内容正文:
专题05 质量和密度
考点01 测量物质的密度和质量
考点02 密度
考点03 密度的应用
考点04质量
密度考点02
1.(2025·天津西青·一模)华为手机被称为“国货之光”,彰显中国科技力量,下面对手机估算合理的是( )
A.手机正常使用时的温度是86℃ B.手机的质量为209g
C.手机的长度为36cm D.充电器的输入电压为380V
2.(2025·天津南开·一模)随着信息技术的飞速发展,手机已成为人们生活中不可缺少的交流工具,“低头族”长时间看手机,会引起颈部肌肉损伤。当人前倾看手机等电子设备时,颈部肌肉承受着相当于一个正常中学生质量的50%的负载,这个负载大约是( )
A.25kg B.50kg C.100kg D.150kg
3.(2025·天津河东·一模)会估测物理量是学好物理的基本功之一,下列关于一部智能手机的估测合理的是( )
A.长度约为15cm B.质量约为20g
C.电池电压约为37V D.充电电流可达100 A
4.(2025·天津滨海新·一模)如图所示,是为了纪念老红军谢宝金而立的铜像。在长征途中他背着一台68 kg的发电机走完全程,创造了长征路上的奇迹。以下与这台发电机质量最接近的是( )
A.一名中学生 B.一本物理书
C.一个篮球 D.一支铅笔
测量物质的密度和质量考点01
1.(2025·天津南开·一模)“一滴独流醋,十里运河香”。薛悟理同学想测量天津独流醋的密度,他在家中找到如图所示器材和足够长的细线、足量的水(水的密度为ρ0)及抹布,请同学们利用上述器材帮助薛悟理设计一个实验方案,测出独流醋的密度(注意实验的可操作性)。
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出醋密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
2.(2025·天津河西·一模)物理兴趣活动课上,老师让同学们测出牛奶的密度,除了牛奶,老师还提供如下器材:一架天平(配套砝码)、一个体积为V0的小金属块、一个烧杯和细线。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案,测出牛奶的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出牛奶密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
3.(2025·天津和平·一模)小明在家中发现妈妈的古法金手镯,用手掂了掂感觉是空心的,他想知道这个金手镯空心部分的体积,从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水。(已知水的密度为,金的密度为)
请你从中选用合适的器材,帮他设计一个测量该金手镯空心部分的体积的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(2)写出金手镯空心体积V空的数学表达式(用已知量和测量量的字母表示)。
4.(2025·天津西青·一模)小明用天平和量筒测量小石块的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,若发现指针指在如图甲所示的位置,小明应将天平右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)用调节好的天平测量石块质量时,小明将小石块放在天平的左盘,向右盘加入最小砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小明应 ;
(3)天平再次平衡时,盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的质量为 ;
(4)将小石块用细线系好慢慢放入量筒,浸没于水中,水面到达的位置如图丁所示。由此可以算出小石块的体积为 ,小石块的密度为 ;
(5)若小明先测量小石块的体积,将小石块从量筒中取出后再测量小石块的质量,则测量的小石块密度 (填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
密度考点02
1.(2025·天津和平·一模)图是医用酒精溶液标签,75%的酒精溶液杀菌能力最好。小明想知道“75%”是指溶液中酒精的质量占比(即酒精质量占75%,水质量占25%)?还是体积占比(即酒精体积占75%,水体积占25%)?小明想到一个好办法——通过测量酒精溶液的密度来判断:已知酒精密度为1,水的密度为2,若是质量占比,则酒精溶液的密 ;若是体积占比,则酒精溶液的密度为 。(设酒精溶液体积度为等于酒精体积与水体积之和)
2.(2025·天津西青·一模)某品牌豆浆机及铭牌如图所示。豆浆机正常工作,做一次豆浆(豆子打浆后,1L豆浆由加热到)用时,其中打浆,加热。求:
额定电压:220V
电机功率:100W
加热功率:500W
容量:1L
(1)将1升的豆浆加热到,豆浆吸收的热量是多少?
(2)豆浆机正常工作,加热豆浆时的效率是多少?
3.(2025·天津和平·一模)“估测”是物理学中常用的一种方法。小华同学尝试估测了自己身体相关的一些物理量,其中合理的是( )
A.脉搏跳动约为68次/s B.步行的速度约为4km/h
C.身体的温度大约是25℃ D.身体的平均密度约为1 kg/m3
4.(2025·天津河东·一模)水平桌面上有一个装满水的溢水杯,总重力为4.9N,底面积为50cm2;向溢水杯中轻轻放入一个长方体木块,溢出了80g的水,如图所示;再用细针将其全部压入水中,又溢出了20g的水。下列说法中正确的是( )
A.木块的质量为80g
B.木块的体积为20cm3
C.木块的密度为0.4×103kg/m3
D.放入木块前,溢水杯对桌面的压强为980Pa
5.(2025·天津河东·一模)由同种材料制成的甲、乙两个金属球,它们的质量分别为120g、72g,体积分别为10cm3 、8cm3,其中有一个是空心的,则下列说法正确的是( )
A.甲是实心球,乙是空心球
B.实心球的密度是
C.空心球的密度是
D.空心球的空心部分体积为
6.(2025·天津红桥·一模)对于家庭厨房用具的下列估测,最接近实际值的是( )
A.电饭锅加热挡的功率约为20 W
B.酱油瓶子的容积约为10mL
C.中学生的质量约为500 kg
D.我国家庭电路电压为220 V
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专题05 质量和密度
考点01 测量物质的密度和质量
考点02 密度
考点03 密度的应用
考点04质量
密度考点02
1.(2025·天津西青·一模)华为手机被称为“国货之光”,彰显中国科技力量,下面对手机估算合理的是( )
A.手机正常使用时的温度是86℃ B.手机的质量为209g
C.手机的长度为36cm D.充电器的输入电压为380V
【答案】B
【详解】A.手机正常使用时的温度是20~40℃,当手机的温度达到86℃时,它就不能正常工作,故A不符合题意;
B.一个苹果的质量约200g,一部手机的质量和一个苹果的质量差不多,一般手机的质量在200g左右,故B符合题意;
C.一支中性笔的长度约15cm,手机的长度与其差不多,故C不符合题意;
D.充电器充电时由家庭电路提供电能,我国家庭电路的电压为220V,故D不符合题意。
故选B。
2.(2025·天津南开·一模)随着信息技术的飞速发展,手机已成为人们生活中不可缺少的交流工具,“低头族”长时间看手机,会引起颈部肌肉损伤。当人前倾看手机等电子设备时,颈部肌肉承受着相当于一个正常中学生质量的50%的负载,这个负载大约是( )
A.25kg B.50kg C.100kg D.150kg
【答案】A
【详解】中学生的质量约50kg,其质量的50%为25kg,故颈部肌肉承受的负载大约是25kg,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
3.(2025·天津河东·一模)会估测物理量是学好物理的基本功之一,下列关于一部智能手机的估测合理的是( )
A.长度约为15cm B.质量约为20g
C.电池电压约为37V D.充电电流可达100 A
【答案】A
【详解】A.物理课本的长度约为26cm,手机长度约为它的一半,在15cm左右,故A符合题意;
B.一部智能手机的质量通常在150 - 250g之间,20g太轻了,故B不符合题意;
C.智能手机电池电压一般在3.7V - 4.2V左右,37V远远超出了正常范围,故C不符合题意;
D.智能手机充电电流一般在1A - 5A左右,100A的充电电流过大,会对手机造成损害,故D不符合题意。
故选A。
4.(2025·天津滨海新·一模)如图所示,是为了纪念老红军谢宝金而立的铜像。在长征途中他背着一台68 kg的发电机走完全程,创造了长征路上的奇迹。以下与这台发电机质量最接近的是( )
A.一名中学生 B.一本物理书
C.一个篮球 D.一支铅笔
【答案】A
【详解】一名中学生的质量约为50kg、一本物理书的质量约为0.3kg、一个篮球的质量约为0.6kg、一支铅笔的质量约为10g,发电机的质量为68 kg,则发电机质量最接近的是一名中学生,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
测量物质的密度和质量考点01
1.(2025·天津南开·一模)“一滴独流醋,十里运河香”。薛悟理同学想测量天津独流醋的密度,他在家中找到如图所示器材和足够长的细线、足量的水(水的密度为ρ0)及抹布,请同学们利用上述器材帮助薛悟理设计一个实验方案,测出独流醋的密度(注意实验的可操作性)。
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出醋密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
【答案】(1)见解析
(2)
【详解】(1)实验中无直接测量体积的工具,将同一个筷子架分别放入水和醋中,具体实验步骤如下图所示:
①在杯中倒入适量水,用电子秤测出水和杯的质量m1;
②用细线系好筷子架,提着细线的一端,将筷子架浸没在水中保持静止,筷子架不与杯接触,读出此时电子秤的示数m2;
③将水倒出,用抹布擦干杯和筷子架,在杯中倒入适量醋,用电子秤测出醋和杯的质量m3;
④提着细线的一端,将筷子架浸没在醋中保持静止,筷子架不与杯接触,读出此时电子秤的示数m4。
(2)筷子架在水中受到的浮力为
则筷子架排开液体的体积为
筷子架在醋中受到的浮力为
筷子架排开醋和水的体积相等,则可得醋的密度为
2.(2025·天津河西·一模)物理兴趣活动课上,老师让同学们测出牛奶的密度,除了牛奶,老师还提供如下器材:一架天平(配套砝码)、一个体积为V0的小金属块、一个烧杯和细线。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案,测出牛奶的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出牛奶密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
【答案】(1)见解析
(2)
【详解】(1)①调节天平平衡,在烧杯中倒入适量的牛奶,称出总质量为;
②烧杯仍放在天平左盘,用细线将金属块系好后,手提细线使金属块浸没在此烧杯的牛奶中并保持静止(金属块不接触烧杯),天平平衡时的称量值为。
(2)在实验步骤②中,手提用细线拴住的金属块,浸没牛奶中,天平左盘受到压力的增加值等于金属块的重力减去拉力,等于金属块受到牛奶的浮力,等于排开牛奶的重力,则天平示数增加量等于金属块排开牛奶的质量
金属块浸没在此烧杯的牛奶中并保持静止(金属块不接触烧杯),所以牛奶的体积就等于小金属块的体积,为,所以牛奶的密度是
3.(2025·天津和平·一模)小明在家中发现妈妈的古法金手镯,用手掂了掂感觉是空心的,他想知道这个金手镯空心部分的体积,从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水。(已知水的密度为,金的密度为)
请你从中选用合适的器材,帮他设计一个测量该金手镯空心部分的体积的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(2)写出金手镯空心体积V空的数学表达式(用已知量和测量量的字母表示)。
【答案】(1)见解析
(2)
【详解】(1)要知道这个金手镯空心部分的体积,得知道金手镯的总体积与金手镯实心部分的体积,再由金手镯的总体积减去金手镯实心部分的体积,得出金手镯空心部分的体积。要得出金手镯空心部分的体积,可设计实验如下:①用电子秤称出金手镯的质量m1,由得,金手镯实心部分的体积
②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上,读出示数m2;③用细线系住金手镯浸没在水中(不与杯底和侧壁;侧壁接触),读出示数m3,此时金手镯排开的水的质量为
此时金手镯的体积等于排开的水的体积,由得,金手镯的体积为
(2)金手镯空心体积
4.(2025·天津西青·一模)小明用天平和量筒测量小石块的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,若发现指针指在如图甲所示的位置,小明应将天平右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)用调节好的天平测量石块质量时,小明将小石块放在天平的左盘,向右盘加入最小砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小明应 ;
(3)天平再次平衡时,盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的质量为 ;
(4)将小石块用细线系好慢慢放入量筒,浸没于水中,水面到达的位置如图丁所示。由此可以算出小石块的体积为 ,小石块的密度为 ;
(5)若小明先测量小石块的体积,将小石块从量筒中取出后再测量小石块的质量,则测量的小石块密度 (填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
【答案】(1)左
(2)取下最小的砝码,移动游码,直至天平平衡
(3)
(4) 10
(5)偏大
【详解】(1)在调节天平平衡时,指针指向分度盘的右侧,说明右侧比较重,平衡螺母应该向左侧移动。
(2)在测量时,当指针指向右侧时,说明右侧砝码质量较大,需要拿出最小的砝码,移动游码使指针指向分度盘的中央,直至天平平衡。
(3)石块的质量等于砝码的质量加上游码的读数,即
(4)[1][2]量筒的一大格表示10mL,每一大格分为10小格,即每一小格为1mL,此时液面在20mL与30mL之间的第3格,即读数为23mL;因为,故。放入小石块后量筒的读数为33mL,则小石块的体积为
小石块的密度为
(5)先测量体积,体积是准确值,再测量质量,因为小石块上带有一部分水,导致质量偏大,根据公式推断,测量的小石块的密度偏大。
密度考点02
1.(2025·天津和平·一模)图是医用酒精溶液标签,75%的酒精溶液杀菌能力最好。小明想知道“75%”是指溶液中酒精的质量占比(即酒精质量占75%,水质量占25%)?还是体积占比(即酒精体积占75%,水体积占25%)?小明想到一个好办法——通过测量酒精溶液的密度来判断:已知酒精密度为1,水的密度为2,若是质量占比,则酒精溶液的密 ;若是体积占比,则酒精溶液的密度为 。(设酒精溶液体积度为等于酒精体积与水体积之和)
【答案】
【详解】[1]若是质量占比,设总质量为m,则酒精质量占75%m,水是25%m,体积为
密度为
[2]若是体积占比,设体积分别为3V、V;总体积为4V,则
2.(2025·天津西青·一模)某品牌豆浆机及铭牌如图所示。豆浆机正常工作,做一次豆浆(豆子打浆后,1L豆浆由加热到)用时,其中打浆,加热。求:
额定电压:220V
电机功率:100W
加热功率:500W
容量:1L
(1)将1升的豆浆加热到,豆浆吸收的热量是多少?
(2)豆浆机正常工作,加热豆浆时的效率是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)豆浆的体积,由密度公式变形得豆浆的质量为
由题意可得豆浆的温度变化度数为
则豆浆吸收的热量为
(2)豆浆机正常工作时的加热时间为,则豆浆机加热时间消耗的电能为
所以,加热豆浆时的效率为
3.(2025·天津和平·一模)“估测”是物理学中常用的一种方法。小华同学尝试估测了自己身体相关的一些物理量,其中合理的是( )
A.脉搏跳动约为68次/s B.步行的速度约为4km/h
C.身体的温度大约是25℃ D.身体的平均密度约为1 kg/m3
【答案】B
【详解】A.人脉搏1min大约跳动68次,即脉搏跳动约为68次/min,故A不符合题意;
B.人步行的速度约为1.1m/s≈4km/h,故B符合题意;
C.人体正常温度约为37℃且变化幅度很小,故C不符合题意;
D.人体的密度接近水的密度,人身体的平均密度约为1.0×103kg/m3,故D不符合题意。
故选B。
4.(2025·天津河东·一模)水平桌面上有一个装满水的溢水杯,总重力为4.9N,底面积为50cm2;向溢水杯中轻轻放入一个长方体木块,溢出了80g的水,如图所示;再用细针将其全部压入水中,又溢出了20g的水。下列说法中正确的是( )
A.木块的质量为80g
B.木块的体积为20cm3
C.木块的密度为0.4×103kg/m3
D.放入木块前,溢水杯对桌面的压强为980Pa
【答案】AD
【详解】A.由于溢水杯装满水,则根据阿基米德原理可知木块受到的浮力F浮=G排=G溢
由于木块处于漂浮,则木块受到的力G木=F浮
所以G木=G溢
即m木g=m溢g
则木块的质量m木=m溢=80g
故A正确;
BC.用大头针将木块全部压入水中,木块排开水的总质量为m排′=m溢+Δm溢=80g+20g=100g
木块体积
木块的密度
故BC错误;
D.装满水的溢水杯对水平面的压力F=G总=4.9N
溢水杯的底面积S=50cm2=5×10-3m2
溢水杯对水平面的压强
故D正确。
故选AD。
5.(2025·天津河东·一模)由同种材料制成的甲、乙两个金属球,它们的质量分别为120g、72g,体积分别为10cm3 、8cm3,其中有一个是空心的,则下列说法正确的是( )
A.甲是实心球,乙是空心球
B.实心球的密度是
C.空心球的密度是
D.空心球的空心部分体积为
【答案】AD
【详解】ABC.由题意知,甲球乙球密度分别为为,,甲乙金属球由同种材料制成,实心时密度相同,所以由上面计算结果可知,所以甲球是实心的即,乙球是空心的,故A正确,BC错误;
D.空心球的空心部分体积为,故D正确。
故选AD。
6.(2025·天津红桥·一模)对于家庭厨房用具的下列估测,最接近实际值的是( )
A.电饭锅加热挡的功率约为20 W
B.酱油瓶子的容积约为10mL
C.中学生的质量约为500 kg
D.我国家庭电路电压为220 V
【答案】D
【详解】A.电饭锅加热挡工作时电流约为4A,其功率约为,故A不符合题意;
B.酱油瓶子的容积与普通纯净水的瓶子容积接近,约为500mL,故B不符合题意;
C.中学生的质量比成年人的质量略低一些,约为50kg,故C不符合题意;
D.新干电池的电压一般为1.5V,我国家庭电路电压为220V,故D符合题意。
故选D。
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