选项错误。
水的体积$V_{\mathrm{水}}=\frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}}=\frac{1.0\ \mathrm{kg}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}}=1×10^{-3}\ \mathrm{m^3}=1000\ \mathrm{cm^3}$，
A为圆柱体，水的深度$h_{\mathrm{水}}=\frac{V_{\mathrm{水}}}{S_1}=\frac{1000\ \mathrm{cm^3}}{100\ \mathrm{cm^2}}=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$，
水对A底部的压强$p_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}}gh_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa}$，
水对A底部的压力等于水的重力：$F_{\mathrm{水}}=G_{\mathrm{水}}=m_{\mathrm{水}}g=1.0\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=10\ \mathrm{N}$，因此A、B选项错误。
2. 橡皮膜不再凸起，说明两侧压强相等：$p_{\mathrm{液}}=p_{\mathrm{水}}=1000\ \mathrm{Pa}$，
已知B中液体竖直深度$h=12.5\ \mathrm{cm}=0.125\ \mathrm{m}$，由$p=\rho gh$得：
$\rho_{\mathrm{液}}=\frac{p_{\mathrm{液}}}{gh}=\frac{1000\ \mathrm{Pa}}{10\ \mathrm{N/kg}×0.125\ \mathrm{m}}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$，C选项正确。
3. 计算B中液体对底部的压力：
$S_2=50\ \mathrm{cm^2}=5×10^{-3}\ \mathrm{m^2}$，$F_{\mathrm{液}}=p_{\mathrm{液}}S_2=1000\ \mathrm{Pa}×5×10^{-3}\ \mathrm{m^2}=5\ \mathrm{N}$，D选项错误。
4. 如图甲所示，摄影师拍摄到水底有亮、暗相间的条纹，条纹随着水面波动发生变化。水波如图乙所示，若一束光竖直入射到图示位置，则相比入射光，进入水中的光传播方向（填“不变”“向左偏折”或“向右偏折”）；此时水中A点受到水的压强（填“＞”“=”或“＜”）B点受到水的压强。
答案
向左偏折；＜
解析
解：
光竖直入射到图示位置的倾斜水面上时，光从空气斜射入水中，折射光线向法线偏折，传播方向向左偏折；
由图可知，A点的竖直深度小于B点的竖直深度，根据液体压强规律p=ρgh，可得A点受到水的压强小于B点受到水的压强。
光竖直入射到图示位置的倾斜水面上时，光从空气斜射入水中，折射光线向法线偏折，传播方向向左偏折；
由图可知，A点的竖直深度小于B点的竖直深度，根据液体压强规律p=ρgh，可得A点受到水的压强小于B点受到水的压强。
5. 如图所示，液体能从a、b两个相同的小圆孔中喷出，说明液体对容器的有压强；b孔中的水喷得更远，说明液体内部的压强随着深度的增加而；此时，用手封住瓶口（液面高于a孔），能够观察到小孔（填“a、b”“a”或“b”）持续向外喷出液体。
答案
解：
液体能从容器侧壁的小孔喷出，说明液体对容器的侧壁有压强；
b孔的位置比a孔更深，b孔中的水喷得更远，说明液体内部的压强随着深度的增加而增大；
用手封住瓶口后，瓶内液面上方的气压会随少量水流出逐渐减小，a孔处的液体压强小于外界大气压，外界空气可通过a孔进入瓶内，最终只有深度更大的b孔处的液体压强始终大于外界大气压，能够持续向外喷出液体。
答案依次填入：侧壁；增大；b。
液体能从容器侧壁的小孔喷出，说明液体对容器的侧壁有压强；
b孔的位置比a孔更深，b孔中的水喷得更远，说明液体内部的压强随着深度的增加而增大；
用手封住瓶口后，瓶内液面上方的气压会随少量水流出逐渐减小，a孔处的液体压强小于外界大气压，外界空气可通过a孔进入瓶内，最终只有深度更大的b孔处的液体压强始终大于外界大气压，能够持续向外喷出液体。
答案依次填入：侧壁；增大；b。
6. 2023年3月11日，“奋斗者”号载人潜水器顺利完成国际首次环大洋洲载人深潜科考航次任务。因液体压强随深度的增加而（填“增大”或“减小”），科研人员自主研发了抗压能力更强、韧性和可焊接性更好的新材料，达到可以承受更大压力的目的。当“奋斗者”号载人潜水器下潜至10 000米深海时，所受到海水的压强为 Pa。（$\rho_{海水}$取$1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$）
答案
增大；$\boldsymbol{1×10^8}$
解析
解：
液体压强随深度的增加而增大。
根据液体压强公式$p=\rho_{海水}gh$，代入已知数据计算：
$p=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 10000\ \mathrm{m}=1×10^8\ \mathrm{Pa}$
液体压强随深度的增加而增大。
根据液体压强公式$p=\rho_{海水}gh$，代入已知数据计算：
$p=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 10000\ \mathrm{m}=1×10^8\ \mathrm{Pa}$
