2020-2021学年第九章 压强3 连通器课时练习

这是一份2020-2021学年第九章 压强3 连通器课时练习，共19页。试卷主要包含了0分），75cm，25cmD，【答案】A，【答案】C等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）
连通器在日常生活和生产中应用广泛，如图所示的事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶
B. 锅炉水位计
C. 排水管的“反水弯”
D. 拦河大坝
如图所示装置中，两端开口的U形管装有一定量的水，将A管稍向右倾斜稳定后A管中的水面将( )
A. 低于B管中的水面
B. 高于B管中的水面
C. 与B管中的水面相平
D. 以上三种情况均有可能
智慧的劳动人民在劳动中创造了液压机，如图所示的简易液压机的活塞A、B的面积为SA=10cm2，SB=200cm2。把重力为630N的物体放在活塞B上，则以下结论正确的是( )
A. 活塞B将向下移动15cmB. 活塞B将向下移动15.75cm
C. 活塞B将向下移动14.25cmD. 活塞B将向下移动任意距离
下列设备和器材中，利用连通器原理的是( )
A. 气压计B. 船闸C. 密度计D. 潜水艇
如图所示的四个装置，其中不属于连通器的是( )
A. 茶壶B. 托里拆利实验
C. 船闸D. 锅炉水位计
如图所示的实例中，不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶
B. 船闸
C. 盆景自动供水装置
D. 锅炉水位计
连通器在生产和日常生活中有着广泛的应用，下图的事例中，没有利用连通器原理工作的是( )
A. 锅炉水位计B. 船闸
C. 抽水机D. 茶壶
图中的下列物品，应用了连通器原理的是( )
A. 活塞式抽水机B. 吸盘挂钩
C. 茶壶D. 高压锅
生活处处皆物理，下列叙述中错误的是( )
A. 孔明灯是利用空气的浮力而升空的
B. 通常采用压缩体积的方法，将石油气液化储存在钢罐内
C. 洗手盆的下水管制成“反水弯”是利用了连通器原理
D. 高压锅是利用气压越大，液体的沸点越低的原理制成
向如图所示的容器内加水，则水位最后能达到的最高位置是( )
A. A容器的顶端
B. B容器的顶端
C. C容器的顶端
D. 无法确定
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
如图中茶杯为茶水分离杯，从结构上来看，当过滤杯在大茶杯中时，这个装置就是一个______；当把过滤杯取出后，茶水对杯底的压强将会______(选填“变大”或“变小”)；由于重力的作用茶杯对水平桌面产生了压力，重力的方向是______的。
三峡船闸实现了上、下游船只的通航，船闸是根据______原理工作的。轮船通过船闸时，可以看到水中轮船的倒影，这是由于光的______(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)形成的。
如图，轮船由下游经过船闸驶往上游。船进入闸室后，先关闭阀门B，再打开______(填“阀门A”或“阀门C”)，使闸室和上游构成______，当闸室中水位与上游水位相平时，船才可以驶入上游。船从下游到上游，船底受到水的压强______(填“变大”“变小”或“不变”)。
如图水壶的壶身和壶嘴构成______，压强计是通过______反应橡皮膜处压强大小。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
如图所示，请画出容器所能装水的最高位置并画出容器对斜面的压力。
如图所示，一个U形连通器静止在斜面上。请画出：
(1)装水后水面静止且水位最高时，两侧管内水面的位置(用直线表示)；
(2)水对管壁A点压力的示意图。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
通过学习，同学们知道了液体压强的特点。在此基础上，老师提出了这样的问题：有两只杯子，分别盛有清水和盐水，但没有标签，你能否用压强计将它们区分开?
(1)压强计________(填“是”或“不是”)连通器。
(2)当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图(a)所示的情景。出现这种情况的原因是：U形管左管液面上方的气压__________大气压(填“大于”、“小于”或“等于”)；调节的方法是：( )
A、将此时右管中高出的液体倒出
B、取下软管重新安装
(3)小明再作图(b)所示的检查。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。出现这种情况的原因可能是：_____________。
(4)压强计调节正常后，小明将金属盒先后浸入到两杯液体中，如图(c)和(d)所示。他发现图d)中U形管两边的液柱高度差较大，于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。
①你认为小明的结论是_________(填“可靠的”或“不可靠的”)；
②简要说明理由：___________________________ ______________。
(5)d图中保持金属盒的位置不变，将烧杯中的液体取出一部分，U形管两侧液面高度差将_________( 填“变大”“不变”或“变小”)
某同学用下列器材探究“液体内部的压强”.(g取10 N/kg)
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水，红墨水静止时，U形管两侧液面高度_________．
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的_________来反映橡皮膜所受压强的大小，用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置_________(填“漏气”或“不漏气”)．
(3)他把探头放入水面下6 cm处，探头受到水的压强是_________Pa；继续向下移动探头，会看到U形管两侧液面的高度差变大，说明液体内部的压强与液体的_________有关．
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论，他用图丙的装置，在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体，看到橡皮膜向左侧凸起，则_________(填“左”或“右”)侧液体的密度较大．
五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）
三峡船闸是世界上最大的船闸，共有5级如图所示的闸室．现有一艘轮船从水位是150 m的上游进入首级闸室，当首级闸室的水位降到130 m时，轮船就可以进入下一级闸室了．其首级人字闸门每扇门高40 m，宽20 m，厚3 m，由钢制材料制成(钢的密度取ρ钢=8×103kg/m3，g取10 N/kg).求：
(1)其中一扇首级人字闸门的体积．
(2)其中一扇首级人字闸门的质量．
(3)轮船通过首级闸室的过程中，闸室底部受到水的压强减小了多少？
如图所示，自来水龙头离地面1.5 m，跟水龙头相连接的压强计示数是2.94×105Pa，求水塔内的水面距地面的距离是多少？
六、综合题（本大题共1小题，共10.0分）
(1)如图，购物车的水平篮底中间放有一箱牛奶，牛奶和车一起水平向右做匀速直线运动。请画出这箱牛奶的受力示意图(不计空气阻力)。

(2)如图所示，质量为1kg的物体以某一速度v沿斜面匀速下滑。作出该物体所受各力的示意图。
(3)图(a)是卫生间的地漏，其结构如图(b)所示，往漏口倒足量的水，水通过存水杯流进下水道，方向如图所示.水不再流动时，存水杯存起的水就能把室内空间与下水道隔离，使异味不能进入室内空间.(g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3).
①在图(b)中，画出水不再流动时存水杯中的液面示意图。
②水不再流动时，存水杯内水深为0.1m，则杯底受到水对它的压强为_________Pa．
答案和解析
1.【答案】D
【解析】茶壶的壶嘴与壶身上端开口，下部连通，构成了连通器，不符合题意；锅炉水位计上端开口，下部连通，构成了连通器，不符合题意；排水管的“反水弯”，上端开口，下部连通，构成了连通器，不符合题意；拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加，不是连通器，符合题意。故选D。
2.【答案】C
【解析】略
3.【答案】A
【解析】解：物体对活塞B产生的压强为：
p=FS=GSB=630N200×10−4m2=3.15×104Pa，
根据p=ρgh知这部分压强会让左右两侧液柱产生的高度差为：
△h=pρ水g=3.15×104Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=3.15m；
设右边液柱下降的高度为hB，则右边下降液柱的体积为：V右=SBhB，
设左边液柱上升的高度为hA，则左边上升液柱的体积为：V左=SAhA，
右边下降液柱的体积等于左边上升液柱的体积，即SAhA=SBhB，则10cm2hA=200cm2hB，
所以hA=20hB，
又因为hA+hB=3.15m，
即20hB+hB=3.15m，
解得hB=0.15m=15cm，故A正确。
故选：A。
根据p=FS=GSB算出物体对活塞B产生的压强，根据p=ρgh算出这部分压强会让左右两侧液柱产生的高度差；
设右边液柱下降的高度为hB，则右边下降液柱的体积为：V右=SBhB，设左边液柱上升的高度为hA，则左边上升液柱的体积为：V左=SAhA，根据右边下降液柱的体积等于左边上升液柱的体积列等式算出AB高度的关系，由左右两侧液柱产生的高度差算出活塞B将向下移动的距离。
本题考查了帕斯卡原理的应用，掌握左右两侧液柱变化的体积相等是解题的关键。
4.【答案】B
【解析】解：
A、气压计虽然底部相互连通，但其上端不都开口，不是连通器，故A不合题意；
B、船闸在工作时，闸室分别与上游和下游构成连通器，是利用连通器原理工作的，故B符合题意；
C、密度计是根据漂浮时浮力等于重力的原理制成的，不是连通器，故C不合题意；
D、潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉，利用了浮力，故D不合题意。
故选：B。
几个上端开口底部互相连通的容器，注入同一种液体，在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上，这就是连通器的原理。
本题考查生活中常见的连通器原来的应用，同时干扰选项设计到大气压的应用，属于简单题目，考试需要准确区分各物理知识点及其应用。此点中考出现概率很高。
5.【答案】B
【解析】解：
A、茶壶的壶嘴和壶身上端开口、下部连通，构成了连通器，故A不符合题意。
B、在托里拆利实验的装置中，因玻璃管的上端是封闭的，所以该装置不是连通器，故B符合题意。
C、关闭下游阀门，打开上游阀门时，闸室和上游构成连通器，使水面相平，方便船只出入；当下游阀门打开时，闸室和下游构成连通器，使水面相平，方便船只通过；所以，船闸属于连通器，故C不符合题意。
D、锅炉的炉身与水位计的上端开口、底部连通，属于连通器，故D不符合题意。
故选：B。
上端开口、下部连通的容器叫做连通器；连通器的特点是容器中装有同种液体，且液体不流动时，各个容器中液面总是相平的。
此题考查了连通器在生活中的应用；平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
6.【答案】C
【解析】解：A、茶壶的壶盖上有小孔，壶嘴上端有口，壶身和壶嘴底部相连通，是连通器，故A不符合题意；
B、船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，故B不符合题意。
C、盆景自动供水装置不符合上端开口，下部连通的特点，不是连通器，故C符合题意；
D、锅炉水位计上端开口，下部连通，构成了连通器，故D不符合题意；
故选：C。
上端开口，下部连通的容器叫做连通器；连通器的特点是容器中装有同种液体，当液体不流动时，各个容器中液面总是相平的。
此题考查的是连通器在生活中的应用，平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
7.【答案】C
【解析】解：A、锅炉水位计是利用连通器的原理制成的，故A不符合题意；
B、三峡船闸也是利用连通器的原理工作的，故B不符合题意；
C、活塞式抽水机是利用大气压来工作的，故C符合题意；
D、茶壶是利用连通器的原理制成的，故D不符合题意。
故选：C。
根据连通器：上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的总是相平的。
本题考查生活中常见的连通器的应用，同时干扰选项涉及到大气压的应用，属于简单题目，考试需要准确区分各物理知识点及其应用。此点中考出现概率很高。
8.【答案】C
【解析】解：A、活塞式抽水机是利用大气压强来工作的，故A错误；
B、吸盘挂钩是利用大气压的作用吸附在墙壁上的，故B错误；
C、茶壶的上端开口、底部连通，是利用连通器原理工作的，故C正确；
D、高压锅利用了密闭气体的压强越大、水的沸点越高的原理来工作，故D错误。
故选：C。
上端开口，下部连通的容器称为连通器，注入同一种液体，在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上，这就是连通器的原理。
记住连通器定义，生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯管、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
9.【答案】D
【解析】解：A.点燃孔明灯中的松脂后，灯就能够腾空而起，灯内空气密度小于外部空气密度，浮力未变，改变的是自身重力，当浮力大于重力时上升的，故A正确；
B.通常采用压缩体积的方法，将石油气液化储存在钢罐内，以减小占用空间，故B正确；
C.洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理，故C正确；
D.压强越大，沸点越高，因此高压锅就是利用液体沸点随气压的升高而升高的原理，故D错误。
故选：D。
(1)浸没在液体或空气中的物体，液体或气体受到的向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力；
(2)使气体液化的方法有：降低温度，压缩体积；
(3)连通器的结构特征是上端开口、底部连通；
(4)液体沸点随气压的升高而升高。
本题考查浮力的应用、使气体液化的方法、连通器、液体沸点与气压的关系等知识的应用，解答时需要准确区分各物理知识点及其应用，这些知识点中考出现概率很高。
10.【答案】B
【解析】略
11.【答案】连通器 变小 竖直向下
【解析】解：(1)茶水分离杯，从结构上来看，当过滤杯在大茶杯中时，上端开口与空气相连，下端连通，所以是连通器；
(2)取出过滤杯后，杯中茶水的深度减小，所以茶水对杯底的压强会变小；
(3)重力的方向始终竖直向下。
故答案为：连通器；变小；竖直向下。
(1)上端开口，下端连通的容器叫连通器；
(2)液体的压强随深度的增加而变大；
(3)重力的方向是竖直向下的。
本题考查连通器、液体压强和重力的方向，难度不大，是对基础知识的考查。
12.【答案】连通器 反射
【解析】解：船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，所以船闸是根据连通器原理工作的。
看到水中轮船的倒影属于平面镜成像，这是由于光的反射形成的。
故答案为：连通器；反射。
上端开口、底部相连通的容器，注入同一种液体，在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上，这就是连通器的原理；
水中倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的。
此题考查了连通器的应用、反射现象，比较简单，属于对学生基础知识的考查。
13.【答案】阀门A 连通器 不变
【解析】解：轮船由下游经过船闸驶往上游，船进入闸室后，先关闭阀门B，打开阀门A，此时闸室与上游组成连通器，闸室内的水通过阀门A流出，水面相平时，打开上游闸门C，船进入上游；
船处于漂浮状态，受到的浮力不变，根据阿基米德原理可知，船排开的液体的体积不变，深度不变，根据p=ρgh可知，所以船底受到的压强不变。
故答案为：阀门A；连通器；不变。
船闸是利用连通器的原理来工作的，当连通器中的液体不流动时，液面会保持相平，船闸工作过程中，闸室分别跟上游和下游形成连通器，用来调节水面落差，使船通行；
船处于漂浮状态，受到的浮力不变，根据船排开的水的体积的变化判定压强的变化。
此题考查连通器原理，对于船闸应学会分析其在船只通行过程中，每一个阀门和闸门的开关顺序。
14.【答案】连通器 U形管两侧液面的高度差
【解析】解：茶壶的壶身和壶嘴上端开口、底部连通，构成连通器；
压强计测量液体压强时，就是靠U形管两侧液面的高度差来体现压强大小的，液面高度差越大，说明液体压强越大。
故答案为：连通器；U形管两侧液面的高度差。
茶壶是一个典型的连通器，在水不流动时，壶嘴与壶身中的液面总是相平的；
液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的，压强越大，U形管液面高度差越大；压强计测量液体压强时，就是通过橡皮膜来感知压强的，通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的。
本题考查了连通器的应用、压强计的原理，属于基础题。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查对连通器特点的了解以及压力的示意图，是一道基础题。
静止在连通器中的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上；压力是垂直作用在接触面上的力，据此画出。
【解答】
解：根据连通器的原理可知：各个管中的液面应在同一水平面上，其最高位置应在右侧管口处；
在接触面的中心选择一个作用点，画出垂直向下作用在接触面上的力，即为压力，如图所示：
。
16.【答案】解：(1)根据连通器的特点可知，连通器里装有同种液体，当液体不流动时，连通器个部分中的液面总是相平，故两侧管内水面的位置如图中红线所示：
(2)水对水杯侧壁A点压力的作用点在A点，方向垂直于U形连通器侧壁向外，如图所示：
【解析】(1)根据连通器的特点画出两侧管内水面的位置；
(2)由于液体具有流动性，所以液体对容器侧壁有压力作用；根据压力与接触面垂直并指向接触面里，过A点表示出压力的方向。
此题考查力的示意图画法、连通器特点，明确水对水杯侧壁A点压力的作用点和方向是解答此题关键。
17.【答案】(1)不是
(2)大于 B
(3)装置漏气
(4)不可靠的 没有控制金属盒在液体中的深度相同
(5)变小
【解析】
【分析】
(1)上端开口，底部相互连通的容器是连通器；
(2)U形管液面低的一侧上方气体压强大，液面高的一侧上方气体压强小；
(3)如果压气计密封不好，存在漏气情况，在调整两管液面相平后，挤压橡皮膜橡皮管一侧压强不变，两管液柱高度不变；
(4)根据液体压强公式p=ρgh可知，通过比较液体压强比较液体密度大小，应控制压强计金属盒在液体中的深度相同；
(5)液体密度相同，压强随深度的增加而增大。
本题考查了压强大小的判断、压强计的检查、利用压强计判断液体密度大小等问题，难度不大，掌握基础知识即可正确解题，解题时注意控制变量法的应用。
【解答】
(1)上端开口，底部相互连通的容器是连通器，故压强计不是连通器；
(2)首先调节液体压强计：当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图甲所示的情景．出现这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压大于大气压；
(3)当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化，出现这种情况的原因是：压强计的密封性不好(压强计金属盒软管损坏等)；调节的方法是：取下软管重新安装；
(4)由图c和图d所示实验可知，实验时压强计的金属盒在液体中的深度不同，不能根据图d中U形管两边的液柱高度差较大，而认为图d杯子中盛的是盐水；
(5)d图中保持金属盒的位置不变，向烧杯中逐渐取出一部分清水，则金属盒在水中的深度变小，压强减小，所以U形管两侧液面高度差将变小。
故答案为：(1)不是；(2)大于；B；(3)装置漏气；(4)不可靠的；没有控制金属盒在液体中的深度相同；(5)变小。

18.【答案】(1)相同；(2)高度差；不漏气；(3)600；深度；(4)右；
【解析】
【分析】
(1)U形管内注入适量的红墨水，则U形管为连通器，根据连通器原理回答；
(2)根据转换法，通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小，高度差越大说明此时的液体压强越大；采用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置不漏气，否则说明该装置漏气；
(3)根据p=pgh计算探头受到水的压强；液体压强与液体的深度和密度有关，由控制变量法，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
(4)根据转换法分析。
本题探究影响液体压强大小的因素，考查连通器原理中、转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
【解答】
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水，红墨水静止时，根据连通器原理，U形管两侧液面高度相同；
(2)根据转换法，图乙压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小，用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置不漏气；
(3)他把探头放入水面下6cm处，探头受到水的压强是：
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa；
继续向下移动探头，会看到U形管两侧液面的高度差变大，说明液体内部的压强与液体的深度有关；
(4)在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体，看到橡皮膜向左侧凸起，则右侧液体压强大，根据p=ρgh，右侧液体的密度较大。
答案为：(1)相同；(2)高度差；不漏气；(3)600；深度；(4)右；
19.【答案】解：
(1)其中一扇首级人字闸门的体积：V=abc=40m×20m×3m=2400m3；
(2)其中一扇首级人字闸门的质量：m=ρV=8×103kg/m3×2400m3=1.92×107kg；
(3)轮船通过首级闸室的过程中，水位减小了：△h=150m−130m=20m，
闸室底部受到水的压强减小了：△p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa。
【解析】略
20.【答案】31.5 m
【解析】略
21.【答案】(1)；
(2)；
(3)①；②1×103
【解析】
(1)
【分析】
画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力，平衡力的长度要相等。
力的示意图：用一个带箭头的线段表示力的三要素，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向。
作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。
【解答】
牛奶和车一起水平向右做匀速直线运动，牛奶相对于车处于静止状态，水平方向不受力，只受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力的作用，如图所示：
。
(2)
【分析】
画力的示意图的一般步骤为：一画简图二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图。
根据物体的运动情况分析出物体所受到的力：确定重力、支持力和摩擦力的方向，据此作图。
【解答】
过物体重心分别沿竖直向下、垂直于斜面向上以及沿斜面向上的方向各画一条带箭头的线段，分别用G、F和f表示，如图所示：
。
(3)
【分析】
本题考查了连通器的特点和液体压强公式的应用，明白地漏的结构特点是解题的关键。
①上端开口下端连通的容器叫连通器，连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相平的；
②知道存水杯内水的深度，利用液体压强公式p=ρgh求出杯内水的压强。
【解答】
①图中所示存水杯为一连通器，水不再流动时，水面保持相平，液面示意图如下图所示：
②杯底受到水的压强：
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa。