备战2023物理新中考二轮复习考点精讲精练(江苏专用)专题07质量和密度
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重点讲解
考点一、质量
1.定义:物体含有物质的多少。
2.性质:质量是物体的一种基本属性。不随物体的形状、状态和位置的改变而改变。
3.单位:千克(国际单位制)。其它常用单位还有吨、克、毫克。
换算关系:1t=1000kg,1kg=1000g,1g=1000mg
4.质量的测量:常用测质量的工具有杆秤、案秤、台秤、电子秤、天平等。
实验室常用托盘天平来测量物体的质量。
5.托盘天平
(1)原理:利用等臂杠杆的平衡条件制成的。
(2)调平:放平台,游码归零,调螺母,指针示中。
把托盘天平放在水平台上,把游码放在标尺左端零刻线处。调节横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡。
考点二、密度
1.定义:单位体积的某种物质的质量,叫做这种物质的密度。
密度是物质的一种固有性质。
2.定义式:
3.单位:国际单位制中:千克每立方米(kg/m3 )
其它常用单位还有克每立方厘米,1g/cm3=103 kg/m3。
4.物质密度和外界条件的关系
物体通常有热胀冷缩的性质,即温度升高时,体积变大;温度降低时,体积变小。而质量与温度无关,所以,温度升高时,物质的密度通常变小,温度降低时,密度变大。
只让固体、液体质量减少或增加时他们的密度不发生变化,而气体就不一样啦。
5.密度的测量
(1)、测固体的密度
①密度比水大:用天平称出固体的质量,利用量筒采用排水法测出固体的体积。
②密度比水小:用天平称出固体的质量。利用排水法测固体体积时,有两种方法。
A、针压法:用细而长的针或细铁丝将物体压没于水中,通过排开水的体积,测出固体的体积。
B、锤吊法:在固体下面系上一个密度比水大的物块,比如铁块。利用铁块使固体浸没于水中。铁块和固体排开水的总体积再减去铁块的体积就等于固体的体积。固体的质量、体积测出后,利用密度公式求出固体的密度。
(2)、测液体的密度
①一般方法:用天平测出液体的质量,用量筒测出液体的体积。利用密度公式求出密度。
②液体体积无法测量时,在这种情况下,往往需要借助于水,水的密度是已知的,在体积相等时,两种物质的质量之比等于它们的密度之比。我们可以利用这个原理进行测量。测量方法如下:
a.用天平测出空瓶的质量m;
b.将空瓶内装满水,用天平称出它们的总质量m1;
c.将瓶中水倒出,装满待测液体,用天平称出它们的总质量m2;
d.
考点三、测量密度问题思维方法
1.用天平和量筒测量固体的密度。测量步骤:
(1)用天平测出固体的质量m。
(2)在量筒中倒入适量的水,测出水的体积为V1。
(3)把固体浸没在量筒的水中,测出二者的体积为V2。
(4)固体的密度ρ=m/V=m/(V2-V1)
2.用天平和量筒测量液体的密度。测量步骤:
(1)用天平测出烧杯和液体的总质m1。
(2)把烧杯中适量液体倒入量筒中,用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2。
(3)读出量筒中液体的体积V。
(4)液体的密度ρ=m/V=(m1-m2)/V
考点突破
一、单选题
1.(2021·江苏镇江·中考真题)下列估计值中,最接近实际的是( )
A.一次性医用口罩的厚度约为3cm B.一名中学生的质量约为50kg
C.成人正常步行的速度约为6m/s D.人正常眨眼一次的时间约为5s
2.(2021·江苏宿迁·中考真题)下列估测中最接近实际的是( )
A.一枚鸡蛋质量约为5g B.中学生正常步行速度约为1.2m/s
C.一元硬币直径约为5cm D.宿迁地区夏季最高气温约为20℃
3.(2021·江苏苏州·中考真题)如图,量筒中盛有40mL水,将量筒上表示体积的刻度值换成质量的刻度值,便可以制作成一个“质量秤”。某些小物块放入量筒中后,就可以直接读出该物块的质量,以下说法正确的是( )
A.该秤的零刻度线在量筒的零刻度线处
B.该秤的分度值为1g
C.该秤能称量的小物块质量最大为60g
D.该秤可称量质量小于40g的实心小铁块质量
4.(2021·江苏扬州·中考真题)下列数据中,符合实际情况的是( )
A.成年人正常步行的速度约1.4m/s B.中学生的质量约300kg
C.人体感觉最舒适的温度约为37℃ D.家庭电路的电压是380V
5.(2021·江苏连云港·中考真题)质量是5×104g的物体可能是( )
A.一头大象 B.一个鸡蛋 C.一瓶纯净水 D.一名中学生
二、填空题
6.(2021·江苏镇江·中考真题)小华用天平正确测量螺栓质量时,砝码的使用情况和游码的位置如图甲所示,螺栓的质量为______g;盛有20mL水的量筒置于水平桌面上,将螺栓放入后,量筒对桌面的压强变_____ ,液面位置如图乙所示,则螺栓的密度为______。
7.(2021·江苏镇江·中考真题)2021年5月22日,我国发射的“祝融号”火星车成功登陆火星,与在地球上相比,其质量___________(填写变化情况)。火星车通过___________波与地球联络,它利用太阳能电池板供电,太阳能属于___________ (填“可再生”或“不可再生”)能。
8.(2021·江苏镇江·中考真题)我国“奋斗者”号成功下潜至10909米的深海处,达到了全球深海探测的制高点。如图所示,某潜水器由宁舱体和油囊两部分构成,质量为M、体积为V,悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后,潜水器的体积增大了0.1V,此时潜水器将___________(填“上浮”或“下沉”),最终悬停在乙处,则潜水器在乙处所排开海水的质量为___________,乙处海水的密度为___________。(上述过程无其他动力)
9.(2021·江苏常州·中考真题)丹顶鹤立立跟同伴打架,失去了上喙。华南理工大学技术团队利用3D打印做出塑料上喙的大致模样,接着手工打磨得到形状完美的塑料上喙,打磨过程中塑料上喙的质量 ______、密度 ______。又根据塑料上喙铸造得到同形状的金属钛上喙,帮助立立重获长久捕食能力。从塑料上喙到金属钛上喙,质量增加68g,已知ρ塑料=1.1×103kg/m3,ρ钛=4.5×103kg/m3,立立上喙的体积为 ______cm3。
10.(2021·江苏无锡·中考真题)小明在实验室测量饮料的密度。调节好天平后,将装有适量饮料的烧杯放在天平左盘,在右盘中加减砝码并移动游码,天平再次平衡后,所加砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和饮料的总质量为______g。将烧杯中的部分饮料倒入量筒,如图乙所示,再测得烧杯和剩余饮料的质量为39g,则所测得的饮料密度为______g/cm3。仔细观察,小明发现在量筒的内壁上有大量小气泡,则他测得的饮料密度______(选填“偏大”或“偏小”)。
三、实验题
11.(2021·江苏淮安·中考真题)小明通过实验测量金属块的密度。
(1)使用天平和量筒时,应将其放在___________台面上。
(2)用调好的天平测金属块的质量。天平平衡时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则金属块的质量为___________g。
(3)如图乙所示,金属块的体积为___________cm3,计算出金属块的密度为___________。
(4)向量筒中放人金属块时,若操作不当使水溅出,将导致密度测量值___________(填“偏大”或“偏小”)。
12.(2021·江苏宿迁·中考真题)在探究活动中小明利用天平和量筒测量液体的密度。
(1)将托盘天平放于水平台面上,并将游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,为了使指针在准分度盘的中央刻度线,此时应该将______向______调节;
(2)天平平衡后,将适量水倒入玻璃杯,放于天平左盘,使天平再次平衡时,右盘中砝码和标尺上游码位置如图乙所示,则玻璃杯和液体总质量为______g;
(3)小明在液面位置作上标记,将玻璃杯中的水倒入量筒,如图丙所示,读出水的体积V=______cm3;
(4)按小明的操作方法,测量出的水的体积比真实值______(选填“偏大”或“偏小”);
(5)小明认为接下来不用量筒,也可测量液体密度,他将另一种液体倒入玻璃杯至标记处,并放于天平左盘,右盘中砝码质量不变,只将游码向右移动至示数改变了m时,天平平衡,则这种液体的密度为______(用已知量的字母V,m、ρ水表示)。
13.(2021·江苏泰州·中考真题)小明为测量小石块的密度,进行了如下实验:
(1)将天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端“0”刻度线处,此时指针位置如图甲所示,为使天平平衡,应将平衡螺母向________调节;小明接着用天平测出小石块的质量,测量结果如图乙所示,则小石块质量为_________g。
(2)用量筒和水测得小石块的体积为30cm3,则小石块的密度ρ=______g/cm3。
四、综合题
14.(2021·江苏常州·中考真题)2021年4月21日,印度尼西亚“南伽拉”402号潜艇在巴厘岛附近海域训练。
(1)下潜过程中,潜艇受到海水压强的变化情况为 ___________。
(2)在某一深度,由于潜艇老旧,艇身破裂沉入海底,应印度尼西亚请求,中国派出“永兴岛”号打捞船展开救援。如图甲所示,打捞船向海底竖直发射超声波,1.1秒后收到回波信号,已知声音在海水中传播速度是1500m/s,海洋该处的深度是 ___________m。
(3)打捞船利用绳子以0.5m/s的速度竖直向上匀速吊起一块潜艇残骸,绳子拉力F与时间t的关系如图乙所示,已知ρ海水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg,不计海水对残骸的阻力,问:
①残骸的密度有多大?( )
②拉力F功率的最大值有多大?( )
五、计算题
15.(2021·江苏宿迁·中考真题)在探究影响浮力大小因素的实验中,老师提供了横截面积为20cm2的金属圆柱体,如图甲所示,小明将圆柱体通过细线(体积和质量均不计)悬挂于弹簧测力计上,如图乙所示,静止时弹簧测力计的示数为2N。他将圆柱体慢慢放入水中,如图丙所示,当圆柱体有一半体积浸入水中时,弹簧测力计示数为1.2N。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1)将圆柱体竖直放于水平地面上时,求水平地面受到的压强;
(2)求圆柱体的体积;
(3)求圆柱体的密度。
参考答案:
1.B
【解析】
A.一次性医用口罩的厚度约为3mm,故A不符合题意;
B.一名成年人的质量约60kg,一名中学生的质量约为50kg,故B符合题意;
C.成人正常步行的速度约为1m/s,故C不符合题意;
D.人正常眨眼一次的时间约为0.3s,故D不符合题意。
故选B。
2.B
【解析】
A.一枚鸡蛋的质量约为50g,故A不符合题意;
B.中学生正常的步行速度为1.1m/s左右,故B符合题意;
C.一元硬币直径约为2.5cm,故C不符合题意;
D.宿迁地区七月日均最高气温为33℃,故D不符合题意。
故选B。
3.C
【解析】
A.不放入物体时,量筒内的水有40mL,所以该秤的零刻度线在量筒的40mL刻度线处,故A错误;
B.如图所示,量筒的分度值为2mL,根据公式可知,该秤的分度值为
m=ρV=1.0g/cm3×2cm3=2g
故B错误;
C.量筒的量程是100mL,称量时,物体浸入液体的体积最大为
V1=100mL-40mL=60mL=60cm3
该秤能称量的小物块质量最大为
m=ρV1=1.0g/cm3×60cm3=60g
故C正确;
D.该秤称量的物体的密度必须小于水的密度,根据阿基米德原理,间接得出物体的质量,如果物体的密度大于水的密度,物体的重力大于浮力,测量出的结果会偏小,该秤不可称量质量小于40g的实心小铁块质量,故D错误。
故选C。
4.A
【解析】
A.成年人正常步行的速度在1.1m/s左在,故 A符合题意;
B.中学生的质量约为5060kg,故B不符合题意;
C.正常情况下,人体感觉最舒适的温度约为22℃,故C不符合题意;
D.在我国,家用电器正常工作的电压一般是220V,故D不符合题意。
故选A。
5.D
【解析】
根据单位换算
5×104g=50kg
一头大象约2t,一个鸡蛋约50g,一瓶水约0.5kg,一名中学生约50kg,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 73 大 7.3
【解析】
[1]图甲中天平游码标尺分度值为0.2g,示数为3g,则螺栓的质量为
m=50g+20g+3g=73g
[2]将螺栓放入量筒后,量筒对桌面的压力变大,而量筒与桌面的接触面积不变,即受力面积不变,根据p=,则量筒对桌面的压强变大。
[3]由图乙可知,量筒的分度值为2mL,将螺栓放入量筒后,量筒中水和螺栓的总体积为30mL,则螺栓的体积为
V=30mL-20mL=10mL=10cm3
螺栓的密度为
ρ=
7. 不变 电磁 可再生
【解析】
[1]质量是物体本身的一种属性,不随位置的改变而改变,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,故不变。
[2]太空是真空,电磁波可以在真空传播。
[3]可再生能是指能从自然界不断得到的能,太阳能属于可再生能。
8. 上浮 M
【解析】
[1]根据浮力公式可知,当潜水器的体积增大0.1V时,潜水器收到的浮力增大,而此时潜水器的重力不变,故潜水器将上浮。
[2]潜水器在乙处时处于悬停状态,则
根据阿基米德原理,可知
[3]根据可得
9. 变小 不变 20
【解析】
[1]打磨过程中塑料上喙塑料的含量变少,质量变小。
[2]打磨过程中塑料上喙的质量变小,体积变小,密度不变。
[3]从塑料上喙到金属钛上喙,质量增加68g,已知ρ塑料=1.1×103kg/m3,ρ钛=4.5×103kg/m3,立立上喙的体积V满足
立立上喙的体积为
10. 79.6 1.015 偏小
【解析】
[1]由图甲可知,天平标尺分度值为0.2g,则标尺上读数应为4.6g,故烧杯和饮料的总质量
m=50g+20g+5g+4.6g=79.6g
[2]根据题意可知,倒入量筒中的饮料质量为
由图乙可知,量筒分度值为1mL,则倒入量筒中的饮料体积为
V=40mL=40cm3
则测得的饮料密度
[3]量筒的内壁上有大量小气泡,导致测得饮料体积变大,而质量不变,根据可知,他测得的饮料密度偏小。
11. 水平 54
20 2.7 偏大
【解析】
(1)[1]使用天平和量筒时,为了测量和读数准确,应将其放在水平台面上。
(2)[2]天平读数为砝码数加游码数,故由图甲可知,金属块的质量为
m=50g+4g=54g
(3)[3][4]由图乙可知,金属块的体积为
V=40mL-20mL=20mL=20cm3
故金属块的密度为
(4)[5]向量筒中放入金属块时,若操作不当使水溅出,则会使得金属块的体积测量值偏小,将导致密度测量值偏大。
12. 平衡螺母 右 70 50 偏小 ρ水+
【解析】
(1)[1][2]指针左偏,重心偏左,需要把平衡螺母右移。
(2)[3]玻璃杯和液体总质量为
m=50g+20g=70g
(3)[4]量筒的分度值是2mL,水的体积为50cm3。
(4)[5]无法把所有液体都倒入量筒,所以体积偏小。
(5)[6]将另一种液体倒入玻璃杯至标记处,两种液体体积相同,将游码向右移动至示数改变了m时,质量增大了m,可得
解得
13. 左 72.6 2.42
【解析】
(1)[1]指针右偏,说明右边重,为使天平平衡,平衡螺母应向左移动。
[2]天平游码标尺分度值为0.2g,示数为2.6g,则小石块质量为
(2)[3]小石块的密度
14. 变大 825 3.95×103W
【解析】
(1)[1]下潜过程中,深度增加,根据p=ρgh,潜艇受到海水压强变大。
(2)[2]海洋该处的深度是
(3)①[3]由图可知,残骸重力为7.9×103N,残骸完全浸没时,浮力为
F浮=7.9×103N-6.8×103N=1.1×103N
残骸体积为
残骸的密度
②[4]拉力F功率的最大值
P=F最大v=7.9×103N×0.5m/s=3.95×103W
15.(1)103Pa;(2)1.6×10-4m3;(3)1.25×103kg/m3
【解析】
解:(1)水平地面受到的压强
(2)当圆柱体有一半体积浸入水中时浮力为
F浮=2N-1.2N=0.8N
圆柱体积为
(3)圆柱体的密度
答:(1)将圆柱体竖直放于水平地面上时,水平地面受到的压强103Pa;
(2)圆柱体的体积1.6×10-4m3;
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