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2021浙江中考科學一輪復習專題：質量、密度和比熱容
1．了解托盤天平的結構，使用和維護方法。
2．學會用托盤天平測量物體的質量。
3．通過實驗明確體積相同的不同物質質量不同形成密度的概念，知道密度是物質的一種特性。
4．知道密度的單位及物理意義。
5．掌握密度公式，并能進行簡單的計算。
6．了解熱量的概念和單位，理解熱傳遞的含義，能利用熱傳遞的原理解釋生活中的常見現象。
7．了解比熱的概念。能夠理解不同的物質比熱不同。
1．質量及其特性
物體所含物質的多少叫質量，通常用字母m表示，是度量物體在同一地點重力勢能和動能大小的物理量，是描述物體的慣性的物理量，是決定物體受力時運動狀態變化難易程度的唯一因素．質量是物體的一種基本屬性，與物體的狀態、形狀、溫度、所處的空間位置的變化無關．單位不同于重量．質量大，物體含有物質多；質量小，物體含有物質少．
2．質量的測量與天平
（1）生活中測量質量的儀器很多，天平、臺秤、電子秤、戥子、桿秤、磅秤等，實驗室中一般用的是天平（托盤天平）．
（2）托盤天平的構造（如圖）：由托盤、橫梁、平衡螺母、刻度尺、指針、刀口、底座、分度標尺、游碼、砝碼等組成．由支點（軸）在梁的中心支著天平梁而形成兩個臂，每個臂上掛著或托著一個盤，其中一個盤（通常為右盤）里放著已知重量的物體（砝碼），另一個盤（通常為左盤）里放待稱重的物體，游碼則在刻度尺上滑動．固定在梁上的指針在不擺動且指向正中刻度時或左右擺動幅度較小且相等時，砝碼重量與游碼位置示數之和就指示出待稱重物體的質量．
3．密度的計算
（1）密度的公式：ρ＝（ρ表示密度、m表示質量、V表示體積）
（2）密度公式變化：m＝ρV、V＝
4．密度公式的應用
利用公式ρ＝及它的變形公式V＝，m＝ρV，可以解決一些實際應用中的問題。
（1）根據公式ρ＝來鑒別物質。測出物體的質量和體積，運用公式ρ＝求出物質的密度，然后對照密度表就可以知道該物質的種類。
（2）利用公式V＝計算不便測量的物體的體積。測出物體的質量，利用密度表查出該種物質的密度，利用公式V＝就可以計算出物體的體積。
（3）利用m＝ρV計算不便測量的物體的質量。測出物體的體積，利用密度表查出該種物質的密度，利用公式m＝ρV就可以計算出物體的質量。
5．比熱容的概念及其計算
（1）單位質量的某種物質溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質的比熱容，簡稱比熱。
比熱容是通過比較單位質量的某種物質升溫1℃時吸收的熱量，來表示各種物質的不同性質。
（2）比熱容的單位：在國際單位制中，比熱容的單位是J/（kg?℃），讀作焦每千克攝氏度。
水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃）。它的物理意義是1千克水，溫度升高1℃，吸收的熱量是4.2×103焦耳。
單位質量的某種物質溫度升高1℃吸收的熱量和它溫度降低1℃放出的熱量相等，也是它的比熱。
考點一：質量及其特性
【經典例題】1．（2020?玉環市一模）如圖所示，質量為50千克的傘兵進行跳傘練習，在下落階段，他的質量（　　）
A．略小于50千克 B．等于50千克
C．略大于50千克 D．不能確定
2．（2019?西湖區校級模擬）一個物體的質量大小取決于（　　）
A．物體的外部形狀大小 B．物體所含物質的多少
C．物體所處的位置 D．物體的狀態

考點二：質量的測量與天平
【經典例題】3．（2020?寧波三模）用不等臂天平來稱量某物體，當物體放在左盤，右盤中加m1的砝碼天平平衡；若把同一物體放在右盤中時，要往左盤加m2的砝碼，天平平衡，那么，物體實際質量應是　 　。
4．（2019?衢州）托盤天平是一種精密測量儀器，某實驗室天平的配套砝碼及橫梁標尺如圖。
（1）小科發現砝碼盒中的砝碼已磨損，用這樣的砝碼稱量物體質量，測量結果將　 　。
（2）小科觀察銘牌時，發現該天平的最大測量值為200g，但他認為應為210g。你認為小科產生這種錯誤想法的原因是　 　。
（3）小江認為銘牌上最大測量值沒有標錯，但砝碼盒中10g的砝碼是多余的，而小明認為砝碼盒中所有的砝碼都是不可缺少的。你認為誰的觀點是正確的，并說明理由：　 　。
5．（2020?三明模擬）某同學調節托盤天平平衡時，發現指針停在分度盤的右側。要使天平平衡。應將橫梁右端的平衡螺母向　 　（左/右）移動；當他用天平測物體質量時，發現指針偏向分度盤的左側，這時應該在天平右盤中　 　（增加/減少）砝碼；當他在天平右盤中放入50g、20g和5g的砝碼各一個，并將游碼撥到如圖所示的位置時，指針恰好指在分度盤的中央，則被測物體的質量為　 　。

考點三：密度的計算
【經典例題】6．（2020?臺州模擬）有一個玻璃瓶質量為300g，裝滿水時總質量為800g，裝滿另一種液體時總質量為700g，
求：（1）這個瓶的容積是多少L？
（2）另一種液體的密度是多少kg/m3？
（3）這個瓶子裝滿密度為1.8×103kg/m3的硫酸后總質量是多少kg？
考點四：密度公式的應用
【經典例題】7．（2020?渠縣一模）兩支相同的試管裝入質量相等的兩種不同液體，如圖所示，它們液面齊平，甲、乙兩液體的密度相比（　　）
A．甲大 B．乙大 C．一樣大 D．無法比較
8．（2019?西湖區校級模擬）如圖甲所示，質量相同的a、b、c三種液體分別裝在三個相同的玻璃杯中，如圖乙是它們的質量與體積的關系圖象，三個杯子從左至右依次裝的液體種類是（　　）
A．bca B．acb C．abc D．bac
9．（2019?西湖區校級模擬）一輛轎車外殼用鋼板制作需要鋼材200kg，若保持厚度不變，改用密度鋼的的新型塑料制作，可使轎車質量減少　 　千克。
10．（2019?西湖區校級模擬）已知一個空瓶子裝滿水后的總質量為300g，在裝滿水的瓶子中放入一個小石塊，溢出水后其總成量為330g，取出石塊后，剩余的水和瓶子的總質量為280g。（不計取出石塊的過程中帶走的水）則石塊的質量為　 　g，石塊的密度為　 　g/cm3．（ρ水＝1.0×103kg/m3）
考點五：比熱容的概念及其計算
【經典例題】11．（2019?杭州）對于同一物態的某種物質，根據c＝得知（　　）
A．比熱容跟熱量成正比
B．比熱容跟質量成反比
C．比熱容跟溫度變化成反比
D．吸收或放出的熱量跟質量與溫度變化的乘積之比是個恒量
12．（2019?安居區校級二模）一杯水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），它表達的物理意義是　 　。若將此杯水倒掉一半，剩下半杯水的比熱容是　 　，若水凝固成冰則比熱容　 　（填“改變”或“不變”）。
13．（2019?西湖區校級模擬）如圖所示，隔著石棉網同時加熱兩規格相同的試管，試管中分別裝有質量相同、初溫均為20℃的煤油和水。用同一只酒精燈同時在兩只試管中同加熱的理由是　 　；若讓煤油和水的溫度都升高到30℃，則可采用的方法是　 　。
考點六：比熱容解釋簡單的自然現象
【經典例題】14．（2020?杭州）夏日晴朗的白天，在太陽光照射下，某海邊城市陸地與海面之間空氣流動示意圖（圖中箭頭表示空氣流動方向）合理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
參考答案與試題解析
一．質量及其特性（共2小題）
1．（2020?玉環市一模）如圖所示，質量為50千克的傘兵進行跳傘練習，在下落階段，他的質量（　　）
A．略小于50千克 B．等于50千克
C．略大于50千克 D．不能確定
【解答】解：質量決定于物體所含物質多少，與狀態無關，所以傘兵質量與運動狀態無關，下落過程中質量不會改變，仍然是50kg。
故選：B。
2．（2019?西湖區校級模擬）一個物體的質量大小取決于（　　）
A．物體的外部形狀大小 B．物體所含物質的多少
C．物體所處的位置 D．物體的狀態
【解答】解：質量是物體所含物質的多少，它是物體的一種屬性，它不隨著物體位置、形狀、狀態的改變而改變，故質量與物體的形狀、狀態、位置及溫度無關。
故選：B。
二．質量的測量與天平（共3小題）
3．（2020?寧波三模）用不等臂天平來稱量某物體，當物體放在左盤，右盤中加m1的砝碼天平平衡；若把同一物體放在右盤中時，要往左盤加m2的砝碼，天平平衡，那么，物體實際質量應是　　。
【解答】解：
如圖所示：
天平在水平位置平衡，設天平的左半段是l2，右半段是l1，
把物體m放在不等臂天平的左盤，右盤放m1砝碼，天平平衡，所以mgl2＝m1gl1﹣﹣①，
把物體m放在不等臂天平的右盤，左盤放m2砝碼，天平平衡，所以m2gl2＝mgl1﹣﹣②，
得：
＝，
解得：
m＝。
故答案為：。
4．（2019?衢州）托盤天平是一種精密測量儀器，某實驗室天平的配套砝碼及橫梁標尺如圖。
（1）小科發現砝碼盒中的砝碼已磨損，用這樣的砝碼稱量物體質量，測量結果將　偏大　。
（2）小科觀察銘牌時，發現該天平的最大測量值為200g，但他認為應為210g。你認為小科產生這種錯誤想法的原因是　小科以為天平的砝碼質量加上標尺最大刻度就是天平的量程　。
（3）小江認為銘牌上最大測量值沒有標錯，但砝碼盒中10g的砝碼是多余的，而小明認為砝碼盒中所有的砝碼都是不可缺少的。你認為誰的觀點是正確的，并說明理由：　小明的觀點正確，因為少了10g砝碼，運用其他砝碼及游碼無法完成某些200g以內的質量值的稱量
小江的觀點也正確，將小明無法完成的質量換用“5g和待測物體一起放入右盤，其他砝碼放入左盤”的方法，同樣可以完成這些質量值的測量　。
【解答】解：
（1）砝碼磨損后，自身質量變小；當測量同一物體的質量時，需要增加砝碼或多移動游碼，才能使天平重新平衡，則測量結果大于物體實際質量。
（2）小科觀察銘牌時，發現該天平的最大測量值為200g，而由圖可知砝碼的總質量是205g，標尺的最大刻度是5g，所以小科以為天平的砝碼質量加上標尺最大刻度就是天平的量程；
即：小科產生這種錯誤想法的原因是他認為砝碼的總質量是205g，標尺的最大刻度是5g；
（3）當被測物體的質量為162g時，則需要的砝碼有100g、50g、10g，游碼需撥至標尺上的2g處，如果少了10g的砝碼，無法利用其他砝碼及游碼使天平平衡，無法測得其質量；
可知小明的觀點正確，因為少了10g砝碼，運用其他砝碼及游碼無法完成某些200g以內的質量值的稱量；
小江的觀點也正確，將小明無法完成的質量換用“5g和待測物體一起放入右盤，其他砝碼放入左盤”的方法，同樣可以完成這些質量值的測量。
故答案為：（1）偏大；
（2）小科以為天平的砝碼質量加上標尺最大刻度就是天平的量程；
（3）小明的觀點正確，因為少了10g砝碼，運用其他砝碼及游碼無法完成某些200g以內的質量值的稱量
小江的觀點也正確，將小明無法完成的質量換用“5g和待測物體一起放入右盤，其他砝碼放入左盤”的方法，同樣可以完成這些質量值的測量。
5．（2020?三明模擬）某同學調節托盤天平平衡時，發現指針停在分度盤的右側。要使天平平衡。應將橫梁右端的平衡螺母向　左　（左/右）移動；當他用天平測物體質量時，發現指針偏向分度盤的左側，這時應該在天平右盤中　增加　（增加/減少）砝碼；當他在天平右盤中放入50g、20g和5g的砝碼各一個，并將游碼撥到如圖所示的位置時，指針恰好指在分度盤的中央，則被測物體的質量為　78.4g　。
【解答】解：使用前，指針停在分度盤的右側應向左調節平衡螺母。
稱量時，指針偏向左，說明右盤質量小，應添加砝碼。
讀數時一定認清標尺上的分度值，所以物體的質量＝50g+20g+5g+3.4g＝78.4g
故答案：左；增加；78.4g。
三．密度的計算（共1小題）
6．（2020?臺州模擬）有一個玻璃瓶質量為300g，裝滿水時總質量為800g，裝滿另一種液體時總質量為700g，
求：（1）這個瓶的容積是多少L？
（2）另一種液體的密度是多少kg/m3？
（3）這個瓶子裝滿密度為1.8×103kg/m3的硫酸后總質量是多少kg？
【解答】解：（1）水的質量＝800g﹣300g＝500g，V瓶＝V水＝＝＝500cm3＝0.5L
（2）另一種液體的質量＝700g﹣300g＝400g，V液＝V瓶＝500cm3，ρ＝＝＝0.8g/cm3＝0.8×103kg/m3
（3）m＝ρV＝1.8×103kg/m3×0.5×10﹣3m3＝0.9kg＝900g，總質量＝900g+300g＝1200g＝1.2kg
答：（1）這個瓶的容積是0.5L，（2）另一種液體的密度0.8×103kg/m3，（3）總質量是1.2kg。
四．密度公式的應用（共4小題）
7．（2020?渠縣一模）兩支相同的試管裝入質量相等的兩種不同液體，如圖所示，它們液面齊平，甲、乙兩液體的密度相比（　　）
A．甲大 B．乙大 C．一樣大 D．無法比較
【解答】解：∵兩支試管裝的液體液面齊平，
由圖知，V甲＞V乙，
又∵m甲＝m乙，
∴根據ρ＝
可知ρ甲＜ρ乙。
故選：B。
8．（2019?西湖區校級模擬）如圖甲所示，質量相同的a、b、c三種液體分別裝在三個相同的玻璃杯中，如圖乙是它們的質量與體積的關系圖象，三個杯子從左至右依次裝的液體種類是（　　）
A．bca B．acb C．abc D．bac
【解答】解：
（1）如圖乙，取相同體積的三種液體V，可得質量關系ma＞mb＞mc，由ρ＝可知ρa＞ρb＞ρc；
（2）在圖乙中，三種液體的質量相同，而ρa＞ρb＞ρc，由V＝可知Va＜Vb＜Vc，
所以左邊燒杯液體為b，中間為c，右邊為a，
三個杯子從左至右依次裝的液體種類：b、c、a。
故選：A。
9．（2019?西湖區校級模擬）一輛轎車外殼用鋼板制作需要鋼材200kg，若保持厚度不變，改用密度鋼的的新型塑料制作，可使轎車質量減少　180　千克。
【解答】解：
若保持厚度不變，則轎車外殼體積不變，設其大小為V，
新型塑料的密度ρ＝ρ鋼，
由ρ＝得新型塑料的質量：
m塑＝ρ塑V＝ρ鋼V＝m鋼＝×200kg＝20kg，
減小的質量：
△m＝200kg﹣20kg＝180kg。
故答案為：180。
10．（2019?西湖區校級模擬）已知一個空瓶子裝滿水后的總質量為300g，在裝滿水的瓶子中放入一個小石塊，溢出水后其總成量為330g，取出石塊后，剩余的水和瓶子的總質量為280g。（不計取出石塊的過程中帶走的水）則石塊的質量為　50　g，石塊的密度為　2.5　g/cm3．（ρ水＝1.0×103kg/m3）
【解答】解：石塊的質量：
m＝m溢總﹣m剩＝330g﹣280g＝50g，
石塊排開水的質量：
m排＝m總﹣m剩＝300g﹣280g＝20g，
由ρ＝可得，石塊的體積：
V＝V水＝＝＝20cm3，
石塊的密度：
ρ＝＝＝2.5g/cm3。
故答案為：50；2.5。
五．比熱容的概念及其計算（共3小題）
11．（2019?杭州）對于同一物態的某種物質，根據c＝得知（　　）
A．比熱容跟熱量成正比
B．比熱容跟質量成反比
C．比熱容跟溫度變化成反比
D．吸收或放出的熱量跟質量與溫度變化的乘積之比是個恒量
【解答】解：比熱容是物質的一種特性，是物質本身的固有的屬性。與物質的種類有關、與物質的狀態有關。對同一物態的某種物質而言，吸收或放出的熱量跟質量與溫度的變化的乘積之比是一衡量，即比熱容。故A、B、C不正確，D正確。
故選：D。
12．（2019?安居區校級二模）一杯水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），它表達的物理意義是　1kg的水每升高1℃吸收的熱量為4.2×103J　。若將此杯水倒掉一半，剩下半杯水的比熱容是　4.2×103J/（kg?℃）　，若水凝固成冰則比熱容　改變　（填“改變”或“不變”）。
【解答】解：根據比熱容的定義可以知道，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），它表達的物理意義是：1kg的水每升高1℃吸收的熱量為4.2×103J；將此杯水倒掉一半，水的比熱容不變。
水凝固成冰以后，狀態改變，冰的比熱容為2.1×103J/（kg?℃），所以若水凝固成冰則比熱容改變。
故答案為：1kg的水每升高1℃吸收的熱量為4.2×103J；4.2×103J/（kg?℃）；改變。
13．（2019?西湖區校級模擬）如圖所示，隔著石棉網同時加熱兩規格相同的試管，試管中分別裝有質量相同、初溫均為20℃的煤油和水。用同一只酒精燈同時在兩只試管中同加熱的理由是　在相同的時間內，水和煤油吸收的熱量相同　；若讓煤油和水的溫度都升高到30℃，則可采用的方法是　水的質量小于煤油的質量　。
【解答】解：（1）用同一個酒精燈加熱，兩試管的規格相同，目的是在相同的時間內，水和煤油吸收的熱量相同；
（2）水的比熱容比煤油的大，由Q＝cm△t可知，在吸收相同熱量時，要使升高的溫度的相同，須使水的質量小于煤油的質量。
故答案為：在相同的時間內，水和煤油吸收的熱量相同；水的質量小于煤油的質量。
六．比熱容解釋簡單的自然現象（共1小題）
14．（2020?杭州）夏日晴朗的白天，在太陽光照射下，某海邊城市陸地與海面之間空氣流動示意圖（圖中箭頭表示空氣流動方向）合理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：
因為水的比熱容比泥土、沙石的比熱容大，白天，太陽照射下陸地和海水吸收相同的熱量，海水溫度上升慢；陸地吸熱后，溫度上升快，熱空氣上升，空氣從海洋吹向陸地，形成海風，高空的空氣從陸地吹向海洋，故A圖正確。
故選：A。

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