6. 图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”,下列说法正确的是(

A.当两者都拿到山顶时,托里拆利实验的玻璃管内水银液面下降,而自制气压计玻璃管内液面上升
B.图甲中玻璃管倾斜时,外界大气压强等于 74 cm 高水银柱产生的压强
C.自制气压计时要先向瓶内吹气,是为了使瓶内气压等于外界大气压
D.如果托里拆利实验玻璃管内有少量空气,那么气压测量值会偏大
A
)。A.当两者都拿到山顶时,托里拆利实验的玻璃管内水银液面下降,而自制气压计玻璃管内液面上升
B.图甲中玻璃管倾斜时,外界大气压强等于 74 cm 高水银柱产生的压强
C.自制气压计时要先向瓶内吹气,是为了使瓶内气压等于外界大气压
D.如果托里拆利实验玻璃管内有少量空气,那么气压测量值会偏大
答案
6. A
解析
【分析】
要解决本题,需结合托里拆利实验原理、大气压随海拔高度的变化规律、自制气压计的工作原理,对每个选项逐一分析判断:
1. 先明确大气压随海拔升高而减小;托里拆利实验中,外界大气压等于水银柱竖直高度产生的压强;自制气压计利用瓶内与外界的气压差工作。
2. 针对每个选项,结合上述原理分析其正确性。
【解析】
对各选项逐一分析:
选项A:山顶海拔高,外界大气压低于山脚。托里拆利实验中,外界大气压减小,能支撑的水银柱竖直高度降低,玻璃管内水银液面下降;自制气压计瓶内气压不变,外界气压减小,瓶内气压大于外界气压,将液体压入玻璃管,使管内液面上升。该选项正确。
选项B:图甲中玻璃管倾斜时,水银柱的竖直高度仍为76cm,外界大气压强等于76cm高水银柱产生的压强,74cm是水银柱的长度,不是竖直高度,该选项错误。
选项C:自制气压计时向瓶内吹气,是为了使瓶内气压大于外界大气压,这样外界气压变化时,管内液面才会出现明显变化,该选项错误。
选项D:托里拆利实验玻璃管内有少量空气时,空气会对水银柱产生向下的压强,导致水银柱竖直高度降低,大气压测量值偏小,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
托里拆利实验原理、大气压与海拔的关系、自制气压计原理
【点评】
本题综合考查托里拆利实验和自制气压计的相关知识,需准确区分水银柱竖直高度与长度的差异,理解气压变化对两个装置的影响,易错点为玻璃管倾斜时水银柱高度的判断、管内有空气时的测量误差分析。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需结合托里拆利实验原理、大气压随海拔高度的变化规律、自制气压计的工作原理,对每个选项逐一分析判断:
1. 先明确大气压随海拔升高而减小;托里拆利实验中,外界大气压等于水银柱竖直高度产生的压强;自制气压计利用瓶内与外界的气压差工作。
2. 针对每个选项,结合上述原理分析其正确性。
【解析】
对各选项逐一分析:
选项A:山顶海拔高,外界大气压低于山脚。托里拆利实验中,外界大气压减小,能支撑的水银柱竖直高度降低,玻璃管内水银液面下降;自制气压计瓶内气压不变,外界气压减小,瓶内气压大于外界气压,将液体压入玻璃管,使管内液面上升。该选项正确。
选项B:图甲中玻璃管倾斜时,水银柱的竖直高度仍为76cm,外界大气压强等于76cm高水银柱产生的压强,74cm是水银柱的长度,不是竖直高度,该选项错误。
选项C:自制气压计时向瓶内吹气,是为了使瓶内气压大于外界大气压,这样外界气压变化时,管内液面才会出现明显变化,该选项错误。
选项D:托里拆利实验玻璃管内有少量空气时,空气会对水银柱产生向下的压强,导致水银柱竖直高度降低,大气压测量值偏小,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
托里拆利实验原理、大气压与海拔的关系、自制气压计原理
【点评】
本题综合考查托里拆利实验和自制气压计的相关知识,需准确区分水银柱竖直高度与长度的差异,理解气压变化对两个装置的影响,易错点为玻璃管倾斜时水银柱高度的判断、管内有空气时的测量误差分析。
【难度系数】
0.6
7. 如图,图钉尖的面积是 5×10⁻⁸ m²,图钉帽的面积是 1×10⁻⁴ m²,木块能承受的最大压强是 6×10⁸ Pa。按压时,拇指与图钉帽接触部分能将图钉帽全覆盖,当图钉进入木块的瞬间,下列说法正确的是(

A.拇指用的力是 300 N
B.拇指受到的压强是 6×10⁸ Pa
C.拇指用的力是 6×10⁸ N
D.拇指受到的压强是 3×10⁵ Pa
D
)。A.拇指用的力是 300 N
B.拇指受到的压强是 6×10⁸ Pa
C.拇指用的力是 6×10⁸ N
D.拇指受到的压强是 3×10⁵ Pa
答案
7. D
解析
【分析】
首先明确固体可以传递压力,即拇指对图钉帽的压力等于图钉尖对木块的压力。解题时,先根据木块能承受的最大压强和图钉尖的面积,利用压强公式的变形公式$F=pS$计算出图钉尖对木块的最大压力(即拇指需要施加的力);再用该压力除以图钉帽的面积,计算出拇指受到的压强,最后逐一对比选项判断正误。
【解析】
1. 计算拇指需要施加的力:
根据固体压力传递的特点,拇指对图钉帽的压力$ F $等于图钉尖对木块的压力。
已知木块能承受的最大压强$ p_{\mathrm{尖}}=6×10^8\ \mathrm{Pa} $,图钉尖的面积$ S_{\mathrm{尖}}=5×10^{-8}\ \mathrm{m}^2 $,由压强公式$ p=\frac{F}{S} $变形得:
$ F = p_{\mathrm{尖}}S_{\mathrm{尖}} = 6×10^8\ \mathrm{Pa} × 5×10^{-8}\ \mathrm{m}^2 = 30\ \mathrm{N} $,因此A、C选项错误。
2. 计算拇指受到的压强:
拇指受到的压力等于施加的力$ F=30\ \mathrm{N} $,图钉帽的面积$ S_{\mathrm{帽}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^2 $,则拇指受到的压强:
$ p_{\mathrm{帽}}=\frac{F}{S_{\mathrm{帽}}}=\frac{30\ \mathrm{N}}{1×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=3×10^5\ \mathrm{Pa} $,因此B选项错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
固体压强计算;压力的传递
【点评】
本题考查固体压强的相关计算,核心是理解固体能够传递压力的特点,熟练运用压强公式及其变形公式进行计算,注意区分不同受力面积对应的压强与压力,避免混淆。
【难度系数】
0.6
首先明确固体可以传递压力,即拇指对图钉帽的压力等于图钉尖对木块的压力。解题时,先根据木块能承受的最大压强和图钉尖的面积,利用压强公式的变形公式$F=pS$计算出图钉尖对木块的最大压力(即拇指需要施加的力);再用该压力除以图钉帽的面积,计算出拇指受到的压强,最后逐一对比选项判断正误。
【解析】
1. 计算拇指需要施加的力:
根据固体压力传递的特点,拇指对图钉帽的压力$ F $等于图钉尖对木块的压力。
已知木块能承受的最大压强$ p_{\mathrm{尖}}=6×10^8\ \mathrm{Pa} $,图钉尖的面积$ S_{\mathrm{尖}}=5×10^{-8}\ \mathrm{m}^2 $,由压强公式$ p=\frac{F}{S} $变形得:
$ F = p_{\mathrm{尖}}S_{\mathrm{尖}} = 6×10^8\ \mathrm{Pa} × 5×10^{-8}\ \mathrm{m}^2 = 30\ \mathrm{N} $,因此A、C选项错误。
2. 计算拇指受到的压强:
拇指受到的压力等于施加的力$ F=30\ \mathrm{N} $,图钉帽的面积$ S_{\mathrm{帽}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^2 $,则拇指受到的压强:
$ p_{\mathrm{帽}}=\frac{F}{S_{\mathrm{帽}}}=\frac{30\ \mathrm{N}}{1×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=3×10^5\ \mathrm{Pa} $,因此B选项错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
固体压强计算;压力的传递
【点评】
本题考查固体压强的相关计算,核心是理解固体能够传递压力的特点,熟练运用压强公式及其变形公式进行计算,注意区分不同受力面积对应的压强与压力,避免混淆。
【难度系数】
0.6
8. 如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重 1 N,底面积为 40 cm²;容器内水重 3 N,水深 10 cm,A 点距容器底 4.5 cm。下列说法正确的是(

A.容器对桌面的压强为 250 Pa
B.A 点水的压强为 450 Pa
C.水对容器底部的压强为 750 Pa
D.水对容器底部的压力为 4 N
D
)。A.容器对桌面的压强为 250 Pa
B.A 点水的压强为 450 Pa
C.水对容器底部的压强为 750 Pa
D.水对容器底部的压力为 4 N
答案
8. D
解析
【分析】
要解决这道题,需分别计算容器对桌面的压强、A点水的压强、水对容器底部的压强和压力,逐一分析每个选项:
1. 容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$计算压强;
2. A点的深度是从水面到A点的垂直距离,即总水深减去A点到容器底的距离,再利用液体压强公式$p=\rho gh$计算A点的压强;
3. 水对容器底部的压强根据总水深,用$p=\rho gh$计算,再结合压力公式$F=pS$计算水对容器底部的压力,最后判断各选项是否正确。
【解析】
先进行单位换算:底面积$ S=40\ \mathrm{cm}^2=40×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=4×10^{-3}\ \mathrm{m}^2 $,总水深$ h_{\mathrm{总}}=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m} $,A点距底$ h_A'=4.5\ \mathrm{cm}=0.045\ \mathrm{m} $。
选项A:容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,即$ F_{\mathrm{桌}}=G_{\mathrm{容}}+G_{\mathrm{水}}=1\ \mathrm{N}+3\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N} $,容器对桌面的压强$ p_{\mathrm{桌}}=\frac{F_{\mathrm{桌}}}{S}=\frac{4\ \mathrm{N}}{4×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=1000\ \mathrm{Pa} $,故A错误。
选项B:A点的深度$ h_A=h_{\mathrm{总}}-h_A'=0.1\ \mathrm{m}-0.045\ \mathrm{m}=0.055\ \mathrm{m} $,A点水的压强$ p_A=\rho_{\mathrm{水}}gh_A=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.055\ \mathrm{m}=550\ \mathrm{Pa} $,故B错误。
选项C:水对容器底部的压强$ p_{\mathrm{底}}=\rho_{\mathrm{水}}gh_{\mathrm{总}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa} $,故C错误。
选项D:水对容器底部的压力$ F_{\mathrm{底}}=p_{\mathrm{底}}S=1000\ \mathrm{Pa}×4×10^{-3}\ \mathrm{m}^2=4\ \mathrm{N} $,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
固体压强计算、液体压强计算、压力与重力的区别
【点评】
本题考查固体压强和液体压强的综合计算,关键是明确固体压力与液体压力的不同:固体压力通常等于总重力(水平桌面),液体压力需先算压强再算压力,同时要注意深度是从液面到该点的垂直距离,避免计算错误。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需分别计算容器对桌面的压强、A点水的压强、水对容器底部的压强和压力,逐一分析每个选项:
1. 容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$计算压强;
2. A点的深度是从水面到A点的垂直距离,即总水深减去A点到容器底的距离,再利用液体压强公式$p=\rho gh$计算A点的压强;
3. 水对容器底部的压强根据总水深,用$p=\rho gh$计算,再结合压力公式$F=pS$计算水对容器底部的压力,最后判断各选项是否正确。
【解析】
先进行单位换算:底面积$ S=40\ \mathrm{cm}^2=40×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=4×10^{-3}\ \mathrm{m}^2 $,总水深$ h_{\mathrm{总}}=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m} $,A点距底$ h_A'=4.5\ \mathrm{cm}=0.045\ \mathrm{m} $。
选项A:容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,即$ F_{\mathrm{桌}}=G_{\mathrm{容}}+G_{\mathrm{水}}=1\ \mathrm{N}+3\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N} $,容器对桌面的压强$ p_{\mathrm{桌}}=\frac{F_{\mathrm{桌}}}{S}=\frac{4\ \mathrm{N}}{4×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=1000\ \mathrm{Pa} $,故A错误。
选项B:A点的深度$ h_A=h_{\mathrm{总}}-h_A'=0.1\ \mathrm{m}-0.045\ \mathrm{m}=0.055\ \mathrm{m} $,A点水的压强$ p_A=\rho_{\mathrm{水}}gh_A=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.055\ \mathrm{m}=550\ \mathrm{Pa} $,故B错误。
选项C:水对容器底部的压强$ p_{\mathrm{底}}=\rho_{\mathrm{水}}gh_{\mathrm{总}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa} $,故C错误。
选项D:水对容器底部的压力$ F_{\mathrm{底}}=p_{\mathrm{底}}S=1000\ \mathrm{Pa}×4×10^{-3}\ \mathrm{m}^2=4\ \mathrm{N} $,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
固体压强计算、液体压强计算、压力与重力的区别
【点评】
本题考查固体压强和液体压强的综合计算,关键是明确固体压力与液体压力的不同:固体压力通常等于总重力(水平桌面),液体压力需先算压强再算压力,同时要注意深度是从液面到该点的垂直距离,避免计算错误。
【难度系数】
0.6
二、非选择题
9. 无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,越迟疑车门越难被推开,因为车辆被淹越深,车门下部受到水的压强越

9. 无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,越迟疑车门越难被推开,因为车辆被淹越深,车门下部受到水的压强越
大
。如图,在紧急情况下,应挥动逃生锤的B
(选填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。答案
9. 大 B
解析
【分析】
首先思考液体压强的规律:液体内部压强随深度的增加而增大,所以车辆被淹越深,车门下部所处水的深度越大,受到的水的压强就越大,车门越难推开。然后分析逃生锤的使用:要砸破玻璃窗,需要在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,观察图中逃生锤,B端更尖锐,受力面积更小,所以用B端砸玻璃时压强更大,更容易破窗。
【解析】
1. 对于第一个空:根据液体压强公式$ p = \rho gh $,在液体密度$ \rho $不变时,深度$ h $越大,液体产生的压强$ p $越大。车辆被淹越深,车门下部在水中的深度越大,所以受到水的压强越大。
2. 对于第二个空:根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,在压力$ F $一定时,受力面积$ S $越小,压强$ p $越大。逃生锤的B端受力面积更小,挥动B端砸向玻璃窗边角时,能产生更大的压强,更容易破窗。
【答案】
大;B
【知识点】
液体压强的特点;增大压强的方法
【点评】
本题紧密联系生活实际,考查液体压强和压强的影响因素的应用,要求学生能将物理规律与实际场景结合,理解物理知识在生活中的实用价值。
【难度系数】
0.7
首先思考液体压强的规律:液体内部压强随深度的增加而增大,所以车辆被淹越深,车门下部所处水的深度越大,受到的水的压强就越大,车门越难推开。然后分析逃生锤的使用:要砸破玻璃窗,需要在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,观察图中逃生锤,B端更尖锐,受力面积更小,所以用B端砸玻璃时压强更大,更容易破窗。
【解析】
1. 对于第一个空:根据液体压强公式$ p = \rho gh $,在液体密度$ \rho $不变时,深度$ h $越大,液体产生的压强$ p $越大。车辆被淹越深,车门下部在水中的深度越大,所以受到水的压强越大。
2. 对于第二个空:根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,在压力$ F $一定时,受力面积$ S $越小,压强$ p $越大。逃生锤的B端受力面积更小,挥动B端砸向玻璃窗边角时,能产生更大的压强,更容易破窗。
【答案】
大;B
【知识点】
液体压强的特点;增大压强的方法
【点评】
本题紧密联系生活实际,考查液体压强和压强的影响因素的应用,要求学生能将物理规律与实际场景结合,理解物理知识在生活中的实用价值。
【难度系数】
0.7
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