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绝密★启用前
第三章第一节密度
考试时间:100分钟;命题人:mapy3
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上
一.选择题(共15小题,每空2分,共30分)
1.学习了密度知识后,李明同学根据日常生活经验,对一个鸡蛋的体积进行了估算,下列估算值最接近实际的是( )
A.10 cm3 B.50 cm3 C.100 cm3 D.150 cm3
【答案】B
【解答】解:一个鸡蛋的质量约m=50g,密度约ρ=1g/cm3,
根据ρ=可得,一个鸡蛋的体积:
V===50cm3。
故选:B。
2.物理知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法正确的是( )
A.1kg的水和1kg的冰的密度相同
B.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
C.为减轻质量,航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料
D.发生火灾时,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离,是因为含有有害物质的空气温度较高,密度较小,大量聚集在房间的上方
【答案】D
【解答】解:A、水的密度比冰的密度大,故A错误;
B、不同物质的密度一般不同,所以可以利用密度来鉴别物质,但也有个别的不同物质具有相同的密度,故B错误;
C、航空器材的体积一定,由m=ρV可知,材料的密度越小,航空器材的质量越小,所以航空器材采用强度高、密度小的材料制造,故C错误;
D、发生火灾时,温度较高,室内有毒气体体积膨胀,密度减小;根据物体的浮沉条件,有毒气体漂浮在房间的上方。所以,为有效避免吸入有害气体或被灼伤,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场,故D正确。
故选:D。
3.有甲、乙、丙三个实心铝球,其体积之比是1:2:3,下面说法正确的( )
A.它们的密度之比为1:2:3,质量之比是1:2:3
B.它们的密度之比为3:2:1,质量之比是3:2:1
C.它们的密度之比为1:1:1,质量之比是1:2:3
D.它们的密度之比为1:1:1,质量之比无法确定
【答案】C
【解答】解:密度是物体的固有属性,它的大小就是该物体的质量和体积的比值。
由题意可知,甲、乙、丙三个铝球,其体积之比是V甲:V乙:V丙=1:2:3。
根据密度公式ρ=可得:m=ρV;
则:它们的质量之比为 m甲:m乙:m丙=ρV甲:ρV乙:ρV丙=V甲:V乙:V丙=1:2:3。
故选:C。
4.国产大飞机C919采用碳纤维材料减轻机身质量,因为碳纤维材料具有较小的( )
A.弹性 B.密度 C.硬度 D.导热性
【答案】B
【解答】解:根据ρ=可知,体积一定的物体,密度越小,质量越小,所以机身采用碳纤维材料是因为碳纤维具有较小的密度。
故选:B。
5.取质量相同的甲、乙、丙三种液体,分别放入完全相同的烧杯中,液面如图所示,三种液体密度的关系是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 B.ρ丙>ρ甲>ρ乙
C.ρ乙>ρ甲>ρ丙 D.ρ丙>ρ乙>ρ甲
【答案】B
【解答】解:根据公式ρ=可知,当质量相同时,密度越大,体积越小,
由图中可看出深度最高的是乙,所以乙的密度最小,丙的体积最小,所以密度最大,
因此三种液体的密度关系是ρ乙<ρ甲<ρ丙。
故选:B。
6.如图甲所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图像以及水的其他性质,下列分析判断错误的是( )
A.在0~4℃范围内,水具有温度升高收缩温度降低膨胀的性质
B.温度等于4℃时,同体积水的质量最大
C.示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为0℃、1℃、2℃、3℃、4℃
D.湖水的温度只要达到0℃,就会凝固成冰
【答案】D
【解答】解:A、由图像可知,在0~4℃范围内,水的温度越高,其密度越大,体积越小,所以,在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质,故A正确;
B、由图像可知,在4℃时水的密度是最大的,故B正确;
C、因为水的凝固点是0℃,当河面结冰时,冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃,则A处的温度为0℃,4℃时,密度最大,则E处的温度为4℃,在0~4℃范围内,温度越高,密度越大,故C正确;
D、水的凝固点是0℃,当温度达到0℃时,水可能是固态、液态、气态状态都有可能。故D错误。
故选:D。
7.如图,是荣获金奖的扬州玉器“八角素瓶”,玉器在加工过程中不发生变化的是( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.重力
【答案】C
【解答】解:玉器在加工的过程中,变化的是质量和体积,密度是不会改变的。
故选:C。
8.(2023 海南)下列现象中,密度变大的是( )
A.铁棒磨成针
B.冰熔化成水
C.橡皮泥捏成小船
D.氧气瓶内的氧气用了一段时间
【答案】B
【解答】解:A、铁棒磨成针,铁棒的质量和形状变了,但密度不变,故A不符合题意;
B、冰熔化成水,冰的状态变了,密度变大,故B符合题意;
C、橡皮泥捏成小船,橡皮泥的形状变了,但密度不变,故C不符合题意;
D、氧气瓶内的氧气用了一段时间,氧气的质量变小,体积不变,故密度变小,故D不符合题意。
故选:B。
9.(2023春 渭南期中)实验室有如下四种规格的量筒,应用密度知识要一次较准确地量出100g酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),可以选用的量筒是( )
A.量程50mL,分度值2mL B.量程100mL,分度值1mL
C.量程500mL,分度值10mL D.量程250mL,分度值5mL
【答案】D
【解答】解:酒精的密度为,
酒精的体积为,
因为要一次量取酒精,50mL、100mL的量筒不符合要求,0~250mL和0~500mL的量筒都可以使用,考虑到要尽可能精确的量取,量筒的分度值越小越精确,因此要选用量程为0~250mL,分度值为5mL的量筒较合适。故D正确,ABC不正确。
故选:D。
10.小明参加了5月份的实验操作考试。下表中记录的是小明与其他三位同学测出的小石块密度(注:经查密度表可知,石块的密度为2.50g/cm3)。下列说法正确的是( )
考生 小明 小华 小李 小张
小石块的密度g/cm3 2.45 2.52 2.56 2.60
A.四位考生的实验都失败了,因为密度表中石块的密度为2.50g/cm3
B.只有小华的数据可以接受,因为她的数据最接近密度表中的数据
C.只有小张的数据不可以接受,因为他的数据偏差最大
D.只要实验操作正确,数据真实,上述数据均有效
【答案】D
【解答】解:在测量过程中误差是不可避免的,实验中只要实验操作正确,数据真实,测量结果就是有效的,故ABC错误,D正确。
故选:D。
11.(2023春 赣榆区校级月考)小明同学在研究物质密度时,测量了1、2、3、4四个固体的质量与体积,把它们在如图所示的坐标系中表示出来,根据图像同学们认为:①m1>m3>m2=m4;②V2=V4>V3>V1;③ρ1=ρ2>ρ3>ρ4;④ρ1>ρ2=ρ3>ρ4,以上说法中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【解答】解:①②.由图像可知,四种固体的质量:
m1=m2>m3>m4,
四种固体的体积:
V2=V4>V3>V1,
故①错误,②正确;
③④.设m轴每格表示的单位质量为1,V轴每格表示的单位体积为1,根据可得,四种固体的密度为:
,,,,
因此它们的关系为
ρ1>ρ2=ρ3>ρ4
故③错误,④正确。
故选:D。
12.(2023 常州模拟)三个完全相同的杯子,里面装满了水,把质量相等的铜块、铁块、铝块分别投入三个杯子里,则从杯子里溢出水量最多的是(ρ铜>ρ铁>ρ铝)( )
A.放铝块的杯子 B.放铁块的杯子
C.放铜块的杯子 D.溢出的水一样多
【答案】A
【解答】解:
由题知,m铜=m铁=m铝,ρ铜>ρ铁>ρ铝,
由V=可得:V铜<V铁<V铝,
因为这三个金属块都浸没入水杯里,
所以它们排出水的体积都等于它们各自的体积,
则V铜排<V铁排<V铝排,
所以铝块排出的水最多,即从杯子里溢出水量最多的是放铝块的杯子。
故选:A。
13.(2023春 常熟市期中)密度定义式由于写成如图所示的样式,而被称为“物理最美公式”.下列关于该公式的说法中正确的是( )
A.同种物质的密度与物体的质量成正比
B.由公式可知物质的密度由其质量与体积共同决定
C.对于同种物质组成的不同物体,物体的质量与体积成正比
D.密度是物质的特性之一,只要物质种类不变,任何条件下它的密度都不改变
【答案】C
【解答】解:AB、密度是物质的一种特性,与物质的质量、体积无关,故AB错误;
C、对于同种物质组成的不同物体,质量越大体积越大,物体的质量与体积成正比,故C正确;
D、同种物质的密度随温度、状态的变化而变化,故D错误。
故选:C。
14.(2023 大丰区校级模拟)一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为m,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为L,瓶底的面积为S,然后倒出部分液体(约小半瓶,正立时近弯处),测出液面高度L1,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度L2,则液体的密度为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:已知瓶子高度为L,瓶底的面积为S,正立时,瓶中液体的体积V液=SL1;
倒置时,瓶中空气的体积V空=S(L﹣L2),且倒置时液体的体积不变,
所以瓶子的容积为:V容=V液+V空=SL1+S(L﹣L2)=S(L+L1﹣L2);
已知瓶中装满液体时液体的质量为m,瓶中装满液体时,液体的体积等于瓶子的容积,即V=V容=S(L+L1﹣L2),
则液体的密度为:
ρ==,故A正确、BCD错。
故选:A。
15.(2023 恩施州)我国古代曾发明过用作军事信号的“孔明灯”,如图所示,由竹篾、纸、木碟等材料制成。点燃碟内的松脂,可以升空,主要原因是( )
A.加热使灯笼体积变小 B.加热使灯笼总重减轻
C.火焰对灯笼产生推力 D.松脂燃烧时受地磁力
【答案】B
【解答】解:孔明灯受到的浮力大小并不变化,加热灯内空气,使灯内空气受热体积膨胀,密度减小,从而使灯内气体重力减小,使得所受的浮力大于灯的总重力,于是孔明灯就会上升。故选项B正确、ACD错误。
故选:B。
二.填空题(共7小题,每空2分,共28分)
16.(2023春 东海县校级月考)小南将两个完全相同的烧杯分别装上等质量的酒精和某种未知液体,烧杯高度为20cm,其中酒精的液面高15cm,未知液体的液面高12cm,将同一个合金块A分别放入两个烧杯中,溢出的酒精和未知液体分别为64g和20g,则合金块A的体积为 cm3;(已知酒精的密度为0.8g/cm3);小南又将装有未知液体的烧杯单独拿出,将其装满未知液体后测出烧杯和液体总质量为m1,在烧杯内放一质量为m的小金属块B后再加满未知液体,总质量为m2;在容器内放一质量为m的小金属块B和一质量也为m的小金属块C后再加满未知液体,总质量为m3。则金属块B和金属块C的密度之比为 。(用m,m1,m2,m3表示)
【答案】180;。
【解答】解:(1)两个完全相同的烧杯分别装上等质量的酒精和某种未知液体,根据m=ρV=ρSh可得0.8g/cm3×S×15cm=ρ液S×12cm,解方程可得ρ液=1g/cm3,
合金块溢出液体的体积:V′===20cm3,合金块溢出酒精的体积:V酒精===80cm3,
烧杯的底面积:S===20cm2,
烧杯中未知液体的体积:V=Sh′=20cm2×12cm=240cm3,
烧杯的容积:V0=Sh0=20cm2×20cm=400cm3,
合金块A的体积为:VA=V0﹣(V﹣V′)=400cm3﹣(240cm3﹣200cm3)=180cm3;
(2)在容器内放一质量为m的小金属块B后再加满这种液体,总质量为m2,小金属块B排开液体的质量m排=m1+m﹣m2,
金属块B的体积:VB=V排==,
金属块B的密度:ρB==;
在容器内放一质量为m的小金属块B和一质量也为m的小金属块C后再加满这种液体,总质量为m3,
小金属块C排开液体的质量m排C=m1+2m﹣m3,
则金属块C的体积:VC=V排C﹣VB=﹣=,
金属块C的密度:ρC==,
则金属块B和金属块C的密度之比为=×=。
故答案为:180;。
17.(2023春 雁塔区校级期中)小红在测量液体密度的实验中,测得液体和烧杯的总质量m与液体体积V的关系如图所示,分析图像可以知液体的密度是 g/cm3,空烧杯的质量为 g,50m3这种液体的质量是 kg。
【答案】0.9;140;4.5×104
【解答】解:设空烧杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,
读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和烧杯的总质量m总1=m1+m杯=158g,
则由m=ρV可得,ρ×20cm3+m杯=158g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当液体体积为V2=120cm3时,液体和烧杯的总质量m总2=m2+m杯=248g,
则由m=ρV可得,ρ×120cm3+m杯=248g﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:ρ=0.9g/cm3=0.9×103kg/m3,m杯=140g。
由ρ=可得,50m3这种液体的质量:
m′=ρV′=0.9×103kg/m3×50m3=4.5×104kg。
故答案为:0.9;140;4.5×104。
18.小华用天平正确测量螺栓质量时,使用的砝码和游码的位置如图甲所示,所测螺栓的质量为 g;盛有20mL水的量筒置于水平桌面上,将螺栓放入后,液面位置如图乙所示,则可知螺栓的密度为 kg/m3。
【答案】73;7.3×103。
【解答】解:由图可知,螺栓的质量:
m=50g+20g+3g=73g,
螺栓的体积:
V=30mL﹣20mL=10mL=10cm3,
螺栓的密度:ρ===7.3g/cm3=7.3×103kg/m3。
故答案为:73;7.3×103。
19.(2023春 茂名期中)如图1所示,a、b两种不同物质质量和体积的关系图象,由图象可知,同种物质的质量与体积成 ,a、b两种物质密度之比为 。如图2所示,如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为 。
【答案】正比;2:1;2:1。
【解答】解:(1)由图象可知,同种物质的质量与体积成正比;
由图(a)可知,当Va=Vb=1.0cm3时,ma=8.0g,mb=4.0g,
由ρ=可得,a、b两种物质的密度之比:
====;
(2)因实心圆柱体对水平地面的压强p======ρgh,
所以,等高的实心圆柱体甲、乙对水平地面的压强之比:
===。
故答案为:正比;2:1;2:1。
20.木块的密度是0.6×103kg/m3,其物理意义是 。若将木块的切去,剩余的木块的密度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:木块的密度是0.6×103kg/m3,其物理意义是1立方米水的质量是0.6×103千克。密度是物质的一种特性,不随物体的质量,体积,形状等因素的改变而改变,所以将木块切去,剩余的木块密度不变。
故答案为:1立方米木块的质量是0.6×103千克;不变。
21.(2023春 邗江区期中)冰墩墩是2022年北京冬季奥运会的吉祥物,小恒同学用220g的橡皮泥捏了一个总体积为400cm3的空心冰墩墩模型,空心部分充满密度为1.29kg/m3的空气。若从中抽走0.129g空气,则模型内部剩余空气的密度为 kg/m3。(已知:ρ橡皮泥=2.2g/cm3)
【答案】0.86。
【解答】解:冰墩墩的体积:V泥===100cm3,
空心部分的体积:V空=V﹣V泥=400cm3﹣100cm3=300cm3,
则空心部分原有的空气质量:m=ρ空V空=1.29kg/m3×300×10﹣6m3=0.387×10﹣3kg=0.387g,
则用抽气机抽走0.129g的空气后,剩余空气的质量:m′=m﹣0.129g=0.387g﹣0.129g=0.258g,
抽走部分空气后,剩余空气仍充满整个空心部分,则剩余空气的密度:ρ空′===0.00086g/cm3=0.86kg/m3。
故答案为:0.86。
22.已知甲、乙两物体的质量之比为3:2,体积之比为2:3,则甲、乙的密度之比为 。
【答案】9:4。
【解答】解:甲乙的密度之比==×=×=×=9:4。
故答案为:9:4。
三.实验探究题(共3小题,每空1分,共13分)
23.(2023春 淮阴区期中)同学们找来大小不同的蜡块和干松木,分别测量它们的体积和质量,得到数据如表所示。
序号 蜡块 干松木
质量m/g 体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3
① 9 10 5 10
② 18 20 10 20
③ 27 30 15 30
④ 36 40 20 40
(1)在如图的方格纸中,蜡块的质量随体积变化曲线已画出,请用图线把干松木的质量随体积变化的情况表示出来。
(2)蜡块和干松木的质量随体积变化的图像是两条过原点直线,表明:同种物质的不同物体,质量与体积的比值 (选填“相同”或“不同”);两条过原点直线不重合,表明:不同物质的物体,质量与体积的比值一般 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】故答案为:(1)
(2)相同;不同。
【解答】解:(1)作图时,首先准确描点,并适当延长,据此作图如下
(2)质量﹣体积图像的斜率表示物质的密度,同种物质的密度相同,不同的物质密度一般不同。
故答案为:(1)
(2)相同;不同。
24.(2023秋 鼓楼区校级月考)在“测量石块的密度实验”中:
(1)把托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至零刻度线,发现指针所处位置如图甲所示,应将平衡螺母向 移动,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)用托盘天平测量石块的质量,砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则石块的质量是 g。
(3)将石块放入装有40mL水的量筒中,静置时量筒中的水面位置如图丙所示,则石块的密度是 g/cm3。
(4)实验后,发现所用的砝码生锈了,则所测石块密度比真实值偏 。
【答案】(1)左;(2)46;(3)2.3;(4)小。
【解答】解:(1)由图甲可知分度标尺的指针右偏,故平衡螺母应该向左调节;
(2)由图乙可知,天平标尺的分度值为0.2g,石块的质量为:m石块=20g+20g+5g+1g=46g;
(3)石块的体积V=60mL﹣40mL=20mL=20cm3,
石块的密度:ρ===2.3g/cm3;
(4)砝码生锈后质量会增大,这样用较少的砝码或少移动游码就可以使横梁恢复平衡,因此所测石块的质量会偏小,而体积没有偏差,由密度公式ρ=可知所测石块的密度比真实值偏小;
故答案为:(1)左;(2)46;(3)2.3;(4)小。
25.(2023春 靖江市校级期中)为学习了密度知识后,同学们进行了如下实验。
(1)第一组同学用电子秤完成了以下几个实验:
①小明在两个完全相同的烧杯中分别装入等体积的两种液体,并用电子秤测出了液体和烧杯的总质量,电子秤的示数如图A所示,则这两种液体的密度关系是ρ甲 ρ乙(选填“>”、“=”或“<”);
②小华想通过图像比较甲、乙两种液体的密度大小。她用量筒测出液体的体积V并用电子秤测出了量筒和液体的总质量m,用甲、乙两种液体各测两组数据后,在如图B所示的m﹣V图像上描出了四个点。但是小华忘记标注这四个点的数据分别属于哪种液体。根据小明实验测出的数据分析可知属于甲液体的两点是 ;
(2)第二组的同学尝试利用电子秤测量甲液体密度,进行了以下实验操作:
①取密度为8g/cm3的合金块,用电子秤测得其质量为80.0g(图C);
②将合金块放入溢水杯中后向溢水杯中注满甲液体,测得杯、甲液体、合金块的总质量为100.0g(图D);
③取出合金块,向溢水杯中补满甲液体,测得杯和甲液体的总质量为31.0g(图E)。根据以上数据,计算出甲液体的密度ρ= g/cm3;若取出合金块时带出了一些液体,则以上步骤测得的甲液体密度与真实值相比 (选填偏大、不变、偏小);
(3)第三组的同学尝试利用电子秤测量鸭蛋的密度,步骤如图D中甲、乙、丙、丁所示:图D中电子秤显示的四个数据,其中步骤 测量的数据是多余的,利用其他三个步骤的数据,测得鸭蛋的密度为 g/cm3。
【答案】(1)①>;②AC;(2)③1.1;不变;(3)丙;1.15。
【解答】 解:(1)①由图A可知,甲液体和烧杯的总质量大于乙液体和烧杯的总质量,且两个烧杯完全相同,两种液体的体积相等,由可知,这两种液体的密度关系是ρ甲>ρ乙;
②当量筒中液体的体积为零时,量筒和液体的总质量是个定值;只有把A、C和B、D两点分别相连,它们的延长线才能交于竖轴(质量轴)一点,且质量不为零,如下图所示
由图可知,当体积一定时,上面直线所代表的物质的质量大,说明密度较大。由此可知:属于甲液体的两点是AC;
(2)③由合金块质量80g。密度8g/cm3可以算出金属块的体积10cm3,由图D、E可算出合金块排开甲液体的质量为:m=31g﹣(100g﹣80g)=11g,
排开甲液体的体积等于金属块的体积10cm3,计算出甲液体的密度为:
,
因为是利用C、D中的差值计算剩余甲液体与溢水杯的质量,所以带出的甲液体不会影响甲液体密度;
(3)由题D可知丙是多余的,可以通过甲、乙两图计算剩余水的质量;
已知容器加水与鸭蛋的总质量为m1=212.5g,可得容器加水质量为:
m容+水=m1﹣m=212.5g﹣80.5g=132g,
容器加水质量再加补水质量为M=202.0g,可得补水质量为:
m补=M﹣m容+水=202.0g﹣132g=70g,
鸭蛋体积等于补水体积为:
,
鸭蛋密度为:
。
故答案为:(1)①>;②AC;(2)③1.1;不变;(3)丙;1.15。
四.简答题(共5小题,共29分)
26.底面积为1×10﹣2米2薄壁轻质圆柱形容器A(容器足够高)放置于水平地面上,里面盛有0.2米深的水,如图所示。将另一质量为6千克、底面积为5×10﹣3米2的实心金属圆柱体B竖直放入容器A中,待水静止后,圆柱体B上表面露出水面高度为0.1米。
求:(1)容器中水的质量。
(2)金属圆柱体B的密度。
【解答】解:(1)容器中水的体积:
V水=S容h=1×10﹣2m2×0.2m=2×10﹣3m3,
由ρ=可得,容器中水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg;
(2)由题知,金属圆柱体放入水中后,露出水面0.1m,设此时水深为h水,
则水的体积为V水=(S容﹣S金)h水,
所以,此时的水深:
h水===0.4m,
则金属圆柱体的高度:
h金=h水+h露=0.4m+0.1m=0.5m,
金属圆柱体的体积:
V金=S金h金=5×10﹣3m2×0.5m=2.5×10﹣3m3,
金属圆柱体B的密度:
ρ金===2.4×103kg/m3。
答:(1)容器中水的质量为2kg;
(2)金属圆柱体B的密度为2.4×103kg/m3。
27.(2023 上海)甲、乙为两个相同的轻质薄壁柱形容器,容器高度为0.8m,甲中有2kg的水,乙中A液体的质量为m,底面积为S0。
(1)求甲中水的体积V甲。
(2)乙对地面的压强p乙。
(3)若甲中水的深度为0.6m,乙中再加入A液体,使甲、乙对地面的压强相等,求乙中液体的密度范围为 。
【答案】(1)甲中水的体积为2×10﹣3m3。
(2)乙对地面的压强为。
(3)乙中液体的密度范围为0.75×103kg/m3≤ρA<1×103kg/m3
【解答】解:(1)甲中有2kg的水,由密度公式可知,
甲中水的体积:V水===2×10﹣3m3;
(2)轻质薄壁柱形容器的重力是忽略不计的,
乙中A液体的质量为m,底面积为S0,乙对地面的压力F=G=mg,
则乙对地面的压强:p==;
(3)两个容器的底面积相同,当甲、乙对地面的压强相同时,根据F=P=pS可知,容器对地面的压力相同,液体的重力相同,即ρ水gS0h水=ρ液gS0h液,
所以ρ液=ρ水=×1×103kg/m3=0.75×103kg/m3;
由图可知,此时乙中液体的深度比水略大,还需要再加入A液体才能使甲、乙对地面的压强相同,所以乙中液体的最大密度小于水的密度,则乙中液体的密度范围为:0.75×103kg/m3≤ρA<1×103kg/m3。
答:(1)甲中水的体积为2×10﹣3m3。
(2)乙对地面的压强为。
(3)乙中液体的密度范围为0.75×103kg/m3≤ρA<1×103kg/m3。
28.某同学在野外捡到一块小石块,在课外兴趣活动小组活动中进行了如下探究:
①如图甲所示,在托盘秤上放一只盛了适量水的容器,托盘秤的示数为1kg;
②用细线将该石块系住,手握细线将石块慢慢放入水中(水不溢出),当石块浸没到如图乙所示位置,稳定后托盘秤的示数是1.1kg;
③如图丙所示,松手后该石块沉到容器底部,稳定后托盘秤的示数为1.26kg。
根据以上探究情况,求:
(1)该石块的重力为多少;
(2)该石块的密度(要求写出必要的文字说明和计算过程)。
【解答】解:(1)由题意可知,步骤①中测量的是水和容器的总质量,步骤③中测量的是水、容器和小石块的总质量,因此小石块的质量:
m石=1.26kg﹣1kg=0.26kg,
所以小石块的重力:
G石=m石g=0.26kg×10N/kg=2.6N;
(2)由题意可知,步骤②中测量的是水、容器和小石块排开水的质量,因此小石块排开水的质量:
m排=1.1kg﹣1kg=0.1kg,
由ρ=可知,小石块排开水的体积:
V排===1×10﹣4m3,
因为小石块浸没在水中,所以小石块的体积:
V石=V排=1×10﹣4m3,
因此小石块的密度:
ρ石===2.6×103kg/m3。
答:(1)该石块的重力为2.6N;
(2)该石块的密度为2.6×103kg/m3。
29.(2023春 京口区校级期中)据有关研究,燃油汽车自身质量每降低100kg,每百公里油耗可减少0.6L。某型号燃油汽车原来使用的是质量为960kg的钢质外壳,若替换成等体积的镁合金材质,质量可减少720kg,已知ρ钢=8×103kg/m3,请计算:
(1)改装成镁合金材质后的汽车行驶500km,可以减少油耗 L。
(2)汽车外壳所用钢质材料的体积是多少m3?
(3)镁合金材料的密度是多少?
【答案】(1)21.6;
(2)汽车外壳所用钢质材料的体积是0.12m3;
(3)镁合金材料的密度是2×103kg/m3。
【解答】解:(1)改装成镁合金材质后,每百公里耗油可减少ΔV=×0.6L=4.32L,
汽车行驶500km,可以减少油耗的体积ΔV′=×4.32L=21.6L。
(2)汽车外壳所用钢质材料的体积V钢===0.12m3;
(3)替换成等体积的镁合金材质质量为m金=960kg﹣720kg=240kg,
镁合金材料的体积V金=V钢=0.12m3,
镁合金材料的密度ρ金===2×103kg/m3;
答:(1)21.6;
(2)汽车外壳所用钢质材料的体积是0.12m3;
(3)镁合金材料的密度是2×103kg/m3。
30.相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲中盛有水,乙中盛有另一种液体,水的质量为5千克。
(1)求甲容器中水的体积V水。
(2)分别从甲、乙两容器中抽出相同体积的液体,如表为抽出液体前后两容器底部受到液体的压强。
(a)求抽出液体后甲容器中水的深度h水。
(b)问抽出液体前乙容器中液体的质量m液,并说明理由。
容器底部受到液体的压强 抽出液体前 抽出液体后
p甲水(帕) 1960 980
p乙液(帕) 1960 1078
【解答】解:
(1)由ρ=可得,甲容器中水的体积:
V水===5×10﹣3m3;
(2)(a)由p=ρgh可得,抽出液体后甲容器中水的深度:
h水===0.1m;
(b)由题意可知,两容器的底面积S相等;抽出液体前,两容器底部受到液体的压强均为1960pa,根据F=pS可知,原来两容器底部受到液体的压力F相等;
对圆柱形容器有G液=F液,所以两液体受到的重力G相等,
由G=mg可知,两液体的质量相等,即m液=m水=5kg。
答:(1)甲容器中水的体积V水是5×10﹣3m3;
(2)(a)抽出液体后甲容器中水的深度h水是0.1m;
(b)抽出液体前乙容器中液体的质量m液=5kg;
理由:由题意可知,两容器的底面积S相等;抽出液体前,两容器底部受到液体的压均为1960pa,根据F=pS可知,原来两容器底部受到液体的压力F相等;
对圆柱形容器有G液=F液,所以两液体受到的重力G相等,
由G=mg可知,两液体的质量相等,即m液=m水=5kg。
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第三章第一节密度
考试时间:100分钟;命题人:mapy3
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上
一.选择题(共15小题,每空2分,共30分)
1.学习了密度知识后,李明同学根据日常生活经验,对一个鸡蛋的体积进行了估算,下列估算值最接近实际的是( )
A.10 cm3 B.50 cm3 C.100 cm3 D.150 cm3
2.物理知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法正确的是( )
A.1kg的水和1kg的冰的密度相同
B.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
C.为减轻质量,航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料
D.发生火灾时,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离,是因为含有有害物质的空气温度较高,密度较小,大量聚集在房间的上方
3.有甲、乙、丙三个实心铝球,其体积之比是1:2:3,下面说法正确的( )
A.它们的密度之比为1:2:3,质量之比是1:2:3
B.它们的密度之比为3:2:1,质量之比是3:2:1
C.它们的密度之比为1:1:1,质量之比是1:2:3
D.它们的密度之比为1:1:1,质量之比无法确定
4.国产大飞机C919采用碳纤维材料减轻机身质量,因为碳纤维材料具有较小的( )
A.弹性 B.密度 C.硬度 D.导热性
5.取质量相同的甲、乙、丙三种液体,分别放入完全相同的烧杯中,液面如图所示,三种液体密度的关系是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 B.ρ丙>ρ甲>ρ乙
C.ρ乙>ρ甲>ρ丙 D.ρ丙>ρ乙>ρ甲
6.如图甲所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图像以及水的其他性质,下列分析判断错误的是( )
A.在0~4℃范围内,水具有温度升高收缩温度降低膨胀的性质
B.温度等于4℃时,同体积水的质量最大
C.示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为0℃、1℃、2℃、3℃、4℃
D.湖水的温度只要达到0℃,就会凝固成冰
7.如图,是荣获金奖的扬州玉器“八角素瓶”,玉器在加工过程中不发生变化的是( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.重力
8.(2023 海南)下列现象中,密度变大的是( )
A.铁棒磨成针
B.冰熔化成水
C.橡皮泥捏成小船
D.氧气瓶内的氧气用了一段时间
9.(2023春 渭南期中)实验室有如下四种规格的量筒,应用密度知识要一次较准确地量出100g酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),可以选用的量筒是( )
A.量程50mL,分度值2mL B.量程100mL,分度值1mL
C.量程500mL,分度值10mL D.量程250mL,分度值5mL
10.小明参加了5月份的实验操作考试。下表中记录的是小明与其他三位同学测出的小石块密度(注:经查密度表可知,石块的密度为2.50g/cm3)。下列说法正确的是( )
考生 小明 小华 小李 小张
小石块的密度g/cm3 2.45 2.52 2.56 2.60
A.四位考生的实验都失败了,因为密度表中石块的密度为2.50g/cm3
B.只有小华的数据可以接受,因为她的数据最接近密度表中的数据
C.只有小张的数据不可以接受,因为他的数据偏差最大
D.只要实验操作正确,数据真实,上述数据均有效
11.(2023春 赣榆区校级月考)小明同学在研究物质密度时,测量了1、2、3、4四个固体的质量与体积,把它们在如图所示的坐标系中表示出来,根据图像同学们认为:①m1>m3>m2=m4;②V2=V4>V3>V1;③ρ1=ρ2>ρ3>ρ4;④ρ1>ρ2=ρ3>ρ4,以上说法中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
12.(2023 常州模拟)三个完全相同的杯子,里面装满了水,把质量相等的铜块、铁块、铝块分别投入三个杯子里,则从杯子里溢出水量最多的是(ρ铜>ρ铁>ρ铝)( )
A.放铝块的杯子 B.放铁块的杯子
C.放铜块的杯子 D.溢出的水一样多
13.(2023春 常熟市期中)密度定义式由于写成如图所示的样式,而被称为“物理最美公式”.下列关于该公式的说法中正确的是( )
A.同种物质的密度与物体的质量成正比
B.由公式可知物质的密度由其质量与体积共同决定
C.对于同种物质组成的不同物体,物体的质量与体积成正比
D.密度是物质的特性之一,只要物质种类不变,任何条件下它的密度都不改变
14.(2023 大丰区校级模拟)一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为m,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为L,瓶底的面积为S,然后倒出部分液体(约小半瓶,正立时近弯处),测出液面高度L1,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度L2,则液体的密度为( )
A. B.
C. D.
15.(2023 恩施州)我国古代曾发明过用作军事信号的“孔明灯”,如图所示,由竹篾、纸、木碟等材料制成。点燃碟内的松脂,可以升空,主要原因是( )
A.加热使灯笼体积变小 B.加热使灯笼总重减轻
C.火焰对灯笼产生推力 D.松脂燃烧时受地磁力
二.填空题(共7小题,每空2分,共28分)
16.(2023春 东海县校级月考)小南将两个完全相同的烧杯分别装上等质量的酒精和某种未知液体,烧杯高度为20cm,其中酒精的液面高15cm,未知液体的液面高12cm,将同一个合金块A分别放入两个烧杯中,溢出的酒精和未知液体分别为64g和20g,则合金块A的体积为 cm3;(已知酒精的密度为0.8g/cm3);小南又将装有未知液体的烧杯单独拿出,将其装满未知液体后测出烧杯和液体总质量为m1,在烧杯内放一质量为m的小金属块B后再加满未知液体,总质量为m2;在容器内放一质量为m的小金属块B和一质量也为m的小金属块C后再加满未知液体,总质量为m3。则金属块B和金属块C的密度之比为 。(用m,m1,m2,m3表示)
17.(2023春 雁塔区校级期中)小红在测量液体密度的实验中,测得液体和烧杯的总质量m与液体体积V的关系如图所示,分析图像可以知液体的密度是 g/cm3,空烧杯的质量为 g,50m3这种液体的质量是 kg。
18.小华用天平正确测量螺栓质量时,使用的砝码和游码的位置如图甲所示,所测螺栓的质量为 g;盛有20mL水的量筒置于水平桌面上,将螺栓放入后,液面位置如图乙所示,则可知螺栓的密度为 kg/m3。
19.(2023春 茂名期中)如图1所示,a、b两种不同物质质量和体积的关系图象,由图象可知,同种物质的质量与体积成 ,a、b两种物质密度之比为 。如图2所示,如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为 。
20.木块的密度是0.6×103kg/m3,其物理意义是 。若将木块的切去,剩余的木块的密度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.(2023春 邗江区期中)冰墩墩是2022年北京冬季奥运会的吉祥物,小恒同学用220g的橡皮泥捏了一个总体积为400cm3的空心冰墩墩模型,空心部分充满密度为1.29kg/m3的空气。若从中抽走0.129g空气,则模型内部剩余空气的密度为 kg/m3。(已知:ρ橡皮泥=2.2g/cm3)
22.已知甲、乙两物体的质量之比为3:2,体积之比为2:3,则甲、乙的密度之比为 。
三.实验探究题(共3小题,每空1分,共13分)
23.(2023春 淮阴区期中)同学们找来大小不同的蜡块和干松木,分别测量它们的体积和质量,得到数据如表所示。
序号 蜡块 干松木
质量m/g 体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3
① 9 10 5 10
② 18 20 10 20
③ 27 30 15 30
④ 36 40 20 40
(1)在如图的方格纸中,蜡块的质量随体积变化曲线已画出,请用图线把干松木的质量随体积变化的情况表示出来。
(2)蜡块和干松木的质量随体积变化的图像是两条过原点直线,表明:同种物质的不同物体,质量与体积的比值 (选填“相同”或“不同”);两条过原点直线不重合,表明:不同物质的物体,质量与体积的比值一般 (选填“相同”或“不同”)。
24.(2023秋 鼓楼区校级月考)在“测量石块的密度实验”中:
(1)把托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至零刻度线,发现指针所处位置如图甲所示,应将平衡螺母向 移动,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)用托盘天平测量石块的质量,砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则石块的质量是 g。
(3)将石块放入装有40mL水的量筒中,静置时量筒中的水面位置如图丙所示,则石块的密度是 g/cm3。
(4)实验后,发现所用的砝码生锈了,则所测石块密度比真实值偏 。
25.(2023春 靖江市校级期中)为学习了密度知识后,同学们进行了如下实验。
(1)第一组同学用电子秤完成了以下几个实验:
①小明在两个完全相同的烧杯中分别装入等体积的两种液体,并用电子秤测出了液体和烧杯的总质量,电子秤的示数如图A所示,则这两种液体的密度关系是ρ甲 ρ乙(选填“>”、“=”或“<”);
②小华想通过图像比较甲、乙两种液体的密度大小。她用量筒测出液体的体积V并用电子秤测出了量筒和液体的总质量m,用甲、乙两种液体各测两组数据后,在如图B所示的m﹣V图像上描出了四个点。但是小华忘记标注这四个点的数据分别属于哪种液体。根据小明实验测出的数据分析可知属于甲液体的两点是 ;
(2)第二组的同学尝试利用电子秤测量甲液体密度,进行了以下实验操作:
①取密度为8g/cm3的合金块,用电子秤测得其质量为80.0g(图C);
②将合金块放入溢水杯中后向溢水杯中注满甲液体,测得杯、甲液体、合金块的总质量为100.0g(图D);
③取出合金块,向溢水杯中补满甲液体,测得杯和甲液体的总质量为31.0g(图E)。根据以上数据,计算出甲液体的密度ρ= g/cm3;若取出合金块时带出了一些液体,则以上步骤测得的甲液体密度与真实值相比 (选填偏大、不变、偏小);
(3)第三组的同学尝试利用电子秤测量鸭蛋的密度,步骤如图D中甲、乙、丙、丁所示:图D中电子秤显示的四个数据,其中步骤 测量的数据是多余的,利用其他三个步骤的数据,测得鸭蛋的密度为 g/cm3。
四.简答题(共5小题,共29分)
26.底面积为1×10﹣2米2薄壁轻质圆柱形容器A(容器足够高)放置于水平地面上,里面盛有0.2米深的水,如图所示。将另一质量为6千克、底面积为5×10﹣3米2的实心金属圆柱体B竖直放入容器A中,待水静止后,圆柱体B上表面露出水面高度为0.1米。
求:(1)容器中水的质量。
(2)金属圆柱体B的密度。
27.(2023 上海)甲、乙为两个相同的轻质薄壁柱形容器,容器高度为0.8m,甲中有2kg的水,乙中A液体的质量为m,底面积为S0。
(1)求甲中水的体积V甲。
(2)乙对地面的压强p乙。
(3)若甲中水的深度为0.6m,乙中再加入A液体,使甲、乙对地面的压强相等,求乙中液体的密度范围为 。
28.某同学在野外捡到一块小石块,在课外兴趣活动小组活动中进行了如下探究:
①如图甲所示,在托盘秤上放一只盛了适量水的容器,托盘秤的示数为1kg;
②用细线将该石块系住,手握细线将石块慢慢放入水中(水不溢出),当石块浸没到如图乙所示位置,稳定后托盘秤的示数是1.1kg;
③如图丙所示,松手后该石块沉到容器底部,稳定后托盘秤的示数为1.26kg。
根据以上探究情况,求:
(1)该石块的重力为多少;
(2)该石块的密度(要求写出必要的文字说明和计算过程)。
29.(2023春 京口区校级期中)据有关研究,燃油汽车自身质量每降低100kg,每百公里油耗可减少0.6L。某型号燃油汽车原来使用的是质量为960kg的钢质外壳,若替换成等体积的镁合金材质,质量可减少720kg,已知ρ钢=8×103kg/m3,请计算:
(1)改装成镁合金材质后的汽车行驶500km,可以减少油耗 L。
(2)汽车外壳所用钢质材料的体积是多少m3?
(3)镁合金材料的密度是多少?
30.相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲中盛有水,乙中盛有另一种液体,水的质量为5千克。
(1)求甲容器中水的体积V水。
(2)分别从甲、乙两容器中抽出相同体积的液体,如表为抽出液体前后两容器底部受到液体的压强。
(a)求抽出液体后甲容器中水的深度h水。
(b)问抽出液体前乙容器中液体的质量m液,并说明理由。
容器底部受到液体的压强 抽出液体前 抽出液体后
p甲水(帕) 1960 980
p乙液(帕) 1960 1078
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试卷类型:A
姓名:______________班级:______________
准考证号
一.选择题(共15小题)(请用2B铅笔填涂)
1.[A][B][C][D] 2.[A][B][C][D] 3.[A][B][C][D] 4.[A][B][C][D] 5.[A][B][C][D] 6.[A][B][C][D] 7.[A][B][C][D] 8.[A][B][C][D] 9.[A][B][C][D] 10.[A][B][C][D] 11.[A][B][C][D] 12.[A][B][C][D] 13.[A][B][C][D] 14.[A][B][C][D] 15.[A][B][C][D]
二.填空题(共7小题)(请在各试题的答题区内作答)
16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.
三.实验探究题(共3小题)(请在各试题的答题区内作答)
23.答:
24.答:
25.答:
四.计算题(共3小题)(请在各试题的答题区内作答)
26.答:
27.答:
28.答:
五.解答题(共2小题)(请在各试题的答题区内作答)
29.答:
30.答: