一、初中物理质量和密度问题
1.下列客观估计符合生活实际的一项是( ) A .人的正常体温大约 39℃ B .一只普通鸡蛋的质量 5kg C .教室的课桌的高度约 8dm D .一瓶矿泉水瓶的容积约 500L
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .人体的正常体温是37℃左右,故A 不符合题意;
B .一只普通鸡蛋的质量约为50g ,故B 不符合题意;
C .普通中学生的身高约1.6m ,教室的课桌的高度约为中学生身高的一半, 0.8m=8dm ,故C 符合题意;
D .一瓶矿泉水瓶的容积约500mL ,故D 不符合题意。
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 .50mm 3 B .50cm 3
C .50dm 3
D .50m 3
【答案】C 【解析】 【分析】 根据密度公式m
V
ρ=
得m V ρ=,知道人的密度与水的密度相近,一个中学生的质量约为
50kg ,便可求出学生的体积。 【详解】
一个中学生的质量约为50kg ,又
331.010kg/m ρρ≈=?人水,
根据密度公式m V
ρ=
得 3333
50kg
0.05m 50dm 1.010kg/m
m
V ρ
=
=
==?; 故选C 。
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。
4.有甲、乙两个物体,它们的体积之比为2:1,它们的质量相同,它们的密度之比是( ) A .4∶1 B .2∶1
C .1∶2
D .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m
V
ρ=求解。 【详解】
质量相同,它们的体积之比为2:1,根据m
V
ρ=
可得,密度之比为
111 122 m v m v m m v v ρρ==?=?=甲
甲甲甲乙乙乙
乙甲乙
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。
5.有一体积为320cm 的均匀固体用天平测得它的质量为160g ,下列说法正确的是( )
A .用天平测它的质量时,砝码应放在天平左盘
B .此固体的密度为38g/cm
C .把此固体带到月球上,质量会变小
D .把此固体截去一半剩余部分密度为33410kg/m ? 【答案】B 【解析】 【详解】
A .用天平测量质量时,物体应放在天平的左盘,砝码应放在右盘,故A 错误;
B .此固体的密度
3
3160g =8g/cm 20cm
m V ρ=
= 故B 正确;
C .物体的质量与物体的形状、状态、空间位置无关,把此固体带到月球上,质量会不变,故C 错误;
D .物质的密度与物体质量的多少无关,把此固体截去一半,剩余部分密度不变,故D 错误。 故选B 。
6.利用天平和量筒测量不规则形状石块的密度,采用下列实验步骤,其中多余的步骤是( )
A .用天平称出石块的质量
B .用天平称出量筒的质量
C .在量筒内倒入适量的水,记下量筒内水的体积V 1
D .用细线系住石块,浸没在盛水的量筒内,记下石块和水的总体积V 2 【答案】B
【解析】 【分析】 【详解】
用天平和量筒测量不规则形状石块的密度,实验步骤为: 用天平称出石块的质量;
用排水法测量体积:往量筒内倒人适量的水,记下量筒内水的体积;用细线系住石块,浸没在盛水的量筒内,记下石块和水的体积;两次体积的差即为石块的体积; 根据公式计算石块的密度。
故选项中:用天平称出量筒的质量。是多余的,不需要的。 故选B 。
7.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
333a a 3a 3g =1.5g/cm =1.510kg/m 2cm
m V ρ=
=? 乙物体的密度
333b b 3b 1.5g =0.5g/cm =0.510kg/m 3cm
m V ρ=
=? 体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,由于a b ρρρ水>>,则甲、乙两实心物体在水中稳定后甲下沉,乙漂浮;所以V V 排甲排乙>,根据F gV ρ=浮水排可知:F F 浮甲浮乙>;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
331a b 210kg/m G gV gV gV ρρ=+=??
两物体所受浮力
3312210kg/m F g V gV ρ=?=??水
则11G F =,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 。
8.一只空瓶装满水时的总质量是350 g ,装满酒精时的总质量是300 g (ρ水=1.0×103 kg/m 3,ρ酒精=0.8×103 kg/m 3),则该瓶的容积是( ) A .350 cm 3 B .300 cm 3
C .250 cm 3
D .150 cm 3
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
设空瓶的质量为m 0,则瓶子的容积可表示为
10
0m m V ρ-=
水
同时还可表示为
20
0m m V ρ-=
酒精
二者相等,即
00
33
350g-m 300g-m =1.0g/cm 0.8g/cm
解得m 0=100g 。将瓶子的质量代入第一个表达式得
10
0m m V ρ-=
水
=
3350g-100g 1.0g/cm
=250cm 3
即空瓶的容积为250cm 3。 故选C 。
9.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.
10.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.
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1L,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度2L。则液体的密度为()
A .
()
21-m
S L L
B .
()
12+m
S L L
C .
()12+-L m S L L D .()
12+-m
S L L L
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
根据V Sh =可得,瓶中剩余液体的体积
1V Sh SL ==液液
瓶中未装液体的体积为
()2V Sh S L L ==-空空
则瓶的容积为
()()1212V V V SL S L L S L L L =+=+-=+-液空
根据m
V
ρ=
可得液体的密度 ()
12m m V S L L L ρ=
=+-液 故选D 。
12.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 。
13.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.
14.两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/m 3,ρ铁=7.9×103kg/m 3)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m 0 相同,将铜块投入水中,有水溢出,溢出水后的质量是:
m 1 =m 0 +m 铜 -m 溢1 ,
将铁块投入水中,有水溢出,溢出水后的质量是:
m 2 =m 0 +m 铁 -m 溢2,
根据题意知道m 1 =m 2 ,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m
V
ρ=
知道, 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:
3333
7.9g/cm 1g/cm 8.9g/cm 1g 6.969
===7.97/c 9
m V V ρρρρ----=水铜铜铁水铁, 铜块与铁块的质量之比是:
33
8.9g/c 6m 7.9g/c .96141
==17.9624m 1
m V V m ρρρρρρ-?==-水铜铜铜铁铜水铁铁铁, 即铁块的质量大,故B 正确。
15.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
2
2
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:
121212
77kg
3kg 4kg 43m V ρρρρρρρ=
==
++合合;
故选C 。
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.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】
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 。
18.有A ?B ?C 三个由同种材料制成的金属球,它们的质量分别为128g 、400g 、60g ,体积分别为316cm 、350cm 、312cm 。则以下说法正确的是( ) A .C 球一定为空心
B .A 球和B 球一定为实心
C .A 球和B 球不可能是实心的
D .三个金属球都是实心的
【答案】A 【解析】 【详解】 金属球A 的密度是
3
A A 3
A 128g 8g/cm 16cm m V ρ=
== 同理金属球B 的密度是
3
B B 3
B 400g 8g/cm 50cm m V ρ=
== 金属球C 的密度是
3
C C 3
C 60g 5g/cm 12cm m V ρ=
== 因为C A B ρρρ<=,并且三个金属球由同种材料制成,所以球C 一定是空心的;而A 、B 两球可能是实心的,也可能是空心的。 故选A 。
19.三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
【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。
20.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、细线、量筒
B.水、细沙、刻度尺、天平(无砝码)和量筒
C.刻度尺、天平和砝码
D.天平和砝码、量筒、水、细线
【答案】A
【解析】
【分析】
要测出长方体金属块的密度,需测出其质量和体积;用天平测量其质量,可用刻度尺测出边长,然后计算体积,或用量筒和水测量体积。
【详解】
A.由刻度尺可以得知金属块的体积,但无法测出金属块的质量,故A错误,符合题意;B.用刻度尺可以测量出金属块的边长,计算出体积,根据天平的特点,将量筒放左盘,向右盘加细沙,使天平平衡,然后再将金属块放入右盘中,再向量筒中加水直至天平再次平衡,此时量筒中水的质量等于金属块的质量,读出水的体积数,结合水的密度计算出水的质量,可得金属块的质量,最终可得金属块的密度,故B正确,不符合题意;
C.用刻度尺测出金属块的边长,计算出体积,用天平和砝码测出石块的质量,便可求出金属块的密度,故C正确,不符合题意;
D.可用量筒和水测出金属块的体积,用天平和砝码测出金属块的质量,从而可以测出金属块的密度,故D正确,不符合题意。
故选A。