2020-2021苏州中考物理知识点过关培优训练∶质量和密度问题
一、初中物理质量和密度问题
1.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。
2.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.
3.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
-=
8.2g5g 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
m=-=
35g 3.2g31.8g
故选C。
4.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
液体与量杯的质量
406080100
m/g
液体的体积V/cm320406080
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 。
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B 正确。 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.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m 1;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m 2;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 。
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.下列说法最接近实际情况的是( ) A .雪的密度大于331.010kg/m B .八年级学生的平均质量约为55kg
C .按照交通部门规定,德州市外环快速路的最高限速为120m/s
D .这张试卷的厚度大约为2nm 【答案】B 【解析】 【分析】
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。 【详解】
A .水的密度是1.0×l03kg/m 3,冰的密度是0.9×l03kg/m 3,雪是固态的水,密度小于水,故A 不符合实际;
B .成年人的质量在65kg 左右,初二学生的质量比成年人小一些,平均质量在55kg ,故B
符合实际;
C.正常情况下,城市内环的设计速度不会超过
1
120km/h120m/s33m/s
3.6
=?≈
故C不符合实际;
D.一般纸张的厚度约在75μm,合75000nm,试题纸的厚度比2nm大得多,故D不符合实际。
故选B。
【点睛】
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
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 =
12
m 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 +-+- 23
A A
B B A 12
B
===m
m m m V V m V m m m V ρρ+-+- 故D 正确,C 错误。 故选D 。
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 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 。
13.一氧气瓶,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 。
14.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:
1
21212
77kg
3kg 4kg 43m V ρρρρρρρ=
==
++合合;
故选C 。
15.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。
16.如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图象,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a 和b 中,木块静止时,两容器液面相平,下列说法正确的是( )
A .a 容器盛的是乙液体,b 容器盛的是甲液体
B .木块在a 容器内排开液体的质量较大
C .a 、b 两容器底部受到液体的压强相等
D .a 、b 两容器中木块下表面受到液体的压强相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图象可知,体积V 相同时,甲的质量大于乙的质量,则根据m
V
ρ=
可知 ρρ甲乙>
相同木块在a 、b 中都处于漂浮 ,则所受浮力
a b F F G ==浮浮木
根据F gV ρ=浮液排可得
a b a b gV gV ρρ=排排
由图可知
a b V V <排排
所以
a b ρρ>
所以,由此可知,a 容器盛的是甲液体,b 容器盛的是乙液体 故A 不正确; B .因为
a b F F =浮浮
所以由阿基米德原理可知
a b G G =排排
则
a b m m =排排
故B 不正确;
C .由于两容器中液面相平,且
a b ρρ>
根据p gh ρ=液,a 容器底部受到液体的压强大,故C 不正确;
D .木块在a 、b 两容器中都处于漂浮,根据浮力产生的原因可知木块下表面受到液体的压力
a a F F =下浮
a b F F =下浮
则
a b =F F 下下
由于两个木块相同,则底面积相同,根据F
p S
=
可知 a b p p =下下
故D 正确。 故选D 。
17.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 。
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 。
20.用相同质量的铝和铜制成体积相等的球,已知
332.710kg/m ρ=?铝,338.910kg/m ρ=?铜,则下列说法正确的( )
A.铜球是空心的,铝球也一定是空心的B.铝球一定是实心的
C.铜球不可能是实心的D.铝球和铜球都是实心的
【答案】C
【解析】
【分析】
假设两球都是实心的,根据两球质量相等,利用根据密度公式变形可比较出两球的实际体积大小,由此可知铝球的体积最大,然后再对各个选项逐一分析即可。
【详解】
若二球都是实心的,质量相等,根据密度公式变形
m
V
ρ
=
铜
铜
可知,因为ρρ铜
铝
<,两种
材料的体积关系为V V铜
铝
>,又因为二球的体积相等,所以铜球一定是空心的,铝球可能是实心,也可能是空心。
故选C。