物理物理一模试题分类汇编质量和密度问题综合含详细答案.docx
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物理物理一模试题分类汇编质量和密度问题综合含详细答案
一、初中物理质量和密度问题
1.用相同质量的铝和铜制成体积相等的球,已知
,
,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
可知,因为
,两种材料的体积关系为
,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。
2.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m/g
40
60
80
100
液体的体积V/cm3
20
40
60
80
A.20g,1.25×103kg/m3B.20g,1.0×103kg/m3
C.60g,1.0×103kg/m3D.20g,0.8×103kg/m3
【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60cm3时质量为80g,液体质量为
80g-20g=60g;
即:
=
=1g/cm3=1.0×103kg/m3;
故选B。
3.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。
4.“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.6gB.60gC.600gD.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
气凝胶的体积
V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。
5.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。
6.一只空瓶装满水时的总质量是350g,装满酒精时的总质量是300g(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3),则该瓶的容积是()
A.350cm3B.300cm3C.250cm3D.150cm3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
设空瓶的质量为m0,则瓶子的容积可表示为
同时还可表示为
二者相等,即
解得m0=100g。
将瓶子的质量代入第一个表达式得
=
=250cm3
即空瓶的容积为250cm3。
故选C。
7.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。
8.一个瓶子正好能装满1kg的水,它一定能装下1kg的()(
)
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
,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。
9.下列说法最接近实际情况的是()
A.雪的密度大于
B.八年级学生的平均质量约为
C.按照交通部门规定,德州市外环快速路的最高限速为
D.这张试卷的厚度大约为
【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/m3,冰的密度是0.9×l03kg/m3,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
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.某实验小组分别用天平和量筒测出了两种物质的质量和体积,并描绘出V―m图像如图所示,则下列判断正确的是()
A.ρ甲>ρ乙
B.ρ甲=ρ乙
C.若V甲=V乙,则m甲<m乙
D.若m甲=m乙,则V甲<V乙
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由图象可知,两物质体积V相同时,m甲<m乙,由密度公式ρ=
可知:
ρ甲<ρ乙,故AB错误;
C.由图象可知,V甲=V乙时,m甲<m乙,故C正确;
D.由图象可知,m甲=m乙时,V甲>V乙,故D错误;
11.为了测量某种液体的密度,张涛利用天平和量筒测量出液体和量筒的总质量m及液体的体积V,并根据数据绘出了m-V的图像。
下列说法正确的是()
A.60cm3的该液体质量为60g
B.该液体密度为1.25g/cm3
C.该液体密度为2g/cm3
D.量筒质量为40g
【答案】A
【解析】
【详解】
从图中可以看到,当液体体积是60cm3时,这个总质量是80g,当液体体积是20cm3时,这个总质量是40g,可知道该液体密度是
所以60cm3的该液体质量是
从图中还可知道,60cm3的该液体,对应的总质量是80g,那么该量筒质量是
故选A。
12.以下是一则新闻消息:
“从国家发改委官方获悉,自2020年3月17日24时起,国内汽、柴油价格每吨分别降低1015元和975元.全国平均来看,92号汽油每升下调0.80元,0号柴油每升下调0.83元,……”据此估测0号柴油的密度约为(不考虑生产运输过程中密度的变化)()
A.0.75×103g/cm3B.0.85×103g/cm3
C.0.75×103kg/m3D.0.85×103kg/m3
【答案】D
【解析】
【分析】
先根据数据得到下调1元对应的质量
,再根据数据求解升高1元对应的体积
,最后得到密度。
【详解】
由0号柴油每吨降低975元,可算出降低1元对应的质量
,则
也就是1.03kg的0号柴油下调价格是1元,由0号柴油每升降低0.83元,可算出下调1元对应的体积
,则
也就是
的0号柴油下调价格是1元。
所以,0号柴油的密度
故选D。
【点睛】
本题关键是根据提供的数据得到油价下调一元对应的质量和体积,然后根据密度公式求解密度。
13.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
得,V铅故选A。
14.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ρBB.ρA小于ρB
C.ρA等于ρBD.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mA=2m,由
可得,两种液体的体积分别为:
,
,则混合液体的体积为:
,
所以混合液体的密度为:
;
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:
,则混合液体的质量为:
,
所以混合液体的密度为:
;
因为
,
所以,
。
故B正确,ACD错误。
15.体积和质量都相等的铝球、铁球和铅球密度分别是
、
、
,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
由密度公式的变形式
可知,相同质量铝球、铁球和铅球的体积关系为
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。
16.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。
17.某钢瓶中装有氧气,在一次急救中用去了其中的
,则钢瓶内剩余的氧气()
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
,指的是用去了质量的一半,钢瓶的体积不变,氧气会充满整个钢瓶,氧气的体积还是不变,根据
可知,密度也减小一半,即质量和密度都只有原来的一半,故选B。
18.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。
19.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.40g2:
3B.40g3:
2
C.60g2:
3D.60g3:
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40cm3时,总质量是100g,那么甲液体的质量是
当乙液体的体积是60cm3时,总质量是100g,乙液体的质量也是
那么甲、乙两种液体密度之比是
故选B。
20.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.