第二章 物质世界的尺度、质量和密度 综合素质评价试题（含答案）

第二章 物质世界的尺度、质量和密度 综合素质评价
一、选择题(每题3分，共30分)
1．一个物体的质量是50 kg，通常情况下这个物体应该是(　　)
A．一个中学生 B．一本书
C．一只猫 D．一块饼干
2．下列单位换算正确的是(　　)
A．20 km＝20 km×1 000 m＝20 000 m
B．80 μm＝80 μm×10－6＝8×10－5 m
C．1.0 g/cm3＝＝1.0×103 kg/m3
D．.5×103 kg/m3＝＝1.5×10－3 g/cm3
3．【2022·岳阳】关于质量和密度，下列叙述正确的是(　　)
A．实验室常用弹簧测力计测量质量
B．“冰墩墩”从地球带往太空，质量不变
C．水结成冰后，密度不变
D．飞机采用密度较大的材料制造
4．通常人们说“铁比棉花重”，其实质是(　　)
A．铁的质量比棉花大
B．铁的体积比棉花小
C．铁的密度比棉花大
D．铁的熔点比棉花高
5．小明用分度值是1 mm的刻度尺先后5次测量科学课本的长度，各次测量值分别为25．46 cm、25．45 cm、25．66 cm、25．44 cm、25．47 cm，则科学课本的测量值应取(　　)
A．25．455 cm
B．25．46 cm
C．25．496 cm
D．25．47 cm
6．【2022·扬州】小明想用天平称出20 g水，先用正确的方法测出空烧杯的质量，如图甲所示。然后在右盘中增加20 g砝码，接着向烧杯中注入一定量的水，指针位置如图乙所示。接下来的操作应该是(　　)
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A．向左调节平衡螺母 B．向左移动游码
C．用滴管向烧杯中加水 D．用滴管从烧杯中取水
7．关于密度的理解，下列说法正确的是(　　)
A．密度与质量成正比，质量越大密度越大
B．密度与体积成反比，体积越大密度越小
C．某种物质的体积一定时，密度与质量成正比
D．密度是物质的特性，其与质量和体积无关
8．“嫦娥五号”在月球上收集了一满罐的月球土壤(简称“月壤”)，科研人员称出其质量为1 731 g，与计划的2 000 g存在差距，主要原因是收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103 kg/m3而设计的。以下说法正确的是(　　)
A．月壤从月球带回地球后质量变小了
B．若将月壤分成等质量的两份，则每份的密度都变小
C．收集罐的容积为1.25×10－3 m3
D．月壤的实际密度大于1.6×103 kg/m3
9．如图所示，现藏于上海博物馆的“战国商鞅方升”，全长18.7 cm，容积202.15 cm3，质量0.69 kg，是中国度量衡史的标志性器物。其所能容纳水的质量与下列哪个物体的质量最接近(ρ水＝1 g/cm3)(　　)
A．一本物理课本
B．一个普通鸡蛋
C．一张课桌
D．一只大天鹅
10．甲、乙两种物质的质量与体积关系的m V图像如图所示，甲、乙密度之比为(　　)
A．2∶1
B．1∶2
C．3∶1
D．1∶3
二、填空题(每空2分，共32分)
11．【2022·无锡模拟】如图，小明用刻度尺测量物体的长度，被测物体的长度是________cm。
12．用天平称一个塑料瓶的质量，然后将其剪碎再放到天平上称量，比较两次测量结果发现测量值相等，这说明物体的质量与________无关；将一小块冰放入杯中用天平称量冰和杯的总质量，当冰熔化成水后，再称水和杯的总质量，比较两次测量结果发现测量值相等，这说明物体的质量与________无关；若塑料瓶随宇宙飞船登上月球，其质量______(填“变大”“不变”或“变小”)。
13．【2022·张家界改编】如图是某学校免费为学生提供的牛奶，若牛奶的密度为1.02×103 kg/m3，则该牛奶的质量为________kg；牛奶喝掉一半，剩余牛奶的密度________(填“变大”“变小”或“不变”)。
14．用托盘天平测量圆柱体的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图所示，则该圆柱体的质量为________g，测得其体积为20 cm3，则该圆柱体的密度为______ g/cm3；在调节天平平衡时，如果小明忘记将游码调回到零刻度线处，则他测量的质量值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
15．一块正方形的均匀薄铝片，用天平测其质量时，右盘砝码及游码在标尺上的位置如图所示，则铝片的质量为________g。若测得其边长为10 cm，可求出铝片的厚度为________mm。(ρ铝＝2．7×103 kg/m3)
16．某种物质组成的物体的质量与它的________之比叫作这种物质的密度。一个瓶子能装下2 kg水，如果用它来装酒精(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)，最多能装________kg；如果要装下2 kg酒精，瓶子的容积至少为________L。
17．科学家研制出一种新型陶瓷材料，可用作火箭等高速飞行器的表面覆盖层，可见其具有很好的________(填“导热”或“隔热”)性。该陶瓷材料在常温下的密度为1.8×103 kg/m3，从常温加热至900 ℃高温，体积收缩至原体积的90%，此时其密度为________kg/m3。
三、实验与探究题(18题12分，19题16分，共28分)
18．为了“探究物质的质量与体积的关系”，全班同学分成若干小组，分工合作，共同收集数据。
(1)选取铝和铜制成的实心金属组件各1套，形状如图甲所示。
①将托盘天平放在水平桌面上，将________移至标尺左端的零刻度线处，再调节平衡螺母，使横梁平衡，分别测出各金属块的质量。
②用直尺或量筒(排水法)分别测算出每个金属块的体积。
(2)如表所示为部分小组收集的质量和体积的数据：
物质 组件 m/g V/cm3 物质 组件 m/g V/cm3
铝 a 2.7 1 铜 a 8.9 1
b 21.6 8 b 71.2 8
c 27 10 c 89 10
①已根据表中数据画出了铜组件的m V图像(如图乙)，请在同一坐标上画出铝组件的m V图像。
②分析图像可知：同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值________；不同物质组成的物体，其质量与体积的比值________(以上两空均填“相同”或“不同”)；该比值反映了物质的一种特性，称为________。
③若测得另一铝质实心物体质量为135 g，则该物体的体积应为________cm3。
19．【2022·重庆】学习化学后，小明对老师配置的硫酸铜溶液的密度很感兴趣，于是找来天平、烧杯和量筒进行测量。
(1)将天平放在________工作台上，游码移至标尺的__________处，然后观察到指针偏向分度盘中线的右侧，应将平衡螺母向________调节，使天平平衡。
(2)在烧杯中装入适量硫酸铜溶液，用天平测量出烧杯和溶液的总质量m1＝
150.4 g，再将部分溶液倒入量筒(如图甲)，读数时视线要与凹液面最________处相平，量筒中溶液的体积V＝________mL。
(3)再次将天平调平衡，测得剩余溶液和烧杯的总质量m2(如图乙)，m2＝________g。
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(4)根据ρ＝________计算硫酸铜溶液的密度。(用m1、m2和V表示)
(5)若将烧杯中的溶液倒入量筒时，有部分溶液溅到了量筒的侧壁上，会导致所测溶液密度与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、综合应用题(每题5分，共10分)
20．我国约有4亿多人需戴近视或远视眼镜，组成眼镜主要材料的部分技术指标如下表：
材料技术指标　　　　 树脂镜片 玻璃镜片 铜合金 钛合金
透光量 92% 91% — —
密度/(kg·m－3) 1.3×103 2.5×103 8.0×103 4.5×103
性能 较耐磨损 耐磨损 较耐腐蚀 耐腐蚀
(1)求一块体积为4 cm3的玻璃镜片的质量。
(2)若一副铜合金镜架的质量为20 g，若以钛合金代替铜合金，求这副眼镜架的
质量。
21．现在，许多建筑的墙壁都用空心砖来砌，如图所示。人们常用孔洞率来表示砖的空心体积占其外观总体积的比例。现某砖厂生产的一种规格为250 mm×
120 mm×100 mm的长方体空心砖，其孔洞率为30%，每块砖质量为4.2 kg，问：
(1)该空心砖的平均密度为多大？
(2)生产同种规格的一块空心砖要比一块实心砖节省多少千克材料？
答案
一、1.A
【点方法】解答估测物体质量的题目，心中应有“秤”，即对1 kg、1 g等有感性的认识，然后用此与被估测物体比较并作出判断。)
2．C　【点拨】A项换算过程错误，正确的应是20 km＝20×1 000 m＝20 000 m；B项换算过程错误，正确的应是80 μm＝80×10－6 m＝8×10－5 m；C项正确；D项换算过程错误，正确的应是1.5×103 kg/m3＝＝1.5 g/cm3。
【点方法】解答这样的题目可用筛选法，逐项分析判断，找出符合题意的选项。)
3．B　【点拨】实验室常用托盘天平测量质量，故A错误；质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，所以“冰墩墩”从地球带往太空，质量不变，故B正确：水结冰的过程中，质量不变，它的体积发生了变化，根据密度公式ρ＝可知，物体的密度也会发生变化，故C错误；飞机的体积一定，由m＝ρV可知，材料的密度越小，飞机的质量越小，所以制造飞机时采用密度小的材料，可以减轻其质量，故D错误。
4．C　【点拨】从题意中可以明确“铁比棉花重”指的是单位体积铁的质量比单位体积棉花的质量大，也就是说铁的密度比棉花的密度大，故选C。
5．B　【点拨】比较5次测量结果可以看出，25.66 cm是错误的，应该剔除。科学课本的测量值应取其余四次测量结果的平均值。
6．C　【点拨】在测量物质的质量过程中，不能移动平衡螺母；先通过加减砝码和移动游码测量出空烧杯的质量，再增加20 g的砝码，是为了称量质量为20 g水，此时不能够移动游码；如图乙，指针右偏，砝码盘偏重，说明左边水的质量不够20 g，故需要用滴管向烧杯中加水。
7．D　【点拨】密度是物质的一种特性，它不随物质的质量或体积的变化而变化，故选D。
8．C　【点拨】质量是物体的一种性质，不会随位置、状态、形状的变化而变化。月壤从月球带回地球后位置变化了，但质量不变；密度是物质的一种特性，不会随质量、体积的变化而变化，所以将月壤分成等质量的两份，每份的密度都不变；计划收集的质量为2 000 g，收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×
103 kg/m3而设计的，所以收集罐的容积V＝＝＝1 250 cm3＝1.25×10－3 m3；由ρ＝可知，在收集罐容积相同时，密度越小，质量越小。由于收集的月壤的质量为1 731 g，小于2 000 g，所以月壤的实际密度小于1.6×
103 kg/m3。
9．A　【点拨】由ρ＝得，容器所盛水的质量m＝ρ水V＝202.15 cm3×1 g/cm3＝
202.15 g；一本物理课本的质量在200 g左右，接近202.15 g，故选A。
10．C　【点拨】由图可知，当V甲＝V乙＝10 cm3时，m甲＝30 g，m乙＝10 g，则甲、乙两种物质的密度之比＝＝×＝×＝，故选C。
二、11.31.0　【点拨】由图可知，刻度尺的分度值为1 cm，物体始端对应的刻度是40.0 cm，物体末端对应的刻度是71.0 cm，所以物体的长度即为两刻度值之差，即物体的长度L＝71.0 cm－40.0 cm＝31.0 cm。
12．形状；状态；不变　【点拨】用天平称一个塑料瓶的质量，然后将其剪碎，塑料瓶的形状发生了变化，再次测量发现测量值相等，这说明物体的质量与形状无关。用天平测杯和冰的总质量，当冰熔化成水后，状态发生了变化，再次测量水和杯的总质量发现测量值相等，这说明物体的质量与状态无关。
13．0.204；不变　【点拨】牛奶的体积V＝200 mL＝200 cm3＝200×10－6 m3，牛奶的质量m＝ρV＝1.02×103 kg/m3×200×10－6 m3＝0.204 kg；密度是物质的一种特性，与质量、体积无关，所以牛奶喝掉一半后，剩余牛奶的密度不变。
14．62.4；3.12；偏大　【点拨】该圆柱体的质量m＝50 g＋10 g＋2.4 g＝62.4 g，
该圆柱体的密度ρ＝＝＝3.12 g/cm3。
小明忘记将游码调回到零刻度线处，相当于在天平的右盘多加了砝码，他测出的圆柱体的质量等于圆柱体的真实值加上调节天平平衡时游码所对应的刻度值，测量的质量值将比真实值偏大。
15．16.2；0.6　【点拨】铝片的质量m＝10 g＋5 g＋1.2 g＝16.2 g，
铝的密度ρ铝＝2.7×103 kg/m3＝2.7 g/cm3，
由ρ＝可得，铝片的体积V＝＝＝6 cm3。
由V＝Sh得铝片的厚度h＝＝＝0.06 cm＝0.6 mm。
16．体积；1.6；2.5　【点拨】某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度；已知瓶中可装水的质量m水＝2 kg，由公式ρ＝可知，瓶子的容积V瓶＝＝＝2×10－3 m3，瓶中可装酒精的质量m酒精＝
ρ酒精V瓶＝0.8×103 kg/m3×2×10－3 m3＝1.6 kg；已知瓶中需装酒精的质量m酒精′＝
2 kg，由公式ρ＝可知，瓶子的容积至少为V瓶′＝＝＝2.5×
10－3 m3＝2.5 L。
17．隔热；2×103　【点拨】本题考查了物质属性、密度的计算。火箭在高速飞行时，与大气层摩擦生热，温度升高，为了保护内部结构，要在火箭的表面覆盖一层隔热性能好的材料，所以新型陶瓷材料具有很好的隔热性；设常温下该陶瓷材料的体积为V，由ρ＝可得该材料的质量m＝ρV，加热至900 ℃高温时，其质量不变，而体积变为V×90%，则此时其密度ρ′＝＝＝ρ＝
×1.8×103 kg/m3＝2×103 kg/m3。
三、18.【解】(1)①游码
(2)①如图所示。②相同；不同；密度；③50
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【点拨】铝的密度ρ＝＝＝2.7 g/cm3，该物体的体积V′＝＝
＝50 cm3。
19．(1)水平；零刻度线；左　(2)低；40　(3)102.8　(4)　(5)偏大
【点拨】若将烧杯中的溶液倒入量筒时，有部分溶液溅到了量筒的侧壁上，则会导致量筒中的溶液体积测量值偏小，故由ρ＝可知，会导致所测溶液密度与真实值相比偏大。
四、20.【解】(1)玻璃镜片的质量m玻璃＝ρ玻璃V玻璃＝2.5×103 kg/m3×4×10－6 m3＝
10－2 kg＝10 g。
(2)铜合金镜架的体积
V铜合金＝＝＝2.5×10－6 m3，
钛合金镜架的体积V钛合金＝V铜合金＝2.5×10－6 m3，
钛合金镜架的质量m钛合金＝ρ钛合金V钛合金＝4.5×103 kg/m3×2.5×10－6 m3＝
11.25×10－3 kg＝11.25 g。
21．【解】(1)空心砖的体积V砖＝250 mm×120 mm×100 mm＝3×106 mm3＝
3×10－3 m3，
空心砖的平均密度ρ砖＝＝＝1.4×103 kg/m3。
(2)空心砖实心部分的体积V实＝(1－30%)V砖＝0.7×3×10－3 m3＝2.1×10－3 m3，做成空心砖的材料的密度ρ材＝＝＝2×103 kg/m3，如果做成实心砖，它的总质量m总＝ρ材V砖＝2×103 kg/m3×3×10－3 m3＝6 kg，则空心砖比实心砖节省的材料质量Δm＝m总－m砖＝6 kg－4.2 kg＝1.8 kg。