4. (2025南京模拟)如图所示,潜艇在海水下从高密度水层驶入低密度水层时,急速掉落的现象称为“掉深”。下列说法

A.潜艇遭遇“掉深”时,所受浮力变小
B.潜艇在高密度水层中下潜,所受的水的压强变大
C.潜艇悬浮在高密度水层和低密度水层中,重力不变
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,所受浮力变小
错
误
的是(C
)A.潜艇遭遇“掉深”时,所受浮力变小
B.潜艇在高密度水层中下潜,所受的水的压强变大
C.潜艇悬浮在高密度水层和低密度水层中,重力不变
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,所受浮力变小
答案
4. C
解析
【解析】
逐一分析各选项:
A. 潜艇遭遇“掉深”时,排开水的体积不变,海水密度变小,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知所受浮力变小,A正确。
B. 潜艇在高密度水层中下潜,深度变大,海水密度不变,根据液体压强公式$p=\rho gh$,可知所受水的压强变大,B正确。
C. 潜艇悬浮时浮力等于重力,在高密度水层中悬浮时浮力大于在低密度水层中悬浮时的浮力($\rho_{高密度}>\rho_{低密度}$,$V_{排}$不变),因此潜艇在两种水层中悬浮时重力不相等,C错误。
D. 潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,排开水的体积变小,海水密度不变,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知所受浮力变小,D正确。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、液体压强特点、物体浮沉条件
【点评】
本题结合潜艇“掉深”的实际情境,考查浮力与压强的相关知识,要求能灵活运用相关公式和浮沉条件,注重理论联系实际,提升知识应用能力。
【难度系数】
0.6
逐一分析各选项:
A. 潜艇遭遇“掉深”时,排开水的体积不变,海水密度变小,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知所受浮力变小,A正确。
B. 潜艇在高密度水层中下潜,深度变大,海水密度不变,根据液体压强公式$p=\rho gh$,可知所受水的压强变大,B正确。
C. 潜艇悬浮时浮力等于重力,在高密度水层中悬浮时浮力大于在低密度水层中悬浮时的浮力($\rho_{高密度}>\rho_{低密度}$,$V_{排}$不变),因此潜艇在两种水层中悬浮时重力不相等,C错误。
D. 潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,排开水的体积变小,海水密度不变,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知所受浮力变小,D正确。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、液体压强特点、物体浮沉条件
【点评】
本题结合潜艇“掉深”的实际情境,考查浮力与压强的相关知识,要求能灵活运用相关公式和浮沉条件,注重理论联系实际,提升知识应用能力。
【难度系数】
0.6
5. (2024南通模拟)小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”上浮。下列说法

A.用力捏矿泉水瓶,小玻璃瓶内的气体密度变大
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”都不可能悬浮在水中
C.如果小玻璃瓶中的水过少,小玻璃瓶将无法下沉
D.松开矿泉水瓶瓶盖,用力捏矿泉水瓶,小玻璃瓶不会下沉
错
误
的是(B
)A.用力捏矿泉水瓶,小玻璃瓶内的气体密度变大
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”都不可能悬浮在水中
C.如果小玻璃瓶中的水过少,小玻璃瓶将无法下沉
D.松开矿泉水瓶瓶盖,用力捏矿泉水瓶,小玻璃瓶不会下沉
答案
5. B
解析
【解析】
A. 用力捏矿泉水瓶,矿泉水瓶内气压增大,部分水进入小玻璃瓶,小玻璃瓶内气体体积减小,气体质量不变,由ρ=m/V可知,气体密度变大,A正确。
B. 调节对矿泉水瓶的挤压力度,可使小玻璃瓶的总重力等于受到的浮力,此时“浮沉子”能悬浮在水中,故B错误。
C. 若小玻璃瓶中的水过少,其总重力较小,挤压矿泉水瓶时,进入小玻璃瓶的水可能不足以让总重力大于浮力,小玻璃瓶将无法下沉,C正确。
D. 松开矿泉水瓶瓶盖,挤压矿泉水瓶时,矿泉水瓶内气压不变,小玻璃瓶内气压也不变,无水分进入小瓶,小玻璃瓶总重力仍小于浮力,不会下沉,D正确。
综上,错误的选项是B。
【答案】
B
【知识点】
浮沉条件、气体压强与体积的关系、密度的影响因素
【点评】
本题以自制“浮沉子”为背景,综合考查浮沉条件、气体压强变化等物理知识,需要结合力、压强、密度的变化分析物体的浮沉状态,注重对物理过程的逻辑分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
A. 用力捏矿泉水瓶,矿泉水瓶内气压增大,部分水进入小玻璃瓶,小玻璃瓶内气体体积减小,气体质量不变,由ρ=m/V可知,气体密度变大,A正确。
B. 调节对矿泉水瓶的挤压力度,可使小玻璃瓶的总重力等于受到的浮力,此时“浮沉子”能悬浮在水中,故B错误。
C. 若小玻璃瓶中的水过少,其总重力较小,挤压矿泉水瓶时,进入小玻璃瓶的水可能不足以让总重力大于浮力,小玻璃瓶将无法下沉,C正确。
D. 松开矿泉水瓶瓶盖,挤压矿泉水瓶时,矿泉水瓶内气压不变,小玻璃瓶内气压也不变,无水分进入小瓶,小玻璃瓶总重力仍小于浮力,不会下沉,D正确。
综上,错误的选项是B。
【答案】
B
【知识点】
浮沉条件、气体压强与体积的关系、密度的影响因素
【点评】
本题以自制“浮沉子”为背景,综合考查浮沉条件、气体压强变化等物理知识,需要结合力、压强、密度的变化分析物体的浮沉状态,注重对物理过程的逻辑分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
6. (2022无锡改编)如图所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇示意图,艇体采用轻质的复合织物材料制成,囊体上层装有压缩氦气。通过向艇外排出下层部分的空气而实现上升。高度越高大气越稀薄,上升过程中艇体体积不变。浮空艇上升过程中所受的浮力

变小
,浮空艇排开空气的质量变小
(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”),浮空艇悬浮在空中时受到的浮力等于
(选填“大于”“小于”或“等于”)重力。答案
6. 变小 变小 等于
解析
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$,浮空艇上升过程中,艇体体积不变即$V_{排}$不变,高度越高空气密度$\rho_{空气}$越小,所以所受浮力变小;
由$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$可知,浮力变小,则排开空气的重力变小,因此排开空气的质量变小;
根据物体的浮沉条件,浮空艇悬浮在空中时,处于平衡状态,受到的浮力等于重力。
【答案】
变小;变小;等于
【知识点】
阿基米德原理;浮沉条件
【点评】
本题考查阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,关键是明确上升过程中空气密度的变化以及悬浮时的受力平衡状态。
【难度系数】
0.6
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$,浮空艇上升过程中,艇体体积不变即$V_{排}$不变,高度越高空气密度$\rho_{空气}$越小,所以所受浮力变小;
由$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$可知,浮力变小,则排开空气的重力变小,因此排开空气的质量变小;
根据物体的浮沉条件,浮空艇悬浮在空中时,处于平衡状态,受到的浮力等于重力。
【答案】
变小;变小;等于
【知识点】
阿基米德原理;浮沉条件
【点评】
本题考查阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,关键是明确上升过程中空气密度的变化以及悬浮时的受力平衡状态。
【难度系数】
0.6
7. 我国汉代曾发明过一种作为军事信号的“孔明灯”。它其实就是一个灯笼:先用很轻的竹篾扎成框架,再用纸糊起来,并在下端留口。在灯笼的下端固定一个小碟,在碟内放入松脂,点燃松脂后,灯笼就能腾空而起,如图所示。请你解释“孔明灯”升空的原理:

点燃松脂后,灯笼内的空气被加热,密度变小,“孔明灯”整体的质量变小,重力变小,灯笼受到的浮力不变,当浮力大于重力时,“孔明灯”就能升空
。答案
7. 点燃松脂后,灯笼内的空气被加热,密度变小,“孔明灯”整体的质量变小,重力变小,灯笼受到的浮力不变,当浮力大于重力时,“孔明灯”就能升空
解析
【解析】
点燃松脂后,灯笼内的空气被加热,温度升高,空气密度变小,“孔明灯”整体的重力变小,而灯笼排开空气的体积不变,受到的浮力不变,当浮力大于重力时,根据物体浮沉条件,“孔明灯”就能升空。
【答案】
点燃松脂后,灯笼内的空气被加热,密度变小,“孔明灯”整体的质量变小,重力变小,灯笼受到的浮力不变,当浮力大于重力时,“孔明灯”就能升空
【知识点】
物体浮沉条件、密度与温度的关系
【点评】
本题结合古代发明“孔明灯”,考查物理知识在实际生活中的应用,需综合运用密度、浮力及浮沉条件的知识分析现象,培养学生的知识应用能力。
【难度系数】
0.7
点燃松脂后,灯笼内的空气被加热,温度升高,空气密度变小,“孔明灯”整体的重力变小,而灯笼排开空气的体积不变,受到的浮力不变,当浮力大于重力时,根据物体浮沉条件,“孔明灯”就能升空。
【答案】
点燃松脂后,灯笼内的空气被加热,密度变小,“孔明灯”整体的质量变小,重力变小,灯笼受到的浮力不变,当浮力大于重力时,“孔明灯”就能升空
【知识点】
物体浮沉条件、密度与温度的关系
【点评】
本题结合古代发明“孔明灯”,考查物理知识在实际生活中的应用,需综合运用密度、浮力及浮沉条件的知识分析现象,培养学生的知识应用能力。
【难度系数】
0.7
8. (2025扬州模拟)测量液体密度的仪器叫作密度计。将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值,如图甲所示。有一自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些细铜丝做成的。将其分别放入盛有不同液体的两个烧杯中如图乙、丙所示,下列说法正确的是(

A.甲图中密度计有刻度部分越往上值越大
B.乙图中液体密度较大
C.乙、丙图中,木棒底部所受液体压力相等
D.乙图中自制密度计所受浮力比丙中大
C
)A.甲图中密度计有刻度部分越往上值越大
B.乙图中液体密度较大
C.乙、丙图中,木棒底部所受液体压力相等
D.乙图中自制密度计所受浮力比丙中大
答案
8. C
解析
【解析】
密度计的工作原理是物体的漂浮条件($F_{浮}=G$)。
A选项:由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}=G$可知,液体密度越小,密度计排开液体的体积越大,浸入液体的深度越深,因此刻度越往上(浸入深度越大),对应的液体密度值越小,A错误。
B选项:乙、丙中密度计均漂浮,$F_{浮乙}=F_{浮丙}=G$,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,$V_{排乙}>V_{排丙}$,可得$\rho_{液乙}<\rho_{液丙}$,B错误。
C选项:漂浮时,木棒底部所受液体压力等于浮力(上表面压力为0,浮力等于上下表面压力差),因$F_{浮乙}=F_{浮丙}$,所以木棒底部所受液体压力相等,C正确。
D选项:乙、丙中密度计均漂浮,浮力都等于自身重力,故浮力大小相等,D错误。
【答案】
C
【知识点】
物体的漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查密度计的工作原理,需结合漂浮条件与阿基米德原理,分析浮力、液体密度及液体压力的关系,明确密度计刻度的特点是解题关键。
【难度系数】
0.6
密度计的工作原理是物体的漂浮条件($F_{浮}=G$)。
A选项:由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}=G$可知,液体密度越小,密度计排开液体的体积越大,浸入液体的深度越深,因此刻度越往上(浸入深度越大),对应的液体密度值越小,A错误。
B选项:乙、丙中密度计均漂浮,$F_{浮乙}=F_{浮丙}=G$,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,$V_{排乙}>V_{排丙}$,可得$\rho_{液乙}<\rho_{液丙}$,B错误。
C选项:漂浮时,木棒底部所受液体压力等于浮力(上表面压力为0,浮力等于上下表面压力差),因$F_{浮乙}=F_{浮丙}$,所以木棒底部所受液体压力相等,C正确。
D选项:乙、丙中密度计均漂浮,浮力都等于自身重力,故浮力大小相等,D错误。
【答案】
C
【知识点】
物体的漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查密度计的工作原理,需结合漂浮条件与阿基米德原理,分析浮力、液体密度及液体压力的关系,明确密度计刻度的特点是解题关键。
【难度系数】
0.6
9. (2025盐城模拟)在制作简易密度计的综合实践活动中,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,如图甲,将该密度计分别放入足够深的水、盐水和酒精中发现,只有放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是

盐水
,为了能测该液体密度,接下来对此“密度计”合理的改进是增加配重
。改进后将密度计放入水、盐水和酒精进行测量,在密度计上标记出液面位置$A$、$B$、$C$,如图乙所示,则刻度$A$处标记的应是酒精
的密度值。答案
9. 盐水 增加配重 酒精
解析
【解析】
1. 密度计在液体中漂浮,浮力等于重力。盐水的密度最大,密度计浸入盐水的体积最小,露出液面的部分最多,重心偏高,因此放入盐水中时密度计不能处于竖直状态。
2. 为使密度计在盐水中能竖直漂浮,可增加配重,降低密度计的重心,增强其稳定性。
3. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}=G$($G$为密度计重力),在重力$G$不变时,液体密度越小,密度计排开液体的体积$V_{排}$越大。刻度$A$处对应的排开液体体积最大,因此对应的液体密度最小,酒精的密度最小,故刻度$A$处标记的是酒精的密度值。
【答案】
盐水;增加配重;酒精
【知识点】
阿基米德原理;物体漂浮条件;重心与稳定性
【点评】
本题考查简易密度计的工作原理,结合物体漂浮条件、阿基米德原理分析,同时涉及重心对物体稳定性的影响,注重物理知识在实际制作中的应用。
【难度系数】
0.6
1. 密度计在液体中漂浮,浮力等于重力。盐水的密度最大,密度计浸入盐水的体积最小,露出液面的部分最多,重心偏高,因此放入盐水中时密度计不能处于竖直状态。
2. 为使密度计在盐水中能竖直漂浮,可增加配重,降低密度计的重心,增强其稳定性。
3. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}=G$($G$为密度计重力),在重力$G$不变时,液体密度越小,密度计排开液体的体积$V_{排}$越大。刻度$A$处对应的排开液体体积最大,因此对应的液体密度最小,酒精的密度最小,故刻度$A$处标记的是酒精的密度值。
【答案】
盐水;增加配重;酒精
【知识点】
阿基米德原理;物体漂浮条件;重心与稳定性
【点评】
本题考查简易密度计的工作原理,结合物体漂浮条件、阿基米德原理分析,同时涉及重心对物体稳定性的影响,注重物理知识在实际制作中的应用。
【难度系数】
0.6
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