2023年中考物理实验探究题专项训练：压强（答案）

2023年中考物理实验探究题专项训练：压强
一、实验探究题
1．小明在实验室探究“压强与容器形状的关系”实验，他是这样做的：
（1）小明找来两个质量和形状一样的容器（如图）。其中甲容器上小底大，乙容器上大底小。
（2）找来两个完全相同的微小压强计（如图），将其探头分别放在这两个容器底部，然后向容器中倒入相同质量的水（两个容器都没有倒满水），在水逐渐倒入的过程中，小明发现有一个压强计的液面没有发生变化，这是因为：　 　。更换后小明发现这时两个U型管中液面高度相差大的是放入　 　（选填“甲”或“乙”）容器的微小压强计。
（3）小明将微小压强计取出，将这两个装有相同质量水的容器放在电子秤中得到其质量均为800g，并测得甲的底面积为80cm2，乙的底面积为40cm2，此时甲对桌面的压强为　 　Pa，且　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）乙对桌面的压强（g=10N/kg）。
（4）从以上实验与计算小明得出，容器的形状与压强有关。你认为小明的结论正确吗　 　？请说明理由：　 　。
【拓展】开始甲乙两个容器中装有相同深度的水，然后将两个相同的冰块放在甲乙容器中，当冰块完全熔化后，容器底部受到的水的压强一样吗　 　？请说明理由。答：　 　。
2．（一）小明用如图甲所示的装置，探究影响液体内部压强的因素。
（1）实验中，将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的　 　来表示；
（2）为了探究密度对液体内部压强的影响，应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙中　 　（填图乙中字母）两个位置处进行实验；
（3）在a、b、c、d、e五点中压强最大的是　 　点；
（4）（二）小刚利用图中器材验证阿基米德原理，其正确操作过程如图所示，图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计的示数，请根据所学知识回答下列问题：
物块所受的浮力F浮=　 　（用弹簧测力计对应示数表示）
（5）若F1－F2　 　（填“大于”“小于”或“等于”）F3－F4，则说明本次实验结果符合阿基米德原理。
（6）如果换用密度小于水的木块重复上述实验步骤，那么该实验　 　（填“可以”或“不可以”）完成；
（7）阿基米德原理在生产、生活中有着广泛的应用，排水量就是其重要应用之一。西宁舰是中国自主研制的052D型导弹驱逐舰，代表了中国现役驱逐舰的最高水准。它满载时的排水量为7500t，此时受到的浮力为　 　N。（g取10N/kg）
3．在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中：
（1）如图甲所示，用手按压强计的橡皮膜，U形管内水面出现高度差：将橡皮膜放入酒精中（图乙），U形管内水面也出现高度差，这说明　 　
（2）若在使用压强计前发现，U形管中有高度差，通过　 　方法可以进行调节：
A从U形管内向外倒出适量水；B拆除软管重新安装；C向U形管内加适量水。
（3）实验发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变，这说明：　 　
4．为了研究圆柱体浸入水的过程中水对容器底部的压强情况，某小组同学选用高度H、底面积S均不同的圆柱体A和B先后放入同一柱形容器中进行实验，如图所示。他们设法使圆柱体逐步浸入水中，测量并记录其下表面到水面的距离h及水对容器底部的压强p，将实验数据记录在下表中（实验中容器内水均未溢出）。
圆柱体A H为0.4米 S为0.03米2 实验 序号 h （米） p （帕） 圆柱体B H为0.3米 S为0.05米2 实验 序号 h （米） p （帕）
1 0 7000 8 0 7000
2 0.10 7150 9 0.06 7150
3 0.20 7300 10 0.12 7300
4 0.30 7450 11 0.18 7450
5 0.40 7600 12 0.24 7600
6 0.50 7600 13 0.30 7750
7 0.60 7600 14 0.40 7750
（1）分析比较实验序号　 　数据中p和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体浸入水的过程中，当h时，　 　；
（2）分析比较实验序号5、6、7或13、14数据中p和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体浸入水的过程中，　 　；
（3）小组同学进一步分析比较实验序号2与9、3与10、4与11的数据及相关条件，得出不同圆柱体浸入水的过程中，当　 　，水对容器底部的压强相同。
5．如图所示，这是小伟做的“探究影响液体内部压强大小的因素”实验。
（1）实验中使用的U形管压强计　 　（选填“是”或“不是”）连通器，实验前要通过调试，使U形管压强计两边的液面　 　，小伟在调试时发现，用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时，U形管两边液面几乎没有变化，说明该压强计　 　（选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）由甲、乙两图可知，在同种液体内部，液体压强随着　 　的增加而增大；在乙图中，保持探头在液体中的深度不变，使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时，U形管中液面高度差不变，说明在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小　 　；
（3）取另外一种液体A，使探头在水和液体A中的深度相同，如乙、丙两图所示（h3>h2），可以得出液体压强的大小与　 　有关；
（4）小伟用自己改装并调试好的压强计进行实验探究。取两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精（），将压强计两金属盒分别浸入两种液体中，实验现象如图丁所示，可断定图丁中　 　（选填“A”或“B”）烧杯中是水。
6．在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
（1）实验中通过观察海绵的　 　来比较压力的作用效果；
（2）对比乙、丙两图可以得出：当　 　一定时，压力作用效果与受力面积有关；
（3）对比甲、丙两图，小明认为压力作用效果与压力大小无关，他的观点是　 　（选填“正确”或“错误”）的，理由是　 　。
7．在探究“影响压力作用效果的因素”的实验中，某同学作出了以下猜想。
猜想一：影响压力作用效果的因素可能与压力的大小有关；
猜想二：影响压力作用效果的因素可能与受力面积的大小有关；
（1）该同学进行了如图所示的实验：甲图把小桌放在海绵上；在小桌上放一个砝码；丙图把小桌翻过来，桌面朝下并在它上面放一个砝码。
本实验是通过观察　 　来比较压力作用效果的，这种研究方法叫　 　；
（2）通过比较图甲、乙，说明压力的作用效果与　 　有关；
（3）通过比较图　 　（选填序号），说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；
（4）该同学为了验证“猜想一”是否正确，保持受力面积大小相同，改变压力大小，这种研究问题的方法，叫做　 　。
8．物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋（质量不计）挂在挂钩下、如图所示，向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来，由此可得到大气压的大小。
（1）本实验主要的测量器材：刻度尺、　 　；
（2）需要直接测量的物理量：　 　、　 　；
（3）大气压的表达式p＝　 　；
（4）如果测出的大气压仅为0.8×105Pa，实验中可能存在的问题是　 　。
9．如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验：
（1）实验中，通过观察　 　来比较压力的作用效果；
（2）比较C、D、E图三次实验。得出　 　相同时，压力的作用效果与　 　有关的结论；比较B、C图两次实验，得出结论：　 　；
（3）你认为　 　（选填“能”或“不能”）通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系；
（4）将两个完全相同的水瓶紧靠在一起，如图F所示，放在海绵上，压力作用效果与　 　图一致；放在水平桌面上，对桌面的压强会相比对海绵的压强　 　；
（5）同组的小丽在实验过程中提出一个问题：在B、C两次实验中，瓶中的水对底部的压力和压强大小相等吗？若在B、C两次实验中水对瓶底和瓶盖的压力分别为FB、FC，水对瓶底和瓶盖的压强分别为pB、pC，请你比较大小：FB　 　FC，pB　 　pC。
10．为了研究不同形状的容器中加入液体后，液体对容器底部的压力F液和容器对水平面的压力F容的情况，某小组同学选用口大底小和口小底大两种形状的轻质薄壁容器进行实验，通过往容器中加入不同质量的液体m液，分别测出液体对容器底部的压力F液和容器对水平面的压力F容，相关数据记录在下表中。
①分析比较实验序号　 　的数据及相关条件可知：在口大底小的轻质容器中，加入一定质量的液体后，F液　 　F容（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
②分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件可知，　 　与容器形状有关（选填“F液”或“F容”）。
③分析比较实验序号1、2与3或4、5与6中F容与m液的数据及相关条件可知：同一轻质容器中，加入不同质量的液体后，　 　。
11． 2017年11月30日，中国4500米载人潜水器一一“深海勇士”号正式验收交付，4500米深度已经覆盖整个南海的探测，下潜、开发等方面需求。这个消息激发了小芳对“探究液体内部的压强”的兴趣，她进行的实验操作如图1所示。请依据所学知识解决下面几个问题：
（1）实验前，应调整压强计（甲图），使U型管左右两边的液面　 　。
（2）比较丙、丁两图是探究液体压强与　 　的关系
（3）比较乙丙两图可以得出的结论是　 　。
（4）请举出生活中应用该实验结论的一个事例：　 　。
（5）小芳完成上述实验后，用一“T“形玻璃管对着形管左边管口吹气，如图2所示，可以看到　 　（填“左”或“右”）管中的液面较高，该实验说明了　 　。
12．如图所示，有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究：
（1）如图所示，若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化　 　（选填“大"或“小"）。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该　 　（选填“相平 ”或“不相平"）；
（2）小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，如上图，发现图（甲）中U形管两边的液柱高度差较小，认为图（甲）烧杯中盛的是酒精。①你认为：他的结论是　 　（填“可靠的”或“不可靠的”）；②理由：因为没有控制金属盒　 　相同。
（3）小李认为，要分辨出酒精和水，可以让U形管两边的液柱高度差相同，比较金属盒在液体中的深度，由于酒精的密度比水的小，则金属盒在液体中的深度更深的是　 　。
13．两个烧杯中分别装有水和浓盐水，已知 ρ水< ρ盐水。小明用 U形管压强计来辨别哪个杯中装的是浓盐水。
（1）组装好压强计后，发现 U形管两侧液面的高低情况如 a图。此时 U形管左侧液面上方的气压　 　大气压（选填“大于”、 “小于”或“等于”）。接下来应该进行的操作是　 　。
（2）压强计调节正常后，将探头分别浸入到两杯液体中相同的深度，如b 图所示，发现△h1<△h2。由此可以判断　 　杯中装的是浓盐水，理由是　 　。
（3）如果Δh1和Δh2对比不明显，可以尝试采取的措施是　 　。
14．在研究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：
（1）实验前，应调整U型管压强计，使左右两边玻璃管中的液面　 　．
（2）甲、乙两图是探究液体压强与　 　的关系．
（3）要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择：　 　两图进行对比，结论是：液体压强与盛液体的容器形状　 　．
（4）要探究液体压强与密度的关系，应选用　 　两个图进行对比．
（5）在图丙中，固定U型管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度，使金属盒处于：向上、向下、向左、向右等方位，这是为了探究同一深度处，液体向　 　的压强大小关系．
15．小明想利用实验来探究压力的作用效果与什么因素有关：
（1）他首先用一支铅笔探究“压力作用效果与受力面积的关系”，他设计了如图甲、乙两种方案，你认为　 　（选填甲或乙）方案更合理一些，另一种方案不合理的原因是　 　；
（2）他接着又设计了如图a、b、c、d所示的实验来继续探究：
① 实验中该同学通过观察　 　反映压力的作用效果；
② 分析比较a、c两图所示现象，得出影响压力的作用效果的因素是　 　；
③ 下列实例应用到该结论的是　 　（填字母）；
A．菜刀要经常磨一磨
B．书包要用宽的背带
C．汽车限重
D．啄木鸟有个坚硬而细长的喙
④将两个完全相同的木块用图d所示的方式紧靠在一起放在海绵上，则此时压力的作用效果与图a相比，效果　 　（选填更明显、更不明显、或相同）；
（3）本实验主要的探究方法是：　 　法。
16．小明利用图示标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材，对大气压的值进行测量。
（1）该实验除了图中所示实验器材外，还缺少的测量工具是　 　；
（2）实验时小明将注射器活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔。同组的小华发现注射器底端装针头处，空气无法排尽，这将使得测量结果　 　（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。小华联想到他在医院打针时的场景，将小明的这一步骤加以改进，先将注射器内抽满水，然后将活塞推至注射器筒的底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔；
（3）如表是小明记录实验情况的表格，请将其中两项空白处补充完整：
大气压力F/N 注射器容积V/mL 　 　 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa
5.1 2.5 5.00 0.5 　 　
（4）同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后，对实验又进行了如下改进：在完成实验，活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为0.3N”，这一实验步骤是为了减小　 　对实验结果的影响，小华算出的大气压强为　 　Pa。
答案解析部分
1．【答案】橡皮管漏气；甲；1000；小于；错误；没有控制变量；不一样；甲上部面积较小，冰熔化后，水的密度较大，对底部压强较大
2．【答案】（1）高度差
（2）b、c
（3）d
（4）F1－F2
（5）等于
（6）可以
（7）7.5×107
3．【答案】（1）液体有压强
（2）B
（3）同种液体的同一深度向各个方向压强相等
4．【答案】（1）1、2、3、4或8、9、10、11、12；圆柱体下表面到水面的距离h变大，水对容器底部的压强p变大
（2）当h≥H时，水对容器底部的压强p不随圆柱体下表面到水面的距离h的变化而变化
（3）h时，圆柱体的底面积S和圆柱体下表面到水面的距离h的乘积相同
5．【答案】（1）不是；相平；漏气
（2）深度；相等
（3）液体的密度
（4）A
6．【答案】（1）形变程度（凹陷程度或形状变化）
（2）压力
（3）错误；没有控制（海绵的）受力面积相同
7．【答案】（1）海绵的凹陷程度；转换法
（2）压力大小
（3）乙丙
（4）控制变量法
8．【答案】（1）弹簧测力计（天平、案秤、台秤）
（2）细沙受到的重力G（细沙的质量m）；吸盘的直径D（吸盘的半径r）
（3） （或 或 或 ）
（4）吸盘中的空气没有完全被挤出或接触面没有处理干净或吸盘与玻璃板接触不紧密或存在漏气现象等（答出一点即可）
9．【答案】（1）海绵的凹陷程度
（2）受力面积；压力大小；压力大小相同，受力面积大小不同，压力作用效果不同，可以得到压力一定时，压力作用效果与受力面积有关。
（3）不能
（4）B；不变
（5）＞；=
10．【答案】1或2或3；小于；F液；F容与m液成正比
11．【答案】（1）相平
（2）液体密度
（3）在液体密度相同时，液体内部的深度越深产生的压强越大，或液体压强与液体的深度有关
（4）水塔建得高
（5）左；说明气体流速越大的位置，压强越小
12．【答案】（1）小；相平
（2）不可靠；深度
（3）酒精
13．【答案】（1）大于；卸下橡胶管，重新安装
（2）乙；深度一定，密度大的液体压强较大
（3）增加探头在两种液体中的深度
14．【答案】（1）相平
（2）深度
（3）丙和丁；无关
（4）乙和丙或乙和丁
（5）各个方向．
15．【答案】（1）甲；没有控制压力相同
（2）海绵的凹陷程度；压力大小；C；相同
（3）控制变量
16．【答案】（1）刻度尺
（2）偏小
（3）针筒有刻度部分的长度L/cm；1.02×105
（4）摩擦力；9.6×104

2023年中考物理实验探究题专项训练：压强（答案）