人教版物理八年级上册《第6章 质量与密度》测试卷(解析版)

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名称 人教版物理八年级上册《第6章 质量与密度》测试卷(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2020-11-03 18:51:06

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《第6章 质量与密度》测试卷
一、选择题(本大题共8个小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,满分24分)
1.下列物体中质量约为2kg的是(  )
A.一个鸡蛋 B.一只老母鸡 C.一只大绵羊 D.一张课桌
2.用水银温度计测量热水温度时,温度计内水银液面慢慢升高,在“水银液面升高”的过程中,有关温度计内水银的物理量不变的是(  )
A.温度 B.体积 C.密度 D.质量
3.人体的密度跟水的密度差不多,那么初中生身体的体积最接近哪一个值?(  )
A.5m3 B.0.5m3 C.0.05m3 D.0.005m3
4.如图是荣获金奖的扬州玉器“八角素瓶”,玉器在加工过程中不发生变化的是(  )
A.质量 B.体积 C.密度 D.形状
5.关于密度公式ρ=,同学们有如下几种理解,其中正确的是(  )
A.质量越大,密度越大;体积越大,密度越小
B.密度是物质的特性,物质不同,密度不同
C.密度在数值上等于物质的质量和体积的比值
D.密度是物质的特性,大小不随温度、形状、状态的变化而变化
6.冬天,人们常把室外的自来水管包上一层保温材料,防止水管冻裂,水管被冻裂的主要原因是(  )
A.水管本身耐寒冷程度不够易破裂 B.水管里的水结成冰后,质量变大
C.水管里的水结成冰后,密度变大 D.水管里的水结成冰后,体积变大
7.“盐水选种”时需要用密度为1.1g/cm3的盐水,现配制了0.05m3的盐水,称得它的质量是60kg。这样的盐水(  )
A.符合要求 B.无法确定是否符合要求
C.不符合要求,需要加盐 D.不符合要求,需要加水
8.如图所示是水的密度随温度变化的关系图,由图中的关系不能得出的结论是(  )
A.水在4℃时密度最大
B.水在0~4℃,随着温度的降低,密度越来越小
C.水在4~8℃,随着温度的升高,密度越来越小
D.水凝固成冰时体积会变大
二、填空题(本大题共10个小题,每小题2分,满分20分)
9.(2分)世界上最大的鸟是鸵鸟,一枚驼鸟蛋约1.5kg,合   g;世界上最小的鸟是蜂鸟,一枚蜂鸟蛋约350mg,合   g。
10.(2分)民间魔术﹣﹣油锅捞钱的秘密是,锅上层是油,下层放的是和油相比,密度较   (选填“大”或“小”)、沸点较   (选填“高”或“低”)的液体。
11.(2分)炎热的夏季,人们往往喜欢喝冰镇啤酒。将瓶装啤酒放入冰柜,有时却忘记及时取出。当取出时发现玻璃瓶已被冻裂,这是因为啤酒在凝固的过程中,啤酒的质量   。密度   ,体积变大造成的。
12.(2分)体积为100cm3的冰块,全部熔化成水后,水的质量为   g,水的体积为   cm3.(冰密度为0.9×103kg/m3)
13.(2分)随着人民生活水平的提高,现在家庭新房都装有空调和暖气片。夏天空调出风口要尽可能安在房间的   (上/下)方,冬天暖气片通常安在房间的   (上/下)方。
14.(2分)在密度知识应用交流会上,同学们想知道一个质量是14.4kg的课桌的体积。于是找来和课桌相同材质的木料作样本,测得其质量是14.4g,体积为20cm3,则样本的密度为   g/cm3;课桌的体积为   m3。
15.(2分)水具有反常膨胀的特性,在0~4℃范围内它是热缩冷胀的,因而水在   ℃时密度最大。寒冷的冬天湖里的水总是首先从   (选填“水面”或“水底”)开始凝固。
16.(2分)小可为测量如图中酸奶的密度,先借助天平测量了一些数据并记录在下表中,则酸奶的密度为   kg/m3,然后观察了盒上标注的净含量,计算出酸奶的体积为   mL。
测量步骤 ①测整盒酸奶的质量 ②喝掉部分酸奶后,测质量 ③用纯净水将喝掉的酸奶补齐后,测质量
测量数据 238.7g 151.3g 227.3g
17.(2分)某合金材料制成的解冻板,无需用水用电即可快速解冻食品,这是利用了该材料   性强的物理属性;边长为0.1m的由上述材料制成的正方体合金块质量为3kg,该材料的密度ρ=   kg/m3。
18.(2分)国家标准打印纸为每包500张,小丽同学家里新买一包打印纸,她想练习刻度尺的使用,测出了打印纸的长和宽分别为29cm和21cm,总厚度为5cm,利用物理课上学过的累积法算出一张纸的厚度为   cm(外包装厚度忽略不计)。在测量过程中,她发现外包装上标着70g/m2.开始她以为这就是纸的密度,但后来经询问才知道,这是每张打印纸每平方米的质量是70g的意思。利用以上信息你帮小丽算出打印纸的密度为   g/cm3。
三、实验、探究题(本大题共4个小题,满分31分)
19.(10分)(1)图中量筒的分度值是   ,被测物体的体积是   cm3。
(2)用托盘天平测量物体的质量,当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图所示,则被测物体的质量为   g。
(3)学习质量时,小李同学对“物体的质量不随物态的变化而改变”产生质疑,请你利用冰设计一个实验,证明物体的质量与物态无关。
a.证明时,你选用测量物体质量的工具是:   。
b.简述你的证明方法:①   ;
②   ;
③   。
20.(8分)为了研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如下表所示。
实验 序号 蜡块 干松木
体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g
① 10 9 10 5
② 20 18 20 10
③ 30 27 30 15
④ 40 36 40 20
(1)在如图所示的方格纸中用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来。
(2)分析图表可知,由同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值   ;由不同物质组成的物体,其质量与体积的比值一般   。(以上两空均选填“相同”或“不同”)物理学中将质量与体积的比值定义为密度,初中物理中用“比值法”定义的物理量还有   (写一个即可)。
(3)本实验测量多组数据的目的是   。
21.(8分)小丽同学在“测量鸡蛋的密度”实验中,进行了以下操作:
(1)将天平放在   桌面上,在天平托盘中分别放入不吸水的纸,把游码移到零刻度线处,指针静止后的情形如图(甲)所示。要使横梁平衡,应将横梁上的平衡螺母向   (选填“左”或“右”)调,直至天平平衡。接着将鸡蛋放在天平的左盘,在右盘加减砝码、移动游码直到天平重新恢复平衡,所加砝码的质量和游码的位置如图(乙)所示,则被测鸡蛋的质量为   g。
(2)因可供选择的量筒口径较小,鸡蛋无法放入,小丽自制了一个溢水杯,采用如图(丙)所示的方法测量鸡蛋的体积,其具体做法是:先在溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平,把量筒放在溢水口下方,将鸡蛋慢慢放入水杯中,鸡蛋最终沉入水底,量筒收集完从溢水杯溢出的水后,示数如图(丙)所示。他所使用量筒的分度值为   cm3,在读取量筒中水的体积时,视线应与液面   (选填”相平”或“不相平”),鸡蛋的体积为   cm3。
(3)被测鸡蛋的密度为   g/cm3。
(4)若小丽用上述方法先测出鸡蛋的体积V,再取出溢水杯中的鸡蛋,放在天平的左盘,称出它的质量为m,然后利用ρ=计算出鸡蛋的密度。用种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会   。(选填“偏大”“偏小”或“一样”)。
22.(5分)某实验小组为测定某食用油的密度,进行了以下的实验操作:
(1)先测出空烧杯的质量:
把天平放在水平台上,正对称量标尺时,将游码移至标尺的零刻度线处,发现指针向左偏,为了使天平横梁平衡,应向   (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至天平横梁水平平衡;利用调好的天平称量空烧杯的质量,天平平衡时,如图所示,则空烧杯的质量m1=   g。
(2)继续完成实验操作步骤时,设计了以下两种实验方案:
方案一:向量筒内倒入适量的食用油,读出量筒内食用油的体积为V1,然后将量筒内的食用油全部倒入空烧杯中,称量出烧杯和油的总质量为m2,则食用油密度的表达式ρ=   。(均用字母表示)
方案二:向量筒内倒入适量的食用油,读出量筒内食用油的体积为V2,然后将量筒内食用油的一部分倒入空烧杯中,测出烧杯和油的总质量m3,读出量筒中剩下食用油的体积V3,则食用油密度的表达式ρ=   。(均用字母表示)
(3)在操作过程正确无误的情况下,两种实验方案中,方案一误差可能会更大一些;引起误差大的主要原因是   。
四、综合题(本大题共3个小题,满分25分)
23.(8分)有一瓶水果罐头,吃完后称得空瓶的质量是20g,装满水后称得质量是120g,倒干净后再装满酒精称得质量是105g,通过计算说明这种酒精是不是纯酒精?(纯酒精的密度为ρ酒精=0.8×103kg/m3)
24.(9分)为了判断一个小铁球是不是空心的,小明同学用天平、量筒和水测得如下数据:
铁球的质量m/g 量筒内水的体积V水/ml 量筒内水和铁球的总体积V总/ml
790 200 350
(1)通过计算判断该小铁球是空心的,还是实心的?
(2)若小铁球是空心的,则空心部分的体积是多大?
(3)若将小铁球的空心部分注满水,则整个铁球总质量是多大?(ρ铁=7.9×103kg/m3)
25.(8分)如图所示,端砚﹣﹣中国四大名砚,始于唐盛于宋,端砚的颜色以紫色为主调,古人将端砚的特点概括为“温润如玉,扣之无声,缩墨不腐”,这表明“无声”的端砚为上品。为了测定端砚的密度,小明用天平测出磨钮(研磨的器具,与砚材料相同)的质量为144.4 g,再把它放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量是46.9g。
(1)请你帮小明算出这种材料的密度是多少?
(2)若测得整个砚台的质量为159g,则该砚台所用材料的体积为多大?
《第6章 质量与密度》测试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8个小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,满分24分)
1.(3分)下列物体中质量约为2kg的是(  )
A.一个鸡蛋 B.一只老母鸡 C.一只大绵羊 D.一张课桌
【分析】首先要对选项中涉及的几个物体的质量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、一个鸡蛋的质量约50g,故A错误。
B、一只老母鸡的质量约2kg,符合实际,故B正确。
C、一只绵羊的质量约60kg,故C错误。
D、一张课桌的质量5kg,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查对生活中常见物体质量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,选出符合实际的选项即可。
2.(3分)用水银温度计测量热水温度时,温度计内水银液面慢慢升高,在“水银液面升高”的过程中,有关温度计内水银的物理量不变的是(  )
A.温度 B.体积 C.密度 D.质量
【分析】由质量的概念可知质量与物体的温度无关;密度是单位体积的质量,而物体的体积会由于温度发生变化,所以密度与温度有关。
【解答】解:在水银温度计示数上升的过程中,水银的体积在变大,质量是物体内所含物质的多少,由此可知,质量与物体的温度和体积无关,所以水银的质量不变,密度是单位体积某种物质的质量,虽然水银的质量不变,但由于水银的体积变大了,所以水银的密度减小了,故D正确,故ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查了对质量和密度概念以及特性的了解,注意密度是与物质的温度有关的。
3.(3分)人体的密度跟水的密度差不多,那么初中生身体的体积最接近哪一个值?(  )
A.5m3 B.0.5m3 C.0.05m3 D.0.005m3
【分析】首先估计出中学生的质量约为50kg,密度与水的密度差不多,再用公式ρ=算出中学生的体积。
【解答】解:中学生的质量约m=50kg,密度ρ=1.0×103kg/m3,
∵ρ=
∴中学生的体积:
V===0.05m3。
故选:C。
【点评】本题考查了体积的计算,会估测身边人和物的质量,并熟练应用密度的计算式及其变形公式是关键。
4.(3分)如图是荣获金奖的扬州玉器“八角素瓶”,玉器在加工过程中不发生变化的是(  )
A.质量 B.体积 C.密度 D.形状
【分析】密度是物质的一种特性,它只与物质的种类有关,与质量、体积等因素无关,不同的物质,密度一般是不相同的,同种物质的密度则是相同的。
【解答】解:玉器在加工的过程中,物质总量发生变化(减小),所以变化的是质量、重力和体积;而物质种类和状态没有变化,因此密度是不会改变的。只有C正确。
故选:C。
【点评】密度是物质的一种特性,与物质的质量、体积、大小、形状、空间位置无关。但与温度、状态有关。
5.(3分)关于密度公式ρ=,同学们有如下几种理解,其中正确的是(  )
A.质量越大,密度越大;体积越大,密度越小
B.密度是物质的特性,物质不同,密度不同
C.密度在数值上等于物质的质量和体积的比值
D.密度是物质的特性,大小不随温度、形状、状态的变化而变化
【分析】密度是物质的一种特性,其大小与物质的种类、温度、所处的状态有关,而与物体的质量和体积无关,但可以用ρ=计算物质的密度。
【解答】解:
A、在体积一定时,质量越大,密度越大;在质量一定时,体积越大,密度越小,故A错误;
B、密度是物质的特性,物质不同,密度一般不同,例如,酒精和煤油的密度相同,故B错误;
C、由ρ=可知,密度在数值上等于物质的质量和体积的比值,故C正确;
D、物体温度变化时,体积会变化,但质量不变,密度会变化,故D错误。
故选:C。
【点评】在分析各物理量的正反比关系时,一定要结合物理规律及生活实际,切不可脱离现实而一味分析其数学关系。
6.(3分)冬天,人们常把室外的自来水管包上一层保温材料,防止水管冻裂,水管被冻裂的主要原因是(  )
A.水管本身耐寒冷程度不够易破裂
B.水管里的水结成冰后,质量变大
C.水管里的水结成冰后,密度变大
D.水管里的水结成冰后,体积变大
【分析】水在凝固时,质量是不变的,但由于冰的密度比水小,因此体积会变大,所以会把水管冻裂。
【解答】解:寒冷的冬天温度较低,此时水会由于发生凝固现象而结冰,凝固前后质量不变,而冰的密度比水小,所以结冰后体积会变大,因此能够把水管冻裂;
故选:D。
【点评】解决此类问题的关键是知道凝固的现象,并且明白冰和水的密度不一样导致体积不一样,而质量是不变量。
7.(3分)“盐水选种”时需要用密度为1.1g/cm3的盐水,现配制了0.05m3的盐水,称得它的质量是60kg。这样的盐水(  )
A.符合要求 B.无法确定是否符合要求
C.不符合要求,需要加盐 D.不符合要求,需要加水
【分析】知道盐水的质量和体积,根据密度公式求出盐水的密度,与需要的盐水的密度比较,判断是否符合要求;如果盐水的密度大于1.1×103kg/m3,需要加水;如果盐水的密度小于1.1×103kg/m3,需要加盐;无论加盐还是加水,总是用总质量除以总体积。
【解答】解:设配制的盐水的密度为ρ,则盐水的密度:
ρ===1.2×103kg/m3=1.2g/cm3,
因为ρ<ρ0=1.2×103kg/m3,
所以配制的盐水不符合要求,盐水密度偏大,需要加水以减小密度;
故选:D。
【点评】本题考查了密度公式的应用,关键是分清改变液体密度时质量、体积、密度之间的关系,计算过程要注意单位的换算。
8.(3分)如图所示是水的密度随温度变化的关系图,由图中的关系不能得出的结论是(  )
A.水在4℃时密度最大
B.水在0~4℃,随着温度的降低,密度越来越小
C.水在4~8℃,随着温度的升高,密度越来越小
D.水凝固成冰时体积会变大
【分析】本题考查的是学生得看图分析能力,根据图象特点判断选项内容的对错。
【解答】解:首先确定图象信息,横坐标为温度,纵坐标为水的密度。
A、由图象易知,随着温度得升高,水得密度先增大后减小,当水得温度是4℃时,图象位于最高点,即此时水得密度最大,故A不合题意;
B、C、0~4℃时密度逐渐增大,4~8℃时密度逐渐减小,故B、C不合题意;
D、此图象描述的是水得密度随温度得变化特点,最低温度是0℃,并无法体现冰的密度特点,所以无法通过图象得出水凝固成冰后的体积变化,故D符合题意。
故选:D。
【点评】看图题注意从图象中得出有用信息,并结合题干信息得出结论。虽然D选项内容是正确的,但是根据图象信息是无法得出来的。
二、填空题(本大题共10个小题,每小题2分,满分20分)
9.(2分)世界上最大的鸟是鸵鸟,一枚驼鸟蛋约1.5kg,合 1500 g;世界上最小的鸟是蜂鸟,一枚蜂鸟蛋约350mg,合 0.35 g。
【分析】本题根据质量单位的进率进行换算。换算的步骤为:原来的数字、乘号、进率、后来的单位、最终结果。
【解答】解:
①∵1kg=103g,∴一枚驼鸟蛋约1.5kg=1.5×103g=1500g;
②∵1mg=10﹣3g,∴一枚蜂鸟蛋约350mg=350×10﹣3g=0.35g。
故答案为:1500;0.35。
【点评】本题考查了质量单位之间的换算关系,属于考试的基础知识题,注意科学记数法的表示方法和指数的运算。
10.(2分)民间魔术﹣﹣油锅捞钱的秘密是,锅上层是油,下层放的是和油相比,密度较 大 (选填“大”或“小”)、沸点较 低 (选填“高”或“低”)的液体。
【分析】不同的液态物质密度不同,密度小的物质通常在上面;不同液态物质的沸点也不相同,液体的沸点在同种条件下会远远小于油的沸点。
【解答】解:当把沸点低的液体和油放在一起时,油的密度小会漂在液体的上面,当对它们加热时,下层沸点低的液体沸腾时,油并未沸腾,温度相对较低,故不会对魔术师造成伤害。
故答案为:大;低。
【点评】此题需要结合沸腾条件进行分析解答,利用物理知识解决实际问题是中考的未来走向。
11.(2分)炎热的夏季,人们往往喜欢喝冰镇啤酒。将瓶装啤酒放入冰柜,有时却忘记及时取出。当取出时发现玻璃瓶已被冻裂,这是因为啤酒在凝固的过程中,啤酒的质量 不变 。密度 变小 ,体积变大造成的。
【分析】水由液态变为固态的冰时,质量不变,体积变大,从而密度发生变化。
【解答】解:
质量是物体本身的属性,与物体的状态无关,所以啤酒凝固结冰后质量不变。
啤酒凝固结冰时温度降低,体积变大。由密度的定义式ρ=可得,当m不变,体积V变大时,密度会变小。
故答案为:不变;变小。
【点评】解题的关键是掌握好基础知识,知道质量是物体的固有属性,与物态变化无关,应知道水的密度与温度的关系,会用密度公式解题。
12.(2分)体积为100cm3的冰块,全部熔化成水后,水的质量为 90 g,水的体积为 90 cm3.(冰密度为0.9×103kg/m3)
【分析】已知冰的体积和密度,求质量,利用密度的计算公式计算;冰和水的质量前后不变。
【解答】解:∵ρ=,
∴冰的质量m=ρV=0.9×103kg/m3×100×10﹣6m3=0.09kg=90g;
水的体积V水===0.09×10﹣3m3=0.09×10﹣3×106cm3=90cm3。
故答案为:90;90。
【点评】计算本题利用密度公式,计算过程中要注意单位换算,1kg=1000g,1cm3=10﹣6m3。
13.(2分)随着人民生活水平的提高,现在家庭新房都装有空调和暖气片。夏天空调出风口要尽可能安在房间的 上 (上/下)方,冬天暖气片通常安在房间的 下 (上/下)方。
【分析】冷空气的密度大,会向下运动,热空气密度较小,向上运动,冷热空气上下交流,导致室内温度的变化。
【解答】解:(1)夏天使用空调时,空调中吹出的是冷风,温度低,密度大,因此空调出风口要尽可能安在房间的上方,更利于室内空气的循环,降温效果更好。
(2)冬天使用空调时,空调中吹出的是热风,温度高,密度小,因此冬天暖气片通常安在房间的下方,将热空气吹到低处会上升,更利于室内空气的循环,升温效果更好。
故答案为:上;下。
【点评】本题以日常生活中常见的空调和暖气作为素材设计考题,体现了物理与社会生活的密切联系,是中考题目的热点形式。
14.(2分)在密度知识应用交流会上,同学们想知道一个质量是14.4kg的课桌的体积。于是找来和课桌相同材质的木料作样本,测得其质量是14.4g,体积为20cm3,则样本的密度为 0.72 g/cm3;课桌的体积为 0.02 m3。
【分析】根据ρ=计算样本的密度;
密度是物体的一种特性,课桌密度与样本密度相同,由此计算课桌的体积。
【解答】解:
样本的密度:
ρ===0.72g/cm3=0.72×103kg/m3;
样本与课桌材质相同,所以密度相同,
所以课桌的体积:
V′===0.02m3。
故答案为:0.72;0.02。
【点评】此题主要考查学生对密度的计算和密度及其特性的理解与掌握,计算时要注意单位统一。
15.(2分)水具有反常膨胀的特性,在0~4℃范围内它是热缩冷胀的,因而水在 4 ℃时密度最大。寒冷的冬天湖里的水总是首先从 水面 (选填“水面”或“水底”)开始凝固。
【分析】据水的反常膨胀的特点分析,同时结合密度的知识即可解决。
【解答】解:水具有反常膨胀的特性,即在0~4℃范围内它是热缩冷胀的,即在4℃时,体积最小,故在质量不变的情况下,此时水的密度最大;所以在冬天结冰的湖中,湖底的水的密度最大,其温度是4℃,越往上温度越低,故湖里的水总是首先从水面开始凝固。
故答案为:4;水面。
【点评】本题考查了学生对密度公式的掌握和运用,解题时注意:物质状态发生变化时体积也发生变化,多数物质从液态变为固态时体积变小,但水例外。
16.(2分)小可为测量如图中酸奶的密度,先借助天平测量了一些数据并记录在下表中,则酸奶的密度为 1.15×103 kg/m3,然后观察了盒上标注的净含量,计算出酸奶的体积为 200 mL。
测量步骤 ①测整盒酸奶的质量 ②喝掉部分酸奶后,测质量 ③用纯净水将喝掉的酸奶补齐后,测质量
测量数据 238.7g 151.3g 227.3g
【分析】整盒酸奶的质量减去喝掉部分酸奶后测得的质量即为喝掉酸奶的质量,用纯净水将喝掉的酸奶补齐后测得的质量减去喝掉部分酸奶后测得的质量即为所加水的质量,根据V=求出所加水的体积即为喝掉酸奶的体积,根据ρ=求出酸奶的密度,盒上标注的净含量即为酸奶的总质量,根据V=求出酸奶的体积。
【解答】解:
由步骤①②可得,喝掉酸奶的质量:
m=m1﹣m2=238.7g﹣151.3g=87.4g;
由步骤②③可得,所加水的质量:
m水=m3﹣m2=227.3g﹣151.3g=76g,
由ρ=可得,喝掉酸奶的体积:
V=V水===76cm3,
酸奶的密度:
ρ===1.15g/cm3=1.15×103kg/m3;
由盒上标注的净含量可知,盒中酸奶的总质量m总=230g,
则酸奶的总体积:
V总===200cm3=200mL。
故答案为:1.15×103;200。
【点评】本题考查了密度的计算和密度公式的应用,要注意喝掉酸奶和整盒酸奶的密度相等,同时注意单位的换算。
17.(2分)某合金材料制成的解冻板,无需用水用电即可快速解冻食品,这是利用了该材料 导热 性强的物理属性;边长为0.1m的由上述材料制成的正方体合金块质量为3kg,该材料的密度ρ= 3×103 kg/m3。
【分析】(1)根据题目中“某合金材料制成的解冻板,无需用水用电即可快速解冻食品”分析解答即可;
(2)知道正方体合金块的边长可求其体积,又知道合金块质量,利用ρ=求出该材料的密度。
【解答】解:(1)根据题目中“某合金材料制成的解冻板,无需用水用电即可快速解冻食品”可知,这是利用了该材料导热性强的物理属性;
(2)正方体合金块的体积:
V=(0.1m)3=1×10﹣3m3,
该材料的密度:
ρ===3×103kg/m3。
故答案为:导热;3×103。
【点评】本题考查了材料的物理属性和材料密度的计算,是一道基础题目。
18.(2分)国家标准打印纸为每包500张,小丽同学家里新买一包打印纸,她想练习刻度尺的使用,测出了打印纸的长和宽分别为29cm和21cm,总厚度为5cm,利用物理课上学过的累积法算出一张纸的厚度为 0.01 cm(外包装厚度忽略不计)。在测量过程中,她发现外包装上标着70g/m2.开始她以为这就是纸的密度,但后来经询问才知道,这是每张打印纸每平方米的质量是70g的意思。利用以上信息你帮小丽算出打印纸的密度为 0.7 g/cm3。
【分析】(1)知道这包纸的总厚度和张数,两者相除即为一张纸的厚度;
(2)知道每张纸的厚度可求1m3纸的体积,由70g/m2可知1m3纸的质量,利用密度公式求出纸的密度。
【解答】解:(1)由题意可得,一张纸的厚度:
h===0.01cm;
(2)一张面积为1m2的打印纸的体积:
V=Sh=1×104cm2×0.01cm=100cm3,
由70g/m2可知,一张面积为1m2纸的质量m=70g,
则打印纸的密度:
ρ===0.7g/cm3。
故答案为:0.01;0.7。
【点评】本题考查了密度的计算,理解70g/m2的含义是关键,同时注意单位的换算。
三、实验、探究题(本大题共4个小题,满分31分)
19.(10分)(1)图中量筒的分度值是 2mL ,被测物体的体积是 12 cm3。
(2)用托盘天平测量物体的质量,当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图所示,则被测物体的质量为 71.6 g。
(3)学习质量时,小李同学对“物体的质量不随物态的变化而改变”产生质疑,请你利用冰设计一个实验,证明物体的质量与物态无关。
a.证明时,你选用测量物体质量的工具是: 天平 。
b.简述你的证明方法:① 用天平测量烧杯和冰的质量为m1 ;
② 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 ;
③ 根据m1=m2,得出物体的质量与物态无关 。
【分析】(1)用量筒测量液体的体积时,明确每一个大格和每一个小格代表的示数;
(2)天平的测量结果=砝码的总质量+游码的示数,注意游码应读其左侧的刻度;
(3)a、质量的测量工具为天平;
b、要证明物体的质量与物态无关,根据控制变量法的思想,只改变物体的状态,判断质量的变化。
【解答】解:
(1)由图可知,量筒上40mL到50mL之间有5个小格,每一个小格是2mL,即分度值为2mL,
被测物体的体积为42mL﹣30mL=12mL=12cm3;
(2)使用天平称量物体时,物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度,且图示中标尺的分度值为0.2g。
则物体的质量为:m=50g+20g+1.6g=71.6g;
(3)质量的测量工具为天平;
(2)实验方法:①用天平测量烧杯和冰的总质量为m1;
②待杯中冰在室温下熔化后,用天平测量烧杯和水的总质量为m2;
③若m1=m2,则可证明物体的质量与物态无关。
故答案为:(1)2 mL; 12; (2)71.6;
(3)a.天平; b.①用天平测量烧杯和冰的总质量为m1;
②待杯中冰在室温下熔化后,用天平测量烧杯和水的总质量为m2;
③若m1=m2,则可证明物体的质量与物态无关。
【点评】物理中有很多的测量工具,刻度尺、秒表、电流表、电压表、天平、量筒、弹簧测力计、温度计等,任何一种工具,一定要注意零刻度,每一个大格和每一个小格各代表多少。刻度尺需要估读,其他的测量工具不需要估读,读出最接近的数值。
20.(8分)为了研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如下表所示。
实验 序号 蜡块 干松木
体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g
① 10 9 10 5
② 20 18 20 10
③ 30 27 30 15
④ 40 36 40 20
(1)在如图所示的方格纸中用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来。
(2)分析图表可知,由同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值 相同 ;由不同物质组成的物体,其质量与体积的比值一般 不同 。(以上两空均选填“相同”或“不同”)物理学中将质量与体积的比值定义为密度,初中物理中用“比值法”定义的物理量还有 速度 (写一个即可)。
(3)本实验测量多组数据的目的是 使实验结论更具有可靠性和普遍性 。
【分析】(1)由表中数据,根据描点法作图;
(2)分析图表可知,由同种物质组成的不同物体,质量随体积变化的关系为过原点的直线,据此分析;
单位时间通过的路程叫速度;
(3)为使实验结论更具有可靠性和普遍性要多次测量。
【解答】解:
(1)根据表中数据,在坐标系中找出对应的点,然后连线,如下所示:(红色与蓝色分别表示蜡块和干松木的质量随体积变化的情况):
(2)分析图表可知,由同种物质组成的不同物体,质量随体积变化的关系为过原点的直线,故其质量与体积的比值相同;
由不同物质组成的物体,其质量与体积的比值一般不同;
物理学中将质量与体积的比值定义为密度,初中物理中用“比值法”定义的物理量还有速度;
(3)本实验测量多组数据的目的是使实验结论更具有可靠性和普遍性。
故答案为:(1)如上图所示;
(2)相同;不同;速度;
(3)使实验结论更具有可靠性和普遍性。
【点评】本题研究物质的某种物理属性,考查描点法作图、数据分析及归纳法的运用。
21.(8分)小丽同学在“测量鸡蛋的密度”实验中,进行了以下操作:
(1)将天平放在 水平 桌面上,在天平托盘中分别放入不吸水的纸,把游码移到零刻度线处,指针静止后的情形如图(甲)所示。要使横梁平衡,应将横梁上的平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调,直至天平平衡。接着将鸡蛋放在天平的左盘,在右盘加减砝码、移动游码直到天平重新恢复平衡,所加砝码的质量和游码的位置如图(乙)所示,则被测鸡蛋的质量为 42 g。
(2)因可供选择的量筒口径较小,鸡蛋无法放入,小丽自制了一个溢水杯,采用如图(丙)所示的方法测量鸡蛋的体积,其具体做法是:先在溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平,把量筒放在溢水口下方,将鸡蛋慢慢放入水杯中,鸡蛋最终沉入水底,量筒收集完从溢水杯溢出的水后,示数如图(丙)所示。他所使用量筒的分度值为 2 cm3,在读取量筒中水的体积时,视线应与液面 相平 (选填”相平”或“不相平”),鸡蛋的体积为 40 cm3。
(3)被测鸡蛋的密度为 1.05 g/cm3。
(4)若小丽用上述方法先测出鸡蛋的体积V,再取出溢水杯中的鸡蛋,放在天平的左盘,称出它的质量为m,然后利用ρ=计算出鸡蛋的密度。用种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会 偏大 。(选填“偏大”“偏小”或“一样”)。
【分析】(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻线处。当指针恰好指在分度盘的中央或左右摆动幅度相同时,表示横梁平衡;指针向左偏,平衡螺母向右调;指针向右偏,平衡螺母向左调;
观察标尺上的分度值,物体的质量=砝码的质量+游码的读数;
(2)用量筒量取液体时,量筒要放平,读数时视线应与凹液面的最低处相平;因为鸡蛋沉底,所以鸡蛋的体积等于鸡蛋排水的体积;
(3)利用密度公式可求得鸡蛋的密度;
(4)先测出物体的体积,再用天平测其质量,这样物体上会沾有水,使得质量的测量值偏大,再根据密度公式得出密度的测量值偏大还是偏小。
【解答】解:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻线处,调节天平横梁平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,说明左盘较重,应当将横梁上的平衡螺母向右调节,直至平衡。
图乙中天平标尺的分度值为0.2g,盐水和烧杯的总质量为20g+20g+2g=42g;
(2)如图丙所示的量筒分度值为2cm3,量筒读数,视线应该与量筒内凹液面的底部相平,由图丙所示量筒可知,鸡蛋排开水的体积V排=40cm3,
因为鸡蛋沉底,所以鸡蛋的体积V=V排=40cm3,
(3)鸡蛋的密度ρ===1.05g/cm3,
(4)若先测出鸡蛋的体积V,再用天平测其质量,这样鸡蛋上会沾有水,使得鸡蛋质量的测量值偏大,由密度公式ρ=可知,密度的测量值偏大。
故答案为:(1)水平;右;42;(2)2;相平;40;(3)1.05;(4)偏大。
【点评】此题主要考查的是学生对天平和量筒的读数、密度计算公式、误差分析和实验步骤的设计等知识的理解和掌握,难易程度适中。
22.(5分)某实验小组为测定某食用油的密度,进行了以下的实验操作:
(1)先测出空烧杯的质量:
把天平放在水平台上,正对称量标尺时,将游码移至标尺的零刻度线处,发现指针向左偏,为了使天平横梁平衡,应向 右 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至天平横梁水平平衡;利用调好的天平称量空烧杯的质量,天平平衡时,如图所示,则空烧杯的质量m1= 152 g。
(2)继续完成实验操作步骤时,设计了以下两种实验方案:
方案一:向量筒内倒入适量的食用油,读出量筒内食用油的体积为V1,然后将量筒内的食用油全部倒入空烧杯中,称量出烧杯和油的总质量为m2,则食用油密度的表达式ρ=  。(均用字母表示)
方案二:向量筒内倒入适量的食用油,读出量筒内食用油的体积为V2,然后将量筒内食用油的一部分倒入空烧杯中,测出烧杯和油的总质量m3,读出量筒中剩下食用油的体积V3,则食用油密度的表达式ρ=  。(均用字母表示)
(3)在操作过程正确无误的情况下,两种实验方案中,方案一误差可能会更大一些;引起误差大的主要原因是 有油粘在量筒内壁上测得的质量比真实值偏小 。
【分析】(1)在调节天平横梁平衡时,指针偏向左侧,左端下沉,右端上翘,平衡螺母向上翘的方向移动。
天平读数规则:盘中砝码总质量加法游码在标尺上对应的刻度值,注意天平的分度值是0.2g;
(2)根据食用油和烧杯的总质量以及空烧杯的质量求出食用油的质量,利用密度公式即可求出食用油的密度表达式;
根据量筒内前后两次体积可求出倒入烧杯内食用油的体积;利用食用油和烧杯的总质量以及空烧杯的质量求出烧杯内食用油的质量,最后根据密度公式即可表示出食用油的密度表达式;
(3)方案一量筒内的食用油不可能全部倒入烧杯中,会沾在量筒壁上,使质量测量值大于倒入烧杯中食用油的质量。
【解答】解:(1)当调节天平横梁平衡时,将游码移至横梁标尺左端零刻度线处,发现指针停在分度盘的左侧,左端下沉,右端上翘,要使平衡螺母向右移动。
空烧杯的质量m1=100g+50g+2g=152g;
(2)方案一:已知烧杯和食用油的总质量m2,空烧杯的质量m1,则量筒内油的质量为m2﹣m1;
又因为量筒内食用油的体积为V1,所以食用油密度的表达式是:ρ=;
方案二:已知烧杯和食用油的总质量m3,空烧杯的质量m1,则烧杯内油的质量为m3﹣m1;
烧杯内食用油的体积:V2﹣V3,故食用油密度的表达式是:ρ=;
(3)方案一量筒内的食用油不可能全部倒入烧杯中,会粘在量筒壁上,使质量测量值大于倒入烧杯中食用油的质量,测得的质量比真实值偏小。
故答案为:(1)右;152;(2);;(3)有油粘在量筒内壁上测得的质量比真实值偏小。
【点评】同样测量液体的密度,本题同时给出了两种方案,让学生分析辨别,提高了学生的思考能力,锻炼了学生思维能力。是一道好题。
四、综合题(本大题共3个小题,满分25分)
23.(8分)有一瓶水果罐头,吃完后称得空瓶的质量是20g,装满水后称得质量是120g,倒干净后再装满酒精称得质量是105g,通过计算说明这种酒精是不是纯酒精?(纯酒精的密度为ρ酒精=0.8×103kg/m3)
【分析】瓶子装满水后水的质量等于装满水后的总质量减去空瓶的质量;利用V=求水的体积,即瓶子的容积;
瓶子装满酒精后酒精的质量等于装满酒精后的总质量减去空瓶的质量,酒精的体积等于瓶子的容积,利用密度公式计算出酒精的密度,与纯酒精的密度比较得出答案。
【解答】解:
瓶子装满水后水的质量:
m水=120g﹣20g=100g,
由ρ=可得水的体积,即瓶子的容积:
V=V水===100cm3,
瓶子装满酒精后酒精的质量:
m酒精=105g﹣20g=85g,
酒精的体积:
V酒精=V=100cm3,
酒精的密度:
ρ酒精===0.85g/cm3=0.85×103kg/m3。
因为纯酒精的密度为0.8×103kg/m3,所以这种酒精不是纯酒精。
答:这种酒精不是纯酒精。
【点评】本考查了密度公式及其变形公式的应用,关于瓶子的题目,关键点在于同一个瓶子不管装满什么液体,液体的体积都是相同的。
24.(9分)为了判断一个小铁球是不是空心的,小明同学用天平、量筒和水测得如下数据:
铁球的质量m/g 量筒内水的体积V水/ml 量筒内水和铁球的总体积V总/ml
790 200 350
(1)通过计算判断该小铁球是空心的,还是实心的?
(2)若小铁球是空心的,则空心部分的体积是多大?
(3)若将小铁球的空心部分注满水,则整个铁球总质量是多大?(ρ铁=7.9×103kg/m3)
【分析】(1)根据铁的质量和密度求出其体积,然后与实际体积(350﹣200)ml比较,如果等于其实际体积则为实心,如果大于其实际体积则为空心。
(2)用实际体积减去实心体积即为空心部分的体积。
(3)根据已经求出的空心部分的体积,利用密度公式变形m=ρV可求出水的质量,再加上铁的质量即为总质量。
【解答】解:(1)由ρ= 得V实心铁===100cm3,
而由表中数据可知V实际=350ml﹣200ml=150ml=150cm3,
因为V实际=150ml>V实心铁.所以该小铁球是空心的。
答:通过计算可知该小铁球是空心的;
(2)V空=V实际﹣V实心铁=150cm3﹣100cm3=50cm3;
答:空心部分的体积是50cm3;
(3)由ρ= 得m水=ρ水V空=1g/cm3×50cm3=50g,
m总=m水+m铁=50g+790g=840g。
答:整个铁球总质量是840g。
【点评】本题考查空心部分体积和铁球质量的计算,关键是公式及其变形的灵活运用;判断物体是否为空心,解决问题的方法很多,但实质上都是根据密度定义式,比较实际物体与实心物体的质量,体积或密度之间是否存在差异,即,比较质量法、比较体积法和比较密度法,如果存在差异,则实际的物体为空心物体,此题运用的是比较体积法,(3)题中注意题目隐含的条件:空心部分的体积即为注满水后水的体积,解题过程中要注意单位的统一。
25.(8分)如图所示,端砚﹣﹣中国四大名砚,始于唐盛于宋,端砚的颜色以紫色为主调,古人将端砚的特点概括为“温润如玉,扣之无声,缩墨不腐”,这表明“无声”的端砚为上品。为了测定端砚的密度,小明用天平测出磨钮(研磨的器具,与砚材料相同)的质量为144.4 g,再把它放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量是46.9g。
(1)请你帮小明算出这种材料的密度是多少?
(2)若测得整个砚台的质量为159g,则该砚台所用材料的体积为多大?
【分析】(1)首先计算把磨钮放入装满水的溢水杯中溢出水的体积,水的体积就是磨钮的体积,然后用密度公式计算出磨钮的密度就是磨钮的材料密度;
(2)利用密度公式的变形公式求出整个砚台所用的材料体积。
【解答】解:(1)由ρ=可得,磨钮的体积:
V磨钮=V排===46.9cm3,
由题知,磨钮与砚材料的密度相同,
则这种材料的密度:
ρ==≈3g/cm3;
(2)该砚台的体积为:
V砚台===53cm3。
答:(1)这种材料的密度是3g/cm3;
(2)该砚台的体积为53cm3。
【点评】这是一道密度计算题目,解题的关键是要知道两点:一是磨钮体积和溢出水的体积相等;二是磨钮密度砚台的材料密度相等。