沪科版物理八年级上册课课练：5.3 科学探究物质的密度　第1课时　物质的密度（含答案）

[第五章　第三节　科学探究:物质的密度　第1课时　物质的密度]
一、选择题
1.桌子上放着下列物品:泡沫塑料球、橡皮泥、方木块和铁钉,根据你的生活经验判断,通常情况下,其中密度最大的是 (　　)
A.铁钉 B.橡皮泥 C.泡沫塑料球 D.方木块
2.[2020·自贡] 一瓶矿泉水被小华喝了一半,则剩下部分水的密度将(　　)
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
3.关于密度公式ρ=,下列说法中正确的是 (　　)
A.由公式可知,ρ与m成正比,m越大,ρ越大
B.由公式可知,ρ与V成反比,V越大,ρ越小
C.对同种物质而言,它的V一定时,ρ与m成正比
D.由同种物质组成的物体,其m与V的比值是定值
4.[2020·青岛] 关于物质的密度,下列说法中正确的是 (　　)
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
5.现代宇宙学告诉我们,恒星在演变的过程中,会形成密度很大的天体,如图白矮星、中子星或黑洞。据推测,1 cm3中子星物质的质量是1.5×109 t,则中子星的密度约为 (　　)
A.1.5×1012 kg/m3 B.1.5×1015 kg/m3
C.1.5×1018 kg/m3 D.1.5×1021 kg/m3
6.[2020·扬州] 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,则下列说法正确的是(　　)
A.三者的密度关系:ρa>ρb>ρc
B.a的密度是b的两倍
C.若将b的质量减半,它的密度变为0.5×103 kg/m3
D.若将c的体积增大到4×103 m3,它的密度不变
7.有四个容积均为200 mL的瓶子,分别装满酱油、纯水、植物油和酒精,那么装的质量最大的是(ρ酱油>ρ纯水>ρ植物油>ρ酒精) (　　)
A.纯水 B.酱油 C.酒精 D.植物油
8.有三个完全相同的容器,分别盛有质量相等的水、盐水和白酒,如图所示,则甲、乙、丙三个容器中所盛的液体分别是(已知ρ白酒<ρ水<ρ盐水) (　　)
A.水、盐水、白酒 B.水、白酒、盐水
C.盐水、白酒、水 D.白酒、盐水、水
二、填空题
9.8.9×103 kg/m3=　　　　g/cm3,0.8 g/cm3=　　　　kg/m3。
10.据报道,我国科学家制造出了世界上最轻的材料——“全碳气凝胶”,这种材料的密度仅为0.16 mg/cm3,“0.16 mg/cm3”表示的物理含义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。如图所示为一块体积为100 cm3的“全碳气凝胶”放在一朵花上,该“全碳气凝胶”的质量为　　　　g。
11.[2020·南充] 一杯中有250 mL牛奶,牛奶的质量为300 g,则牛奶的密度是　　　　kg/m3;小李喜欢喝加糖的牛奶,加糖溶解后,牛奶的密度会　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
12.某同学分别测量了三块橡皮泥的质量和体积,并根据测量数据画出了如图所示的图像,橡皮泥的密度是　 g/cm3。若另一块同种橡皮泥的体积为20 cm3,则其质量是　　　g。
13.容积为250 mL的容器,装满水后的总质量为300 g,则容器质量为　　　　g;若装满另一种液体后的总质量为250 g,则这种液体的密度为　　　　g/cm3。
14.甲、乙两个物体的密度之比是3∶1,质量之比是5∶2,甲、乙两物体的体积之比是　　　　,如图果甲截去一半,乙截去四分之一,则甲、乙剩下部分的密度之比是　　　　。
三、实验探究题
15.为了研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如图下表所示。
实验 序号 蜡块 干松木
体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g
① 10 9 10 5
② 20 18 20 10
③ 30 27 30 15
④ 40 36 40 20
(1)如图甲所示是小明使用托盘天平的情景,错误之处是　。
(2)在图乙中分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的图像绘制出来。
(3)分析图表可知,同种物质组成的物体,它们的质量与体积的比值　　　　;不同物质组成的物体,它们的质量与体积的比值一般　　　　(前两空均选填“相同”或“不同”)。物理学中将质量与体积的比值定义为密度。初中物理中用比值法定义的物理量还有　　　(写一个即可)。
(4)测量多组数据的目的是　 。
四、计算题
16.小明的妈妈从超市买了一桶标有容积为4.5 L的植物油,小明想办法测出了这桶油的质量为4.05 kg,求:
(1)该植物油的密度。
(2)若用装植物油的容器来装密度为0.8×103 kg/m3的酒精,能装多少千克的酒精。
17.一个空瓶子的质量为200 g,装满水后的总质量为700 g。如图果在空瓶中放入一些某种金属碎片,使金属碎片与瓶子的总质量为1000 g;然后再装满水,则瓶子、水、金属碎片三者的总质量为1410 g。部分物质的密度如图下表所示。求:
物质 金 铅 铜 铁 铝
密度/(g·cm-3) 19.3 11.3 8.9 7.9 2.7
(1)瓶子的容积。
(2)金属碎片的体积。
(3)金属碎片的密度是多少,该金属碎片最可能是哪种金属。
18.如图所示,两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,分别装有质量相等的水和酒精,容器的底面积为1×10-2 m2,容器内水的深度为0.1 m。求:(ρ铝=2.7×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3,ρ冰=0.9×103 kg/m3)
(1)容器甲中水的质量。
(2)容器乙中酒精的体积。
(3)将质量为2.7 kg的铝块浸没在酒精中,将一质量未知的冰块放入水中,冰块全部熔化成水时,发现两个容器中的液面一样高,冰块的质量是多少。
答案
1.A
2.C　 密度是物质本身的一种特性,不随质量和体积的变化而改变,所以矿泉水被喝掉一半后,剩下部分水的密度将不变,故C正确。
3.D　 对同种物质而言,其质量与体积的比值是定值,物质的密度与物体的质量和体积无关,不能理解为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。
4.D　 一罐氧气用掉一部分后,罐内氧气的质量变小,体积不变,根据ρ=可知,罐内氧气的密度变小,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,根据ρ=可知,球内气球的密度变小,B错误;粉笔是固体,用掉一部分后,它的体积变小,质量也相应地变小,根据ρ=可知,粉笔密度不变,C错误;一块冰熔化成水后,它的体积变小,质量不变,根据ρ=可知,密度变大,D正确。
5.C　 本题主要考查对密度公式的应用和理解。中子星的体积:V=1 cm3=1×10-6 m3,1 m3中子星物质的质量:m=1.5×109 t=1.5×1012 kg,中子星的密度:ρ===1.5×1018 kg/m3。
6.D　 由图可知,当Va=Vb=Vc=2×10-3 m3时,ma=1 kg,mb=2 kg,mc=4 kg,则a、b、c三个实心物体的密度分别为:
ρa===0.5×103 kg/m3,
ρb===1×103 kg/m3,
ρc===2×103 kg/m3,
所以三者的密度关系:ρa<ρb<ρc,
a的密度是b的,故A、B错误;
因为密度是物质本身的一种特性,其大小与质量和体积的大小无关,所以将b的质量减半,b的密度不变,还是1×103 kg/m3;将c的体积增大到4×103 m3,它的密度也不变,还是2×103 kg/m3,故C错误、D正确。
7.B　 已知ρ酱油>ρ纯水>ρ植物油>ρ酒精,且它们的体积相同,根据m=ρV可知,密度大的质量大,则装的质量最大的是酱油。
8.C　 已知ρ白酒<ρ水<ρ盐水,因为三者的质量相等,根据V=可知,体积最大的是白酒,体积最小的是盐水,所以甲装的是盐水,乙装的是白酒,丙装的是水。
9.8.9　0.8×103
10.1 cm3“全碳气凝胶”的质量为0.16 mg　0.016
11.1.2×103　变大
牛奶的密度:ρ===1.2 g/cm3,即ρ=1.2×103 kg/m3;加糖溶解后,牛奶的质量变大,体积变化很小,所以牛奶的密度会变大。
12.2　40　 本题考查密度的计算。根据图像可知,当橡皮泥的质量为60 g时,橡皮泥的体积为30 cm3,根据密度公式可知橡皮泥的密度为ρ===2 g/cm3。另一块同种橡皮泥的体积为20 cm3,其质量为m1=ρV1=2 g/cm3×20 cm3=40 g。
13.50　0.8
容器中装满水后,水的质量:m水=ρ水V=1.0 g/cm3×250 cm3=250 g,则容器的质量:m容=m总-m水=300 g-250 g=50 g。装满某种液体后,液体的质量:m液=m总'-m容=250 g-50 g=200 g,则液体的密度:ρ液===0.8 g/cm3。
14.5∶6　3∶1
15.(1)称量过程中调节平衡螺母
(2)如图图所示
(3)相同　不同　速度　(4)得出普遍规律
(1)平衡螺母只能在测量前调节天平横梁平衡时移动,在称量物体质量时不能再调节平衡螺母,要通过增减砝码或移动游码使天平平衡。(3)由蜡块的四组数据我们发现,每一组质量与体积的比值都相同;由干松木的四组数据也可以发现每一组质量与体积的比值都相同,则可得结论:同种物质组成的物体,它们质量与体积的比值相同。蜡块的质量与体积的比值是0.9 g/cm3,干松木的质量与体积的比值是0.5 g/cm3,则可得结论:不同物质组成的不同物体,它们质量与体积的比值一般不同。利用比值法定义的还有速度等。(4)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:一是为了减小误差;二是为了寻找普遍规律,本实验中多次测量是为了寻找普遍规律。
16.(1)装植物油的容器的容积:V=4.5 L=4.5×10-3 m3,植物油的密度:ρ===0.9×103 kg/m3。
(2)容器中所装酒精的质量:m酒精=ρ酒精V=0.8×103 kg/m3×4.5×10-3 m3=3.6 kg。
17.(1)瓶子的容积等于装满水时水的体积,
则瓶子的容积:V=V水===500 cm3。
(2)金属碎片的质量:
m金属=m1-m瓶=1000 g-200 g=800 g,
装入金属碎片再加满水后水的质量:
m水'=m2-m1=1410 g-1000 g=410 g,
此时装入水的体积:
V1===410 cm3,
则金属碎片的体积:
V金属=V-V1=500 cm3-410 cm3=90 cm3。
(3)金属碎片的密度:
ρ金属==≈8.9 g/cm3,
由密度表可知,该金属碎片可能是铜。
18.(1)容器甲中水的体积:
V水=Sh=1×10-2 m2×0.1 m=1×10-3 m3,容器甲中水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×1×10-3 m3=1 kg。
(2)由题意知,容器乙中酒精的质量:
m酒精=m水=1 kg,
酒精的体积:V酒精===1.25×10-3 m3。
(3)铝块的体积:V铝===1×10-3 m3,
将铝块浸没在酒精中时的总体积:V总=V酒精+V铝=1.25×10-3 m3+1×10-3 m3=2.25×10-3 m3,
因为冰块全部熔化成水时两个容器中液面一样高,
所以冰块全部熔化成水时的总体积:V水'=V总=2.25×10-3 m3,
则增加的水的体积:ΔV水=V水'-V水=2.25×10-3 m3-1×10-3 m3=1.25×10-3 m3,
增加的水的质量:Δm水=ρ水ΔV水=1.0×103 kg/m3×1.25×10-3 m3=1.25 kg,
因为冰块全部熔化变成水时,状态改变,质量不变,所以冰块的质量: m冰=Δm水=1.25 kg。