单元06 质量和密度(原卷版+解析版)--2024年中考物理一轮单元复习学思讲测全攻略学案(人教版全国通用)

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名称 单元06 质量和密度(原卷版+解析版)--2024年中考物理一轮单元复习学思讲测全攻略学案(人教版全国通用)
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文件大小 2.0MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2023-11-28 16:11:06

文档简介

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2024年中考物理一轮单元复习学思讲测全攻略学案(人教版全国通用)
单元06 质量和密度
1.知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
2.通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。
3.了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。
通过完成填空的自主学习方式深化对考点知识的理解
考点1. 质量及其测量
1.质量是物体所含物质的多少,它是物体的一种属性,跟物体的形状、位置和状态无关。
2.在国际单位制中质量的主要单位是kg,1t=1000kg=106g=109 mg
3.常用工具:杆称、台秤、电子称等。实验室常用的测量工具:托盘天平。
4.天平的使用
(1)调平
放:将天平放在水平台上。
调:将游码移到横梁标尺左端零刻度处,调节横梁右端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线上或左右摆动幅度一样是,天平平衡。
(2)称量
放:左物右码,用镊子加减砝码,加砝码顺序时从大到小,砝码不能调平时,调节标尺上的游码直到天平平衡。
(3)读数。物体质量等于砝码总质量加上游码指示的示数。
注意:天平在使用的过程中,一定要注意操作规范,遵循“左物右码’原则,称量物体时,不能再调节平衡螺母来调节天平的平衡。
考点2. 密度及其应用
1.定义:单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度,用ρ表示。
2.单位:kg/m或g/cm;1g/cm=kg/m
3.公式:ρ=
注意:密度是物质的特性,同种物质的密度是相同的,与物质的质量和体积无关。
4.水的密度在4℃时最大。
5.会计算与密度有关的实际问题。
考点3. 测量固体液体密度实验
1.用天平和量筒测量固体的密度。测量步骤:
(1)用天平测出固体的质量m。
(2)在量筒中倒入适量的水,测出水的体积为V1。
(3)把固体浸没在量筒的水中,测出二者的体积为V2。
(4)固体的密度ρ=m/V=m/(V2-V1)
2.用天平和量筒测量液体的密度。测量步骤:
(1)用天平测出烧杯和液体的总质m1。
(2)把烧杯中适量液体倒入量筒中,用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2。
(3)读出量筒中液体的体积V。
(4)液体的密度ρ=m/V=(m1-m2)/V
注意:中考试题里有时要结合浮力知识考查密度测量,这时要马上想到阿基米德原理或者浮沉条件。
一、质量估测问题思维方法
1.记住一些常见物体质量大约值,比如:
(1)一个鸡蛋质量为5×10-2kg;
(2)成年人质量为50~70 kg;
(3)铅球质量为5 kg;
(4)物理课本质量为0.25 kg。
2.记住一些常见物体体积大约值。
对于几何形状规则物体或者空间,可以估测出长、宽、高或者半径等,利用数学公式计算体积。对于不规则的物体,可以近似的看为和哪个形状类似,然后做长度上的估测,再粗略计算即可。
3.记住一些常见物体密度大约值。人体密度值和水大致相等。
注意:有时也可能让记住物质的密度,估计体积,利用密度公式算出物体质量。
二、解决密度计算类问题的思维方法
1.首先,对于单一物体而言,根据题干中给出的说明或题中表格,情景图找出这个单一物体对应的三个量:密度ρ、质量m、体积V,各量单位均化为国际单位制单位。根据ρ=m/v,建立方程,待求的量一定在该方程中。
有的问题让判断物体是空心的还是实心的?可以用
①比较密度法;
②比较体积法;
③比较质量法。
举例说明一下:如用比较密度法:先根据题中已给的质量和体积的值,应用ρ=m/v计算出这时物体的物质密度ρ;然后再和密度表中该物质实际密度ρ真比较,相等说明实心,不相等说明是空心。
其次,在多数应用题中,会出现两种物质存在的情况。处理办法就是阅读题干后找出一物体相对应的三个物理量ρ1、m1、V1,立即给出联系ρ1=m1/V1;再找出另一物体相对应的三个物理量ρ2、m2、V2,各量的单位统一后,立即用密度公式联系ρ2=m2/V2。建立两个方程后,再审题、读题、观察表格、图象,找出两个物体在质量上存在什么联系,或找出两个物体在体积上存在什么联系。即m1=am2或V1=aV2,用这个联系就把上述建立的两个方程化为一个方程,待求的量就含在(或隐含在)这个方程之中,解之即可!
3. 最后,就是在应用密度公式解决计算类问题时,需要注意如下的几个方面:
①各量要体现出一一对应的关系;
②各量的单位均用国际单位制单位;
③解题书写过程要规范化,思路清晰。
三、测量密度注意的几个问题
1.原理:ρ=m/v
2.用天平测质量,用量筒测物体体积。
3.①使用天平时,先观察量程和分度值,估测物体质量;再把天平放到水平桌面上,为什么?因为天平是一个等臂杠杆,只有天平处于水平平衡是,两边受到的力才相等,物体和砝码的质量才相等。
②调节天平时应先将游码移到称量标尺左端零刻度处,在调节平衡螺母,时指针指在分度标尺中央红线处。或指针在中央红线左右摆动幅度相同即可。(左偏右调)
③ 称量过程中要用镊子夹取砝码,左物右码,先大后小,最后移到游码,直至天平水平平衡。
④读数=砝码示数+游码示数。
⑤如果砝码缺了一块,所测物体质量比实际质量偏大 。
⑥使用量筒时先观察量程和分度值。
⑦注意量筒的量程没有0 刻度线 。
⑧观察时视线要与凹面底部或凸面顶部在同一水平线上。
考点1. 质量及其测量
【例题1】(2023广东省广州市)“掬手为升”是我国古代的计量方法之一,掬即为双手捧。如图,人双手捧起的米质量约为(  )
A. 3g B. 300g C. 30kg D. 300kg
【答案】B
【解析】一个鸡蛋质量约为50g,人双手捧起的米质量约为6个鸡蛋重,即300g,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
【例题2】(2023黑龙江牡丹江)下列关于托盘天平的使用,正确的是(  )
A. 称量前,游码放到标尺左端的零刻度线处
B. 称量时,物体放在右盘,砝码放在左盘
C. 称量时,若横梁不平衡,应调节平衡螺母
D. 读数时,被测物体的质量与砝码的质量一定相等
【答案】A
【解析】A.称量前,将天平放水平桌面上,游码放到标尺左端零刻度线处,故A正确;
B.在使用天平时,应把握“左物右码”的原则,即称量时,物体放在左盘,砝码放在右盘,故B错误;
C.在称量时,通过增减砝码或移动游码来进行,而不能通过调节平衡螺母使天平平衡,故C错误;
D.物体的质量等于砝码的质量加上游码对应示数,被测物体的质量与砝码的质量不一定相等,故D错误。故选A。
【例题3】小明用已经调好的天平测量一杯水的质量,当天平重新平衡时,放在右盘中的砝码位置如图所示,则杯和水的总质量是(  )
A.82.4 g B.82.2 g C.82.6 g D.82.8
【答案】A
【解析】标尺分度值0.2g;烧杯和水的总质量:m总=50g+20g+10g+2.4g=82.4g。故选:A。
考点2. 密度及其应用
【例题4】(2023新疆)我国生产的世界上最薄的不锈钢箔带—手撕钢的厚度只有0.015mm,则面积为的手撕钢的质量约为(  )
A. 120 g B. 12 g C. 1.2g D. 0.12g
【答案】A
【解析】手撕钢的厚度只有0.015mm,则面积为1m2,故该刚的体积为
根据
可得钢带的质量为
故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【例题5】一个瓶子能盛1 kg的水,用这个瓶子能盛多少千克的食用油?(已知食用油的密度为0.9×103 kg/m3)
【答案】见解析
【解析】瓶子的容积:
V=V水===1×10-3 m3
瓶子最多装食用油的质量:
m油=ρ油V=0.9×103 kg/m3×10-3 m3=0.9 kg
考点3. 密度的测量问题
【例题6】在湄江地质公园进行研学活动时,小明捡到一块形状怪异的小化石,为测量小化石的密度。他利用已学知识设计如下实验方案:
(1)用天平称出小化石的质量。天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,小化石的质量为______g;
(2)用量筒和水测量小化石体积,“先往量筒中倒入适量的水”,其中“适量”的确切含义是:①______;②小化石和水的总体积不能超过量筒量程;
(3)小化石放入量筒前后的情况,如图乙所示(忽略细线的体积),小化石的密度是______g/cm3;
(4)若小明先测出小化石的体积,将小化石从量筒中取出,然后用天平称出其质量,求出小化石的密度。这样测出小化石的密度将______(选填“偏大”偏小”或“不变”)。
【答案】(1)74 (2) 水不能太少,要能浸没小化石 (3)3.7 (4) 偏大
【解析】(1)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,小化石的质量
m=50g+20g+4g=74g
(2)量筒中倒入适量的水有两层含义:①水不能太少,要能浸没小化石;②水不能太多,穿天石浸没后,水面不能超过量程。
(3)由乙图可知,小化石的体积为
V=V排水=40cm3﹣20cm3=20cm3
则小化石的密度为
ρ==3.7g/cm3
(4)若先测体积,再测质量时石头上沾有水,使得测量的质量偏大,测得体积准确,根据密度公式ρ=可知,测得石头的密度值将会偏大。
【例题8】(2023内蒙古包头)小聪利用注射器、天平(带砝码)测量酒精的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码调至标尺左端零刻度线处,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向______移动,使天平横梁平衡;
(2)用注射器抽取适量酒精,体积如图乙所示为______mL,将装有酒精的注射器放到天平上,测得注射器和酒精的总质量为28g;
(3)用注射器继续抽取酒精至20mL处,再将注射器放到天平上,测得注射器和酒精的总质量如图丙所示为______g,测得酒精的密度为______g/cm3;
(4)若第2次使用注射器抽取的酒精中混有气泡,则测得的酒精密度值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)本实验使用注射器的优点是____________(写出一条即可)。
【答案】(1)右 (2) 10 (3) 35.8 0.78 (4) 偏小 (5)取样准确(或便于操作、便于测量、减小误差等)
【解析】(1)由图甲可知,指针偏左,说明左边重右边轻,应将平衡螺母向轻些的右边调节,使天平横梁平衡。
(2)由图乙可知,注射器分度值为2mL,液柱所在位置的示数为10 mL。
(3)由图丙可知,砝码质量35g,标尺分度值为0.2g,游码所在位置的示数为0.8g,所以注射器和酒精的总质量为
依题意用注射器抽取10 mL酒精,注射器和酒精的总质量为28g,用注射器继续抽取酒精至20mL处,注射器和酒精的总质量为35.8g,由此可知,10mL=10cm3酒精的质量为
由可知,酒精的密度为
(4)若第2次使用注射器抽取的酒精中混有气泡,则用针管抽出来的酒精体积偏大,由可知,测得的酒精密度偏小。
(5)量筒不能放在天平上测质量,容易倾倒,使用注射器取样准确,便于操作和测量等优点。
《质量和密度》单元综合素养精准达标模拟检测试卷
(答题时间90分钟,试卷满分100分)
一、选择题(本题由10道小题,每小题3分,共30分)
1.(2023湖南岳阳)学校组织九年级学生体检,下列各项体检数据中,符合实际的是(  )
A. 身高16m B. 质量50kg C. 体温52℃ D. 1分钟心跳2次
【答案】B
【解析】A.中学生的身高约为1.6m,故A不符合题意;
B.中学生的质量约为50kg~60kg,故B符合题意;
C.正常人的体温约为37℃,故C不符合题意;
D.中学生的心跳,1min约为60次~70次,故D不符合题意。故选B。
2.测量物体的质量前,将天平放在水平台上,小亮发现指针偏向分度标尺的左侧,如图所示。接下来他要进行的操作是(  )
A.先将游码拨至零刻度线,再向右调节平衡螺母
B.先将平衡螺母移到最左端,然后向右移动游码
C.先将游码拨至零刻度线,再向左调节平衡螺母
D.先将平衡螺母移到最左端,然后向左移动游码
【答案】A
【解析】使用天平测量物体的质量前,要将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻线处,调节平衡螺母使天平平衡;发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,他应将平衡螺母向右端调使天平平衡;故A正确,BCD错误。故选:A。
3.(2023湖北宜昌) 下列对生活中一些物理量的估测正确的是(  )
A. 一个中学生的体积约为50dm3
B. 我国居民身份证的长度大约为8.52mm
C. 一张A4普通打印白纸的质量约为47g
D. 一个中学生步行的速度约为5m/s
【答案】A
【解析】A.一个中学生的质量大约是50kg,密度大约是1000kg/m3,则体积大约为
故A正确;
B.我国居民身份证的长度大约为10厘米,故B错误;
C.一张A4普通打印白纸是整张纸的十六分之一,整张纸大约70g,则一张A4普通打印白纸质量约为4.4g左右,故C错误;
D.一个中学生步行的速度约为1.1m/s ,故D错误。故选A。
4.一个物体的质量为54g,体积为20cm3,它的密度是(  )
A.0.8×103kg/m3 B.2.7×103kg/m3
C.0.37×103kg/m3 D.2.7×104kg/m3
【答案】B
【解析】该物体的密度:==2.7g/cm3=2.7×103kg/m3。故选:B。
5.如图为甲、乙两种物质的m﹣V图象。下列说法正确的是(  )
A.体积为20cm3的甲物质的质量为10g
B.乙物质的密度与质量成正比
C.甲物质的密度比乙的密度小
D.甲、乙质量相同时,乙的体积是甲的2倍
【答案】:D
【解析】:A、由图象可知,体积为20cm3的甲物质的质量为20g,故A错误;B、密度是物质的一种特性,状态相同的同种物质的密度是相同的,与质量和体积无关,故B错误。C、由图象可知,当甲、乙的体积都为V=20cm3时,m甲>m乙,由ρ=可知,甲物质的密度大于乙物质的密度,故C错误;D、由图象可知,当甲、乙质量都为10g时,乙的体积为20cm3,甲的体积为10cm3,则乙的体积是甲的2倍,故D正确。故选:D。
6.在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m﹣V图象,下列说法正确的是(  )
A.量杯质量为40g
B.40cm3的该液体质量为40g
C.该液体密度为1.25g/cm3
D.该液体密度为2g/cm3
【答案】B
【解析】(1)设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和杯的总质量m总1=m1+m杯=40g,则由m=ρV可得:ρ×20cm3+m杯=40g,﹣﹣﹣﹣﹣①
当液体体积为V2=80cm3时,液体和杯的总质量m总2=m2+m杯=100g,
可得:ρ×80cm3+m杯=100g,﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得液体的密度:ρ=1g/cm3,故CD错误;将ρ=1g/cm3代入①解得m杯=20g,故A错误;
(2)当液体的体积V3=40cm3,则液体的质量:m3=ρ×V3=1g/cm3×40cm3=40g,故B正确。
7.阅读图表信息判断下面的说法,其中正确的是(  )
常温常压下部分物质的密度/(kg m﹣3)
金 19.3×103 水银 13.6×103
钢、铁 7.9×103 纯水 1.0×103
冰(0℃) 0.9×103 植物油 0.9×103
干松木 0.5×103 酒精 0.8×103
A.固体的密度一定比液体的密度大
B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
D.不同物质的密度一定不同
【答案】C.
【解析】从表中可以得出信息,物质虽然不同,但密度可能相同,固体物质的密度不一定大于液体的密度,同种物质密度不一定相同,已知物体密度的大小和体积的大小,根据密度公式比较质量的大小.
A.水银是液体,但它的密度比铜和铝的密度都大,故A错误;
B.体积相同的植物油和酒精,植物油的密度大于酒精的密度,根据公式m=ρV可知植物油的质量大,故B错误;
C.水和冰属于同一种物质,但密度不同.故C正确;
D.冰和植物油不是同一种物质,但密度相等.故D错误.
8.如图所示,在“测量花岗石密度”的实验中。下列说法正确的是(  )
A.称量时左盘放砝码,右盘放花岗石
B.称量花岗石质量的过程中,若天平横梁不平衡,可调节平衡螺母
C.花岗石的质量是25g
D.花岗石的密度是2.8×103kg/m3
【答案】D
【解析】(1)对于天平来说,正确的操作应该是左物右码;(2)对天平不平衡时的处理,在调节过程中要依靠调平衡螺母,在称量过程中则要靠增减砝码或移动游码,当然,我们还要根据具体偏转的方向来确定;
(3)使用天平测量物体质量时,被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和;
(4)天平平衡时物体的质量等于砝码质量与游码在标尺上所对的刻度值。而测量液体质量时,液体的质量等于液体和烧杯的总质量与烧杯质量之差。
A.称量时,是“左物右码”,且加减砝码用镊子,则左盘应放花岗石,右盘应放砝码,故A错误;
B.在称量过程中,要靠增减砝码或移动游码使天平平衡,不能调节平衡螺母,故B错误;
C.由图知,砝码的总质量为25g,游码在3g处,所以花岗石的质量为25g+3g=28g,故C错误;
D.由图知,量筒的分度值为2ml,花岗石的体积为30ml﹣20ml=10ml=10cm3;
则花岗石的密度为:ρ=m/v=2.8g/cm3=2.8×103kg/m3,故D正确。
9.室内火灾发生时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,以尽量减少有害气体的吸入。这是因为燃烧产生的有害气体(  )
A.温度较低,密度较大 B.温度较低,密度较小
C.温度较高,密度较大 D.温度较高,密度较小
【答案】D
【解析】室内火灾发生时,温度较高,室内有毒气体体积膨胀,密度减小;由物体的浮沉条件,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。
10.一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,某次抢救新冠病人用去了其质量的三分之一,钢瓶内剩余氧气的密度为(  )
A.6kg/m3 B.4kg/m3 C.3kg/m3 D.2kg/m3
【答案】B
【解析】钢瓶内剩余氧气的体积与使用之前的体积一样,质量变为原来的 ,
由ρ=可知,钢瓶内剩余氧气的密度变为原来的,即ρ=ρ0=×6kg/m3=4kg/m3。
二、填空题(每空1分,共25分)
1. (2023江西)如图所示,是某同学放在水平台上的托盘天平。他调节横梁平衡时,应先将游码移到标尺的_____,再将____侧的平衡螺母向_____调节,使_____指在分度盘的中央红线处,此时天平横梁水平平衡。
【答案】 零刻度线处 右 右 指针
【解析】在使用天平时,首先将天平放在水平台上,并把游码移到标尺左端的零刻度处,图中指针向左偏,需要将右侧的平衡螺母向右调节,使指针指在分度盘的中央红线处,此时天平横梁水平平衡。
2. (2023湖南岳阳)如图为岳阳县的行政区划图,小明想知道该地图上岳阳县的面积,聪明的他先测出整张地图的面积为S、然后将地图折起来放在天平上、测出整张地图的质量为m;展开地图,其质量_____(选填“变小”、“不变”或“变大”,再沿边界将地图中岳阳县剪下并测出它的质量为m1。可求得地图上岳阳县的面积为_____(用m、m1、S表示)。
【答案】 不变
【解析】因为质量是物体的属性,与物体的形状、位置、温度等无关,所以展开地图,其质量不变。
因为整张地图的质量为m,体积为S,则当地图的质量为m1时,对应的面积为
解得。
3.(2023辽宁本溪等) 如图,化学老师检验氢气纯度时,用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火,会发出尖锐的爆鸣声或很小的声音,根据声音的不同来判断氢气纯度,说明声可以传递________(填“信息”或“能量”)。其中“很小”是指声音的________(填声音的特性)小。因为氢气密度比空气密度________,所以检验时试管口要朝下,防止氢气逸出。
【答案】 信息 响度 小
【解析】根据声音的不同来判断氢气纯度,说明声可以传递信息。
响度是指声音的大小,所以“很小”是指声音的响度小。
因为氢气密度比空气密度小,所以检验时试管口要朝下,防止氢气逸出。
4. (2023苏州)托盘天平相当于______杠杆。调节天平平衡时,指针如图甲,此时应将平衡螺母向______调节。测量物体质量时,右盘砝码及游码示数如图乙,物体质量为______g。
【答案】 等臂 右 26.4
【解析】托盘天平的支点在横梁的中心,左右两侧的力臂相等,属于等臂杆杠。
由图甲可知,指针偏向分度盘中线的左侧,应将平衡螺母向右调节,使天平在水平位置平衡。
由图乙可知,右盘砝码的总质量为
20g+5g=25g
标尺分度值为0.2g,游码的读数为1.4g,则物体质量为
25g+1.4g=26.4g
5.两个完全相同的瓶子装有不同的液体,放在横梁已平衡的天平上,如图所示。则甲瓶液体质量  乙瓶液体质量,甲瓶液体密度  乙瓶液体密度。(选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】等于;小于。
【解析】(1)原来天平的横梁已平衡,放上装有液体的两瓶子后,此时的游码归零,横梁仍然平衡,则左盘物体的质量等于右盘中物体的质量,即两个瓶及瓶中液体的总质量相同;因为两个瓶子完全相同(两瓶子的质量相同),所以甲瓶液体质量等于乙瓶液体质量;
(2)两个瓶子中液体的质量相同,由图可知,甲瓶中的液体体积大一些,由ρ=m/v可知甲瓶液体密度小于乙瓶液体密度。
6.如图所示,两个形状相同的烧杯,分别盛有质量相等的水和酒精。根据图中液面的高度和液体密度知识,可知A液体是   ,B液体是   。(ρ水>ρ酒精)
【答案】酒精;水。
【解析】因为ρ=,m水=m酒精,ρ水>ρ酒精,
所以V水<V酒精,所以A是酒精,B是水。
7.小明把装有450mL纯净水的容器放进冰箱,当容器里的水全部变成冰以后,冰的质量是   g,此过程体积变化了   cm3.(ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
【答案】450;50。
【解析】(1)因为ρ=,所以水的质量为m=ρ水V水=1.0g/cm3×450cm3=450g;因为质量是物体的一种属性,其大小与物体所处的状态无关,所以,水结冰后,质量不变,即冰的质量为450g;
(2)由ρ=可得水结冰后,冰的体积:
V冰===500cm3;
水结冰后体积改变了:
△V=500cm3﹣450cm3=50cm3。
8.严寒的冬天,室外的自来水管容易被冻裂,原因是冰的密度ρ=0.9×103kg/m3,小于水的密度,在水结冰过程中,物质的质量  ,体积   (选填“增大”、“减小”或“不变”)所致.
【答案】不变;增大.
【解析】水在0~4℃之间具有热缩冷胀的特点,所以一定质量的水结冰体积膨胀,密度变小;质量是物体的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度都无关.
冬天室外的自来水水管容易被冻裂,由水变成冰的过程中,物质状态发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变;
水结冰质量不变,密度变小,由公式ρ=m/v知,体积增大.
9.一杯牛奶有250mL,其质量为300g,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”“变小")。
【答案】1.2×103 变大
【解析】牛奶的密度
ρ==1.2g/cm3=1.2×103kg/m3
喝加糖的牛奶,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。
10.小明记录了一定质量的水体积随温度变化的规律,如图所示.在0~4 ℃,水温升高时,水的体积将______.当水温在4 ℃时,水的密度____(选填“最大”或“最小”);罐装的饮料(可看作水)在此温度下存放是最______(选填“安全”或“不安全”)的.
【答案】 变小  最大  安全
【解析】由图象可知,水在0~4℃之间,随着温度升高体积逐渐变小;
质量是物体属性,不随温度变化,在4℃时,水的体积最小,由可知,在质量一定的情况下,体积最小,密度最大;
由图象可知,“温度低于4℃时,水的体积随着温度降低而增大;高于4℃时,水的体积随温度升高而增大.“故灌装的饮料(可看作为水)在4℃时体积最小,在4℃以下或以上时,体积均增大,故在4℃存放灌装饮料是最安全的.
三、实验与探究题(本大题有3道小题,共20分)
1.(6分)小明使用天平测小石块的质量。测量前,他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节。调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤:   ;
(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向   (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动;
(3)调节横梁平衡后,小明将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,
直到横梁恢复平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的质量
为   g。
【答案】(1)游码调零;(2)右;(3)78.4。
【解析】(1)使用天平时,应先把游码移到标尺的零刻度线处,即游码归零,再调节平衡螺母使天平平衡,而小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏了游码归零这一步骤。
(2)甲图中没有将游码移至零刻度线,横梁就平衡了,如果将游码调零,则指针会偏向分度盘左侧,此时要使横梁平衡,则应将平衡螺母向右调节;
(3)由图知,小石块的质量m=50g+20g+5g+3.4g=78.4g。
2. (6分)(2023天津)为了测量一个金属零件的密度,小明进行了以下实验:
(1)实验步骤:
①把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,发现指针在分度盘上位置如图甲所示,为使横梁平衡应将平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”);
②用天平测出零件的质量,如图乙所示;
③用量筒测出零件的体积,如图丙所示;
(2)实验数据处理:
请将实验数据及计算结果填入下表。
零件质量 量筒中水的体积 量筒中水和零件总体积 零件体积 零件密度
____ ____ ____ ____ ____
【答案】 (1)右 (2) 27 30 40 10 2.7
【解析】(1)指针指在分度盘左侧,由左偏右调可知,应将平衡螺母向右调节,使天平横梁平衡。
(2)观察乙图可知,游码对应刻度为2g,零件质量等于砝码质量与游码对应刻度值之和,所以零件质量
m=20g+5g+2g=27g
观察丙图可知,左边量筒中只有水,量筒的分度值为2mL,量筒中水的体积为30mL,即30cm3。
观察丙图可知,右边量筒中有水和零件,量筒中水和零件的体积为40mL,即40cm3。
零件的体积
V=V2-V1=40cm3-30cm3=10cm3
零件密度
3. (8分)(2023云南)妈妈制作了一杯奶茶,小明想知道奶茶的密度,他将奶茶带到实验室进行了测量。
(1)将托盘天平放在_______工作台上,将游码移至标尺左端的_______处,当横梁静止时,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向______调节,直到指针对准分度盘的中央刻度线。
(2)小明进行了如下操作:
①将适量奶茶倒入烧杯中,用托盘天平测出奶茶和烧杯的质量;
②将烧杯中的部分奶茶倒入量筒中,如图乙所示,测出奶茶的体积V=_______mL;
③用托盘天平测量烧杯和剩余奶茶的质量,如图丙所示,=_______g。
(3)根据实验数据,计算出奶茶的密度=_______g/。
(4)在步骤②中,有少量的奶茶附着在量筒液面上方的内壁上,测得的奶茶密度比真实值______(选填“大”或“小”),烧杯中剩余奶茶的密度________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)水平 零刻度线 右 (2)80 84 (3)1.05 (4) 大 不变
【解析】(1)天平在使用前应先调平,调平的方法是:将托盘天平放在水平工作台上,然后将游码拨回标尺左端零刻度线处,当横梁静止时,由图甲可知,指针向左偏,应将平衡螺母向右调。
(2)②由如图乙可知,量筒的分度值为2mL,则读数为80mL,即奶茶的体积为80mL。
由图丙可知,烧杯和剩余奶茶的质量
量筒中奶茶的质量
奶茶的密度
(4)烧杯中的奶茶倒入量筒中测体积时,若有少量奶茶附着在量筒液面上方的内壁上,测出的奶茶的体积将偏小,由密度计算公式可知,会导致测得的奶茶的密度偏大。
密度是物质本身的一种性质,与质量跟体积无关,故烧杯中剩余奶茶的密度不变。
四、综合应用题(本大题有3道小题,共25分)
1.(9分)建筑工地需要400m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶平装满一桶沙石,测得桶中的沙石的质量为52kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量20kg,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)桶的容积是多少?
(2)沙石的密度是多少?
(3)若用一辆载重4000kg的卡车将沙石运送到工地,至少要运多少车?
【答案】(1)桶的容积是2×10﹣2m3;
(2)沙石的密度是2.6×103kg/m3;
(3)一辆载重4000kg的卡车将沙石运送到工地,至少要运260车。
【解析】(1)由ρ=可得,桶的容积为:
V=V水===2×10﹣2m3,
(2)桶中沙石的体积为:V0=V=2×10﹣2m3,
沙石的密度:ρ===2.6×103kg/m3;
(3)由ρ=可得,沙石的总质量:
m总=ρV总=2.6×103kg/m3×400m3=1.04×106kg,
若用一辆载重4000kg的卡车将沙石运送到工地,至少要运:
n===260车。
2.(8分)小明用天平、空杯,水测量酱油的密度,实验过程如图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3)
问:(1)烧杯的容积有多大?
(2)酱油的密度多大?
【答案】(1)烧杯的容积为22cm3;(2)酱油的密度为1.2g/cm3。
【解析】由图知,空杯的质量m1=25.4g,杯中装满水后总质量m2=47.4g,杯中装满酱油后总质量m3=51.6g,
(1)杯中装满水时,水的质量m水=m2﹣m1=47.4g﹣25.4g=22g,由ρ=得烧杯的容积:
V=V水===22cm3;
(2)杯中装满酱油后酱油的质量:m酱油=m3﹣m1=51.6g﹣25.4g=26.2g,
酱油的体积:V酱油=V=22cm3,酱油的密度:ρ酱油==≈1.2g/cm3。
3.(8分)有一体积为30cm3的空心铜球,它的质量为178g,铜的密度ρ=8.9g/cm3.求:(1)空心部分体积;(2)若在空心部分装满水,求该球的总质量。
【答案】(1)10cm3 (2) 188g
【解析】(1)对于空心铜球,其中铜的质量m=178g ρ=8.9g/cm3
所以,空心铜球含有铜的体积
V=
=178g/8.9g/cm3=20cm3
空心铜球空心部分体积为:30cm3—20cm3=10cm3
若在空心部分装满水,水的体积为V1=10cm3 水的密度为ρ1=1.0g/cm3
根据ρ=
得水的质量m1=ρ1V1=1.0g/cm3×10cm3=10g
该球的总质量m总=10g+178g=188g
卡文迪许与密度
历史上的卡文迪许,全名为亨利·卡文迪许,生活在十八世纪,1731年10月10日出生,1810年2月24日去世。是个英国人,在我们的中学课本上,他经常和牛顿一起出现,但是,课本上却没有他的画像。可,就是这位没有画像的人,其神秘其实远超所有人的想象。因为,物理学上著名的:欧姆定律、库仑定律,都和这个人有关。
卡文迪许是个学霸,他曾就读于剑桥大学彼得学院。毕业后,他开始在他父亲的实验室做助手,因此积累了大量的实验经验,也积累了更多的电学、化学研究的知识,也因此开始了他长达五十年的实验之旅。1760年卡文迪许被选为伦敦皇家学会成员,1803年又被选为法国研究院的18名外籍会员之一。但是,他的成就实在是不能单一的用实验物理学家相容。
1784年,卡文迪许在一次偶然的试验中,发现个别金属和化学上的酸会产生反应,然后会产生可以燃烧的气体。后来,经过后世科学家通过他遗留下来的手稿进行的实验,这种可以燃烧的气体,有了名字叫做——氢气。而当时的科学界对于氢气的认识不一,更有人认为这是人工合成的气体,是卡文迪许的坚持、实验,通过排水集气的方法,收集到了氢气。并在自己手稿进行记录,才使得这种新气体的概念问世。更重要的是,卡文迪许甚至确定了氢气的密度,进而让空气和氢气合成了水。这对于当时的科学界是划时代的意义,因为当时的普遍认知是:水是一种十分单纯的元素,它可以组成万物。而卡文迪许的观点世界证明了水是化合物。在此之后,他混合空气、氢气,加上电火花进行试验,最后发现,氧气和氢气一起燃烧,当氢气完全燃烧尽,氧气只用掉了五分之一,所以,他得出了氢气和氧气的消耗比是2.02比1。在此饰演的基础上,卡文迪许甚至得出了空气的组成部分:空气中氧气占百分之20.833,剩余的部分大多都是氮气。现代的科学仪器,已经可以得出空气中氧气的含量是备份至20.95,而卡文迪许在十八世纪就已经得出了和现在相处非常小的数据了。另外,卡文迪许在后续的试验中,还发现除了上述的氢气、氧气等,还有120分之1的气体是不会和其他物质产生反应的,这种物质在现在化学中被称为稀有惰性气体。而这样的结论,在一百多年后才被真正发现、证实,可见卡文迪许是多么的厉害。
在物理学上,卡文迪许之所以能够被誉为最伟大的实验物理学家,是因为他曾有过一次著名的扭秤实验。他是用米切尔的扭秤进行的实验,但是经过了自己的改进,这个实验一直进行了25年,所测量的是地球的密度和质量,这在当时的天文学界是很热门的实验之一。他首先把自己改造过的扭秤放在一个密闭的房子中,用一个质量大的铁球和一个质量小的铁球分别放在扭秤的两端。扭秤中间用一根韧性很好的钢丝系在支架上,钢丝上有个小镜子。用一道平行光照射镜子,光点反射到标有刻度的地方。通过记录实验得出的数据,他算出地球的面度为5.841克每立方米,地球的密度是地球水密度的5.481倍。而现代的仪器所得出的结论为5.517,和他的结论,误差仅仅有0.65253%。他还确定了万有引力常数计算出了地球的质量。被誉为第一个称量地球的人。除此以外,他还得出过欧姆定律、库伦定律。得出这些结论,甚至是用他自己的身体作为实验工具得出的,比如欧姆定律,就是他将自己的身体放在电流两端,通过感知身体的反应强弱,来得出电流的强弱。而这些伟大的结论,都因为他孤僻的性格,没有对外发表,一直到了他去世七十多年后的十九世纪末期,电学家麦克斯韦在他的实验室发现了他曾经的手稿,才让他的成就问世,他在当时也因此被誉为''有史以来最伟大的实验物理学家。''
他八十岁的时候才结束自己的实验生涯,所以,他才能在热学理论、计温学、气象学、大地磁学等方面都有涉及。他通过扭秤实验验证了牛顿的万有引力定律、确定了引力常数和地球平均密度、他是分离氢的第一人、把氢和氧化合成水的第一人......他有太多的第一,而他的成就都和他的勤奋脱不了关系。
课标要求
自学考点
思维方法
考点例题讲析
单元模拟检测
中考加油站
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2024年中考物理一轮单元复习学思讲测全攻略学案(人教版全国通用)
单元06 质量和密度
1.知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
2.通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。
3.了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。
通过完成填空的自主学习方式深化对考点知识的理解
考点1. 质量及其测量
1.质量是物体所含物质的多少,它是物体的一种属性,跟物体的形状、位置和状态_____关。
2.在国际单位制中质量的主要单位是_____,1t=1000kg=106g=109 mg
3.常用工具:杆称、台秤、电子称等。实验室常用的测量工具:_____。
4.天平的使用
(1)调平
放:将天平放在_____上。
调:将游码移到横梁标尺左端_____处,调节横梁右端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线上或左右摆动幅度一样是,天平平衡。
(2)称量
放:左物右码,用镊子加减砝码,加砝码顺序时从大到小,砝码不能调平时,调节标尺上的_____直到天平平衡。
(3)读数。物体质量等于_____加上_____的示数。
注意:天平在使用的过程中,一定要注意操作规范,遵循“左物右码’原则,称量物体时,不能再调节平衡螺母来调节天平的平衡。
考点2. 密度及其应用
1.定义:单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度,用_____表示。
2.单位:_____或g/cm;1g/cm=kg/m
3.公式:_____
注意:密度是物质的特性,同种物质的密度是相同的,与物质的质量和体积无关。
4.水的密度在_____时最大。
5.会计算与密度有关的实际问题。
考点3. 测量固体液体密度实验
1.用天平和量筒测量固体的密度。测量步骤:
(1)用_____测出固体的质量m。
(2)在_____中倒入适量的水,测出水的体积为V1。
(3)把固体_____在量筒的水中,测出二者的体积为V2。
(4)固体的密度为_____。
2.用天平和量筒测量液体的密度。测量步骤:
(1)用天平测出_____和_____的总质m1。
(2)把烧杯中_____倒入量筒中,用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2。
(3)读出_____中液体的体积V。
(4)液体的密度为_____。
注意:中考试题里有时要结合浮力知识考查密度测量,这时要马上想到阿基米德原理或者浮沉条件。
一、质量估测问题思维方法
1.记住一些常见物体质量大约值,比如:
(1)一个鸡蛋质量为5×10-2kg;
(2)成年人质量为50~70 kg;
(3)铅球质量为5 kg;
(4)物理课本质量为0.25 kg。
2.记住一些常见物体体积大约值。
对于几何形状规则物体或者空间,可以估测出长、宽、高或者半径等,利用数学公式计算体积。对于不规则的物体,可以近似的看为和哪个形状类似,然后做长度上的估测,再粗略计算即可。
3.记住一些常见物体密度大约值。人体密度值和水大致相等。
注意:有时也可能让记住物质的密度,估计体积,利用密度公式算出物体质量。
二、解决密度计算类问题的思维方法
1.首先,对于单一物体而言,根据题干中给出的说明或题中表格,情景图找出这个单一物体对应的三个量:密度ρ、质量m、体积V,各量单位均化为国际单位制单位。根据ρ=m/v,建立方程,待求的量一定在该方程中。
有的问题让判断物体是空心的还是实心的?可以用
①比较密度法;
②比较体积法;
③比较质量法。
举例说明一下:如用比较密度法:先根据题中已给的质量和体积的值,应用ρ=m/v计算出这时物体的物质密度ρ;然后再和密度表中该物质实际密度ρ真比较,相等说明实心,不相等说明是空心。
其次,在多数应用题中,会出现两种物质存在的情况。处理办法就是阅读题干后找出一物体相对应的三个物理量ρ1、m1、V1,立即给出联系ρ1=m1/V1;再找出另一物体相对应的三个物理量ρ2、m2、V2,各量的单位统一后,立即用密度公式联系ρ2=m2/V2。建立两个方程后,再审题、读题、观察表格、图象,找出两个物体在质量上存在什么联系,或找出两个物体在体积上存在什么联系。即m1=am2或V1=aV2,用这个联系就把上述建立的两个方程化为一个方程,待求的量就含在(或隐含在)这个方程之中,解之即可!
3. 最后,就是在应用密度公式解决计算类问题时,需要注意如下的几个方面:
①各量要体现出一一对应的关系;
②各量的单位均用国际单位制单位;
③解题书写过程要规范化,思路清晰。
三、测量密度注意的几个问题
1.原理:ρ=m/v
2.用天平测质量,用量筒测物体体积。
3.①使用天平时,先观察量程和分度值,估测物体质量;再把天平放到水平桌面上,为什么?因为天平是一个等臂杠杆,只有天平处于水平平衡是,两边受到的力才相等,物体和砝码的质量才相等。
②调节天平时应先将游码移到称量标尺左端零刻度处,在调节平衡螺母,时指针指在分度标尺中央红线处。或指针在中央红线左右摆动幅度相同即可。(左偏右调)
③ 称量过程中要用镊子夹取砝码,左物右码,先大后小,最后移到游码,直至天平水平平衡。
④读数=砝码示数+游码示数。
⑤如果砝码缺了一块,所测物体质量比实际质量偏大 。
⑥使用量筒时先观察量程和分度值。
⑦注意量筒的量程没有0 刻度线 。
⑧观察时视线要与凹面底部或凸面顶部在同一水平线上。
考点1. 质量及其测量
【例题1】(2023广东省广州市)“掬手为升”是我国古代的计量方法之一,掬即为双手捧。如图,人双手捧起的米质量约为(  )
A. 3g B. 300g C. 30kg D. 300kg
【例题2】(2023黑龙江牡丹江)下列关于托盘天平的使用,正确的是(  )
A. 称量前,游码放到标尺左端的零刻度线处
B. 称量时,物体放在右盘,砝码放在左盘
C. 称量时,若横梁不平衡,应调节平衡螺母
D. 读数时,被测物体的质量与砝码的质量一定相等
【例题3】小明用已经调好的天平测量一杯水的质量,当天平重新平衡时,放在右盘中的砝码位置如图所示,则杯和水的总质量是(  )
A.82.4 g B.82.2 g C.82.6 g D.82.8
考点2. 密度及其应用
【例题4】(2023新疆)我国生产的世界上最薄的不锈钢箔带—手撕钢的厚度只有0.015mm,则面积为的手撕钢的质量约为(  )
A. 120 g B. 12 g C. 1.2g D. 0.12g
【例题5】一个瓶子能盛1 kg的水,用这个瓶子能盛多少千克的食用油?(已知食用油的密度为0.9×103 kg/m3)
考点3. 密度的测量问题
【例题6】在湄江地质公园进行研学活动时,小明捡到一块形状怪异的小化石,为测量小化石的密度。他利用已学知识设计如下实验方案:
(1)用天平称出小化石的质量。天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,小化石的质量为______g;
(2)用量筒和水测量小化石体积,“先往量筒中倒入适量的水”,其中“适量”的确切含义是:①______;②小化石和水的总体积不能超过量筒量程;
(3)小化石放入量筒前后的情况,如图乙所示(忽略细线的体积),小化石的密度是______g/cm3;
(4)若小明先测出小化石的体积,将小化石从量筒中取出,然后用天平称出其质量,求出小化石的密度。这样测出小化石的密度将______(选填“偏大”偏小”或“不变”)。
【例题8】(2023内蒙古包头)小聪利用注射器、天平(带砝码)测量酒精的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码调至标尺左端零刻度线处,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向______移动,使天平横梁平衡;
(2)用注射器抽取适量酒精,体积如图乙所示为______mL,将装有酒精的注射器放到天平上,测得注射器和酒精的总质量为28g;
(3)用注射器继续抽取酒精至20mL处,再将注射器放到天平上,测得注射器和酒精的总质量如图丙所示为______g,测得酒精的密度为______g/cm3;
(4)若第2次使用注射器抽取的酒精中混有气泡,则测得的酒精密度值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)本实验使用注射器的优点是____________(写出一条即可)。
《质量和密度》单元综合素养精准达标模拟检测试卷
(答题时间90分钟,试卷满分100分)
一、选择题(本题由10道小题,每小题3分,共30分)
1.(2023湖南岳阳)学校组织九年级学生体检,下列各项体检数据中,符合实际的是(  )
A. 身高16m B. 质量50kg C. 体温52℃ D. 1分钟心跳2次
2.测量物体的质量前,将天平放在水平台上,小亮发现指针偏向分度标尺的左侧,如图所示。接下来他要进行的操作是(  )
A.先将游码拨至零刻度线,再向右调节平衡螺母
B.先将平衡螺母移到最左端,然后向右移动游码
C.先将游码拨至零刻度线,再向左调节平衡螺母
D.先将平衡螺母移到最左端,然后向左移动游码
3.(2023湖北宜昌) 下列对生活中一些物理量的估测正确的是(  )
A. 一个中学生的体积约为50dm3
B. 我国居民身份证的长度大约为8.52mm
C. 一张A4普通打印白纸的质量约为47g
D. 一个中学生步行的速度约为5m/s
4.一个物体的质量为54g,体积为20cm3,它的密度是(  )
A.0.8×103kg/m3 B.2.7×103kg/m3
C.0.37×103kg/m3 D.2.7×104kg/m3
5.如图为甲、乙两种物质的m﹣V图象。下列说法正确的是(  )
A.体积为20cm3的甲物质的质量为10g
B.乙物质的密度与质量成正比
C.甲物质的密度比乙的密度小
D.甲、乙质量相同时,乙的体积是甲的2倍
6.在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m﹣V图象,下列说法正确的是(  )
A.量杯质量为40g
B.40cm3的该液体质量为40g
C.该液体密度为1.25g/cm3
D.该液体密度为2g/cm3
7.阅读图表信息判断下面的说法,其中正确的是(  )
常温常压下部分物质的密度/(kg m﹣3)
金 19.3×103 水银 13.6×103
钢、铁 7.9×103 纯水 1.0×103
冰(0℃) 0.9×103 植物油 0.9×103
干松木 0.5×103 酒精 0.8×103
A.固体的密度一定比液体的密度大
B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
D.不同物质的密度一定不同
8.如图所示,在“测量花岗石密度”的实验中。下列说法正确的是(  )
A.称量时左盘放砝码,右盘放花岗石
B.称量花岗石质量的过程中,若天平横梁不平衡,可调节平衡螺母
C.花岗石的质量是25g
D.花岗石的密度是2.8×103kg/m3
9.室内火灾发生时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,以尽量减少有害气体的吸入。这是因为燃烧产生的有害气体(  )
A.温度较低,密度较大 B.温度较低,密度较小
C.温度较高,密度较大 D.温度较高,密度较小
10.一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,某次抢救新冠病人用去了其质量的三分之一,钢瓶内剩余氧气的密度为(  )
A.6kg/m3 B.4kg/m3 C.3kg/m3 D.2kg/m3
二、填空题(每空1分,共25分)
1. (2023江西)如图所示,是某同学放在水平台上的托盘天平。他调节横梁平衡时,应先将游码移到标尺的_____,再将____侧的平衡螺母向_____调节,使_____指在分度盘的中央红线处,此时天平横梁水平平衡。
2. (2023湖南岳阳)如图为岳阳县的行政区划图,小明想知道该地图上岳阳县的面积,聪明的他先测出整张地图的面积为S、然后将地图折起来放在天平上、测出整张地图的质量为m;展开地图,其质量_____(选填“变小”、“不变”或“变大”,再沿边界将地图中岳阳县剪下并测出它的质量为m1。可求得地图上岳阳县的面积为_____(用m、m1、S表示)。
3.(2023辽宁本溪等) 如图,化学老师检验氢气纯度时,用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火,会发出尖锐的爆鸣声或很小的声音,根据声音的不同来判断氢气纯度,说明声可以传递________(填“信息”或“能量”)。其中“很小”是指声音的________(填声音的特性)小。因为氢气密度比空气密度________,所以检验时试管口要朝下,防止氢气逸出。
4. (2023苏州)托盘天平相当于______杠杆。调节天平平衡时,指针如图甲,此时应将平衡螺母向______调节。测量物体质量时,右盘砝码及游码示数如图乙,物体质量为______g。
5.两个完全相同的瓶子装有不同的液体,放在横梁已平衡的天平上,如图所示。则甲瓶液体质量  乙瓶液体质量,甲瓶液体密度  乙瓶液体密度。(选填“大于”“等于”或“小于”)
6.如图所示,两个形状相同的烧杯,分别盛有质量相等的水和酒精。根据图中液面的高度和液体密度知识,可知A液体是   ,B液体是   。(ρ水>ρ酒精)
7.小明把装有450mL纯净水的容器放进冰箱,当容器里的水全部变成冰以后,冰的质量是   g,此过程体积变化了   cm3.(ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
8.严寒的冬天,室外的自来水管容易被冻裂,原因是冰的密度ρ=0.9×103kg/m3,小于水的密度,在水结冰过程中,物质的质量  ,体积   (选填“增大”、“减小”或“不变”)所致.
9.一杯牛奶有250mL,其质量为300g,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”“变小")。
10.小明记录了一定质量的水体积随温度变化的规律,如图所示.在0~4 ℃,水温升高时,水的体积将______.当水温在4 ℃时,水的密度____(选填“最大”或“最小”);罐装的饮料(可看作水)在此温度下存放是最______(选填“安全”或“不安全”)的.
三、实验与探究题(本大题有3道小题,共20分)
1.(6分)小明使用天平测小石块的质量。测量前,他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节。调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤:   ;
(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向   (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动;
(3)调节横梁平衡后,小明将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,
直到横梁恢复平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的质量
为   g。
2. (6分)(2023天津)为了测量一个金属零件的密度,小明进行了以下实验:
(1)实验步骤:
①把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,发现指针在分度盘上位置如图甲所示,为使横梁平衡应将平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”);
②用天平测出零件的质量,如图乙所示;
③用量筒测出零件的体积,如图丙所示;
(2)实验数据处理:
请将实验数据及计算结果填入下表。
零件质量 量筒中水的体积 量筒中水和零件总体积 零件体积 零件密度
____ ____ ____ ____ ____
3. (8分)(2023云南)妈妈制作了一杯奶茶,小明想知道奶茶的密度,他将奶茶带到实验室进行了测量。
(1)将托盘天平放在_______工作台上,将游码移至标尺左端的_______处,当横梁静止时,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向______调节,直到指针对准分度盘的中央刻度线。
(2)小明进行了如下操作:
①将适量奶茶倒入烧杯中,用托盘天平测出奶茶和烧杯的质量;
②将烧杯中的部分奶茶倒入量筒中,如图乙所示,测出奶茶的体积V=_______mL;
③用托盘天平测量烧杯和剩余奶茶的质量,如图丙所示,=_______g。
(3)根据实验数据,计算出奶茶的密度=_______g/。
(4)在步骤②中,有少量的奶茶附着在量筒液面上方的内壁上,测得的奶茶密度比真实值______(选填“大”或“小”),烧杯中剩余奶茶的密度________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、综合应用题(本大题有3道小题,共25分)
1.(9分)建筑工地需要400m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶平装满一桶沙石,测得桶中的沙石的质量为52kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量20kg,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)桶的容积是多少?
(2)沙石的密度是多少?
(3)若用一辆载重4000kg的卡车将沙石运送到工地,至少要运多少车?
2.(8分)小明用天平、空杯,水测量酱油的密度,实验过程如图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3)
问:(1)烧杯的容积有多大?
(2)酱油的密度多大?
3.(8分)有一体积为30cm3的空心铜球,它的质量为178g,铜的密度ρ=8.9g/cm3.求:(1)空心部分体积;(2)若在空心部分装满水,求该球的总质量。
卡文迪许与密度
历史上的卡文迪许,全名为亨利·卡文迪许,生活在十八世纪,1731年10月10日出生,1810年2月24日去世。是个英国人,在我们的中学课本上,他经常和牛顿一起出现,但是,课本上却没有他的画像。可,就是这位没有画像的人,其神秘其实远超所有人的想象。因为,物理学上著名的:欧姆定律、库仑定律,都和这个人有关。
卡文迪许是个学霸,他曾就读于剑桥大学彼得学院。毕业后,他开始在他父亲的实验室做助手,因此积累了大量的实验经验,也积累了更多的电学、化学研究的知识,也因此开始了他长达五十年的实验之旅。1760年卡文迪许被选为伦敦皇家学会成员,1803年又被选为法国研究院的18名外籍会员之一。但是,他的成就实在是不能单一的用实验物理学家相容。
1784年,卡文迪许在一次偶然的试验中,发现个别金属和化学上的酸会产生反应,然后会产生可以燃烧的气体。后来,经过后世科学家通过他遗留下来的手稿进行的实验,这种可以燃烧的气体,有了名字叫做——氢气。而当时的科学界对于氢气的认识不一,更有人认为这是人工合成的气体,是卡文迪许的坚持、实验,通过排水集气的方法,收集到了氢气。并在自己手稿进行记录,才使得这种新气体的概念问世。更重要的是,卡文迪许甚至确定了氢气的密度,进而让空气和氢气合成了水。这对于当时的科学界是划时代的意义,因为当时的普遍认知是:水是一种十分单纯的元素,它可以组成万物。而卡文迪许的观点世界证明了水是化合物。在此之后,他混合空气、氢气,加上电火花进行试验,最后发现,氧气和氢气一起燃烧,当氢气完全燃烧尽,氧气只用掉了五分之一,所以,他得出了氢气和氧气的消耗比是2.02比1。在此饰演的基础上,卡文迪许甚至得出了空气的组成部分:空气中氧气占百分之20.833,剩余的部分大多都是氮气。现代的科学仪器,已经可以得出空气中氧气的含量是备份至20.95,而卡文迪许在十八世纪就已经得出了和现在相处非常小的数据了。另外,卡文迪许在后续的试验中,还发现除了上述的氢气、氧气等,还有120分之1的气体是不会和其他物质产生反应的,这种物质在现在化学中被称为稀有惰性气体。而这样的结论,在一百多年后才被真正发现、证实,可见卡文迪许是多么的厉害。
在物理学上,卡文迪许之所以能够被誉为最伟大的实验物理学家,是因为他曾有过一次著名的扭秤实验。他是用米切尔的扭秤进行的实验,但是经过了自己的改进,这个实验一直进行了25年,所测量的是地球的密度和质量,这在当时的天文学界是很热门的实验之一。他首先把自己改造过的扭秤放在一个密闭的房子中,用一个质量大的铁球和一个质量小的铁球分别放在扭秤的两端。扭秤中间用一根韧性很好的钢丝系在支架上,钢丝上有个小镜子。用一道平行光照射镜子,光点反射到标有刻度的地方。通过记录实验得出的数据,他算出地球的面度为5.841克每立方米,地球的密度是地球水密度的5.481倍。而现代的仪器所得出的结论为5.517,和他的结论,误差仅仅有0.65253%。他还确定了万有引力常数计算出了地球的质量。被誉为第一个称量地球的人。除此以外,他还得出过欧姆定律、库伦定律。得出这些结论,甚至是用他自己的身体作为实验工具得出的,比如欧姆定律,就是他将自己的身体放在电流两端,通过感知身体的反应强弱,来得出电流的强弱。而这些伟大的结论,都因为他孤僻的性格,没有对外发表,一直到了他去世七十多年后的十九世纪末期,电学家麦克斯韦在他的实验室发现了他曾经的手稿,才让他的成就问世,他在当时也因此被誉为''有史以来最伟大的实验物理学家。''
他八十岁的时候才结束自己的实验生涯,所以,他才能在热学理论、计温学、气象学、大地磁学等方面都有涉及。他通过扭秤实验验证了牛顿的万有引力定律、确定了引力常数和地球平均密度、他是分离氢的第一人、把氢和氧化合成水的第一人......他有太多的第一,而他的成就都和他的勤奋脱不了关系。
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