第五章 质量与密度
章末评价卷
时间:80分钟 满分:100分
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一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是()
A.超导体 B.绝缘体 C.半导体 D.导体
2.关于物体的质量,下列说法中正确的是()
A.同一铁块做成铁锤时质量大,做成铁管质量小
B.一块铁化成铁水后质量变小了
C.一块铁块放在地球上质量大,放在太空中质量小
D.一只蚂蚁的质量接近150 mg
3.下列实例中,材料的选用与描述的物理属性不相符的是()
A.水壶的把手用胶木制成,是因为胶木的导热性好
B.房屋的天窗用玻璃制成,是因为玻璃的透光性好
C.电线的线芯用铜制成,是因为铜的导电性好
D.划玻璃的刀刃用金刚石制成,是因为金刚石的硬度大
4.小新查阅教材,得到了如下几种常见物质的密度,他根据数据得出了一些结论,其中正确的是()
物质 密度/(kg·m-3) 物质 密度/(kg·m-3)
水 1.0×103 冰(0 ℃) 0.9×103
硫酸 1.8×103 铝 2.7×103
汞 13.6×103 铁 7.9×103
A.固体的密度一定大于液体的密度
B.一定质量的水变成冰,体积比原来减小了
C.将硫酸倒掉一半,密度变为0.9×103 kg/m3
D.相同质量的实心铝球和空心铁球,其体积可能相同
5.下列关于密度的说法正确的是()
A.拍电影时倒塌的房屋用密度小的泡沫制成
B.随着使用氧气,钢瓶内氧气的质量减小,但其密度不变
C.由密度公式ρ=可知,物质的密度与质量成正比,与体积成反比
D.一块冰化成水后质量不变,密度不变
6.如图所示是甲、乙两种物质 mV 的关系图像。以下说法错误的是()
A.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质大
B.乙物质的密度是2×103 kg/m3
C.体积为50 cm3的甲物质的质量为0.05 kg
D.乙物质的质量与体积成正比
7.小明将天平放在水平工作台面上,将游码归零,调节平衡螺母使天平平衡,他用质量相同的瓶装了体积均为10 mL的不同液体,分别放在已正确调平的天平的左右盘上,如图,天平已经重新平衡。已知乙液体为水,则下列说法正确的是()
A.甲瓶和液体总质量为15 g
B.甲瓶和液体总质量为5 g
C.甲瓶液体密度为0.9 g/cm3
D.甲瓶液体密度为1.1 g/cm3
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
物理学与科技 如图所示的“冰壶”形展馆——芬兰馆,宛若一座矗立于水中的岛屿,鱼鳞状外墙的“鱼鳞”使用了一种叫做ProFi的特殊材料,属于塑木复合材料,这种材料修正了纯木材和纯塑料的不足,这种材料摸上去足够坚硬,并且永不褪色。塑木复合材料作为新型环保材料,密度为1.16 g/cm3,计算成本略高于木材,但可以制成空心型材,请根据以上信息完成8~9题。
8.塑木复合板材的硬度比纯木材 (选填“大”或“小”)。把一个板材切割为大小不同的两块,大块的密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)小块的密度;若每块塑木复合板材的面积为2 m2,厚度为5 cm,则每块板材的质量为 kg。
9.现有一个由塑木复合板材做成的空心模型,经测量其体积为145 cm3,质量为116 g,则该模型的密度为 g/cm3,其空心部分的体积为
cm3;塑木复合板材是用废纸纸浆和塑料融合而成的,如果纸浆的密度为1.0 g/cm3,假设融合过程中总体积不变,1 m3的纸浆与
(保留2位小数)m3密度为2.0 g/cm3的塑料融合才能得到塑木复合板材。
10.某中学生的质量约是40 ;一头大象的质量可达6 t,合
kg;汞的密度超过许多金属的密度,达13.6×103 kg/m3,合
g/cm3。(填入恰当的单位及单位换算)
11.金属、人体等是导体,导电性能好;塑料、橡胶等是 体,导电性能比较差。锗、硅导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称作 ;用超导材料制作传输导线,是因为超导材料在一定的温度下电阻为 ,可大大节约能源和材料。
12.一只氧气钢瓶,容积为V。刚启用时,瓶内气体密度为ρ;用去一半氧气后,瓶内剩下的气体密度为 ,质量为 (用字母表示)。北方冬天暴露在室外的自来水管很容易冻裂是因为 。
13.丹顶鹤立立跟同伴打架,失去了上喙。华南理工大学技术团队利用3D打印做出塑料上喙的大致模样,接着手工打磨得到形状完美的塑料上喙,打磨过程中塑料上喙的质量 、密度 。又根据塑料上喙铸造得到同形状的金属钛上喙,帮助立立重获长久捕食能力。从塑料上喙到金属钛上喙,质量增加68 g,立立上喙的体积为 cm3。(已知ρ塑料=1.1×103 kg/m3,ρ钛=4.5×103 kg/m3)
14.城区中心广场要塑造一个大理石全身人体雕像,所选模特的质量为80 kg。要求雕像的高度是模特的2倍,设大理石的密度为2.5×
103 kg/m3,人的密度与水相近。模特的体积为 dm3,制造大理石全身人体雕像的体积为 dm3,大理石全身人体雕像的质量为 kg。
三、作图题:本题共7分。
15.(1)小明把质量为4 kg的金属球从一楼搬到六楼,请在图中画出金属球质量随高度变化的图像。
(2)当甲、乙、丙三种物质的质量相等时,体积的关系为V甲>V丙>V乙,在下列图像中分别画出乙、丙的密度曲线并标明对应的哪种物质。(画出大概趋势即可)
(3)如图甲所示,一个质量为20 g,容积为40 cm3的空塑料瓶,现将体积为60 mL的水缓慢倒入该瓶中,试在图乙中画出瓶和瓶内水的总质量m总随加入水的体积V水变化的关系图像。(ρ水=1×103 kg/m3)
四、实验探究题:本大题共3小题,第16小题7分,第17小题7分,第18小题6分,共20分。
16.老师给同学们布置了一个任务:测量一个贡柑的密度。
(1)测质量前,某同学将天平放在 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如图甲所示。请你指出该同学调节天平横梁平衡时遗漏的操作步骤:
。
(2)正确操作,调节好天平后,将贡柑放在天平的左盘中称量,用 往盘中加减砝码,当天平再次平衡时所加砝码及游码的位置如图乙所示,则测得贡柑的质量是 g。
(3)因贡柑的体积较大放不进量筒,因此该同学借助一个烧杯,如图丙所示,用针将贡柑扎着浸没在水中(水未溢出),在水面处做标记,然后将贡柑取出,用装有100 mL水的量筒给烧杯补水至标记处,量筒中剩余水的体积如图丁所示,则量筒中剩余的水为 cm3。
(4)根据以上得到的贡柑的质量和体积,可求出贡柑的密度是
g/cm3。
(5)同学们想利用烧杯、水、电子平台秤等测量一个贡柑的密度,具体操作如下:
①用电子平台秤称出贡柑的质量为m0;
②称出装满水的烧杯的总质量为m1;
③用针将贡柑扎着浸没在装满水的烧杯中,水溢出,擦干烧杯外壁的水后,称出贡柑和烧杯及里面剩余水的总质量为m2;
④所测贡柑密度的表达式:ρ= (用m0、m1、m2和ρ水表示)。
17.某小组在实验室测量酸奶的密度,他们准备了如图所示的器材:
(1)将天平放在水平工作台面上,把游码移至标尺左端的 处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向 调,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)先用天平测出空烧杯的质量为30 g,接着他将酸奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和酸奶的总质量,天平平衡时的情景如图甲所示,则烧杯和酸奶的总质量m1= g。将酸奶倒入量筒时,由于酸奶比较黏稠且不透明,容易粘在筒壁上影响测量,于是找来容积为 5 mL 的针筒如图丙所示,从烧杯中抽取V1=5 mL酸奶,测量烧杯和剩余酸奶的总质量m2=57.6 g,通过计算,可得出酸奶的密度为 kg/m3。
(3)实验时,同组的同学在实验中发现了一个“问题”,他发现针筒的0刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”,这部分体积并不计入针筒标记的刻度中,这会导致测得的酸奶密度比实际值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。于是,大家想出了一种正确测量方法,接着做出正确的操作:将刚才所抽取的酸奶V1=5 mL 中的一部分酸奶返回烧杯,测量烧杯和剩余酸奶的总质量为m3,记下此时 为V2,则酸奶密度表达式为ρ= (用已知量和测量量符号表示)。
18.小明利用一个烧杯、天平、水,测量一块不规则小石块的密度。
(1)用天平测量小石块的质量,天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图甲所示,则小石块的质量为 g。
(2)如图乙所示,A.往烧杯中加入适量的水;B.把小石块浸没,在水面到达的位置做标记;C.取出小石块,测得烧杯和水的总质量为122 g;D.往烧杯中加水,直到 ,再测出此时烧杯和水的总质量为142 g。
(3)计算出小石块的体积为 cm3。
(4)用密度公式计算出小石块的密度为 g/cm3。
(5)在一旁观看的小华同学认为该测量值和真实值相比明显 (选填“偏大”或“偏小”),只利用原有实验器材,改进实验步骤,即可消除这一人为偏差,其方法: 。
五、计算题:本大题共2小题,每小题8分,共16分。
19.小明出去旅游时购买了一个内部空心的合金天鹅摆件,用天平测得摆件的质量为168 g,又测出了它的体积为96 cm3。(合金的密度取4.0×103 kg/m3,木头的密度为0.8×103 kg/m3,水的密度为1.0×
103 kg/m3)
(1)求该摆件使用合金的体积。
(2)在该摆件空心部分注满水,求注水的质量。
(3)若小明选择用木头雕刻该摆件,求木质实心天鹅摆件的质量。
20.小明查阅到纯牛奶的密度为1.1×103~1.2×103 kg/m3,于是通过实验判断某盒装纯牛奶是否符合标准。用天平称出该盒牛奶的总质量是310 g(装满牛奶),喝完牛奶后称得空牛奶盒的质量是30 g。再把水装满空牛奶盒,测得水和空牛奶盒的总质量为280 g。(ρ水=1.0×
103 kg/m3)
(1)求装满牛奶时盒内纯牛奶的质量。
(2)求装满牛奶时盒内纯牛奶的体积。
(3)请通过计算判断该盒装牛奶是否符合标准。
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。
21.20世纪,各种新材料层出不穷。在跨学科实践课上,某小组开展了有关“气凝胶”的调研活动,请阅读材料,并完成下面的问题:
浙江大学课题组成功研制出了“全碳气凝胶”,这种新材料具有隔热、耐高温、吸油能力强等特性,它能承受1 400 ℃的高温,它还是很好的吸音材料,可以在100~6 300 Hz频段内高效吸音,因此它是很好的降噪材料。气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力,现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的有机溶剂,但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。
(1)这种“全碳气凝胶”是目前世界上“最轻”的固体材料,如图甲所示,哪怕将杯子大小的“气凝胶”放在一朵花的花蕾上,细长的花蕾也不会被压弯。这里的“轻”是对哪个物理量大小的描述 。
(2)“全碳气凝胶”在1 000 ℃时, (选填“会”或“不会”)熔化。
(3)10 g气凝胶最高可以吸附 kg海上泄漏的原油。
(4)如图乙所示是某种气凝胶质量与体积的关系图像,则它的密度为
kg/m3。
(5)一架用钢材(ρ钢=7.9×103 kg/m3)制成的质量约80 t的大型飞机,如果用密度仅为 0.16 mg/cm3 的全碳气凝胶做成,其质量相当于
。
A.一个鸡蛋的质量
B.一只鸡的质量
C.一个成年人的质量
22.阅读材料,回答下列问题:
一般来说,同种物质温度越高密度越小;但水比较特殊,温度高于4 ℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;温度低于4 ℃时,随着温度的降低,水的密度也越来越小。如图为北方寒冷冬天某深湖湖水温度分布示意图,在湖底深处鱼儿仍然可以自由自在地游动。
(1)水在 ℃时密度最大。
(2)图中P点为冰与水相接触的某点,该点温度最接近 ,冰的上表面的温度最接近 。(以上两空均选填选项)
A.-4 ℃ B.0 ℃ C.4 ℃ D.-24 ℃
(3)如图中所标注的A、B、C、D位置代表了不同温度的河水分层情况,根据材料所提供的信息,对A、B、C、D位置的温度排序合理的是 。
A.4 ℃、3 ℃、2 ℃、1 ℃ B.4 ℃、1 ℃、2 ℃、3 ℃
C.1 ℃、2 ℃、3 ℃、4 ℃
(4)如图所示,能正确反映一定量的水的密度ρ、体积V随温度t变化关系的是 。(多选)
23.阅读短文,回答问题。
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。例如,有些图书所用的纸张克重为 70 g。实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的。由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无须测算其单位体积的质量,只需知道它单位面积的质量即可。单位面积的质量又叫做物质的“面密度”。国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。其中A1纸张尺寸是841 mm×594 mm,A2纸张尺寸是594 mm×420 mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫做物质的“线密度”。
(1)有些图书所用的纸张克重为70 g,其“面密度”记作 。
A.70 g B.70 g/m3 C.70 g×1m2 D.70 g/m2
(2)家庭电线使用截面积为2.5 mm2和 4 mm2 的铜导线,下列关于其密度和“线密度”说法正确的是 。
A.它们的密度和“线密度”都不相同
B.它们的密度不相同,“线密度”相同
C.它们的密度相同,“线密度”不相同
D.它们的密度和“线密度”都相同
(3)国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。其中A1纸张尺寸是 841 mm×594 mm,A2纸张尺寸是594 mm×420 mm。同样材质做成的等厚纸张A1的“面密度” A2的“面密度”。
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法判断
(4)某图书所用的纸张克重为70 g,如果要计算其密度,还需要知道的物理量是 。
(5)有一捆长5 km的铁丝,质量是79 kg,则该铁丝的线密度为
g/m。
第五章 章末评价卷
1.C 2.D 3.A 4.D 5.A 6.B 7.D
8.大 等于 116
9.0.8 45 0.19
10.kg 6×103 13.6
11.绝缘 半导体 零
12. 水结成冰后体积变大
13.变小 不变 20
14.80 640 1 600
15.(1)如图所示 (2)如图所示
(3)如图所示
16.(1)水平工作台面 游码没有调至标尺左端零刻度线处就调节了平衡螺母
(2)镊子 78.4 (3)10 (4)0.871
(5)④ρ水
17.(1)“0”刻度线 右 (2)63 1.08×103 (3)偏大 针筒内酸奶的体积
18.(1)52 (2)水面到达标记处 (3)20 (4)2.6 (5)偏小 将步骤C后面的“测得烧杯和水的总质量”改在步骤A中即可
19.(1)42 cm3 (2)54 g (3)76.8 g
20.(1)280 g (2)250 cm3 (3)符合标准,计算过程见解析
解析:(3)牛奶的密度
ρ牛奶===1.12 g/cm3,
因牛奶的密度介于1.1×103~1.2×103 kg/m3之间,所以可判断该盒装牛奶符合标准。
21.(1)密度 (2)不会 (3)9 (4)3 (5)B
22.(1)4 (2)B AD (3)C (4)AB
23.(1)D (2)C (3)B (4)每张纸的厚度 (5)15.8