第六章 质量与密度 章末过关训练
一、单项选择题
1.感受身边的物理——质量为1.5 kg的物体最可能是( )
A.一个乒乓球 B.一只母鸡
C.一张桌子 D.一头牛
2.关于物质的密度,下列说法正确的是 ( )
A.一罐氧气用掉一部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变
B.一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大
C.一支粉笔用掉一部分后,它的体积变小,密度变小
D.一块冰熔化成水后,它的体积变小,密度变大
3.下列测量方案中,最合理的是( )
A.测小铁块密度:用装有适量水的量筒测体积后,再用天平测质量
B.测正方体小木块密度:用天平测质量后,再用刻度尺测边长并计算体积
C.测小砖块密度:用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积
D.测比赛用铅球密度:用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积
4.甲、乙、丙三个完全相同的杯子里装有水,把质量相同的实心铅块、铜块、铁块(ρ铅>ρ铜>ρ铁)依次放在三个杯子中,水面恰好相平(水没有溢出)。原来装水最多的是( )
A.甲杯 B.乙杯
C.丙杯 D.原来装水一样多
5.甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系如图所示。ρ甲、ρ乙、ρ丙、ρ水分别代表甲、乙、丙三种物质和水的密度,据图可知( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙,且ρ丙>ρ水
B.ρ丙>ρ乙>ρ甲,且ρ丙=ρ水
C.ρ甲>ρ乙>ρ丙,且ρ丙<ρ水
D.ρ乙>ρ甲>ρ丙,且ρ丙>ρ水
6.某同学做完“测量液体密度”的实验后,进行了操作总结和新的探索。没有量筒,只用天平、玻璃瓶、水,也能测出某种未知液体的密度。他先测出空瓶的质量和装满水时的总质量分别为32.2 g和132.2 g。再用这只玻璃瓶装满待测液体后,天平示数如图所示,已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3。以下说法正确的是 ( )
A.测量时用手直接在右盘中加减砝码
B.测量时为使横梁平衡,可移动平衡螺母
C.待测液体的密度是0.8×103 kg/m3
D.待测液体的密度是0.9×10 3 kg/m3
7.卖散装米酒和酱油的某商店,用如图所示的竹筒状容器来量取米酒或酱油,装满对应的商品质量都是250 g,已知ρ米酒=0.9 g/cm3,ρ酱油=1.2 g/cm3,下列说法正确的是 ( )
A.甲容器是量取米酒的
B.若两个容器均装满酱油,所装酱油质量相同
C.甲容器的容积与乙容器的容积之比是2∶3
D.若两容器均装满米酒,乙比甲多装62.5 g
8.以下是测定菜籽油密度的实验步骤:(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m;(2)在矿泉水瓶中装满水,用天平测出总质量m1;(3)在矿泉水瓶中装满菜籽油,用天平测出总质量m2;(4)将菜籽油全部倒入量筒中,用量筒测出矿泉水瓶里所盛菜籽油的体积V1;(5)将菜籽油倒入量筒中,测出剩余菜籽油和瓶的总质量m3;(6)读出量筒中菜籽油的体积V2;(7)计算菜籽油的密度。有三个实验小组分别选用其中部分实验步骤测量出菜籽油的密度,并写出表达式:①ρ=ρ水;②ρ=;③ρ=。你认为比较合理的表达式有(ρ水为已知) ( )
A.①②③ B.①③
C.②③ D.①②
二、填空题
9.如图甲所示为商店里使用的某种台秤,其工作原理与天平相同。使用时,先将游码移至左端零刻度线处,若发现秤杆右端上翘,则调零螺丝应向________(选填“左”或“右”)旋动才能使秤杆平衡;现用该台秤称某物体的质量,通过在槽码盘中添加槽码和移动游码使秤杆平衡,所加的槽码和游码的位置如图乙所示,则该物体的质量为________kg。
10.物体中含有________的多少叫做质量,用符号________表示。质量的国际单位是________,用符号________来表示。质量的常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。质量单位间的换算关系是:1 t=________kg,1 kg=________g,1 g=________mg。
11.完成下列单位的换算。
(1)氯原子的质量是1.7×10-27 kg= g。
(2)一块巨石的质量是0.6 t= kg。
(3)一根大头针的质量大约为80 mg= kg。
12.使用托盘天平测量铜块的质量时,在调节平衡螺母使天平保持水平平衡后,某同学才发现标尺上的游码处于如图甲所示位置。将铜块放在天平的左盘,在天平的右盘中添加砝码,当右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示时,天平再次平衡,则铜块的质量是_________g。
13.某医院,病人需要冰块进行物理降温,取450 g水凝固成冰后使用,其体积比原先水的体
积 (选填“增大”或“减小”)了 cm3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ冰=0.9×103 kg/m3)
14.现有由同一种材料做成的四个正方体A、B、C、D,其中有一个是空心的,它们的边长和质量如图所示,空心的是________,这种材料的密度是________g/cm3。
15.如图甲所示,冰块熔化成水,物质的状态发生了变化,其质量________;如图乙所示,泥团被捏成小动物,物体的形状发生了变化,其质量__________;如图丙所示,食物被航天员带到太空后,其质量__________(前三空均选填“变大”“变小”或“不变”)。由此说明物体的质量不随物体的__________、__________、__________的变化而变化。
16.用密度为2.7×103 kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体,要求它们的边长分别为0.1 m、0.2 m和0.3 m。制成后经质量检验员称得它们的实际质量分别为3 kg、21.6 kg和54 kg。质量检验员指出:有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品。则甲为 ,乙为 ,丙为 。(均选填“合格品”“次品”或“废品”)
17.如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球体积相等,放在已调平的天平上后,天平再次平衡,则制成甲、乙两种球的物质密度之比为 。
三、实验题
18.小明测量一种易溶于水且形状不规则的固体小颗粒的密度,以下是测量的部分方法和结果。
(1)用调节好的天平测量小颗粒的质量,当天平平衡时,砝码质量和游码位置如图所示,则小颗粒的质量是________g。
(2)因小颗粒易溶于水,小明同学采用如图所示的方法测量体积,他所用量筒的分度值是________mL。
(3)该物质的密度是________g/cm3。
(4)在步骤C中,没有充分摇动就抹平表面读数,则测出的密度比实际值偏______________(选填“大”或“小”)。
19.石英粉是重要的化工原料,小明想知道石英粉的密度,可是身边只有天平,聪明的小明经过认真思考,利用天平(含砝码)、一个玻璃杯、足量的水,就完成了测量石英粉密度的实验。(ρ水已知)
下面是小明设计的实验步骤,请你帮他补充完整。
(1)用天平测出空玻璃杯的质量m0。
(2)在玻璃杯中装满石英粉,测出_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用已知量和测量量对应的字母写出石英粉密度的表达式:ρ粉=______________。
20.实验室用的托盘天平,砝码盒中常配备的砝码规格有:100 g、50 g、20 g、10 g、5 g。现要测量一物体的质量(约为70 g)。
(1)调节横梁平衡:将天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,指针就开始摆动。稳定后,指针指在分度盘的位置如图甲所示,则接下来的调节过程是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)调节天平横梁平衡后,将物体放在左盘中,用镊子由大到小在右盘中加减砝码……当放入5 g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,如图乙所示。则接下来的操作是____________________________________________,直到横梁恢复平衡。
四、计算题
21.一个容器盛满水时的总质量为450 g,若将150 g小石子投入容器中,溢出水后再称量,其总质量为550 g,问:
(1)小石子的体积为多大?
(2)小石子的密度为多大?
22.某同学用天平、玻璃瓶和水来测量某种液体的密度,测得空瓶的质量为25.4 g,瓶中装满水后总质量为47.4 g,将瓶中水全部倒出并装满待测液体后总质量为51.8 g。求:(水的密度为1.0×103 kg/m3)
(1)玻璃瓶的容积。
(2)待测液体的密度。
参考答案
一、单项选择题
1.B
2.D
【解析:】 一罐氧气用掉一部分后,罐内氧气的质量变小,但体积不变,由ρ=可知密度变小,故A错误;
一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,体积变大,由ρ=可知密度变小,故B错误;
一支粉笔用掉一部分后,它的体积变小,质量成倍变小,由ρ=可知密度不变,故C错误;
一块冰熔化成水后,它的体积变小、质量不变,由ρ=可知密度变大,故D正确。
3.B
4.A
【解析:】 由题意知,ρ铅>ρ铜>ρ铁,由体积公式V=可知,当三种金属的质量相同时,密度越大的体积越小,故三者的体积关系是V铅<V铜<V铁。由于物体放入杯子后,水面恰好相平,则说明原来装水最少的,放入的是体积最大的铁块;原来装水最多的,放入的是体积最小的铅块。即原来装水最多的杯子是甲杯。
5.C
【解析:】 由图象可知,当V甲=V乙=V丙时,m甲>m乙>m丙,由m=ρV得,ρ甲>ρ乙>ρ丙;
由图可知,当乙的质量为20 g时,它的体积是20 cm3,
则乙的密度ρ乙===1 g/cm3,
所以乙的密度等于水的密度,甲的密度大于水的密度,丙的密度小于水的密度。
6.C
【解析:】 用天平称量物体质量时,不能用手向右盘中加减砝码,要用镊子,故A错误。
测量时为使横梁平衡,可通过增减砝码和调节游码,不能移动平衡螺母,故B错误。
水的质量:m水=m总1-m瓶=132.2 g-32.2 g=100 g,
水的体积:V水===100 cm3,
待测液体的体积:V液=V水=100 cm3;
由图知玻璃瓶装满待测液体后总质量为m总=100 g+10 g+2.2 g=112.2 g,
待测液体的质量:m液=m总2-m瓶=112.2 g-32.2 g=80 g,
待测液体的密度:ρ===0.8 g/cm3,故C正确,D错误。
7.D
【解析:】 酱油的密度大于米酒的密度,由ρ=可知,质量相同时,酱油的体积小于米酒的体积,所以甲容器是量取酱油的,故A错误;由图可知,乙容器的容积大于甲容器的容积,由m=ρV可知,若两个容器均装满酱油,所装酱油的质量不相同,故B错误;由图可知,甲、乙容器装满酱油和米酒时,所装液体的质量均为250 g,由ρ=可得,甲容器的容积与乙容器的容积之比:====,故C错误;甲容器的容积:V甲=== cm3,甲容器装满米酒时米酒的质量:m'=ρ米酒V甲=0.9 g/cm3× cm3=187.5 g,所以两容器均装满米酒时,乙比甲多装Δm=m-m'=250 g-187.5=62.5 g,故D正确。
8.B
【解析:】 (1)由实验步骤可知,若不用量筒,可选用步骤(1)(2)(3)(7)测量菜籽油的密度,则水的质量:m水=m1-m,菜籽油的质量:m油=m2-m,菜籽油的体积:V油=V水==,菜籽油的密度:ρ===ρ水,故表达式①合理。
(2)若用V1表示菜籽油的体积,则一定是将菜籽油全部倒入量筒中测量体积,即选用步骤(1)(3)(4)(7)进行测量;
菜籽油的质量:m油=m2-m,菜籽油的体积:V油=V1,菜籽油的密度:ρ==。该方案中,将菜籽油全部倒入量筒中测量体积,会有部分菜籽油附着在矿泉水瓶的内壁上,使得体积测量值V1偏小,由ρ=可知,计算出的菜籽油密度偏大,故表达式②不合理。
(3)若用V2表示菜籽油的体积,则应先测量矿泉水瓶与菜籽油的总质量,将部分菜籽油倒入量筒测量体积,再测量剩余菜籽油与矿泉水瓶的总质量,即选用步骤(3)(5)(6)(7)进行测量;
量筒中菜籽油的质量:m油=m2-m3,量筒中菜籽油的体积:V油=V2,菜籽油的密度:ρ==,故表达式③合理。
二、填空题
9.右 3.2
【解析:】 本题考查台秤的使用。使用时,先将游码移至左端零刻度线处,若发现秤杆右端上翘,说明右端轻,左端重,调零螺丝应向轻的一方旋动即向右旋动。物体的质量m=2 kg+1 kg+0.2 kg=3.2 kg。
10.物质 m 千克 kg 103 103 103
11.(1)1.7×10-24 (2)600 (3)8×10-5
12.51.8
【解析:】 在使用天平前,应将标尺上的游码拨到标尺左端零刻度线后,再调节平衡螺母使横梁平衡。在测量铜块质量前,游码位于标尺的0.6 g处时天平调节平衡了,此时左盘中未放置任何物体,即物体的质量为0时,天平已经有了示数,为0.6 g,故用该天平测量物体质量时,测出的数值比物体的实际质量大0.6 g。在天平左盘放置铜块,通过添加砝码、移动游码使天平平衡,根据图乙可知此时天平的读数为m=52.4 g,故所测量铜块的实际质量为m铜=52.4 g-0.6 g=51.8 g。
13.增大 50
14.C 5
【解析:】 四个正方体的密度依次为ρA===5 g/cm3,ρB===5 g/cm3,ρC==≈3.89 g/cm3,ρD===5 g/cm3,
由计算可知,这种材料的密度是5 g/cm3,只有C正方体与其他正方体的密度不同,故C是空心的。
15.不变 不变 不变 物态 形状
位置
16.次品 合格品 废品
【解析:】 由密度公式ρ=,分别求出三个正方体的密度:
ρ甲===3×103 kg/m3,
ρ乙===2.7×103 kg/m3,
ρ丙===2×103 kg/m3,
与铝的密度相比较可知:甲为次品,乙为合格品,丙为废品。
17.3∶1
【解析:】 由天平平衡可知,天平左右两侧的质量相等,根据公式m=ρV可得,2ρ甲V+ρ乙V=ρ甲V+4ρ乙V,整理得ρ甲∶ρ乙=3∶1。
三、实验题
18.(1)168 (2)10 (3)2.8 (4)小
【解析:】 (1)砝码的质量是165 g,游码所示的质量是3 g,所以小颗粒的质量是165 g+3 g=168 g。
(2)由图可知,100 mL到200 mL之间有10个小格,则他所用量筒的分度值为10 mL。
(3)由图A可知细铁砂的体积是90 cm3,由图C可知小颗粒与细铁砂的总体积是150 cm3,所以小颗粒的体积是150 cm3-90 cm3=60 cm3;
该物质的密度是ρ===2.8 g/cm3。
(4)当细铁砂未充满小颗粒的空隙时,测量的小颗粒与细铁砂的总体积变大,由密度公式ρ=可知测出的小颗粒的密度值变小。
19.(2)玻璃杯和石英粉的总质量m1
(3)将石英粉倒出,在玻璃杯中装满水,测出玻璃杯和水的总质量m2
(4)ρ水
【解析:】 由于本实验缺量筒,无法直接测出石英粉的体积,因此,可考虑借助已知密度的水,采用等体积替代的方法,通过求玻璃杯中装满水时水的体积,从而得出玻璃杯中装满石英粉时石英粉的体积;而石英粉的质量则为玻璃杯中装满石英粉时的总质量减去空杯的质量;最后利用密度公式推导出石英粉密度的表达式。
20.(1)用镊子将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动
(2)先用镊子将5 g砝码取下,再调节游码在标尺上的位置
【解析:】 (1)首先把天平放在水平桌面上,由图甲可知,指针右偏,接下来的调节过程是用镊子将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动。
(2)调节天平横梁平衡后,将物体放在左盘中,用镊子由大到小在右盘中加减砝码,当放入5 g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧。则接下来的操作是先用镊子将5 g砝码取下,再调节游码在标尺上的位置。
四、计算题
21.(1)由题意知,溢出水的质量:
m水=450 g+150 g-550 g=50 g;
所以,溢出水的体积:
V水===50 cm3;
小石子的体积:V石=V水=50 cm3。
(2)石子的密度:ρ石===3 g/cm3。
22.(1)玻璃瓶中装满水时,水的质量:
m水=m2-m1=47.4 g-25.4 g=22 g,
玻璃瓶的容积:V=V水===22 cm3。
(2)玻璃瓶中装满待测液体时,待测液体的质量:
m液=m3-m1=51.8 g-25.4 g=26.4 g,
待测液体的体积:V液=V=22 cm3,
待测液体的密度:ρ液===1.2 g/cm3。