专题四 质量与密度
命题点1 物质的物理属性(68考)
1.(2024福建)洗衣机底部加装减震垫,可减弱洗衣时产生的震动,这是利用减震垫的 ( )
A.磁性 B.弹性
C.导电性 D.导热性
2.(2024陕西)航母的阻拦索在拦停高速运动的飞机时,要承受巨大冲力,绳索会伸长至原长的1.2倍以上,逐渐吸收舰载机降落时的巨大能量,最后恢复原状.另外,阻拦索要承受战时起火等极端情况,还要防止铁磁性颗粒吸附混入绳索内,发生磨损.关于制造阻拦索的材料应具备的物理属性,下列说法不正确的是 ( )
A.硬度大 B.弹性好
C.熔点高 D.磁性强
3.(2024常州)西安交通大学研究团队研制出一种新型陶瓷材料,弹性好、韧性好(不易断裂)、绝缘性好、隔热性好、耐高温.这种材料不宜用来制作 ( )
A.沙发垫 B.电工手套
C.消防服 D.炒菜锅
4. 新考法 开放性试题 (2024长沙)研究人员利用秸秆、稻壳中的植物纤维与水泥发生反应,研制出一款新型板材,这种板材具有密度小、强度高、防火耐烧、隔热性能好等特性.请选择该板材的某一特性,并结合该特性,说出它的用途(不能与示例完全相同).
示例:隔热性能好,用作建筑外墙的保温层.
解答: .
命题点2 质量、密度的理解(含估测)(99考)
5.新考法革命文化(2024山西)如图是为了纪念老红军谢宝金而立的铜像.在长征途中他背着一台68kg的发电机走完全程,创造了长征路上的奇迹.以下与这台发电机质量最接近的是 ( )
A.一支铅笔
B.一本物理教科书
C.一个篮球
D.一名中学生
6.(2024绥化)将一瓶酸奶喝掉一半后,下列关于剩下半瓶酸奶的说法中,正确的是 ( )
A.质量和密度都不变
B.质量和密度都变为原来的一半
C.质量不变,密度变为原来的一半
D.质量变为原来的一半,密度不变
7.(2024宜宾)(多选)从生活走向物理,从物理走向社会.下列生活中有关质量和密度的说法正确的是( )
A.冰块熔化成水后密度变大,质量变大
B.一个鸡蛋的质量约为500g
C.气凝胶是当今世界上密度极小的固体材料,广泛应用于航天领域
D.发生火灾时,有害气体受热密度变小而上升,受困人员需弯腰甚至匍匐撤离
8. 新考法 传统文化 (2024滨州)篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记.作为国粹之一,被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》.如图所示,一位艺术家正在篆刻一枚方章,与篆刻前相比,篆刻后方章的质量 ,密度 (均选填“变大”“变小”或“不变”).
9.(2024东营)2024年5月3日,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭成功发射,探测器是通过 (选填“电磁波”或“次声波”)与地球通信的;采集的月壤样品带回地球后质量 (选填“变大”“变小”或“不变”).
命题点3 密度的相关判断及计算重难
考向1 简单计算类 (108考)
10.(2023青海)青海湖是我国最大的咸水湖,为了粗测湖水密度,某兴趣小组取体积为 的湖水,测得其质量为206g,下列说法中正确的是 ( )
A.密度与体积有关
B.密度与质量有关
C.湖水密度为
D.湖水的密度小于水的密度
11.(2023淄博)由同种金属材料制成的甲、乙两个正方体,它们的质量分别为180g和210g,体积分别为 和 这两个正方体中,如果有一个是实心的,则 ( )
A.甲是实心的,金属材料的密度是
B.甲是实心的,金属材料的密度是
C.乙是实心的,金属材料的密度是
D.乙是实心的,金属材料的密度是
12.(2023海南)今年海南荔枝大丰收.小海想知道荔枝的密度,他把一个质量为22g的荔枝放入盛满水的溢水杯中,溢出水的质量为20g,如图所示.该荔枝的体积为 cm ,密度为 k g / m^{3}. 取
13.(2022广东)一枚实心纪念币的质量为16g,体积为 纪念币的密度是 g / c m^{3}.可见,这枚纪念币 (选填“是”或“不是”)纯金制成.若航天员将这枚纪念币带到太空,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”).
考向2 m-V图像类(17考)
14.(2024南充)小洋研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积V的关系如图所示,由图像可知 ( )
A.容器的质量是20kg
B.甲液体密度是
C.乙液体密度是
D.密度为 的液体的m-V图像应位于Ⅲ区域
15.(2024乐山)如图所示是甲、乙、丙三种物质质量与体积的关系图像.则 (选填“>”“<”或“=”),
命题点4 天平、量筒的使用和读数(77考)
16.(2024滨州)用天平和量筒测量固体密度的实验中,下列说法正确的是 ( )
A.测量时先测物体的体积,再测物体的质量
B.用调好的天平称量物体质量时,物体应放在天平的左盘中
C.称量物体质量过程中,若横梁不平衡,可调节平衡螺母
D.使用量筒测量体积时,可以俯视读数
17.(2024自贡)某同学用已调节好的托盘天平测量物体的质量,他将物体放入天平左盘里,通过增、减砝码后,发现指针指在分度盘中央刻度线的左边一点,这时他应该 ( )
A.把横梁右端螺母向右旋出一些
B.把横梁右端螺母向左旋进一些
C.把天平右盘的砝码减少一些
D.把游码向右移动一些
18.(2024重庆B卷)小明将天平放在水平桌面上测量一物体的质量.在游码调零后,发现指针偏左,应将平衡螺母向 移动,使横梁水平平衡.放上物体,通过加减砝码及移动游码,使横梁再次水平平衡时,天平如图所示,则物体的质量为 g.
19.(2024成都A卷)同学们使用天平和量筒测量酱油、盐水和纯净水三种液体的密度.根据你已有的知识和经验判断,三者中密度最小的是 .将装有适量酱油的烧杯放在已调平的天平左盘,当右盘中砝码和标尺上的游码如图所示时,天平再次平衡,则酱油和烧杯的总质量为 g.
20.(2023邵阳节选)如图,使用量筒时,正确的读数方法是 (选填“①”“②”或“③”),晶晶同学测出鹅卵石的体积为 cm .
命题点5 测量固体的密度(72考)
21.(2024东营)某同学为测量一木质小挂件的密度,选用以下器材:
天平(带砝码)、量筒、烧杯(装有足量水)和长钢针,进行实验.
(1)把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的 处,此时指针位置如图甲所示,则应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡.
(2)将小挂件放在天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,其质量为 g.
(3)用烧杯向量筒中倒入60mL的水,将挂件放入量筒,然后用长钢针按住挂件使其刚好浸没于水中,量筒中的水面如图丙所示.算出挂件的密度为 k g / m^{3}.
(4)因木质挂件具有吸水性,实验测得的密度值 (选填“偏大”或“偏小”).
(5) 新考法方案设计有同学提出:不用天平,仅使用其他上述器材也可测出该挂件的密度.请写出实验步骤和密度的表达式(水的密度用 表示,其他符号自定).
【实验步骤】
【密度表达式】ρ=
命题点6 测量液体的密度(45考)
22. |一题多设问 (2024长沙)“五月五,过端午.”劳技课上学习腌制咸鸭蛋,同学们通过测量盐水的密度来检测所配制盐水的浓度.
(1)实验操作如下:
①在烧杯中装入适量的盐水,用天平测量烧杯和盐水的总质量 ,天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则 g;
②将烧杯中的盐水倒入一部分到量筒中,读出量筒中盐水的体积
③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量
(2)计算得出盐水的密度为
(3)小组成员进行交流时,小明总结了上述实验过程中需要注意的事项,你认为必要的是 (多选).
A.天平应水平放置
B.量筒读数时视线应与液面相平
C.装入盐水前应测量空烧杯的质量
D.应将烧杯中的盐水全部倒入量筒中
(4) 新考法 生活器材(2024山西黑白卷)回家后小明用家里的电子秤、水、两个完全相同的玻璃瓶(如图乙,玻璃瓶的质量为m ),测量出果汁的密度,请你帮助他补全下列步骤:
①在一个玻璃瓶中装入适量的水,测出玻璃瓶和水的总质量为m ;
② ;
③果汁的密度表达式ρ= (已知水的密度为ρ水).
命题点7 特殊方法测固体密度(不涉及浮力)(38考)重难
23. (2024 包头)厨房中某品牌铝箔卷是由长8 m、宽30cm、厚0.0015 cm的铝箔卷成.小明利用家中的弹簧测力计、食品袋测量该铝箔的密度.(g取10 N/ kg)
(1)利用弹簧测力计和食品袋测量铝箔卷的重力.
调节弹簧测力计指针到 处,将装有铝箔卷的食品袋挂在测力计下如图所示,记录数据.图示数据为 N.
(2)计算铝箔的体积.计算结果为 cm .
(3)依据公式ρ= 计算铝箔的密度.计算结果为 g/cm (结果保留一位小数).
中小学教育资源及组卷应用平台
(4)上述测量方式会使密度测量结果 (选填“偏大”或“偏小”),原因是 .
24.(2024深圳)田田同学想要测量质量为6.9 g的筷子密度,筷子很长,因此田田将筷子分成高度一样的两部分,中间画上一条横线,把筷子一段浸入量筒中,横线在图甲与水面重合时读出体积 取出;然后再把筷子另一段放入水中,横线在图乙与水面重合时读出体积V .
(1)筷子的体积是 cm ,田田同学通过计算得出密度 g/cm .
(2)这样求出的密度 (选填“偏大”或“偏小”).
(3)请帮助田田同学思考如何用现有装置来改进实验:
25.新考法 生活器材(2024扬州)小华测量手链上花生形状小饰品的密度.
(1)拆下穿过“花生”的细绳,用天平测“花生”质量,操作正确,如图所示,“花生”的质量为 g.
(2)因“花生”体积较小,选择分度值更小的注射器来测“花生”体积.其步骤如图,步骤②中摇动注射器的目的是:
(3)测得“花生”的密度为 g/cm .若在步骤③中,不慎挤出少许水,则密度测量值偏 .
26.(2024广西)小明在测量花生油和实心物体A 密度的实验中:
(1)把天平 放置,游码放在标尺左端的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),直到横梁平衡.
(2)将花生油倒入空烧杯,用天平测得其总质量为79g;再将烧杯中的花生油倒入量筒中,测得量筒中油的体积为60cm ;用天平测量剩余花生油和烧杯的总质量时,如图乙所示,用手拿砝码的做法 (选填“规范”或“不规范”),当横梁再次平衡时如图丙所示,则剩余花生油和烧杯的总质量为 g,花生油的密度为 k g / m^{3}.
(3)在测量A的密度时,不慎碰坏了量筒,于是利用矿泉水瓶代替量筒继续进行实验,如图丁所示,实验步骤如下:
①测出A 的质量m ;
②往矿泉水瓶中灌满水,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量;
③ ,测出其总质量
④求得A 的密度为 (用ρ水、m 、m 和m 来表示).
命题点8 特殊方法测液体密度(不涉及浮力)(37考)重难
27.(2024常州)创新小组同学利用如图甲所示的弹簧测力计(已校零)、带悬挂细线的溢水杯(定制),自制液体密度快速测量仪.其说明书如虚线框内容所示.
液体密度快速测量仪使用说明书
①竖直悬挂液体密度快速测量仪,如图乙所示;
②向溢水杯内缓缓倒入待测液体,直至溢水口有液体溢出,即认为溢水杯装满液体;
③读出测量仪指针所指的密度值,即为待测液体的密度.如图丙所示,液体的密度为
g取10 N/ kg,问:
(1)溢水杯受到重力大小为 N.
(2)溢水杯装满液体时,液体的体积
(3)若在读数前溢水杯意外晃动,将导致测量值 真实值.遇到此种情况,解决办法为: .
28.(2024广东省卷)小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度.
(1)调节天平时,应先将游码移至标尺的 处,然后调节平衡螺母,使天平平衡.
(2)用天平测量李子的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图-1所示,李子的质量为 g;用量筒和水测得李子的体积为 则李子的密度为 g / c m^{3}.
(3) 新考法 创新方案完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图-2甲所示,并在烧杯上标记此时液面的位置 测得凉茶和烧杯的总质量为240g.
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图-2乙所示,在烧杯上标记此时液面的位置
③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置 ,测得此时凉茶和烧杯的总质量为282g.根据实验数据,可得凉茶的密度为 g / c m^{3}.从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,这对凉茶密度的测量结果 (选填“有”或“无”)影响,原因是 .
1. B 2. D 3. D
4.防火耐烧,用于制作防火门(其余答案合理均可)
5. D 6. D 7. CD
8.变小 不变
9.电磁波 不变
10. C 11. B 12. 20 1.1×10
13.8 不是 不变
14. D 【解析】由图像可知,液体体积为零时,对应的质量为20g,所以容器的质量为20g,A错误;由图像可知,当甲液体体积为 时,质量为 80g-20g=60g,甲液体的密度 1.5g/cm ,B 错误;由图像可知,当乙液体体积为 时,质量为mz=80g-20g=60g,乙液体的密度 C错误;因密度为0.8g/cm |的液体的密度比乙液体的密度小,根据公式 可知,质量相同时,该液体的体积大于乙液体的体积,所以该液体的m-V关系图像应该在Ⅲ区域,D正确.故选 D.
类题通法
m-V图像的理解
1.图线越靠近质量轴,物质的密度越大.
2.密度的计算:
(1)图线过原点时,图线上任意一点的纵、横坐标之比都等于物质的密度;
(2)图线不过原点时(如下图),可在直线上任取两个点.A(V ,m )、B(V ,m ),用 计算密度.
15. > 0.5×10 16. B 17. D 18. 右 15219. 纯净水 91.2 20. ② 10
21. (1)零刻度线 右 (2)12 (3)0.75×10 (4)偏大 (5)【实验步骤】在量筒内装入适量的水,读取示数为V ;将小挂件放入量筒,使其漂浮在水面上,此时量筒示数为V ;用长钢针使小挂件恰好浸没水中,读取量筒示数为 V【密度表达式】
22. (1)174 (2)1.2 (3)AB
(4)②在另一个玻璃瓶中装入果汁至同一高度处,测出玻璃瓶和果汁的总质量为m
23. (1)零刻度线 1.0 (2)36(3)m/ v 2.8 (4)偏大 食品袋有质量,在密度计算过程中铝箔卷的质量测量值偏大
24. (1)6 1.15 (2)偏大 (3)将筷子另一段放入水中之前,把量筒中的水补充到40 mL刻度处,将筷子擦干后放入
25. (1)2.6 (2)排出注射器内水中的气泡 (3)2.6大
26. (1)水平 右 (2)不规范25 0.9×10
(3)③把A放入灌满水的矿泉水瓶中,拧紧瓶盖后擦干瓶子
【解析】(1)天平使用时应水平放置;由图甲可知,静止时指针在分度盘左边,故平衡螺母应向右调节,直到天平横梁水平平衡;(2)应该用镊子加减砝码,用手拿砝码的做法是不规范的;天平的示数等于砝码的总质量加上游码对应的刻度,则剩余花生油和烧杯的总质量为25 g,则量筒中花生油的质量 79g-25g=54g,量筒中花生油的体积为60cm ,所以花生油的密度为 (3)③将矿泉水瓶打开,把物体A轻轻放入矿泉水瓶中,拧紧瓶盖,擦干瓶子,测出总质量m ;④溢出水的质量 则物体A的体积等于溢出水的体积 则A 的密度
审题指导
要测量物体A的密度,则需测量出物体A的质量与体积,题目中仅有质量的测量工具天平,可测出物体A的质量,但无法直接测量物体A的体积,可利用将物体A放入灌满水的矿泉水瓶后,排出水的体积间接计算出物体A的体积,从而得到物体A的密度.
27. (1)1
(2)(任取一个液体密度值以及与之对应的重力值,数值组取值正确、分析合理、结果正确即可得分,以下举两组数据为例)
例1
例2
(3)小于 向溢水杯中补倒待测液体,直至溢水杯溢水口有液体溢出,重新读数
【解析】(1)对比图甲、乙,可以看出挂上空溢水杯时,液体密度测量仪指针正对原有弹簧测力计的1 N刻度线,所以溢水杯受到的重力为1 N;(2)对比图甲、丙,可知装满待测液体后,液体密度测量仪指针正对原有弹簧测力计的3 N刻度线,说明溢水杯和待测液体受到的总重力为3 N,则液体重力为 则液体质量为 而由图丙可知,液体的密度为1.0× 故液体体积 ;(3)读数前溢水杯晃动,使部分液体洒出溢水杯,导致溢水杯和液体受到总重力减小,使指针所在位置更靠上,故读数小于真实值;当挂好溢水杯后,可以向溢水杯内补充相同的待测液体至溢水杯溢水口有液体溢出,再重新读数即可.
28. (1)零刻度线 (2)44 1.1 (3)M 处 1.05 无取出该李子前,液面的M 位置已经确定,取出李子带出的一些凉茶和多加的质量是相同的,不影响测量结果
【解析】(1)调节天平时,应先将游码移至标尺的零刻度线处,然后调节平衡螺母,使天平平衡;(2)物体的质量等于砝码的总质量与游码对应示数之和,所以李子的质量m李子=20g+20g+4g=44g;用量筒和水测得李子的体积 则李子的密度 (3)取出李子,减少的凉茶体积等于李子的体积,所以为测李子的体积,向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置M 处,则加入凉茶的质量 凉茶的体积 所以凉茶的密度 从烧杯中取出李子时会带出一些凉茶,在加入凉茶时会多加入一些,最终还是到M 标记处,即带出的和多加的质量是相同的,所以对凉茶密的测量结果无影响.