内容正文:
专题05 质量和密度
考点01 质量(物理量的估测)
考点02 天平和量筒的使用
考点03 密度的测量
考点04 密度的应用
质量(物理量的估测)
1.(2025·河北保定·一模)下列是一名中学生体检时的有关数据,其中最符合实际的是( )
A.身高约为160m B.体重约为60kg
C.体温约为26℃ D.心脏跳动一次约为10s
2.(2025·河北石家庄·一模)如图所示物体的质量与60kg最接近的是( )
A.一名中学生 B.一张课桌
C.一桶矿泉水 D.一辆自行车
3.请完成下列填空。
(1)如图,用天平测得一物体的质量为 g;
天平和量筒的使用
1.(2025·河北石家庄·一模)关于仪器的使用,下列说法中正确的是( )
A.调节天平时,应该将游码移到标尺中央
B.使用弹簧测力计时,必须竖直提着用
C.使用量筒读数时视线应与筒内液体的凸面顶部或凹面底部相平
D.使用温度计测液体温度时玻璃泡碰到容器壁不会影响测量结果
2.(2025·河北沧州·一模)物理实验练习课上,同学们进行托盘天平和量筒的使用练习。下列说法错误的是( )
A.调节天平平衡时,指针指在分度盘中线左侧,应向右调节平衡螺母
B.称量时将砝码放在右盘,将待测物体放在左盘
C.将装有液体的量筒放在托盘上测量总质量
D.测量液体的体积时,若俯视读数,测得的体积比真实值偏大
密度的测量
1.(2025·河北邯郸·一模)某小组在“测量金属块密度”的实验中:
(1)把天平放在水平桌面上,将 拨至标尺左端的零刻度线处,发现如图甲所示情况,应向 调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央。
(2)天平平衡后,小组的小滨同学按图乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其中的一处错误: 。
(3)小滨纠正了错误,正确操作,天平再次平衡时,所称量金属块的质量是 g。
(4)小滨在量筒内倒入20mL的水,放入金属块后量筒内水面如图丁所示,量筒读数时正确的是 (选填“A”“B”或“C”)处,金属块的体积是 cm3,金属块密度是 g/cm3。
2.(2025·河北保定·一模)小明在游玩时捡到一些漂亮的小石头,猜测可能是某种金属矿石,于是利用天平和量筒测量了其中某一块小石头的密度。测量过程如下:
(1)将天平放在水平桌面上。游码调到标尺左端零刻度线处,横梁静止时指针位置如图1所示,此时应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至指针静止时指在分度盘的中央刻线处;
(2)将这一石块放在左盘中,向右盘加减砝码,放入最小的砝码后,发现指针静止时指在分度盘的中央刻线左侧,下一步的操作是 ,直到横梁恢复平衡。此时盘中的砝码和游码的位置如图2所示,石块的质量为 g;
(3)在量筒中倒入的水,用细线系好小石块,将其浸没在量筒里的水中,水面到达位置如图3所示,则石块的体积为 ;
(4)石块的密度为 ;
【拓展】
(5)小明又设计了以下方案测量这些石块中另一小石块的密度:
①用调好的天平测量这一石块的质量记为;
②在烧杯中倒入适量的水,称出烧杯和水的总质量记为;
③如图4所示,手提细线使这一石块浸没在水中并保持静止(水无溢出且石块不接触烧杯)天平平衡后,砝码与游码的总示数记为。
④水的密度用表示,写出这一石块密度的表达式(用、、、表示), 。
3.(2025·河北秦皇岛·一模)小华想知道盐水的密度,于是他用天平和量筒做了如下实验:
(1)如图所示,将天平放在水平桌面上,调节天平平衡。他在调节平衡过程中忘了将 移至标尺左端的“0”刻度线处。移好后,为使天平重新平衡,此时应将天平的平衡螺母向 调;
(2)再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘,在右盘中放入50g和20g砝码各一个时,天平刚好再次平衡;
(3)将杯中的一部分盐水倒入量筒中,盐水的体积如图丙所示为 ;
(4)用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图乙所示为 g,则所测盐水的密度是 ;
拓展:如图丁所示,将上述实验中的盐水倒入容器中,放入一块冰。当冰静止时,这块冰露出的体积和总体积的比为 。()
4.(2025·河北唐山·一模)小明在实验室测量某品牌食用油的密度,进行了如下实验:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处。横梁静止时指针指在分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示。然后应将横梁右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡。
(2)将一个空烧杯放在天平左盘内,加减砝码并调节游码的位置,使天平横梁再次在水平位置平衡,此时右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则烧杯的质量为 g。
(3)将一部分食用油倒入量筒中,静置一段时间后量筒的示数如图丙所示,则量筒内食用油的体积为 。
(4)将量筒内的食用油全部倒入烧杯内,测得烧杯和食用油的总质量为。根据上述实验数据,可计算出食用油的密度为 。
(5)使用此方案,小明测得的食用油的密度 (选填“偏大”“偏小”)。
【拓展】小明想用新的方法测量食用油的密度,他拿来一个铁块和弹簧测力计,把铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上,在空气中静止时弹簧测力计的示数是,浸没在食用油中静止时弹簧测力计的示数为,则食用油的密度 (用已知物理量的字母表示,铁的密度为。)
5.(2025·河北石家庄·一模)实验室有如下器材:天平(含砝码)、量筒、小烧杯、金属块、细线(质量和体积不计)、足量的水、刻度尺、圆柱形容器。
(1)甲组选用一些器材测量金属块的密度,请帮助他们将实验步骤补充完整;
①量筒中倒入20mL水,把金属块浸没在量筒的水中,如图1A所示;
②将托盘天平放在水平桌面上,游码移到零刻度处,指针的位置如图1所示,应将平衡螺母向 (选“左”或“右”)调节,使之平衡;
③取出金属块放在左盘,向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡,如图1C所示,金属块的质量m =
g;
④计算金属块的密度为 kg/m3,上述实验过程所测金属块的密度比实际值 (选填“偏大”或“偏小”);
(2)乙组的小红同学继续用如图2图示的方法测出了金属块A的密度,圆柱形容器盛有适量的水,她的具体操作如下,回答后边的问题:
①将金属块A放在小烧杯中,小烧杯杯底距水面的高度为h1,如图2甲所示;
②取出金属块A,将金属块A吊在小烧杯底部,小烧杯杯底距水面的高度为h2,如图2乙所示;
③剪断细绳后,金属块A沉入容器底,此时小烧杯杯底距水面的高度为h3,如图2丙所示。图甲中水对圆柱形容器底的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)图2乙中水对圆柱形容器底的压强,水的密度为ρ水,则金属块A密度的表达式为 。
6.(2025·河北石家庄·一模)为测定某牛奶的密度,小明在实验室进行了如下实验。
(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移到标尺的“0”刻度线处,发现指针静止在图甲所示位置,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使指针指在分度盘的中央。
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平的左盘,加减砝码,天平重新平衡时如图乙所示,烧杯和牛奶的总质量为 g;将烧杯中的部分牛奶倒入量筒,测得烧杯和剩余牛奶的质量为40.9g。
(3)量筒内的牛奶液面如图丙所示。可得出牛奶的密度为= 。
(4)上述实验中,有少量牛奶溅到量筒内壁,未静置就直接读出牛奶体积,则测得牛奶的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【拓展】小明设计了另一种测牛奶密度的方案继续实验,如图所示,请将实验过程补充完整。
①先用一个小杯子装一定量的水,放在大烧杯的水面上漂浮,沿水面的位置在小杯子侧壁标记为A。再将小杯子中的水全部倒入量筒,测得体积为。
②再向该小杯子倒入少量牛奶,放在大烧杯的水面上漂浮,接着用滴管滴入牛奶,直至 ,再将小杯子中的牛奶全部倒入量筒,测得体积为。
③牛奶的密度为= (用、、表示)。
密度的应用
1.(2025·河北石家庄·一模)如图所示是世界上最轻的固体——气凝胶,它看上去像凝固的烟。气凝胶中99.8%以上的体积是空气,把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰也会毫发无损。气凝胶看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,温度达到1200℃时才会熔化,它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,很多职业登山者登山时所穿的鞋子都是用气凝胶制成的。关于气凝胶的性质,下列说法中正确的是( )
A.密度大 B.熔点低 C.导热性好 D.弹性好
2.(2025·河北衡水·一模)中国的航空工业近些年来发展迅速,运-20“鲲鹏”是我国新型的军用大型运输机,如图机身和机翼均采用轻质复合材料,主要是因为这种材料的( )
A.弹性小 B.热值小 C.密度小 D.硬度小
3.(2025·河北邯郸·一模)俗话说的好:“只要功夫深,铁杵磨成针”,此过程中铁棒的密度 ;在寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管容易爆裂,其原因是水管中的水结冰后,体积 。(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)
4.(2025·河北廊坊·一模)将一重为2N、底面积为的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积为、高为20cm的圆柱体,如图甲所示。缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25cm时停止,在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示。,g取)。求:
(1)当容器内水的深度为25cm时,注入容器内水的总质量;
(2)圆柱体的质量;
(3)在注水过程中,当容器对水平面的压强与容器中水对容器底部的压强之比为2∶1时,注入容器内的水的高度。
试卷第1页,共3页
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专题05 质量和密度
考点01 质量(物理量的估测)
考点02 天平和量筒的使用
考点03 密度的测量
考点04 密度的应用
质量(物理量的估测)
1.(2025·河北保定·一模)下列是一名中学生体检时的有关数据,其中最符合实际的是( )
A.身高约为160m B.体重约为60kg
C.体温约为26℃ D.心脏跳动一次约为10s
【答案】B
【来源】2025年河北省保定市竞秀区中考一模物理试题
【详解】
A.中学生身高一般在1.5-1.8米之间,160m明显不符合实际,故A不符合题意;
B.中学生体重一般在50-70kg之间,60kg符合实际,故B符合题意;
C.人体正常体温约为36-37℃,26℃明显偏低,故C不符合题意;
D.正常人心脏跳动一次约为0.8s,10s明显过长,故D不符合题意。
故选B。
2.(2025·河北石家庄·一模)如图所示物体的质量与60kg最接近的是( )
A.一名中学生 B.一张课桌
C.一桶矿泉水 D.一辆自行车
【答案】A
【来源】2025年河北省石家庄桥西区中考一模物理试题
【详解】
A.根据常见物体的质量可知,一名中学生的质量约为60kg,故A符合题意;
B.根据常见物体的质量可知,一张课桌的质量约为10kg,故B不符合题意;
C.一桶矿泉水的体积约为5L,质量约为
故C不符合题意;
D.根据常见物体的质量可知,一辆自行车的质量约为20kg,故D不符合题意。
故选A。
3.请完成下列填空。
(1)如图,用天平测得一物体的质量为 g;
【答案】 18.4
【来源】2025年河北省衡水市枣强县中考一模物理试题
【详解】由图可知,标尺的分度值是0.2g,则物体的质量为
天平和量筒的使用
1.(2025·河北石家庄·一模)关于仪器的使用,下列说法中正确的是( )
A.调节天平时,应该将游码移到标尺中央
B.使用弹簧测力计时,必须竖直提着用
C.使用量筒读数时视线应与筒内液体的凸面顶部或凹面底部相平
D.使用温度计测液体温度时玻璃泡碰到容器壁不会影响测量结果
【答案】C
【来源】2025年河北省石家庄市新华区中考一模物理试题
【详解】
A.调节天平时,应该将游码移到标尺左端的零刻线处,故A错误;
B.用弹簧测力计时,拉力方向与弹簧测力计的挂钩、弹簧测力计的外壳保持平行即可,不一定必须竖直提着用,故B错误;
C.使用量筒读数时,如筒内装的是一般液体,视线应与筒内液体的凹面底部相平;如筒内装的是水银,则视线应与液体的凸面顶部相平,故C正确;
D.使用温度计测液体温度时玻璃泡不能碰到容器壁或容器底,否则会引起读数偏大或偏小,故D错误。
故选C。
2.(2025·河北沧州·一模)物理实验练习课上,同学们进行托盘天平和量筒的使用练习。下列说法错误的是( )
A.调节天平平衡时,指针指在分度盘中线左侧,应向右调节平衡螺母
B.称量时将砝码放在右盘,将待测物体放在左盘
C.将装有液体的量筒放在托盘上测量总质量
D.测量液体的体积时,若俯视读数,测得的体积比真实值偏大
【答案】C
【来源】2025年河北省沧州市盐山县第二中学中考一模物理试题
【详解】
A. 调节天平平衡时,应遵循左偏右调,右偏左调的原则,指针指在分度盘中线左侧,应向右调节平衡螺母,故A正确,不符合题意;
B. 称量物品时,要把待测物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘里,故B正确,不符合题意;
C. 量筒重心高,容易倾倒,不能直接把装有液体的量筒放到托盘天平上测量总质量,故C错误,符合题意;
D. 量筒中液体体积读取时,视线要和凹液面最低处齐平,俯视读数偏大,仰视读数偏小,故D正确,不符合题意。
故选C。
密度的测量
1.(2025·河北邯郸·一模)某小组在“测量金属块密度”的实验中:
(1)把天平放在水平桌面上,将 拨至标尺左端的零刻度线处,发现如图甲所示情况,应向 调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央。
(2)天平平衡后,小组的小滨同学按图乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其中的一处错误: 。
(3)小滨纠正了错误,正确操作,天平再次平衡时,所称量金属块的质量是 g。
(4)小滨在量筒内倒入20mL的水,放入金属块后量筒内水面如图丁所示,量筒读数时正确的是 (选填“A”“B”或“C”)处,金属块的体积是 cm3,金属块密度是 g/cm3。
【答案】(1) 游码 右 (2) 用手拿砝码/把物体放置右盘 (3) 79.2
(4) B 10 7.92
【来源】2025年河北省邯郸市第二十五中学中考一模物理试题
【详解】
(1)[1]用天平测量之前,要先调节天平平衡。把天平放在水平桌面上,将游码拨至标尺左端的零刻度线处,简称“游码归零”。
[2]如图甲,指针偏向分度盘的左侧,按照“左偏右调”的方法,应向右调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央,表示天平平衡。
(2)用天平测量物体质量时,应按照“左物右码”的方法放置物体和砝码;取放砝码时要用镊子夹取,不能用手直接拿砝码。图中操作错误之处是:用手拿砝码或把物体放置右盘。
(3)天平再次平衡时,由图丙可知砝码质量为75g,天平标尺上的分度值为0.2g,游码所对刻度值4.2g,所称量金属块的质量是
(4)[1]小滨在量筒内倒入20mL的水,放入金属块后量筒内水面如图丁所示,量筒读数时视线要与量筒中液面相平,既不能俯视,也不能仰视,则正确的是B处。
[2]金属块的体积是
[3]金属块密度是
2.(2025·河北保定·一模)小明在游玩时捡到一些漂亮的小石头,猜测可能是某种金属矿石,于是利用天平和量筒测量了其中某一块小石头的密度。测量过程如下:
(1)将天平放在水平桌面上。游码调到标尺左端零刻度线处,横梁静止时指针位置如图1所示,此时应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至指针静止时指在分度盘的中央刻线处;
(2)将这一石块放在左盘中,向右盘加减砝码,放入最小的砝码后,发现指针静止时指在分度盘的中央刻线左侧,下一步的操作是 ,直到横梁恢复平衡。此时盘中的砝码和游码的位置如图2所示,石块的质量为 g;
(3)在量筒中倒入的水,用细线系好小石块,将其浸没在量筒里的水中,水面到达位置如图3所示,则石块的体积为 ;
(4)石块的密度为 ;
【拓展】
(5)小明又设计了以下方案测量这些石块中另一小石块的密度:
①用调好的天平测量这一石块的质量记为;
②在烧杯中倒入适量的水,称出烧杯和水的总质量记为;
③如图4所示,手提细线使这一石块浸没在水中并保持静止(水无溢出且石块不接触烧杯)天平平衡后,砝码与游码的总示数记为。
④水的密度用表示,写出这一石块密度的表达式(用、、、表示), 。
【答案】(1)左 (2) 向右拨动游码 78 (3)20 (4) (5)
【来源】2025年河北省保定市竞秀区中考一模物理试题
【详解】
(1)由图1可知,指针偏右,说明右盘偏重,故应将平衡螺母向左调,直至指针指在分度盘的中央,天平平衡。
(2)[1]将这一石块放在左盘中,向右盘加减砝码,放入最小的砝码后,发现指针静止时指在分度盘的中央刻线左侧,可知砝码的质量小一些,下一步的操作是向右移动游码,直到横梁恢复平衡。
[2]天平读数时,应将砝码质量加上游码所对应的刻度值,由图2可知,标尺的分度值为0.2g,故游码对应的刻度为3g,所以石块的质量为
(3)由图3可知,量筒的分度值为2mL,浸没后小石块和水的总体积为60mL,故该小石块的体积是
(4)小石块的密度为
(5)由题意可知,石块排开水的质量为
石块完全浸没,故排开水的体积即石块的体积,为
石块的密度为
3.(2025·河北秦皇岛·一模)小华想知道盐水的密度,于是他用天平和量筒做了如下实验:
(1)如图所示,将天平放在水平桌面上,调节天平平衡。他在调节平衡过程中忘了将 移至标尺左端的“0”刻度线处。移好后,为使天平重新平衡,此时应将天平的平衡螺母向 调;
(2)再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘,在右盘中放入50g和20g砝码各一个时,天平刚好再次平衡;
(3)将杯中的一部分盐水倒入量筒中,盐水的体积如图丙所示为 ;
(4)用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图乙所示为 g,则所测盐水的密度是 ;
拓展:如图丁所示,将上述实验中的盐水倒入容器中,放入一块冰。当冰静止时,这块冰露出的体积和总体积的比为 。()
【答案】 游码 右 30 34 1∶4
【来源】2025年河北省秦皇岛海港区中考一模物理试题
【详解】
(1)[1]甲图中游码未移至左侧零刻线处,说明调节过程中忘了将游码移至标尺左端的“0”刻度线处。
[2]移好后,天平左侧会下沉,为了使天平在水平位置平衡,应将天平的平衡螺母向右调节。
(3)[3]丙图中量筒的分度值是2mL,盐水的体积为。
(4)[4]乙图中天平标尺的分度值是0.2g,剩余盐水和烧杯的总质量为
[5]量筒中盐水的质量为
盐水的密度为
[6]由于冰的密度小于水的密度,当冰静止时漂浮在盐水上,冰受到的浮力与自身重力相等,即,由于,,则可得
解得
4.(2025·河北唐山·一模)小明在实验室测量某品牌食用油的密度,进行了如下实验:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处。横梁静止时指针指在分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示。然后应将横梁右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡。
(2)将一个空烧杯放在天平左盘内,加减砝码并调节游码的位置,使天平横梁再次在水平位置平衡,此时右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则烧杯的质量为 g。
(3)将一部分食用油倒入量筒中,静置一段时间后量筒的示数如图丙所示,则量筒内食用油的体积为 。
(4)将量筒内的食用油全部倒入烧杯内,测得烧杯和食用油的总质量为。根据上述实验数据,可计算出食用油的密度为 。
(5)使用此方案,小明测得的食用油的密度 (选填“偏大”“偏小”)。
【拓展】小明想用新的方法测量食用油的密度,他拿来一个铁块和弹簧测力计,把铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上,在空气中静止时弹簧测力计的示数是,浸没在食用油中静止时弹簧测力计的示数为,则食用油的密度 (用已知物理量的字母表示,铁的密度为。)
【答案】(1)左 (2)32 (3)40 (4)0.9 (5) 偏小
【来源】2025年河北省唐山市路南区中考一模物理试题
【详解】(1)横梁静止时指针指在分度盘中央刻度线的右侧,所以应向左调节横梁右端的平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
(2)由图乙知,标尺的分度值0.2g,读数2g,右盘中20g和10g砝码各一个,所以空烧杯的质量m杯=20g+10g+2g=32g
(3)由图丙知,量筒的分度值为1mL,量筒中食用油的体积V=40mL=40cm3。
(4)食用油的质量为m=m总-m杯=68-32=36g;食用油的密度为
(5)[1]量筒中的食用油往烧杯中倒时会有残留,会使测得的食用油的质量偏小,食用油体积测量准确,由密度公式知,测得密度偏小。
[2]铁块悬挂在弹簧测力计挂钩上,静止时铁块在空气中时弹簧测力计的示数是F1,即铁块重G=F1
根据G=mg=ρVg可得,铁块的体积
铁块浸没在该食用油中时,则
且静止时弹簧测力计的示数为F2,所以铁块在食用油中受到的浮力F浮=F1-F2
根据F浮=ρgV排可得,食用油的密度
5.(2025·河北石家庄·一模)实验室有如下器材:天平(含砝码)、量筒、小烧杯、金属块、细线(质量和体积不计)、足量的水、刻度尺、圆柱形容器。
(1)甲组选用一些器材测量金属块的密度,请帮助他们将实验步骤补充完整;
①量筒中倒入20mL水,把金属块浸没在量筒的水中,如图1A所示;
②将托盘天平放在水平桌面上,游码移到零刻度处,指针的位置如图1所示,应将平衡螺母向 (选“左”或“右”)调节,使之平衡;
③取出金属块放在左盘,向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡,如图1C所示,金属块的质量m= g;
④计算金属块的密度为 kg/m3,上述实验过程所测金属块的密度比实际值 (选填“偏大”或“偏小”);
(2)乙组的小红同学继续用如图2图示的方法测出了金属块A的密度,圆柱形容器盛有适量的水,她的具体操作如下,回答后边的问题:
①将金属块A放在小烧杯中,小烧杯杯底距水面的高度为h1,如图2甲所示;
②取出金属块A,将金属块A吊在小烧杯底部,小烧杯杯底距水面的高度为h2,如图2乙所示;
③剪断细绳后,金属块A沉入容器底,此时小烧杯杯底距水面的高度为h3,如图2丙所示。图甲中水对圆柱形容器底的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)图2乙中水对圆柱形容器底的压强,水的密度为ρ水,则金属块A密度的表达式为 。
【答案】(1) 左 157.8 7.89×103 偏大 (2) 等于
【来源】2025年河北省石家庄市第八十一中学中考一模物理试题
【详解】
(1)[1]将托盘天平放在水平桌面上,游码移到零刻度处,指针的位置如图1所示,指针右偏,说明右端重,应将平衡螺母向左调节,使之平衡。
[2]如图1C所示,天平横梁标尺分度值为0.1g,则金属块的质量
[3]把金属块浸没在量筒的水中,如图1A所示,量筒分度值为,示数为,则金属块的体积为
则金属块的密度为
[4]因为把金属块从水中取出时,金属块会沾水,导致测量的金属块的质量偏大,由密度可知,测量的金属块的密度比实际值偏大。
(2)[1]图甲和图乙中都可以将金属块和小烧杯看作一个整体,整体均漂浮,浮力等于重力,总重力相同,则整体受到的浮力相同,根据,整体排开水的体积相同,则甲乙中水面高度相同,根据,图甲中水对圆柱形容器底的压强等于图2乙中水对圆柱形容器底的压强。
[2]图甲和图乙中金属块和小烧杯整体排开水的体积相同,即,设小烧杯的底面积为,则有
则金属块A的体积为
甲中金属块和小烧杯整体漂浮,重力等于浮力,则有 ①
丙中,小烧杯漂浮,重力等于浮力,则有 ②
联立①②,可得金属块A的重力为
则金属块A的密度为
6.(2025·河北石家庄·一模)为测定某牛奶的密度,小明在实验室进行了如下实验。
(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移到标尺的“0”刻度线处,发现指针静止在图甲所示位置,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使指针指在分度盘的中央。
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平的左盘,加减砝码,天平重新平衡时如图乙所示,烧杯和牛奶的总质量为 g;将烧杯中的部分牛奶倒入量筒,测得烧杯和剩余牛奶的质量为40.9g。
(3)量筒内的牛奶液面如图丙所示。可得出牛奶的密度为= 。
(4)上述实验中,有少量牛奶溅到量筒内壁,未静置就直接读出牛奶体积,则测得牛奶的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【拓展】小明设计了另一种测牛奶密度的方案继续实验,如图所示,请将实验过程补充完整。
①先用一个小杯子装一定量的水,放在大烧杯的水面上漂浮,沿水面的位置在小杯子侧壁标记为A。再将小杯子中的水全部倒入量筒,测得体积为。
②再向该小杯子倒入少量牛奶,放在大烧杯的水面上漂浮,接着用滴管滴入牛奶,直至 ,再将小杯子中的牛奶全部倒入量筒,测得体积为。
③牛奶的密度为= (用、、表示)。
【答案】(1) 右 (2) 72.4 (3) 1.05×103 (4) 大于 水面达到小杯子侧壁的标记A处
【来源】2025年河北省石家庄市中考一模物理试题
【详解】
(1)指针偏左说明左侧质量偏大,应将平衡螺母向右调节,使天平平衡。
(2)天平示数m=50g+20g+2.4g=72.4g
(3)量筒中牛奶质量m=72.4g-40.9g=31.5g
体积V=30mL=30cm³
密度=1.05g/cm³=1.05×10³kg/m³
(4)[1]牛奶溅出导致测得体积偏小,由可知密度测量值大于真实值。
[2]需使两次排开水的体积相同,故应使水面再次达到标记A处。
[3]根据漂浮条件,知道两次浮力相等:ρ水gV₁=ρ牛奶gV₂ ,故ρ牛奶=。
密度的应用
1.(2025·河北石家庄·一模)如图所示是世界上最轻的固体——气凝胶,它看上去像凝固的烟。气凝胶中99.8%以上的体积是空气,把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰也会毫发无损。气凝胶看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,温度达到1200℃时才会熔化,它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,很多职业登山者登山时所穿的鞋子都是用气凝胶制成的。关于气凝胶的性质,下列说法中正确的是( )
A.密度大 B.熔点低 C.导热性好 D.弹性好
【答案】D
【来源】2025年河北省石家庄晋州市中考一模物理试题
【详解】
A.气凝胶是世界上最轻的固体,说明其密度很小,故A错误;
B.气凝胶看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,温度达到1200℃时才会熔化,说明其熔点高,故B错误;
C.把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰也会毫发无损,说明其导热性差,即隔热性好,故C错误;
D.气凝胶可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,说明其弹性好,故D正确。
故选D。
2.(2025·河北衡水·一模)中国的航空工业近些年来发展迅速,运-20“鲲鹏”是我国新型的军用大型运输机,如图机身和机翼均采用轻质复合材料,主要是因为这种材料的( )
A.弹性小 B.热值小 C.密度小 D.硬度小
【答案】C
【来源】2025年河北省衡水市安平实验初级中学中考一模物理试题
【详解】机身和机翼均采用轻质复合材料,主要是因为这种材料的密度小,体积相同时,质量小,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.(2025·河北邯郸·一模)俗话说的好:“只要功夫深,铁杵磨成针”,此过程中铁棒的密度 ;在寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管容易爆裂,其原因是水管中的水结冰后,体积 。(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 不变 增大
【来源】2025年河北省邯郸市第二十五中学中考一模物理试题
【详解】
[1]铁棒被磨成了针,虽然质量发生了改变,但铁这种物质并没有改变,密度是物质的一种特性,它与物质的种类和状态有关,与质量无关。因此铁棒磨成针后,其质量变小,密度是不变的。
[2]在寒冷的冬天裸露在室外的自来水管容易爆裂的原因,这是因为水管中的水在结冰后,质量不变,但密度变小,根据密度公式,可以推断出体积会增大,所以冬天裸露在室外的自来水管容易爆裂。
4.(2025·河北廊坊·一模)将一重为2N、底面积为的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积为、高为20cm的圆柱体,如图甲所示。缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25cm时停止,在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示。,g取)。求:
(1)当容器内水的深度为25cm时,注入容器内水的总质量;
(2)圆柱体的质量;
(3)在注水过程中,当容器对水平面的压强与容器中水对容器底部的压强之比为2∶1时,注入容器内的水的高度。
【答案】(1)4200g (2) (3)
【来源】2025年河北省廊坊市部分学校中考一模物理试题
【详解】(1)由图乙可知,当注入水的深度在16cm时,图像出现拐点,且此后注入相同深度的水时水的质量增大,而圆柱体高是20cm,所以,当注入水的深度时,圆柱体恰好处于漂浮状态,当圆柱体刚好漂浮时,排开水的体积为
则容器内水的深度为时,注入容器内水的体积为
则此时注入容器内水的总质量为
(2)当圆柱体刚好漂浮时,圆柱体受到的浮力为
根据浮沉条件,圆柱体重力为
则圆柱体的质量
(3)注水过程中,当容器对水平面的压强与容器中水对容器底部的压强之比为2∶1时,假设此时没有浮起来,根据有
代入数据
解得,小于物体漂浮的高度,故原来的假设成立。
当容器对水平面的压强与容器中水对容器底部的压强之比为2∶1时,假设圆柱体已经漂浮起来,则有
代入数据则有
解得,小于物体漂浮的高度,故原来的假设不成立。
综上,在注水过程中,当容器对水平面的压强与容器中水对容器底部的压强之比为2∶1时,注入容器内的水的高度为0.04m。
试卷第1页,共3页
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