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1. 甲、乙两种物质的质量之比是5 : 2,密度之比是10 : 7,则两种物质的体积之比是( )
A. 50 : 14 B. 9 : 5 C. 7 : 4 D. 4 : 7
A. 50 : 14 B. 9 : 5 C. 7 : 4 D. 4 : 7
答案:
C解析由题意知,$m_{甲}:m_{乙}=5:2$,$\rho_{甲}:\rho_{乙}=10:7$,由$\rho=\frac{m}{V}$可得,甲、乙两物体的体积之比$V_{甲}:V_{乙}=\frac{m_{甲}}{\rho_{甲}}:\frac{m_{乙}}{\rho_{乙}}=\frac{5}{10}:\frac{2}{7}=7:4$。故选C。
2. 〈新考法 创新装置〉如图所示,甲、乙为两种体积相同的实心小球,放在已调好的天平的左右两盘中,天平恰好平衡,则甲、乙两种小球的密度之比是( )

A. 3 : 4 B. 4 : 3 C. 2 : 1 D. 1 : 1
A. 3 : 4 B. 4 : 3 C. 2 : 1 D. 1 : 1
答案:
C解析天平恰好平衡,说明左右两盘内小球的质量相同,设甲小球的质量为$m_{甲}$,乙小球的质量为$m_{乙}$,则$2m_{甲}+m_{乙}=m_{甲}+3m_{乙}$,得$m_{甲}=2m_{乙}$,故$\frac{m_{甲}}{m_{乙}}=2:1$;因为甲、乙为两种体积相同的实心小球,所以$\frac{\rho_{甲}}{\rho_{乙}}=\frac{\frac{m_{甲}}{V}}{\frac{m_{乙}}{V}}=\frac{m_{甲}}{m_{乙}}=2:1$。故选C。
3. [2022·江苏宿迁模拟]甲、乙两种物质,它们的m - V关系图像如图所示,下列说法正确的是( )

A. 乙的密度较大
B. 甲的密度为0.5 g/cm³
C. 甲、乙的密度之比为2 : 1
D. 乙的密度随质量的增大而增大
A. 乙的密度较大
B. 甲的密度为0.5 g/cm³
C. 甲、乙的密度之比为2 : 1
D. 乙的密度随质量的增大而增大
答案:
C由题图可得$\rho_{甲}=\frac{m_{甲}}{V_{甲}}=\frac{8g}{4cm^{3}}=2g/cm^{3}$,$\rho_{乙}=\frac{m_{乙}}{V_{乙}}=\frac{8g}{8cm^{3}}=1g/cm^{3}$,可知,甲的密度较大,甲、乙的密度之比为$2:1$。故A、B错误,C正确。根据题图可知,乙的质量与体积的比值不变,故乙的密度不变,故D错误。
4. [2022·山东枣庄中考]由不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图所示,则密度最大的是______(填“a”“b”或“c”)物体,它的密度是______kg/m³。

答案:
$c 2×10^3$解析由题图可知,当$a$、$b$、$c$三种物质体积相同时,$c$的质量最大,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,$c$物质的密度最大;由题图可知,当体积$V_{c}=2cm^{3}$时,$c$物质的质量$m_{c}=4g$,$c$物质的密度$\rho_{c}=\frac{m_{c}}{V}=2g/cm^{3}=2×10^{3}kg/m^{3}$。
5. [2022·陕西榆林模拟]小明利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如表所示,他根据数据绘出的图像如图所示,则量杯的质量是______g,液体的密度是______g/cm³。


答案:
20 1 解析由题中图像知,当液体的体积为0(量杯中无液体)时,对应的总质量等于量杯的质量,所以量杯的质量$m_{杯}=20g$,由题表中第一组数据得,液体的体积为$20cm^{3}$时,液体的质量$m_{液}=40g - 20g=20g$,所以液体的密度$\rho_{液}=\frac{m_{液}}{V_{液}}=\frac{20g}{20cm^{3}}=1g/cm^{3}$。
6. [2022·陕西兴平华兴中学期中]关于用相同质量的铝和铜制成体积相等的两个球(ρ铝 = 2.7×10³ kg/m³,ρ铜 = 8.9×10³ kg/m³),下列说法正确的是( )
A. 铜球一定是空心的
B. 铝球和铜球都是实心的
C. 铜球是实心的,铝球一定是空心的
D. 铝球是实心的,铜球可能是实心的
A. 铜球一定是空心的
B. 铝球和铜球都是实心的
C. 铜球是实心的,铝球一定是空心的
D. 铝球是实心的,铜球可能是实心的
答案:
A解析若两个球都是实心的,质量相等时,根据密度公式的变形公式可知,铝球的体积$V_{铝}=\frac{m}{\rho_{铝}}$,铜球的体积$V_{铜}=\frac{m}{\rho_{铜}}$,因为$\rho_{铝}<\rho_{铜}$,所以$V_{铝}>V_{铜}$,又因为两个球的体积相等,所以铜球一定是空心的,铝球可能是实心,也可能是空心的。故选A。
7. 甲、乙两种金属,甲的密度为ρ1,乙的密度为ρ2。
(1)利用质量相等的甲、乙两种金属制成合金,则合金的密度为______。
(2)利用体积相等的甲、乙两种金属制成合金,则合金的密度为______。(假设两种金属在混合过程中,体积不变)
(1)利用质量相等的甲、乙两种金属制成合金,则合金的密度为______。
(2)利用体积相等的甲、乙两种金属制成合金,则合金的密度为______。(假设两种金属在混合过程中,体积不变)
答案:
(1)$\frac{2\rho_{1}\rho_{2}}{\rho_{1}+\rho_{2}}$
(2)$\frac{\rho_{1}+\rho_{2}}{2}$解析
(1)设两种金属的质量都为$m$,则合金的质量$m_{合}=2m$,合金的体积$V_{合}=V_{1}+V_{2}=\frac{m}{\rho_{1}}+\frac{m}{\rho_{2}}$,则合金的密度$\rho_{合}=\frac{m_{合}}{V_{合}}=\frac{2m}{\frac{m}{\rho_{1}}+\frac{m}{\rho_{2}}}=\frac{2\rho_{1}\rho_{2}}{\rho_{1}+\rho_{2}}$。
(2)设两种金属的体积都为$V$,则合金的体积$V_{合}'=2V$,合金的质量$m_{合}'=\rho_{1}V+\rho_{2}V=(\rho_{1}+\rho_{2})V$,则合金的密度$\rho_{合}'=\frac{m_{合}'}{V_{合}'}=\frac{(\rho_{1}+\rho_{2})V}{2V}=\frac{\rho_{1}+\rho_{2}}{2}$。
(1)$\frac{2\rho_{1}\rho_{2}}{\rho_{1}+\rho_{2}}$
(2)$\frac{\rho_{1}+\rho_{2}}{2}$解析
(1)设两种金属的质量都为$m$,则合金的质量$m_{合}=2m$,合金的体积$V_{合}=V_{1}+V_{2}=\frac{m}{\rho_{1}}+\frac{m}{\rho_{2}}$,则合金的密度$\rho_{合}=\frac{m_{合}}{V_{合}}=\frac{2m}{\frac{m}{\rho_{1}}+\frac{m}{\rho_{2}}}=\frac{2\rho_{1}\rho_{2}}{\rho_{1}+\rho_{2}}$。
(2)设两种金属的体积都为$V$,则合金的体积$V_{合}'=2V$,合金的质量$m_{合}'=\rho_{1}V+\rho_{2}V=(\rho_{1}+\rho_{2})V$,则合金的密度$\rho_{合}'=\frac{m_{合}'}{V_{合}'}=\frac{(\rho_{1}+\rho_{2})V}{2V}=\frac{\rho_{1}+\rho_{2}}{2}$。
8. 〈核心素养·物理观念〉体积为50 cm³的铁球,测得其质量为237 g(ρ铁 = 7.9×10³ kg/m³),问:
(1)此球是空心还是实心的?
(2)如果是空心的,空心部分的体积是多大?
(3)若在空心部分装满水后该球总质量是多大?
(1)此球是空心还是实心的?
(2)如果是空心的,空心部分的体积是多大?
(3)若在空心部分装满水后该球总质量是多大?
答案:
解
(1)已知$V = 50cm^{3}$,$m = 237g$,$\rho_{铁}=7.9×10^{3}kg/m^{3}=7.9g/cm^{3}$,根据$\rho=\frac{m}{V}$可得,$237g$实心的铁球的体积$V_{铁}=\frac{m}{\rho_{铁}}=\frac{237g}{7.9g/cm^{3}}=30cm^{3}$,因为$V_{铁}<V$,所以此球是空心的。
(2)空心部分的体积$V_{空}=V - V_{铁}=50cm^{3}-30cm^{3}=20cm^{3}$。
(3)若在空心部分装满水,则水的质量$m_{水}=\rho_{水}V_{水}=\rho_{水}V_{空}=1.0g/cm^{3}×20cm^{3}=20g$,则装满水后铁球的总质量$m_{总}=m + m_{水}=237g+20g=257g$。
满分攻略:利用密度公式判断物体的实心或空心状况。本题的关键是对密度公式及其变形公式灵活运用;判断物体是否为空心,解答问题的方法很多,但实质上都是根据密度定义式,比较实际物体与实心物体的质量、体积或密度之间是否存在差异,即比较质量法、比较体积法和比较密度法,如果存在差异,则实际的物体为空心物体,此题运用的是比较体积法,解题过程中要注意统一使用国际单位制单位。
核心素养解读:本题考查数理结合知识,使用物理思维,从定量方面进行科学推理、找出规律、得出结论,解答实际问题,体现了“物理观念”的核心素养。
(1)已知$V = 50cm^{3}$,$m = 237g$,$\rho_{铁}=7.9×10^{3}kg/m^{3}=7.9g/cm^{3}$,根据$\rho=\frac{m}{V}$可得,$237g$实心的铁球的体积$V_{铁}=\frac{m}{\rho_{铁}}=\frac{237g}{7.9g/cm^{3}}=30cm^{3}$,因为$V_{铁}<V$,所以此球是空心的。
(2)空心部分的体积$V_{空}=V - V_{铁}=50cm^{3}-30cm^{3}=20cm^{3}$。
(3)若在空心部分装满水,则水的质量$m_{水}=\rho_{水}V_{水}=\rho_{水}V_{空}=1.0g/cm^{3}×20cm^{3}=20g$,则装满水后铁球的总质量$m_{总}=m + m_{水}=237g+20g=257g$。
满分攻略:利用密度公式判断物体的实心或空心状况。本题的关键是对密度公式及其变形公式灵活运用;判断物体是否为空心,解答问题的方法很多,但实质上都是根据密度定义式,比较实际物体与实心物体的质量、体积或密度之间是否存在差异,即比较质量法、比较体积法和比较密度法,如果存在差异,则实际的物体为空心物体,此题运用的是比较体积法,解题过程中要注意统一使用国际单位制单位。
核心素养解读:本题考查数理结合知识,使用物理思维,从定量方面进行科学推理、找出规律、得出结论,解答实际问题,体现了“物理观念”的核心素养。
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