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    人教版八年级物理上册同步考点专题训练 专题10 质量、体积和密度图像的分析技巧(原卷版+解析版)

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    解题方法与技巧


    常见的质量、体积和密度的的图象有m-V、V-t、ρ-m、ρ-V、ρ-t图像,分析解题所用到的知识有:密度是物质的一种特性,水的反常膨胀规律,以及质量、体积和密度的关系。
    典例分析+变式训练
    考点1 m-V图像
    【典例1-1】小明利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如下表,他根据实验数据绘出的图象如图所示。量杯的质量与液体的密度分别是( )

    A.20g,0.8×103kg/m3B.60g,0.8×103kg/m3
    C.60g,1.0×103kg/m3D.20g,1.0×103kg/m3
    【典例1-2】(2021•南充)在测量液体密度的实验中,小华同学测得液体和烧杯的总质量与液体体积的关系如图所示,则液体的密度为 kg/m3,空烧杯的质量是 g。
    【变式1-1】仔细观察图,可得正确的信息是( )
    A.纵坐标表示的物理量是重力
    B.横坐标上每一小格表示1米3
    C.b点处m甲=4千克,V甲=5米3
    D.甲物质的密度为0.8克/厘米3
    【变式1-2】(2022•海拉尔区模拟)如图a所示,一杯中已经装有50cm3的某种液体,打开龙头,向杯中继续注入该种液体,杯子和杯中液体的总质量m总与从龙头中流出的液体体积关系如图b所示。则杯中液体的密度为 g/cm3,此杯子容积为 mL。(1mL=1cm3)
    【变式1-3】(2021秋•龙湖区期末)新型冠状病毒肆虐,ICU重症监护室内配有容积为0.5m3,充满氧气的钢瓶,供急救病人时使用,其密度为6kg/m3。若某次抢救病人用去瓶内氧气的三分之一,则瓶内氧气的质量将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),其密度为 g/cm3;小明实验探究小组探究了甲、乙两种液体质量与体积的关系,绘制质量与体积关系图象如图所示,由图象可知:甲液体的密度 乙液体的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
    考点2 V-t图像
    【典例2-1】如图所示,是某同学利用一定质量的水,研究水的体积和温度的关系,并根据实验数据做出体积﹣﹣温度图象即V﹣﹣t图象,请根据此图象回答以下问题:
    (1)图象中AB段反映的物理现象是 ,BC段反映的物理现象是 。
    (2)以上现象揭示了水的反常膨胀规律,由此可进一步得出的推论是水在4℃时 最大。
    【变式2-1】某同学利用一定量的水,研究水的体积随温度变化的关系,并根据实验数据作出V﹣t图象,如图所示。请根据此图象判断下列说法正确的是( )
    A.水在4℃时密度最小
    B.AB段表示水温度升高,密度变小
    C.BC段表示水温度升高,体积变小
    D.对于一定质量的水,在4℃时体积最小
    【变式2-2】(2020•黑龙江)小明记录了一定质量水的体积随温度变化的规律,如图所示。在0℃~4℃间,水温升高时,水的体积将 。当水温在4℃时,水的密度是 (选填“最大”或“最小”);罐装的饮料(可看作为水)在此温度下存放是最 (选填“安全”或“不安全”)。
    【变式2-3】(2022•蓬江区校级开学)小明记录了一定质量水的体积随温度变化的规律,如图所示。在0~4℃之间,水温升高时,水的体积将 (选填“变大”或“变小”)。当水温在4℃时,水的密度 (选填“最大”或“最小”)。为防止饮料罐胀开,罐装的饮料(可看作为水)存放在 ℃下最安全。
    考点3 ρ-m、ρ-V、ρ-t图像
    【典例3-1】(2022•扬州模拟)能正确表示铁块和木块的质量、体积、密度关系的图像是( )
    A.B.
    C.D.
    【典例3-2】(2022•增城区二模)当水温从0℃升高到15℃时,水的密度ρ和水温t的关系如图所示。把1kg的水从0℃加热到15℃,忽略水的蒸发,下列选项中,能正确反映该过程水的体积V和水温t关系的是( )
    A. B.C. D.
    【典例3-3】经研究发现,水的密度随温度的变化如图所示。现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内6℃的水的温度下降到0℃的过程中,水的密度 。
    【变式3-1】王兵在“测量石块的密度”的实验时,测出几组数据,根据这些数据绘出图象,能正确表示“密度与质量的关系”的图象是( )
    A. B. C. D.
    【变式3-2】图甲为“水的密度在0﹣10℃范围内随温度变化”的图象,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图象及水的其他性质,下列分析判断正确的是( )
    A.水在4℃时密度最小
    B.4℃以上的水,具有热缩冷胀的性质
    C.水在0~4℃范围内,具有热缩冷胀的性质
    D.示意图中从A到E,湖水的温度逐渐降低
    【变式3-3】(2021春•南京期中)在“测量石块的密度”时,描绘了四幅图像,如图。其中能正确表示石块“质量与体积的关系”的图像是 ,能正确表示“密度与质量的关系”的图像是 。
    能力提升训练
    一、选择题。
    1.在物理图象中不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义,直线的斜率和面积也具有特定的物理意义。对图中的两个图象所包含的信息的理解,错误的是( )
    A.图a中的斜率越大,表示物质的密度越大
    B.图a中阴影部分面积表示该物质的密度大小
    C.图b中水平直线表示该物质的密度不变
    D.图b中阴影部分面积表示该物质的质量大小
    2.(2020春•海安市校级月考)小妍同学在研究物质密度时,对四种固体的密度ρ与体积V的关系作出的图象如图所示,根据图象可知,下列说法中正确的是( )
    A.ρ1>ρ2>ρ3>ρ4 B.ρ4>ρ3>ρ2>ρ1
    C.体积相同时,固体4的质量最大 D.质量相同时,固体1的体积最大
    3.(2022•佛山模拟)如图所示是甲和乙两种液体物质的质量和体积的关系图像,下列说法正确的是( )
    A.甲物质密度比水小
    B.体积为60cm3的乙物质的质量为48g
    C.质量为25g的甲物质的体积为30cm3
    D.装满1kg甲液体的容器同样也能装下1kg乙液体
    4.(2022秋•海淀区校级期中)A、B、C三种物质的质量m和体积V的关系图象如图所示。由图可知三种物质的密度ρA、ρB、ρC之间的关系是( )
    A.ρ水>ρA B.若VA=VB,则mA>mB
    C.ρB<ρC D.物质C的密度随着体积的增大而增大
    5.(2022秋•海淀区校级期中)如图所示为甲和乙两种物质的质量与体积关系图像,分析图像可知( )
    A.甲、乙物质的密度都与质量成正比
    B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
    C.甲、乙两种物质的密度之比为4:1
    D.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
    6.(2022•红花岗区一模)如图甲所示,把数显测力计下悬挂的实心金属块M浸没在水中静止,当水温从0℃升到15℃时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑容器和金属块的热胀冷缩,下列选项中能正确反映测力计示数F和水温t关系的是( )
    A. B. C. D.
    7.(2021•金乡县二模)如图所示为某物质A的密度与体积关系的图像。根据图像提供的信息,以下说法中正确的是( )
    A.阴影部分的面积在数值上等于A的质量
    B.物质的密度与物质的种类和物态有关
    C.物质的密度与物体的体积有关
    D.这种物质一定是水
    二、填空题。
    8.(2021•怀化)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 (选填“a”、“b”或“c”)物体,它的密度是 g/cm3。
    9.(2022秋•武功县月考)小明利用天平和量筒测量了液体和量筒的总质量m及液体的体积V,得到了几组数据并绘出了m﹣V图象,如图所示,则该液体的密度为 g/cm3,当总质量m=70g时,液体的体积为 cm3。若将量筒中的液体倒掉一部分,则剩余液体的密度将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
    10.课外科技活动中,小丽等同学将一定质量的水,放在一个加盖的量筒中,探究水的体积随温度变化的情况,根据实验数据画出V﹣t图象(如图所示),请你图象中信息回答问题。
    (1)水从0℃升高到8℃的过程中,体积的变化情况为 。
    (2)水在4℃的密度最 (大/小)。
    (3)量筒里水的质量约为 g。
    11.(2021秋•大通区期末)小明在”测量石块的密度”时,根据测出的几组数据初步绘出如图所示的图像。他把这四幅图像进一步完善相关物理量后,能正确表示石块“密度与质量的关系”的图像是 ,能正确表示“质量与体积的关系”的图像是 。
    12.(2021秋•管城区校级期末)小刚想知道某液体的密度,就利用天平和量杯测量,得到的数据如表格所示,根据数据绘制的图像如图所示,则量杯的质量是 g,当液体的体积为40mL时,其质量是 g,该液体的密度是 kg/m3。
    三、解答题。
    13.如图所示,是某同学利用一定质量的水,研究水的体积和温度的关系,并根据实验数据做出体积﹣﹣温度图象即v﹣t图象,请根据此图象回答以下问题:
    (1)分析图象,反映的物理现象是 。
    (2)以上现象揭示了水的反常膨胀规律,由此可进一步得出的推论是水在4℃时 最大。
    (3)根据此现象可知寒冷的冬天,潜水艇浸没后在水中下潜的过程中受到的浮力 (选填“A.逐渐变大”、“B.逐渐变小”或“C.总保持不变”)
    14.2021年1月5日强冷空气再次影响我县,最低气温降到﹣5℃以下,一些小河都结了冰。如图甲所示是某小河结冰的情形,爱观察的小波发现冰面的A、B两处的现象不一样,由图中的情形可以知道:
    (1)从A圈冰面进入人眼的光 强/弱/等)于从B圈冰面进入人眼的光,原因是光在A处冰层主要发生的是 (反射/折射),在B处冰层主要发生的是 (反射/折射)。
    (2)如果空气的温度是﹣5℃,则B 处冰层下表面的温度是 ,读作 ,随着河水加深,水的温度 (升高/降低/不变)。
    (3)水结冰后,密度变 ,体积变 。
    (4)小波想到,水的温度下降密度会增大,为什么不是河底的水先结冰的呢?为此他上网查到如图乙所示的水的体积和温度关系的V﹣t图象,解开了迷惑。图象中AB段反映的物理现象是 ;在图甲B处冰层下,鱼儿能在河底自由地生活,估计河底水的温度约为 ℃。
    四、计算题。
    15.(2021春•江阴市校级月考)小红利用托盘天平(最大测量值200g,分度值0.2g)、量筒、水、食盐、烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配制盐水,步骤如下:
    (1)为称量出2g盐,小红先将一张白纸放在天平左盘上,仅移动游码,天平再次平衡时,游码示数如图甲所示,则白纸的质量为 g;接下来,应该先将游码移至 g处,再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐,直至天平再次平衡。
    (2)用量筒量取50mL的水,并全部倒入烧杯中,再将2g盐全部倒入烧杯中(假设加盐后烧杯中水的体积不变),则小红所配制的盐水密度为 g/cm3。
    (3)小红发现可以用实验中的天平和烧杯制作“密度计”。她测出空烧杯的质量为50g。然后在烧杯中加水,使烧杯和水的总质量为100g,并在水面位置处做好标记,如图乙所示。测量液体密度时,将待测液体加至“标记”处,用天平称量出烧杯和液体的总质量m。为方便使用该“密度计“,小红做了如下的使用说明:
    图丙中横坐标表示m,纵坐标表示待测液体密度ρ。请在图丙的坐标系中画出ρ﹣m图象,并在坐标轴上标出ρ的最大值。
    液体与量杯的质量m/g
    40
    60
    80
    100
    液体的体积V/cm3
    20
    40
    60
    80
    实验次数
    1
    2
    3
    4
    液体体积/cm3
    20
    40
    60
    80
    液体和量杯总质量/g
    46
    72
    98
    124
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