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第五章 质量与密度
5.1 物体的质量
基础巩固练 01
1.下列关于质量的说法正确的是( )
A.水结成冰质量变大
B.同一本物理书在湛江和东莞的质量一样大
C.1 kg的棉花比1 kg的铁块质量小
D.一只老鼠的质量可能是3 kg
B
2.在劳动实践课上,同学们扛上锄头去菜地挖地种菜,请你估测一把锄头的质量最接近( )
A.1 500 mg B.1 500 g
C.1 500 kg D.1 500 t
3.(2025肇庆高要区期末)小欣用调节好的托盘天平称量物体质量时,将被称量的物体放在右盘,并向左盘加减砝码并调节游码使天平恢复了平衡。此时,他将左盘中砝码的质量与游
码所对应的刻度值相加,和是112 g,则物体的质量为( )
A.104 g B.112 g C.108 g D.110 g
B
C
4.托盘天平横梁上都有标尺和游码,在测量时向右移动游码的作用是( )
A.相当于向左调节平衡螺母 B.相当于向右调节平衡螺母
C.相当于在左盘中加小砝码 D.相当于在右盘中加小砝码
5.在下面的横线上填入适当的单位:
(1)成年人的质量:70 。
(2)一杯水的质量:200 。
(3)一头大象的质量:10 。
D
kg
g
t
6.(2025惠州惠阳区叶挺中学模拟)物理学中,质量是表示物体所含 的物理量。“嫦娥五号”将15 g的矿石从月球带至地球,用天平测量该矿石的质量为 g;若对其加热,将矿石熔化为岩浆后,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
物质多少
15
不变
7.某同学用天平测量小石块的质量。他将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺“0”刻度线上时发现指针位置如图甲所示。为使天平的横梁水平平衡,则应向 调节平衡螺母;天平水平平衡后,他用天平测得小石块的质量如图乙所示,则此时天平的示数是 g。若用磨损的砝码测量质量,则所测结果 (选填“偏大”或“偏小”)。
右
63.2
偏大
能力提升练 02
8.托盘天平测物体的质量,下列情况中会出现测量结果比真实值偏小的是( )
A.按游码右端所对的刻度读数
B.使用已被磨损的砝码
C.游码未移至“0”刻度线处,就调节横梁平衡测量物体的
质量
D.横梁没有平衡,指针偏向分度盘的右侧,就进行测量
D
9.如图所示,若想测出这张邮票的质量,下列方法最可取的是
( )
A.先称出一块铁的质量,再称出铁块和一张
邮票的总质量,然后用总质量减去铁的质量
B.把一张邮票放在天平上直接测量
C.把一张邮票放在天平上多次测量,再求平均值
D.先称出100张邮票的质量,再通过计算求得1张邮票的
质量
D
10.夏天,将装有冰块的密封袋放入天平左盘中,右盘放入砝
码,调节天平平衡,如图所示。过了几分钟后,天平失去了平
衡,请你猜测:天平将向 (选填“左”或“右”)倾斜,你的理由是 .
。
左
左盘里因空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴附着在密封袋上,从而使质量增加
素养培优练 03
11.(2025汕头潮阳实验期末)如图甲所示是我们实验室常用的托盘天平。
(1)如图甲是小东调节天平横梁平衡的情景,你认为他操作中存在的错误是 。
游码没有移到标尺左端的零刻度线处
(2)改正错误后,小东将平衡螺母移到某一位置时,分度盘的指针如图乙a所示左右摆动,此时天平 (选填“平衡”或“不平衡”)。
平衡
(3)在向砝码盘中放砝码时,应根据所估计的被测物体的质量,按质量 (选填“由小到大”或“由大到小”)的顺序增减砝码,当将5 g的砝码(此砝码为砝码盒中最小的砝码)加入后,发现指针最终静止在如图乙b所示的位置,接下来的操作是 ,直至天平平衡。
(4)最后天平平衡时,右盘中所加的砝码和游码的位置如图丙所示,烧杯和液体的总质量是 g。
由大到小
从右盘中取出5 g砝码后,调节游码
67.6
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5.2 物质的密度
基础巩固练 01
1.(2025清远英德市期末)“铁杵磨针”出自明代郑之珍《目连救母·四·刘氏斋尼》:“好似铁杵磨针,心坚杵有成针日。”在铁杵磨针过程中不变的是( )
A.密度 B.质量 C.体积 D.形状
A
2.(2025惠州惠阳区黄埔实验质检)下列关于密度的说法中正确的是( )
A.物质的质量越大,密度越大
B.体积越大的物体,密度越大
C.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
D.一瓶矿泉水被喝掉一半后,剩余矿泉水的密度变小
C
A
4.(2025汕头潮阳区实验期末)甲、乙两种物质的m-V图像如图所示,分析图像可知( )
A.甲物质的密度为8 kg/m3
B.甲、乙两物质的密度之比为1∶8
C.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
D.质量为20 g的乙物质的体积为20 cm3
D
5.物理学与日常生活 小明发现冬天室外的水缸被冻裂。通过计算小明找到了原因,一满缸水的质量是90 kg,体积为
m3,夜晚水全部结为冰时,冰的质量是 kg,体积是
m3,水结成冰以后体积变大,水缸被撑破了。(ρ水=1.0
×103 kg/m3,ρ冰= 0.9×103 kg/m3)
0.09
90
0.1
6.教材样板题 金属锇是迄今人们发现的地球上密度最大的金属。225.9 g金属锇的体积为10 cm3,它的密度是 .
kg/m3,中子星的密度可达2×1018 kg/m3,中子星的密度约为金属锇的 倍。
7.(2025沈阳和平区期末)市场上售卖的酱油的瓶上标有“2 L”字样,已知该瓶酱油的密度为1.15×103 kg/m3,则酱油的质量为 kg,这瓶酱油用去一半后,酱油的密度为 g/cm3。某钢瓶内的氧气密度为6 kg/m3,一次气焊用去二分之
一的氧气,则瓶中剩余氧气的密度为 kg/m3。
2.259×
104
8.85×1013
2.3
1.15
3
能力提升练 02
8.(2025惠州一中教育集团期末)如图1所示,A、B、C是三个完全相同的圆柱形容器,将质量相等的甲、乙、丙三种液体分别装在这三个容器中,甲、乙、丙的质量与体积关系如图2所示,则A、B、C三个容器依次分别装的是( )
A.甲、乙、丙 B.乙、丙、甲
C.丙、乙、甲 D.甲、丙、乙
D
9.由不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图所示,则密度最大的是 (选填“a”“b”或“c”)物体,它的密度是 kg/m3。
c
2×103
10.如图所示,由a、b两种物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,此时天平平衡。则甲、乙两球的质量之比为 ,
a、b两种物质的密度之比为 。
3∶2
3∶2
素养培优练 03
11.为了探究“物质的质量与体积的关系”,全班同学分成若干小组,分工合作,共同收集数据。
(1)选取铝和铜制成的实心金属组件各1套,形状如图甲所示。
①将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,再调节平衡螺母,使横梁平衡,分别测出各金属块的质量。
②用直尺或量筒(排水法)分别测算
出每个金属块的体积。
(2)下表为部分小组收集的质量和体积的数据。
物质 组件 m/g V/cm3 物质 组件 m/g V/cm3
铝 a 2.7 1 铜 a 8.9 1
b 21.6 8 b 71.2 8
c 27 10 c 89 10
①已根据表中数据画出了铜组件的m-V图像(如图乙所示),请在同一坐标系上画出铝组件的m-V图像。
答案:如图所示
②分析图像可知:同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值 (选填“相同”或“不同”);体积相同的不同物质,质量一般 (选填“相同”或“不同”),该比值反映了物质的一种属性,称为 。
③若测得另一铝质实心物体的质量为 135 g,则该物体的体积应为 cm3。
相同
不同
密度
50
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第五章 质量与密度(5.1物体的质量～5.2物质的密度)(参考用时:40分钟)
一、选择题
1.下列物体的质量与一瓶矿泉水质量相近的是( )
A.一本物理课本 B.一枚一元硬币
C.一块橡皮擦 D.十个鸡蛋
D
2.(2025东莞期末)“锲而不舍,金石可镂”。如图所示,雕刻之后,印章的( )
A.体积减小,密度减小
B.质量减小,密度减小
C.质量减小,密度不变
D.体积、质量和密度都减小
C
3.(2025肇庆高要区期末)娟娟同学在调节天平平衡时,发现无论怎样都不能把天平调节平衡,她想了个办法,在左盘放入
0.4 g的沙子,才把天平调节平衡,然后左盘放入物体,右盘加减砝码,移动游码,最后读出物体的质量为54 g,则该物体的实际质量是( )
A.54.4 g B.54 g
C.53.6 g D.无法确定
B
4.有一体积为20 cm3的均匀固体,用天平测得它的质量为
160 g,下列说法正确的是( )
A.用天平测它的质量时,砝码应放在天平左盘
B.此固体的密度为8×103 kg/m3
B
5.(2025广州南沙区期末)在用已调好的托盘天平称某物体质量时,在加砝码的过程中,当右盘中再加5 g砝码时,指针指在分度盘中央刻度线的右侧;拿掉这5 g砝码时,指针又指在分度盘中央刻度线的左侧(如图所示)。此时下列操作正确的是
( )
A.移动游码
B.调节横梁右边的平衡螺母
C.将被测物体移到右盘
D.用镊子把10 g的砝码拿走
A
6.有甲、乙两个金属球,它们的质量之比m甲∶m乙=5∶4,体积之比V甲∶V乙=1∶2,则这两种金属的密度之比ρ甲∶ρ乙等于( )
A.2∶5 B.5∶2
C.8∶5 D.5∶8
B
7.(2025惠州惠阳区一模)如图为甲、乙两种物质的m-V图像。下列说法不正确的是( )
A.甲物质有可能是水
B.乙物质的密度为1×103 kg/m3
C.甲、乙物质的密度之比为2∶1
D.甲、乙质量相同时,乙的体积是甲的2倍
B
二、填空题
8.小明在观看新闻时发现中国航天员在空间站能够像羽毛一样飘起来。小明认为,一定是他们的质量变小了。你认为他这种说法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是
。
9.请在下列数字后面填写合适的单位。
(1)一盒纯牛奶的容积为250 。
(2)通常情况下空气的密度是1.29 ,一间教室
里空气的质量约为250 。
错误
物体的质量不随位置的改变而变化
mL
kg/m3
kg
10.(2025清远佛冈县二模)俗话说得好“只要功夫深,铁杵磨成针”,此过程中铁棒的密度 ;一个氧气瓶充满氧气,在给急救病人供氧时用去了一半氧气,则氧气的密度 。(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)在用体温计测量发烧病人的体温时,温度计内汞的 (选填“质量”或“密度”)不变。
不变
变小
质量
11.(2025揭阳普宁市期末)如图所示托盘天平已经调节平衡。在托盘天平的两个托盘里,分别放入A、B两个实心正方体,天平仍然保持平衡。A、B两个正方体的棱长之比为2∶1,则可知mA (选填“>”“=”或“<”)mB,ρA ρB。小红用这架调好的天平测其中一物块的质量,天平的最小砝码是5 g,她用通常方法记录下的质量是38.4 g,整理器材时,才突然发现物块和砝码的位置放反了,则物块的实际质量应是 g。
=
<
31.6
12.小明观察到自家厨房里未开封的瓶装食用菜籽油,瓶上标注“净含量:2 L”的字样。为了测量菜籽油的密度,小明将整瓶油放到电子秤上,准确测得其质量为2 kg,倒出100 mL菜籽油至量筒中,准确测得瓶和剩余菜籽油的质量为1.91 kg。
2 L= m3;菜籽油的密度为 kg/m3;该瓶
(选填“能”或“不能”)装下2 kg的酱油。(ρ酱油=
1.12×103 kg/m3)
2×10-3
0.9×103
能
13.(2025惠州惠城区期末)如图所示,图像a、b分别表示物体甲、乙的质量与体积的关系,则组成甲物体的物质密度为
kg/m3。若乙物体的体积为20 cm3,则乙物体的质量为 g,相同质量的甲、乙两实心物体的体积比为 。
2×103
160
4∶1
三、作图题
14.如图所示是三个相同的容器,分别倒入质量相同的水、盐水、酒精,请在图中画出液面的大致位置。(已知ρ盐水>ρ水>
ρ酒精)
答案:如图所示
四、实验题
15.学习了天平的使用后,小云用水平桌面上的天平为妈妈测量手镯的质量。
(1)图甲是小云称量过程中的部分操作,请找出图中的3处
错误操作: ;
; 。
游码没有放在标尺左端的零刻度线处
物体和砝码位置放反了
用手拿砝码
(2)纠正错误后,调节天平平衡,开始测量手镯的质量,根据估计所用的砝码,小云按质量 (选填“由小到大”或“由大到小”)顺序向右盘中增减砝码;在调换砝码时,发现添加最小的砝码嫌多,而取出最小的砝码又嫌少,这时应采取
的方法使天平平衡;测量中使用了3个砝码:1个50 g、1个10 g、1个5 g,游码在标尺上的位置如
图乙所示,则妈妈手镯的质量是 g。
(3)如果将此手镯带到太空中,其质量 (选填
“不变”“变大”或“变小”)。
由大到小
移动游码
66.6
不变
16.为了研究物质的某种属性,一位同学取了A、B两种物质研究它们在不同体积下的质量,实验测得的数据如表所示。
物质 实验次数 体积V/cm3 质量m/g
A 1 5 10
2 10 20
3 15 30
B 4 10 30
(1)对表中第1次到第3次实验的数据进行分析可知,同种物
质体积越大,它的质量就 。通过进一步分析可
知,同种物质的质量与体积成 。
越大
正比
(2)比较第2次与第4次实验的数据可知,不同种物质的体积相同时,质量一般 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)请在图中描点画出A物质的m-V图像,并计算出A物质的质量与体积的比值为 g/cm3= kg/m3。
不相同
答案:如图所示
2
2×103
五、计算题
17.为净化环境卫生,环卫工人驾驶洒水车对城区道路进行清扫。已知某洒水车空车质量为5 t,水罐容积为15 m3。(ρ水=
1.0×103 kg/m3)求:
(1)洒水车装满水时,其总质量有多少吨
答案:(1)20 t
(2)如果某次需要通过一座限重18 t的桥梁,这辆洒水车最多装多少立方米的水,才能安全通过
答案:(2)13 m3
六、综合能力题
18.阅读短文,回答问题。
铝为什么被誉为“会飞的金属”
纯铝很软,人们在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁
等,制出了硬铝。由于硬铝既保持了密度小的特性,又规避了纯铝软的缺点,因此硬铝很快就成了最重要的一种合金。一架普通的飞机,差不多要用50万个硬铝做的铆钉。另外,飞机的外壳、
机翼、机尾、螺旋桨、引擎的许多部件也是用硬铝做的。
在金属的家庭中,铝由于密度小,所以得天独厚地能随飞机一起腾云驾雾,遨游高空,因此被誉为“会飞的金属”。
以前,这个“会飞的金属”,还只能飞翔在地球附近的高空。可是从1957年起,随着人造卫星与宇宙火箭一个个接连上天,铝就成了“飞天”的原材料。世界上第一颗人造卫星的密封外壳与第二颗人造卫星的动物舱,以及球形容器都是铝合金
做的。
本来,铝已经够轻的了,可是1958年后人们又研制出了更轻的铝——泡沫铝。泡沫铝的“肚子里”尽是氢气泡,放在水里,它会像木头一样浮起来。另外泡沫铝能保温、隔音,不易锈蚀。目前,泡沫铝是制造飞机与火箭的最理想的材料。
(1)铝被誉为“会飞的金属”,是因为铝的 小。
(2)纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等制成了硬
铝,硬铝的优点: 。
密度
密度小、硬度大
(3)若1 m3泡沫铝的质量为200 kg,则泡沫铝的密度为
kg/m3= g/cm3,1 m3的泡沫铝比1 m3的水的质量少 kg。
(4)泡沫铝的优点: 。
200
0.2
800
能保温、隔音,且不易锈蚀
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第五章 质量与密度(5.3密度知识的应用～5.5新材料及其应用)
一、选择题
1.物理学与社会发展 某系列智能手机所搭载的国产7纳米制造工艺芯片,“在指甲盖大小的尺寸上塞进69亿颗晶体管”,实现了性能与能效提升的新突破。计算机芯片、智能手机芯片等体积的微型化及性能的提升,都得益于一种新型材料的
研发。这种新型材料是( )
A.超导材料 B.磁性材料 C.纳米材料 D.半导体材料
C
2.(2025深圳龙岗区期末)密度知识与生活生产联系紧密,下列运用密度知识对生活生产相关现象或事例的判断,正确的是
( )
A.用体温计测量体温时,液泡内汞的密度变小
B.能装下500 g水的瓶子,也能装下500 g的白酒
C.铁比铝的密度大,表示铁的质量一定比铝大
D.航空器材尽量采用高强度、大密度的材料制造
A
3.下列关于物质的物理属性及应用的说法,正确的是( )
A.锅、铲的把手用胶木,是因为胶木的导热性好
B.用橡胶作汽车的轮胎,是因为橡胶的硬度大
C.玻璃刀刃用金刚石,是因为金刚石的弹性好
D.电线外层用塑料,是因为塑料具有良好的绝缘性
D
4.学习质量和密度的知识后,小强同学打算用天平(含砝码)、烧杯、水和量筒完成下列实验课题:①测量牛奶的密度;②鉴别看上去像是纯金的戒指;③测定一捆铜导线的长度;④鉴别铁球是空心还是实心的;⑤测定一大堆大头针的个数。你认为能够完成的实验是( )
A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
C
5.(2025广州海珠区三模)如图所示,用托盘天平和量筒测量一小石块的密度。下列说法正确的是( )
A.若称量过程中出现图甲所示的情形,则应将平衡螺母向右
调,使天平横梁平衡
B.小石块的质量为17.4 g
C.小石块的密度为1.72×103 kg/m3
D.若把图乙和图丙所示的测量顺序对调,则会导致小石块
密度的测量值小于真实值
C
6.(2025韶关期末)用密度为2.7×103 kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体,要求它们的棱长分别是0.1 m、0.2 m和
0.3 m。制成后让质量检查员称出它们的质量,分别是3 kg、
21.6 kg和54 kg,质量检查员指出,有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则这三个正方体( )
A.甲为废品,乙为合格品,丙为次品
B.甲为合格品,乙为废品,丙为次品
C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
D.甲为废品,乙为次品,丙为合格品
C
7.(2025广州白云区期末)有体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个,已知ρ铁=7.9×103 kg/m3,ρ铜=8.9×
103 kg/m3,ρ铅=11.3×103 kg/m3。那么下列说法中正确的是
( )
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.三个球一定都是空心的
A
二、填空题
8.古人智慧 水是一种资源,也是一种能源。古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石,做法是冬季,白天在石头上打一个洞,再往洞里灌满水并封实,待晚上降温,水结冰后石头就裂开了。由以上情景可知,水结冰体积 ,由此可推测水结冰密度 ,(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)依
据是 。
变大
变小
9.纳米材料具有广泛的应用,纳米铜在室温下可以拉长达50多倍而不出现裂纹,所以它具有 性,用纳米陶瓷粉制成的陶瓷,坚硬、“不怕火”,所以硬度 、熔点 。
10.一体积为30 dm3的铁球,质量为79 kg,则该球是 (选填“实心”或“空心”)的;空心部分的体积为 dm3;若在空心部分注满酒精,则该球的总质量是 kg。(ρ铁=
7.9 g/cm3,ρ酒精=0.8 g/cm3)
延展
大
高
空心
20
95
11.(2025中山联考)半导体材料,其导电能力比铜、铁等金属的要 (选填“强”或“弱”)。如果能制造出常温下的超导体,它可以在下列哪种情境中得到应用。 (填序号:
A.用作电吹风的电热丝;B.用作白炽灯的灯丝;C.用作输电导线)。常见的LED灯就是利用 材料制成的。
弱
C
半导体
12.(2025佛山禅城区期末)冰箱里有半瓶过期的酸奶,小明同学想测该酸奶的密度。他用天平先测出空烧杯的质量为45 g,接着将瓶中部分酸奶倒入空烧杯,再用天平测出烧杯和酸奶的总质量如图甲所示,则倒入烧杯中的酸奶的质量为 g,最后他将烧杯中酸奶全部倒入量筒测出酸奶的体积如图乙所示,由此可估算酸奶的密度为 kg/m3;该种方法测出的酸奶密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
105
1.05×103
大于
13.(2025汕尾陆河县期末)某同学在烧杯中装某种液体,多次测出了烧杯和液体的总质量m及对应的液体体积V,并根据实验数据作出了如图所示的m-V图像,则实验中烧杯的质量为
g,当该液体的体积为25 cm3时,其质量为 g,密度为 g/cm3。
25
20
0.8
三、实验题
14.(2025惠州惠阳区三模)小明与小华在实验室测量某未知液体的密度。
(1)实验前把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端
处,发现指针偏向如图甲所示的位置,此时
应向 旋动平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
零刻度线
右
(2)小明先测出空烧杯的质量为70 g,然后将未知液体倒入烧杯,天平平衡时如图乙所示,测得液体的质量是 g,再将烧杯内的液体倒入量筒,如图丙所示,则小明测得的该未知液体的密度为 g/cm3。
38.8
0.97
(3)小华的实验操作步骤以及数据如图丁所示,小华测出该液体的密度为 g/cm3。你认为其中不必要的操作步骤是
(填序号)。
0.945
①
①用天平测出空烧
杯的质量为70 g
②加液体后总
质量为108.8 g
③将液体
倒入量筒
④倒完液体后烧
杯的质量为
71 g
丁
(4)小明和小华测量的液体密度中, (选填“小明”或“小华”)测得的结果更准确。
小华
15.小王同学有一金属玩具,其材质可能是铜或表面镀铜的铁
(已知ρ铁=7.9×103 kg/m3、ρ铜=8.9×103 kg/m3),他想通过测量密度来进行鉴别。器材有:天平、砝码、量筒、烧杯以及细线和水。请为他完成下列实验步骤:
(1)将天平放在水平桌面上,游码调到零刻度线,发现指针静止在如图甲所示位置,则应将平衡螺母向 (选填“左”
或“右”)调节,使指针指在分度盘的中央刻度线处。
右
(2)将玩具放在天平左盘,用镊子向右盘里加减砝码并移动游码,天平再次平衡时,砝码质量和游码位置如图乙所示,玩具质量为 g。
(3)在烧杯中加入适量水,用细线吊着玩具浸没于水中,标记出水面位置(如图丙所示),然后取出玩具。
176.6
(4)往量筒中加入40 mL水,再将量筒中水缓慢倒入烧杯,使烧杯中水面上升至标记处,量筒中剩余水量如图丁所示。
(5)经过计算判断,该玩具材质是 。
铜
(6)分析以上实验方案,小王测出的密度比真实值偏小,原因主要是实验中 .
。
取出玩具带出水,导致所测玩具的体积偏大,由
四、计算题
16.(2025珠海期末)碳纤维是一种力学性能优异的新材料,利用碳纤维可以制造8.9 kg左右的轻量自行车(如图所示),这种轻量自行车登坡顺利而爽快,不会像一些铝合金车架,登坡时感到有一种向后拉的力量。小明利用一小块碳纤维材料测量碳纤维的密度,他测得该碳纤维材料的质量为32 g,体积为
20 cm3。
(1)求碳纤维材料的密度。
(2)若图中碳纤维自行车架的质量只有1.6×103 g,求车架的
体积。
答案:(1)1.6 g/cm3 (2)1 000 cm3
(3)若用锰钢材料制作图中的自行车车架,车架的质量将增大
6 300 g,求锰钢材料的密度。
答案:(3)7.9 g/cm3
17.如图所示为我国科学家研发的固体浮力材料,它是用“微球”(直径很小的空心玻璃球)与黏合剂黏合制成。已知黏合剂的体积为100 cm3,密度为1.2 g/cm3;玻璃微球的质量为
72 g,其中玻璃的密度为2.4 g/cm3;制成的固体浮力材料的密度为0.48 g/cm3,求:
(1)黏合剂的质量。
(2)玻璃微球中玻璃的体积。
答案:(1)120 g (2)30 cm3
(3)这块固体浮力材料中空心部分的体积。
答案:(3)270 cm3
五、综合能力题
18.阅读短文,回答问题。
超导现象
金属的电阻随温度的升高而增大,当金属的温度降低时,它的电阻减小。1911年,荷兰物理学家昂内斯在做冷冻汞的实验中发现,当温度降至-269 ℃时,汞的电阻变为零,这种现象叫超导现象。并不是所有物体都会发生超导现象,而能够发生超导现象的物质,也需要极低的温度才能使其电阻转变为零,物质电阻变为零的
温度称为超导转变温度。以下是几种材料的超导转变温度:
物质 铝 铅 锡 汞 钨
超导转变 温度/℃ -271.76 -265.97 -269.43 -269 -273.14
我国于1989年已成功发现超导转变温度为-141 ℃的超导材
料,并且第一代材料已经研究成熟,第二代材料由于其成本低更适用于产业化运作而被市场看好。超导产品品类也逐渐增加,现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。虽然我国整体超导研发水平与国际尚有一定的差距,但部分领域已经处于国际先进水平。
目前,各国科学家还在继续研究超导转变温度更高的超导
材料,以将超导应用到日常生产和生活中去。
(1)金属的电阻随温度的降低而 。
(2)发生超导现象时,导体的电阻为 Ω。
(3)-266 ℃可以使 (选填“铅”“锡”或“汞”)变为超导体。
(4)假设未来的某一天,超导技术实现重大突破,可以用来制作
。
减小
0
铅
输电线(答案不唯一,合理即可)
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第五章 质量与密度
一、选择题
1.盛放在油罐车内的石油产品振荡时可产生静电,容易引起火灾或爆炸,所以油罐车尾部有一条拖地的铁链,这利用了铁具有的性质是( )
A.导热性 B.延展性
C.导电性 D.可锻性
C
2.(2025揭阳惠来县期末)关于质量和密度,下列说法中正确的是
( )
A.科考队员把岩石标本从南极带回北京,标本的质量变小
B.将注射器封口,往里推活塞,注射器内气体的质量变大,密度
变大
C.石蜡的密度是0.9×103 kg/m3,表示1 m3石蜡的质量是0.9×
103kg/m3
D.影视剧中用塑料泡沫制作场景中的“落石”是因为其
密度小
D
3.(2025深圳龙岗区质检)小佳利用托盘天平和量筒测量盐水的密度,部分操作过程如图所示。下列说法错误的是( )
C
A.量筒中液体的体积是40 cm3
B.盐水的密度是1.16×103 kg/m3
C.如果按照甲、乙、丙的顺序操作会使测量结果偏小
D.如果按照丙、乙、甲的顺序操作会使测量结果偏小
4.三个完全相同的杯子里装有同样多的水,把质量相等的实心铜块、铁块、铝块分别放入三个杯子里(水均未溢出),则水面升高较少的是(ρ铜>ρ铁>ρ铝)( )
A.放铜块的杯子 B.放铁块的杯子
C.放铝块的杯子 D.三杯子水面升高相同
A
5.密度知识在生活中应用较广,下列关于密度在生活中的应用正确的是( )
A.冬天开空调制热时,向上吹风比向下吹风能更快使屋子里暖和起来
B.航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料
C.发生火灾时,为避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应尽量将身体贴近地面前进
D.鉴别一块金属部件是不是铁做的,只需测出它的密度
即可作出准确的判断
C
6.(2025广州天河区校级三模)在如图温度计所示的恒温环境下进行实验,将此温度计(测量范围足够)放入装有60 ℃的物体M(凝固点为48 ℃)的烧杯后开始计时,当温度计示数低于
45 ℃,启动加热装置使M变回液态。下列图中能反映温度计内液体的体积随时间变化的情况的是( )
A
7.(2025广州荔湾区二模)如图所示,装有不同体积的同种液体的注射器放在电子天平上,则无法求出的物理量是( )
C
甲:装有20 mL液体
的注射器的质量
乙:装有30 mL液体
的注射器的质量
A.注射器的质量 B.液体的密度
C.注射器的密度 D.20 mL液体质量
二、填空题
8.(2025珠海金湾区期末)目前世界上最轻的一类物质“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,“轻”说明“碳海绵”的
小。“碳海绵”的密度为0.16×10-3 g/cm3,合
kg/m3,若有一块体积为5 m3的“碳海绵”,它的质量是 kg。
密度
0.16
0.8
9.火灾现场物品燃烧后生成的有毒气体温度升高,质量 ,体积膨胀,密度 ,会聚集在房间的 (选填“上方”或“下方”),所以应选择正确逃生方法才能化险为夷。
不变
减小
上方
10.(2025河源紫金县期末)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管分别装有质量相同的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。两试管中液体的体积关系V甲
(选填“>”“<”或“=”)V乙,密度关系ρ甲 (选填“>”“<”或“=”)ρ乙;若将甲试管中的一部分液体倒出后,则剩余部分液体的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
<
>
不变
11.如图是甲、乙两种不同物质的质量和体积的关系图像。甲物质的密度ρ甲为 g/cm3,ρ甲 (选填“=”“>”或“<”)ρ乙。分别用甲、乙两种物质做成体积相同的实心体,则它们的质量之比m甲∶m乙= 。
1.5
>
9∶4
12.(2025揭阳揭东区联考)如图所示,妈妈给家人制作香酥大油条。将醒好的湿面拉成长条,切条、重叠、中间按压,炸至出锅。小明测得甲图中一条湿面的质量为44 g,体积为20 cm3,将两条相同的湿面重叠按压后放入锅中煎炸,湿面吸入了2 g的油,且湿面本身体积不变,面粉间空心部分体积增加,导致煎炸后油条体积膨胀为
600 cm3,则油条的平均密度是 kg/m3。将油条浸没在豆浆中,使其空心部分充满豆浆,其总质量为706 g,则豆浆的密度为
kg/m3。
150
1.1×103
三、实验题
13.(2025梅州梅江区期末)小华同学为了测量家中茶油的密
度,课后在老师的指导下进行了如下实验:
(1)把托盘天平放在水平台上,将游码移到标尺的零刻度线
处,发现指针静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母向
(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。
右
(2)取适量茶油倒入烧杯,用天平测量烧杯和茶油的总质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码质量和游码的位置如图乙所
示,茶油和烧杯的总质量为 g。然后将烧杯中部分茶油倒入量筒中,再次测出烧杯和剩余茶油的总质量为27 g,则量筒中茶油的质量是 g。
63
36
(3)量筒中茶油的体积如图丙所示,茶油的体积为 cm3,则茶油的密度是 kg/m3。
40
0.9×103
(4)实验中量筒被摔碎了,老师说不用量筒也能测量出茶油的密度。小华同学添加了两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整:
①调节好天平,用天平测出一个空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③将另一个烧杯装满茶油,用天平测出 .
为m2;
烧杯和茶油的总质量
④根据测得的物理量写出该茶油的密度的表达式:ρ=
(用m0、m1、m2和ρ水表示)。
14.在学习完测量物质的密度之后,小刚希望通过所学知识测量出苹果的密度是多少,选取了托盘天平、量筒、烧杯、筷子等器材。(ρ水=1 g/cm3)
(1)小刚将天平放置于水平桌面上,移动游码至标尺零刻度线处,发现分度盘指针向左偏转,这时应将平衡螺母往 调节,直到观察到 (多选)(填字母),认为天平平衡。
A.指针偏向左侧
B.指针对准分度盘中央刻度线
C.指针在分度盘中央左右摆动幅度相等
右
BC
(2)用天平测量苹果的质量,小刚发现往天平右盘放入最小砝码时指针向右偏,取下最小砝码时指针向左偏,接下来的正确操作是 。天平平衡后,右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示,则苹果的质量m= g。
移动游码,使天平平衡
196.8
(3)测量苹果的体积时,小刚发现不能将苹果直接放入量筒中,于是他取来一个溢水杯和一个小烧杯,操作步骤如下:
①用天平测出小烧杯的质量m1=40 g;
②在溢水杯中装满水,如图乙所示;
③用筷子将苹果按入水中,用小烧杯接住溢出的水,如图丙
所示;
④当水不再流出时,用天平测出小烧杯和溢出水的总质量m2=
280 g;
由此可知,苹果的体积为V= cm3;计算出苹果的密度为ρ= g/cm3。
(4)用以上方法测量苹果的密度,会导致测量值与真实值相比偏小,你认为造成此误差的原因是 .
.
。
240
0.82
筷子会排开一定体积的水,
导致测量的苹果的体积偏大,质量不变,故密度的测量值
要偏小
四、计算题
15.(2025惠州惠东县期末)妈妈在商场给小明购买了一件小工艺品,质量是210 g。把它浸没在盛满水的杯中,从杯中溢出
60 g水。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ银=10.5×103 kg/m3)求:
(1)溢出水的体积是多少
答案:(1)60 cm3
(2)工艺品的密度是多少
答案:(2)3.5 g/cm3
(3)若此工艺品是银制空心的,则空心部分体积是多大
答案:(3)40 cm3
16.(2025深圳南山区期末)如图甲所示,容积为200 mL的杯子放置在水平桌面上,现向杯子中倒入某种液体,测得液体与杯子总质量m和液体体积V的关系如图乙
所示,求:
(1)空杯子的质量m杯。
解析:(1)由图乙可知,当液体体积为0时,即没有液体时,
质量为20 g,则空杯子的质量m杯=20 g。
答案:(1) 20 g
(2)液体的密度ρ液。
答案:(2)1 g/cm3
(3)将质量为89 g的铜线卷成一团,缓慢放入盛有160 cm3液体的杯中直至浸没。请通过计算判断液体是否会溢出。(ρ铜=
8.9×103 kg/m3)
答案:(3)不会溢出,计算见解析
五、综合能力题
17.阅读短文,回答问题。
气凝胶是世界上密度最小的固体,密度可以小到1 mg/cm3。气凝胶的内部有很多孔隙,充斥着空气。气凝胶有很好的透光性、隔热性和隔音性,还具有很强的吸油能力,可以吸附自身质量250倍的油。目前应用较多的是硅气凝胶。制造时首先将液态硅材料和酒精(沸点为78 ℃)等溶剂按一定比例混合均匀,在一定温度下形成硅凝胶。这个过程必须控制好酒精含量,过高或过低都会使最后形
成的气凝胶性能降低。
温度的高低会影响气凝胶形成的时间,具体关系如表所示。形成凝胶后,再通过特殊的干燥工艺,排出凝胶中的酒精溶剂,就形成了多孔海绵状的气凝胶。
温度/℃ 30 40 50 60 70
形成时间/h 100 80 60 40 20
(1)温度越高,凝胶形成的时间越短,但制造时温度不能太高,原因是 。
(2)新考法 开放设问 气凝胶有广泛的用途,请你根据其性能,设想一种气凝胶的应用: 。
温度太高会使酒精沸腾而变为气体逸出
制作气凝胶玻璃(或用来吸油等)
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5.3 密度知识的应用
第1课时 密度的计算与应用
基础巩固练 01
1.下面是常温常压下,一些物质的密度表,参照密度表,下列说法正确的是( )
物质 水 干松木 汽油 铜
密度/(kg·m-3) 1.0×103 0.5×103 0.75×103 8.9×103
A.常温常压下,表中四种物质,干松木最轻
B.常温常压下,液体的密度都比固体小
C.常温常压下,能装5 kg水的塑料桶一定也能装下5 kg的汽油
D.常温常压下,等质量的情况下,实心干松木一定比实心铜
块的体积大
D
2.(2025中山一模)已知酒精的密度约为0.8×103 kg/m3,水的密度为1.0×103 kg/m3,下列说法能够成立的是( )
A.能装下1 kg纯净水的瓶子一定能装下1 kg的酒精
B.能装下1 kg酒精的瓶子一定能装下1 kg纯净水
C.同体积的水和酒精质量之比是4∶5
D.同质量的水和酒精体积之比是5∶1
B
3.小海想知道荔枝的密度,他把一个质量为22 g的荔枝放入盛满水的溢水杯中,溢出水的质量为20 g,如图所示。该荔枝的体积为 cm3,密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×
103 kg/m3)
20
1.1×103
4.一个水桶内结满了冰,且冰面正好与桶口相平,此时冰的总质量为18 kg,则桶的容积是 m3。当冰全部熔化为水后,水的质量 (选填“增大”“减小”或“不变”),此时需要向桶中再倒入 kg水,水面才能与桶口相平。(ρ冰=0.9×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3)
0.02
不变
2
5.(2025广州越秀区期末)小羽有一个涂有防水颜料且外表密封的物体,该物体是由表格中的某种金属制成(颜料的质量忽略不计)。小羽想通过已学的初中物理知识去判断该物体是否为空心,进行以下实验:先测出该物体的体积V,V=20 cm3,再用调好的天平测量物体的质量,天平平衡时右盘中的砝码质量及游码在标尺上的位置如图所示。
物质 密度/(kg·m-3)
铝 2.7×103
铁 7.9×103
铜 8.9×103
(1)该物体的质量m= g,密度ρ= kg/m3。
(2)通过表格及计算,可以判断出该物体 (选填以下对应的字母)。
A.可能是实心铝块 B.一定是空心铝块
C.可能是空心铁块 D.一定是空心铜块
64.6
3.23×103
C
6.体育课上用的实心“铅球”,质量为4 kg、体积约为
0.5 dm3。已知铅的密度为11.3×103 kg/m3,请判断这个“铅球”是否为纯铅制造。
答案:不是纯铅制造的。
能力提升练 02
7.有一捆粗细均匀的铜丝,其横截面积是 2.5 mm2,质量为
89 kg,已知铜的密度为 8.9×103 kg/m3,则这捆铜丝的长度为( )
A.4 m B.40 m C.400 m D.4 000 m
D
8.(2025阳江阳西县期末)现有同一种材料做成的四个正方体,其中有一个是空心的,它们的棱长和质量如图所示,这种材料的密度为 g/cm3,空心的是 ,空心部分的体积是
cm3。
5
C
6
素养培优练 03
9.如图所示,两个完全相同的圆柱形容器(厚度不计)甲和乙放在水平桌面上,容器的底面积为2×10-2 m2,容器内水的深度为0.2 m,且两容器中水和酒精的质量相等。(已知ρ酒精=0.8×
103 kg/m3,ρ铝=2.7×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)求甲容器中水的质量。
答案:(1)4 kg
(2)求乙容器中酒精的体积。
答案:(2)5×10-3 m3
(3)将一个实心铝块浸没在水中,发现两个容器中的液面一样高,求实心铝块的质量。
解析:(3)铝块的体积为V铝=V酒精-V水=5×10-3 m3-4×10-3 m3=
1×10-3 m3,
实心铝块的质量m铝=ρ铝V铝=2.7×103 kg/m3×1×10-3 m3=
2.7 kg。
答案:(3)2.7 kg
第2课时 测量固体和液体的密度
基础巩固练 01
1.在用天平和量筒测量某种食用油的密度时,以下操作中,不必要或不合理的是( )
A.用天平测出空烧杯的质量
B.取适量的油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和油的总质量
C.将烧杯中的油倒入量筒中,测出倒入量筒中油的体积
D.用天平测出烧杯和剩余油的总质量
A
2.(2025深圳明德实验期末)在用天平、量筒和水测量小石块的密度时,下列说法正确的是( )
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡
B.应该先测小石块的体积,再测它的质量
C.用调好的天平测量时,小石块应放在右盘
D.小石块浸没到量筒的水中,表面附有气泡,测得的密度偏小
D
3.教材样板题 芳芳测量金属块的密度时,先将金属块放在调节好的天平上测量其质量,天平平衡后,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块的质量为 g;再将金属块用细线系好放进盛有40 mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置,则金属块的密度是 kg/m3。
54
2.7×103
4.在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中,小宇同学步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端的“0”刻度线处,在调节天平平衡时发现指针左右摆动情况如图甲所示,要使天平平衡,应将平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调。
右
(2)用天平测出空烧杯的质量为49 g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,则盐水的质量是
g;再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图丙所示,则盐水的密度为 kg/m3。
(3)小宇所用方法测出的盐水密度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
33
1.1×103
偏大
(4)小萱同学在实验中先测出空烧杯的质量为m1,倒入盐水后测出其总质量为m2;在将盐水倒入量筒的过程中,发现由于盐水较多,无法全部倒完,她及时停止了操作。同组同学讨论后认为仍可继续完成实验,于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V,又加了一个步骤,顺利得出了盐水的密度。你认为增加的步骤是 ,请帮小萱写
出计算盐水密度的表达式ρ= 。
用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量为m3
5.为了测蜡块的密度,用天平测出蜡块的质量为45 g,又将一个体积为10 cm3的铁块挂在蜡块的下端,使蜡块浸没在量筒的水中,此时量筒中水面变化如图所示,则蜡块的体积是
cm3,蜡块的密度为 kg/m3,实验中 步骤是多余的。
50
0.9×103
甲
能力提升练 02
6.(2025茂名高州市质检)月饼是我国的传统糕点。小龙在参加社会实践制作月饼的活动中,对月饼模具产生了兴趣。模具内部印有花纹,如图1所示,小龙想知道其容积。如图2所示,小龙对模具的容积进行测量,步骤如下:
图1
(1)测量前先调节天平平衡(如图甲所示),请指出小龙操作上的错误: .
。
(2)改正之后,他用天平测得空模具的质量。
(3)如图丙所示,将模具内装入沙子直至沙子上表面与模具上表面齐平,测得模具与沙子的总质量为 g。
没有移动游码到标尺左端零刻度线处,就调节平衡
螺母
360.8
(4)用小勺将沙子取出一部分装入量筒(如图丁所示),测得模具与剩余沙子的总质量为 g。
(5)如图戊所示,测得量筒内沙子的体积为 mL。
(6)通过计算,可得沙子的密度为 g/cm3。模具的容积为 cm3。
344.8
10
1.6
100.5
素养培优练 03
7.小诤想测量爸爸把玩的牛角健身球的密度,他利用电子平台秤、玻璃杯和水设计了如下步骤:
(1)玻璃杯中加入适量的水,测得杯和水的总质量为420.0 g。
(2)将健身球缓慢放入水中(水未溢出),静止时在水面处做标记,并测得总质量为500.6 g。
(3)取出健身球,加水至标记处,测得杯和水的总质量为
485.0 g,则健身球的密度为 g/cm3。
(4)实验中,取出健身球带出少许水 (选填“会”或“不会”)影响测量结果。
1.24
不会
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