中考物理知识点过关培优 易错 难题训练∶质量和密度问题含答案
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一、初中物理质量和密度问题
1.体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个,已知ρ铁=7.8×103kg/m3、ρ铜=8.9×103kg/m3、ρ铅=11.3×103kg/m3,那么下列叙述中正确的是()
A.可能铁球是实心的,铜球和铅球是空心的
B.可能铜球是实心的,铁球和铅球是空心的
C.可能铅球是实心的,铜球和铁球是空心的
D.三个球一定都是空心的
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
当铁、铜、铅三个球的质量相同时,据
m
V
ρ
=得,V
铅
<V
铜
<V
铁
,而题目中,三个球的体积
相同,所以铁球是实心的话,其它两个球都是空心的,故A正确,BCD都错误。
故选A。
2.光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变.“光强”是表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd).实验测得光敏电阻的阻值R与光强E 间的关系如图所示,由图可知
A.光敏电阻的阻值随光强的增强而变大
B.光敏电阻的阻值随光强的增强而变小
C.光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小
D.光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
这是一个反比例函数图像,由图知电阻与光强成反比,故随光强的增大而减小,随光强的减小而增大,故选B.
3.如图所示,体积之比为1∶2的甲、乙两个实心物块,分别挂在杠杆两端,此时杠杆恰好水平平衡,则甲、乙两个物块的密度之比为()
A .1∶1
B .1∶2
C .4∶3
D .2∶1
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由图知道,甲物体挂在左边第3格处,乙物体挂在右边第2格处,由杠杆的平衡条件知道,此时12G l G l =甲乙即
32m g m g ⨯=⨯甲乙
所以
2
3
m m 甲乙=,又因为V 甲/V 乙=1/2,甲、乙两个物块的密度之比是 24133
2m V m V ρρ===甲甲甲乙乙乙
故C 正确。
故选C 。
4.同学们估测教室空气的质量,所得下列结果中最为合理的是(空气密度约为1.29kg/m 3) A .2.5kg B .25kg
C .250kg
D .2500kg
【答案】C 【解析】 【详解】
教室的长、宽、高大约分别为a =10m ,b =6m ,h =3.5m 所以教室的容积为V=abh =10m×6m×3.5m=210m 3 ,教室内空气的质量约为m=ρV =1.29kg/m 3 ×210m 3 =270.9kg ,故选C .
5.利用天平和量筒测量不规则形状石块的密度,采用下列实验步骤,其中多余的步骤是( )
A .用天平称出石块的质量
B .用天平称出量筒的质量
C .在量筒内倒入适量的水,记下量筒内水的体积V 1
D .用细线系住石块,浸没在盛水的量筒内,记下石块和水的总体积V 2 【答案】B
【解析】 【分析】 【详解】
用天平和量筒测量不规则形状石块的密度,实验步骤为: 用天平称出石块的质量;
用排水法测量体积:往量筒内倒人适量的水,记下量筒内水的体积;用细线系住石块,浸没在盛水的量筒内,记下石块和水的体积;两次体积的差即为石块的体积; 根据公式计算石块的密度。
故选项中:用天平称出量筒的质量。
是多余的,不需要的。
故选B 。
6.小明利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如下表,根据数据绘出的图象如图所示.则量杯的质量与液体的密度是( )
A .20g ,1.0×103kg/m 3
B .60g ,0.8×103kg/m 3
C .60g ,1.0×103kg/m 3
D .20g ,0.8×103kg/m 3
【答案】A 【解析】
由图象知道:当液体体积为0时对应的质量是20g ,所以烧杯质量为20g ;在表格中任意选取一组数据,例如m =60g ,V =40cm 3,则说明液体质量m 液=60-20g=40g ,由ρ=m/V =(60−20)g/40cm 3=1g/cm 3 =1.0×103 kg/m 3,故选A .
7.一只空瓶装满水时的总质量是350 g ,装满酒精时的总质量是300 g (ρ水=1.0×103 kg/m 3,ρ酒精=0.8×103 kg/m 3),则该瓶的容积是( ) A .350 cm 3 B .300 cm 3
C .250 cm 3
D .150 cm 3
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
设空瓶的质量为m 0,则瓶子的容积可表示为
10
0m m V ρ-=
水
同时还可表示为
20
0m m V ρ-=
酒精
二者相等,即
00
33
350g-m 300g-m =1.0g/cm 0.8g/cm
解得m 0=100g 。
将瓶子的质量代入第一个表达式得
10
0m m V ρ-=
水
=
3350g-100g 1.0g/cm
=250cm 3
即空瓶的容积为250cm 3。
故选C 。
8.一个铜块温度从20℃升高到200℃时,下列说法正确的是( ) A .质量不发生变化 B .体积不发生变化 C .体积变小了 D .密度不发生变化
【答案】A 【解析】 【详解】
A .物体的质量与物体的温度、状态、形状、所处的空间位置变化无关,所以铜块的温度升高,它的质量不会发生变化,A 正确;
B .根据热胀冷缩的规律,铜块温度升高,它的体积会变大,B 错误;
C .由上述可知,它的体积会变大,C 错误;
D .根据密度公式m
V
ρ=
,质量不变,它的体积变大,那么它的密度变小,D 错误。
9.手中有一叠薄纸,要称出一张纸的质量,下列方法最可取的是( ) A .先称一块铁的质量,再称出铁块和一张纸的质量,然后用总质量减铁的质量 B .取出10张纸,称出总质量,然后除以10就得出一张纸的质量 C .取出100张纸,称出总质量,然后除以100就得出一张纸的质量 D .以上方法都可以 【答案】C 【解析】 【分析】
不可能用天平直接称出小于天平“感量”的微小物体的质量;一张纸的质量小于天平的感量,要测量它的质量,需要用累积法,即用天平测量若干相同微小物体的质量总和,用所得结果除以物体的数量,就可以求出一个微小物体的质量。
【详解】
A .由于一张纸的质量太小,所以测一块铁与一张纸的总质量与测一块铁的质量差别不大,则此办法不可采用,故A 错误;
BD .一张纸质量太小,10张纸的质量仍小于天平的分度值,则此办法不可采用,故BD 错误;
C .称量100张相同纸的质量,用所得结果除以100,即得一张纸的质量,则此办法可采用,故C 正确。
故选C 。
10.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有高度、质量均相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( )
A .p 甲>p 乙
B .p 甲<p 乙
C .p 甲=p 乙
D .条件不足,无法判断
【答案】B 【解析】 【分析】
先根据质量和体积的关系,利用密度公式比较两种液体的密度大小,然后根据p gh ρ=分析液体对容器底部压强的大小关系。
【详解】
因为液体的质量相同,并且V 甲>V 乙,则由m
V
ρ=可知,ρ甲<ρ乙;又因为高度相同,则根据公式p gh ρ=可知,p 甲<p 乙。
故选B 。
11.一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为 m 。
瓶底的面积为 S ,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为 L ,然后倒出小半瓶液体(正立时近弯处), 如图所示,测出液面高度1L ,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度2L 。
则液体的密度为( )
A .()
21-m
S L L
B .()12+m
S L L
C .()12+-L m S L L
D .()
12+-m
S L L L
【答案】D 【解析】
【分析】 【详解】
根据V Sh =可得,瓶中剩余液体的体积
1V Sh SL ==液液
瓶中未装液体的体积为
()2V Sh S L L ==-空空
则瓶的容积为
()()1212V V V SL S L L S L L L =+=+-=+-液空
根据m
V
ρ=
可得液体的密度 ()
12m m V S L L L ρ=
=+-液 故选D 。
12.两只一样的烧杯均装满水,将两个实心铜块和铁块分别投入烧杯中,(已知ρ铜=8.9 ×103kg/m 3,ρ铁=7.9×103kg/m 3)测得两杯总质量相等,则铜块与铁块质量大小关系,下面说法正确的是 A .铜块质量大 B .铁块质量大
C .铁块和铜块质量一样大
D .条件不足,无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】
两只烧杯相同,原来装满水,其质量m 0 相同,将铜块投入水中,有水溢出,溢出水后的质量是:
m 1 =m 0 +m 铜 -m 溢1 ,
将铁块投入水中,有水溢出,溢出水后的质量是:
m 2 =m 0 +m 铁 -m 溢2,
根据题意知道m 1 =m 2 ,整理得:
m 铜 -m 溢1 =m 铁 -m 溢2,
金属块浸没水中,排开(溢出)水的体积等于金属块的体积,由m
V
ρ=
知道, ρ铜 V 铜 -ρ水 V 铜 =ρ铁 V 铁 -ρ水 V 铁 ,
整理得,铜块与铁块的密度之比是:
3333
7.9g/cm 1g/cm 8.9g/cm 1g 6.969
===7.97/c 9
m V V ρρρρ----=水铜铜铁水铁, 铜块与铁块的质量之比是:
33
8.9g/c 6m 7.9g/c .96141
==17.9624m 1
m V V m ρρρρρρ-<⨯⨯==-水铜铜铜铁铜水铁铁铁, 即铁块的质量大,故B 正确。
13.物理兴趣小组的同学在探究不同物质的密度实验中绘制了密度图象,新阳同学忘记了画水的密度图象,他应该画在( )区域
A .A 区域
B .B 区域
C .C 区域
D .D 区域
【答案】C 【解析】 【详解】
由图可知,横轴表示体积,纵轴表示质量。
水的密度为3
1g/cm ,当水的体积为310cm 时,水的质量应为10g ,结合图可知,水的密度应该画在C 区域,故ABD 错误,C 正确。
14.如图甲所示,左上方装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,控制阀门,使容器中相同时间内流入液体的质量相等,注入液体直至图乙所示状态。
下列表示液面上升的速度v 随时间t 变化的关系、液面上升的速度v 随液面到容器底部高度h 的关系、容器和液体的总质量m 随液体的体积V 变化的关系、液体的密度ρ随液体的体积V 变化的关系图线中,可能正确的
A .
B .
C .
D .
【答案】C 【解析】 【详解】
AB.容器中相同时间内流入液体的质量△m相等,则相同时间内液面上升的高度
△
m
V m
h
S S S
ρ
ρ
===
容容容
,
则液面上升的速度v不随时间t和深度h的变化而变化,故AB错误;
C.容器中相同时间内流入液体的质量△m相等,则容器和液体的总质量
m m
=+
容
△m t⨯
可知,m与t的关系为一次函数,故C正确;
D.因液体的密度是物质本身的一种特性,与液体的体积和质量无关,所以液体密度不随其体积的变化而变化,故D错误。
15.现有密度分别为ρ1和ρ2的两种液体,且ρ1<ρ2,在甲杯中盛满这两种液体,两种液体的质量各占一半;在乙杯中也盛满这两种液体,两种液体的体积各占一半,假设两种液体之间不发生混合现象,甲、乙两个杯子也完全相同.则( )
A.甲杯内液体的质量大B.乙杯内液体的质量大
C.两杯内液体的质量一样大D.无法确定
【答案】B
【解析】
【分析】
如果两种液体混合,那么求混合液体的密度,我们应该用混合液体的质量除以混合液体的体积去进行计算;但是题目中告诉的是“假设两种液体之间不发生混合现象”,比较抽象,通过建构模型使抽象复杂的问题变得简单明了,本题采用对比模型法。
【详解】
模型1即为甲杯:由于ρ1<ρ2,两种液体的质量且各占一半.可得密度ρ1的液体体积大于密度ρ2的液体,密度ρ1的液体体积用灰标记,密度ρ2的液体体积用蓝色标记.
模型2即为乙杯:两种液体体积相等,密度ρ1的液体体积用灰标记,密度ρ2的液体体积用蓝色标记.
对照组体现体积相等时之间的分界线.
对模型1密度ρ1的液体体积进行处理,切割成和模型2中密度ρ1的液体体积相同,即是
容器体积的一半(如图所示).对模型2中密度ρ2的液体体积进行处理,切割成和模型1中密度ρ2的液体体积相同(如图所示),经过处理便可以直接从对比处(体积相同,ρ1<ρ2)比较甲、乙两杯内液体质量的大小了,答案很明显是对比处是蓝色的乙杯大。
即乙杯内液体的质量大。
故ACD 项不符合题意,B 项符合题意; 故选B 。
16.我国自行研制的载人宇宙飞船“神舟11号”于10月17日发射成功,在研制过程中,设计人员曾设计了一个50kg 的钢制零件,经安装测试后发现飞船总质量超出了10.4kg 。
为了减轻质量,设计师在其中掺入定质量的铝(ρ钢=7.9g/cm 3,ρ铝=2.7g/cm 3),为保证不超重,则掺入铝的质量至少为( ) A .39.6kg B .5.4kg
C .44.6kg
D .34.2kg
【答案】B 【解析】 【分析】
根据钢制零件的质量以及钢的密度得到零件的体积,钢制零件超处质量限制,可得到零件的最大体积,在零件中掺入铝,掺入铝后体积不变,利用体积不变列等式求解。
【详解】
由题知:钢制零件的质量为50kg ,已知钢的密度,利用密度公式m
V
ρ=得到零件的体积为:
33
50kg
=
7.910kg/m m V ρ=
⨯钢
钢
①,
安装测试后发现飞船总质量超出了10.4kg ,则可知此零件的最大质量为:
50kg 10.4kg 39.6kg m =-=,
假设掺入铝的质量为m 铝,零件中钢的质量为39.6k g m -铝,则零件的体积为:
39.6kg m m m V ρρρ-+
=
=铝
铝
钢
铝
钢
钢
②
联立①②解得掺入铝的质量为5.4kg 。
故ACD 项不符合题意,B 项符合题意。
17.甲物质的密度为4g/cm 3,乙物质密度为7g/cm 3,各取一定质量混合后密度为5g/cm 3.假设混合前后总体积保持不变,则所取甲、乙两种物质的质量之比是( ) A .8∶7 B .7∶8 C .4∶7 D .7∶4
【答案】A 【解析】 【详解】
假设甲、乙物质的体积V 甲、V 乙,则甲、乙的质量分别为:
34g/cm 4m V V V ρ==⨯=甲甲甲甲甲,
37g/cm 7m V V V ρ==⨯=乙乙乙乙乙,
甲、乙混合后的质量为:
4+7m m m V V =+=甲乙甲乙总,
混合后的体积为:
V V V =+甲乙总,
因为m
V
ρ=
,混合后密度为5g/cm 3,所以混合后的密度为: 3+4+7==5g/cm ++m m m V V V V V V V ρ=
=甲乙甲乙
总总甲乙甲乙
总, 则有
()4+7=5+V V V V 甲乙甲乙。
=2V V 甲乙,
所以甲、乙两种物质的质量之比是:
:4:78:7=8:7m m V V V V ==甲乙甲乙乙乙;
故BCD 项不符合题意,A 项符合题意。
18.小明研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m 与液体体积V 的关系图像(如图),则容器质量及甲、乙两种液体密度之比( )
A .40g 2:3
B .40g 3:2
C .60g 2:3
D .60g 3:2
【答案】B 【解析】 【详解】
从图中可以看到,当液体的体积是0时,总质量是40g ,这说明了容器质量是40g ;当甲液体的体积是40cm 3时,总质量是100g ,那么甲液体的质量是
100g -40g 60g m ==甲
当乙液体的体积是60cm 3时,总质量是100g ,乙液体的质量也是
100g -40g 60g m ==乙
那么甲、乙两种液体密度之比是
3360g 60g 3240cm 60cm
m m V V ρρ=
==甲乙甲乙甲乙:::: 故选B 。
19.一容器装满水后,容器和水的总质量为m 1,若在容器内放一质量为m 的小金属块A 后再加满水,总质量为m 2;若在容器内放一质量为m 的小金属块A 和一质量也为m 的小金属块B 后再加满水,总质量为m 3,则金属块A 和金属块B 的说法正确的是( ) A .金属块A 的密度为12水m m m m
ρ++ B .金属块A 的密度为
21水m m m m ρ-+ C .金属块A 和金属块B 的密度之比为(m 3-m 2+m ):(m 2-m 1+m )
D .金属块A 和金属块B 的密度之比(m 2+m -m 3):(m 1+m -m 2)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB .假设A 密度ρA ,体积V A ;B 的密度ρB ,体积V B ,容器体积V 容,容器的质量为m 容,则有
ρA V A =m ,ρB V B =m
装满水后容器和水总质量为m 1,则
m 容+ρ水V 容=m 1
对于放进A 的情况
m 容+m +ρ水(V 容-V A )=m 2
m 容+m +ρ水V 容-ρ水V A =m 2
ρ水V A =m +m 1-m 2①
V A =
12m m m ρ+-水
金属块A 的密度为 ρA =12A 12==m m m m m m V m m m ρρ+-+-水水
故AB 错误;
CD .对于放进AB 的情况
ρ水(V A +V B )=2m +m 1-m 3②
由①②可得
A 12
B 23
=V m m m V m m m +-+-
23A A B B A 12B
===m
m m m V V m V m m m V ρρ+-+- 故D 正确,C 错误。
故选D 。
20.下列估测值最接近实际的( )
A .一元硬币的直径约为2.5dm
B .普通中学生走路的速度约为1.1m/s
C .酒精灯点燃后外焰的温度约为98℃
D .一本九年级物理课本的质量约为10g
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A .一元硬币的直径略为2.5cm 左右.故A 不符合实际;
B .中学生正常步行的速度约4km/h 1.1m/s ≈左右.故B 符合实际;
C .酒精灯外焰温度最高,能够超过400℃.故C 不符合实际;
D .九年级物理课本的质量与两个苹果的质量差不多,在300g 左右.故D 不符合实际; 故选B 。
【点睛】
此类型的题目要求对所学的物理量有熟悉的认知,特别是单位大小要认识清楚,能对生活中常见的物理量进行估计,要多注意理论联系实际,生活中留心积累.。