1. 在做托里拆利实验时,下列情况会对测量结果产生影响的是(
A.往水银槽中多加些水银
B.从山脚下移到山顶做实验
C.将玻璃管稍微倾斜一些
D.将水银槽内的玻璃管轻轻上提(管口不离水银面)
B
)A.往水银槽中多加些水银
B.从山脚下移到山顶做实验
C.将玻璃管稍微倾斜一些
D.将水银槽内的玻璃管轻轻上提(管口不离水银面)
答案
1.B
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确托里拆利实验的原理:实验中水银柱的竖直高度由外界大气压决定,与水银槽内水银量、玻璃管是否倾斜、玻璃管在水银槽内的深度(管口不离水银面时)均无关,因为这些操作都不会改变外界大气压。接下来逐一分析选项:A选项多加水银不改变大气压;B选项从山脚到山顶海拔升高,大气压减小,会影响水银柱高度;C选项倾斜玻璃管仅改变水银柱长度,竖直高度不变;D选项上提玻璃管(管口不离水银面)不改变大气压对应的竖直高度。因此只有B选项会影响测量结果。
【解析】
托里拆利实验中,大气压的大小等于水银柱产生的压强,水银柱的竖直高度仅由外界大气压决定,与水银槽内水银的多少、玻璃管是否倾斜、玻璃管在水银槽内的深度(管口不离水银面)无关。
选项A:往水银槽多加水银,外界大气压不变,水银柱竖直高度不变,不影响测量结果;
选项B:从山脚下移到山顶,海拔升高,外界大气压减小,水银柱竖直高度降低,会影响测量结果;
选项C:玻璃管倾斜时,水银柱长度增加,但竖直高度不变,不影响测量结果;
选项D:玻璃管上提(管口不离水银面),水银柱竖直高度仍由大气压决定,不影响测量结果。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
托里拆利实验、大气压与海拔的关系
【点评】
本题考查托里拆利实验的核心原理,关键是区分水银柱的“竖直高度”和“长度”,明确只有外界大气压变化才会影响测量结果,属于基础概念题,需准确掌握实验原理。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确托里拆利实验的原理:实验中水银柱的竖直高度由外界大气压决定,与水银槽内水银量、玻璃管是否倾斜、玻璃管在水银槽内的深度(管口不离水银面时)均无关,因为这些操作都不会改变外界大气压。接下来逐一分析选项:A选项多加水银不改变大气压;B选项从山脚到山顶海拔升高,大气压减小,会影响水银柱高度;C选项倾斜玻璃管仅改变水银柱长度,竖直高度不变;D选项上提玻璃管(管口不离水银面)不改变大气压对应的竖直高度。因此只有B选项会影响测量结果。
【解析】
托里拆利实验中,大气压的大小等于水银柱产生的压强,水银柱的竖直高度仅由外界大气压决定,与水银槽内水银的多少、玻璃管是否倾斜、玻璃管在水银槽内的深度(管口不离水银面)无关。
选项A:往水银槽多加水银,外界大气压不变,水银柱竖直高度不变,不影响测量结果;
选项B:从山脚下移到山顶,海拔升高,外界大气压减小,水银柱竖直高度降低,会影响测量结果;
选项C:玻璃管倾斜时,水银柱长度增加,但竖直高度不变,不影响测量结果;
选项D:玻璃管上提(管口不离水银面),水银柱竖直高度仍由大气压决定,不影响测量结果。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
托里拆利实验、大气压与海拔的关系
【点评】
本题考查托里拆利实验的核心原理,关键是区分水银柱的“竖直高度”和“长度”,明确只有外界大气压变化才会影响测量结果,属于基础概念题,需准确掌握实验原理。
【难度系数】
0.5
2. 要使水的沸点高于100 ℃,下列可行的办法是(
A.移到高山上加热
B.加大火力
C.延长加热时间
D.加密闭的盖子
D
)A.移到高山上加热
B.加大火力
C.延长加热时间
D.加密闭的盖子
答案
2.D
解析
【分析】要解决这个问题,需明确水的沸点与液面上方气压的关系:液体的沸点随气压增大而升高,随气压减小而降低,标准大气压下沸水的沸点为100℃。接下来逐一分析选项:A选项高山上气压低,水的沸点会低于100℃;B选项加大火力只能加快水的沸腾速度,无法改变气压,沸点不变;C选项延长加热时间也不能改变气压,沸点仍为100℃;D选项加密闭盖子会使锅内气压升高,水的沸点随之升高,可高于100℃,因此选D。
【解析】液体的沸点与液面上方的气压有关,气压越大,沸点越高;气压越小,沸点越低。标准大气压下,水的沸点是100℃。对各选项分析如下:
A. 高山上的气压低于标准大气压,水的沸点会低于100℃,不符合要求;
B. 加大火力只能加快水的沸腾速率,无法改变液面气压,水的沸点不变,不符合要求;
C. 延长加热时间,液面气压未改变,水的沸点仍为100℃,不符合要求;
D. 加密闭的盖子,锅内水蒸气增多,气压增大,水的沸点升高,可高于100℃,符合要求。
【答案】D
【知识点】沸点与气压的关系
【点评】本题考查液体沸点与气压的关系,属于初中物理基础知识点,难度较低,需准确区分“改变沸点”和“加快沸腾”的不同方法。
【难度系数】0.3
【解析】液体的沸点与液面上方的气压有关,气压越大,沸点越高;气压越小,沸点越低。标准大气压下,水的沸点是100℃。对各选项分析如下:
A. 高山上的气压低于标准大气压,水的沸点会低于100℃,不符合要求;
B. 加大火力只能加快水的沸腾速率,无法改变液面气压,水的沸点不变,不符合要求;
C. 延长加热时间,液面气压未改变,水的沸点仍为100℃,不符合要求;
D. 加密闭的盖子,锅内水蒸气增多,气压增大,水的沸点升高,可高于100℃,符合要求。
【答案】D
【知识点】沸点与气压的关系
【点评】本题考查液体沸点与气压的关系,属于初中物理基础知识点,难度较低,需准确区分“改变沸点”和“加快沸腾”的不同方法。
【难度系数】0.3
3.潜水员潜入水中的深度有一定的限制,这与潜水员能承受的压强大小有关。若某位潜水员能承受水产生的最大压强为$4.0× 10^5\ \mathrm{Pa}$,水的密度为$1.0× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,g取10 N/kg,则该潜水员在水中能下潜的最大深度是(
A.4 m
B.40 m
C.400 m
D.60 m
B
)A.4 m
B.40 m
C.400 m
D.60 m
答案
3.B
解析
【分析】
要解决这个问题,需利用液体压强公式变形计算最大下潜深度。首先明确液体压强公式为$ p = \rho gh $,题目给出了潜水员能承受的最大水的压强$ p $、水的密度$ \rho $和$ g $,要求最大深度$ h $,因此将公式变形为$ h = \frac{p}{\rho g} $,代入数值计算后对应选项即可得出答案。
【解析】
根据液体压强公式$ p = \rho gh $,变形得到最大深度的计算公式:
$ h = \frac{p}{\rho g} $
将已知数值$ p = 4.0×10^5\ \mathrm{Pa} $、$ \rho = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $、$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $代入公式:
$ h = \frac{4.0×10^5\ \mathrm{Pa}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 40\ \mathrm{m} $
因此该潜水员的最大下潜深度为40 m,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
液体压强公式应用
【点评】
本题是液体压强计算的基础应用题,直接考查液体压强公式的变形运用,计算过程简单,属于对基础知识点的巩固练习,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这个问题,需利用液体压强公式变形计算最大下潜深度。首先明确液体压强公式为$ p = \rho gh $,题目给出了潜水员能承受的最大水的压强$ p $、水的密度$ \rho $和$ g $,要求最大深度$ h $,因此将公式变形为$ h = \frac{p}{\rho g} $,代入数值计算后对应选项即可得出答案。
【解析】
根据液体压强公式$ p = \rho gh $,变形得到最大深度的计算公式:
$ h = \frac{p}{\rho g} $
将已知数值$ p = 4.0×10^5\ \mathrm{Pa} $、$ \rho = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $、$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $代入公式:
$ h = \frac{4.0×10^5\ \mathrm{Pa}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 40\ \mathrm{m} $
因此该潜水员的最大下潜深度为40 m,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
液体压强公式应用
【点评】
本题是液体压强计算的基础应用题,直接考查液体压强公式的变形运用,计算过程简单,属于对基础知识点的巩固练习,难度较低。
【难度系数】
0.8
4.在托里拆利实验中,当玻璃管竖直放置时,管内外水银面的高度差为76 cm。下列各种情况,能使管内外水银面的高度差发生变化的是(
A.向水银槽内倒一些水银,使槽内水银面升高2 cm
B.把玻璃管向槽内再深入1 cm
C.把玻璃管向上稍微提起一些(管口不离水银面)
D.天气骤变,大气压发生变化
D
)A.向水银槽内倒一些水银,使槽内水银面升高2 cm
B.把玻璃管向槽内再深入1 cm
C.把玻璃管向上稍微提起一些(管口不离水银面)
D.天气骤变,大气压发生变化
答案
4.D
解析
【分析】
要解决这道题,需明确托里拆利实验的核心原理:管内外水银面的高度差由外界大气压决定,与玻璃管的粗细、插入水银槽的深度、槽内水银的多少等因素无关。接下来逐一分析选项,判断哪个因素会改变大气压,进而改变高度差。
【解析】
托里拆利实验中,管内水银柱产生的压强等于外界大气压,即 $ p_0 = \rho_{\mathrm{水银}}gh $,因此水银柱高度差 $ h = \frac{p_0}{\rho_{\mathrm{水银}}g} $,仅由外界大气压 $ p_0 $ 决定,与其他操作无关。
选项A:向水银槽内倒水银,槽内水银面升高,管内水银面同步上升,管内外水银面的高度差不变;
选项B:玻璃管向槽内再深入1 cm,管内水银面随槽内液面上升,高度差仍为76 cm,不变;
选项C:玻璃管向上稍微提起(管口不离水银面),管内水银面下降,高度差保持76 cm,不变;
选项D:天气骤变导致大气压发生变化,根据 $ h = \frac{p_0}{\rho_{\mathrm{水银}}g} $,高度差会随大气压变化而改变。
综上,能使高度差变化的是选项D。
【答案】
D
【知识点】
托里拆利实验、大气压的测量
【点评】
本题考查托里拆利实验的核心原理,关键是理解水银柱高度差仅由外界大气压决定,属于初中物理基础知识点,需准确区分影响和不影响高度差的因素,避免概念混淆。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需明确托里拆利实验的核心原理:管内外水银面的高度差由外界大气压决定,与玻璃管的粗细、插入水银槽的深度、槽内水银的多少等因素无关。接下来逐一分析选项,判断哪个因素会改变大气压,进而改变高度差。
【解析】
托里拆利实验中,管内水银柱产生的压强等于外界大气压,即 $ p_0 = \rho_{\mathrm{水银}}gh $,因此水银柱高度差 $ h = \frac{p_0}{\rho_{\mathrm{水银}}g} $,仅由外界大气压 $ p_0 $ 决定,与其他操作无关。
选项A:向水银槽内倒水银,槽内水银面升高,管内水银面同步上升,管内外水银面的高度差不变;
选项B:玻璃管向槽内再深入1 cm,管内水银面随槽内液面上升,高度差仍为76 cm,不变;
选项C:玻璃管向上稍微提起(管口不离水银面),管内水银面下降,高度差保持76 cm,不变;
选项D:天气骤变导致大气压发生变化,根据 $ h = \frac{p_0}{\rho_{\mathrm{水银}}g} $,高度差会随大气压变化而改变。
综上,能使高度差变化的是选项D。
【答案】
D
【知识点】
托里拆利实验、大气压的测量
【点评】
本题考查托里拆利实验的核心原理,关键是理解水银柱高度差仅由外界大气压决定,属于初中物理基础知识点,需准确区分影响和不影响高度差的因素,避免概念混淆。
【难度系数】
0.8
5. 如图所示是一款网红“晴雨瓶”。它由密闭球体A和上端开口的玻璃管B组成,A和B的底部相连通。瓶内装有适量有色液体,随着天气阴晴转换,B内液面高度也会发生变化。下列说法正确的是(

A.若遇晴朗天气(气压升高),B管内液面会下降
B.若将此瓶从一楼拿到十楼,B管内液面会下降
C.若向瓶内再加入一些液体,A和B内液面可能相平
D.若在A的顶部轻轻打开一个小孔,则液体可能从B管口喷出
A
)A.若遇晴朗天气(气压升高),B管内液面会下降
B.若将此瓶从一楼拿到十楼,B管内液面会下降
C.若向瓶内再加入一些液体,A和B内液面可能相平
D.若在A的顶部轻轻打开一个小孔,则液体可能从B管口喷出
答案
5.A
解析
【分析】
本题考查大气压的应用,需明确密闭球体A内封闭气体压强与外界大气压的关系:A为密闭容器,内部封闭有一定气体,上端开口的B管与外界大气相通,B管液面高度由A内气压和外界大气压的差值决定。逐一分析选项:
选项A:晴朗天气气压升高,外界大气压增大,会压迫A内的液体向A侧移动,导致B管内液面下降,该说法正确。
选项B:从一楼到十楼,外界大气压随高度升高而减小,A内气压相对更大,会将液体压向B管,使B管液面上升,而非下降,该说法错误。
选项C:A是密闭的,向瓶内加液体时,A内气体被压缩,气压增大,与外界大气压存在差值,A、B液面无法相平,该说法错误。
选项D:在A顶部开小孔后,A与外界大气相通,成为连通器,最终A、B液面会相平,不会从B管口喷出,该说法错误。
【解析】
根据大气压的原理,结合各选项分析如下:
1. 选项A:晴朗天气气压升高,外界大气压变大,A内封闭气体压强(温度不变时)不变,外界气压增大,推动液体向A侧流动,因此B管内液面下降,A正确。
2. 选项B:高度越高,外界大气压越小,A内气压大于外界大气压,会将液体压入B管,B管液面上升,B错误。
3. 选项C:A密闭,加入液体后,A内气体体积减小,压强增大,与外界大气压不等,液面无法相平,C错误。
4. 选项D:打开A的小孔后,A与外界大气连通,构成连通器,液面最终相平,不会喷出,D错误。
【答案】
A
【知识点】
大气压的应用、连通器原理
【点评】
本题结合生活中的“晴雨瓶”考查大气压的相关知识,需要学生理解密闭容器内气体压强与外界大气压的关系,以及连通器的特点,属于大气压应用的基础题,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查大气压的应用,需明确密闭球体A内封闭气体压强与外界大气压的关系:A为密闭容器,内部封闭有一定气体,上端开口的B管与外界大气相通,B管液面高度由A内气压和外界大气压的差值决定。逐一分析选项:
选项A:晴朗天气气压升高,外界大气压增大,会压迫A内的液体向A侧移动,导致B管内液面下降,该说法正确。
选项B:从一楼到十楼,外界大气压随高度升高而减小,A内气压相对更大,会将液体压向B管,使B管液面上升,而非下降,该说法错误。
选项C:A是密闭的,向瓶内加液体时,A内气体被压缩,气压增大,与外界大气压存在差值,A、B液面无法相平,该说法错误。
选项D:在A顶部开小孔后,A与外界大气相通,成为连通器,最终A、B液面会相平,不会从B管口喷出,该说法错误。
【解析】
根据大气压的原理,结合各选项分析如下:
1. 选项A:晴朗天气气压升高,外界大气压变大,A内封闭气体压强(温度不变时)不变,外界气压增大,推动液体向A侧流动,因此B管内液面下降,A正确。
2. 选项B:高度越高,外界大气压越小,A内气压大于外界大气压,会将液体压入B管,B管液面上升,B错误。
3. 选项C:A密闭,加入液体后,A内气体体积减小,压强增大,与外界大气压不等,液面无法相平,C错误。
4. 选项D:打开A的小孔后,A与外界大气连通,构成连通器,液面最终相平,不会喷出,D错误。
【答案】
A
【知识点】
大气压的应用、连通器原理
【点评】
本题结合生活中的“晴雨瓶”考查大气压的相关知识,需要学生理解密闭容器内气体压强与外界大气压的关系,以及连通器的特点,属于大气压应用的基础题,难度适中。
【难度系数】
0.5
6.菜刀磨得很锋利,是为了
增大
刀对菜的压强;而用螺丝紧固机器的零件时,螺帽与零件之间往往要垫一个金属薄片,这主要是为了增大受力面积
,从而减小压强
。答案
6.增大 受力面积 压强
解析
【分析】
要解决这道题,需结合压强的影响因素分析:压强公式为$ p=\frac{F}{S} $,当压力F一定时,受力面积S越小,压强p越大;受力面积S越大,压强p越小。第一个空,菜刀磨锋利是通过减小受力面积增大压强;第二个空,垫金属薄片是改变受力面积;第三个空,最终目的是调整压强大小。
【解析】
根据压强与压力、受力面积的关系:
1. 菜刀磨得很锋利,在压力一定时,通过减小刀与菜的受力面积,增大刀对菜的压强,便于切断菜,故第一空填“增大”;
2. 用螺丝紧固零件时,螺帽与零件间垫金属薄片,在压力一定时,增大螺帽与零件之间的受力面积,从而减小螺帽对零件的压强,保护零件,故后两空依次填“受力面积”、“压强”。
【答案】
增大 受力面积 压强
【知识点】
压强、增大压强的方法、减小压强的方法
【点评】
本题结合生活实例考查压强的改变方法,属于基础知识点应用,体现物理与生活的紧密联系,难度较低。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需结合压强的影响因素分析:压强公式为$ p=\frac{F}{S} $,当压力F一定时,受力面积S越小,压强p越大;受力面积S越大,压强p越小。第一个空,菜刀磨锋利是通过减小受力面积增大压强;第二个空,垫金属薄片是改变受力面积;第三个空,最终目的是调整压强大小。
【解析】
根据压强与压力、受力面积的关系:
1. 菜刀磨得很锋利,在压力一定时,通过减小刀与菜的受力面积,增大刀对菜的压强,便于切断菜,故第一空填“增大”;
2. 用螺丝紧固零件时,螺帽与零件间垫金属薄片,在压力一定时,增大螺帽与零件之间的受力面积,从而减小螺帽对零件的压强,保护零件,故后两空依次填“受力面积”、“压强”。
【答案】
增大 受力面积 压强
【知识点】
压强、增大压强的方法、减小压强的方法
【点评】
本题结合生活实例考查压强的改变方法,属于基础知识点应用,体现物理与生活的紧密联系,难度较低。
【难度系数】
0.3
7.一长方体木块平放和侧放在水平地面上时,其受力面积之比为$3:1$,则平放和侧放时,对地面的压强之比是
1:3
,压力之比是1:1
。答案
7.1:3 1:1
解析
【分析】
要解决这道题,需分两步思考:①水平地面上的物体对地面的压力等于自身重力,因此平放和侧放时压力不变;②压强公式为$p=\frac{F}{S}$,已知受力面积之比,结合压力关系即可计算压强之比。
【解析】
1. 压力分析:长方体木块在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即$F=G$。由于木块重力不变,所以平放和侧放时对地面的压力相等,压力之比$F_{平}:F_{侧}=1:1$。
2. 压强计算:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,平放时压强$p_{平}=\frac{F_{平}}{S_{平}}$,侧放时压强$p_{侧}=\frac{F_{侧}}{S_{侧}}$。则压强之比:
$\frac{p_{平}}{p_{侧}}=\frac{\frac{F_{平}}{S_{平}}}{\frac{F_{侧}}{S_{侧}}}=\frac{F_{平}}{F_{侧}}×\frac{S_{侧}}{S_{平}}$
代入已知$F_{平}=F_{侧}$,$S_{平}:S_{侧}=3:1$,得:
$\frac{p_{平}}{p_{侧}}=\frac{1}{1}×\frac{1}{3}=\frac{1}{3}$,即压强之比为$1:3$。
【答案】
1:3;1:1
【知识点】
压力与重力的关系、压强的计算
【点评】
本题考查压力和压强的基础应用,核心是明确水平面上物体对地面的压力等于重力,再结合压强公式计算,属于基础题,难度不大。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需分两步思考:①水平地面上的物体对地面的压力等于自身重力,因此平放和侧放时压力不变;②压强公式为$p=\frac{F}{S}$,已知受力面积之比,结合压力关系即可计算压强之比。
【解析】
1. 压力分析:长方体木块在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即$F=G$。由于木块重力不变,所以平放和侧放时对地面的压力相等,压力之比$F_{平}:F_{侧}=1:1$。
2. 压强计算:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,平放时压强$p_{平}=\frac{F_{平}}{S_{平}}$,侧放时压强$p_{侧}=\frac{F_{侧}}{S_{侧}}$。则压强之比:
$\frac{p_{平}}{p_{侧}}=\frac{\frac{F_{平}}{S_{平}}}{\frac{F_{侧}}{S_{侧}}}=\frac{F_{平}}{F_{侧}}×\frac{S_{侧}}{S_{平}}$
代入已知$F_{平}=F_{侧}$,$S_{平}:S_{侧}=3:1$,得:
$\frac{p_{平}}{p_{侧}}=\frac{1}{1}×\frac{1}{3}=\frac{1}{3}$,即压强之比为$1:3$。
【答案】
1:3;1:1
【知识点】
压力与重力的关系、压强的计算
【点评】
本题考查压力和压强的基础应用,核心是明确水平面上物体对地面的压力等于重力,再结合压强公式计算,属于基础题,难度不大。
【难度系数】
0.8
8.“坎儿井”是吐鲁番市的一种灌溉工程,从山坡上到田地里挖成一连串的井,再把井底挖通,连成暗沟,将山上融化的雪水和地下水引来浇灌田地,“坎儿井”利用了
连通器
原理。答案
8.连通器
解析
【分析】首先回忆连通器的定义:上端开口、底部互相连通的容器,当容器内装有同一种静止液体时,各部分液面保持相平。接着分析坎儿井的结构:一连串的井和暗沟,井底挖通使各部分底部连通,井的上端开口于地面,暗沟的出水口也开口于田地,满足连通器的结构特点,因此判断利用了连通器原理。
【解析】连通器的定义是:上端开口,底部相互连通的容器,当容器内盛有同种液体且液体静止时,各容器中的液面总保持相平。坎儿井由一连串的井和暗沟组成,各井与暗沟的底部相互连通,且井的上端、暗沟的出水口均为开口状态,符合连通器的结构特征,所以“坎儿井”利用了连通器原理。
【答案】连通器
【知识点】连通器原理
【点评】本题结合生活实际工程考查物理知识,体现了物理与生活的紧密联系,属于基础知识点的应用,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】连通器的定义是:上端开口,底部相互连通的容器,当容器内盛有同种液体且液体静止时,各容器中的液面总保持相平。坎儿井由一连串的井和暗沟组成,各井与暗沟的底部相互连通,且井的上端、暗沟的出水口均为开口状态,符合连通器的结构特征,所以“坎儿井”利用了连通器原理。
【答案】连通器
【知识点】连通器原理
【点评】本题结合生活实际工程考查物理知识,体现了物理与生活的紧密联系,属于基础知识点的应用,难度较低。
【难度系数】0.7
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