中考物理培优 易错 难题(含解析)之质量和密度问题及答案
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一、初中物理质量和密度问题
1.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;
左右.故B符合实际;
B.中学生正常步行的速度约4km/h 1.1m/s
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.
2.为了测量醋的密度,小明设计了如下实验步骤:①用天平测出空量筒的质量m0;②向量筒中倒入适量醋,测出醋的体积V;③用天平测出量筒和醋的总质量m总。
对小明的实验设计,下列评价中最合理的是()
A.实验步骤科学且合理B.对醋的体积测量错误
C.测出醋的密度值偏小D.量筒不够稳定易摔碎
【答案】D
【解析】
【分析】
液体体积要用量程测量,量程的形状细而长,放在天平上在调节的过程中很容易倾斜而摔碎。
【详解】
步骤中把量筒放在天平上测液体的质量是不合适的,因为量筒的形状细高,重心高,重心越低越稳定,越高越不变稳定。
直接放在天平托盘上容易掉下来摔碎,故D正确。
故选D。
【点睛】
本题考查液体的测量,测量液体的密度常用的步骤是:①用天平测出烧杯和液体的总质量m1;②向量筒中倒入适量的液体,记下体积V;③用天平测出烧杯和剩余液体的质量
m2;④量筒中液体的质量m=m1-m2;⑤计算液体的密度。
3.已知,铜的密度大于铁的密度,空心铁球和空心的铜球质量、体积都相等,分别给它们装满水后,再比较它们的质量
A.铁球的质量大B.铜球的质量大C.一样大D.无法比较
【答案】B
【解析】
【详解】
质量相等的铜球和铁球,铜的密度大于铁的密度,根据ρ=m
V
得V=
m
可知,则铜的体积小
于铁的体积。
但两球的总体积相等,则说明铜球内部空心体积大于铁球内部的空心体积,将两球的空心部分装满水,则铜球装的水多,所以最终铜球的质量大。
故选B。
4.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V1
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V2
【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。
5.甲物质的密度为2g/cm3,乙物质的密度为5 g/cm3,各取一定质量的甲、乙混合后的密度为3 g/cm3。
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 。
6.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 .
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
2121m G G G G G G G V gV G G g g ρρρ--=
===--液液液水液水
,
故选D 。
9.小红用调好的天平测一木块的质量,天平的最小砝码是5克。
她记录了木块的质量最
38.2g 。
整理仪器时,才突然发现木块和砝码的位置放反了,则该木块的实际质量应是( ) A .33.2g B .43.2g
C .31.8g
D .35.8g
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
据题目可知,天平的最小砝码是5克,且木块的记录质量是38.2g ,即1个20g 的砝码,1个10g 的砝码,还有一个5g 的砝码,故此时游码的示数是
8.2g 5g 3.2g -=
若木块和砝码质量放反,物体的质量等于砝码的质量减去游码对应的刻度值,则木块的质量为
35g 3.2g 31.8g m =-=
故选C 。
10.下列客观估计符合生活实际的一项是( ) A .人的正常体温大约 39℃ B .一只普通鸡蛋的质量 5kg C .教室的课桌的高度约 8dm D .一瓶矿泉水瓶的容积约 500L
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .人体的正常体温是37℃左右,故A 不符合题意;
B .一只普通鸡蛋的质量约为50g ,故B 不符合题意;
C .普通中学生的身高约1.6m ,教室的课桌的高度约为中学生身高的一半, 0.8m=8dm ,故C 符合题意;
D .一瓶矿泉水瓶的容积约500mL ,故D 不符合题意。
11.三个质量和体积都相同的空心铜、铁、铝球,在它们的空心部分分别装满三种不同的液体,测得总质量刚好相等。
请问三种液体中密度最大的是(已知ρρρ>>铜铝铁)( )
A .装在铜球中的液体
B .装在铁球中的液体
C .装在铝球中的液体
D .一样大
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
因三种金属的密度关系是
ρρρ
>>
铜铝
铁
且三个球的质量相等,根据公式
m
V
ρ=可得三种金属的体积关系是V V V
<<
铜铝
铁
因为三个球的体积相等,说明空心部分体积的关系为
V V V
>>
铜空铝空
铁空
在他们空心部分分别装满三种不同的液体,总质量相等,因为三个球的质量相等,所以装
入的三种液体的质量相等,根据公式
m
V
ρ=可得质量相等,体积越小,密度越大,铝球空
心部分体积最小,即装入的液体的体积最小,所以装入铝球的液体的密度最大。
故选C。
12.甲、乙两个完全相同的烧杯中装满密度分别为ρ1、ρ2不相混合的两种液体(ρ1≠ρ2)。
甲杯中两种液体的体积相等,乙杯中两种液体的质量相等,比较甲、乙两杯中的液体总质量得()
A.m甲<m乙B.m甲>m乙
C.m甲=m乙D.缺条件,无法判断
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知,甲杯中密度大的液体占总体积的一半,而乙杯中两液体质量相等,则密度大的液体其体积小,小于总体积的一半,即甲杯中密度大的液体多一些,故甲杯里液体总质量较大。
故ACD都不正确,B正确。
故选B。
【点睛】
两种液体等质量放入时,密度较大的液体体积要比等体积放入时的体积小,根据这个特点也能很快的确定答案。
13.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。
14.一个由甲、乙两种金属做成的零件,其体积为61 .3cm3。
若用与零件质量相同的纯金属甲和纯金属乙做此零件,其体积分别为96.5cm2和52.5cm3。
则原零件中金属甲的质量和金属乙的质量之比为()
A.l:2
B.1:3
C.1:4
D.1:5
【答案】C
【解析】
【详解】
设零件的质量为m,由题可知,纯甲金属和纯乙金属的质量相等,则两纯金属的质量也为m,已知纯甲金属和纯乙金属的体积分别为96.5cm3和52.5cm3,所以甲的密度:
396.5cm m
ρ=
甲
乙的密度:
3
52.5cm m
ρ=
乙
已知零件的体积为V =61.3cm 3,设零件中含甲金属的体积为V 甲,则零件中乙金属的体积:
361.3cm V V V V =-=-乙甲甲①
零件的质量:
m V V ρρ=+甲甲乙乙
即:
3396.5cm 52.5cm
m V m m
V =
+甲乙
② ②式两端同时除以m ,并把①式代入可得:
333
61.3cm 196.5cm 52.5cm
V V -=+甲甲()
解得:3
19.3cm V =甲,则:
33361.3cm 19.3cm 42cm V V V =-=-=乙甲
零件中甲金属的质量:
33
19.3cm 96.5cm
V m
m ρ==
⨯甲甲甲 零件中乙金属的质量:
33
42cm 52.5cm
m
m V ρ==
⨯乙乙乙 所以零件中甲乙两金属的质量之比:
3
33
3
19.3cm 1
96.5cm 442cm
52.5cm m m m m ⨯==⨯甲乙
故选C 。
15.两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。
16.一氧气瓶,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 。
17.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
33
60g 60g
3240cm 60cm m m V V ρρ===甲乙甲乙甲乙::::
故选B 。
18.为了测量某种液体的密度,张涛利用天平和量筒测量出液体和量筒的总质量m 及液体的体积V ,并根据数据绘出了m -V 的图像。
下列说法正确的是( )
A .60cm 3的该液体质量为60g
B .该液体密度为1.25g/cm 3
C .该液体密度为2g/cm 3
D .量筒质量为40g 【答案】A 【解析】
【详解】
从图中可以看到,当液体体积是60cm 3时,这个总质量是80g ,当液体体积是20 cm 3时,这个总质量是40g ,可知道该液体密度是
33380g -40g 1g/cm 60cm -20cm
ρ=
= 所以60cm 3的该液体质量是 331g/cm 60cm 60g m V ρ==⨯=
从图中还可知道,60cm 3的该液体,对应的总质量是80g ,那么该量筒质量是
-80g -60g 20g m m m ===总量筒
故选A 。
19.有A 、B 、C 三个由同种材料制成的金属球,它们的质量分别为128g 、400g 、60g ,体积分别为316cm 、350cm 、312cm 。
则以下说法正确的是( )
A .C 球一定为空心
B .A 球和B 球一定为实心
C .A 球和B 球不可能是实心的
D .三个金属球都是实心的
【答案】A
【解析】
【详解】
金属球A 的密度是 3A A 3A 128g 8g/cm 16cm
m V ρ=
== 同理金属球B 的密度是 3B B 3B 400g 8g/cm 50cm
m V ρ=== 金属球C 的密度是 3C C 3C 60g 5g/cm 12cm m V ρ=
== 因为C A B ρρρ<=,并且三个金属球由同种材料制成,所以球C 一定是空心的;而A 、B 两球可能是实心的,也可能是空心的。
故选A 。
20.如图,小明在用调节好的托盘天平秤他的文具盒的质量时,在天平的右盘内加了几个砝码后,发现指针偏左;当再放入质量最小的砝码时,指针偏右.要测出文具盒的质量,他应该
A.取下最小的砝码,将横梁上的平衡螺母向右调
B.取下最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右移
C.不取下最小的砝码,将横梁上的平衡螺母向右调
D.不取下最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右移
【答案】B
【解析】
根据题意,当再加入质量最小的砝码时,指针偏右,所以应该取下最小的砝码,然后向右移动游码使天平平衡,故B正确,D错误;
天平测质量过程中不能再调节平衡螺母,平衡螺母是使用前调节平衡的,故AC错误;
故选B.。