第五章 时间:40分钟 分值:100分]
一、选择题(每题3分,共30分)
1.对中物体的质量进行估测,不符合实际的是 ( )
2.下列现象中物体的质量发生变化的是 ( )
A.铁水凝固成铁块 B.将一块矿石由地球运到太空
C.菜刀被磨光以后 D.将铁丝用拔丝机拉长
3.如图所示,李师傅开着一辆洒水车在水平路面上匀速前进,随着车厢内的水不断被洒出,下列物理量中不变的是 ( )
A.车厢内水的质量 B.车厢内水的体积
C.车厢内水的密度 D.车和水的总质量
4.小聪同学对比“测物质密度”和“探究物质的质量与体积的关系”两个实验后,认为:
①所测的物理量相同;
②测量的工具相同;
③需多次测量的目的不同。
他的判断正确的是 ( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
5.有一个金属块,从外观上很难认出是哪种金属,现测得它的体积和质量分别为5.4 cm3、48 g,请你通过下表鉴别它是什么金属 ( )
物质 铅 铝 铜 铁
密度/(kg·m-3) 11.3×103 2.7×103 8.9×103 7.9×103
A.铝 B.铜 C.铅 D.铁
6.下表给出了在常温、常压下一些物质的密度,阅读后请判断下面的结论中正确的是 ( )
物质 纯水 冰 煤油 干松木 酒精 铜 汞 铅
密度/(kg·m-3) 1.0×103 0.9×103 0.8×103 0.5×103 0.8×103 8.9×103 13.6×103 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.冰化成水后,质量变大,密度变大
D.质量相等的实心铜块和干松木,铜块的体积比干松木的体积小
7.甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像如图所示,由图像可知 ( )
A.体积相等时,甲的质量大 B.质量相等时,乙的体积大
C.甲的密度比乙的密度大 D.乙的密度为1.25×103 kg/m3
8.如图所示,由不同物质制成的甲、乙两个实心球的体积相等,此时天平平衡。则制成甲、乙两个球的物质密度之比为 ( )
A.3∶4 B.4∶3 C.2∶1 D.1∶2
9.“全碳气凝胶”固体材料是我国科学家研制出的迄今为止世界上最“轻”的材料,其坚固耐用程度不亚于高强度的合金材料,能承受1400 ℃的高温,而密度只有3 kg/m3。已知某飞机采用密度为6×103 kg/m3的高强度合金材料制造,需要合金1.2×105 kg,若采用“全碳气凝胶”代替此合金材料,需要“全碳气凝胶”的质量为 ( )
A.6 kg B.60 kg C.600 kg D.6000 kg
10.一个空瓶装满水时的总质量是350 g,装满酒精时的总质量是300 g,则该瓶的容积是(已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3)( )
A.350 cm3 B.300 cm3 C.250 cm3 D.150 cm3
二、填空题(每空2分,共26分)
11.如图所示的量筒是以 为单位标度的,分度值是 ;测量时,如图果按图示那样读数,则读出的液体体积与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
12.一个苹果的质量约为160 (填单位),若苹果的密度为0.8 g/cm3,这个苹果的体积约为 cm3。
13.利用橡皮擦将纸上的字擦掉之后,橡皮擦的质量 ,密度 。(均选填“变小”“变大”或“不变”)
14.小桅同学在实验室里将一金属块放在酒精灯上加热了一段时间,此时金属块的密度将
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.某市大理石资源十分丰富,一天小明在大理石加工厂看到一块标明密度为2.5×103 kg/m3的正方体样品(如图甲所示),他用刻度尺测得其边长为 cm(如图图乙所示),则该样品的质量为 kg。
16.小明利用“3D”打印机,打印出一个和自己大小相同的“自己”模型,但质量只有自己的,这个模型的密度是小明密度的 。
17.实验室里用“悬重法”测蜡块的密度,如图所示,量筒内水的体积为V0,只放入重物时,量筒内水与重物的总体积为V1,将蜡块及重物全部浸入水中后,量筒内水面所示总体积为V2,已知蜡块的质量为m,则蜡块的体积为 ,密度为 。
三、实验探究题(共27分)
18.(12分)小明同学到钢铁厂参加社会实践活动,师傅教他加工零件,他很想知道这个质地均匀的零件是什么材料做成的,于是把它带回学校利用天平和量筒来测量这个零件的密度。具体操作如图下:
(1)把天平放在水平台上,并将游码移至称量标尺左端的“0”刻度线处;调节天平横梁平衡,发现指针在分度标尺上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)用调节好的天平测零件的质量,天平平衡时,砝码的质量及游码在称量标尺上的位置如图图乙所示,则零件的质量为 g;用量筒和水测得零件的体积如图图丙所示,由此可算得该零件的密度为 g/cm3。
(3)该零件磨损后,它的密度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
19.(15分)小红同学在做测牛奶和食盐水密度的实验。
(1)假如图小红按下面的实验步骤测量牛奶的密度。
①把天平放在水平桌面上,调节横梁平衡。
②用天平测出杯子的质量m1。
③将适量牛奶倒入杯子,测出杯子和牛奶的总质量m2。
④将杯中的牛奶全部倒入量筒中,测出牛奶的体积V。
按上述步骤进行实验,牛奶密度的测量值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),为了使测量结果更加准确,上述实验步骤的顺序应该调整为 (填序号)。
(2)小红先用天平测出牛奶和杯子的总质量为123.2 g,然后将杯子中的部分牛奶倒入量筒中,如图甲所示,测出量筒中牛奶的体积为 cm3,再用天平测出杯中剩余牛奶和杯子的质量,砝码的质量和游码在称量标尺上的位置如图图乙所示。
(3)根据上述实验数据,计算出牛奶的密度为 g/cm3。
(4)实验中小红不小心打碎了量筒,在此情况下,小红利用两个相同的杯子、水、食盐水、记号笔和托盘天平,借助水和食盐水的体积相等的方法,按如图图丙所示的实验步骤,用天平测得m1=52 g,m2=132 g,m3=141.6 g。结合实验步骤图可计算出食盐水的密度为 g/cm3。
四、计算题(共17分)
20.(8分)某品牌自行车的质量为34.2 kg,其中橡胶占总体积的,其余部分为钢材。已知自行车所含钢材的质量为31.6 kg。问:(ρ钢=7.9×103 kg/m3)
(1)钢材部分的体积为多少
(2)橡胶的密度是多少
(3)若将所用的钢材换为碳纤维材料,则自行车的质量减轻24.4 kg,则这种碳纤维材料的密度为多少
21.(9分)如图所示,一个容积V0=500 cm3、质量m瓶=0.5 kg的瓶子里装有水,乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口。若瓶内有质量m水=0.4 kg的水。求:(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,石块的密度ρ石=2.6×103 kg/m3)
(1)瓶中水的体积V1。
(2)乌鸦投入瓶子中的石块的体积V2。
(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量m。
答案
1.C 2.C 3.C 4.D 5.B 6.D 7.D
8.C 天平左右两侧的质量相等,甲、乙两个实心球的体积相等,根据公式m=ρV可得,2ρ甲V+ρ乙V=ρ甲V+3ρ乙V,ρ甲V=2ρ乙V,则ρ甲∶ρ乙=2∶1。
9.B
10.C 本题采用等体积替代法,空瓶中分别装满水和酒精时水和酒精的体积相等;利用密度的公式,可列出水和酒精体积的表达式,再根据这一等量关系,得到一个等式,即:=;代入数据得=,解得m瓶=100 g。最后用任何一种液体和瓶的总质量减去空瓶的质量,再除以相应液体的密度即可得到瓶子的容积。
11.mL 1 mL 偏大
12.g 200
13.变小 不变
14.变小 金属块受热膨胀,体积变大,质量不变,由ρ=知,密度变小。
15.10.0 2.5 刻度尺的分度值为1 cm,则正方体的边长为10.0 cm,体积为V=a3=(0.1 m)3=10-3 m3,样品的质量为m=ρV=2.5×103 kg/m3×10-3 m3=2.5 kg。
16. 17.V2-V1
18.(1)右 (2)62 3.1 (3)不变
(1)调节天平平衡时要将平衡螺母向指针偏转的相反方向调节,指针偏向分度标尺的左侧,所以应向右调节平衡螺母。(2)如图图乙所示,称量标尺的分度值是0.2 g,零件的质量:m=50 g+10 g+2 g=62 g;图丙中水的体积V水=60 cm3,水和零件的总体积V总=80 cm3,则零件的体积:V=V总-V水=80 cm3-60 cm3=20 cm3,零件的密度:ρ===3.1 g/cm3。(3)密度是物质的一种特性,零件磨损后,质量和体积减小,但这种金属块的材料不变,密度是不变的。
19.(1)偏大 ①③④②
(2)60
(3)1.02
(4)1.12
(1)按上述步骤进行实验,将牛奶倒入量筒中时,杯子壁上会粘上牛奶,致使牛奶不能全部倒入量筒中,测得的体积V偏小,质量测量准确,由ρ=可知测得牛奶的密度会偏大。
正确做法:先测杯子和牛奶的总质量,再将牛奶倒入量筒,测出其体积,并测出倒出牛奶后杯子的质量,最后算出牛奶的密度,所以实验步骤顺序应为:
①把天平放在水平桌面上,调节横梁平衡。
③将适量的牛奶倒入杯子,测出杯子和牛奶的总质量m2。
④将杯中的牛奶全部倒入量筒中,测出体积V。
②用天平测出杯子的质量m1。
(2)如图图甲所示,量筒中牛奶的体积:
V=60 mL=60 cm3,
如图图乙所示,称量标尺的分度值为0.2 g,杯中剩余牛奶和杯子的质量:m'=60 g+2 g=62 g,
量筒中牛奶的质量:m=m总-m'=123.2 g-62 g=61.2 g,
(3)牛奶的密度:ρ===1.02 g/cm3。
(4)水的质量:m水=m2-m1=132 g-52 g=80 g,
由ρ=得水的体积:V水===80 cm3;
食盐水的质量:m盐水=m3-m1=141.6 g-52 g=89.6 g,已知V水=V盐水,
所以食盐水的密度:
ρ盐水===1.12 g/cm3。
20.(1)钢材部分的体积:V钢材===4×10-3 m3。
(2)橡胶的体积:V橡胶=V钢材=×4×10-3 m3=2×10-3 m3,
橡胶的密度:ρ橡胶====1.3×103 kg/m3。
(3)碳纤维材料的质量:m碳纤维=31.6 kg-24.4 kg=7.2 kg,碳纤维材料的密度:ρ碳纤维====1.8×103 kg/m3。
21.(1)由ρ=得,瓶中水的体积:V1===4×10-4 m3=400 cm3。
(2)乌鸦投入瓶子中的石块的体积:V2=V0-V1=500 cm3-400 m3=100 cm3。
(3)由ρ=得,石块的质量:m石=ρ石V2=2.6 g/cm3×100 cm3=260 g=0.26 kg,
乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量:
m=m瓶+m石+m水=0.5 kg+0.26 kg+0.4 kg=1.16 kg。