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第六章 质量与密度 单元复习全优达标卷
一、单选题
1.有四个容积都为500mL的瓶子,分别装满海水、纯水、酒精和汽油,那么装的质量最多的是 ( ρ海水>ρ纯水>ρ酒精>ρ汽油)( )
A.海水 B.纯水 C.酒精 D.汽油
2.中国科学技术大学俞书宏教授团队开发了一系列仿生人工木材,该木材具有轻质、高强、耐腐 蚀和隔热防火等优点。关于该木材的属性,下列说法错误的是( )
A.导热性差 B.硬度大 C.耐腐蚀性好 D.密度大
3.水在4℃以上时,热胀冷缩,在0~4℃是热缩冷胀(即水在0~4℃反常膨胀),那么水在4℃时,其密度将( )
A.最大 B.最小
C.和在其他温度时的一样大 D.无法判断
4.甲、乙两种物质的质量和体积的关系如图,用甲、乙两种物质制成质量相等的实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则正确的选项为( )
A.甲乙密度之比为4:3 B.甲乙密度之比为8:1
C.甲乙对地面压强为1:1 D.甲乙对地面压力为4:1
5.由不同物质组成的甲、乙两个实心物体,其质量之比是,体积之比是,这两种物质的密度之比是( )
A. B. C. D.
6.在0℃的环境中,把一块0℃的冰投入到0℃的水中,将会发生的现象是( )
A.冰全部熔化 B.冰有少部分熔化
C.水有少部分凝固 D.冰和水的原有质量不变
7.如图是一些常用的测量仪器,其中使用方法正确的是( )
A.刻度尺 B.量筒
C.温度计 D.天平
8.一本九年级物理教科书的质量约为( )
A.0.02千克 B.0.2千克 C.2千克 D.20千克
9.桌面上放有三个相同的玻璃杯,分别装有质量相同的三种液体甲、乙、丙,它们的质量(m)与体积(V)的关系如图所示,三个杯子从左至右依次装的液体种类是( )
A.乙、丙、甲 B.甲、丙、乙 C.乙、甲、丙 D.丙、乙、甲
10.如图所示,小军用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,甲是调节天平前分度盘指针位置的情形,乙是天平调平后测量石块质量时天平右盘中砝码和游码的情形,丙是测量石块体积的情形。下列说法正确的是( )
A.测量前应将天平的平衡螺母向右调
B.石块的质量是54.2g
C.石块的体积是20cm3
D.石块的密度是2.71g/cm3
二、填空题
11.一杯牛奶的质量是210g,体积是200mL,小聪喝了半杯,剩余半杯牛奶的密度是 g/cm3。
12.下表为某同学在“测定液体密度的实验”中记录的数据.根据表中数据可得液体密度是 kg/m3,容器质量是 g.
13.商场里的许多物品上都标有质量,实际上质量是表示物体中含有 的多少;一名在地球上质量为65kg的航天员,随“神舟十七”号飞船进入空间站并随空间站绕地球飞行时,他的质量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)65kg。
14.小明注意到液化气公司价格牌上标有“冬季115元/瓶,夏季105元/瓶”的字样。为什么夏季价格低呢 乐于探究的他又查找了液化气资料 液化气的冬季密度为,夏季密度为,液化气瓶容积为。通过计算发现,夏季价格比冬季价格 (选填“高”或“低”)。若冬季与夏季价格一样,冬季应标价为 元/瓶。
15.如图,测量某金属块的质量。在天平的调平过程中发现指针如图甲所示,为使天平平衡应将平衡螺母向 调节,直到指针指到中线处。再将被测物体放在天平左盘中进行测量,待天平再次平衡时,砝码和游码情况如图乙,该物体质量是 g。
16.著名的西凤酒是陕西凤翔县的特产,有一瓶精品45度西凤酒,它的包装盒上标明容积,这瓶白酒的密度,则它所装白酒的质量为 ;白酒的“度数”是指20℃时酒精在白酒中所占体积的百分比,则这瓶白酒中所含酒精的质量为 g。(,设水与酒精混合成白酒时总体积不变)
17.如图所示,有一种免洗手消毒凝胶,净含量为500mL,质量为650g,则该消毒凝胶的密度是 g/cm3;用掉一半后其密度 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.小强想测量一个底面积为10cm2的长方体木块的密度.他用刻度尺测量木块的高,如图甲所示,则木块高 cm.用托盘天平测量木块的质量,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡,则木块质量为 g,密度为 kg/m3.
三、计算题
19.一捆铁线,质量是79kg,铁线的横截面积是25mm2,它的长度是多少米?(ρ铁=7.9×103kg/m3)
20.目前市面上常见用于手和皮肤消毒的“75%乙醇消毒液”,可以认为是酒精与水的混合液。其中酒精体积占总体积的75%,若一瓶这样的消毒液体积为500mL,请计算:
(1)这瓶消毒液中酒精和水的质量分别是多少?
(2)这种消毒液的密度是多少?
(已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,水的密度为1×103kg/m3,不考虑酒精与水混合后的体积微小变化)
四、作图题
21.大小完全相同的甲乙两个两种不同物质,甲的质量是乙的2倍。根据图示画出乙的质量与体积的关系的图像。
22.小明用天平测得物体的质量为33. 4g,请将图丙中的游码画到标尺的相应位置。
23.三只完全相同的容器中分别装有等质量的水、硫酸和酒精,已知水面高度如图所示,请在其余两容器中分别标出硫酸和酒精液面的大致高度。(已知ρ硫酸>ρ水>ρ酒精)
五、实验探究题
24.张华参加社会实践活动,拾到一些不规则小石块,他们很想知道这种小石块的密度,于是借助实验室器材进行密度的测量。
张华同学先用托盘天平测小石块的质量:
(1)把托盘天平放在 桌面上,将游码移到标尺 处,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应该把平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)用调节好的天平称石块的质量,右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示,则石块的质量为 g;
(3)为了测石块体积,他们进行了如图乙所示的实验操作:
a.烧杯中装有适量的水,标记好水面的位置,测得烧杯和水的总质量为103g;
b.将石块放入装水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管调节使水面恰好在标记处,测出此时烧杯、水、石块全部的质量为145g;
c.通过计算,石块体积 cm3,密度为 g/cm3;
d.实验结束后,他们进行讨论:若b操作中倒出水后,水面还高于标记处,这样的情况下测出的密度值将 (选填“偏大”或“偏小”)。
25.如图甲、乙所示,实验小组利用天平和量筒等器材测量酸奶的密度.
(1)将天平放在 桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向 调,使天平横梁平衡.
(2)先将酸奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和酸奶的总质量,天平平衡时如图甲所示,则烧杯和酸奶的总质量m1= g.由于酸奶比较粘稠且不透明,对体积测量影响较大,为解决酸奶容易粘在容器壁上的问题,他们找来如图丙所示的5mL针筒,抽取酸奶至 5mL刻度处,测得烧杯和剰余酸奶的总质量m2=56.3g.
(3)不用图乙所示量筒,而选用针筒测量酸奶体积的另一个优点是: ;
(4)同组的同学在实验中发现一个“问题”,5mL针筒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,这会导致小明测得的酸奶密度比实际值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(5)为解决(4)的问题,他们想出了一种正确的测量方法:将实验(2)针筒中的一部分酸奶返回烧杯后,读出针筒的示数为1mL;测得此时烧杯和酸奶的总质量m3=60.7g,则酸奶密度为 kg/m3.
26.小明想测量一个小木块(不吸水)的密度,他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材,经过思考,想出了如下的实验方法.
(1)如图甲所示是小亮在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是: .
(2)小亮纠正错误后调节好天平,按照以下步骤继续实验:
①将小木块放在天平左盘,天平平衡时如图乙所示,则小木块的质量为 g.
②将玻璃杯中装满水,用细针缓慢地将木块压入水中,使之完全浸没.利用排水法,测出溢出水的质量为30g,则小木块的体积为 cm3.(已知ρ水=1.0×103 kg/m3)
③测出小木块的密度是 g/cm3.
27.在一次实验教学中,某小组的同学对盐水进行密度的测量:
(1)小丽和小花用天平和量筒做了如下实验:
①将天平放在 桌面上,把游码移到零刻度线处,指针停止后的情形如图甲,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调,直至天平平衡.
②用天平测出空烧杯的质量为35 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,则烧杯中盐水的质量为 g,将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水的体积如图丙所示,则盐水的密度为 g/cm3
③小丽和小花用这种方法测出的盐水密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”).
(2)小伟回到家里自己配置了盐水,用家里的一台电子秤(如图丁所示)和没喝完的半瓶纯净水,做了如下实验:
①用电子秤测出瓶和纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A.
②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2.
③把自己配制的盐水慢慢倒入空瓶中,直至液面与 相平,再用电子秤测出瓶和盐水的总质量为m3.
④则被测盐水的密度表达式ρ= (已知纯净水的密度为ρ0,用测得的量和ρ0表达).
⑤小伟测算盐水的体积使用了下列3种物理方法中的 .
A.控制变量法 B.等量代替法 C.类比法.
六、综合题
28.在我校第24届运动会上,同学们各展所长,在各个项目上都取得了佳绩.
(1)小敬同学参加100米赛跑,终点计时员是听到枪响后才开始计时,记录得她跑到终点时的成绩为12.5s,小敬同学的实际成绩是多少?(已知声音在空气中的传播速度为340m/s).
(2)小凌同学参加了铅球比赛,赛后他思考了一个问题:比赛用的铅球是不是纯铅制成的呢?于是他用磅秤称出铅球的质量为5kg,用排水法测得其体积为1000cm3,且此球为实心的.请你根据他所测的数据判断铅球是纯铅制成的吗?(ρ铅=11.3×103kg/m3)
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第六章 质量与密度 单元复习全优达标卷
一、单选题
1.有四个容积都为500mL的瓶子,分别装满海水、纯水、酒精和汽油,那么装的质量最多的是 ( ρ海水>ρ纯水>ρ酒精>ρ汽油)( )
A.海水 B.纯水 C.酒精 D.汽油
【答案】A
【解析】【解答】由可知,对不同的物质,在体积相同时,密度越大,这种物质的质量也就越大.所以,装的质量最多的是密度最大的物质——海水.
故答案为:A
【分析】当体积一定时,物体的密度越大, 质量越大。
2.中国科学技术大学俞书宏教授团队开发了一系列仿生人工木材,该木材具有轻质、高强、耐腐 蚀和隔热防火等优点。关于该木材的属性,下列说法错误的是( )
A.导热性差 B.硬度大 C.耐腐蚀性好 D.密度大
【答案】D
【解析】【解答】根据材料的特点,隔热说明导热性差,高强指硬度大,耐腐蚀指耐腐蚀性好,轻质指相同体积时,质量小,则密度小,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据新材料的特点分析其含义,轻质指在相同体积时,质量小,这是密度较小的体现。
3.水在4℃以上时,热胀冷缩,在0~4℃是热缩冷胀(即水在0~4℃反常膨胀),那么水在4℃时,其密度将( )
A.最大 B.最小
C.和在其他温度时的一样大 D.无法判断
【答案】A
【解析】【解答】解:水在4℃以上时,热胀冷缩,温度升高时,体积变大,质量不变,根据ρ= 可密度变小,所以水在4℃以上,温度越高,密度越小;
水在0~4℃是热缩冷胀,温度降低时,体积变大,质量不变,根据ρ=可密度变小,所以水在0~4℃是时,温度越低,密度越小;
所以水在4℃时,其密度最大.
故选A.
【分析】密度是物质本身的一种属性,物质的密度一般是不变的,但也会受到温度的影响,因为温度的变化会导致体积的变化,但质量不会变,根据ρ=可判断密度的变化.
4.甲、乙两种物质的质量和体积的关系如图,用甲、乙两种物质制成质量相等的实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则正确的选项为( )
A.甲乙密度之比为4:3 B.甲乙密度之比为8:1
C.甲乙对地面压强为1:1 D.甲乙对地面压力为4:1
【答案】B
【解析】【解答】A:由图像可知,当甲的体积为 1cm3时,质量为 8g,甲的密度为 8g/cm3;当乙的体积为 3cm3时,质量为 1g,乙的密度为 g/cm3,甲乙密度之比为 8g/cm3 : ( g/cm3) = 24 : 1 = 8 : 1,A 错误;
B:由图像可知,当甲的体积为 1cm3时,质量为 8g,甲的密度为 8g/cm3;当乙的体积为 3cm3时,质量为 1g,乙的密度为 g/cm3,甲乙密度之比为 8g/cm3 : ( g/cm3) = 24 : 1 = 8 : 1,B 正确;
C :正方体对地面的压强 p=ρgh(h 为正方体边长),因为密度不同,边长也不同,所以压强不相等,C 错误;
D :质量相等的实心正方体 A、B,它们对地面的压力等于重力,即压力相等,为 1 : 1,D 错误。
综上所述,正确答案是 B
【分析】 首先从图中获取关键信息,得出甲、乙在特定体积下的质量,进而算出各自密度。通过计算密度比值来判断 ;接着考虑压强与密度和正方体边长有关,仅根据所给信息无法直接确定压强关系;最后基于质量相等的物体重力相等,即对地面压力相等。
5.由不同物质组成的甲、乙两个实心物体,其质量之比是,体积之比是,这两种物质的密度之比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】甲乙两物体的质量之比是,体积之比是,则两种物质的密度之比是
故答案为:B。
【分析】根据质量和体积的比值, 计算密度,再计算比值。
6.在0℃的环境中,把一块0℃的冰投入到0℃的水中,将会发生的现象是( )
A.冰全部熔化 B.冰有少部分熔化
C.水有少部分凝固 D.冰和水的原有质量不变
【答案】D
【解析】【解答】解:把一块0℃的冰投入0℃的水里(周围气温也是0℃),因为没有温度差就没有热传递,冰因不能吸收热量所以不能继续熔化.
故选D.
【分析】解决此题要知道熔化过程温度不变,但需要继续吸收热量;热传递发生的条件是要有温度差.
7.如图是一些常用的测量仪器,其中使用方法正确的是( )
A.刻度尺 B.量筒
C.温度计 D.天平
【答案】B
【解析】【解答】解:
A、测长度时,刻度尺要放正,不能歪斜,故A错误;
B、使用量筒测量液体的体积时,视线要和液柱的凹面底部相平,故B正确;
C、用温度计测量液体温度,玻璃泡不能碰到容器底和容器壁.故C错误;
D、用天平测物体质量时,应把物体放在左盘中,砝码放在右盘中.故D错误.
故选B.
【分析】首先回忆常见测量工具或仪器的使用规则,然后按照规则确定正确的选项.
8.一本九年级物理教科书的质量约为( )
A.0.02千克 B.0.2千克 C.2千克 D.20千克
【答案】B
【解析】【解答】解:一本九年级物理教科书的质量大约在半斤左右(即250g左右);
可见教科书的质量约为0.2kg(即200g);故B正确;ACD与实际情况相差远,错误;
故选B.
【分析】质量是物体的属性,要对生活中常见的物体的质量有初步的理解.
9.桌面上放有三个相同的玻璃杯,分别装有质量相同的三种液体甲、乙、丙,它们的质量(m)与体积(V)的关系如图所示,三个杯子从左至右依次装的液体种类是( )
A.乙、丙、甲 B.甲、丙、乙 C.乙、甲、丙 D.丙、乙、甲
【答案】A
【解析】【解答】解:如图,取相同体积的三种液体V,可得质量关系m甲>m乙>m丙,
由ρ= 可知ρ甲>ρ乙>ρ丙;
在左图中,三种液体的质量相同,而ρ甲>ρ乙>ρ丙,由V= 可知V甲<V乙<V丙,
所以左边烧杯的液体为乙,中间为丙,右边为甲,
三个杯子从左至右依次装的液体种类:乙、丙、甲。
故答案为:A。
【分析】结合m-V图像,利用密度计算公式ρ= 分析理解即可.
10.如图所示,小军用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,甲是调节天平前分度盘指针位置的情形,乙是天平调平后测量石块质量时天平右盘中砝码和游码的情形,丙是测量石块体积的情形。下列说法正确的是( )
A.测量前应将天平的平衡螺母向右调
B.石块的质量是54.2g
C.石块的体积是20cm3
D.石块的密度是2.71g/cm3
【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知指针右偏,应向左调节平衡螺母,A不符合题意;
B.由图可知,石块的质量是
B不符合题意;
C.由图可知,石块的体积是
C符合题意;
D.石块的密度是
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据天平上砝码和额游码的位置测量质量,利用量筒上液面高度测量体积,利用质量和体积的比值计算密度。
二、填空题
11.一杯牛奶的质量是210g,体积是200mL,小聪喝了半杯,剩余半杯牛奶的密度是 g/cm3。
【答案】1.05
【解析】【解答】奶的密度是
密度与质量和体积无关,所以喝掉一半后,剩余牛奶的密度不变。
【分析】已知牛奶的质量和体积,利用密度公式求解物体的密度即可。
12.下表为某同学在“测定液体密度的实验”中记录的数据.根据表中数据可得液体密度是 kg/m3,容器质量是 g.
【答案】1g/cm3;4.9
【解析】【解答】由题意可知液体密度等于液体质量的变化与液体体积变化的比值,即ρ=Δm/ΔV=(12.8g-10.7g)/(7.9cm3-2.8cm3)=1g/cm3.由第一组数据可得液体和容器总质量为10.7g时,液体体积为5.8cm3,此时液体质量m=ρV=1g/cm3×5.8cm3=5.8g,可得容器质量为10.7g-5.8g=4.9g.
故答案为:1g/cm3;4.9.
【分析】根据表格中数据差利用密度计算公式求密度.
13.商场里的许多物品上都标有质量,实际上质量是表示物体中含有 的多少;一名在地球上质量为65kg的航天员,随“神舟十七”号飞船进入空间站并随空间站绕地球飞行时,他的质量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)65kg。
【答案】物质;等于
【解析】【解答】(1)实际上质量是表示物体中含有物质的多少;
(2)一名在地球上质量为65kg的航天员,随“神舟十七”号飞船进入空间站并随空间站绕地球飞行时,他的质量不变,还是65kg。
【分析】(1)根据质量的定义判断;
(2)质量是物质本身的一种属性,不随物体形状、状态、位置和温度的变化而变化,据此分析判断。
14.小明注意到液化气公司价格牌上标有“冬季115元/瓶,夏季105元/瓶”的字样。为什么夏季价格低呢 乐于探究的他又查找了液化气资料 液化气的冬季密度为,夏季密度为,液化气瓶容积为。通过计算发现,夏季价格比冬季价格 (选填“高”或“低”)。若冬季与夏季价格一样,冬季应标价为 元/瓶。
【答案】高;126
【解析】【解答】冬季一瓶液化气密度为 ,根据密度公式计算冬季液化气的质量为
,同理计算夏季的质量;
冬季每千克液化气的价格为,同理计算夏季每千克液化气的价格为
;所以,夏季价格高。
冬季与夏季价格一样同为6元/kg,冬季液化气的价格为。
综上 第1空、高; 第2空、126.
【分析】1、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关;
2、根据密度公式计算m=ρv分析可知,体积相同是质量和密度成正比。
15.如图,测量某金属块的质量。在天平的调平过程中发现指针如图甲所示,为使天平平衡应将平衡螺母向 调节,直到指针指到中线处。再将被测物体放在天平左盘中进行测量,待天平再次平衡时,砝码和游码情况如图乙,该物体质量是 g。
【答案】右;47.4
【解析】【解答】天平在使用时,先将天平放在水平台上,将游码移到标尺的左端零刻线处,发现指针偏向刻度盘的左侧,则应将平衡螺母向右调节。
由图乙知,标尺的分度值为0.2g,金属块的质量m=20g+20g+5g+2.4g=47.4g
【分析】调节天平平衡时,螺母反指针。
金属块的质量等于砝码的质量加游码的质量。
16.著名的西凤酒是陕西凤翔县的特产,有一瓶精品45度西凤酒,它的包装盒上标明容积,这瓶白酒的密度,则它所装白酒的质量为 ;白酒的“度数”是指20℃时酒精在白酒中所占体积的百分比,则这瓶白酒中所含酒精的质量为 g。(,设水与酒精混合成白酒时总体积不变)
【答案】0.45;180
【解析】【解答】瓶中装白酒的质量,m酒=ρ酒V=0.9×103kg/m3×500×10-6m3=0.45kg,由题可知,“45度”指100mL酒中所含酒精的毫升数为45mL,则500mL白酒中含酒精的体积,
,白酒中酒精的质量,
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×225cm3=180g
故答案为:0.45;180。
【分析】此题结合造酒例子考查对密度公式的灵活运用,计算时注意ρ、m、v三者要——对应,联系生活考查物理知识是中考的热点。由题知,“45度”指气温在20摄氏度时100mL酒中所含酒精的毫升数为45mL,可求500mL白酒中含酒精的体积,再求出500mL白酒中含有水和酒精的体积,利用密度公式求水的质量和酒精的质量,二者之和就是白酒的质量。
17.如图所示,有一种免洗手消毒凝胶,净含量为500mL,质量为650g,则该消毒凝胶的密度是 g/cm3;用掉一半后其密度 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】1.3;不变
【解析】【解答】该消毒凝胶的密度是
故消毒凝胶的密度是 ;用掉一半后其物质种类不变,密度不变。
【分析】根据物体的质量和体积的比值计算密度;密度是物体的特性,和质量无关。
18.小强想测量一个底面积为10cm2的长方体木块的密度.他用刻度尺测量木块的高,如图甲所示,则木块高 cm.用托盘天平测量木块的质量,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡,则木块质量为 g,密度为 kg/m3.
【答案】2.50;14;0.56×103
【解析】【解答】解:由图甲所示刻度尺可知,刻度尺的分度值是1mm,木块的高度是2.50cm;
由图乙所示可知,木块的质量m=10g+4g=14g;
木块的体积V=10cm2×2.50cm=25cm3,
木块的密度ρ= = =0.56g/cm3=0.56×103kg/m3;
故答案为:2.50;14;0.56×103.
【分析】由图示刻度尺确定刻度尺的分度值,物体两端的所对应的刻度尺示数之差是木块的高度;砝码和游码示数之和是物体的质量;求出物体体积,然后由密度公式可以求出物体的密度.
三、计算题
19.一捆铁线,质量是79kg,铁线的横截面积是25mm2,它的长度是多少米?(ρ铁=7.9×103kg/m3)
【答案】解:
由ρ= 可得铁丝的体积:
V= = =0.01m3,
因为V=SL,S=25mm2=25×10﹣6m2,
所以这捆铁丝的长度:
L= = =400m.
答:这捆铁丝的长度是400m
【解析】【分析】已知铁的密度和质量,利用密度公式可求铁丝的体积,又知道铁丝的横截面积,可求长度.
20.目前市面上常见用于手和皮肤消毒的“75%乙醇消毒液”,可以认为是酒精与水的混合液。其中酒精体积占总体积的75%,若一瓶这样的消毒液体积为500mL,请计算:
(1)这瓶消毒液中酒精和水的质量分别是多少?
(2)这种消毒液的密度是多少?
(已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,水的密度为1×103kg/m3,不考虑酒精与水混合后的体积微小变化)
【答案】(1)解:酒精的体积V酒精=500mL×75%=375mL=375cm3
酒精的密度为ρ酒精=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3
水的体积V水=500mL×(1-75%)=125mL=125cm3
水的密度为ρ水=1×103kg/m3=1g/cm3
由 得,酒精的质量为m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×375cm3=300g
水的质量为m水=ρ水V水=1g/cm3×125cm3=125g
答:这瓶消毒液中酒精和水的质量分别是300g和125g;
(2)解:消毒液的质量m消毒液=m酒精+m水=300g+125g=425g
消毒液的密度为
答:这种消毒液的密度是0.85g/cm3。
【解析】【分析】(1)根据密度和体积的乘积计算质量;
(2)利用总质量恶化总体积的比值计算平均密度。
四、作图题
21.大小完全相同的甲乙两个两种不同物质,甲的质量是乙的2倍。根据图示画出乙的质量与体积的关系的图像。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】假设大小完全相同的甲、乙的体积为
假设甲的质量为
甲的质量是乙的2倍,则乙的质量为
根据密度公式可知
故根据甲、乙物质的密度关系可以作出乙物质的质量和体积的关系图。
【分析】相同物质的质量和体积成正比;不同物质,体积相同时质量大小不同。
22.小明用天平测得物体的质量为33. 4g,请将图丙中的游码画到标尺的相应位置。
【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】物体的质量是33.4g,可利用20g和10g的砝码,故游码的示数是33.4g-30g=3.4g.
23.三只完全相同的容器中分别装有等质量的水、硫酸和酒精,已知水面高度如图所示,请在其余两容器中分别标出硫酸和酒精液面的大致高度。(已知ρ硫酸>ρ水>ρ酒精)
【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】因为 ,根据 得, ,即酒精的体积应大于水的体积,硫酸的体积应小于水的体积.
五、实验探究题
24.张华参加社会实践活动,拾到一些不规则小石块,他们很想知道这种小石块的密度,于是借助实验室器材进行密度的测量。
张华同学先用托盘天平测小石块的质量:
(1)把托盘天平放在 桌面上,将游码移到标尺 处,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应该把平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)用调节好的天平称石块的质量,右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示,则石块的质量为 g;
(3)为了测石块体积,他们进行了如图乙所示的实验操作:
a.烧杯中装有适量的水,标记好水面的位置,测得烧杯和水的总质量为103g;
b.将石块放入装水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管调节使水面恰好在标记处,测出此时烧杯、水、石块全部的质量为145g;
c.通过计算,石块体积 cm3,密度为 g/cm3;
d.实验结束后,他们进行讨论:若b操作中倒出水后,水面还高于标记处,这样的情况下测出的密度值将 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)水平;0刻度;右
(2)72
(3)30;2.4;偏大
【解析】【解答】(1)调节天平横梁平衡前,要把天平放在水平面上,并把游码移到标尺上的0刻度线上。之后才能天平横梁平衡。
指针偏向分度盘的左侧,说明天平右盘高左盘低,应该将调节螺母向右移。
(2)石块的质量为m=50g+20g+2g=72g
(3)装有适量水的烧杯的总质量为103g,装有水、石块的烧杯的总质量为145g。则烧杯中剩余水的质量为m1=145g-72g=73g
石块排开的水的质量为m2=103g-73g=30g
石块的体积等于被排开的水的体积,为
石块的密度为
若b操作中水面高于标记处,则使计算出来的排开的水的质量偏小,排开水的体积偏小,石块的体积偏小,根据公式
可以知道,石块的密度的计算值将偏大。
【分析】(1)使用天平之前,首先把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,调节天平平衡时,螺母反指针。
(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值。
(3)石块体积等于排开水的体积,根据密度公式计算出石块的密度。
(4)若b操作中倒出水后,水面还高于标记处,则倒出的水偏少,然后根据密度公式分析密度的误差;根据排开水的体积等于石块的体积,求出排开水的体积得到石块的体积,这是等效替代法。
25.如图甲、乙所示,实验小组利用天平和量筒等器材测量酸奶的密度.
(1)将天平放在 桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向 调,使天平横梁平衡.
(2)先将酸奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和酸奶的总质量,天平平衡时如图甲所示,则烧杯和酸奶的总质量m1= g.由于酸奶比较粘稠且不透明,对体积测量影响较大,为解决酸奶容易粘在容器壁上的问题,他们找来如图丙所示的5mL针筒,抽取酸奶至 5mL刻度处,测得烧杯和剰余酸奶的总质量m2=56.3g.
(3)不用图乙所示量筒,而选用针筒测量酸奶体积的另一个优点是: ;
(4)同组的同学在实验中发现一个“问题”,5mL针筒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,这会导致小明测得的酸奶密度比实际值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(5)为解决(4)的问题,他们想出了一种正确的测量方法:将实验(2)针筒中的一部分酸奶返回烧杯后,读出针筒的示数为1mL;测得此时烧杯和酸奶的总质量m3=60.7g,则酸奶密度为 kg/m3.
【答案】(1)水平;右
(2)62
(3)针筒的分度值比量筒小(或针筒比量筒测量体积精确、或针筒测量体积精度更高)
(4)偏大
(5)1.1×103
【解析】【解答】(1)测量前调节天平平衡时,将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向右调,使天平横梁平衡.(2)由图甲可知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和酸奶的总质量m1=60g+2g=62g;(3)由于针筒的分度值比量筒的分度值小,所以测量的体积更精确;(4)由于针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”,使得针筒内测量的酸奶体积偏小,由ρ= 可知,质量不变,体积偏小,密度会偏大;(5)将实验(2)针筒中的一部分酸奶返回烧杯后,读出针筒的示数为1mL;
针筒内返回烧杯酸奶的质量:m′=60.7g﹣56.3g=4.4g,
针筒内返回烧杯酸奶的体积:V′=5mL﹣1mL=4mL=4cm3,
酸奶密度:ρ酸奶= = =1.1g/cm3=1.1×103kg/m3.
故答案为:(1)水平;右;(2)62;(3)针筒的分度值比量筒小(或针筒比量筒测量体积精确、或针筒测量体积精度更高);(4)偏大;(5)1.1×103.【分析】正确使用天平,用天平测量质量,量筒测量体积(为了减小误差,使用针筒测体积),利用密度计算公式求密度.
26.小明想测量一个小木块(不吸水)的密度,他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材,经过思考,想出了如下的实验方法.
(1)如图甲所示是小亮在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是: .
(2)小亮纠正错误后调节好天平,按照以下步骤继续实验:
①将小木块放在天平左盘,天平平衡时如图乙所示,则小木块的质量为 g.
②将玻璃杯中装满水,用细针缓慢地将木块压入水中,使之完全浸没.利用排水法,测出溢出水的质量为30g,则小木块的体积为 cm3.(已知ρ水=1.0×103 kg/m3)
③测出小木块的密度是 g/cm3.
【答案】(1)调节平衡前,游码没归零
(2)18.6;30;0.62
【解析】【解答】解:(1)在调节天平平衡时,应先将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻线处,该同学未将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处;(2)①如图乙所示,则小木块的质量m=10g+5g+3.6g=18.6g;
②根据公式ρ= 得,排开水的体积V水=V木= = =30cm3,
③所以木块的密度ρ木= = =0.62g/cm3;
故答案为:(1)调节平衡前,游码没归零;(2)①18.6;②30;③0.62.
【分析】(1)调节平衡前,先将天平放在水平台上,游码置于标尺左端的零刻线处,然后调节平衡螺母;天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值;(2)①体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;②木块浸没时,排开水的体积和木块的体积相等,③根据密度公式的变形求出木块的体积; 根据密度公式求出木块的密度.
27.在一次实验教学中,某小组的同学对盐水进行密度的测量:
(1)小丽和小花用天平和量筒做了如下实验:
①将天平放在 桌面上,把游码移到零刻度线处,指针停止后的情形如图甲,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调,直至天平平衡.
②用天平测出空烧杯的质量为35 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,则烧杯中盐水的质量为 g,将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水的体积如图丙所示,则盐水的密度为 g/cm3
③小丽和小花用这种方法测出的盐水密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”).
(2)小伟回到家里自己配置了盐水,用家里的一台电子秤(如图丁所示)和没喝完的半瓶纯净水,做了如下实验:
①用电子秤测出瓶和纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A.
②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2.
③把自己配制的盐水慢慢倒入空瓶中,直至液面与 相平,再用电子秤测出瓶和盐水的总质量为m3.
④则被测盐水的密度表达式ρ= (已知纯净水的密度为ρ0,用测得的量和ρ0表达).
⑤小伟测算盐水的体积使用了下列3种物理方法中的 .
A.控制变量法 B.等量代替法 C.类比法.
【答案】(1)水平;左;39.6;1.1;偏大
(2)标记A;;B
【解析】【解答】(1)①将天平放在水平桌面上,先将游码放在标尺左端的零刻度线处,若发现指针在分度盘中央的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节;②在甲图中,标尺的分度值是0.2g,此时烧杯和盐水的总质量m=50g+20g+4.6g=74.6g;
故盐水的质量为:74.6g 35g=39.6g;
盐水的体积V=36cm3,
盐水的密度:ρ= = =1.1g/cm3;③小丽和小花用这种方法测量时, 盐水的质量是准确的,但是测量盐水的体积时,由于烧杯中的水不能全部倒出,所以测得盐水的体积偏小,根据ρ= 可知,测得密度偏大;(2)据上面的分析可知,此题是通过计算纯净水的体积而得出盐水的体积,步骤为:①用电子秤测出瓶和纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;
故纯净水的质量是:m=m1 m2;
则纯净水的体积是:V= = ;③把盐水慢慢倒入空瓶中,直至液面与标记A处相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;
则此时盐水的质量是:m′=m3 m2,④则盐水的密度表达式:ρ= = = ρ0;⑤此方法中,将盐水的体积转换为水的体积,即用到了等量代替法,
故答案为:B.
【分析】(1)①使用天平时,首先放平,再游码归零,平衡螺母要左偏右调;②根据天平上砝码和游码对应的位置测量质量,利用物体的质量和体积的比值计算密度;③由于测量体积时偏小,计算的密度比真实密度偏大;
(2)利用已知的物体间接测量体积时,需要液面高度相同,根据质量和体积的比值计算密度。
六、综合题
28.在我校第24届运动会上,同学们各展所长,在各个项目上都取得了佳绩.
(1)小敬同学参加100米赛跑,终点计时员是听到枪响后才开始计时,记录得她跑到终点时的成绩为12.5s,小敬同学的实际成绩是多少?(已知声音在空气中的传播速度为340m/s).
(2)小凌同学参加了铅球比赛,赛后他思考了一个问题:比赛用的铅球是不是纯铅制成的呢?于是他用磅秤称出铅球的质量为5kg,用排水法测得其体积为1000cm3,且此球为实心的.请你根据他所测的数据判断铅球是纯铅制成的吗?(ρ铅=11.3×103kg/m3)
【答案】(1)解:根据v= 可得,声音传播100m所需时间:
t声= = ≈0.294s;
因终点计时员是听到枪响后才开始计时,所以计时员所测时间偏小,
则小敬同学的实际运动时间:
t运动员=t+t声=12.5s+0.294s=12.794s;
答:小敬同学的实际成绩是12.794s;
(2)解:由题知,此球为实心,其质量m=5kg,体积V=1000cm3=1×10﹣3m3,
所以此球的密度:ρ= = =5×103kg/m3,
又因为ρ铅=11.3×103kg/m3,
则ρ≠ρ铅,
所以此球不是用纯铅制成的.
答:此球不是用纯铅制成的.
【解析】【分析】(1)利用速度公式的变形公式计算出光传播100m所用的时间,运动员跑100m所用的实际时间为12.5s与光传播100m所用时间的和;
(2)利用密度公式计算出此球的密度,再与铅的密度比较,若球的密度等于铅的密度,则是用纯铅制成的,否则不是 .
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