一、填空题
1. 某同学利用托盘天平测量一石块的质量。他将天平放置在水平桌面,游码移到零刻度线上,发现分度盘的指针如图1(a)所示,则应

1. 某同学利用托盘天平测量一石块的质量。他将天平放置在水平桌面,游码移到零刻度线上,发现分度盘的指针如图1(a)所示,则应
向右调节平衡螺母
直到指针指到分度盘的正中央。将石块放在天平左盘并调节天平平衡后,使用的砝码、游码在标尺上的位置如图1(b)所示,石块的质量是77.6
g。答案
1. 向右调节平衡螺母 77.6
解析
【分析】
首先,天平调平时,指针偏向分度盘左侧,说明天平左侧较重,需向右调节平衡螺母使天平平衡;测量物体质量时,物体质量等于砝码总质量与游码对应刻度值之和,需先确定砝码总质量和游码的读数(注意标尺分度值)。
【解析】
1. 天平调平:将天平放置在水平桌面,游码移至零刻度线,图(a)中指针左偏,应向右调节平衡螺母,直至指针指在分度盘的正中央。
2. 石块质量计算:砝码总质量为50g+20g+5g=75g;天平标尺的分度值为0.2g,游码对应刻度为2.6g,因此石块的质量=砝码总质量+游码对应刻度=75g+2.6g=77.6g。
【答案】
向右调节平衡螺母;77.6
【知识点】
天平的使用、质量的测量
【点评】
本题考查托盘天平的调平方法和质量测量,属于基础实验题,需掌握天平的正确使用规则。
【难度系数】
0.8
首先,天平调平时,指针偏向分度盘左侧,说明天平左侧较重,需向右调节平衡螺母使天平平衡;测量物体质量时,物体质量等于砝码总质量与游码对应刻度值之和,需先确定砝码总质量和游码的读数(注意标尺分度值)。
【解析】
1. 天平调平:将天平放置在水平桌面,游码移至零刻度线,图(a)中指针左偏,应向右调节平衡螺母,直至指针指在分度盘的正中央。
2. 石块质量计算:砝码总质量为50g+20g+5g=75g;天平标尺的分度值为0.2g,游码对应刻度为2.6g,因此石块的质量=砝码总质量+游码对应刻度=75g+2.6g=77.6g。
【答案】
向右调节平衡螺母;77.6
【知识点】
天平的使用、质量的测量
【点评】
本题考查托盘天平的调平方法和质量测量,属于基础实验题,需掌握天平的正确使用规则。
【难度系数】
0.8
2. 生活中我们通常讲“铁比棉花重”,这句话只有在它们的
体积
相同时才有意义。在物理学上这样的描述是错误的,应改为:铁的密度
比棉花的大。答案
2. 体积 密度
解析
【分析】要理解生活中“铁比棉花重”的表述误区:这里的“重”实际指质量,而质量与物质的密度、体积都有关,若不控制体积,无法直接比较质量,因此只有当铁和棉花的体积相同时,“铁比棉花重”才有意义;物理学中,密度是物质的特性,反映单位体积内物质的质量,铁的密度远大于棉花,所以正确描述应为铁的密度比棉花的大。
【解析】生活中“铁比棉花重”的说法未控制变量,质量计算公式为$m=\rho V$,只有体积$V$相同时,才能通过质量比较两者的“轻重”;物理学中,密度是物质的固有特性,铁的密度比棉花大,因此应改为“铁的密度比棉花的大”。
【答案】体积;密度
【知识点】密度、质量与体积的关系
【点评】本题考查密度概念的实际应用,区分生活表述与物理术语的差异,需明确控制变量在比较质量时的作用,属于基础概念题。
【难度系数】0.3
【解析】生活中“铁比棉花重”的说法未控制变量,质量计算公式为$m=\rho V$,只有体积$V$相同时,才能通过质量比较两者的“轻重”;物理学中,密度是物质的固有特性,铁的密度比棉花大,因此应改为“铁的密度比棉花的大”。
【答案】体积;密度
【知识点】密度、质量与体积的关系
【点评】本题考查密度概念的实际应用,区分生活表述与物理术语的差异,需明确控制变量在比较质量时的作用,属于基础概念题。
【难度系数】0.3
3. 某瓶氧气的密度是$5\ \mathrm{kg/m}^3$,给人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是________;容积是$10\ \mathrm{L}$的瓶子装满了煤油,已知煤油的密度是$0.8× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,则瓶内煤油的质量是________,将煤油倒去$4\ \mathrm{kg}$后,瓶内剩余煤油的密度是________。
答案
3. $2.5\ \mathrm{kg/m}^3$ $8\ \mathrm{kg}$ $0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
解析
【分析】:本题围绕密度公式及特性展开,解题思路:①氧气是气体,体积始终等于氧气瓶容积,用去一半质量时体积不变,根据密度公式ρ=m/V,密度变为原来的一半;②计算煤油质量时,需先将容积单位(L)换算为立方米,再用m=ρV计算;③密度是物质的固有特性,与质量、体积无关,所以剩余煤油密度不变。
【解析】:1. 瓶内剩余氧气的密度:设氧气瓶容积为V,原氧气质量m=ρ₁V,用去一半后,剩余质量m'=m/2,体积仍为V,因此剩余密度ρ'=m'/V=(ρ₁V/2)/V=ρ₁/2=5 kg/m³ ÷2=2.5 kg/m³。2. 瓶内煤油的质量:瓶子容积V=10 L=10×10⁻³ m³=0.01 m³,根据m=ρV,煤油质量m=0.8×10³ kg/m³ ×0.01 m³=8 kg。3. 瓶内剩余煤油的密度:密度是物质的特性,与质量、体积无关,因此倒去部分煤油后,剩余煤油密度仍为0.8×10³ kg/m³。
【答案】:2.5 kg/m³ 8 kg 0.8×10³ kg/m³
【知识点】:密度的计算、密度的特性、单位换算
【点评】:本题属于密度基础应用题,重点考查密度公式的应用及密度的特性,易错点是忽略气体体积等于容器容积,误将剩余氧气体积减半,需注意区分气体和固体、液体的体积特点。
【难度系数】:0.6
【解析】:1. 瓶内剩余氧气的密度:设氧气瓶容积为V,原氧气质量m=ρ₁V,用去一半后,剩余质量m'=m/2,体积仍为V,因此剩余密度ρ'=m'/V=(ρ₁V/2)/V=ρ₁/2=5 kg/m³ ÷2=2.5 kg/m³。2. 瓶内煤油的质量:瓶子容积V=10 L=10×10⁻³ m³=0.01 m³,根据m=ρV,煤油质量m=0.8×10³ kg/m³ ×0.01 m³=8 kg。3. 瓶内剩余煤油的密度:密度是物质的特性,与质量、体积无关,因此倒去部分煤油后,剩余煤油密度仍为0.8×10³ kg/m³。
【答案】:2.5 kg/m³ 8 kg 0.8×10³ kg/m³
【知识点】:密度的计算、密度的特性、单位换算
【点评】:本题属于密度基础应用题,重点考查密度公式的应用及密度的特性,易错点是忽略气体体积等于容器容积,误将剩余氧气体积减半,需注意区分气体和固体、液体的体积特点。
【难度系数】:0.6
4. 用烧杯盛某种液体,测得液体体积V和液体与烧杯的总质量m的关系如图2所示。观察图像,烧杯的质量是


40
g;液体的密度$\rho_{液}$是$1.0×10^3$
$\mathrm{kg/m}^3$,其物理意义是$1\ \mathrm{m^3}$该液体的质量是$1.0×10^3\ \mathrm{kg}$
。答案
4. 40 $1.0×10^3$ $1\ \mathrm{m^3}$该液体的质量是$1.0×10^3\ \mathrm{kg}$
解析
【分析】本题是利用图像求解烧杯质量和液体密度的基础题,解题思路为:总质量(液体+烧杯)=烧杯质量+液体质量,液体质量可结合密度公式与体积关联。当液体体积为0时,总质量等于烧杯质量,可直接从图像读取;再选取图像上的一组对应总质量和液体体积,通过密度公式计算液体密度,最后明确密度的物理意义。
【解析】设烧杯质量为$m_{杯}$,液体密度为$\rho_{液}$,总质量满足关系:$m = m_{杯} + \rho_{液}V$。
1. 求烧杯质量:当液体体积$V=0$时,总质量$m=40\ \mathrm{g}$,此时无液体,因此烧杯质量$m_{杯}=40\ \mathrm{g}$。
2. 求液体密度:选取图像中一组数据,如当$V=20\ \mathrm{cm^3}$时,总质量$m=60\ \mathrm{g}$,则液体质量$m_{液}=m - m_{杯}=60\ \mathrm{g}-40\ \mathrm{g}=20\ \mathrm{g}$,代入密度公式得:$\rho_{液}=\frac{m_{液}}{V}=\frac{20\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{cm^3}}=1\ \mathrm{g/cm^3}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
3. 密度的物理意义:$\rho_{液}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$表示$1\ \mathrm{m^3}$该液体的质量是$1.0×10^3\ \mathrm{kg}$。
【答案】40;$1.0×10^3$;$1\ \mathrm{m^3}$该液体的质量是$1.0×10^3\ \mathrm{kg}$
【知识点】密度的计算;质量与体积的关系
【点评】本题考查密度公式的应用,核心是理解总质量与烧杯、液体质量的关系,从图像中提取有效信息,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】设烧杯质量为$m_{杯}$,液体密度为$\rho_{液}$,总质量满足关系:$m = m_{杯} + \rho_{液}V$。
1. 求烧杯质量:当液体体积$V=0$时,总质量$m=40\ \mathrm{g}$,此时无液体,因此烧杯质量$m_{杯}=40\ \mathrm{g}$。
2. 求液体密度:选取图像中一组数据,如当$V=20\ \mathrm{cm^3}$时,总质量$m=60\ \mathrm{g}$,则液体质量$m_{液}=m - m_{杯}=60\ \mathrm{g}-40\ \mathrm{g}=20\ \mathrm{g}$,代入密度公式得:$\rho_{液}=\frac{m_{液}}{V}=\frac{20\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{cm^3}}=1\ \mathrm{g/cm^3}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
3. 密度的物理意义:$\rho_{液}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$表示$1\ \mathrm{m^3}$该液体的质量是$1.0×10^3\ \mathrm{kg}$。
【答案】40;$1.0×10^3$;$1\ \mathrm{m^3}$该液体的质量是$1.0×10^3\ \mathrm{kg}$
【知识点】密度的计算;质量与体积的关系
【点评】本题考查密度公式的应用,核心是理解总质量与烧杯、液体质量的关系,从图像中提取有效信息,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.8
5. 小明所在的实验小组研究液体密度时,绘制出甲、乙两种液体的质量$m$与体积$V$的关系如图3所示。由图像可知,同种物质的质量与体积成________。若海水的密度为$1.03\ \mathrm{g/cm}^3$,则海水的质量与体积关系的图像在________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域。
答案
5. 正比 Ⅱ
解析
【分析】
首先,回忆密度的定义:某种物质的质量与体积的比值为密度,公式为$\rho=\frac{m}{V}$。同种物质的密度是定值,因此质量与体积的比值恒定,可判断质量与体积的关系;其次,在$m-V$图像中,图像的斜率$k=\frac{\Delta m}{\Delta V}=\rho$,斜率大小反映密度大小,斜率越大密度越大,需通过甲、乙的密度与海水密度的比较确定图像区域。
【解析】
1. 同种物质的密度$\rho$为定值,由$m=\rho V$可知,当$\rho$不变时,质量$m$与体积$V$的比值恒定,因此同种物质的质量与体积成正比,故第一空填“正比”。
2. 取$m-V$图像中相同体积(如$V=2\ \mathrm{cm}^3$),假设甲液体质量为$4\ \mathrm{g}$,则$\rho_甲=\frac{4\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{cm}^3}=2\ \mathrm{g/cm}^3$;乙液体质量为$2\ \mathrm{g}$,则$\rho_乙=\frac{2\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{cm}^3}=1\ \mathrm{g/cm}^3$。已知海水密度$\rho_{海水}=1.03\ \mathrm{g/cm}^3$,介于$\rho_乙$和$\rho_甲$之间,因此海水的$m-V$图像斜率介于乙和甲的斜率之间,对应区域Ⅱ,故第二空填“Ⅱ”。
【答案】
正比;Ⅱ
【知识点】
密度,质量与体积的关系,$m-V$图像
【点评】
本题考查密度的基本概念及$m-V$图像的物理意义,属于初中物理基础题,需理解密度是物质的特性,明确$m-V$图像斜率与密度的对应关系,难度适中。
【难度系数】
0.7
首先,回忆密度的定义:某种物质的质量与体积的比值为密度,公式为$\rho=\frac{m}{V}$。同种物质的密度是定值,因此质量与体积的比值恒定,可判断质量与体积的关系;其次,在$m-V$图像中,图像的斜率$k=\frac{\Delta m}{\Delta V}=\rho$,斜率大小反映密度大小,斜率越大密度越大,需通过甲、乙的密度与海水密度的比较确定图像区域。
【解析】
1. 同种物质的密度$\rho$为定值,由$m=\rho V$可知,当$\rho$不变时,质量$m$与体积$V$的比值恒定,因此同种物质的质量与体积成正比,故第一空填“正比”。
2. 取$m-V$图像中相同体积(如$V=2\ \mathrm{cm}^3$),假设甲液体质量为$4\ \mathrm{g}$,则$\rho_甲=\frac{4\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{cm}^3}=2\ \mathrm{g/cm}^3$;乙液体质量为$2\ \mathrm{g}$,则$\rho_乙=\frac{2\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{cm}^3}=1\ \mathrm{g/cm}^3$。已知海水密度$\rho_{海水}=1.03\ \mathrm{g/cm}^3$,介于$\rho_乙$和$\rho_甲$之间,因此海水的$m-V$图像斜率介于乙和甲的斜率之间,对应区域Ⅱ,故第二空填“Ⅱ”。
【答案】
正比;Ⅱ
【知识点】
密度,质量与体积的关系,$m-V$图像
【点评】
本题考查密度的基本概念及$m-V$图像的物理意义,属于初中物理基础题,需理解密度是物质的特性,明确$m-V$图像斜率与密度的对应关系,难度适中。
【难度系数】
0.7
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