第六章 质量与密度 测试卷
(满分:100分 时间:60分钟)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1.(2024河北中考)对日常生活中相关数据的估测,符合实际的是 ( )
A.一枚鸡蛋的质量约为0.5 kg
B.去菜市场时的步行速度约为1 m/s
C.普通酒精灯的高度约为10 mm
D.冰箱正常工作时冷藏室的温度约为26 ℃
2.以下事例中,物体质量发生变化的是 ( )
A.正在洒水的水车
B.铁块被拉成铁丝
C.书本从书店快递到家里
D.水结成冰
3.关于量筒的使用,以下说法中正确的是 ( )
A.对量筒读数时,可以将量筒举在眼前
B.测量液体质量时,可以把量筒放在托盘上
C.量筒通常做得细高而不是粗矮,主要原因是可以使得相应的刻度间隔较大
D.在测量固体体积时,量筒中加入的水要适量,既要让被测固体能浸没在水中,又要保证放入固体后水不从量筒中溢出
4.关于质量和密度,下列叙述正确的是 ( )
A.氧气瓶中的氧气用去一半后,其密度不变
B.水结成冰后,密度不变
C.从地球带到太空的食品,质量不变
D.一瓶矿泉水被喝掉一半后,剩余矿泉水的密度变小
5.完全相同的甲、乙、丙三个杯子里装有等量的水,把三个实心的铜块、铁块、铝块依次放入甲、乙、丙三个杯子中,水面恰好相平(水未溢出),则三个物体相比(ρ铜>ρ铁>ρ铝) ( )
A.铜块质量最大 B.铁块质量最大
C.铝块质量最大 D.三个物体质量一样大
6.如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,此时天平平衡,则制成甲、乙两种实心球的物质密度之比为 ( )
A.2∶1
B.3∶4
C.4∶3
D.1∶2
7.如表所示,小文阅读了一些物质的密度表后,得出的以下结论中正确的是 ( )
常温常压下一些物质的密度/(kg·m-3)
水 1.0×103 水银 13.6×103
冰 0.9×103 干松木 0.5×103
煤油 0.8×103 铜 8.9×103
酒精 0.8×103 铅 11.3×103
A.固体的密度一定大于液体的密度
B.同种物质在不同状态下,密度保持不变
C.若质量相等,则实心铜块的体积一定大于实心铅块的体积
D.若密度相同,则一定是同种物质
8.一个空瓶装满水时的总质量是400 g,装满酒精时的总质量是350 g,则关于该空瓶的容积V和质量m正确的是(ρ酒精=0.8 g/cm3) ( )
A.V=400 cm3 B.V=250 cm3
C.m=125 g D.m=100 g
9.(2025重庆期中)如图所示,甲、乙、丙是三个底面积相同而形状不同的容器。今将质量相等的硫酸、水和煤油分别注入三个容器内,液面恰好相平。已知ρ硫酸>ρ水>ρ煤油,由此可知,盛硫酸、水和煤油的容器分别是 ( )
A.乙、丙、甲 B.甲、丙、乙
C.甲、乙、丙 D.丙、乙、甲
10.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
二、填空题(本大题共5小题,每空2分,共24分)
11.2023年5月10日,“天舟六号”货运飞船成功发射,该飞船携带了3人280天总质量为5.8 t的航天员生活和实验物资,从地球进入太空的过程中,这些物资的总质量 (选填“变大”“变小”或“不变”),5.8 t= g。
12.在密度单位中,1 g/cm3= kg/m3,测得一个苹果的质量为171 g,体积为180 cm3,则苹果的密度为 kg/m3。
13.一块冰化成水,它的 (选填“质量”或“体积”)不变;将一瓶水喝掉一半,剩余的水密度
(选填“变大”“变小”或“不变”)。某集气瓶里气体的密度是6 kg/m3,用掉了质量的后,剩余气体的密度是 kg/m3。
14.在“测量物质的密度ρ”实验中,用相同的容器分别装两种不同液体,先后测量容器和液体的总质量(m),液体体积(V),共测得三组数据,并在m-V图像上画了出来,如图所示,可以判定 (选填“AB”“AC”或“BC”)是同种液体。A点对应的液体密度是 g/cm3,另一种液体的密度为 g/cm3。
15.现有a、b两个小球,分别由ρa=3 g/cm3、ρb=2 g/cm3的两种材料制成,两小球质量之比为ma∶mb=3∶4,体积之比为Va∶Vb=3∶4。若只有一个球是空心的,则 球是空心的;若将此空心球的空心部分装满水,则该球所加水的质量与加水后的总质量之比为 。
三、实验探究题(本大题共3小题,第16小题6分,第17小题10分,第18小题12分,共28分)
16.炎热的暑假,小金想制作冰棒来解暑。于是他将绿豆水装在冰棒盒中,放入冰箱。过了一天后,发现冰棒盒中绿豆水结成冰了,冰棒盒周围也有溢出的绿豆水结成的冰。小金对此很疑惑:绿豆水温度降低结冰后,质量变大了,才溢出去的吗 但是学过的知识告诉他:“质量是物体的属性,它不随物体的位置、形状、温度和状态等的改变而改变。”于是他想用实验来探究此问题。
请你利用冰、天平、烧杯等实验材料来设计一个实验方案。
(1)简述你的实验步骤。
步骤一: ;
步骤二:
。
(2)若收集的证据是 ,则证明物体的质量不随状态的改变而改变。
17.(2024东营中考节选)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。
甲 乙 丙
(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60 mL的水,将挂件放入量筒中,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 kg/m3。
(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”)。
18.(2024广西中考改编)小明在测量花生油和实心物体A密度的实验中:
甲 乙
丙
(1)调节天平平衡时,将游码移到标尺的零刻度线处,天平指针在ab之间摆动如图甲所示,此时应向
(选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡。
(2)将花生油倒入空烧杯,用天平测得其总质量为79 g;再将烧杯中的花生油倒入量筒中,测得量筒中油的体积为60 cm3;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 kg/m3。
(3)在测量物体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,实验步骤如下:
物体A 矿泉水瓶
①测出物体A的质量m1;
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m2;
③ ,测出其总质量m3;
④求得物体A的密度为ρ= (用ρ水、m1、m2和m3来表示)。
四、计算应用题(本大题共2小题,第19小题8分,第20小题10分,共18分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
19.空心砖在建筑施工中被广泛使用。如图所示,质量为3.6 kg的某型号空心砖,空心部分占总体积的40%。求:
(1)空心砖材料的密度。
(2)生产一块空心砖比同规格实心砖节约材料的质量。
20.北方寒冬,为制作冰雕所需的冰块,艺术家找来一些长方体箱子(制冰模具),一夜之后水完全结冰,且冰块恰好能与空腔形状完全一致。如图所示的箱内空腔长1 m、宽0.6 m、高0.3 m,ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ冰=0.9×103 kg/m3。求:
(1)与箱内空腔等体积冰的质量m。
(2)箱内加入水的深度h。
【详解答案】
1.B 解析:A.10枚鸡蛋的质量约为一斤,即500 g,故一枚鸡蛋的质量约为50 g,即0.05 kg,故A不符合题意;B.正常人步行1 s约走2步,共约1 m,则正常步行的速度约为1 m/s,故B符合题意;C.普通酒精灯的高度与半支笔的长度相当,约为10 cm,故C不符合题意;D.冰箱正常工作时冷藏室的温度约为4 ℃,人体感觉舒适的温度约为26 ℃,故D不符合题意。故选B。
2.A 解析:A.在洒水过程中,水箱中的水逐渐减少,导致水的质量减小,进而使得整个洒水车的质量减小,故A符合题意;B.铁块被拉成铁丝,形状变化了,所含物质的多少不变,质量不变,故B不符合题意;C.书本从书店快递到家里,位置变化了,所含物质的多少不变,质量不变,故C不符合题意;D.水结成冰,物态变化了,所含物质的多少不变,质量不变,故D不符合题意。故选A。
3.C 解析:对量筒读数时,应将量筒放在水平桌面上,然后视线要与凹液面中央最低处相平,故A错误;测量液体质量时,不能将量筒放在天平上称量,装有液体的量筒放到天平左盘中容易倾倒,故B错误;细的量筒横截面积小,对应相同的体积变化大,液面高度变化大,即能显示微小的体积变化,测起来更加准确,量筒的示数是均匀的,做得细而高,表示体积的刻度线间隔较大,可以更快、更准确地读数,故C正确;量筒中固体排开的水的体积就是固体的体积,要放适量的水,如果水放少了,水面没有在固体上面,就无法测出固体的体积;如果水放多了,放入固体后水和固体的总体积就会超过量筒的最大刻度值,故D错误。故选C。
4.C 解析:因为氧气瓶的容积不变,当瓶内氧气用去一半后,体积不变,质量减半,由ρ=可知,瓶内氧气的密度变为原来的一半,故A错误;质量是物体本身的属性,水结成冰后,只是物质的状态变化,质量不变,体积变大,由ρ=可知,密度变小,故B错误;从地球带到太空的食品,只是位置发生了变化,组成食品的物质多少没有变化,所以质量不变,故C正确;密度是物质的一种特性,与物体的质量、体积无关,所以一瓶矿泉水被喝掉一半后,剩余矿泉水的密度不变,故D错误。故选C。
5.A 解析:由题可知,完全相同的甲、乙、丙三个杯子里装有等量的水时,液面相平;把三个实心的铜块、铁块、铝块依次放入甲、乙、丙三个杯子中,水面恰好相平(水未溢出)可知,V铜=V铁=V铝,又知ρ铜>ρ铁>ρ铝,根据密度公式的变形式m=ρV,得m铜>m铁>m铝。故A正确,B、C、D错误。故选A。
6.A 解析:天平左右两侧的质量相等,根据公式ρ=可得,2ρ甲V+ρ乙V=ρ甲V+3ρ乙V,ρ甲V=2ρ乙V,ρ甲∶ρ乙=2∶1,故A正确。故选A。
7.C 解析:A.由表格数据可知,冰为固体,水为液体,冰的密度小于水的密度,因此固体的密度不一定大于液体的密度,故A错误;B.从表格中可以看出,水和冰的密度不同,说明了同种物质在不同状态下,其密度不同,故B错误;C.由表格数据可知,铜的密度小于铅的密度,若质量相等,由ρ=可知,实心铜块的体积一定大于实心铅块的体积,故C正确;D.从表格中可以看出,煤油和酒精的密度相同,但不是同种物质,故D错误。故选C。
8.B 解析:由密度公式ρ=可知,水的体积为V水=,酒精的体积为V酒精=,分别装满水与酒精时,水与酒精的体积等于瓶子的容积,则V=V水=V酒精,即,解得瓶子的质量为m=150 g;瓶子的容积V=V水==250 cm3,故B正确。故选B。
9.A 解析:已知甲、乙、丙是三个底面积相同而形状不同的容器,从图中可以看出,体积最大的是甲,最小的是乙,所以密度最大的盛在乙容器中,为硫酸;密度最小的盛在甲容器中,为煤油。故盛硫酸、水和煤油的容器分别是乙、丙、甲,故A符合题意,B、C、D不符合题意。故选A。
10.A 解析:AD.由m-V图像可知,体积均为2 m3时,甲的质量为m甲=4×103 kg,乙的质量为m乙=1×103 kg,由ρ=可知,甲、乙的密度之比ρ甲∶ρ乙=m甲∶m乙=(4×103 kg)∶(1×103 kg)=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。
11.不变 5.8×106 解析:质量是物体的一种基本属性,它不会随物体的形状、物态、位置的改变而改变。因此从地球进入太空的过程中,这些物资的总质量是不变的。题目中给出的质量是5.8 t,需要换算成g。换算关系是1 t=1 000 kg,1 kg=1 000 g。所以5.8 t=5.8×1 000×1 000 g=5.8×106 g。
12.1×103 0.95×103 解析:1 g/cm3=1×103 kg/m3。根据密度的计算公式,得ρ==0.95 g/cm3=0.95×103 kg/m3。
13.质量 不变 2 解析:质量是物体的一种属性,与状态无关,一块冰化成水,状态改变,它的质量不变;密度是物质本身的一种特性,与状态和温度有关,与质量、体积无关,因此将水喝掉一半,剩余的水密度不变;一瓶气体的密度为6 kg/m3,用去了质量的,质量减小为原来的,体积保持不变,根据ρ=可知,剩余气体的密度变为原来的,则ρ'=×6 kg/m3=2 kg/m3。
14.AC 0.9 0.6 解析:由下图可知,A、B两点的连线经过原点,表示液体的体积为0时,容器的质量为0,与事实不符,而A、C两点连线不经过原点,表示液体的体积为0时,容器的质量不为0,符合事实,所以 A、C是同种液体。
设容器的质量为m0,A点(或C点)对应的液体密度为 ρ,则总质量m=m0+m液=m0+ρV,代入图像中A、C两点的数据可得30 g=m0+ρ×20 cm3①,48 g=m0+ρ×40 cm3②,联立①②,解得m0 =12 g,ρ=0.9 g/cm3;设另一种液体的密度为ρ',则总质量m'=m0+m液'=m0+ρ'V,代入图像中B点的数据可得24 g=12 g+ρ'×20 cm3,解得ρ'=0.6 g/cm3。
15.a 1∶7 解析:由ρ=可得,a、b两小球实心部分的体积之比为=1∶2=2∶4,小于两球的体积之比3∶4,若只有一个球是空心的,由前面计算可知,a球的体积大于其材料的体积,故a球一定是空心的,b球一定是实心的。因两球的体积之比为Va∶Vb=3∶4,则可设a球的体积为3V,b球的体积为4V,由前面计算可知,a球材料的实心体积为2V,则空心部分的体积为Va空=Va-Va实=3V-2V=V,将空心球的空心部分装上水,则该球所加水的质量与加水后的总质量之比为m水∶ma水=(ρ水×V)∶(ρa×2V+ρ水×V)=1∶(2×3+1)=1∶7。
16.(1)用天平测量烧杯和冰的质量为m1 待杯中冰在室温下熔化后,用天平测量烧杯和水的质量为m2
(2)m1=m2
17.(1)零刻度线 右 (2)12.0
(3)0.75×103 (4)偏大
解析:(1)使用托盘天平前,先将游码移至标尺左端的零刻度线处,再根据“左偏右调、右偏左调”调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央。由图甲可知,指针指在分度盘的左侧,因此应向右调节平衡螺母使横梁在水平位置平衡。(2)由图乙可知,标尺的分度值为0.2 g,游码所对应的质量为2.0 g,挂件的质量为m=10 g+2.0 g=12.0 g。(3)由图丙可知,量筒的分度值为1 mL,量筒中水的体积为60 mL,然后测量挂件和水的总体积为76 mL,则挂件的体积为V=76 mL-60 mL=16 mL=16 cm3。根据密度公式ρ=可得,挂件的密度为ρ==0.75 g/cm3=0.75×103 kg/m3。(4)木质挂件具有吸水性,则测得的挂件和水的总体积偏小,挂件体积的测量值偏小,质量测量值准确,根据ρ=可知,测得的密度值偏大。
18.(1)左
(2)不规范 25 0.9×103
(3)③将物体A放入矿泉水瓶中,拧紧瓶盖后擦干瓶子
④
解析:(1)由图甲可知,天平指针在ab之间摆动时,向右边偏的幅度较大,说明右端沉,此时应向左调节平衡螺母使横梁平衡。(2)夹取砝码时要用镊子,图乙中用手拿砝码是不规范的。由图丙可知,剩余花生油和烧杯的总质量为m剩=20 g+5 g=25 g。花生油的密度为ρ==0.9 g/cm3=0.9×103 kg/m3。(3)③将物体A放入矿泉水瓶中,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量m3;④物体A的体积为VA=V排=,A的密度为ρ=。
19.解:(1)该砖块的总体积为
V=20 cm×15 cm×10 cm=3 000 cm3=3×10-3 m3。
空心砖材料的体积为
V'=V×(1-40%)=3×10-3 m3×60%=1.8×10-3 m3,
空心砖材料的密度为
ρ==2×103 kg/m3。
(2)该空心砖空心部分的体积为
V″=V×40%=3×10-3 m3×40%=1.2×10-3 m3,
生产一块空心砖比同规格实心砖节约材料的质量为
Δm=ρV″=2×103 kg/m3×1.2×10-3 m3=2.4 kg。
20.解:(1)箱内空腔的体积为
V=1 m×0.6 m×0.3 m=0.18 m3,
与箱内空腔等体积冰的体积为
V冰=V=0.18 m3,
与箱内空腔等体积冰的质量为
m冰=ρ冰V冰=0.9×103 kg/m3×0.18 m3=162 kg。
(2)水结成冰,状态变化、质量不变,可得水的质量为
m水=m冰=162 kg,
水的体积为
V水==0.162 m3,
箱内加入水的深度为
h==0.27 m。