山东省青岛市2025~2026学年九年级下学期自招考试物理专题复习6--质量与密度
2025-12-23
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 质量和密度 |
| 使用场景 | 中考复习-自主招生 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 青岛市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 642 KB |
| 发布时间 | 2025-12-23 |
| 更新时间 | 2025-12-24 |
| 作者 | Kay-登登 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55575531.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
山东省青岛市自招考试复习专题6--质量与密度
2025~2026学年第二学期
一.选择题(共10小题)
1.下列对于家庭厨房用具的估测,最接近实际值的是( )
A.锅铲的长度约为1.2m B.饭碗的容积约为30L
C.菜刀的质量约为4kg D.餐桌的高度约为0.8m
2.如图所示是科技工作者研究出的科技成果——微格金属,它是一种3D多孔聚合物材料,由连通中空管构成。微格金属的独特结构使其具有极高的轻质性,轻盈且坚硬,目前是世界上最轻的金属材料。这里“轻”是指( )
A.密度小 B.弹性好 C.重力小 D.质量小
3.两个相同的带有刻度的烧杯分别装有水和未知液体,用天平测出装有水的烧杯总质量为m1、装有未知液体的烧杯总质量为m2,并分别读出水和未知液体的体积为V1、V2,现在V﹣m图像中标出点A(m1,V1)和点B(m2,V2),如图,下列说法正确的是( )
A.烧杯的质量为60g
B.该液体密度为0.9/cm3
C.该液体和烧杯的总质量为80g
D.等质量的水和这种液体的体积之比为7:10
4.小宇同学想通过实验测量某种液体的密度,他首先用量杯测量了部分液体的体积V,然后用天平测量了液体和量杯的总质量m,多次实验后,他通过得到的几组数据绘制了如图所示的m﹣V图象。下列说法( )
①量杯质量为20g
②该液体密度为1.25g/cm3
③该液体密度为2g/cm3
④65cm3的该液体质量为65g
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
5.用密度是的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体,要求他们的边长分别是0.1m、0.2m、0.3m。制成后称它们的实际质量是3kg、21.6kg、54kg,质量检测员指出其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则下列判断正确的是( )
A.甲是次品 B.乙是次品
C.丙是合格品 D.乙是废品
6.甲、乙、丙三个正方体,棱长之比为1:2:3,质量分别为3g、24g、36g,已知它们是同种材料制成的,但有一个是空心的,空心正方体是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法判断
7.如图所示,放在水平地面上的圆柱体 A、B高度相等,A的密度小于B的密度。若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的质量相等,则剩余部分的厚度hA′、hB′及切去部分质量ΔmA与ΔmB的关系是( )
A.若hA′>hB′,则ΔmA可能大于ΔmB
B.若hA′>hB′,则ΔmA一定大于ΔmB
C.若hA′<hB′,则ΔmA可能大于ΔmB
D.若hA′<hB′,则ΔmA一定大于ΔmB
8.泡沫钢是含有丰富气孔的钢材料,可作为防弹服的内芯。孔隙度是指泡沫钢中所有气孔的体积与泡沫钢总体积之比。已知钢的密度为7.9×103kg/m3,一块质量为0.79kg,边长为0.1m的正方体泡沫钢,孔隙度是( )
A.1% B.99% C.10% D.90%
9.一容器装满水后,容器和水总质量为m1;若在容器内放一质量为m的小金属块A后再加满水,总质量为m2;若在容器内放一质量为m的小金属块A和一质量为m的小金属块B后再加满水,总质量m3,则金属块A和金属块B的密度之比为( )
A.m2:m3
B.(m2﹣m1):(m3﹣m1)
C.(m3﹣m2):(m2﹣m1)
D.(m2+m﹣m3):(m1+m﹣m2)
10.一大杯某液体的密度为ρ1,一小杯另一种液体的密度为ρ2,且ρ1<ρ2,将它们混合后密度为ρ,那么下列四个关系式中,正确的是(假设混合后体积不变)( )
A.ρ B.ρ C.ρ D.ρ
二.多选题(共5小题)
(多选)11.a、b两个小球分别由ρa=4g/cm3、ρb=5g/cm3的甲、乙两种材料制成,两球质量之比为ma:mb=6:5,体积之比为Va:Vb=3:4,则下列说法正确的是( )
A.若只有一个球是空心,则b球是空心的
B.若只有一个球是空心,则空心球的空心部分与实心部分体积之比为1:4
C.若两球均是空心的,a球的空心部分体积可以比b球的空心部分体积大
D.若只有一个球是空心,将空心球的空心部分装满水后,两球总质量相等
(多选)12.现有三个实心铜球、铁球和铝球,将它们依次放入甲、乙、丙三个完全相同的空烧杯中后,再注满水,金属球全部没入水中,此时三个杯子的总质量m甲<m丙<m乙,已知ρ水<ρ铝<ρ铁<ρ铜,则下列说法正确的是( )
A.铜球的体积一定最小 B.铝球的体积一定最大
C.铁球的质量一定最大 D.铜球的质量一定最小
(多选)13.为了测量一个不吸水的固体的密度,同学们设计了如下所示的测量方案,你认为不能完成测量任务的是( )
A.
B.
C.
D.
(多选)14.如图甲所示,底面积为50cm2,高为10cm的平底圆柱形容器和一个质量为1kg,密度为2.5g/cm3的小球置于水平桌面上(容器厚度不计),容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示,求:( )
A.容器的质量为100g
B.液体的密度是3g/cm3
C.容器内盛满这种液体后,容器的总质量是500g
D.如果容器和液体的总质量为300g时,将小球投入到容器的液体内,将有100cm3的液体溢出来
(多选)15.现有密度分别为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2)的两种液体,质量均为m0,某工厂要用它们按体积比1:1的比例配制一种混合液(设混合前后总体积不变),且使所得混合液的质量最大。则混合液的密度ρ,则按要求配制后,剩下的那部分液体的质量为( )
A. B.ρ C.(1)m0 D.(1)m0
三.填空题(共5小题)
16.将一个小物块完全放入容积为200mL的杯内,向杯中加入128g水或96g酒精都恰能将杯装满。小物块的密度为 kg/m3(ρ酒精=0.8g/cm3)
17.一个瓶身为圆柱形的瓶子(厚度不计)内装有600g的水,将瓶盖盖好后正放和倒置时水面到瓶底的距离如图所示;往瓶内投入14个质量均为20g的塑料球后(沉入水中),水面刚好与瓶口相平。瓶子的容积是
cm3;塑料球的密度是 g/cm3。
18.如图2所示,圆柱形容器内放入一个体积为200cm3的长方体,现不断往容器内注水,并记录水的总体积V和水所对应的深度h,V和h的对应关系如图1所示,则该物体的密度是 。
19.小明要测量木块的密度,实验器材有:木块,弹簧测力计(0~5N),底部固定有滑轮的水槽,细线及足量的水.
(1)先用弹簧测力计测木块重力,如图甲,示数为 N;再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来,接着往水槽倒入适量的水,使木块浸没在水中,如图乙,木块在水中静止时测力计示数为1.6N,木块受到浮力为 N,木块的密度 kg/m3;
(2)小明发现,如果把水换成其它液体,测力计的示数就不同,于是他把测力计的刻度改成相应的密度值,将该装置改装为测量液体密度的“密度计”.原测力计的1.2N刻度处应标注为 kg/m3,该“密度计”的刻度分布 (选填“均匀”或“不均匀”).
20.如图,学习了密度知识后,小明想测量黄瓜的密度。
(1)用调节好的天平测量一小块黄瓜的质量,天平平衡时,右盘中的砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示。则所测黄瓜的质量是 g。
(2)将一根小铁钉全部插入这块黄瓜中,使其完全浸没到装有40mL水的量筒中,液面上升的位置如图乙所示,则黄瓜的密度是 kg/m3.(计算结果保留小数点后两位)
(3)在测量体积时,小明发现将没有插入铁钉的黄瓜浸没在水中松手后会上浮,最终漂浮,而插入铁钉的黄瓜放入水中后会下沉,如图丙、丁所示。
①从黄瓜受力角度看,在黄瓜中插入铁钉是为了改变 的大小。
②从受力角度分析,物体下沉的条件是 。
③若要使密度大于水的物体漂浮在水面上,你可以有哪些方法? 。(说出一种方法即可)
(4)在图丙中黄瓜受到的浮力为 N; 在图丁中黄瓜受到的浮力为 N.将图丙中黄瓜完全压入水中至少需要 N的力。(g取10N/kg)
四.实验探究题(共2小题)
21.热门的折叠屏手机折叠20万次后不变形断裂,靠的就是我国自主生产的“手撕钢”,如图1所示。疯狂物理研学小组开展探究“手撕钢”物理属性的研学活动。
(1)“手撕钢”的厚度仅0.015mm是由图2甲所示的厚度为 cm的厚钢通过旋转的轧辊不断加工而成。
(2)小组同学用托盘天平测量一张A4纸大的“手撕钢”的质量,先将托盘天平放在水平工作台上,然后将游码归零后,发现指针位置如图2乙所示,此时应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),才能使天平平衡。
(3)再将“手撕钢”放在天平上称量,天平再次平衡,砝码及游码位置如图2丙所示,则手撕钢的质量是 g;把“手撕钢”捏成一团测出体积,如图2丁所示,可算出“手撕钢”的密度是 g/cm3,测得“手撕钢”密度偏小的原因可能是 。
(4)“手撕钢”是通过厚钢轧压得到的,它们的密度是 的,于是小组同学取一个厚钢块利用电子秤和烧杯进行密度测量,如图3所示,操作如下:
步骤1:电子秤放在水平面上并调零,将适量的水倒入烧杯中并放置在电子秤上,电子秤示数为121.0g,如图3①所示;
步骤2:用手拉住系在厚钢块上的细线,缓缓浸没在水中保持静止,厚钢块未触底且水未溢出,电子秤的示数为131.0g,如图3②所示;
步骤3:将厚钢块缓慢沉底后松开细线,电子秤的示数为200.0g,如图③所示,此时厚钢块对烧杯底的压力是 N,由此测出厚钢块的密度为 kg/m3。
22.物理实验小组同学利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度。
(1)天平调平衡后,将适量的牛奶倒入烧杯中,在用天平测量烧杯和牛奶的总质量时,将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,指针位置如图甲所示,接下来他应该 (选填序号);
A.向左调节平衡螺母
B.直接向右移动游码
C.取下最小的砝码,然后移动游码
(2)测出烧杯和牛奶的总质量为157g后,将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒,液面位置如图乙所示,则量筒中牛奶的体积为 cm3;
(3)测量烧杯和剩余牛奶的总质量,天平平衡时如图丙所示,烧杯和剩余牛奶的总质量为 g;
(4)小明测量的牛奶密度为 g/m3;
(5)回到家后,小明又在家利用柱状玻璃杯(粗细均匀、面积为S)、小碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、刻度尺、记号笔等,测量小玻璃珠的密度,如图所示,实验步骤如下(请将步骤④补充完整):
①取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用记号笔在碗外壁上标记水面的位置如图甲所示;
②往玻璃杯内倒入适量的水,记下杯中水面的位置,并用刻度尺测量出液面的高度h,如图乙;
③取出碗中所有的小玻璃珠并放入玻璃杯中,记下此时水面位置,并用刻度尺测量出液面对应的高度h1,如图丙;
④将玻璃杯中的水慢慢倒入水盆中的空碗内, ,再记下此时玻璃杯中水面位置,并用刻度尺测量出其高度h2,如图丁;
⑤根据以上测量,请推导出玻璃珠的密度表达式 。(必须有简单的文字说明,没有推导过程不得分。密度表达式用以上所给字母表示,水的密度为ρ水)
五.计算题(共2小题)
23.一个空心的铜球,其质量为178g,体积为30cm3。
(1)求这个空心铜球空心部分体积。
(2)小华同学在此球的空心部分注满某种液体后,总质量为314g,求所注的液体密度。(ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg)
24.冻豆腐由鲜豆腐先冷冻后解冻除水制成,其形态呈蜂窝状,具有孔隙多、弹性好、背养丰富、热量少等特点,现有一块准备用来制作冻豆腐的鲜豆腐,其质量为240g、体积为200cm3,豆腐含水的质量占其总质量的54%(已知ρ冰=0.9g/cm3,设定鲜豆腐冷冻后质量不变,解冻并完全除水后以及煮熟后孔润的体积和形状均不变)。求:
(1)这块鲜豆腐的密度;
(2)这块鲜豆腐制成的冻豆腐,能吸入火锅汤汁的最大体积;
(3)若这块鲜豆腐制成的冻豆腐吸足火锅汤汁后,质量变为265g,求火锅汤汁的密度(结果保留两位小数)。
六.科普阅读题(共2小题)
25.物体的质量真的会不变吗?
在现有的物理知识的基础上,同学们会肯定地认为物体的质量是不会随形状、位置、状态的改变而改变的,物体的质量是常数。但这个认识是对静止的物体的质量而言。如果对运动的物体而言,物体的质量是否还是始终不变呢?根据“相对论”,运动的物体的质量会随它的运动速度而改变。它的理论是:设一个物体静止时的质量为m0(又称为静质量),当它以速度v运动时的质量为m(又称为动质量),则动质量与静质量及其速度的关系遵循以下规律:
(其中c为光速)
根据以上公式我们可以计算出:一个静质量m0=1kg的物体,当它以v1=300m/s和v2=1.5×105km/s运动时,其动质量分别为:m1=1.000000000005kg、m2=1.15kg,由此可知,物体的动质量比静质量大,且物体的运动速度越大,其动质量越大。从m1值可看出,在低速(相对光速而言)范围内,物体的动质量与静质量相差甚微,其差值可以忽略不计。因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时,可以认为物体的质量是不变的。但在微观世界里,由于基本粒子的静质量都很小,而其运动速度又很容易接近光速,这时它们的质量随速度的改变就不可忽视。关于这样的问题,同学们将来有机会学习“相对论”力学知识时,就会进一步深入理解。请根据刚才的阅读,结合所学知识,回答下列问题:
(1) 提出了相对论;
(2)从文章中可看出:我们所学的“质量”是物体的一种属性,不随物体形状、位置、状态的改变而改变,该质量是指物体的 质量,而 质量会随物体的运动速度而改变;
(3)在研究宏观物体的运动情况时,由于v c(选填“远小于”、“略小于”或“等于”),故可以认为物体的质量不变。
26.阅读下列短文,回答问题:
音叉密度计
音叉密度计(如图A)可对各种液体进行密度的实时测量。音叉在密度不同的液体中的振动频率是不同的,音叉密度计是基于共振原理设计的。如图B为常用的音叉密度计结构示意图,主要由两个单片音叉体、激励压电元件、拾振压电元件和温度传感器等元件构成。工作时,由电压信号驱动激励压电元件使某一单片音叉体产生振动时,位于另一单片音叉体一端的拾振压电元件,检测到振动频率,并将振动信号通过顶部的放大电路转为电信号输出。电信号经微处理器处理后,将测量结果通过表头显示出来。音叉密度计常被安装在液体输送管道上(如图C所示),对输送液体密度的变化进行实时监测。通过方程被测液体的密度可以被精确的计算出来。其中ρ为未校准的被测液体的密度,f为音叉的振动频率,k0、k1和k2为常量。
(1)音叉体的振动 (选填“能”或“不能”)在流动的液体中传播;测量中两个单片音叉体的振动频率 (选填“相同”或“不相同”);
(2)某音叉在空气中的振动频率约为1000Hz,在水中的振动频率约为600Hz,则该音叉在汽油中的振动频率有可能是 。
A.1000Hz
B.600Hz
C.700Hz
D.400Hz
(3)若音叉密度计的音叉体上粘有较多的异物,则测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”);通过调试可以降低测量误差,通常音叉密度计的调试标准为:在空气中读数显示为0g/cm3,在蒸馏水中读数显示为 g/cm3;
(4)各取10mL的水和酒精混合在一起,混合液的体积为19.5mL,则混合液的密度ρ混= kg/m3(保留两位小数);(,)
(5)现有某型号的音叉密度计,所测液体的密度ρ与其音叉振动频率f的关系近似为:,等式中k=1.6×106(Hz)2g/cm3,。用此音叉密度计测量上述(4)中水和酒精的混合液密度时,音叉的振动频率约是 Hz。
山东省青岛市自招考试复习专题6--质量与密度
2025~2026学年第二学期
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
C
A
C
D
D
D
C
二.多选题(共5小题)
题号
11
12
13
14
15
答案
AD
AD
BD
AD
BC
一.选择题(共10小题)
1.【解答】解:
A、锅铲的长度约为40cm=0.4m,故A不符合实际;
B、饭碗的容积约为300mL=0.3L,故B不符合实际;
C、菜刀的质量约为400g=0.4kg,故C不符合实际;
D、餐桌的高度约为80cm=0.8m,故D符合实际。
故选:D。
2.【解答】解:A.密度小符合“轻质性”中“轻”的含义,即相同体积时质量较小,故A正确;
B.弹性好是指材料在外力作用下发生形变,撤去外力后能恢复原状的性质,与“轻”无关,故B错误;
C.重力小不仅与材料本身有关,还与物体的质量和所处位置的重力加速度有关,不能单纯说“轻”就是重力小,故C错误;
D.质量小是相对的,没有明确前提条件(如相同体积),不能准确描述“轻质性”,故D错误。
故选:A。
3.【解答】解:AB、由图像可知,当水和烧杯总质量为m1=80g,水的体积为V1=50cm3;当未知液体和烧杯总质量为m2=100g,液体的体积为V2=100cm3;
设烧杯的质量为m杯,
由密度公式的变形式m=ρV得:
m杯+m水=m1,
m杯+ρ水V1=m1,
m杯+1g/cm3×50cm3=80g;﹣﹣﹣﹣﹣①
m杯+m液=m2,
m杯+ρ液V2=m2,
m杯+ρ液×100cm3=100g;﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①可得:
ρ液×100cm3﹣1g/cm3×50cm3=100g﹣80g=20g,
解得未知液体的密度:
ρ液=0.7g/cm3;
由①得烧杯的质量:
m杯=30g;故AB错误;
C、该液体和烧杯的总质量100g,故C错误;
D、根据密度公式得,等质量的水和这种液体的体积之比:V水:V液=ρ液:ρ水=0.7g/cm3:1g/cm3=7:10,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:
(1)设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,
读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和杯的总质量m总1=m1+m杯=40g
可得:ρ×20cm3+m杯=40g,﹣﹣﹣①
当液体体积为V1=80cm3时,液体和杯的总质量m总2=m2+m杯=100g
可得:ρ×80cm3+m杯=100g,﹣﹣﹣②
①﹣②得:
液体的密度ρ=1g/cm3,代入①得m杯=20g,故①正确,②③错误;
(2)当液体的体积V3=65cm3,液体质量:
m3=ρ×V3=1g/cm3×65cm3=65g,故④正确。
故选:C。
5.【解答】解:甲的体积:V甲=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3,
则甲的密度:ρ甲3×103kg/m3;
乙的体积:V乙=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m3,
则乙的密度:ρ乙2.7×103kg/m3;
丙的体积:V丙=0.3m×0.3m×0.3m=0.027m3,
则丙的密度:ρ丙2×103kg/m3。
因为ρ乙=ρ铝,所以乙是合格品;因为ρ丙<ρ铝,所以丙是废品;因为ρ甲>ρ铝,所以甲是次品。
故选:A。
6.【解答】解:设甲、乙、丙三个正方体它们的边长分别为1cm,2cm,3cm。
甲的体积V甲=(1cm)3=1cm3;乙的体积V乙=(2cm)3=8cm3;丙的体积V丙=(3cm)3=27cm3;
甲的密度ρ甲3g/cm3;乙的密度ρ乙3g/cm3;丙的密度ρ丙1.3g/cm3;
不相同的是丙,所以可以肯定丙是空心的。
故选:C。
7.【解答】解:
AB、根据m=ρV=ρSh,当剩余质量相等时,可以把ρS看成一个整体,若hA′>hB′,则ρASA<ρBSB;
切去部分的质量Δm=ρSh切,因为原来的高度相同,剩余部分的厚度hA′>hB′,则切除部分的厚度hA′切<hB′切,且ΔmA=ρASAhA′切,ΔmB=ρBSBhB′切,其中,ρASA<ρBSB,hA′切<hB′切,则ΔmA一定小于ΔmB,故AB都错误;
CD、根据m=ρV=ρSh,当剩余质量相等时,可以把ρS看成一个整体,若剩余部分的厚度hA′<hB′,则ρASA>ρBSB;
切去部分的质量Δm=ρSh切,因为原来的高度相同,剩余部分的厚度hA′<hB′,则切除部分的厚度hA′切>hB′切,且ΔmA=ρASAhA′切,ΔmB=ρBSBhB′切,其中,ρASA>ρBSB,hA′切>hB′切,则ΔmA一定大于ΔmB,故C错误、D正确;
故选:D。
8.【解答】解:已知泡沫钢的边长L=0.1m,则泡沫钢的体积为:V=L3=(0.1m)3=10﹣3m3,
所含钢的体积为:V钢10﹣4m3,
所有气孔的体积为:V孔=V﹣V钢=10﹣3m3﹣10﹣4m3=0.9×10﹣3m3,
则孔隙度为:100%100%=90%,故ABC错误,D正确。
故选:D。
9.【解答】解:假设A密度ρA,体积VA;B的密度ρB,体积VB,杯子体积V容,杯子的质量为m容,则有
根据ρ可得:
ρAVA=m,ρBVB=m;
装满水后容器和水总质量为m1,则:
m容+ρ水V容=m1,
对于放进A的情况:
m容+m+ρ水(V容﹣VA)=m2,
即m容+m+ρ水V杯﹣ρ水VA=m2,
即ρ水VA=m+m1﹣m2﹣﹣﹣﹣①
对于放进AB的情况:
m容+2m+ρ水(V容﹣VB﹣VA)=m3,
即ρ水(VA+VB)=2m+m1﹣m3﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:
,
根据ρ可得:
,
故D正确,ABC错误。
故选:D。
10.【解答】解:由题知,大杯中液体的体积大,小杯中液体的体积小,且ρ1<ρ2,
假设大杯和小杯两种液体的体积之比为5:3,密度之比为ρ1:ρ2=3:5,
则4,1,
混合后体积不变,
故ρ3.75,
明显ρ。
故选:C。
二.多选题(共5小题)
11.【解答】解:由ρ可得,甲、乙两种材料的体积之比(即实心部分的体积之比):
(即大于两球的体积之比),
若只有一个球是空心,由前面计算可知b球的体积大于其材料的体积,故b球一定是空心,a球一定是实心,故A正确;
因两球的体积之比为Va:Vb=3:4,则可设a球的体积为3V,b球的体积为4V,
由前面计算可知b球材料的体积为2V,b球空心部分的体积Vb空=Vb﹣Vb实=4V﹣2V=2V,
所以,空心球的空心部分与实心部分体积之比为Vb空:Vb实=2V:2V=1:1,故B错误;
将空心球的空心部分装满水后,水的体积等于空心部分的体积,
则两球总质量之比:,故D正确;
若两球均是空心的,由可设a球材料的体积为3V′,则b球材料的体积为2V′,
则两球的实际体积之比,
整理可得:Vb空Va空+2V′>Va空,
所以,a球的空心部分体积不可能比b球的空心部分体积大,故C错误。
故选:AD。
12.【解答】解:
AB、设空烧杯的容积为V,三个实心球的体积分别为V铜、V铁、V铝,
已知总质量m甲<m丙<m乙,即m乙>m丙>m甲,
因三个杯子的总质量包括球的质量、杯子的质量以及装水的质量,
所以可得:m铁+m乙水+m杯>m铝+m丙水+m杯>m铜+m甲水+m杯,
整理可得:m铁+m乙水>m铝+m丙水>m铜+m甲水,
又因为装水的体积与球的体积之和等于杯子的容积,且由可得m=ρV,
所以:ρ铁V铁+ρ水(V﹣V铁)>ρ铝V铝+ρ水(V﹣V铝)>ρ铜V铜+ρ水(V﹣V铜),
整理后得:(ρ铁﹣ρ水)V铁>(ρ铝﹣ρ水)V铝>(ρ铜﹣ρ水)V铜﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
又已知ρ铜>ρ铁>ρ铝,则有(ρ铜﹣ρ水)>(ρ铁﹣ρ水)>(ρ铝﹣ρ水)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
所以由①②可得,V铜最小,V铁可能大于V铝,也可能等于V铝,也可能小于V铝,故A正确、B错误;
C、虽然ρ铁>ρ铝,但不知铁球和铝球的体积关系,则根据m=ρV不能判断铁球和铝球的质量关系,即铁球的质量不一定最大,故C错误;
D、由V铜最小可知甲杯中装水的体积最大,则甲杯中装水的质量最大,又因为甲杯的总质量最小,所以铜球的质量一定最小,故D正确;
故选:AD。
13.【解答】解:A.由天平测量固体的质量,量筒的分度值已知,用排水法可求出固体的体积,由密度公式求出固体的密度;
B.图中利用排水法得出没有测量工具,无法得出固体的质量和体积,不能完成测量任务;
C、第2幅图和第1幅图相比,电子秤增加的示数即为固体排开水的质量,由密度公式得出排开水的体积即固体的体积,第3幅图和第1幅图相比,电子秤增加的示数即为固体的质量,由密度公式求出固体的密度;
D、由第1幅图可测出物体的重力,根据重力公式得出固体的质量,根据称重法可得出固体浸没时受到的浮力,但不知道盐水的密度,则由阿基米德原理不能得出排开盐水的体积,即不能得到固体的体积,所以不能由密度公式求出固体的密度。
故选:BD。
14.【解答】解:A、由图乙可知,当V=0时,容器的质量为:m容器=100g,故A正确;
B、容器内盛某种液体,其体积为:V液=200cm3,容器和液体的总质量m总=300g,
液体的质量m液=m总﹣m容器=300g﹣100g=200g,
液体的密度为:ρ1g/cm3=1×103kg/m3,故B错误;
C、容器的体积为:V容=Sh=50cm2×10cm=500cm3,根据密度公式得容器内盛满这种液体后,液体的质量为:m液'=ρV容=1×103kg/m3×500cm3=500g,总质量为:m总'=m容器+m液'=100g+500g=600g,故C错误;
D、如果容器和液体的总质量为300g时,容器内盛某种液体,其体积为:V液=200cm3,
根据密度公式得,小球的体积为:V球400cm3,
将小球投入到容器的液体内,液体溢出来的体积为:ΔV=V液+V球﹣V容=200cm3+400cm3﹣500cm3=100cm3,故D正确。
故选:AD。
15.【解答】解:
(1)按体积比1:1的比例配制一种混合液,设每种液体的体积为V,则混合液体的体积为2V,
根据ρ可得,两种液体的质量分别为m1=ρ1V,m2=ρ2V,
则混合液体的质量为m=m1+m2=ρ1V+ρ2V,
所以混合液体的密度为:ρ。
(2)因为原来两液体的质量相等(均为m0),且ρ1<ρ2,
所以,由ρ可知,V1>V2,即质量相等的两液体,密度为ρ1的液体体积较大;
因为要用它们按体积比1:1的比例配制,所以,当V2全部用完、V1有剩余时,即两种液体所取的体积均为V2时(且V2),所得混合液的质量最大;
则剩下的那部分液体的质量:m剩=m0﹣ρ1V2=m0﹣ρ1(1)m0。
故选:BC。
三.填空题(共5小题)
16.【解答】解:由ρ可得,128g水和96g酒精的体积分别为:
V水128cm3,V酒精120cm3,
因向杯中加入128g水或96g酒精都恰能将杯装满,且小物块完全放入容积为200mL的杯内,
所以,小物块排开水的体积:
V排水=V容﹣V水=200cm3﹣128cm3=72cm3,
则排开水的质量:
m排水=ρ水V排水=1.0g/cm3×72cm3=72g,
排开酒精的体积:
V排酒精=V容﹣V酒精=200cm3﹣120cm3=80cm3,
则排开酒精的质量:
m排酒精=ρ酒精V排酒精=0.8g/cm3×80cm3=64g,
所以,m排水:m排酒精=72g:64g=9:8,
①若物块放入水中和酒精中都是漂浮,由漂浮条件和阿基米德原理可得:
F浮=G排=G物,
则m排水应等于m排酒精,与前面的计算不符,故排除这种可能;
②若物块放入水中和酒精中都是沉底,
则V排水应等于V排酒精=V物,与前面的计算不符,故排除这种可能;
③由ρ水>ρ酒精可知,该物块放在水中是漂浮的,则小物块的质量m=m排水=72g,
物块在酒精中是沉底的,则小物块的体积等于物块排开酒精的体积V=V排酒精=80cm3,
物块的密度:
ρ0.9g/cm3=0.9×103kg/m3。
故答案为:0.9×103。
17.【解答】解:
(1)由ρ可得水的体积:
V水600cm3,
因为左图中瓶下面为柱形,
所以,根据V=Sh可得瓶的底面积:
S20cm2;
右图中倒置时空白部分的体积:
V空=Sh空白=20cm2×10cm=200cm3;
则瓶的容积:
V容=V水+V空=600cm3+200cm3=800cm3;
(2)由题意可知,玻璃球的总体积:V玻璃球=V空=200cm3;
塑料球的总质量:m塑料球=14×20g=280g,
塑料球的密度:
ρ1.4g/cm3。
故答案为:800;1.4。
18.【解答】解:
由图1可知,0~15cm的过程中水的总体积和对应的深度成正比,15cm~21cm的过程中水的总体积和对应的深度成正比,0~21cm的过程中水的总体积和对应的深度不成之比,且h=15cm后物体浸没或漂浮。
在15cm~21cm的过程中,由ΔV=S2Δh可得,容器的底面积:
S220cm2,
0~15cm的过程中,由ΔV=(S2﹣S1)Δh可得,长方体的底面积:
S1=S220cm28cm2,
长方体的高度:
h物25cm>15cm,
则h=15cm时,物体恰好漂浮,此时物体排开水的体积:
V排=S1h=8cm2×15cm=120cm3=1.2×10﹣4m3,
长方体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣4m3=1.2N,
因长方体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,长方体的重力:
G=F浮=1.2N,
由G=mg可得,长方体的质量:
m0.12kg,
长方体的密度:
ρ0.6×103kg/m3。
故答案为:0.6×103kg/m3。
19.【解答】解:(1)图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,木块在空气中的重力即弹簧测力计的示数为2.4N;
图乙所示的木块浸没水中时木块共受到重力、拉力、浮力三个力的作用,图乙中弹簧测力计的拉力F拉=1.6N,
木块受到的浮力:F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N;
由F浮=ρ水gV排得,
木块的体积为:
V=V排4×10﹣4m3,
根据G=mg得,
木块的质量为:
m0.24kg,
木块的密度为:
ρ木0.6×103kg/m3;
(2)当测力计的示数为1.2N时,所受浮力F浮′=G+F′=2.4N+1.2N=3.6N,
由F浮=ρgV排可得液体的密度,ρ液0.9×103kg/m3,
物体完全浸没在液体中,则弹簧测力计的示数为F示=F浮″﹣G,则F示=ρ″液gV排﹣G,
由上式可知,排开液体体积V排一定,G、g也是定值,所以F示和ρ″液是一次函数关系,则密度秤的刻度是均匀的。
故答案为:(1)2.4;4;0.6×103;(2)0.9×103;均匀。
20.【解答】解:(1)由图甲可知,游码示数是2g,砝码质量是20g+20g=40g,则黄瓜的质量m=40g+2g=42g。
(2)由图乙所示量筒可知,量筒的分度值是4ml;黄瓜与水的总体积是84ml,
黄瓜的体积V=84ml﹣40ml=44ml=44cm3,
黄瓜的密度ρ0.95g/cm3=0.95×103kg/m3;
(3)①在黄瓜中插入铁钉,是为了改变重力的大小;
②当物体受到的浮力小于物体受到的重力时,物体受到的合力向下,物体下沉,则物体下沉的条件是:F浮<G;
③把密度大于水的物质制成空心物体,把物体放入水中时增大了物体排开水的体积,使物体受到的浮力大于物体的重力,物体能浮在水面上。
(4)黄瓜的重力G=mg=0.042kg×10N/kg=0.42N,
在图丙中黄瓜漂浮,则F浮=G=0.42N;
图丙中黄瓜完全压入水中受到的浮力ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.4×10﹣5m3=0.44N,
则将图丙中黄瓜完全压入水中需要的力F=0.44N﹣0.42N=0.02N。
故答案为:(1)42;(2)950;(3)①重力;②F浮<G;③可以把物体做成空心物体;(4)0.42;0.44;0.02。
四.实验探究题(共2小题)
21.【解答】解:(1)“手撕钢”的厚度仅0.015mm,是由图2甲(分度值为0.1cm)所示的厚度为 1.10cm的厚钢通过旋转的轧辊不断加工而成。
(2)先将托盘天平放在水平工作台上,然后将游码归零后,发现指针位置如图2乙所示,指针左偏,此时应将平衡螺母向右调节,才能使天平平衡。
(3)再将“手撕钢”放在天平上称量,天平再次平衡,砝码及游码位置如图2丙所示,标尺的分度值为0.2g,游码在标尺上对应的刻度值为2g,则手撕钢的质量是
m=10g+2g=12g
把“手撕钢”捏成一团测出体积,如图2丁所示,量筒的分值为1mL,其体积为
V=35mL﹣30mL=5mL=5cm3
密度为
ρ2.4g/cm3
测得“手撕钢”密度偏小的原因可能是测量出的体积偏大。
(4)密度是物质的一种特性,手撕钢”是通过厚钢轧压得到的,它们的密度是 不变的;
步骤1:电子秤放在水平面上并调零,将适量的水倒入烧杯中并放置在电子秤上,电子秤示数为121.0g,如图3①所示;
步骤2:用手拉住系在厚钢块上的细线,缓缓浸没在水中保持静止,厚钢块未触底且水未溢出,电子秤的示数为131.0g,如图3②所示;
厚钢块排开水的质量为
m1=(131.0g﹣121.0g)=10g=0.01kg
排开水的重力
G1=m1g=0.01kg×10N/kg=0.1N
由阿基米德原理,厚钢受到的浮力为0.1N
将厚钢块缓慢沉底后松开细线,电子秤的示数为200.0g,则厚钢块的质量为
m2=200.0g﹣121.0g=79g
厚钢块的重力为
G2=m2g=0.079kg×10N/kg=0.79N
如图③所示,此时厚钢块对烧杯底的压力是
F=0.79N﹣0.1N=0.69N
厚钢块排开水的体积即厚钢块的体积为
V′10cm3
由此测出厚钢块的密度为
ρ′7.9g/cm3=7.9×103kg/m3
故答案为:(1)1.10;(2)右;(3)12;2.4;测量出的体积偏大;(4)不变;0.69;7.9×103。
22.【解答】解:(1)用天平测量烧杯和牛奶的总质量时,通过加减砝码的一番操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针如图甲所示,说明右盘中加入的砝码质量偏大。
A.应该在测量前调节平衡螺母使天平平衡,测量过程中不能调节平衡螺母,故A不符合题意;
B.此时右盘中加入的砝码质量偏大,若再直接向右移动游码相当于再往右盘加砝码,天平不可能再次平衡,故B不符合题意;
C.此时右盘中加入的砝码质量偏大,应该取下最小的砝码,然后移动游码直到天平平衡,故C符合题意。
故选:C。
(2)由图可乙知,量筒的分度值为2mL,液体的体积为:V=60mL=60cm3;
(3)如图丙所示,游码标尺的分度值是0.2g,烧杯和剩余牛奶的总质量为:m=50g+20g+20g+4g=94g;
(4)倒入量筒中牛奶的质量为:m'=157g﹣94g=63g,
牛奶的密度为:
ρ1.05g/cm3;
(5)④根据等效替代法分析,如图丁,将玻璃杯中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,此时表示水的质量与小玻璃珠的质量相等;
⑤小玻璃珠的总体积为:V′=V1﹣V=Sh1﹣Sh;
将玻璃杯中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,根据等效替代法,玻璃杯中减小的水的质量即小玻璃珠的总质量,
减小的水的体积ΔV=V1﹣V2=Sh1﹣Sh2,
减小的水的质量为:m=ρ水(V1﹣V2)=ρ水(Sh1﹣Sh2);
即小玻璃珠的总质量为:m′=ρ水(Sh1﹣Sh2);
所以小玻璃珠密度的表达式为:ρ。
故答案为:(1)C;(2)60;(3)94;(4)1.05(5)④直到标记处与碗外水面相平⑤。
五.计算题(共2小题)
23.【解答】解:(1)ρ铜=8.9×103kg/m3=8.9g/cm3,
根据ρ可得:
铜球中铜的体积V铜20cm3,
空心部分的体积:
V空心=V球﹣V铜=30cm3﹣20cm3=10cm3;
(2)液体的质量:
m液=m总﹣m球=314g﹣178g=136g,
液体的体积:
V液=V空心=10cm3,
所注的液体密度:
ρ液13.6g/cm3=13.6×103kg/m3。
答:(1)这个铜球的空心部分体积是10cm3。
(2)所注的液体密度是13.6×103kg/m3。
24.【解答】解:(1)鲜豆腐的密度:
ρ鲜1.2g/cm3;
(2)鲜豆腐中水的质量为:m水=54%×m鲜=54%×240g=129.6g;
冻豆腐的质量:m冻=m鲜﹣m水=240g﹣129.6g=110.4g,
水在结冰后,状态改变、质量不变,m冰=m水=129.6g,
孔洞的体积为:V孔=V冰144cm3,
能吸入火锅汤汁的最大体积:V汤=V孔=144cm3;
(3)汤汁的质量为:m汤=m总﹣m冻=265g﹣110.4g=154.6g,
汤汁的密度:
ρ汤1.07g/cm3。
答:(1)这块鲜豆腐的密度为1.2g/cm3;
(2)这块鲜豆腐制成的冻豆腐,能吸入火锅汤汁的最大体积为144cm3;
(3)火锅汤汁的密度约为1.07g/cm3。
六.科普阅读题(共2小题)
25.【解答】解:(1)爱因斯坦提出了相对论;
(2)我们认为物体的质量是会随形状、位置、状态的改变而改变,其质量是指物体的静质量,运动的物体的质量会随它的运动速度而改变;
(3)根据公式可知:v远小于c时,物体的动质量与静质量相差甚微,其差值可以忽略不计,因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时,可以认为物体的质量是不变的,是常数。
故答案为:(1)爱因斯坦;
(2)静;动;
(3)远小于。
26.【解答】解:(1)音叉的振动能在流动液体中传播;两个音叉在同一液体中的振动频率相同;
(2)音叉密度计在液体中的振动频率随液体的密度增大了减小,故选C;
(3)若音叉密度计的音叉体上粘有较多异物是,音叉的振动频率偏小,测得密度偏大;
(4)混合液的密度ρ混0.92g/cm3=0.92×103kg/m3;
(5)把k=1.6×106(Hz)2g/cm3,,代入,
0.92g/cm3,
解得:f=800Hz;
故答案为:(1)能;相同;(2)C;(3)偏大;1;(4)0.92×103kg/m3;(5)800。
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