2020-2021中考物理培优易错试卷(含解析)之质量和密度问题含详细答案
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一、初中物理质量和密度问题
1.以下是一则新闻消息:“从国家发改委官方获悉,自2020年3月17日24时起,国内汽、柴油价格每吨分别降低1015元和975元.全国平均来看,92号汽油每升下调0.80元,0号柴油每升下调0.83元,……”据此估测0号柴油的密度约为(不考虑生产运输过程中密度的变化) ( ) A .0.75×103 g/cm 3 B .0.85×103 g/cm 3 C .0.75×103kg/m 3 D .0.85×103 kg/m 3
【答案】D 【解析】 【分析】
先根据数据得到下调1元对应的质量1m ,再根据数据求解升高1元对应的体积1V ,最后得到密度。
【详解】
由0号柴油每吨降低975元,可算出降低1元对应的质量1m ,则
11000kg
1.03kg 975
m =
≈ 也就是1.03kg 的0号柴油下调价格是1元,由0号柴油每升降低0.83元,可算出下调1元对应的体积1V ,则
3311L
1.20L 1.2010m 0.83
V -=
≈=⨯ 也就是331.2010m -⨯的0号柴油下调价格是1元。
所以,0号柴油的密度
33331.03kg 10kg m 1.2010m
m V ρ-=
=≈0.85⨯⨯ 故选D 。
【点睛】
本题关键是根据提供的数据得到油价下调一元对应的质量和体积,然后根据密度公式求解密度。
2.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, 1.25×103kg/m 3
B .20g, 1.0×103kg/m 3
C .60g, 1.0×103kg/m 3
D .20g, 0.8×103kg/m 3
【答案】B 【解析】 【详解】
观察图象可知:当体积为0时质量是20g ,所以烧杯质量为20g ;当体积为60cm 3时质量为80g ,液体质量为
80g-20g=60g ;
即:
m V ρ= =360g 60cm
=1g/cm 3=1.0×103kg/m 3
;
故选B 。
3.有甲、乙两个物体,它们的体积之比为2:1,它们的质量相同,它们的密度之比是( ) A .4∶1 B .2∶1
C .1∶2
D .1∶4
【答案】C 【解析】 【分析】
知道两物体的质量相同,和体积之比,利用密度公式m
V
ρ=求解。
【详解】
质量相同,它们的体积之比为2:1,根据m
V
ρ=
可得,密度之比为
111 122 m v m v m m v v ρρ==⨯=⨯=甲
甲甲甲乙乙乙
乙甲乙
故选C 。
【点睛】
重点是密度公式的应用,类似这样题中给的条件为数据的比,只要将比的前、后项分别代入公式计算即可。
4.甲物质的密度为2g/cm 3,乙物质的密度为5 g/cm 3,各取一定质量的甲、乙混合后的密度为3 g/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为( ) A .2∶5 B .5∶2
C .4∶5
D .5∶4
【答案】C 【解析】 【分析】
设甲、乙两物质的质量,根据密度公式表示出两者的体积,利用总质量除以总体积表示出混合后的密度,可以得到甲乙两种物质的质量之比。
【详解】
设甲、乙两物质的质量分别为m 甲、m 乙,则混合后的总质量
m m m =+甲乙
混合后的总体积
m m V V V ρρ=+=
+
甲
乙
甲乙甲
乙
甲乙混合后的密度
3
33
3g/cm 2g/cm 5g/cm m m m m m m m m m m m V V V ρρρ+++=
===
=++
+
甲乙甲乙
甲乙
甲甲乙乙甲乙
甲乙
由此可得
4=5
m m 甲乙。
故选C 。
5.某同学用天平和量筒测某液体的密度,并用得到的数据绘成如图所示图象,量筒的质量和液体的密度分别是( )
A .30g 0.8g/cm 3
B .75g lg/cm 3
C .75g 0.8g/cm 3
D .30g lg/cm 3
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,当液体体积为0时,即量筒中没有装液体时,质量为量筒的质量:
m =30g ,
由图可知,当体积为100cm 3时,液体质量为
110g ﹣30g =80g ,
则液体的密度:
ρ=
380g 100cm
m V = =0.8g/cm 3. 故选A .
6.如图所示,a 、b 是两种物质的质量与体积的关系图像,分别用a 、b 两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,松手稳定后( )
A .乙漂浮,甲受到的浮力大
B .甲漂浮,甲受到的浮力小
C .乙下沉,乙的密度大于水
D .将甲、乙两物体绑在一起放入水中,将会下沉 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知:甲物体的密度
333
a a 3
a 3g =1.5g/cm =1.510kg/m 2cm m V ρ=
=⨯ 乙物体的密度
333
b b 3
b 1.5g =0.5g/cm =0.510kg/m 3cm m V ρ=
=⨯ 体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,由于a b ρρρ水>>,则甲、乙两实心物体在水中稳定后甲下沉,乙漂浮;所以V V 排甲排乙>,根据F gV ρ=浮水排可知:F F 浮甲浮乙>;故A 符合题意,B 、C 不符合题意;
当将体积相等的甲、乙捆在一起后,设每一个的体积为V ,则两物体的重力
331a b 210kg/m G gV gV gV ρρ=+=⨯⨯
两物体所受浮力
3312210kg/m F g V gV ρ=⨯=⨯⨯水
则11G F =,故将甲、乙两物体绑在一起放入水中,将会悬浮,故D 不符合题意。
故选A 。
7.下列估计的数据与实际最接近的是( ) A .课桌的高度约为800cm B .中学生100m 跑的平均速度约为15m/s C .一位中学生的质量为50kg D .物理课本的重力约为500N
【答案】C 【解析】 【详解】
A .中学生的身高在160cm 左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm 左右,故A 不符合实际;
B .男子百米世界纪录略大于10m/s ,一般中学生百米速度在7m/s 左右,故B 不符合实际;
C .成年人的质量在65kg 左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg 左右,故C 符合实际;
D .物理课本的质量在300g =0.3kg 左右,受到的重力是
0.3kg 10N/kg=3N G mg ==⨯,
故D 不符合实际; 故选C 。
8.小明测量某种液体密度ρ液的主要实验步骤:①用弹簧测力计测出空烧杯的重为G 1;②将该烧杯加满水后,用弹簧测力计测出烧杯和水的总重为G 2;③将该烧杯加满被测液体后,用弹簧测力计测出烧杯和液体的总重为G 3。
已知水的密度为ρ水,则下列液体密度ρ液的表达式正确的是 A .2
3G G ρρ=
液水
B .3
2G G ρρ=
液水
C .21
31G G G G ρρ-=
-液水
D .31
21G G G G ρρ-=
-液水
【答案】D 【解析】 【分析】
利用题目中所给方法测液体密度,遇到的关键困难是要解决如何测液体的体积,这里是借助了水来进行等效替代,因此按照这一思路结合密度的公式可完成本实验。
【详解】 由m
V
ρ=
可知,水的体积: 21
m G G G V g g ρρρ-=
=
=
水
水水
水
水
, 则待测液体的密度:
3131
21
21m G G G G G G G V gV G G g g ρρρ--=
===--液液液水
液水
, 故选D 。
9.人的密度近似等于水的密度,则一个体格正常的中学生的体积最接近( ) A .50mm 3 B .50cm 3
C .50dm 3
D .50m 3
【答案】C 【解析】 【分析】 根据密度公式m
V
ρ=
得m V ρ=,知道人的密度与水的密度相近,一个中学生的质量约为
50kg ,便可求出学生的体积。
【详解】
一个中学生的质量约为50kg ,又
331.010kg/m ρρ≈=⨯人水,
根据密度公式m V
ρ=
得 3333
50kg
0.05m 50dm 1.010kg/m
m
V ρ
=
=
==⨯; 故选C 。
10.如图所示,在两个完全相同的容器中,分别盛有质量相等的水和酒精,其中 a 、b 两点距水面的深度相同,a 、c 两点距容器底部的距离相同,则下列说法中正确的是(已知
ρρ>水酒精)( )
A .在a 、c 两点水平面以上,水的质量比酒精大
B .在a 、b 两点水平面以下,水的质量比酒精大
C .若在两个容器中分别抽出相同高度的液体(没有抽完),则瓶中剩余部分水的质量比酒精多
D .若在两个容器中分别抽出相同高度的液体(没有抽完),则瓶中剩余部分水的质量比酒精少 【答案】D 【解析】 【分析】
【详解】
两个容器完全相同,容器内水和酒精的质量相等,甲中液体的体积小于乙中液体的体积,根据m
V
ρ=
可知,甲中液体为水,乙中液体为酒精。
A .因为a 、c 两点距容器底部的距离相同,两个容器完全相同,所以,a 、c 两点水平面以下水的体积等于酒精的体积,根据m
V
ρ=
可知,a 、c 两点水平面以下水的质量大于酒精的质量,又因为容器内所有水和酒精质量相等,所以,在a 、c 两点水平面以上,水的质量比酒精小,故A 错误;
B .因为a 、b 两点距水面的深度相同,两个容器完全相同,所以,a 、b 两点水平面以上水的体积等于酒精的体积,根据m
V
ρ=
可知,a 、b 两点水平面以下上水的质量大于酒精的质量,又因为容器内所有水和酒精质量相等,所以,在a 、b 两点水平面以下,水的质量比酒精小,故B 错误;
CD .若在两个容器中分别抽出相同高度的液体(没有抽完),则抽出液体的体积相等,根
据m
V
ρ=
可知,抽出的水的质量大于酒精的质量,又因为容器内所有水和酒精质量相等,所以,瓶中剩余部分水的质量比酒精少。
故C 错误,D 正确。
故选D 。
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.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/m 3、ρ铜=8.9×103kg/m 3、ρ铅=11.3×103kg/m 3,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 。
13.有两种密度不同的液体,取等质量或等体积混合后密度分别为ρA 和ρB ,则下列说法正确的是 A .ρA 大于ρB B .ρA 小于ρB
C .ρA 等于ρB
D .ρA 和ρB 大小无法判断
【答案】B 【解析】 【详解】
设两种密度不同液体的密度分别为ρ1、ρ2,
第一种情况:取等质量m 的液体混合时,混合液体的质量为m A =2m ,由m
V
ρ=可得,两种液体的体积分别为:11
m
V ρ=
,22
m
V ρ=
,则混合液体的体积为:
A 121
2
m
m
V V V ρρ=+=
+
,
所以混合液体的密度为:
A 12A 21A
121212
222 m m m
m m m m V ρρρρρρρρρρρ=
===
+++
; 第二种情况:取等体积V 的液体混合时,混合液体的体积为V B =2V ,则两种液体的质量分别为:1122m V m V ρρ==,,则混合液体的质量为:
B 1212m m m V V ρρ=+=+,
所以混合液体的密度为:
B 1212
B B 22
m V V V V ρρρρρ++=
==; 因为
()()()()
2
2
12121212
12B A 1212124202
22ρρρρρρρρρρρρρρρρρρ+--+-=
-==+++>, 所以,B A ρρ>。
故B 正确,ACD 错误。
14.一氧气瓶,瓶内气体密度为ρ,用去1
3
的氧气后,瓶内氧气的密度为( ) A .ρ B .
13
ρ C .
23
ρ D .2ρ
【答案】C 【解析】 【详解】
设这氧气瓶内氧气质量是m ,这些氧气的体积是m
V ρ
=,用去
1
3
的氧气后,剩余氧气的质量是
2
3
m ,氧气瓶里氧气的体积不变,那么瓶内氧气的密度为 '222333
m
m V m ρρρ
==⋅=
故选C 。
15.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。
16.甲金属的质量为3kg 、密度为ρ1,乙金属的质量为4kg 、密度为ρ2,如果把这两种金属合成一合金球(忽略体积变化),则这个合金球的密度为 A .(3ρ1+4ρ2)/7 B .7ρ1ρ2/(3ρ1+4ρ2) C .7ρ1ρ2/(4ρ1+3ρ2) D .(4ρ1+3ρ2)/7
【答案】C 【解析】 【详解】 由m
V
ρ=
可得,甲、乙金属的体积: 1
1
1
3kg
m V ρρ==甲, 2
22
4kg
m V ρρ=
=
乙,
则合金球的体积:
1
2
3kg
4kg
V V V ρρ=+=
+
甲乙合,
合金球的质量:
3kg 4kg 7kg m =+=合,
则合金球的密度:
121212
77kg
3kg 4kg 43m V ρρρρρρρ=
==
++合合;
故选C 。
17.把密度不同的两种液体倒满完全相同的甲、乙两个烧杯,甲杯中两种液体质量各占一半,乙杯中两种液体体积各占一半,两烧杯中液体质量分别为m 甲和m 乙,两烧杯液体的
总质量为m ,则它们的质量关系是( ) A .m 甲>m 乙 B .m 甲<m 乙 C .m 甲=m 乙 D .m =
1
2
(m 甲+m 乙) 【答案】B 【解析】 【详解】
设两液体的密度分别是1ρ、2ρ,烧杯的容积是V ,那么对于甲杯,两种液体的质量都是
1
2
m 甲,两种液体的体积分别是 1111
22m m V ρρ==甲甲
222
1
22m m V ρρ==甲甲 甲杯中液体的体积是
()12121212
+222m m m V V V ρρρρρρ+=+=
=甲甲甲 对于乙杯,两种液体的体积相等,即为12
V ,那么
()()()()2
121
21212121212
11112222222m m m V V V ρρρρρρρρρρρρρρ++=+=+=⋅⋅+=⋅甲甲乙 可以得到
()()22
12121212
---0224m m m m m ρρρρρρρρ+=⋅=⋅>甲乙甲甲甲
即m m >乙甲;可以知道两烧杯液体的总质量是
m m m =+甲乙
故选B 。
18.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。
19.以下是一则新闻消息:“今天零时,发改委将汽、柴油价格每吨分别降低125元和120元,测算到零售价格90号汽油和0号柴油每升分别降低0.09元和0.10元…”据此估测90号汽油的密度为(不考虑90号汽油生产过程中密度的变化)()
A.0.80×103kg/m3B.0.75×103kg/m3
C.0.72×103kg/m3D.0.70×103kg/m3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
设汽油的密度为ρ,故1吨汽油的体积为V=1000kg
,根据题意,1L汽油降低0.09元,故
1000kg
3×0.09元/L=125元
×1000L/m
解之得ρ=0.72×103kg/m3。
故选C。
20.质量相等的水、硫酸、酒精(知ρ硫酸>ρ水>ρ酒精),分别装在规格相同的A、B、C 三个试管中,如图所示,则可判断出()
A.A中装的是酒精B.A中装的是硫酸
C.B中装的是酒精D.C中装的是水
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
根据公式V=,酒精、硫酸、水的质量相等;ρ酒精<ρ水<ρ硫酸,所以V酒精>V水>V硫酸;C装的是硫酸,B装的是水,A装的是酒精.故选A.。