一、初中物理质量和密度问题1.一个铜块温度从20℃升高到200℃时,下列说法正确的是( ) A .质量不发生变化 B .体积不发生变化 C .体积变小了 D .密度不发生变化【答案】A 【解析】 【详解】A .物体的质量与物体的温度、状态、形状、所处的空间位置变化无关,所以铜块的温度升高,它的质量不会发生变化,A 正确;B .根据热胀冷缩的规律,铜块温度升高,它的体积会变大,B 错误;C .由上述可知,它的体积会变大,C 错误;D .根据密度公式mVρ=,质量不变,它的体积变大,那么它的密度变小,D 错误。
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∶1B .1∶2C .4∶3D .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.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/m 3)A .2.5kgB .25kgC .250kgD .2500kg【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=210m 3 ,教室内空气的质量约为m=ρV =1.29kg/m 3 ×210m 3 =270.9kg ,故选C .5.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m 0;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m 1;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m 2;④量筒中液体的质量m=m 1-m 2;⑤计算液体的密度。
6.把一个实心金属球放入盛满水的杯子中时,从杯中溢出10克水。
若将这个金属球放入盛满酒精(330.810kg /m ⨯)的杯子中,则从杯中溢出酒精的质量( )A .10克B .8克C .9克D .无法确定【答案】B 【解析】 【详解】 ∵ρ=mV∴溢出的水体积: V=m ρ=3331010kg 1.010kg /m-⨯⨯=10×10-6m 3 若把这个金属球放入盛满酒精的杯子里,则V 排=V 金属球=V ,则从杯中溢出酒精的质量:m 酒精=ρ酒精V 排=0.8×103kg/m 3×10×10-6m 3=8×10-3kg=8g 故选B 。
7.某同学用天平和量筒测某液体的密度,并用得到的数据绘成如图所示图象,量筒的质量和液体的密度分别是( )A .30g 0.8g/cm 3B .75g lg/cm 3C .75g 0.8g/cm 3D .30g lg/cm 3【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,当液体体积为0时,即量筒中没有装液体时,质量为量筒的质量:m =30g ,由图可知,当体积为100cm 3时,液体质量为110g ﹣30g =80g ,则液体的密度:ρ=380g 100cmm V = =0.8g/cm 3. 故选A .8.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333aa3a3g=1.5g/cm=1.510kg/m2cmmVρ==⨯乙物体的密度333bb3b1.5g=0.5g/cm=0.510kg/m3cmmVρ==⨯体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,由于a bρρρ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 gVρ=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 b210kg/mG gV gV gVρρ=+=⨯⨯两物体所受浮力3312210kg/mF g V gVρ=⨯=⨯⨯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。
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.10.一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=1.0×103kg/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 3C .250 cm 3D .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100m m V ρ-=水同时还可表示为200m m V ρ-=酒精二者相等,即0033350g-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100m m V ρ-=水=3350g-100g 1.0g/cm=250cm 3 即空瓶的容积为250cm 3。
故选C 。
11.三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 【解析】 【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mVρ=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mVρ=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 。
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mV 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.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 .0.75×103 g/cm 3 B .0.85×103 g/cm 3 C .0.75×103kg/m 3 D .0.85×103 kg/m 3【答案】D 【解析】 【分析】先根据数据得到下调1元对应的质量1m ,再根据数据求解升高1元对应的体积1V ,最后得到密度。