一、初中物理质量和密度问题1.小明观察了市场上的测重仪后,设计了如下面选项所示的四个电路(R是定值电阻,R1是滑动变阻器),其中可以测量人体重的电路是A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】【详解】A.电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当压力增大时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,根据串联电路电阻的分压作用可知,变阻器分得的电压变大,电压表的示数变大,故A选项符合题意;B.电流表与滑动变阻器并联,电流表将滑动变阻器短路,并且电流表示数不随人体重的改变而改变,故B选项不符合题意;C.因为电压表测量电源电压,而电源电压不变,所以无论压力增大还是减小,电压表的示数都不变,故C选项不符合题意;D.电压表串联在电路中,不管变阻器阻值变大还是变小,电压表都相当于测电源电压,示数不变,故D选项不符合题意.2.如图所示,体积之比为1∶2的甲、乙两个实心物块,分别挂在杠杆两端,此时杠杆恰好水平平衡,则甲、乙两个物块的密度之比为()A.1∶1 B.1∶2C.4∶3 D.2∶1【答案】C【解析】【分析】 【详解】由图知道,甲物体挂在左边第3格处,乙物体挂在右边第2格处,由杠杆的平衡条件知道,此时12G l G l =甲乙即32m g m g ⨯=⨯甲乙所以23m m 甲乙=,又因为V 甲/V 乙=1/2,甲、乙两个物块的密度之比是 241332m V m V ρρ===甲甲甲乙乙乙故C 正确。
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④C .①或③或④D .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mVρ=,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mVρ=,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 mm mρρ-=-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.已知,铜的密度大于铁的密度,空心铁球和空心的铜球质量、体积都相等,分别给它们装满水后,再比较它们的质量 A .铁球的质量大 B .铜球的质量大C .一样大D .无法比较【答案】B 【解析】 【详解】质量相等的铜球和铁球,铜的密度大于铁的密度,根据ρ=mV得V =m ρ可知,则铜的体积小于铁的体积。
但两球的总体积相等,则说明铜球内部空心体积大于铁球内部的空心体积,将两球的空心部分装满水,则铜球装的水多,所以最终铜球的质量大。
故选B 。
5.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∶1C .1∶2D .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mVρ=求解。
【详解】质量相同,它们的体积之比为2:1,根据mVρ=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。
6.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/cmC .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33160g =8g/cm 20cmm 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 。
7.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∶2C .4∶5D .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3333g/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=5m m 甲乙。
故选C 。
8.下列估计的数据与实际最接近的是( ) A .课桌的高度约为800cm B .中学生100m 跑的平均速度约为15m/s C .一位中学生的质量为50kg D .物理课本的重力约为500N【答案】C 【解析】 【详解】A .中学生的身高在160cm 左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm 左右,故A 不符合实际;B .男子百米世界纪录略大于10m/s ,一般中学生百米速度在7m/s 左右,故B 不符合实际;C .成年人的质量在65kg 左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg 左右,故C 符合实际;D .物理课本的质量在300g =0.3kg 左右,受到的重力是0.3kg 10N/kg=3N G mg ==⨯,故D 不符合实际; 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.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。
11.已知铝的密度小于铜的密度,分别用铝和铜做一个实心球,下面情况不可能的是 A .铝球的体积和质量都比铜球的小 B .铝球的体积和质量都比铜球的大C .铝球的体积大于铜球的体积,但铝球比铜球轻D .铝球的体积小于铜球的体积,但铝球比铜球重 【答案】D 【解析】 【详解】A .当铝球的体积小于铜球的体积时,根据=m V ρ和G mg =可知,铝球的质量小于铜球的质量,故A 正确,不符合题意;B .当铝球的体积远大于铜球的体积时,根据=m V ρ和=G mg 可知,实心铝球的质量可能大于铜球的质量,故B 正确,不符合题意;C .铝球的体积大于铜球的体积时,因铝的密度小于铜的密度,根据=m V ρ可知,铝球可能比铜球轻,故C 正确,不符合题意;D .铝球的体积小于铜球的体积时,根据=m V ρ可知,铜球的质量大于铝球的质量,故D 不正确,符合题意。
12.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有高度、质量均相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( )A .p 甲>p 乙B .p 甲<p 乙C .p 甲=p 乙D .条件不足,无法判断【答案】B 【解析】 【分析】先根据质量和体积的关系,利用密度公式比较两种液体的密度大小,然后根据p gh ρ=分析液体对容器底部压强的大小关系。
【详解】因为液体的质量相同,并且V 甲>V 乙,则由mVρ=可知,ρ甲<ρ乙;又因为高度相同,则根据公式p gh ρ=可知,p 甲<p 乙。
故选B 。
13.两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mVρ=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:33337.9g/cm 1g/cm 8.9g/cm 1g 6.969===7.97/c 9m V V ρρρρ----=水铜铜铁水铁,铜块与铁块的质量之比是:338.9g/c 6m 7.9g/c .96141==17.9624m 1m 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。