7. 汉川马口窑烧制的陶器被称为湖北三大陶器之一,如图所示是用省级非遗烧制技艺制作的甲、乙两个质量相同的薄壁容器。两个容器开口大小与底面积相同,分别装有质量相同的 a、b 两种液体。两种液体密度的大小关系是 $\rho_{a}$

<
$\rho_{b}$,两种液体对容器底压强的大小关系是 $p_{a}$ >
$p_{b}$。答案
7.< >
解析
【分析】要解决此题,需分两步分析:①比较液体密度:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,已知两种液体质量相等,只需判断体积大小即可;②比较液体对容器底的压强:结合液体压强公式$p=\rho gh$,同时分析容器底受到的压力与液体重力的关系。观察题图,甲容器为柱形,乙容器中间细,因此甲中液体体积更大;结合质量相同可判断密度大小,再根据液体深度和密度的关系,以及容器形状对压力的影响,判断压强大小。
【解析】1. 密度比较:由图可知,甲容器中液体a的体积$V_a$大于乙容器中液体b的体积$V_b$,已知两种液体质量$m_a=m_b$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,质量相同时,体积越大,密度越小,因此$\rho_a<\rho_b$。
2. 压强比较:液体对容器底的压强公式为$p=\rho gh$。由图可知,液体a的深度$h_a$大于液体b的深度$h_b$,结合$\rho_a<\rho_b$进一步分析:甲为柱形容器,液体对底的压力等于液体重力,即$F_a=G_a=m_a g$;乙容器中间细,侧壁对液体有向上的作用力,使得液体对底的压力$F_b<G_b=m_b g$,且两容器底面积相同,因此$p_a=\frac{F_a}{S}=\frac{mg}{S}$,$p_b=\frac{F_b}{S}<\frac{mg}{S}$,故$p_a>p_b$。
【答案】<;>
【知识点】密度、液体压强
【点评】本题考查密度和液体压强的比较,关键是结合容器形状分析体积和压力的关系,需注意不同形状容器中液体对底的压力与重力的区别,避免直接套用公式出错。
【难度系数】0.5
【解析】1. 密度比较:由图可知,甲容器中液体a的体积$V_a$大于乙容器中液体b的体积$V_b$,已知两种液体质量$m_a=m_b$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,质量相同时,体积越大,密度越小,因此$\rho_a<\rho_b$。
2. 压强比较:液体对容器底的压强公式为$p=\rho gh$。由图可知,液体a的深度$h_a$大于液体b的深度$h_b$,结合$\rho_a<\rho_b$进一步分析:甲为柱形容器,液体对底的压力等于液体重力,即$F_a=G_a=m_a g$;乙容器中间细,侧壁对液体有向上的作用力,使得液体对底的压力$F_b<G_b=m_b g$,且两容器底面积相同,因此$p_a=\frac{F_a}{S}=\frac{mg}{S}$,$p_b=\frac{F_b}{S}<\frac{mg}{S}$,故$p_a>p_b$。
【答案】<;>
【知识点】密度、液体压强
【点评】本题考查密度和液体压强的比较,关键是结合容器形状分析体积和压力的关系,需注意不同形状容器中液体对底的压力与重力的区别,避免直接套用公式出错。
【难度系数】0.5
8. 小楚利用如图所示的装置探究液体压强与哪些因素有关。

(1)图①是测量液体内部压强的压强计,它的探头由空金属盒蒙上较
(2)比较②③两次实验,探头所在深度受到水的压力差
(3)③④两次实验表明:在
(1)图①是测量液体内部压强的压强计,它的探头由空金属盒蒙上较
薄
(选填“薄”或“厚”)的橡皮膜组成。压强计使用时不属于
(选填“属于”或“不属于”)连通器。把探头放入液体中,U形管左、右两侧液面的高度差反映了液面到橡皮膜
(选填“液面到橡皮膜”或“橡皮膜到烧杯底部”)之间液体对橡皮膜的压强大小。(2)比较②③两次实验,探头所在深度受到水的压力差
第②次大
(选填“第②次大”“第③次大”或“一样大”)。(3)③④两次实验表明:在
深度
相同时,液体的密度越大,液体内部压强越大。某同学进行该对比实验时,发现U形管液面高度差变化不明显,请提出改进措施:U形管内换用密度更小的液体(合理即可)
。答案
8.(1)薄 不属于 液面到橡皮膜 (2)第②次大 (3)深度 U形管内换用密度更小的液体(合理即可)
解析
【分析】
本题围绕探究液体压强的实验展开,分三小问分析:
1. 第(1)问:压强计的橡皮膜需薄,这样受力时形变明显,灵敏度高;连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器,压强计的U形管一端通过软管与探头封闭,不符合连通器条件,故不属于连通器;U形管两侧液面的高度差反映的是探头处的液体压强,即液面到橡皮膜之间的液体对橡皮膜的压强,因为探头的橡皮膜受到的压强来自其上方的液体。
2. 第(2)问:②和③的液体都是水(密度相同),观察探头浸入液体的深度,②中探头深度更大,根据液体压强公式p=ρgh,ρ相同时,深度h越大,压强p越大;压力差ΔF=pS,探头的受力面积S相同,压强越大,压力差越大,因此第②次的压力差更大。
3. 第(3)问:③和④中,探头浸入液体的深度相同,液体密度不同,盐水密度大于水,U形管液面高度差更大,说明在深度相同时,液体密度越大,压强越大;若U形管液面高度差不明显,可换用密度更小的液体,这样相同压强下,液面高度差会更显著,改进措施合理即可。
【解析】
(1) 压强计的探头橡皮膜选用较薄的,便于感知液体压强,形变更灵敏;连通器要求上端开口、底部连通,压强计的U形管一端封闭,因此不属于连通器;U形管两侧液面高度差反映的是液面到橡皮膜处的液体压强,因为橡皮膜受到的压强由该段液体产生,故答案依次为薄、不属于、液面到橡皮膜。
(2) ②③实验中,液体密度ρ相同,②中探头深度更大,由p=ρgh得,②处压强更大;压力差ΔF=pS,S相同,压强越大压力差越大,因此第②次压力差大。
(3) ③④实验中,探头深度相同,液体密度不同,说明深度相同时,液体密度越大,压强越大;U形管液面高度差不明显,可换用密度更小的液体,相同压强下,液面高度差会更明显,改进措施合理即可。
【答案】
(1)薄;不属于;液面到橡皮膜 (2)第②次大 (3)深度;U形管内换用密度更小的液体(合理即可)
【知识点】
液体压强、压强计原理、连通器
【点评】
本题考查液体压强的探究实验,核心是控制变量法的应用,结合压强计的工作原理分析,难度中等,需要学生掌握液体压强公式和连通器的概念。
【难度系数】
0.4
本题围绕探究液体压强的实验展开,分三小问分析:
1. 第(1)问:压强计的橡皮膜需薄,这样受力时形变明显,灵敏度高;连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器,压强计的U形管一端通过软管与探头封闭,不符合连通器条件,故不属于连通器;U形管两侧液面的高度差反映的是探头处的液体压强,即液面到橡皮膜之间的液体对橡皮膜的压强,因为探头的橡皮膜受到的压强来自其上方的液体。
2. 第(2)问:②和③的液体都是水(密度相同),观察探头浸入液体的深度,②中探头深度更大,根据液体压强公式p=ρgh,ρ相同时,深度h越大,压强p越大;压力差ΔF=pS,探头的受力面积S相同,压强越大,压力差越大,因此第②次的压力差更大。
3. 第(3)问:③和④中,探头浸入液体的深度相同,液体密度不同,盐水密度大于水,U形管液面高度差更大,说明在深度相同时,液体密度越大,压强越大;若U形管液面高度差不明显,可换用密度更小的液体,这样相同压强下,液面高度差会更显著,改进措施合理即可。
【解析】
(1) 压强计的探头橡皮膜选用较薄的,便于感知液体压强,形变更灵敏;连通器要求上端开口、底部连通,压强计的U形管一端封闭,因此不属于连通器;U形管两侧液面高度差反映的是液面到橡皮膜处的液体压强,因为橡皮膜受到的压强由该段液体产生,故答案依次为薄、不属于、液面到橡皮膜。
(2) ②③实验中,液体密度ρ相同,②中探头深度更大,由p=ρgh得,②处压强更大;压力差ΔF=pS,S相同,压强越大压力差越大,因此第②次压力差大。
(3) ③④实验中,探头深度相同,液体密度不同,说明深度相同时,液体密度越大,压强越大;U形管液面高度差不明显,可换用密度更小的液体,相同压强下,液面高度差会更明显,改进措施合理即可。
【答案】
(1)薄;不属于;液面到橡皮膜 (2)第②次大 (3)深度;U形管内换用密度更小的液体(合理即可)
【知识点】
液体压强、压强计原理、连通器
【点评】
本题考查液体压强的探究实验,核心是控制变量法的应用,结合压强计的工作原理分析,难度中等,需要学生掌握液体压强公式和连通器的概念。
【难度系数】
0.4
9. 如图所示,在瓶中放入点燃的酒精棉,用剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口,过了一会儿发现鸡蛋在
大气压强
的作用下进入瓶中。要让瓶中的鸡蛋吐出,可将瓶倒置,并向瓶底浇热
(选填“冷”或“热”)水。答案
9. 大气压强 热
解析
【分析】
首先,瓶内点燃酒精棉时,瓶内空气受热膨胀,部分气体逸出瓶外;用鸡蛋堵住瓶口后,瓶内空气温度逐渐降低,气压随之减小,此时瓶内气压小于外界大气压强,鸡蛋会在大气压强作用下进入瓶中。若要让鸡蛋吐出,需增大瓶内气压,将瓶倒置后向瓶底浇热水,瓶内空气受热膨胀,气压增大,当瓶内气压大于外界大气压时,鸡蛋就会被压出。
【解析】
1. 点燃酒精棉后,瓶内气体受热膨胀,部分气体排出瓶外;用鸡蛋堵住瓶口,待瓶内气体冷却,瓶内气压小于外界大气压强,鸡蛋在大气压强的作用下进入瓶中。
2. 要使鸡蛋吐出,需增大瓶内气压:将瓶倒置,向瓶底浇热水,瓶内气体受热膨胀,气压增大,当瓶内气压大于外界大气压时,鸡蛋被压出,因此应浇热水。
【答案】
大气压强;热
【知识点】
大气压强的存在;气体压强与温度的关系
【点评】
本题结合实验现象考查大气压强的应用,以及气体热胀冷缩的性质,属于基础知识点的实际应用,需理解气压变化的原理。
【难度系数】
0.6
首先,瓶内点燃酒精棉时,瓶内空气受热膨胀,部分气体逸出瓶外;用鸡蛋堵住瓶口后,瓶内空气温度逐渐降低,气压随之减小,此时瓶内气压小于外界大气压强,鸡蛋会在大气压强作用下进入瓶中。若要让鸡蛋吐出,需增大瓶内气压,将瓶倒置后向瓶底浇热水,瓶内空气受热膨胀,气压增大,当瓶内气压大于外界大气压时,鸡蛋就会被压出。
【解析】
1. 点燃酒精棉后,瓶内气体受热膨胀,部分气体排出瓶外;用鸡蛋堵住瓶口,待瓶内气体冷却,瓶内气压小于外界大气压强,鸡蛋在大气压强的作用下进入瓶中。
2. 要使鸡蛋吐出,需增大瓶内气压:将瓶倒置,向瓶底浇热水,瓶内气体受热膨胀,气压增大,当瓶内气压大于外界大气压时,鸡蛋被压出,因此应浇热水。
【答案】
大气压强;热
【知识点】
大气压强的存在;气体压强与温度的关系
【点评】
本题结合实验现象考查大气压强的应用,以及气体热胀冷缩的性质,属于基础知识点的实际应用,需理解气压变化的原理。
【难度系数】
0.6
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