内容正文:
2025年中考物理复习 质量与密度实验、计算题
专题提升训练
一、实验题
1.在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的右侧,应将平衡螺母向 调,使天平横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示,则盐水的质量是 g。再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图乙所示,盐水的密度为 kg/m3。(小数点后保留两位有效数字)
(3)小聪同学在实验中先测出空烧杯的质量m1,倒入盐水后测出其总质量m2。在将盐水倒入量筒的过程中,发现由于盐水较多,无法全部倒完,这样会使所测的盐水的密度 (“偏大”或“偏小”),他及时停止了操作。同组同学讨论后认为仍可继续完成实验,于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V,又加了一个步骤:用天平称出烧杯和剩余盐水的质量m3,请帮小聪写出计算盐水密度的表达式ρ= 。
(4)小童学过了浮力知识后,他利用—个已知密度为ρ木的小正方体,一个刻度尺也巧妙的测出了盐水的密度。请你将他的步骤补充完整。
①用刻度尺测出小正方体的边长为Ll;
②把小木块放入盛有盐水的烧杯中,如图丙所示;
③ ;
④盐水密度的表达式 。
2.小浩同学用天平、量筒和水等器材测量小石块密度的实验中
(1)图甲是小浩在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是 .
(2)小浩纠正了错误后调节好天平,将石块放入左盘,天平平衡时,测出石块的质量如图乙所示,小石块质量是 g.
(3)如图丙所示,量筒测出小石块的体积是 cm3,则小石块的密度是 g/cm3.
(4)小丽同学做这个实验时没有用天平,也测出了该石块的密度.她先按照小浩的方法测出石块的体积,然后用体积为48cm3、质量为12g的小泡沫块(不吸水)与小石块用细线捆在一起,再次放入量筒中,石块和泡沫块漂浮在水面上,且有1/3的泡沫露出水面.石块和泡沫块放入量筒之前水面初始位置是28ml,则石块和泡沫块放入量筒后水面应该在 mL刻度处.小丽测出的石块密度应为 g/cm3.
3.下图为小浩同学利用杠杆原理自制的杆秤,其两端是两个定滑轮,由于实验室缺少一部分仪器,所以他打算用该杆秤以及现有的一些仪器来测量一玩具鸭子的密度。
【实验器材】玩具鸭,自制杆秤,一个质量为m的砝码,纸带,烧杯,量筒等
【步骤一】小浩在杆秤左端用小木棍挂了一条纸带,在左端滑轮上用一条细绳连接一个指针,杆秤右端下方放置一个带水的烧杯,细绳另一端穿过右端滑轮并连接一个可以放置鸭子的玻璃皿,当玻璃皿在水面上保持稳定时,取指针在纸带上的位置记作O点,如图1。然后他将一个砝码放到玻璃皿中,指针上升,他将此时指针的位置在纸带上用笔画出一条细线,记作一个刻度,然后他在纸带上用相同的刻度画出多条细线和粗线,每两条粗线间有四条细线,这样就做出了一把简易刻度尺。
【步骤二】小浩将砝码拿出,指针回到O点,然后把鸭子轻放至玻璃皿中,当玻璃皿再次达到稳定状态时,指针指到第一条粗线的位置,记录数据。
【步骤三】小浩用木块垫住烧杯下部,使烧杯倾斜一个角度,如图2。向烧杯加水,在杯口正下方放置一个量筒,然后把玩具鸭轻放在水面,用手指缓慢按压,直到他的指尖刚好触碰到水面,此时溢出到量筒的水体积为V。
(1)步骤一中的杆秤,指针每上升一格,说明 。
(2)小姜不是随意的选取某位置记作O点,而是将玻璃皿放入水中后才确定O点的位置,这样做的目的是 。
(3)利用已知数据,写出鸭子的密度的表达式 。
(4)步骤三中,在放置量筒之前,向烧杯里加水的正确操作是 ,若是不这样做,会导致测量出的密度 。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(5)如果步骤一中用盐水代替清水做实验,则O点的位置会 (填“上升”、“下降”或“ 不变”),请你分析这一现象的原因 。
4.用天平和量筒测合金块的密度:
(1)调节天平时,发现指针偏向分度盘的右侧(如图甲),此时应将平衡螺母向 调;
(2)小明用托盘天平测量合金块的质量,操作情况如图乙所示,其中的一个错误是 。改正错误后,小明用正确的方法称合金块的质量,平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则合金块的质量为 g。
(3)用细线拴好合金块,把它放入盛有30mL水的量筒中,水面到达的位置如图丁所示。则合金块的体积为 ,合金块的密度为 。
5.某同学为了测量醋的密度,进行以下实验:如图所示
(1)把天平放在 ,将游码移至零刻度处,然后调节 ,使天平横梁平衡。
(2)接下来进行以下3项操作:
A.用天平测量烧杯和剩余醋的总质量m余;
B.将待测醋倒入烧杯中,用天平测出烧杯和醋的总质量m总;
C.将烧杯中醋的一部分倒入量筒,测出这部分醋的体积V;
以上操作的正确顺序是: (填字母代号)。
(3)由上图可知,醋的质量为 g,醋的体积为 cm3,醋的密度是 g/cm3。
6.小明想通过实验测量矿石的密度,进行了如下操作:
(1)把天平放在水平桌面上,用 将 移到标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (左/右)调节,使天平平衡;
(2)如图乙所示,矿石的质量是 g;量筒中水的体积 mL;
(3)矿石放入量筒前后,量筒中水面位置如图丙所示,则矿石的密度为 kg/m3;
(4)若该矿石吸水,按以上步骤测量出矿石的密度将偏 (大/小);
(5)实验结束后发现天平右边的托盘下沾有一点污垢,对测得的矿石密度影响是 (偏小/偏大/不变)。
7.春天是流感多发季,学校给每个班级配备了酒精用于杀菌消毒。小益为测量酒精的密度,她进行了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,并将游码移至标尺左端的零刻度线处,横梁静止时分度盘上的指针如图(甲)所示,此时应将横梁右端的平衡螺母向 调节,使横梁在水平位置平衡。
(2)将一定量的酒精倒入烧杯中,测出烧杯和酒精的总质量为98g后,再将烧杯中的一部分酒精倒入量筒,如图(乙)所示,则量筒中酒精的体积为 cm3。
(3)最后测量烧杯和剩余酒精的总质量,天平横梁平衡时如图(丙)所示,则酒精密度为 kg/m3。
8.小明同学用托盘天平测物体质量的步骤如图所示。请回答下面的问题。
(1)小明的操作有两处错误,指出操作中的错误;
错误一: ;
错误二: ;
(2)实验步骤的合理顺序是 。
A.调节天平平衡
B.天平放在水平桌面
C.记下物体的质量
D.测物体质量
二、计算题
9.钛合金是一种新型金属,可制出强度高、刚性好、质轻的零部件。一块边长为10cm的实心正方体钛合金的质量仅为4.5kg。如图是特斯拉Model系列汽车用底盘,全部零部件都采用钛合金制作。求:
(1)这种钛合金的密度是多少?
(2)若采用普通钢材代替钛合金制作该车底盘,需要1580kg钢材,比钛合金制作的底盘增加多少质量?(ρ钢=7.9×103kg/m3)
10.小明在眼镜店配戴眼镜时,发现组成眼镜主要材料的部分技术参数如表格所示,通过性能、价格比较,最终他选择了树脂镜片和铜合金镜架组成的眼镜;
材料技术参数
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
透光量
92%
91%
﹣
﹣
密度(kg/m3)
1.3×103
2.5×103
8.0×103
4.5×103
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
小明所配戴的眼镜,每块树脂镜片的体积为5cm3,铜合金镜架的质量为16g;求:
(1)小明佩戴眼镜的总质量有多大?
(2)小明佩戴眼镜的镜架为铜合金材质,若以同样形状的钛合金镜架代替铜合金镜架,镜架的质量可减少多少?
11.诚信经商是构建和谐社会的重要因素。如图所示是某种瓶装食用调和油,瓶上标注“净含量5L”字样。小华同学想探究其标注是否准确,将一瓶油放到电子秤上,测得其总质量是4.5kg,倒出100m1至量筒中,再次测量这瓶油的总质量,电子秤示数为4.41kg,
(1)食用调和油的密度是多少?
(2)通过计算,说明食用调和油的标注是否准确?
12.某合金部件由甲、乙两种金属构成,已知甲的密度是kg/m,乙的密度是kg/m,若全部用甲来制作该部件质量为560kg。
(1)该部件的体积是多大?
(2)若全部用乙来制作该部件,其质量是多大?
(3)若该部件用甲、乙两种金属按一定体积比混合制作,其质量为410kg,则合金中甲、乙金属的体积各是多少?
13.一只能装360g水的瓶子,装满水后总质量为500g,装满另一液体后总质量为392g,求:
(1)另一液体的密度;
(2)360g水凝固成冰,体积会增大多少cm3?(冰的密度为0.9×103kg/m3)
14.有一捆横截面积为2.5mm2的铁丝,质量为15.8kg。(已知ρ铁=7.9×103kg/m3)求这捆铁丝:
(1)总体积为多少m3?
(2)总长度为多少m?
15.如图所示,实心均匀物块放置于轻质圆柱形容器中央,容器的容积为3×103米3。现向容器内倒水,物块始终沉在容器底部,每次倒入水的体积均为 V0,容器内水和物块的总质量 m 如表所示。
总质量 m( 千克)
第1次
3.5
第2次
4.0
第3次
4.5
(1)每次倒入水的质量;
(2)求每次倒入水的体积 V0;
(3)第 3 次倒入水后,请判断水有无溢出,并说明理由;
(4)根据表中数据计算实心物块的质量;
(5)求物块密度的最小值ρmin。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 左 32 1.07×103 偏大 用刻度尺测出木块浸入的深度L 2
【详解】(1)[1]用天平测量物体的质量时,首先把天平放在水平桌面上,把游码放在标尺左端的零刻线处。然后调节横梁两端的平衡螺母,使横梁平衡,在调节过程中,若指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母向左边调节。
(2)[2]由图甲知,烧杯和盐水的总质量为
50g+10g+2g=62g
盐水的质量
m=62g−30g=32g
[3]由乙图知,盐水的体积
V=30mL=30cm3
盐水的密度
(3)[4]因为将盐水从烧杯倒入量筒时不可能完全倒干净,所以体积的测量结果会偏小,而质量的测量是准确的,根据可知,此密度的测量结果比真实值偏大。
[5]倒入量筒中盐水质量
m=m2−m3
所以盐水密度的表达式
(4)[6]①用刻度尺测出小正方体的边长为L1;
②把小木块放入盛有盐水的烧杯中,如图丙所示;
③用刻度尺测出木块浸入的深度L2;
已知小正方体的边长为L1,则正方体的体积
V=(L1)3
木块浸入的深度L2,木块排开水的体积
V排=(L1)2 L2
因为木块漂浮在盐水面上受到的浮力等于重力,所以
G=F浮
即
ρ木gV=ρ盐水gV排
ρ木g(L1)3=ρ盐水g(L1)2 L2
所以
2. 没有将游码调到零刻度线处 58g 40 1.45×103 100 1.5
【详解】(1)在调节天平平衡时,应先将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻线处,该同学未将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处;
(2)如图乙所示,则小石块的质量m=50g+5g+3g=58g;
(3)石块的体积V=90mL−50mL=40mL=40cm3,石块的密度:ρ===1.45g/cm3=1.45×103kg/m3;
(4)小石块的体积V=40cm3,由题知,小泡沫块排开水的体积:V排=V泡沫=×48cm3=32cm3,则石块和小泡沫块排开水的总体积:V排′=V+V排=40cm3+32cm3=72cm3=72mL,则石块和泡沫块放入量筒后水面应该在28mL+72mL=100mL刻度处;石块和泡沫块受到的浮力:F浮=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×72×10-6m3=0.72N,石块和泡沫块漂浮在水面上,则石块和泡沫块的重力:G总=F浮=0.72N,石块和泡沫块的质量:m总===0.072kg=72g,则石块的质量:m=m总-m泡沫=72g-12g=60g,所以石块的密度:ρ===1.5g/cm3.
3. 右边玻璃皿中增加的质量为m 消除玻璃皿自重对测量数据的影响 缓慢加水至恰好有水从烧杯口溢出为止 偏大 下降 换成盐水后,由于鸭子和玻璃皿的重力不变,所以他们所受浮力不变,此时他们排开液体的体积减小,所以下降的距离减小,导致指针上升的距离也减小
【详解】(1)[1]由于将一个砝码放到玻璃皿中,指针每上升一格,说明右边玻璃皿中增加的质量为m。
(2)[2]由于玻璃皿自身有重力,故将玻璃皿放入水中后才确定O点的位置,这是为了消除玻璃皿自重对测量数据的影响。
(3)[3]当把鸭子轻放至玻璃皿中,当玻璃皿再次达到稳定状态时,指针指到第一条粗线的位置,由于每两条粗线间有四条细线,可知鸭子的质量为5m,又把玩具鸭轻放在水面,用手指缓慢按压,直到他的指尖刚好触碰到水面,此时溢出到量筒的水体积为V,可知鸭子的体积为V,则鸭子的密度的表达式为
(4)[4][5]为了测量鸭子的体积准确,在放置量筒之前,向烧杯里加水的正确操作是缓慢加水至恰好有水从烧杯口溢出为止;否则鸭子的体积就会偏小,根据可知,会导致测量出鸭子的密度偏大。
(5)[6][7]因为盐水的密度大于清水的密度,换成盐水后,由于鸭子和玻璃皿的重力不变,所以他们所受浮力不变,此时他们排开液体的体积减小,所以下降的距离减小,导致指针上升的距离也减小。
4. 左 用手直接拿了砝码 47.4 12 3.95
【详解】(1)[1]天平的调节原则是:左偏右调,右偏左调,先快后慢。由图知道,指针右偏,所以,应向左调节平衡螺母。
(2)[2]根据天平的正确使用方法和注意事项,①正确使用天平:把天平放在水平台上,把游码拨到零刻度。②不要用手拿砝码,要用镊子夹取,还要轻拿轻放;③左盘放物体,右盘放砝码。所以他的错误是用手拿砝码和物体与砝码的位置放反了。
[3]注意用天平测物体质量时,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度,而要准确读出游码所对刻度,必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准。由图知道,本天平的分度值是0.2g,即
m合金=砝码质量+游码对应刻度值=20g+20g+5g+2.4g=47.4g
(3)[4]根据量筒的读数方法,视线与液面凹面低处平行,读出合金块的总体积为
V=12mL=12cm3
[5]由知道,合金块的密度为
5. 水平台上 平衡螺母 BCA 45 40 1.125
【详解】(1)[1][2]天平使用时应放水平台上,测量前应先将游码移至标尺的零刻度线处,然后调节平衡螺母使天平横梁平衡。
(2)[3]测量液体的密度时,应先将待测液体倒入烧杯中,用天平测出烧杯和液体的总质量m总,然后将烧杯中液体的一部分倒入量筒,测出这部分液体的体积V,最后再测量烧杯和剩余液体的总质量m余,然后根据
ρ=
计算液体的密度。故正确的操作顺序是BCA。
(3)[4][5][6]由图可知,天平标尺分度值为0.2g,烧杯和醋的总质量为
m总=50g+20g+10g+2.4g=82.4g
量筒中的醋体积为
V=40mL=40cm3
剩余醋和烧杯的质量为
m总=20g+10g+5g+2.4g=37.4g
则量筒中醋的质量为
m=m总-m余=82.4g-37.4g=45g
醋的密度为
ρ=1.125g/cm3
6. 镊子 游码 左 52.4 20 2620/2.62×103 大 不变
【详解】(1)[1][2][3]把天平放在水平桌面上,并用镊子将游码移至标尺左端零刻度线处,图中指针偏右,说明天平横梁重心偏右,应该把平衡螺母向左调节,直到天平平衡。
(2)[4]如图乙,砝码质量50g,游码标尺分度值是0.2g,游码示数是2.4g,物体质量等于砝码质量和游码示数之和, 故矿石质量为52.4g。
[5]如图丙,矿石的体积为
(3)[6]矿石的密度为
(4)[7]假若矿石吸水,则所测出的矿石的体积变小,质量测量准确,则测出的矿石密度比实际密度值偏大。
(5)[8]实验结束后发现天平右边的托盘下沾有一点污垢,污垢调平前存在,对所测矿石的质量不影响,矿石的体积不变,故测得密度不变。
7. 右 40 0.9×103
【详解】(1)[1]横梁静止时分度盘上的指针如图(甲)所示,此时分度盘指针偏左,所以应将平衡螺母向右移动。
(2)[2]由图可得,量筒内酒精的体积为
V=40mL=40cm3
(3)[3]由题可得,剩余酒精和烧杯的质量为
m剩=50g+10g+2g=62g
量筒内酒精的质量为
m酒精=m总-m剩=98g-62g=36g
酒精的密度为
8. 见解析
见解析
BADC
【详解】(1)[1]A图中,在天平的调节过程中,调节平衡螺母前,没有将游码移到标尺左端的零刻度线处;
[2]D图中,在测量物体质量的过程中调节平衡螺母了;
(2)[3]B.将天平放在水平桌面上;
A.调天平平衡;
D.测量物体的质量;
C.记录下物体的质量。
所以合理的顺序是:BADC。
9.(1)4.5×103kg/m3;(2)680kg
【详解】解:(1)正方体钛合金的边长为
a=10cm=0.1m
钛合金的密度为
(2)钢材的体积为
同体积的钛合金的质量为
m2=ρV1=4.5×103kg/m3×0.2m3=900kg
钢材比钛合金制作的底盘增加的质量为
Δm=m1-m2=1580kg-900kg=680kg
答:(1)这种钛合金的密度是4.5×103kg/m3;
(2)若采用普通钢材代替钛合金制作该车底盘,需要1580kg钢材,比钛合金制作的底盘增加680kg。
10.(1)29g;(2)7g
【详解】(1)每块树脂镜片的质量
m0=ρ树脂V0=1.3g/cm3×5cm3=6.5g
小明佩戴眼镜的总质量
m总=2m0+m铜架=2×6.5g+16g=29g
(2)这副眼镜铜合金镜架的体积
钛合金镜架代善铜合金镜架,由于它们的体积相同
V钛架=V铜架=2cm3
这副眼睛架换成钛合金后的质量
m钛架=ρ钛合金V钛架=4.5g/cm3×2cm3=9g
镜架可减小的质量
答:(1)小明佩戴眼镜的总质量为29g;
(2)以同样形状的钛合金镜架代替铜合金镜架,镜架的质量可减少7g。
11.(1) 0.9×103kg/m3;(2)标注不准确。
【详解】(1)根据题意知道,倒出食用调和油的质量是:
m=4.5kg-4.41kg=0.09kg=90g;
已知倒出食用调和油的体积是V=100mL=100cm3 ,则食用调和油的密度是:
(2)瓶上标注“净含量5L”字样,则5L食用调和油的质量是:
m标=ρV标=0.9×103 kg/m3 ×5×10-3 m3 =4.5kg,
而实际测得瓶和油的总质量才为4.5kg,所以食用调和油的标注不准确。
答:(1)食用调和油的密度为0.9×103 kg/m3;
(2)食用调和油的标注不准确。
12.(1);(2);(3),
【详解】解:(1)由可得,该部件的体积
(2)由可得,若全部用乙来制作该部件,其质量是
(3)设合金中甲金属的体积为V甲、乙金属的体积为V-V甲,由可知
解得,则
答:(1)该部件的体积是;
(2)若全部用乙来制作该部件,其质量是;
(3)若该部件用甲、乙两种金属按一定体积比混合制作,其质量为410kg,则合金中甲、乙金属的体积各是,。
13.(1)0.7g/cm3;(2)40cm3
【详解】解:(1)由可得水的体积
由题意可知液体的体积
V液=V水=V容==360cm3
瓶子的质量
液体的质量
液体的密度
(2)水凝固成冰质量不变,则有
m冰=m水=360g
这些水全部凝固成冰,则冰的体积
360g水凝固成冰,体积增大
答:(1)另一液体的密度为0.7g/cm3;
(2)360g水凝固成冰,体积会增大40cm3。
14.(1)2×10﹣3m3;(2)800m
【详解】解:(1)已知铁丝的质量m=15.8kg,铁的密度
ρ铁=7.9×103kg/m3
由知道,铁丝的总体积
(2)铁丝的横截面积
S=2.5mm2=2.5×10﹣6m2
由V=SL知道,铁丝总长度
答:(1)总体积为2×10﹣3m3;
(2)总长度为800m。
15.(1)0.5kg;(2)500cm3;(3)见详解;(4)3kg;(5)2×103kg/m3。
【详解】解:(1)每次倒入水的质量
(2)每次倒入水的体积
(3)第 3 次倒入水后,总质量的增加量
所以水没有溢出。
(4)物块的质量
(5)当第三次倒入水后,容器刚好装满时,物体的体积最大,密度最小,三次倒入水的总体积
此时物体体积
物体最小密度
答:(1)每次倒入水的质量为0.5kg;
(2)每次倒入水的体积为500cm3;
(3)第3次倒入水后,水无溢出;
(4)物块的质量为3kg;
(5)物体最小密度为2×103kg/m3。
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