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

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

,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

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

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

=

可知,因为ρρ铜

<,两种

材料的体积关系为V V铜

>,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。

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