2020-2021中考物理压轴题专题复习——质量和密度问题的综合含答案解析
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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.以下是陈老师测定酒精密度的部分实验步骤: ①用天平测出空矿泉水瓶的质量为m ;
②在矿泉水瓶中装满水,用天平测出总质量为m 1;
③将水倒出,在矿泉水瓶中装满酒精,用天平测出总质量m 2; ④用量筒测出矿泉水瓶中酒精的体积为V ; ⑤计算酒精的密度;
这些步骤中可以省去的是( ) A .①或③
B .①或②或④
C .①或③或④
D .前三个答案都错了
【答案】B 【解析】 【分析】
测定酒精密度的实验依据的原理是m
V
ρ=
,因此关键看所提供的步骤能否顺利测出酒精的质量与体积,只要能达这一实验目的就是可取的.分析时注意有些步骤是从不同的角度来达成同一目的,这样的步骤可以有所取舍。
【详解】
仔细分析所提供的实验步骤可以看出,通过步骤①③可得出酒精的质量为m 2-m ,再利用④可得出酒精的体积V ,最后代入密度公式可得m
V
ρ=
,因此,步骤②可以省去;从另一角度分析,利用步骤①②可得出水的质量,已知水的密度可得出水的体积,水的体积就是瓶子的容积,也就是步骤③中所装的酒精的体积,再根据步骤①③可得出酒精的质量为m 2-m ,最后代入密度公式可得21m m
m m
ρρ-=
-水,因此步骤④可以省去;再换个角度分析,②
在矿泉水瓶中装满水,用天平测出总质量为m 1;则可以列出等式
1m V m ρ+=瓶水瓶
③将水倒出,在矿泉水瓶中装满酒精,用天平测出总质量m 2;则可以列出等式
2m V m ρ+=瓶瓶酒精
二式联立可分别求得m 瓶和V 瓶,因此步骤①也可以省去。
综上所述,这些步骤中可以省去的是①或②或④,故B 正确。
故选B 。
【点睛】
通过本题,我们要明确在设计实验步骤时,要追求最优化设计,尽量使步骤既简化,同时又有利于准确测量.本题中用不同的方法所得出的结果是不一样的,既可以用等效替代法,也可以用直接测量法,值得我们关注。
3.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 。
4.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m 0;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m 1;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m 2;④量筒中液体的质量m=m 1-m 2;⑤计算液体的密度。
5.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 。
6.“全碳气凝胶”是我国科学家研制的迄今为止密度最小的材料,密度只有3kg/m 3.某型号汽车发动机采用质量为120kg 、密度为6×103kg/m 3的高强度合金材料制造,若采用“全碳气凝胶”制造,需要“全碳气凝胶”的质量为( ) A .6g B .60g
C .600g
D .6000g
【答案】B 【解析】 【分析】
已知合金的质量和密度,利用密度公式得到合金的体积,气凝胶的体积等于合金的体积,利用公式m=ρV 得到气凝胶的质量。
【详解】 合金的体积
333
120kg
=
=
0.02m 610kg m
m V ρ=⨯合金
合金合金
气凝胶的体积
V 气凝胶=V 合金=0.02m 3
气凝胶的质量
m =ρ气凝胶V 气凝胶=3kg/m 3×0.02m 3=0.06kg=60g
故选B。
【点睛】
本题考查密度公式的应用,解决本题的关键知道合金的体积与气凝胶的体积相等。
7.用密度为2.7×103kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体.要求它们的边长分别是0.1m、0.2m和0.3m,制成后让质量检查员称出它们的质量,分别是3kg、21.6kg 和54kg,质量检查员指出,有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则这三个正方体
A.甲为废品,乙为合格品,丙为次品
B.甲为合格品,乙为废品,丙为次品
C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
D.甲为废品,乙为次品,丙为合格品
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意知道,甲的体积是
V甲 =0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3
所以甲的密度是
ρ甲 =m
V
甲
甲
=
3
3kg
0.001m
=3×103 kg/m3
乙的体积是
V乙 =0.2m×0.2m×0.2m=0.008m3乙的密度
ρ乙 =m
V
乙
乙
=
3
21.6kg
0.008m
=2.7×103 kg/m3
丙的体积是
V丙 =0.3m×0.3m×0.3m=0.027m3丙的密度
ρ丙 =m
V
丙
丙
=
3
54kg
0.027m
=2×103 kg/m3
由以上计算知道由于ρ乙 =ρ铝,所以乙是合格品;由于ρ丙<ρ铝,所以丙是废品;由于ρ甲>ρ铝,所以甲是次品,故选C。
8.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 .
9.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 241332m V m V ρρ===甲甲甲乙
乙乙
故C 正确。
故选C 。
10.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.
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.体积和质量都相等的铝球、铁球和铅球密度分别是32.7g cm ρ=铝、3
7.9g cm ρ=铁、
311.3g cm ρ=铅,下列说法正确的是()
A .若铝球是空心的,则铁球和铅球一定是空心的
B .若铁球是实心的,则铝球和铅球一定是空心的
C .若铅球是空心的,则铁球和铝球一定是空心的
D .三个球都可能是实心的 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由题意可知,铝、铁、铅的密度关系为
ρρρ>>铅铁铝
由密度公式的变形式m
V ρ
=
可知,相同质量铝球、铁球和铅球的体积关系为
V V V >>铝铅铁
又因三球的体积相等,所以,铅球和铁球一定是空心的,铝球可能是实心,也可能是空心的,故BCD 错误;若铝球是空心的,则铁球和铅球一定是空心的,故A 正确。
故选A 。
13.如图所示,甲、乙为两个边长不同的实心均匀正方体,它们的质量相等,若在两个正方体的上部沿水平方向分别截去相同高度的部分,并将截去的部分放在对方剩余部分上,
此时它们的质量分别为甲
m '和乙m '.下列说法正确的是( )
A .甲
m '可能小于乙m '. B .甲
m '定小于乙m ' C .甲
m '能大于乙m ' D .甲
m '一定大于乙m ' 【答案】D 【解析】 【详解】
因为甲乙的质量相等,由密度公式和体积公式可得:
m m =乙甲
V V ρρ=甲甲乙乙
S L S L ρρ=甲甲甲乙乙乙
由图知:L 甲>L 乙,则有:
S S ρρ<甲甲乙乙,
在两个正方体的上半部分沿水平截取相同高度h 时,截取的质量分别为:
m S h ρ=甲甲甲, m S h ρ=乙乙乙,
因为S S ρρ<甲甲乙乙,截取高度h 相同,所以m m <甲乙,即甲截取的质量小,剩余部分质量大,乙截取部分质量大,剩余部分质量小;当将截去的部分放在对方剩余部分上后,
此时甲的质量一定大于乙的质量,即甲
m '一定大于乙m '。
故ABC 项不符合题意,D 项符合题意。
14.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/m 3 B .0.75×103kg/m 3 C .0.72×103kg/m 3 D .0.70×103kg/m 3
【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
ρ
,根据题意,1L 汽油降低0.09元,故
1000kg
ρ
×1000L/m 3×0.09元/L=125元
解之得ρ=0.72×103kg/m 3。
故选C 。
15.某钢瓶中装有氧气,在一次急救中用去了其中的1
2
,则钢瓶内剩余的氧气( ) A .质量和体积都只有原来的一半 B .质量和密度都只有原来的一半 C .密度和体积都只有原来的一半 D .质量、密度和体积都只有原来的一半 【答案】B 【解析】 【详解】
在一次急救中用去了其中的1
2
,指的是用去了质量的一半,钢瓶的体积不变,氧气会充满
整个钢瓶,氧气的体积还是不变,根据
m
V
ρ=可知,密度也减小一半,即质量和密度都只
有原来的一半,故选B。
16.下列描述物理量之间的关系的图像中,正确的是:()
A.物体的重力与质量
B.玻璃的温度与加热时间
C.铝块的质量与体积
D.定值电阻的电流与电压
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体的重力与质量成正比,而图象形状不是正比函数图象,故A错误;
B.玻璃是非晶体,在熔化过程中吸热、温度不断升高,而图象表示的是晶体的熔化曲线:熔化过程继续吸热、温度保持不变,故B错误;
C.根据m=ρV,铝块的密度一定时,质量与体积成正比,故C正确;
D.根据欧姆定律,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故D错误。
故选C。
17.为了铸造金属工件,事先用密度为ρ1的实木材料制成木模,木模的质量为1.8kg 。
再用密度为ρ2的合金铸造30个这样的工件,这些合金的总质量为648kg ,则木模与合金材料密度之比为( )
A .1:4
B .1:30
C .1:12
D .1:360
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
木模的体积为 111.8kg =m V ρρ=
木木
由题意知,一个工件的质量为 648kg =21.6kg 30
m =
工件的体积为 2221.6kg =m V ρρ=工
由题意可知,工件的体积和木模的体积相同,则
1
21.8kg
21.6kg =ρρ
则密度之比 12 1.8kg 1==21.6kg 12
ρρ 故选C 。
18.一种A4打印纸,包装袋上标有“80g/m 2”的字样,一包有500张,小丽用刻度尺测出50张纸的厚度是0.50cm ,则下列说法正确的是( )
A .一张这种规格的打印纸的厚度为0.01mm
B .这种规格打印纸的密度为0.8g/cm 3
C .80g/m 2的含义是每立方米的A4纸的质量为80g
D .小丽测50张纸厚度,而不是测1张纸厚度,是为了改正测量错误
【答案】B
【解析】
【详解】
A .一张纸的厚度
h =
d n =0.50cm 50
=0.01cm 故A 错误;
BC .由80g/m 2可知,1m 2纸的质量m =80g ,1m 2纸的体积
V =Sh =1×104cm 2×10−2cm=100cm 3
则这种规格打印纸的密度
m V ρ==380g 100cm
=0.8g/cm 3 故B 正确,C 错误; D .小丽测50张纸厚度,再计算出1张纸厚度,这么做的目的是为了减小误差,故D 错误。
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 12B 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.某实验小组分别用天平和量筒测出了两种物质的质量和体积,并描绘出V―m 图像如图所示,则下列判断正确的是( )
A .ρ甲>ρ乙
B .ρ甲=ρ乙
C .若V 甲=V 乙,则m 甲<m 乙
D .若m 甲=m 乙,则V 甲<V 乙
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
AB .由图象可知,两物质体积V 相同时,m 甲<m 乙,由密度公式ρ=
m V
可知:ρ甲<ρ乙,故AB 错误;
C .由图象可知,V 甲=V 乙时,m 甲<m 乙,故C 正确;
D .由图象可知,m 甲=m 乙时,V 甲>V 乙,故D 错误;。