模块二 力学
第07讲 质量与密度【测试】(原卷版)
(试题分值:80分 测试时间:60分钟)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个正确答案)
1.对物理量的估测,是一种良好的学习习惯,也是学好物理的基本功之一,下列对物理量的估测最接近实际的是( )。
A.成年人步行的速度约为2.5m/s B.考场的课桌高度约为80cm
C.洗澡时的合适水温约为60℃ D.一个鸡蛋的质量约为50kg
2.在测量金属块质量的实验中,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图所示,则金属块的质量是( )。
A.28.5g B.28.2g C.28.1g D.25.3g
3.以下事例中,物体质量发生变化的是( )。
A.书本从书店快递到家里 B.铁块被拉成铁丝
C.粉笔用了一半 D.水结成冰
4.如图所示,这是甲、乙两种物质的m﹣V图像,下列说法正确的是( )。
A.甲物质的密度大于乙物质的密度
B.同一物质,物质的质量与体积成反比
C.同一物质,物质的密度与体积成反比
D.甲、乙两物质的密度之比为2∶1
5.如图,小辉在做关于密度的实验,他先用天平测一个铜块质量为,再用天平测出一个小烧杯的质量为,然后在溢水杯中盛满某种液体,用细线吊起铜块缓慢放入液体中,静止后,测出小烧杯和溢出液体的总质量为。已知铜块的密度为,则液体的密度为( )。
A. B. C. D.
6.下列关于质量、体积、密度的说法,正确的是( )。
A.夏天,将一瓶奶茶放入冰箱,一段时间后发现奶茶全结成冰,奶茶结冰后体积变小
B.通常用塑料泡沫做电影场景中倒塌的“墙壁”,是因为塑料泡沫的密度大
C.一只瓶子能装2kg酒精(ρ=0.8×103kg/m3),如果装满水,则瓶内水的质量大于2kg
D.医院里的氧气瓶中的氧气用去了一半后,质量减半,体积不变,密度不变
7.为测出石块的密度,某同学用天平测石块的质量,天平砝码与游码的读数如图乙所示,接着用量筒和水测石块的体积如图丙所示,下列判断正确的是( )。
A.测量前天平指针如图甲所示,此时应该向右调节平衡螺母
B.石块的质量为61.1g
C.石块的密度是2.04×103kg/m3
D.若石块吸水将导致密度的测量值偏小
8.下列关于密度及其应用的说法中不正确的是( )。
A.物体的质量越大,密度一定越大
B.航空材料常采用低密度的合金或新合成材料,是为了减轻航空器的质量
C.物质的密度是物质的特性,与物体的质量和体积无关
D.热空气的密度小,房间的暖气设备安装在房子的底部是最科学的
9.气凝胶是一种很轻的固体,如图所示。它是将硅胶快速萃取水分,随后与二氧化碳替换而成,其99%的成分是由气体组成的。气凝胶能经受超过的高温;18mm厚的一层气凝胶足以保护宇航员抵御零下的低温;气凝胶又被称为“最佳海绵”,可以完全吸收水中的污染物质。下列说法错误的是( )。
A.气凝胶的隔热性较差
B.气凝胶的密度很小
C.气凝胶能耐高温
D.气凝胶可用来净化水
10.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分布示意图(从上到下密度逐渐变大),根据图像及水的其他性质下列分析正确的是( )。
A.0~4℃的水温度升高时体积会变小
B.在4~10℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D.一定质量的水,温度等于4℃时,体积最大
二、多选题(5小题,每小题3分,共15分。每题有2个及以上答案,全对得3分,不全得2分,选错不得分)
11.用天平测物体质量时,以下几种情况会造成测量结果比真实值偏大的是( )。
A.调节天平的横梁平衡时,指针偏向标尺中线左侧就停止调节
B.调节天平的横梁平衡时,指针偏向标尺中线右侧就停止调节
C.使用的砝码已磨损
D.调节天平横梁平衡前,游码没有移到标尺零刻度线处
12.我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,祈求孩子快速成长。如图所示,称体重的杆秤可以看作以吊绳O点为支点的杠杆,调整秤砣的位置,使秤杆在水平位置平衡。下列说法正确的是( )。
A.孩子的质量越大,秤砣离O点越远
B.秤砣的质量一定比孩子的质量大
C.若秤砣端的秤杆向上翘时读数,则测得的质量偏大
D.若秤砣因磨损质量变小,则测得的小孩质量偏大
13.为测量某种液体的密度,小丹利用天平和量杯测量了液体和量杯的总质量m及液体的体积Ⅴ,根据得到的数据绘出了m-Ⅴ的图象,如图所示,下列说法中正确的是( )。
A.该液体密度为1.8g/cm3
B.该液体的质量与体积成正比
C.量杯质量为45g
D.30cm3的该液体质量为24g
14.体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个,已知ρ铁=7.8×103千克/米3,ρ铜=8.9×103千克/米3,ρ铅=11.3×103千克/米3,那么下列叙述中正确的是( )。
A.可能铁球是实心的,铜球和铅球是空心的
B.可能铜球是实心的,铁球和铅球是空心的
C.可能铅球是实心的,铜球和铁球是空心的
D.可能三个球都是空心的
15.如图所示,是某学习小组在做“测量固体密度”实验时的部分场景。下列选项正确的是( )。
A.天平使用前指针位置如图甲所示,为使天平平衡,平衡螺母应向左调
B.天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,该固体的质量为27.4g
C.放入固体前后量筒的示数如图丙所示,该固体的体积为
D.多次测量后绘制图像如图丁所示,该固体的密度为
三、填空题(本题5小题,每空1分,共18分)
16.如图所示,根据图中的情景回答问题。
(1)在图(a)中,橡皮泥的质量 (选填“变大” “变小”或“不变”),依据是 。
(2)在图(b)中,粉笔使用时间越长,变得越短,在此过程中粉笔的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”),依据是 。
(3)在图(c)中,物体的 改变了,其质量 ,依据是 。
17.如图所示是我国自行研制的C919大型喷气客机。工程师将一质量是将一质量是7.9kg钢制零件改用等体积的第三代铝锂合金替换,该零件的体积是 m3,用铝锂合合制成的新零件质量为 kg。可见,用第三代铝锂合金替换钢制零件可以减小自身的 。(钢的密度为7.9×103kg/m3,铝锂合金的密度为2.4×103kg/m3)
18.一块冰全部熔化成水后,质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”),冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是370g,将冰块放入底面积为盛有水的圆柱形容器中,冰块完全沉入水中,这时容器中的水面上升了2cm,当冰全部融化后容器里的水面又下降了,冰块中所含的石块质量是 g,石块的密度是 。
19.如图甲所示,圆柱形容器中装有一定质量的水,水温从0℃上升至10℃过程中,水的密度与水温的关系如图乙所示。由图可判断,该过程中,水的体积 ,(选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“一直保持不变”),水在 ℃左右时密度最大。(忽略水的蒸发)。
20.如图是a、b两种液体的质量与体积的关系图像,由此可知,b液体的密度等于 ;相同质量的a、b两种液体, 的体积较小; 液体可能是水。
四、实验题(2小题,共12分)
21.(5分)
(1)因矿石较大,放不进量筒,因此小芳利用一个烧杯,按图甲所示方法来测量矿石的体积。图中所用量筒的最大测量值是 mL, 它的分度值是 mL;
(2)①如图乙所示为一个T 形工件。小明同学觉得它上面一横ab的长度小于它下面一竖cd的高度,则检验他的结论是否正确的方法是 ;
②检验结果是上面一横的长度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)下面一竖的高度,从以上的经历中能悟出的道理是 。
22.(7分)学完密度的知识后,文立想知道所喝的早餐奶的密度。于是和小明到实验室,分别用不同的器材进行了测量。
(1)文立利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量早餐奶的密度过程如下:
①将天平放在实验室规定位置,游码移至标尺左端的 ,调节 ,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡;
②在烧杯中倒入适量的早餐奶,用天平测出烧杯和早餐奶的总质量为76.2g;将烧杯中的早餐奶的一部分倒入量筒中,如图甲所示,则量筒内早餐奶的体积是 ;
③再用天平测出烧杯和剩余早餐奶的质量,砝码和游码的示数如图乙所示;则量筒中早餐奶的质量为 g;
④经过计算可知,早餐奶的密度为 。
(2)实验中小明发现自己桌上没有量筒,思考了一会儿后,他利用天平、水(水的密度用表示)、两个完全相同的烧杯测量早餐奶的密度,操作过程如下。
①用天平测出空烧杯的质量,再将两个烧杯分别装满水和早餐奶;
②用天平测出烧杯和水的总质量:③用天平测出 。
请你根据他测得的物理量计算出早餐奶的密度表达式 。(用所测物理量的字母表示)
五、计算题(2小题,共15分)
23.(6分)质量为的空瓶,装满水后的总质量为。若在空瓶中先装入某种金属颗粒,瓶的总质量为;再在瓶中装满水,瓶的总质量为,已知,求:
(1)瓶子的容积;
(2)第四幅图中,杯中水的体积;
(3)该金属颗粒的密度。
24.(9分)小黄同学以5m/s的速度从家骑车去学校,用时15min,在路上他捡到一金属块,于是回到家后利用刚学到的物理知识对这一金属块进行了测量:先测出该金属块的质量为45.5g,再把一个瓶子装满水测得总质量为210g,然后又把金属块放入该瓶中,擦干溢出的水后称得总质量为250.4g,根据以上数据:
(1)小黄同学家到学校的距离是多少?
(2)金属块的体积是多少?
(3)该金属块密度是多少(保留小数点后两位有效数字)?
(4)后来小黄用铁锤把金属块敲烂,才发现金属块是空心的,他将敲烂的金属块又重新放入装满水后测得总质量为210g的烧瓶中,这时擦干溢出的水后称得总质量变为251.5g,该金属块应该是什么金属材料 ,该金属块应该是什么金属材料?(ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ铅=11.3×103kg/m3)
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第07讲 质量与密度【测试】(解析版)
(试题分值:80分 测试时间:60分钟)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个正确答案)
1.对物理量的估测,是一种良好的学习习惯,也是学好物理的基本功之一,下列对物理量的估测最接近实际的是( )。
A.成年人步行的速度约为2.5m/s B.考场的课桌高度约为80cm
C.洗澡时的合适水温约为60℃ D.一个鸡蛋的质量约为50kg
【答案】B。
【解析】A.成年人步行的速度约为1.1m/s,故A不符合题意;
B.考场的课桌高度约为人身高的一半,约为80cm,故B符合题意;
C.洗澡时的合适水温约为40℃,故C不符合题意;
D.一个鸡蛋的质量约为50g,故D不符合题意。故选B。
2.在测量金属块质量的实验中,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图所示,则金属块的质量是( )。
A.28.5g B.28.2g C.28.1g D.25.3g
【答案】B。
【解析】图中天平标尺的分度值为0.2g,指示的质量数为3.2g,则金属块的质量m=20g+5g+3.2g=28.2g
故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
3.以下事例中,物体质量发生变化的是( )。
A.书本从书店快递到家里 B.铁块被拉成铁丝
C.粉笔用了一半 D.水结成冰
【答案】C。
【解析】物体所含物质的多少叫做质量。质量的大小与物体的位置、温度、形状、物态等因素无关。
A.书本从书店快递到家里,位置变化了,质量不变,故A不符合题意;
B.铁块被拉成铁丝,形状变化了,质量不变,故B不符合题意;
C.粉笔用了一半,所含物质变少了,质量变小了,故C符合题意;
D.水结成冰,物态变化了,质量不变,故D不符合题意。故选C。
4.如图所示,这是甲、乙两种物质的m﹣V图像,下列说法正确的是( )。
A.甲物质的密度大于乙物质的密度
B.同一物质,物质的质量与体积成反比
C.同一物质,物质的密度与体积成反比
D.甲、乙两物质的密度之比为2∶1
【答案】A。
【解析】AD.由m-V图像可知,体积均为2m3时,甲的质量m甲=4×103kg,乙的质量m乙=1×103kg,由可知甲乙的密度之比ρ甲∶ρ乙=m甲∶m乙=(4×103kg)∶(1×103kg)=4∶1
甲物质的密度大于乙物质的密度,故A正确,D错误;
B.同一物质,物质的密度一定,由m=ρV可知,其质量与体积成正比,故B错误;
C.同一物质,物质的密度一定,密度与体积无关,故C错误。故选A。
5.如图,小辉在做关于密度的实验,他先用天平测一个铜块质量为,再用天平测出一个小烧杯的质量为,然后在溢水杯中盛满某种液体,用细线吊起铜块缓慢放入液体中,静止后,测出小烧杯和溢出液体的总质量为。已知铜块的密度为,则液体的密度为( )。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】钢块的体积,将铜块全部浸没在液体中,溢出液体的体积等于铜块的体积,溢出液体的质量为,则液体的密度为
故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
6.下列关于质量、体积、密度的说法,正确的是( )。
A.夏天,将一瓶奶茶放入冰箱,一段时间后发现奶茶全结成冰,奶茶结冰后体积变小
B.通常用塑料泡沫做电影场景中倒塌的“墙壁”,是因为塑料泡沫的密度大
C.一只瓶子能装2kg酒精(ρ=0.8×103kg/m3),如果装满水,则瓶内水的质量大于2kg
D.医院里的氧气瓶中的氧气用去了一半后,质量减半,体积不变,密度不变
【答案】C。
【解析】A.将一瓶奶茶放入冰箱,一段时间后发现奶茶全结成冰,密度变小,质量不变,由可知体积变大,故A错误;
B.塑料泡沫密度较小,同体积时与其他材料相比,质量较小,因此,通常用塑料泡沫做电影场景中倒塌的“墙壁”可保护演员的安全,故B错误;
C.瓶子装满酒精或水时,液体的体积都等于瓶子的容积,则酒精和水的体积相同,水的密度大于酒精的密度,由m=ρV可知水的质量大于酒精的质量,即大于2kg,故C正确;
D.医院里的氧气瓶中的氧气用去了一半后,质量减半,体积不变,由可知密度变小,故D错误。
故选C。
7.为测出石块的密度,某同学用天平测石块的质量,天平砝码与游码的读数如图乙所示,接着用量筒和水测石块的体积如图丙所示,下列判断正确的是( )。
A.测量前天平指针如图甲所示,此时应该向右调节平衡螺母
B.石块的质量为61.1g
C.石块的密度是2.04×103kg/m3
D.若石块吸水将导致密度的测量值偏小
【答案】C。
【解析】A.由图甲可知指针偏向分度盘的右侧,所以应向左调节平衡螺母,故A错误;
B.图乙中,天平的标尺的分度值为0.2g,示数为1.2g,砝码的质量为50g+10g=60g
石块的质量为,故B错误;
C.图丙中,水的体积为20mL,水和石块的总体积为50mL,则石块的体积为
石块的密度为,故C正确;
D.若石块吸水,则导致所测石块和水的总体积偏小,而水的体积测量值是准确的,根据石块体积等于两次量筒示数之差,所以测得石块的体积偏小,由公式可知,会使得石块密度的测量值偏大,故D错误。
故选C。
8.下列关于密度及其应用的说法中不正确的是( )。
A.物体的质量越大,密度一定越大
B.航空材料常采用低密度的合金或新合成材料,是为了减轻航空器的质量
C.物质的密度是物质的特性,与物体的质量和体积无关
D.热空气的密度小,房间的暖气设备安装在房子的底部是最科学的
【答案】A。
【解析】AC.密度是物质的一种特性,与物质的种类、状态、温度有关,与质量和体积无关,故A错误,符合题意,故C正确,不符合题意;
B.由可知,体积一定时,密度越小,质量越小,因此为了减轻质量,航天器材常采用密度小的合金或新型合成材料,故B正确,不符合题意;
D.热空气的密度小,会上升,房间的暖气设备安装在房子的底部,加热空气后热空气上升,可以充满整个房间,故D正确,不符合题意。故选A。
9.气凝胶是一种很轻的固体,如图所示。它是将硅胶快速萃取水分,随后与二氧化碳替换而成,其99%的成分是由气体组成的。气凝胶能经受超过的高温;18mm厚的一层气凝胶足以保护宇航员抵御零下的低温;气凝胶又被称为“最佳海绵”,可以完全吸收水中的污染物质。下列说法错误的是( )。
A.气凝胶的隔热性较差
B.气凝胶的密度很小
C.气凝胶能耐高温
D.气凝胶可用来净化水
【答案】A。
【解析】A.由题可知气凝胶足以保护宇航员抵御零下130℃的低温,说明其隔热性能很好,故A错误,符合题意;
B.气凝胶是一种很轻的固体,其99%的成分是由气体组成的,说明气凝胶密度很小,故B正确,不符合题意;
C.气凝胶能经受超过1300℃的高温,由此可知气凝胶能耐高温,故C正确,不符合题意;
D.气凝胶又被称为“最佳海绵”,可完全吸收水中的污染物质,由此可知气凝胶可用来净化水,故D正确,不符合题意。故选A。
10.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分布示意图(从上到下密度逐渐变大),根据图像及水的其他性质下列分析正确的是( )。
A.0~4℃的水温度升高时体积会变小
B.在4~10℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D.一定质量的水,温度等于4℃时,体积最大
【答案】A。
【解析】A.由图像可知,0~4℃的水温度升高时密度会变大,根据可知,质量不变,体积会变小,故A正确;
B.由图像可知,在4~10℃范围内,温度越高,水的密度越小,则体积越大,即水具有热胀冷缩的性质,故B错误;
C.由于4℃时水的密度最大,所以最低层的水温度为4℃,由示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为0℃、1℃、2℃、3℃、4℃,故C错误;
D.由图像可知,温度为4℃时,水的密度是最大的,则质量一定时,其体积是最小的,故D错误。
故选A。
二、多选题(5小题,每小题3分,共15分。每题有2个及以上答案,全对得3分,不全得2分,选错不得分)
11.用天平测物体质量时,以下几种情况会造成测量结果比真实值偏大的是( )。
A.调节天平的横梁平衡时,指针偏向标尺中线左侧就停止调节
B.调节天平的横梁平衡时,指针偏向标尺中线右侧就停止调节
C.使用的砝码已磨损
D.调节天平横梁平衡前,游码没有移到标尺零刻度线处
【答案】ACD。
【解析】A.调节天平的横梁平衡时,指针偏向标尺中线左侧就停止调节,此时天平左侧质量大于右侧质量,相当于此时已经在天平左盘上加入了物体,会导致测量值偏大,故A符合题意;
B.调节天平的横梁平衡时,指针偏向标尺中线右侧就停止调节,相当于左侧未添加物体时,已经在天平右盘添加砝码,要使天平平衡,则应添加更多的物体,则会导致测得的物体的质量偏小,故B不符合题意;
C.使用的砝码已磨损,砝码的质量偏小,测量相同物体质量时,应添加更多的砝码,因此会导致测量值偏大,故C符合题意;
D.调节天平横梁平衡前,游码没有移到标尺零刻度线处,此时调节平衡螺母使横梁在水平位置平衡,相当于左侧未添加物体时,则物体已经有质量,会导致测得的物体的质量偏大,故D符合题意。故选ACD。
12.我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,祈求孩子快速成长。如图所示,称体重的杆秤可以看作以吊绳O点为支点的杠杆,调整秤砣的位置,使秤杆在水平位置平衡。下列说法正确的是( )。
A.孩子的质量越大,秤砣离O点越远
B.秤砣的质量一定比孩子的质量大
C.若秤砣端的秤杆向上翘时读数,则测得的质量偏大
D.若秤砣因磨损质量变小,则测得的小孩质量偏大
【答案】AD。
【解析】A.根据杠杆的平衡条件F1L1 =F2 L2 其中F1是秤砣的重力,L1是秤砣到支点的距离,F2 是孩子的重力(通过秤杆传递到支点的力),L2 是支点到孩子重力作用线的距离(可以近似看作秤杆上孩子位置到支点的距离)。由于孩子的重力F2 增大(即质量增大),为了保持杠杆平衡,秤砣的重力F1 与秤砣到支点的距离L1 的乘积必须增大。由于秤砣的重力F1 不变,因此秤砣离O点(支点)必须越远,即L1 增大。故A正确;
B.杠杆的平衡取决于力的大小和力臂的长短,与物体的质量没有直接关系。因此,秤砣的质量不一定比孩子的质量大。故B错误;
C.若秤砣端的秤杆向上翘,说明秤砣端的力矩小于孩子端的力矩,即
F1 L1D.若秤砣因磨损质量变小,即秤砣的重力F1减小。为了保持杠杆平衡,我们需要增加秤砣到支点的距离L1称杆在使用时,物重及其力臂不变,若秤砣在使用过程中出现了磨损,秤砣的质量变小,根据杠杆平衡条件可知,它的力臂变长,测量值比真实值要大。所以测得的孩子质量会偏大。故D正确。故选AD。
13.为测量某种液体的密度,小丹利用天平和量杯测量了液体和量杯的总质量m及液体的体积Ⅴ,根据得到的数据绘出了m-Ⅴ的图象,如图所示,下列说法中正确的是( )。
A.该液体密度为1.8g/cm3
B.该液体的质量与体积成正比
C.量杯质量为45g
D.30cm3的该液体质量为24g
【答案】BD。
【解析】A.由图可知,该液体密度为,故A错误;
B.密度是物质的一种特性,根据公式可知该液体的质量与体积成正比,故B正确;
C.由图可知,当液体的体积为零时,液体和量杯的总质量为25g,可知量杯质量为25g,故C错误;
D.当液体的体积为30cm3时,该液体质量为
故D正确。故选BD。
14.体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个,已知ρ铁=7.8×103千克/米3,ρ铜=8.9×103千克/米3,ρ铅=11.3×103千克/米3,那么下列叙述中正确的是( )。
A.可能铁球是实心的,铜球和铅球是空心的
B.可能铜球是实心的,铁球和铅球是空心的
C.可能铅球是实心的,铜球和铁球是空心的
D.可能三个球都是空心的
【答案】AD。
【解析】若三球都是实心的,铁球、铜球和铅球的质量相等,则铁球体积
铜球体积
铅球体积
因为ρ铁<ρ铜<ρ铅
故V铁>V铜>V铅
由于三个球的体积相等,所以铜球和铅球一定是空心的,铁球可能是空心的,故AD正确,BC错误。
故选AD。
15.如图所示,是某学习小组在做“测量固体密度”实验时的部分场景。下列选项正确的是( )。
A.天平使用前指针位置如图甲所示,为使天平平衡,平衡螺母应向左调
B.天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,该固体的质量为27.4g
C.放入固体前后量筒的示数如图丙所示,该固体的体积为
D.多次测量后绘制图像如图丁所示,该固体的密度为
【答案】AD。
【解析】A.图甲中天平使用前,指针偏右,说明右侧重,因此应向左移动平衡螺母,故A正确;
B. 由图乙可知,固体的质量,故B错误;
C.由图丙可知,固体放入前,量筒中水的体积
固体放入水中浸没,量筒中的总体积
则固体的体积,故C错误;
D.根据图示可知,m-V图像为一条过原点的斜线,则固体的密度
故D正确。故选AD。
三、填空题(本题5小题,每空1分,共18分)
16.如图所示,根据图中的情景回答问题。
(1)在图(a)中,橡皮泥的质量 (选填“变大” “变小”或“不变”),依据是 。
(2)在图(b)中,粉笔使用时间越长,变得越短,在此过程中粉笔的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”),依据是 。
(3)在图(c)中,物体的 改变了,其质量 ,依据是 。
【答案】(1)不变;见解析;(2)变小;见解析;(3)状态;不变;见解析。
【解析】(1)[1][2] 质量是物体所含有物质的多少,它不会因为物体的位置、状态或形状等的改变而发生变化,故橡皮泥的质量不变。
(2)[1][2]质量是物体中含有物质的多少,粉笔在使用过程中,物质逐渐减少,导致质量变小。
(3)[1]杯中的冰化成水,从固态变为了液态,其状态发生了改变。
[2][3]质量是物体所含有物质的多少,它不会因为物体的位置、状态或形状等的改变而发生变化,故其质量不变。
17.如图所示是我国自行研制的C919大型喷气客机。工程师将一质量是将一质量是7.9kg钢制零件改用等体积的第三代铝锂合金替换,该零件的体积是 m3,用铝锂合合制成的新零件质量为 kg。可见,用第三代铝锂合金替换钢制零件可以减小自身的 。(钢的密度为7.9×103kg/m3,铝锂合金的密度为2.4×103kg/m3)
【答案】1×10-3;2.4;质量。
【解析】[1]已知钢制零件的质量m钢=7.9 kg,钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3,该零件的体积为
[2]铝锂合合制成的新零件质量为m=ρV =2.4×103kg/m3×10-3m3 =2.4kg
[3]由以上计算结果可知,用第三代铝锂合金替换钢制零件可以减小自身的质量。
18.一块冰全部熔化成水后,质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”),冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是370g,将冰块放入底面积为盛有水的圆柱形容器中,冰块完全沉入水中,这时容器中的水面上升了2cm,当冰全部融化后容器里的水面又下降了,冰块中所含的石块质量是 g,石块的密度是 。
【答案】不变;280;2.8。
【解析】[1]质量是物体的一种属性,与状态无关,一块冰全部熔化成水后,质量不变。
[2]将冰块放入底面积为100cm2盛有水的圆柱形容器中,当冰全部融化后容器里的水面又下降了0.1cm,可知冰全部化成水后减小的体积ΔV=100cm2×0.1cm=10cm3
因为m冰=m水
则,
解得m冰=90g,冰和石块的总质量是370g,则石块的质量m石=370g-90g=280g
[3]将冰块放入底面积为100cm2盛有水的圆柱形容器中,冰块完全沉入水中,这时容器中的水面上升了2cm,冰块和石块的总体积V总=100cm2×2cm=200cm3
冰块的体积
石块的体积V石=200cm3-100cm3=100cm3
石块的密度。
19.如图甲所示,圆柱形容器中装有一定质量的水,水温从0℃上升至10℃过程中,水的密度与水温的关系如图乙所示。由图可判断,该过程中,水的体积 ,(选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“一直保持不变”),水在 ℃左右时密度最大。(忽略水的蒸发)。
【答案】先变小后变大;4。
【解析】[1][2]由图乙可知,水温从上升至过程中,水的密度先变大后减小,而且水的温度为4℃时,水的密度最大。由可知,质量一定时,水的体积先变小后变大。
20.如图是a、b两种液体的质量与体积的关系图像,由此可知,b液体的密度等于 ;相同质量的a、b两种液体, 的体积较小; 液体可能是水。
【答案】;a液体;a。
【解析】[1]由题图可知,当b液体的体积为Vb=50cm3时,其质量为mb=40g,根据可得,b液体的密度为
[2]由图可知,当a、b的质量都是40g时,a的体积是40cm3,b的体积是50cm3,所以,相同质量的a、b两种液体,a液体的体积较小。
[3]由于相同质量的a、b两种液体,a液体的体积较小,根据可知,a液体的密度比b液体的密度大,且由题图可知,当a液体的体积为Va=50cm3时,其质量为ma=50g,根据可得,a液体的密度为
所以a液体可能是水。
四、实验题(2小题,共12分)
21.(5分)
(1)因矿石较大,放不进量筒,因此小芳利用一个烧杯,按图甲所示方法来测量矿石的体积。图中所用量筒的最大测量值是 mL, 它的分度值是 mL;
(2)①如图乙所示为一个T 形工件。小明同学觉得它上面一横ab的长度小于它下面一竖cd的高度,则检验他的结论是否正确的方法是 ;
②检验结果是上面一横的长度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)下面一竖的高度,从以上的经历中能悟出的道理是 。
【答案】(1)200;10;(2)用刻度尺测量或用圆规比较;等于;凭感觉不可靠 , 要准确判断需进行测量。
【解析】(1)[1]由图甲可知,量筒的最大刻度值是200mL,所以量筒的最大测量值是200mL。
[2]量筒每50mL平均分为5个小格,每小格10mL,即分度值是10mL。
(2)①[1]由图乙可知,对于T形工件,根据观察,上面一横ab的长度小于面一竖cd的高度,由于用刻度尺测量,能准确判断物体的长度,所以检验观察结论是否正确的方法是用刻度尺测量或用圆规比较。
②[2][3]通过刻度尺测量发现,上面一横的长度等于下面一竖的高度,即通过观察得到的结果是错误的,所以从以上的经历中能悟出的道理是有时感觉是不可靠的,要准确判断需进行测量。
22.(7分)学完密度的知识后,文立想知道所喝的早餐奶的密度。于是和小明到实验室,分别用不同的器材进行了测量。
(1)文立利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量早餐奶的密度过程如下:
①将天平放在实验室规定位置,游码移至标尺左端的 ,调节 ,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡;
②在烧杯中倒入适量的早餐奶,用天平测出烧杯和早餐奶的总质量为76.2g;将烧杯中的早餐奶的一部分倒入量筒中,如图甲所示,则量筒内早餐奶的体积是 ;
③再用天平测出烧杯和剩余早餐奶的质量,砝码和游码的示数如图乙所示;则量筒中早餐奶的质量为 g;
④经过计算可知,早餐奶的密度为 。
(2)实验中小明发现自己桌上没有量筒,思考了一会儿后,他利用天平、水(水的密度用表示)、两个完全相同的烧杯测量早餐奶的密度,操作过程如下。
①用天平测出空烧杯的质量,再将两个烧杯分别装满水和早餐奶;
②用天平测出烧杯和水的总质量:③用天平测出 。
请你根据他测得的物理量计算出早餐奶的密度表达式 。(用所测物理量的字母表示)
【答案】(1)零刻度线;平衡螺母;40;42;1.05;(2)烧杯和装满早餐奶的质量;。
【解析】(1)①[1][2]天平的基本使用:把游码放在标尺左端的零刻线处,调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处。
②[3]量筒的分度值为1mL,量筒中的示数为
③[4]根据图乙可知,天平的示数为
量筒中早餐奶的质量为
④[5]早餐奶的密度为
(2)③[1]用天平测出烧杯和装满早餐奶的质量m2。
[2]水的体积为
早餐奶的体积为
早餐奶的密度表达式为。
五、计算题(2小题,共15分)
23.(6分)质量为的空瓶,装满水后的总质量为。若在空瓶中先装入某种金属颗粒,瓶的总质量为;再在瓶中装满水,瓶的总质量为,已知,求:
(1)瓶子的容积;
(2)第四幅图中,杯中水的体积;
(3)该金属颗粒的密度。
【答案】(1)500cm3;(2)410cm3;(3)9g/cm3。
【解析】(1)空瓶装满水,水的质量为
水的体积即为瓶的容积,为
(2)第四幅图中,杯中水的质量为
杯中水的体积为
(3)金属颗粒的质量为
金属颗粒的体积为
金属颗粒的密度为。
答:(1)瓶子的容积;(2)第四幅图中,杯中水的体积;(3)该金属颗粒的密度。
24.(9分)小黄同学以5m/s的速度从家骑车去学校,用时15min,在路上他捡到一金属块,于是回到家后利用刚学到的物理知识对这一金属块进行了测量:先测出该金属块的质量为45.5g,再把一个瓶子装满水测得总质量为210g,然后又把金属块放入该瓶中,擦干溢出的水后称得总质量为250.4g,根据以上数据:
(1)小黄同学家到学校的距离是多少?
(2)金属块的体积是多少?
(3)该金属块密度是多少(保留小数点后两位有效数字)?
(4)后来小黄用铁锤把金属块敲烂,才发现金属块是空心的,他将敲烂的金属块又重新放入装满水后测得总质量为210g的烧瓶中,这时擦干溢出的水后称得总质量变为251.5g,该金属块应该是什么金属材料 ,该金属块应该是什么金属材料?(ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ铅=11.3×103kg/m3)
【答案】(1)4500m;(2)5.1cm3;(3)8.92×103kg/m3;(4)铅。
【解析】 (1)由可得小黄同学家到学校的距离s=vt=5m/s×15×60s=4500m
(2)溢出水的质量m水=m总1+m金属﹣m总2=210g+45.5g-250.4g=5.1g
由可得金属块的体积
(3)金属块的密度
(4)第二次溢出水的质量m水′=m总1+m金属-m总2′=210g+45.5g-251.5g=4g
由可得金属块实心部分的体积
金属材料的密度
该金属块可能是铅。
答:(1)小黄同学家到学校的距离是4500m;(2)金属块的体积是5.1cm3;(3)该金属块密度是8.92g/cm3;(4)该金属块应该是铅这种金属材料做成的。
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