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 C.ρA等于ρB 【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mA=2m,由种液体的体积分别为:V1B.ρA小于ρB
D.ρA和ρB大小无法判断
m可得,两Vm1,V2m2,则混合液体的体积为:
VAV1V2所以混合液体的密度为:
m1m2,
AmA2122m2mmmm2m1 12; VA1212第二种情况:取等体积V的液体混合时,混合液体的体积为VB=2V,则两种液体的质量分别为:m11V,m22V,则混合液体的质量为:
mBm1m21V2V,
所以混合液体的密度为:
B因为
mB1V2V12; VB2V222BA1222121241212>0, 12212212所以,BA。故B正确,ACD错误。
2.人的密度近似等于水的密度,则一个体格正常的中学生的体积最接近( ) A.50mm3 【答案】C 【解析】 【分析】
B.50cm3
C.50dm3
D.50m3
根据密度公式mm得V,知道人的密度与水的密度相近,一个中学生的质量约为
V50kg,便可求出学生的体积。 【详解】
一个中学生的质量约为50kg,又
人水1.0103kg/m3,
根据密度公式m得 VV故选C。
m50kg0.05m350dm3; 331.010kg/m
3.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③ 【答案】B 【解析】 【分析】
测定酒精密度的实验依据的原理是B.①或②或④
C.①或③或④
D.前三个答案都错了
m,因此关键看所提供的步骤能否顺利测出酒精的V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m,因此,步骤②可以省去;从另一角V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m2m,因此步骤④可以省去;再换个角度分析,②
m1m水m瓶水V瓶m1
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
m瓶酒精V瓶m2
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。
4.同学们估测教室空气的质量,所得下列结果中最为合理的是(空气密度约为1.29kg/m3) A.2.5kg 【答案】C 【解析】 【详解】
教室的长、宽、高大约分别为a=10m,b=6m,h=3.5m所以教室的容积为V=abh=10m×6m×3.5m=210m3 ,教室内空气的质量约为m=ρV=1.29kg/m3 ×210m3 =270.9kg,故选C.
B.25kg
C.250kg
D.2500kg
5.“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/m3.某型号汽车发动机采用质量为120kg、密度为6×103kg/m3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 【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
B.60g
C.600g
D.6000g
V合金=气凝胶的体积
m合金合金=120kg0.02m3 33610kgmV气凝胶=V合金=0.02m3
气凝胶的质量
m=ρ气凝胶V气凝胶=3kg/m3×0.02m3=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。
6.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
a乙物体的密度
ma3g=1.5g/cm3=1.5103kg/m3 3Va2cmmb1.5g333=0.5g/cm=0.510kg/m Vb3cm3b体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,由于a>水>b,则甲、乙两实心物体在水中稳定后甲下沉,乙漂浮;所以V排甲>V排乙,根据F浮水gV排可知:F浮甲>F浮乙;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
G1agVbgV2103kg/m3gV
两物体所受浮力
F1水g2V2103kg/m3gV
则G1F1,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。
7.一个瓶子正好能装满1kg的水,它一定能装下1kg的( )(酒油水酱油) A.酱油
B.花生油
C.白酒
D.茶籽油
【答案】A 【解析】 【分析】
(1)装下装不下,关键在体积,即这个瓶子能装下1千克的水,能否装下1千克的下列哪种物质,关键是要确定1千克的这种物质的体积是否小于1千克的水的体积;
(2)在质量相同时,比较水的体积与其它几种物质的体积的大小关系时,根据公式V就转化为比较水的密度与其它几种物质的密度大小关系。 【详解】
瓶子的容积是一定的,在体积相等的情况下,质量与密度成正比;花生油、白酒和茶籽油的密度都比水的密度小,只有酱油的密度比水大;当瓶子分瓶装满这些液体时,花生油、白酒、茶籽油的质量都小于1千克,酱油的质量会大于1千克. 则瓶子可装下1千克的酱油;故选A。
m,
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.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 C.弹簧测力计、刻度尺、细线 【答案】A 【解析】 【分析】
B.天平和砝码、量筒、水、细线 D.刻度尺、天平和砝码
【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.
10.体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个,已知ρ铁=7.8×103kg/m3、ρ铜=8.9×103kg/m3、ρ铅=11.3×103kg/m3,那么下列叙述中正确的是( ) A.可能铁球是实心的,铜球和铅球是空心的 B.可能铜球是实心的,铁球和铅球是空心的 C.可能铅球是实心的,铜球和铁球是空心的 D.三个球一定都是空心的 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
当铁、铜、铅三个球的质量相同时,据Vm得,V铅 11.一容器装满水后,容器和水的总质量为m1,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m2;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m3,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 m水 m1m2mm水 m2m1mB.金属块A的密度为 C.金属块A和金属块B的密度之比为(m3-m2+m):(m2-m1+m) D.金属块A和金属块B的密度之比(m2+m-m3):(m1+m-m2) 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 AB.假设A密度ρA,体积VA;B的密度ρB,体积VB,容器体积V容,容器的质量为m 容 ,则有 ρAVA=m,ρBVB=m 装满水后容器和水总质量为m1,则 m容+ρ水V容=m1 对于放进A的情况 m容+m+ρ水(V容-VA)=m2 m容+m+ρ水V容-ρ水VA=m2 ρ水VA=m+m1-m2① VA= 金属块A的密度为 mm1m2水 m水mm==ρA=VAmm1m2mm1m2 水故AB错误; CD.对于放进AB的情况 ρ水(VA+VB)=2m+m1-m3② 由①②可得 VAm1mm2= VBm2mm3mAVAVBm2mm3=== BmVAm1mm2VB故D正确,C错误。 故选D。 12.两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/m3,ρ铁=7.9×103kg/m3)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m0 相同,将铜块投入水中,有水溢出,溢出水后的质量是: m1 =m0 +m铜 -m溢1 , 将铁块投入水中,有水溢出,溢出水后的质量是: m2 =m0 +m铁 -m溢2, 根据题意知道m1 =m2 ,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: m知道, VV铜铁水7.9g/cm31g/cm36.969===, 33V铁铜水8.9g/cm1g/cm7.979铜块与铁块的质量之比是: m铜铜V铜铁水8.9g/cm36.96141==1, 3m铁铁V铁铜水7.9g/cm7.96241即铁块的质量大,故B正确。 13.一氧气瓶,瓶内气体密度为ρ,用去A.ρ C. 1的氧气后,瓶内氧气的密度为( ) 3B. 1ρ 32ρ 3D.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V量是 m,用去 1的氧气后,剩余氧气的质32m,氧气瓶里氧气的体积不变,那么瓶内氧气的密度为 32m22 '3mV3m3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 C.7ρ1ρ2/(4ρ1+3ρ2) 【答案】C 【解析】 B.7ρ1ρ2/(3ρ1+4ρ2) D.(4ρ1+3ρ2)/7 【详解】 由m可得,甲、乙金属的体积: VV甲V乙m11m23kg14kg, , 22则合金球的体积: V合V甲V乙合金球的质量: 3kg14kg2, m合3kg4kg7kg, 则合金球的密度: m合7127kgV合3kg4kg4132; 12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, .下列说法正确的是( ) 和m乙此时它们的质量分别为m甲 . 可能小于m乙A.m甲 能大于m乙C.m甲【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: 定小于m乙B.m甲 一定大于m乙D.m甲m甲m乙 甲V甲乙V乙 甲S甲L甲乙S乙L乙 由图知:L甲>L乙,则有: 甲S甲乙S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甲甲S甲h, m乙乙S乙h, 因为甲S甲乙S乙,截取高度h相同,所以m甲m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, 一定大于m乙。故ABC项不符合题意,D项符合此时甲的质量一定大于乙的质量,即m甲题意。 16.现有密度分别为ρ1和ρ2的两种液体,且ρ1<ρ2,在甲杯中盛满这两种液体,两种液体的质量各占一半;在乙杯中也盛满这两种液体,两种液体的体积各占一半,假设两种液体之间不发生混合现象,甲、乙两个杯子也完全相同.则( ) A.甲杯内液体的质量大 C.两杯内液体的质量一样大 【答案】B 【解析】 【分析】 如果两种液体混合,那么求混合液体的密度,我们应该用混合液体的质量除以混合液体的体积去进行计算;但是题目中告诉的是“假设两种液体之间不发生混合现象”,比较抽象,通过建构模型使抽象复杂的问题变得简单明了,本题采用对比模型法。 【详解】 B.乙杯内液体的质量大 D.无法确定 模型1即为甲杯:由于ρ1<ρ2,两种液体的质量且各占一半.可得密度ρ1的液体体积大于密度ρ2的液体,密度ρ1的液体体积用灰标记,密度 ρ2的液体体积用蓝色标记. 模型2即为乙杯:两种液体体积相等,密度ρ1的液体体积用灰标记,密度ρ2的液体体积用蓝色标记. 对照组体现体积相等时之间的分界线. 对模型1密度ρ1的液体体积进行处理,切割成和模型2中密度ρ1的液体体积相同,即是容器体积的一半(如图所示).对模型2中密度ρ2的液体体积进行处理,切割成和模型1中密度ρ2的液体体积相同(如图所示),经过处理便可以直接从对比处(体积相同,ρ1< ρ2)比较甲、乙两杯内液体质量的大小了,答案很明显是对比处是蓝色的乙杯大。即乙杯内液体的质量大。故ACD项不符合题意,B项符合题意; 故选B。 17.某钢瓶中装有氧气,在一次急救中用去了其中的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,则钢瓶内剩余的氧气( ) 21,指的是用去了质量的一半,钢瓶的体积不变,氧气会充满2m可知,密度也减小一半,即质量和密度都只V整个钢瓶,氧气的体积还是不变,根据有原来的一半,故选B。 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。 19.一种A4打印纸,包装袋上标有“80g/m2”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/cm3 C.80g/m2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= 故A错误; BC.由80g/m2可知,1m2纸的质量m=80g,1m2纸的体积 V=Sh=1×104cm2×10−2cm=100cm3 则这种规格打印纸的密度 d0.50cm==0.01cm n50故B正确,C错误; m80g==0.8g/cm3 3V100cmD.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.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 C.B中装的是酒精 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 根据公式V= B.A中装的是硫酸 D.C中装的是水 ,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. 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容