第2讲 质量与密度
基础题
1. (2025贵州)由轻量化材料制成的飞机部件,在体积相同时质量更小,是由于这类材料密度较 (选填“大”或“小”)的缘故.
2. (2022课标素材改编)在拍摄影视剧时,剧中滚落的石头是用泡沫塑料制作而成的,泡沫塑料的密度为0.2 g/cm3,该密度值的物理意义是 .
3. 徽墨是中国传统制墨技艺中的珍品,也是闻名中外的“文房四宝”之一,小明用天平测量一块徽墨的质量,当天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图所示,则该徽墨的质量为 g.
第3题图
4. (2025成都)小殷测量红砖的密度,他采集了一块红砖样本,先用天平测出其质量,再用装有适量水的量筒测出其体积.由于红砖吸水,导致他计算出的红砖密度偏 ;要想更准确测出红砖样本的体积,可采取的方法有 .(写出一条即可)
5. (2025合肥包河区四模)某物质A的密度与体积的关系如图所示,则图中阴影部分的面积表示物质A的质量,为 kg.
第5题图
6. (传统文化)(2025湖北省卷节选)律管是古人用来给乐器定音的工具,据文献记载,黄钟律管还曾作为汉代统一度量衡的标准,如图所示,管长九寸(约20 cm),在管腔中装满大小适中的黍,体积为一龠(约10 mL),质量为十二铢(约7.8 g),由此推算汉代一寸约为 cm(保留两位小数),黍的密度约为 g/cm3.
第6题图
7. (沪科习题改编)登雪山用的氧气瓶中原来装有质量为m的氧气,攀登过程中用掉了m,下列说法正确的是 ( )
A. 瓶中氧气的密度不变
B. 瓶中氧气的质量不变
C. 瓶中氧气的密度是原来的
D. 瓶中氧气的密度是原来的
8. (2025山西)制作航天器部件的材料常需要满足“低密度、高强度”等条件.航天小组的同学们调查了铝合金和碳纤维两种材料,其质量与体积关系如图所示.分析图像可知 ( )
第8题图
A. 铝合金的密度为5.4 g/cm3
B. 碳纤维的密度是铝合金的2倍
C. 质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较大
D. 体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小
9. (2025合肥瑶海区一模)小明在学校利用天平和量筒测量小石块的密度.
(1)实验时发现放在水平桌面上的天平指针位置如图甲所示,小明应该首先确认 ,再调节平衡螺母;
第9题图
(2)测量小石块质量时,天平平衡时砝码及游码的位置如图乙所示,测量小石块的体积的操作过程如图丙所示,则小石块的密度为 kg/m3.
10. (2025内蒙古)物理课外实践小组在制作面皮活动中,需要用面粉和水调制出最佳密度为1.1~1.2 g/cm3的面浆水,如图甲所示.为了检验调制的面浆水是否合格,进行了如下实验.
第10题图
(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端的 处,发现指针左右摆动情况如图乙所示,接下来的操作是 ,使横梁水平平衡.
(2)如图丙,测出面浆水和烧杯的总质量;将烧杯中适量的面浆水倒入量筒中,如图丁,量筒中面浆水的体积为 cm3;如图戊,再测出剩余面浆水和烧杯的质量.根据测量数据可知倒出的面浆水的质量为 g,面浆水的密度为 g/cm3.
(3)根据上述结果,为了得到最佳密度的面浆水,需要向面浆水中加适量的 .
(4)为了减小测量误差,将烧杯中的面浆水倒入量筒的过程中需要注意 .(写出一条即可)
11. (人教习题改编)捏泥人是我国传统的民间技艺,其所用土坯质量分布均匀.现用一块边长为10 cm、质量为2.5 kg的立方体土坯捏泥人,最后雕琢成型的泥人质量为2.0 kg.求:
(1)土坯的密度;
(2)泥人的体积.
中档题
12. 新考法科学论证 (2025福建改编)“七星漂”钓法是我国传统钓鱼方法之一,钓组由浮子、钓线、坠子、鱼钩和鱼饵组成,如图.钓组入水后,坠子将鱼饵快速拉向水底.为了减小水的阻力,坠子体积宜小.若有铝和铅两种材料,在其他条件相同时,应选择 (选填“铅”或“铝”)制作坠子更合适,选择的理由是 .(ρ铝=2.7 g/cm3,ρ铅=11.3 g/cm3)
第12题图
13. (沪科习题改编)空心砖在建筑施工中广泛使用.如图,质量为3.6 kg的某型号空心砖,空心部分占总体积的40%.砖材料的密度为 kg/m3.
第13题图
14. (2025合肥瑶海区模拟)国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2 等标记来表示纸张幅面规格,以“克重”来表示纸张每平方米的质量.小明家新买回一包A4打印纸,包上标注着“80 g/m2”字样.小明通过计算知道这种纸张的厚度为 m.(已知:这种纸的密度是0.8×103 kg/m3)
15. (2022课标素材建议改编)(2025池州模拟)小明利用家中的电子秤及烧杯测量醋的密度,他先将醋倒入烧杯中,体积如图甲所示,此时电子秤的示数为104 g,再将烧杯中的醋倒出一部分后,如图乙所示,电子秤的示数变为87 g.下列选项正确的是 ( )
第15题图
A. 醋的密度为0.85×103 kg/m3
B. 醋的密度为2.175×103 kg/m3
C. 烧杯的质量为87 g
D. 烧杯的质量为17 g
思维提升
16. (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的关系图像如图所示,由图像可知 ( )
第16题图
A. 容器的质量是20 kg
B. 甲液体密度是2.0 g/cm3
C. 乙液体密度是1.2 g/cm3
D. 密度为0.8 g/cm3的液体的m-V图像应位于Ⅲ区域
17. 新考法创新器材 (2025山东省卷节选)镓铟锡合金常温下处于液态且无毒.物理科创小组的同学们打算测量其密度.
(1)测量密度前,为了提高液体体积测量的精确度,应在图甲所示的三种注射器中选择 (选填“5 mL”“20 mL”或“30 mL”)的注射器.
第17题图
(2)同学们先测量了所选用注射器的质量m0,随后用注射器抽取适量的镓铟锡合金.他们发现抽取液态合金时,注射器中会有气泡,于是将气泡排出后,读取合金的体积V,并用天平测量它们的总质量m总.将测量和计算出的数据填入表格.
实验次数 注射器的质量m0/g 注射器和合金总质量m总/g 抽取的合金体积V/mL 合金密度ρ/(g·cm-3)
1 6.2 13.9 1.2 6.4
2 28.5 3.6 6.2
4.0
第3次实验所测m总如图乙所示,为 g,计算得合金密度为 g/cm3.
通过三次实验,得到所测镓铟锡合金的密度为 g/cm3.
第17题图丙
(3)交流评估时,小明回想起,测量液态合金体积过程中,注射器零刻度线前端接口处,还有一小部分液体,如图丙所示,这部分液态合金体积未被计入,会导致密度的测量结果 (选填“偏大”或“偏小”).请你利用现有器材设计实验,消除这一小部分液体带来的影响,测得更准确的密度值.简要说明你的实验思路 .
参考答案
1. 小 2. 体积是1 cm3的泡沫塑料的质量为0.2 g
3. 47.4 4. 大 测体积前吸足水(合理即可)
5. 1.5×103 6. 2.22 0.78 7. D 8. D
9. (1)游码是否调零 (2)2.74×103
10. (1)零刻度线 将平衡螺母向左调 (2)40 52 1.3 (3)水 (4)量筒要稍微倾斜,以防溅出
11. 解:(1)立方体土坯的体积:V=L3=(10 cm)3=103 cm3=1×10-3 m3
则土坯的密度:ρ===2.5×103 kg/m3
(2)将土坯制作成泥人后,土坯的密度不变,因此泥人的体积
V′===8×10-4 m3
12. 铅 ρ铅>ρ铝,在质量m相同时,由ρ=可知,V铅13. 2×103 14. 1×10-4 15. A 16. D
17. (1)5 mL (2)31.4 6.3 6.3 (3)偏大 先用注射器抽取适量液态合金并测量注射器和液态合金的总质量,然后推出部分液态合金,并记录液态合金体积的变化量ΔV,最后测量注射器和剩余液态合金的总质量,计算注射器和液态合金质量的变化量Δm,进而利用ρ=计算合金液的密度