第五章 质量与密度
(时间:85分钟 分值:80分)
一、填空题(共16分,每空1分)
1.物理学中,质量是表示物体所含 的多少;通常所说的“铁比棉花重”,是指铁的
比棉花的大。
2.王亚平从空间站把自己从太空摘的“星星”(如图所示)送给了女儿。“星星”从太空被带回到地球后,这枚来自太空的“星星”纪念币的质量 ,密度 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
3.小华去超市买了一包方便面,想用天平验证其标注的面饼质量是否准确。他将天平放在水平台面上,按如图所示调节天平横梁平衡,这一过程中的错误是 ;将该面饼压碎,其质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
4.由甲、乙两种物质组成的两个等质量的实心物体,体积之比为3∶4,则组成甲、乙两物体物质的密度之比为 ,若将甲的体积截去,将乙的体积截去,甲、乙两物体剩余部分的密度之比为 。
5.小明每天坚持喝牛奶。如图所示,包装上有“净含量:200 mL”的字样,牛奶的密度约等于水的密度,这盒牛奶的质量约为 g;小明喝了一半,剩余牛奶的密度 (选填“变小”、“不变”或“不变”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
6.医院里装有氧气的钢瓶,使用一段时间后氧气的密度将 (选填“变小”或“变大”)。在宇宙飞船上,每增加1 g有效载荷都必须为它消耗不少的动力,因此太空飞行对质量有严格的限制,飞船尽可能采用强度高、密度 、性质优良的新材料制造。
7.用电子秤、一个玻璃杯和水,可以粗略测量椰子油的密度。先后测出空杯,装满水、装满油的杯子的质量,数据如表所示。杯子两次“装满”是为了使被测量的油和水 相同。根据测量数据计算,椰子油的密度是 kg/m3。
空杯的质量/g 水和杯的质量/g 油和杯的质量/g
100 300 268
8.由同种材料制成的金属球A、B、C,其质量分别为90 g、300 g、60 g,体积分别为15 cm3、50 cm3、12 cm3,已知三个金属球中只有一个是空心的,那么 球是空心的,若将该球的空心部分注满水,则该球的总质量为 g。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
二、选择题(共14分,把你认为正确选项的代号填在括号的相应位置上。第9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,每小题3分,全部选择正确得3分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9.生活中关于物理的一些估测,不合理的是 ( )
A.一元硬币的质量约为6 g B.一名中学生的体积约为50 dm3
C.空气的密度是1.29 g/cm3 D.教室中空气质量约为200 kg
10.规格相同的两个瓶子内各装了不同的液体,将它们放在横梁已平衡的天平上,再将游码向右移动,天平横梁再次平衡,如图所示,则 ( )
A.甲瓶液体密度一定较大 B.乙瓶液体密度可能较小
C.甲瓶液体密度可能较大 D.两瓶液体密度一定相等
11.如图所示,天平已调平,将4个相同的甲球和5个相同的乙球按图示摆放至天平左右两盘时,天平仍平衡,已知甲球和乙球的体积相同,下列说法正确的是 ( )
A.1个甲球与1个乙球的质量之比为1∶1
B.3个甲球与4个乙球的质量之比为1∶1
C.甲球与乙球的密度之比为3∶4
D.甲球与乙球的密度之比为3∶2
12.有外形大小相同的铜、铁、铝三只球,称得它们的质量恰好是相等的,已知ρ铝<ρ铁<ρ铜,则下列判断正确的是 ( )
A.铜球是空心的,铁球和铝球是实心的
B.铜球和铁球肯定是空心的,铝球可能是实心的
C.三只球肯定都是空心的
D.三只球肯定都是实心的
13.我国自主研发生产的一种碳纤维材料,各项性能均达到国际先进水平,其密度是钢的四分之一。下列关于碳纤维材料的说法正确的是 ( )
A.碳纤维材料的质量越大密度越大
B.有两个等体积的实心航空器部件,分别用碳纤维材料和钢制成,它们的质量比为1∶4
C.用碳纤维材料制成的航空器部件,在地球上的质量和在月球上的质量相同
D.碳纤维材料适合制作打夯的重锤
14.如图甲所示,底面积为100 cm2、高为10 cm的平底圆柱形容器和一个质量为1 kg、密度为2.5 g/cm3的小球置于水平桌面上(容器厚度不计),容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示,则下列说法正确的是 ( )
A.容器的质量为100 g
B.液体的密度是3 g/cm3
C.容器内盛满这种液体后,液体的总质量是1000 g
D.如果容器和液体的总质量为800 g时,将小球投入容器的液体内,将有100 cm3的液体溢出来
三、计算题(共22分,第15、16小题各7分,第17小题8分)
15.小华家的晒粮场上有一堆玉米,体积为4 m3,为了估测这堆玉米的质量,他用一只空桶平平地装满一桶玉米,测得桶中的玉米的质量为10 kg,再用这只桶装满水,测得桶中水的质量为8 kg,(水的密度为1.0×103 kg/m3)求:
(1)桶的容积;
(2)玉米的密度;
(3)这堆玉米的总质量。
16.质量为30 g的玻璃瓶中装有180 cm3的水,将一体积为60 cm3的空心金属球放入瓶中,发现球沉入水底,水面恰好上升到与瓶口齐平,测得此时瓶的总质量为570 g。(水的密度为1.0×103 kg/m3)
(1)求空瓶的容积。
(2)求水的质量。
(3)若金属球实心部分的体积占球总体积的,求该金属的密度。
17.小丽和妈妈在商店买了一件用金铜合金制成的实心工艺品,如图所示。商店的售货员告诉她们:这件工艺品是由体积相等的金、铜两种金属混合制成的。小丽回家后进行验证:她测出工艺品的质量为240 g,体积为20 cm3,并从课本中查出了金、铜的密度分别是19.3 g/cm3和8.9 g/cm3。
(1)请根据小丽的实验结果计算工艺品的密度是多少
(2)请根据售货员的说法,计算出工艺品的质量,并说明售货员的话是否真实 若不真实,实际含金的体积是多少 (计算结果保留一位小数)
四、实验探究题(共28分,每小题7分)
18.(1)如图甲所示,这是自来水公司查表收费人员在2月底查到水表上的数据图,下表是收费人员尚未填写完毕的收费票,请替他填写完整。
****自来水有限公司收款发票 (2023地)B
收款日期 2023年2月28日 0.85138
用户 2月初水表/m3 2月底水表/m3 本月用水/m3 应缴水费/元(3.2元/吨)
张×× 326
甲 乙
(2)台秤是一种称量质量的工具。使用前,将台秤放在水平面上,游码置于零刻度处,调节
使秤杆水平平衡。某次称量情况如图乙所示,则被称货物的质量是 kg。
(3)为了测量物体的质量,小菲同学从实验室取来一架天平和一套标准砝码,如图丙所示,实验前她突发奇想:天平准确吗 请你帮助她设计验证天平是否准确的实验方案。
步骤一:将天平放在水平桌面上;
步骤二: ;
步骤三: ,观察天平是否继续保持平衡,确认天平是否准确。
19.在探究某种物质特性的实验中,晓芳提出了以下猜想。
猜想一:对于不同种类的物质,体积相同,质量一般不同。
猜想二:对于同种类的物质,体积不同,质量不同,其质量与体积的比值相同。
猜想三:对于不同种类的物质,它们的质量和体积的比值一般不同。
为了检验上述猜想是否正确,晓芳所在的实验小组通过合作,得到的实验数据如下表所示:
实验次数 物体名称 m/g V/cm3
1 水A 10 10
2 铁块A 79 10
3 水B 20 20
4 铁块B 158 20
5 铜块 267 30
请回答下列问题:
(1)对比实验1和2或者3和4,可验证猜想 是正确的。
(2)为了探究猜想二是否正确,可以选择实验 或者选择实验 。
(3)对比实验1与实验4以及实验5,可以验证猜想 是正确的。
(4)通过该实验,可以得出结论:
20.学了测量液体密度的实验后,小明想知道食用油的密度,于是他用天平和量筒做了以下实验,如图所示。
(1)将托盘天平放在 上,把游码移到标尺左端 处,调节天平横梁使天平水平平衡。
(2)天平调节平衡后,测出空烧杯的质量为28 g,在烧杯中倒入适量的食用油。在测量烧杯和食用油的总质量时,所用砝码和游码的位置如图甲所示。接着小明将烧杯中的食用油全部倒入量筒中,食用油的体积如图乙所示,则烧杯中食用油的质量为 g,体积为 cm3,食用油的密度为 kg/m3。
(3)小明用这种方法测出的食用油密度与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”),你判断的依据是 。
21.某物理兴趣小组进行了鹅卵石密度的测量。
(1)小明在调节天平平衡时,发现指针如图甲所示,则接下来应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母。
(2)小明用天平称量鹅卵石的质量时,在最小的砝码放入右盘后,指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧。此时小明取下最小的砝码,下一步操作是 (选填“A”或“B”)。
A.调节平衡螺母 B.调节游码
(3)当横梁再次水平平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,则鹅卵石的质量为 g,然后将其放入盛有30 mL水的量筒中,静止时液面位置如图丙所示,则鹅卵石的密度是
kg/m3。
(4)小亮的鹅卵石放不进量筒,他用烧杯和水也测出了鹅卵石的密度,他的实验如下:
①用天平测出鹅卵石的质量m1;
②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2;
③如图丁所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住鹅卵石轻轻放入烧杯中,使鹅卵石浸没在水中,在烧杯壁上标记出水面的位置;
④将鹅卵石从水中取出后, ,再用天平测出烧杯和水的总质量m3;
⑤鹅卵石密度的表达式ρ= (用字母m1、m2、m3和ρ水表示)。
(5)经本组同学们评估,小亮的方案测出鹅卵石的密度会 (选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
参考答案
1.物质 密度
2.不变 不变
3.游码未调至零刻度线 不变
4.4∶3 4∶3
5.200 不变
6.变小 小
7.体积 0.84×103
8.C 62
9.C 10.A 11.D 12.B 13.BC 14.AC
15.解:(1)由题知,用这只桶装满水,测得桶中水的质量为8 kg,
由ρ=可得桶的容积:
V桶=V水===0.008 m3 (2分)
(2)空桶平平地装满一桶玉米时,玉米的体积:
V=V桶=0.008 m3
则玉米的密度:
ρ===1.25×103 kg/m3 (3分)
(3)这堆玉米的总质量:
m总=ρV总=1.25×103 kg/m3×4 m3=5×103 kg=5 t (2分)
16.解:(1)由题知,将一体积为60 cm3的空心金属球放入瓶中,发现球沉入水底,水面恰好上升到与瓶口齐平,则空瓶的容积:
V容=V球+V水=60 cm3+180 cm3=240 cm3 (2分)
(2)由ρ=可得水的质量:
m水=ρ水V水=1.0 g/cm3×180 cm3=180 g (2分)
(3)金属球的质量:
m金=m总-m水-m瓶=570 g-180 g-30 g=360 g
由题知,金属球实心部分的体积:
V金=V球=×60 cm3=45 cm3
该金属的密度:
ρ金===8 g/cm3 (3分)
17.解:(1)工艺品的密度:
ρ===12 g/cm3 (3分)
(2)这件工艺品按等体积的金、铜两种金属混合制成,金和铜的体积:
V金=V铜=10 cm3
则工艺品的质量:
m工艺=ρ金V金+ρ铜V铜=19.3 g/cm3×10 cm3+8.9 g/cm3×10 cm3=282 g (2分)
由m工艺>m可知,售货员的话不真实。 (1分)
设工艺品实际含金的体积为V,则铜的体积(20 cm3-V),工艺品的质量:
m=ρ金V+ρ铜(20 cm3-V),即240 g=19.3 g/cm3×V+8.9 g/cm3×(20 cm3-V)
解得:V≈6.0 cm3 (2分)
18.(1)356 30 96
(2)调零螺丝 2.2
(3)步骤二:将游码移至零刻度处,调节平衡螺母使天平平衡
步骤三:取出两只相同的砝码,分别放在天平的左右两托盘中
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
19.(1)一
(2)1和3 2和4
(3)三
(4)同种物质的质量和体积的比值相同,不同物质的质量和体积的比值一般不同
评分标准:第(4)小题3分,其余每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
20.(1)水平桌面 零刻度线
(2)33.2 40 0.83×103
(3)偏大 小明不可能把烧杯内的食用油全部倒入量筒内,这会导致测得食用油的体积偏小
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
21.(1)右
(2)B
(3)27 2.7×103
(4)④向烧杯内加水至标记处 ⑤·ρ水
(5)不受影响
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分