中考物理质量和密度问题提高练习题压轴题训练附答案解析.docx
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中考物理质量和密度问题提高练习题压轴题训练附答案解析
一、初中物理质量和密度问题
1.在实验技能测试时,实验桌上有两个烧杯分别装有盐水和纯水,其标签已模糊不清,现有天平、量筒、烧杯、刻度尺、小木块,不能把他们区分开的器材组合是( )
A.天平、量筒、烧杯
B.天平、烧杯、刻度尺
C.烧杯、小木块、刻度尺
D.量筒、烧杯、刻度尺
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.选取天平、量筒、烧杯进行实验:
用天平测出空烧杯的质量m1;在烧杯内倒入适量的某种液体,用天平测出烧杯和该液体的总质量m2;算出液体的质量m;将烧杯中的液体倒入量筒中,读出量筒内液体的体积V;利用密度公式算出液体的密度.用此方法再计算出另一种液体的密度.结论分析:
哪一个的密度更大就是盐水.此选项不符合题意;
B.选取天平、烧杯、刻度尺进行实验:
将两只完全相同的烧杯分别放在天平的左右盘中;将适量的水和盐水分别倒入两只烧杯中直到天平重新平衡;用刻度尺量分别量出烧杯内液体的高度,高度大的体积大.结论分析:
体积小的液体密度大,密度大的液体是盐水.此选项不符合题意;
C.选取器材:
烧杯、小木块、刻度尺进行实验:
将小木块分别放在盛有两种不同液体的烧杯中,小木块会漂浮在两种液体的液面上,小木块所受到的浮力与所受的重力相等;用刻度尺分别测量小木块露出液面的高度,露出液面高的木块排开液体的体积小,液体的密度就大,是盐水.此选项不符合题意;
D.只用量筒、烧杯、刻度尺无法对两种液体进行区分.此选项符合题意。
故选D。
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.以下各组器材中,不能测出长方体金属块密度的是( )
A.刻度尺、水、细线、烧杯B.天平和砝码、量筒、水、细线
C.弹簧测力计、刻度尺、细线D.刻度尺、天平和砝码
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
选择项中能测金属块密度的,必须能测金属块的质量和体积
A、刻度尺能测金属块的体积,但不能测出它的质量或重力,不能测出金属块密度.
B、天平能测金属块质量,量筒水细线能测体积,故能测金属块密度.
C、弹簧测力计能测金属块重力,从而得到质量,刻度尺能测出体积,故能测出金属块密度.
D、天平砝码能测出金属块的质量,刻度尺能测出体积,故能测出金属块密度.
4.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m1;
③将水倒出,在矿泉水瓶中装满酒精,用天平测出总质量m2;
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③B.①或②或④C.①或③或④D.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
,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m2-m,再利用④可得出酒精的体积V,最后代入密度公式可得
,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m2-m,最后代入密度公式可得
,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m1;则可以列出等式
③将水倒出,在矿泉水瓶中装满酒精,用天平测出总质量m2;则可以列出等式
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。
5.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。
6.有甲、乙两个物体,它们的体积之比为
,它们的质量相同,它们的密度之比是( )
A.4∶1B.2∶1C.1∶2D.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
求解。
【详解】
质量相同,它们的体积之比为
,根据
可得,密度之比为
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。
7.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/m3B.60g,0.8×103kg/m3
C.60g,1.0×103kg/m3D.20g,0.8×103kg/m3
【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=40cm3,则说明液体质量m液=60-20g=40g,由ρ=m/V=(60−20)g/40cm3=1g/cm3=1.0×103kg/m3,故选A.
8.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.30g0.8g/cm3B.75glg/cm3
C.75g0.8g/cm3D.30glg/cm3
【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100cm3时,液体质量为
110g﹣30g=80g,
则液体的密度:
ρ=
=0.8g/cm3.
故选A.
9.瓶身标有“500mL”字样的一瓶矿泉水的质量约为
A.0.05千克B.0.5千克C.5千克D.50千克
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
已知V=500mL=500cm3;ρ=1g/cm3;m=ρV=1g/cm3×500cm3=500g=0.5kg.故答案选B.
10.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
乙物体的密度
体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,由于
,则甲、乙两实心物体在水中稳定后甲下沉,乙漂浮;所以
,根据
可知:
;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
两物体所受浮力
则
,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。
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
,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度
。
则液体的密度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
根据
可得,瓶中剩余液体的体积
瓶中未装液体的体积为
则瓶的容积为
根据
可得液体的密度
故选D。
12.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.
13.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
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。
14.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
)()
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
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
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
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
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。
15.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=
(m甲+m乙)
【答案】B
【解析】
【详解】
设两液体的密度分别是
、
,烧杯的容积是
,那么对于甲杯,两种液体的质量都是
,两种液体的体积分别是
甲杯中液体的体积是
对于乙杯,两种液体的体积相等,即为
,那么
可以得到
即
;可以知道两烧杯液体的总质量是
故选B。
16.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△
相等,则相同时间内液面上升的高度
△
,
则液面上升的速度
不随时间
和深度
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△
相等,则容器和液体的总质量
△
可知,
与
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。
17.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/cm3,ρ铝=2.7g/cm3),为保证不超重,则掺入铝的质量至少为()
A.39.6kgB.5.4kgC.44.6kgD.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
得到零件的体积为:
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:
,
假设掺入铝的质量为m铝,零件中钢的质量为
,则零件的体积为:
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。
18.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。
19.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:
4B.1:
30C.1:
12D.1:
360
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
木模的体积为
由题意知,一个工件的质量为
工件的体积为
由题意可知,工件的体积和木模的体积相同,则
则密度之比
故选C。
20.在“用托盘天平称物体的质量”的实验中,下列操作错误的是( )
A.使用天平时,应将天平放在水平桌面上
B.调节横梁平衡时,应先将游码移至标尺左端的零刻度线处
C.称量时右盘应放置待称量的物体,左盘放置砝码
D.观察到指针在分度盘中线处,表明横梁已平衡
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.使用天平时,应将天平放在水平桌面上.故A说法正确.
B.在调节横梁平衡时,首先要将游码移到标尺左端的零刻线处.故B的说法正确.
C.称量物体时,要将物体放在左盘里,用镊子在右盘里加减砝码移动游码.故C的说法错误.
D.横梁平衡的标志有两个:
指针指在分度盘的中线处;或者指针偏离分度盘中线的幅度相等.指针在分度盘中线处,表明横梁已平衡,故D的说法正确.
故选C.
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