物质的密度
一、单选题
1.小科利用天平和量杯测量了液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到了几组数据并绘出了m—V图像。下列说法正确的是( )
A. 量杯质量为40g B. 该液体密度为1.25g/cm3
C. 量杯质量为20g D. 80cm3该液体的质量为100g
2.学习密度知识后,小明用实验测量某品牌酸奶的密度,其操作步骤及流程如图,则下列说法错误的是( )
A. 空烧杯的质量为40g B. 量筒中酸奶的质量为112.4g
C. 量筒中酸奶的体积为100cm3 D. 按如图步骤测出的酸奶的密度偏大
3.某同学在研究物质密度时,对某种固体的密度和体积的关系作出如图实线所示的图像。有关该图像说法如下:①该固体的密度为2.0×103千克/米3:②图中所围S的面积表示相应体积该固体的质量:③该固体的密度不随体积的增大而变化:④当该固体的体积为3厘米3时,它的质量为2克。上述说法中正确的有( )
A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②④
4.下表给出了在常温常压下一些物质的密度,阅读后请判断下面一些结论,其中正确的是( )
物质 密度/(kg m-3) 物质 密度/(kg m-3)
纯水 1.0×103 冰 0.9×103
煤油 0.8×103 干松木 0.5×103
酒精 0.8×103 铜 8.9×103
水银 13.6×103 铅 11.3×103
A. 固体的密度都比液体的大 B. 不同的物质,密度一定不同
C. 同种物质在不同状态下,其密度不同 D. 质量相等的实心铜块和实心铅块,铜块的体积比铅块小
5.某同学在测量某液体密度时,将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,左侧容器盛有密度己知的液体,右侧容器盛有待测液体。先用抽气机抽出U 形管内部分空气,再关闭阀门K,如图所示。下列操作中首先要做的是( )
A. 应保持两容器内液面相平 B. 尽可能将管内空气抽出
C. 用刻度尺测量h1和h2 D. 调节阀门K,改变h1和h2
6.一瓶矿泉水喝去半瓶,则剩下的半瓶矿泉水( )
A. 质量减半,密度减半 B. 质量减半,密度不变
C. 体积减半,密度减半 D. 质量、体积、密度均减半
7.对于同种物质而言,关于密度的公式: = ,下列说法正确的是( )
A. ρ与m成正比 B. ρ与m、v没有关系,是个定值
C. ρ与v成反比 D. ρ与m成正比,ρ与v成反比
8.铜的密度是8.9×103千克/米3 , 它表示( )
A. 每立方米铜的密度是8.9×103千克/米3 B. 每立方米铜的质量是8900千克/米3
C. 每立米铜的质量是8.9克 D. 每立方米铜的质量是8.9×103千克
9.学习了密度知识后,李红想测出项坠密度。设计如下实验:①把托盘天平放在桌面上,游码移到称量标尺零刻度线处,调节平衡螺母使横梁平衡;②将项坠浸没在量筒内的水中,读出此时液面示数;③将项坠放在左盘中,往右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡,读出质量;④在量筒内倒入适量的水,读出此时液面示数;⑤根据实验数据计算项坠的密度。测量项坠密度的实验顺序正确的是( )
A. ①③④②⑤ B. ①④②③⑤ C. ①②③④⑤ D. ①②④③⑤
10.如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,此时天平平衡。则制成甲、乙两种球的物质密度之比为( )
A. 3∶4 B. 4∶3 C. 2∶1 D. 1∶2
11.实验室里常用悬重法测蜡块的密度,如图所示,量筒内原来水的体积为V0 , 只浸没入重物时,量筒内水与重物总体积为V1 , 将蜡块及重物全浸入水中后,量筒水面所示总体积为V2 , 已知蜡块的质量为m,则蜡块的密度为( )
A. B. C. D.
12.a、b是两个由同种材料制成的金属球,它们的质量分别为128克、60克,体积分别为16厘米3、12厘米3。在这两个金属球中,如果有一个是实心的,那么( )
A. 这个实心球是a,金属的密度是5克/厘米3 B. 这个实心球是a,金属的密度是8克/厘米3
C. 这个实心球是b,金属的密度是5克/厘米3 D. 这个实心球是b,金属的密度是8克/厘米3
二、填空题
13.在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m-V图像,则该液体密度为 kg/m3。
三、解答题
14.国内成品油第24次调价窗口再次开启。受产油国15年来首次联手减产影响国内油价将迎来第九次上调。从国家发改委获悉,汽油每吨将上调435元。已知汽油密度0.8×103kg/m3 , 请你回答:
(1)汽油密度0.8×103kg/m3 , 它表示的意义:________。
(2)一辆普通轿车的油箱容积为50升,最多能装多少千克汽油?
(3)车主加满一箱汽油将多花多少元?
四、实验探究题
16.学完密度的知识后,小明和小李想知道陶瓷片的密度,于是到实验室,用器材进行了测量。
(1).小李想利用手中的器材测量陶瓷片的密度,发现陶瓷片无法放人量筒中测量体积,思考后采取了以下方法进行测量:
①用调节好的天平测量瓷片的质量,所用砝码的个数和游码的位置如图1所示;
②往烧杯中加人适量的水,把瓷片浸没,在水面到达的位置上作标记,然后取出瓷片;
③先往量筒装人40mL的水,然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒里剩余水的体积如图3所示。
④用密度公式计算出瓷片的密度ρ为 g/cm3 (保留小数点后两位)。
(2).根据以上步骤,小明认为小李同学测出的瓷片密度值误差较大,你认为该密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。理由是: 。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】根据m总=m杯+m液 , 结合密度公式m=ρV列出方程计算即可。
【解答】根据图像可知,当液体体积为20cm3时,总质量为40g;当液体体积为800cm3时,总质量为100g;
根据m总=m杯+m液得到:40g=m杯+ρ×20cm3 ①;
100g=m杯+ρ×80cm3 ②;
①②联立解得:m杯=20g,ρ=1g/cm3 , 故C正确,而A、B错误;
80cm3该液体的质量为:100g-20g=80g,故D错误。
故选C。
2.【答案】 B
【解析】【分析】(1)物体的质量=砝码质量+游码质量;
(2)根据乙图读出烧杯和酸奶的总质量,然后根据酸奶质量=总质量-烧杯质量计算即可;
(3)根据量筒示数得到酸奶的体积;
(4)将烧杯中的酸奶倒入量筒时,由于烧杯壁上会残留部分酸奶,因此测得的酸奶体积偏小,根据密度公式可知,酸奶质量不变,那么密度增大。
【解答】A.根据甲图可知,空烧杯的质量为:20g+20g=40g,故A正确不合题意;
B.根据乙图可知,烧杯和酸奶的总质量为:50g+100g+2.4g=152.4g,那么酸奶的质量为:152.4g-40g=112.4g,因为烧杯壁会残留部分酸奶,所以量筒中酸奶的质量减小了,小于112.4g,故B错误符合题意;
C.量筒的分度值为10mL,那么量筒中酸奶的体积为100cm3,故C正确不合题意;
D.按如图步骤测出的酸奶密度偏大,故D正确不合题意。
故选B。
3.【答案】 A
【解析】【分析】(1)根据图像确定物质密度,然后换算单位即可;
(2)将长方形的面积公式与密度公式进行比较即可;
(3)根据图像分析密度和体积的关系;
(4)已知密度和体积根据公式m=ρV计算即可。
【解答】 ①根据图像可知,该固体的密度为2.0g/cm3=2.0×103kg/m3, 故①正确;
②图中所围图形为长方形,根据长方形的面积S=ab=ρV;而根据密度公式可知,物质的质量m=ρV,故②正确;
③该固体的密度不随体积的增大而变化,故③正确;
④当该固体的体积为3cm3时,它的质量为:m=ρV=2.0g/cm3×3cm3=6g,故④错误。
那么正确的是①②③。
故选A。
4.【答案】 C
【解析】【分析】(1)将表格中的固体密度与液体密度比较得出结论;
(2)观察表格中数据,看看是否有密度相同的物质存在;
(3)比较冰和水,可得到同种物质不同状态密度的关系;
(4)根据公式可知,质量相等的物质,密度大的体积小。
【解答】A.干松木是固体,酒精是液体,但是干松木的密度小于酒精的密度,所以固体的密度不一定大于液体的密度,故A错误;
B.煤油和酒精是不同物质,但它们的密度相同,故B错误;
C.冰和水是同种物质,但是它们的密度不同,所以同种物质在不同状态下,其密度不同,故C正确;
D.根据公式可知,质量相等的实心铜块和实心铅块,因为铜的密度小,所以铜块的体积比铅块大,故D错误。
故选C。
5.【答案】 C
【解析】【分析】当液柱静止时,玻璃管内封闭气体的压强、液柱压强和大气压强的关系为:p大气=p内+p液 , 据此得到两边液柱压强的大小,最后根据液体压强公式p=ρ液gh列出方程,计算待测液体的密度即可。
据此分析解答。
【解答】当液柱静止时,
玻璃管内封闭气体的压强、液柱压强和大气压强的关系为:p大气=p内+p液;
因为大气压强和封闭气体压强相等,
所以液柱压强相等,
即p1=p2;
ρ1gh1=ρ2gh2;
解得:;
根据上式可知,接下来应该用刻度尺测量h1和h2的数值。
故选C。
6.【答案】 B
【解析】【分析】(1)密度是物质本身的一种性质,与质量和体积无关,只与物质的种类和状态有关;
(2)根据公式m=ρV可知,同种液体,当体积减小时,它的质量也减小。
据此分析即可。
【解答】一瓶矿泉水喝去半瓶,水的种类和状态没有变化,因此它的密度不变;因为水的体积减半,根据公式m=ρV可知,水的质量减半。
故选B。
7.【答案】 B
【解析】【分析】密度是物质本身的一种性质,它只与物质的种类、状态和温度有关,与自身的质量和体积无关,据此分析即可。
【解答】1kg水和1g水的密度相同,1m3的水和1cm3的水密度相同,这足以说明同种物质,密度ρ与质量m、体积V都没有关系。
故选B。
8.【答案】 D
【解析】【分析】物质密度的物理意义为:1立方米的某种物质的质量是多少千克,根据这个格式分析铜的密度的物理意义即可。
【解答】铜的密度是8.9×103千克/米3 , 它表示每立方米铜的质量是8.9×103千克,注意最后不能再有体积单位米3。
故选D。
9.【答案】 A
【解析】【分析】先用天平测出该物质的质量,再用量筒(量杯)测出该物质的体积,然后根据密度公式求出它的密度。
【解答】据上面的分析可知,先后顺序是:①把托盘天平放在桌面上,游码移到称量标尺刻度线处,调节平衡螺母使横梁平衡;③将项坠放在左盘中,往右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡,读出质量;④在量筒内倒入适量的水,读出此时液面示数;②将项坠浸没在量筒内的水中,读出此时液面示数;⑤根据实验数据计算项坠的密度。
故答案为:A。
10.【答案】 C
【解析】【分析】根据天平平衡时左右质量相等,根据质量相同列出等式,因为体积V均相同,可约去体积,再进行整理,即可得出两种球的密度关系。
【解答】天平左右两侧的质量相等,2m甲+m乙=m甲+3m乙 , 根据公式m=ρV可得,2ρ甲V+ρ乙V=ρ甲V+3ρ乙V,整理得ρ甲:ρ乙=2:1。
故答案为:C。
11.【答案】 C
【解析】【分析】解题关键是密度公式的应用和量筒的读数,重点是求蜡块的体积:量筒前后两次读数之差就是蜡块的体积,根据公式可求蜡块的密度.
【解答】蜡块的体积:V=V2-V1;蜡块的密度为.故答案为C.
12.【答案】 B
【解析】【分析】已知a和b的质量和体积,根据密度公式分别计算a、b两个金属球的密度,比较两者的密度大小可以判断.
【解答】a球的密度ρa===8g/cm3 , b球的密度ρb===5g/cm3 , 空心的物体密度较小,因此a球是实心的。故答案为B。
二、填空题
13.【答案】 1000
【解析】【分析】烧杯的总质量等于烧杯和液体质量的和,结合公式m=ρV,取出其中的两组数据列出方程组计算即可。
【解答】根据图像可知,当液体体积为20cm3时,总质量为40g;当液体体积为80cm3时,总质量为100g;
根据m总=m烧杯+m液得到:
40g=m烧杯+ρ×20cm3 ①;
100g=m烧杯+ρ×80cm3 ②;
解得:m烧杯=20g,ρ=1g/cm3=103kg/m3。
三、解答题
14.【答案】 (1)每立方米汽油的质量是800千克
(2)一箱汽油的质量m=ρV=0.8×103kg/m3×(50×10-3m3)40kg;
(3)1千克汽油上调的钱数;
一箱汽油多花的钱数:0.435元/kg×40kg=17.4元。
【解析】【分析】(1)密度的物理意义为:每立方米的某种物质的质量是多少千克。
(2)根据公式m=ρV计算一箱汽油的质量;
(3)首先根据计算出1千克汽油上调的钱数,再与一箱汽油的质量相乘即可。
【解答】(1)汽油密度0.8×103kg/m3 , 它表示的意义:每立方米汽油的质量是800千克。
(2)一箱汽油的质量m=ρV=0.8×103kg/m3×(50×10-3m3)40kg;
(3)1千克汽油上调的钱数;
一箱汽油多花的钱数:0.435元/kg×40kg=17.4元。
四、实验探究题
16.【答案】 (1)2.29
(2)偏小;陶瓷片带出一些水,导致陶瓷片的体积偏大
【解析】【分析】(1)读取天平结果时,应先加砝码,再加游码,并注意分清标尺上的分度值。
(2)计算的密度可使用公式。
【解答】(1)天平的分度值为0.2g,瓷片的质量为:m=20g+10g+2g=32g,图3中量筒的分度值为2cm3 , 量筒中剩余水的体积为26cm3 , 瓷片的体积为V=40cm3-26cm3=14cm3 , 瓷片的密度为:。
(2)取出瓷片时,瓷片上会沾有一部分水,使得倒入量筒中水的体积会偏大,即水的体积大于瓷片的体积,由P=mv可知,密度测量值会偏小。
故答案为:(1)2.29(2)偏小;陶瓷片带出一些水,导致陶瓷片的体积偏大