模块二 力学
第07讲 质量和密度【测试】(原卷版)
(试题分值:80分 测试时间:70分钟)
一、单选题(本题包括10小题,每小题2分,共20分)
1.关注社会和生活是学习物理的良好习惯,下列物理量的估测最接近实际情况的是( )。
A.学校乒乓球台的高度约为180cm
B.一只篮球的质量约为0.5kg
C.中学生正常步行速度约为10m/s
D.正常人的体温约为38.6℃
2.下列物体的质量发生改变的是( )。
A.水结成冰
B.锅里的水沸腾了一段时间
C.将铁块压成铁饼
D.一个苹果从地球带到太空
3.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5g砝码时,指针指在分度盘中央红线的右侧;减去这5g砝码时,指针又指在分度盘中央红线的左侧(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.将被测物移到右盘
D.用镊子把10g的砝码拿走
4.关于托盘天平的使用方法,下列说法中正确的是( )。
A.调节横梁平衡时,指针在分度盘左边,应向左调节平衡螺母
B.称量时,被测物体放在右盘,砝码放在左盘
C.在称物体质量前,应先估测被测物体的质量,以免超过量程
D.称量时,添加砝码的顺序是由小到大
5.如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图像,下列说法正确的是( )。
A.甲物质的密度随体积增大而增大
B.当甲和乙两物质的质量相同时,甲物质的体积较大
C.甲、乙两种物质的密度之比是4:1
D.体积为5cm3的甲物质,质量为3g
6.祝融号火星车采用的一种新型隔热保温材料,就是新型气凝胶。这种气凝胶很轻,隔热性能好,在探测器“落”与“巡”两项任务中发挥重要作用。很轻反映了这种材料( )。
A.速度小 B.密度小 C.质量小 D.体积小
7.如图甲所示为水的密度随温度变化的图象,如图乙所示为用小瓶、橡皮塞、细玻璃管和水自制的温度计。下列说法正确的是( )。
A.在0℃~4℃之间,水的密度随温度升高而变小
B.小瓶内水的温度4℃时,水的体积最大
C.小瓶内水的温度从0℃上升到10℃的过程中,水的质量先变大后变小
D.小瓶内水的温度从0℃上升到10℃的过程中,细管中水柱先下降后上升
8.有一捆粗细均匀横截面积为的金属丝,质量是89kg,现截取一小段该金属丝,测量其质量和体积如图所示,以下判断正确的是( )。
A.金属丝密度为 B.金属丝密度为
C.这捆金属丝长度为8km D.这捆金属丝长度为4km
9.如图所示,在一定条件下加热一定质量的冰,记录其在不同温度下体积变化的图像,不考虑质量变化。则由图像信息可知( )。
A.冰的密度大于水的密度 B.冰的密度不随温度改变
C.温度为时,水的密度最大 D.水总是遵从热胀冷缩的规律
10.一个底面积为S,高度为L的薄壁瓶子内装满某种液体时,液体的质量为m。若将液体倒出一部分(正立时近弯处),测得液面高度为L1,然后封住瓶口。将瓶倒置,如图乙所示,测得液面高度为L2。则液体的密度为( )。
A. B.
C. D.
二、多选题(3小题,每小题3分,共9分。每题有2个及以上答案,全对得3分,不全得2分,选错不得分)
11.商店常用如图所示案秤称量货物的质量,有关称量的说法正确的是( )。
A.货物的质量等于砝码的质量
B.若砝码磨损,称量的结果比货物实际质量大
C.若秤盘下粘了一块泥,称量的结果比货物实际质量小
D.若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些,称量的结果比货物实际质量小
12.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,由图可知下列说法不正确的是( )。
A.三者的密度关系
B.c物体的密度是b物体密度的两倍
C.若将b物体的质量减半,它的密度变为
D.若将c物体的体积增大到,它的密度不变
13.小夏根据下方常温常压下部分物质的密度表得出以下四个结论,其中正确的是:( )。
物质 密度/() 物质 密度/()
铜 水银
铝 水
冰 酒精
A.相等质量的铝块和冰块体积之比为
B.相等体积的水和酒精,酒精的质量较小
C.500mL的矿泉水瓶装满水的质量为500g
D.体积比为的铜和水银,水银比铜的质量大一些
三、填空题(本题8小题,每空1分,共20分)
14.小贝用托盘天平称量一枚鸡蛋的质量时,将天平放在水平桌面上,游码归零后指针位置如图甲所示,她应该向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母:正确称量后,右盘砝码质量与游码位置如图乙所示,则鸡蛋的质量为 g。
15.6月8日,嫦娥六号上升器在完成月背“挖土”和“转移”后,二次返回月球并以“硬着陆”的方式成功实现“二次落月”。此前,月背“挖土”得到的月壤质量约为2 (填合适的单位),再次着陆月球后,以地球为参照物,嫦娥六号上升器是 的。
16.我国自主研发的C919大型商用客机(如图所示)采用了极轻的新型复合材料。“极轻”反映了这种材料的密度 (选填“大”或“小”),飞机的轮胎采用橡胶制造,主要是因为橡胶的 (填物质的物理属性)好。若一个实心零件,使用铝合金制造时,其质量为60kg,则这个零件的体积为 (铝合金的密度为);若改用新型复合材料制造,其质量减少24kg,则这种材料的密度为 。
17.如图所示为甲、乙两种物质的质量跟体积关系的图象,据图象分析,密度 (选填“小于”、“等于”、“大于”);质量为1.8kg乙物质的体积为 。
18.建筑物内遭遇火灾时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场,这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤.这是因为与房间内其他空气相比较,有毒有害物质的气体由于温度升高,体积 ,密度 ,而大量集聚在房间的上方。(均选填“增大”或“减小”)。
19.“铁比木头重”实际上指的是铁的 比木头大;一块冰熔化成水后体积变小,密度 ;一个氧气罐容积为8L,所盛氧气密度为,用去一半氧气后剩余氧气密度 (后两空均选填“不变”“变大”或“变小”)。
20.如题图所示,底面积均为0.01m2的甲、乙两柱形容器置于水平桌面上,甲容器内盛有深度为0.2m的水,乙容器内盛有体积为的酒精,此时甲容器内水的质量是 kg。现从甲容器中抽出体积为V1的水,从乙容器中抽出体积为V2的酒精,然后将抽出的液体分别加入对方容器中,最终两容器中液体质量相同,整个过程无液体溢出,已知,则V1为 m3。
21.在复习密度知识应用时,小明认为可以用天平和量筒(如图甲)来鉴别一枚金戒指(约15g左右)是否是纯金制品(ρ金=19.3×103kg/m3)。小华分析后,认为小明的方法无法证明戒指是否是纯金的,小华的理由是 。小明和同学取了一只体积与金戒指大小差不多的金属螺母,利用适量的水、电子天平和细线等器材进行了图中的乙、丙、丁的操作,他们所测的螺母的质量是 g,密度是 kg/m3。
四、实验题2小题,每空1分,共14分)
22.(7分)小强想测量一小石块的密度,可身边的器材只有:天平(含砝码)、烧杯、细线、水和小石块。
(1)将托盘天平放在 桌面上,调节天平使横梁平衡。在烧杯中放入适量的水,用细线拴住小石块,将小石块浸没水中,在水面达到的位置上做标记,用天平测出水、小石块和烧杯的总质量。
(2)在用天平测量过程中,在右盘从大到小加减砝码,当加到最小的砝码后,观察到指针静止在如图甲所示的位置,接下来的操作是 ,直至天平水平平衡。
(3)将小石块从水中取出,用天平测出剩余水和烧杯的总质量。向烧杯中加水到标记处,再用天平测出此时 。
(4)实验过程如图乙所示,小石块的质量 (用所测物理量的字母表示)。
(5)设水的密度为,则小石块体积的表达式: (用所测物理量的字母表示),小石块密度的表达式: (用所测物理量的字母表示)。
(6)如步骤(3)中取出小石块时带走了一些水,小强所测的小石块质量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小石块的真实质量。
23.(7分)小芳学习了密度知识后,想利用天平和量筒测量家中一祖传金属块的密度。
(1)天平放在水平桌面上,将 移至标尺左端的零刻度线处,指针位置如图甲所示,接下来应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母直至指针指在分度盘中线处;
(2)测量金属块的质量,天平平衡时如图乙所示,金属块的质量为 g,将金属块轻轻放入盛有20mL水的量筒中,水面升高后位置如图丙所示,金属块的体积为 cm3,金属块的密度为 g/cm3;
(3)如表所示,该金属块最有可能是 材质;
金属 铜 钢 铝 铅 银
密度ρ(g/cm3) 8.9 7.9 2.7 11.3 10.5
(4)在测量过程中,若使用的砝码已生锈,所测金属块密度 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
五、计算题(2小题,共17分)
24.(8分)一个空瓶的质量为300g,装满水后总质量为800g。已知。求:
(1)装满水后瓶中水的质量及此瓶的容积?
(2)向装满水的此瓶中缓慢放入质量为250g的金属球,金属球完全浸没在水中,待水不再溢出,擦干瓶外的水后测得瓶子总质量为950g,则金属球的密度为多少?
25.(9分)小明为了帮妈妈判断一个金镯子是不是空心的,他想了一个办法,用天平、量筒和水测得如下数据。(已知ρ金=19.3×103kg/m3,ρ铅=11.3×103kg/m3)
金镯子的质量m/g 量筒内水的体积V水/mL 量筒内水和金镯子的总体积V总/mL
38.6 50 55
(1)通过计算判断该金镯子是空心的,还是实心的?
(2)若金镯子是空心的,则空心部分的体积是多大?
(3)若有人将金镯子的空心部分灌满铅,则整个掺铅的“金镯子”密度是多少g/cm3?
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第07讲 质量和密度【测试】(解析版)
(试题分值:80分 测试时间:70分钟)
一、单选题(本题包括10小题,每小题2分,共20分)
1.关注社会和生活是学习物理的良好习惯,下列物理量的估测最接近实际情况的是( )。
A.学校乒乓球台的高度约为180cm
B.一只篮球的质量约为0.5kg
C.中学生正常步行速度约为10m/s
D.正常人的体温约为38.6℃
【答案】B。
【解析】A.中学生的身高在160cm左右,学校乒乓球台的高度略小于中学生身高的一半,在70cm左右,故A不符合题意;
B.根据生活实际可知,一只篮球的质量约为0.5kg,故B符合题意;
C.中学生正常步行速度约为1.1m/s,故C不符合题意;
D.人体的正常体温在36.2~37.3℃之间,体温38.6℃的人处于发热状态,故D不符合题意。
故选B。
2.下列物体的质量发生改变的是( )。
A.水结成冰
B.锅里的水沸腾了一段时间
C.将铁块压成铁饼
D.一个苹果从地球带到太空
【答案】B。
【解析】A.水结成冰,状态发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变,故A不符合题意;
B.锅里的水沸腾了一段时间,部分水变成气体跑到了空气中,锅里的水质量减少,故B符合题意;
C.将铁块压成铁饼,形状发生变化,质量不变,故C不符合题意;
D.一个苹果从地球带到太空,位置发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变,故D不符合题意。
故选B。
3.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5g砝码时,指针指在分度盘中央红线的右侧;减去这5g砝码时,指针又指在分度盘中央红线的左侧(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.将被测物移到右盘
D.用镊子把10g的砝码拿走
【答案】A。
【解析】A.在加砝码的过程中,当右盘中再加5g砝码时,指针指在分度盘中央红线的右侧,说明所加砝码质量偏大,减去这5g砝码时,指针又指在分度盘中央红线的左侧,说明天平左侧重,此时应该移动游码使天平平衡,故A正确;
B.天平在使用过程中不能调节平衡螺母,故B错误;
C.天平在使用时,左盘放物体,右盘放砝码,测量过程中不能移动,故C错误;
D.减去这5g砝码时,指针又指在分度盘中央红线的左侧,若用镊子把10g的砝码拿走,天平指针偏向左侧的幅度更大,故D错误。故选A。
4.关于托盘天平的使用方法,下列说法中正确的是( )。
A.调节横梁平衡时,指针在分度盘左边,应向左调节平衡螺母
B.称量时,被测物体放在右盘,砝码放在左盘
C.在称物体质量前,应先估测被测物体的质量,以免超过量程
D.称量时,添加砝码的顺序是由小到大
【答案】C。
【解析】A.天平调节平衡时,左偏右调,右偏左调,所以指针指在分度盘左边,应向右调节平衡螺母,故A错误;
B.称量物体质量时,被测物体放在左盘,用镊子把砝码放在右盘,故B错误;
C.称量物体质量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程损坏天平,故C正确;
D.称量时,向砝码盘中加砝码的顺序应由大到小,这样方便调换砝码,故D错误。故选C。
5.如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图像,下列说法正确的是( )。
A.甲物质的密度随体积增大而增大
B.当甲和乙两物质的质量相同时,甲物质的体积较大
C.甲、乙两种物质的密度之比是4:1
D.体积为5cm3的甲物质,质量为3g
【答案】B。
【解析】A.密度是物质的一种特性,其大小与物体的质量和体积无关。故A错误;
B.由图像可知,当甲和乙两物质的质量相同时(如质量都为2g),乙物质的体积较小,甲物质的体积较大。故B正确;
CD.由图像可知,当甲物质的质量为m甲=2g时,V甲=4cm3,可得甲物质的密度为
当乙物质的质量m乙=4g时,V乙=2cm3,可得乙物质的密度为
所以甲、乙两种物质的密度之比是1∶4;体积为5cm3的甲物质的质量为
故CD错误。故选B。
6.祝融号火星车采用的一种新型隔热保温材料,就是新型气凝胶。这种气凝胶很轻,隔热性能好,在探测器“落”与“巡”两项任务中发挥重要作用。很轻反映了这种材料( )。
A.速度小 B.密度小 C.质量小 D.体积小
【答案】B。
【解析】“很轻”指的是用不同材料制成相同体积物体,这种材料制成的物体质量很小,说明这种材料的密度小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.如图甲所示为水的密度随温度变化的图象,如图乙所示为用小瓶、橡皮塞、细玻璃管和水自制的温度计。下列说法正确的是( )。
A.在0℃~4℃之间,水的密度随温度升高而变小
B.小瓶内水的温度4℃时,水的体积最大
C.小瓶内水的温度从0℃上升到10℃的过程中,水的质量先变大后变小
D.小瓶内水的温度从0℃上升到10℃的过程中,细管中水柱先下降后上升
【答案】D。
【解析】A.读图可知,在0℃~4℃之间,水温在升高时,水的密度值在增大。故A错误;
B.读图可知,水在4℃时密度最大,根据可知,在质量不变的情况下,此时水的体积最小。故B错误;
C.小瓶内水的质量不随温度的变化而变化。故C错误;
D.瓶内水的质量不变,水温在0℃~4℃之间增大时,密度变大,体积减小,所以细管内液柱要下降;水温在4℃~10℃之间增大时,密度减小,体积变大,故细管内液柱要上升。故D正确。故选D。
8.有一捆粗细均匀横截面积为的金属丝,质量是89kg,现截取一小段该金属丝,测量其质量和体积如图所示,以下判断正确的是( )。
A.金属丝密度为 B.金属丝密度为
C.这捆金属丝长度为8km D.这捆金属丝长度为4km
【答案】D。
【解析】AB.由图可知,一小段该金属丝质量为53.4g,体积
金属丝密度
故AB错误;
CD.这捆金属丝的体积
横截面积为=2.5×10-6m2,则金属丝长度
故C错误,D正确。故选D。
9.如图所示,在一定条件下加热一定质量的冰,记录其在不同温度下体积变化的图像,不考虑质量变化。则由图像信息可知( )。
A.冰的密度大于水的密度 B.冰的密度不随温度改变
C.温度为时,水的密度最大 D.水总是遵从热胀冷缩的规律
【答案】C。
【解析】A.冰熔化成水,质量不变,水的体积小于冰的体积,由得,冰的密度小于水的密度,故A不符合题意;
B.由图得,冰的体积随温度升而增大,而冰的质量不变,由得,冰的密度随温度改变,故B不符合题意;
C.温度改变,质量不变,温度为时,水的体积最小,由得,此时水的密度最大,故C符合题意;
D.水的温度在0~4℃,水遵从热缩冷胀的规律,故D不符合题意。
故选C。
10.一个底面积为S,高度为L的薄壁瓶子内装满某种液体时,液体的质量为m。若将液体倒出一部分(正立时近弯处),测得液面高度为L1,然后封住瓶口。将瓶倒置,如图乙所示,测得液面高度为L2。则液体的密度为( )。
A. B.
C. D.
【答案】D。
【解析】由图甲知,瓶中液体的体积V液=SL1,由图乙知,瓶中空气的体积V空=S(L﹣L2),所以瓶子的容积为
已知瓶中装满液体时液体的质量为m,瓶中装满液体时液体的体积等于瓶子的容积,即
则液体的密度为
综上分析知,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
二、多选题(3小题,每小题3分,共9分。每题有2个及以上答案,全对得3分,不全得2分,选错不得分)
11.商店常用如图所示案秤称量货物的质量,有关称量的说法正确的是( )。
A.货物的质量等于砝码的质量
B.若砝码磨损,称量的结果比货物实际质量大
C.若秤盘下粘了一块泥,称量的结果比货物实际质量小
D.若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些,称量的结果比货物实际质量小
【答案】BD。
【解析】A.案秤不是等臂杠杆,货物的质量不等于砝码的质量,故A错误;
B.若砝码磨损了,则称量时砝码需放在刻度偏大的位置,案秤才能平衡,所以称量结果与实际质量相比偏大,故B正确;
C.称量时,若在秤盘下粘了一块泥巴,称量的示数应该等于物体的质量和泥巴质量的和,称量的结果比实际质量大,故C错误;
D.若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进一些,则秤盘中需放一定质量的物体,才能在游砣指零情况下使案秤平衡。然后再把待测货物放入秤盘中,平衡时,货物质量等于称量质量,此时称量质量小于秤盘中两物体质量之和,所以称量结果与实际质量相比偏小,故D正确。故选BD。
12.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,由图可知下列说法不正确的是( )。
A.三者的密度关系
B.c物体的密度是b物体密度的两倍
C.若将b物体的质量减半,它的密度变为
D.若将c物体的体积增大到,它的密度不变
【答案】BC。
【解析】AB.由图可知,当abc的体积都是2×10-3m3时,a的质量为1kg,b的质量是2kg,c的质量是3kg,a的密度
b的密度
c的密度
三者的密度关系ρa<ρb<ρc
c的密度是b的1.5倍,故B错误,符合题意;故A正确,不符合题意;
C.密度是物质的特性,其大小不随质量、体积的改变而变化,若将b物体的质量减半,它的密度不变,为1×103kg/m3,故C错误,符合题意;
D.密度是物质的特性,其大小不随质量、体积的改变而变化,若将c物体的体积增大到,它的密度不变,故D正确,不符合题意。故选BC。
13.小夏根据下方常温常压下部分物质的密度表得出以下四个结论,其中正确的是:( )。
物质 密度/() 物质 密度/()
铜 水银
铝 水
冰 酒精
A.相等质量的铝块和冰块体积之比为
B.相等体积的水和酒精,酒精的质量较小
C.500mL的矿泉水瓶装满水的质量为500g
D.体积比为的铜和水银,水银比铜的质量大一些
【答案】BCD。
【解析】A.相等体积的铝块和冰块质量之比为, 故A错误;
B.相等体积的水和酒精,水的密度大于酒精的密度,由可知水的质量大,酒精的质量较小,故B正确;
C.500mL的一瓶矿泉水中水的质量为m=ρV=1g/cm3×500cm3=500g,故C正确;
D.水银和铜的质量之比为
故水银比铜的质量大,故D正确。故选BCD。
三、填空题(本题8小题,每空1分,共20分)
14.小贝用托盘天平称量一枚鸡蛋的质量时,将天平放在水平桌面上,游码归零后指针位置如图甲所示,她应该向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母:正确称量后,右盘砝码质量与游码位置如图乙所示,则鸡蛋的质量为 g。
【答案】右;42.4。
【解析】[1]如图甲所示,指针左偏,左边重,需要将平衡螺母向右调节。
[2]鸡蛋的质量为。
15.6月8日,嫦娥六号上升器在完成月背“挖土”和“转移”后,二次返回月球并以“硬着陆”的方式成功实现“二次落月”。此前,月背“挖土”得到的月壤质量约为2 (填合适的单位),再次着陆月球后,以地球为参照物,嫦娥六号上升器是 的。
【答案】kg;运动。
【解析】[1]月背“挖土”得到的月壤质量约为2000g=2kg
[2]再次着陆月球后,以地球为参照物,嫦娥六号上升器相对于地球的位置发生改变,嫦娥六号上升器是运动的。
16.我国自主研发的C919大型商用客机(如图所示)采用了极轻的新型复合材料。“极轻”反映了这种材料的密度 (选填“大”或“小”),飞机的轮胎采用橡胶制造,主要是因为橡胶的 (填物质的物理属性)好。若一个实心零件,使用铝合金制造时,其质量为60kg,则这个零件的体积为 (铝合金的密度为);若改用新型复合材料制造,其质量减少24kg,则这种材料的密度为 。
【答案】小耐磨性;0.02;。
【解析】[1]密度是物质的一种特性,是物体的质量与体积的比值,即单位体积的某种物质的质量。“极轻”指的是用不同材料制成相同体积物体,这种材料制成的物体质量小,说明这种材料的密度小。
[2]飞机的轮胎采用橡胶制造,主要是因为橡胶的耐磨性好,不易磨损。
[3][4]这个零件的体积为
若改用新型复合材料制造,其质量减少24kg,体积不变,则这种材料的密度为
17.如图所示为甲、乙两种物质的质量跟体积关系的图象,据图象分析,密度 (选填“小于”、“等于”、“大于”);质量为1.8kg乙物质的体积为 。
【答案】大于;。
【解析】[1]从图中虚线可知,当甲和乙的体积都为1cm3时,甲的质量大于乙的质量,所以甲的密度大于乙的密度,即。
[2]根据图像可知,当乙的质量为2.7kg时,乙的体积为
则乙的密度为
当乙物质的质量为1.8kg时,乙物质的体积为。
18.建筑物内遭遇火灾时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场,这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤.这是因为与房间内其他空气相比较,有毒有害物质的气体由于温度升高,体积 ,密度 ,而大量集聚在房间的上方。(均选填“增大”或“减小”)。
【答案】增大;减小。
【解析】[1][2]建筑物内起火后,温度较高,室内空气体积膨胀,即体积增大,质量不变,则密度减小,有毒气体漂浮在房间的上方。
19.“铁比木头重”实际上指的是铁的 比木头大;一块冰熔化成水后体积变小,密度 ;一个氧气罐容积为8L,所盛氧气密度为,用去一半氧气后剩余氧气密度 (后两空均选填“不变”“变大”或“变小”)。
【答案】密度;变大;变小。
【解析】[1]“铁比木头重”实际上指的是铁的密度比木头大。
[2]冰熔化成水后质量不变,而体积变小,由可知密度变大。
[3]用去一半氧气后,质量变为原来的一半,体积不变,因此密度变小。
20.如题图所示,底面积均为0.01m2的甲、乙两柱形容器置于水平桌面上,甲容器内盛有深度为0.2m的水,乙容器内盛有体积为的酒精,此时甲容器内水的质量是 kg。现从甲容器中抽出体积为V1的水,从乙容器中抽出体积为V2的酒精,然后将抽出的液体分别加入对方容器中,最终两容器中液体质量相同,整个过程无液体溢出,已知,则V1为 m3。
【答案】2;。
【解析】[1]甲、乙两容器底面积均为0.01m2,甲容器内盛有深度为0.2m的水,则水的体积
则甲容器内水的质量为
[2]乙容器内盛有体积为的酒精,根据密度公式得,则乙容器内酒精的质量为
甲容器内水的质量
若要使甲、乙容器中液体的质量相等,从甲容器中抽出体积为V1的水的质量
从乙容器中抽出体积为V2的酒精的质量
则有
即
整理得
又
即
联立①②,代入数据解得。
21.在复习密度知识应用时,小明认为可以用天平和量筒(如图甲)来鉴别一枚金戒指(约15g左右)是否是纯金制品(ρ金=19.3×103kg/m3)。小华分析后,认为小明的方法无法证明戒指是否是纯金的,小华的理由是 。小明和同学取了一只体积与金戒指大小差不多的金属螺母,利用适量的水、电子天平和细线等器材进行了图中的乙、丙、丁的操作,他们所测的螺母的质量是 g,密度是 kg/m3。
【答案】金戒指的体积小于量筒的分度值;7.2; 。
【详解】[1]由题意及密度公式可得,戒指的体积为
量筒的分度值为1cm3,所以金戒指的体积小于量筒的分度值,无法测出戒指体积。
[2][3]由乙、丁两图可得,螺母的质量为m1=222.2g-215g=7.2g
由乙、丙两图可得,螺母浸没时所受的浮力为
螺母的体积为V=0.0009×10-3m3
则螺母的密度为。
四、实验题2小题,每空1分,共14分)
22.(7分)小强想测量一小石块的密度,可身边的器材只有:天平(含砝码)、烧杯、细线、水和小石块。
(1)将托盘天平放在 桌面上,调节天平使横梁平衡。在烧杯中放入适量的水,用细线拴住小石块,将小石块浸没水中,在水面达到的位置上做标记,用天平测出水、小石块和烧杯的总质量。
(2)在用天平测量过程中,在右盘从大到小加减砝码,当加到最小的砝码后,观察到指针静止在如图甲所示的位置,接下来的操作是 ,直至天平水平平衡。
(3)将小石块从水中取出,用天平测出剩余水和烧杯的总质量。向烧杯中加水到标记处,再用天平测出此时 。
(4)实验过程如图乙所示,小石块的质量 (用所测物理量的字母表示)。
(5)设水的密度为,则小石块体积的表达式: (用所测物理量的字母表示),小石块密度的表达式: (用所测物理量的字母表示)。
(6)如步骤(3)中取出小石块时带走了一些水,小强所测的小石块质量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小石块的真实质量。
【答案】(1)水平;(2)将游码向右移动;(3)水与烧杯的总质量;(4);(5) ;;(6)大于。
【解析】(1)托盘天平使用时,为保证测量结果准确,减小误差,应放在水平桌面上。
(2)在用天平测量过程中,在右盘从大到小加减砝码,当加到最小的砝码后,观察到指针静止在如图甲所示的位置,即指针指向分度盘的左端,则接下来的操作是向右移动游码,直至天平水平平衡。
(3)将小石块从水中取出,用天平测出剩余水和烧杯的总质量。向烧杯中加水到标记处,再用天平测出此时烧杯、水的总质量,可得再次加入的水的质量为
(4)依题意得,小石块的质量
(5)[1]小石块体积等于再次加入的水的体积,由得
[2]适量的密度
(6)如步骤(3)中取出小石块时带走了一些水,导致剩余的水的质量偏小,导致小强所测的小石块质量大于小石块的真实质量。
23.(7分)小芳学习了密度知识后,想利用天平和量筒测量家中一祖传金属块的密度。
(1)天平放在水平桌面上,将 移至标尺左端的零刻度线处,指针位置如图甲所示,接下来应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母直至指针指在分度盘中线处;
(2)测量金属块的质量,天平平衡时如图乙所示,金属块的质量为 g,将金属块轻轻放入盛有20mL水的量筒中,水面升高后位置如图丙所示,金属块的体积为 cm3,金属块的密度为 g/cm3;
(3)如表所示,该金属块最有可能是 材质;
金属 铜 钢 铝 铅 银
密度ρ(g/cm3) 8.9 7.9 2.7 11.3 10.5
(4)在测量过程中,若使用的砝码已生锈,所测金属块密度 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)游码;左;(2)27.4;10;2.74;(3)铝;(4)偏小。
【解析】(1)[1]天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母,使天平水平平衡。
[2]由图甲可知,指针偏向分度盘右侧,由右偏左调可知,应向左调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中线处。
(2)[1]由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应刻度值为2.4g,则金属块质量
m=20g+5g+2.4g=27.4g
[2]由图丙可知,量筒的分度值为2mL,金属块和水的总体积为30mL,则金属块的体积
V=30mL-20mL=10mL=10cm3
[3]金属块的密度
(3)查表可知,铝的密度为2.7g/cm3,这种金属块的密度接近铝的密度,所以这种金属块可能是铝。
(4)若使用的砝码已生锈,则砝码的质量比砝码的读数偏大,导致金属块的质量测量值偏小,由可知,金属块的密度偏小。
五、计算题(2小题,共17分)
24.(8分)一个空瓶的质量为300g,装满水后总质量为800g。已知。求:
(1)装满水后瓶中水的质量及此瓶的容积?
(2)向装满水的此瓶中缓慢放入质量为250g的金属球,金属球完全浸没在水中,待水不再溢出,擦干瓶外的水后测得瓶子总质量为950g,则金属球的密度为多少?
【答案】(1)500g,;(2)。
【解析】(1)装满水后瓶中水的质量
水的密度
由得瓶子的容积
(2)向装满水的此瓶中缓慢放入质量为250g的某种金属球,溢出水的质量
溢出水的体积
金属球的体积
金属球的密度。
答:(1)装满水后瓶中水的质量为500g,此瓶的容积为500cm3;(2)金属球的密度为2.5g/cm3。
25.(9分)小明为了帮妈妈判断一个金镯子是不是空心的,他想了一个办法,用天平、量筒和水测得如下数据。(已知ρ金=19.3×103kg/m3,ρ铅=11.3×103kg/m3)
金镯子的质量m/g 量筒内水的体积V水/mL 量筒内水和金镯子的总体积V总/mL
38.6 50 55
(1)通过计算判断该金镯子是空心的,还是实心的?
(2)若金镯子是空心的,则空心部分的体积是多大?
(3)若有人将金镯子的空心部分灌满铅,则整个掺铅的“金镯子”密度是多少g/cm3?
【答案】(1)空心的;(2)3cm3;(3)14.5g/cm3。
【解析】根据题意知道ρ金=19.3×103kg/m3=19.3g/cm3
ρ铅=11.3×103kg/m3=11.3g/cm3
(1)由知道,金镯子实心部分的体积
由表中数据知道,金镯子的体积V镯子=V总﹣V水=55mL﹣50mL=5mL=5cm3>2cm3
所以金镯子是空心的。
(2)金镯子空心部分的体积V空=V镯子﹣V实=5cm3﹣2cm3=3cm3
(3)将金镯子的空心部分注满铅后,铅的体积等于空心部分的体积,整个掺铅的“金镯子”的质量
m总=m镯子+m铅=38.6g+ρ铅V空=38.6g+11.3g/cm3×3cm3=72.5g
整个掺铅的“金镯子”密度是。
答:(1)金镯子是空心的;(2)空心部分的体积为3cm3;(3)整个掺铅的“金镯子”密度是14.5g/cm3。
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