第6章《物质的物理属性》(高频易错点+江苏省历年真题40题)---2023-2024学年苏科版物理八年级下册
2024-05-29
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2份
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62页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第六章 物质的物理属性 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.17 MB |
| 发布时间 | 2024-05-29 |
| 更新时间 | 2024-05-29 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45463086.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023-2024学年苏科版物理八年级下册期末真题培优易错知识精讲练
第6章《物质的物理属性》(40题)
(高频易错点+历年真题)
知识点01:质量
定义理解:质量是物体所含物质的多少,它是物体的一个基本属性,不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。但学生容易将其与物体的重量混淆,误以为重量改变则质量改变。
单位换算:质量的国际单位是千克(kg),但在实际生活中,我们还经常用到克(g)、毫克(mg)等单位。学生需要掌握这些单位之间的换算关系,如1kg=1000g,1g=1000mg等。
质量测量:常用的质量测量工具有托盘天平、台秤、电子秤等。学生需要了解这些工具的使用方法,并注意其测量范围和精度。
知识点02:密度
定义理解:密度是单位体积的某种物质的质量,它是物质的一种物理属性。 学生容易将其与质量混淆,误以为密度越大质量越大。
公式应用:密度的计算公式为ρ=m/V,其中ρ代表密度,m代表质量,V代表体积。学生需要掌握这个公式的应用,并能够根据已知条件进行计算。
单位换算:密度的单位有千克每立方米(kg/m³)、克每立方厘米(g/cm³)等,学生需要了解这些单位之间的换算关系。
一.选择题(共10小题)
1.(2023春•惠山区期末)如图所示为一种新型材料——“透明铝”,用透明铝替代军用防弹玻璃的外层玻璃部分,防弹玻璃的防弹性能大大提升,说明这种新型材料( )
A.导电性好 B.透光性差 C.硬度大 D.导热性好
2.(2023春•无锡期末)下列关于质量的说法正确的是( )
A.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
B.铁块熔化成铁水质量不变
C.1千克铁比1千克的花质量大
D.用粉笔在黑板上写字,手中粉笔体积变小了,但质量不变
3.(2020春•吴江区期末)感受身边的物理:质量为6g的物体最可能是( )
A.一只母鸡 B.一头大象 C.一元硬币 D.一只蚊子
4.(2022春•镇江期末)图a所示的杯中已装有20cm3的某种液体,打开龙头,向杯中继续注入该液体,杯中液体和杯子的总质量m总与从龙头中流出液体体积V的关系如图b所示。则下列说法正确的是( )
A.液体的密度1g/cm3
B.空杯子的质量为64g
C.此杯子的容积为200mL
D.此杯最多可装180g该液体
5.(2023春•淮安区期末)射箭运动员使用的弓,其制造材料主要利用的物理属性是( )
A.导电性 B.弹性 C.导热性 D.磁性
6.(2023秋•惠山区校级期末)关于密度,下列说法正确的是( )
A.密度与物体所处的状态和温度无关
B.密度是物质的特性,与物体的质量和体积无关
C.将一杯水等分成两杯,则每个杯中水的密度都为原来的一半
D.根据ρ=,可知ρ与m成正比,ρ与V成反比
7.(2023春•溧水区期末)如图所示,两个完全相同的圆柱形玻璃容器,分别装有质量相等的两种液体,液体密度分别是ρ甲和ρ乙,图中关于两种液体的密度图像正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2023秋•启东市期末)下列有关密度的说法错误的是( )
A.铜的密度比铝的密度大,表示铜的质量大于铝的质量
B.同种物质密度可以不同,如将一杯水冻成冰,密度改变
C.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度不变
D.一钢瓶中充满氧气,当用掉一半后,钢瓶中氧气的体积不变,密度变小
9.(2023秋•崇川区期末)如图所示,规格相同的烧杯内装有不同的液体,放到已调好平衡的天平上,天平仍保持平衡,下列说法中正确的是( )
A.甲杯内的液体质量较大
B.乙杯内的液体质量较大
C.甲杯内的液体密度较大
D.甲杯内的液体密度较小
10.(2023秋•南通期末)浙江大学的科学家们研制出了一种超轻材料,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅为0.16mg/cm3,约是空气密度的八分之一,如果用“全碳气凝胶”做一尊仿真人的雕像,那么其质量最接近于( )
A.一元硬币 B.一个鸡蛋 C.一个苹果 D.一张课桌
二.填空题(共10小题)
11.(2023春•姜堰区期末)现有由同种材料制成的AB两个金属球,其中有一个是实心的,它们的质量分别是280g、64g,体积分别是50cm3、8cm3.则实心球是 球,密度为 g/cm3,空心球的空心部分体积是 cm3。
12.(2022春•高新区校级期末)甲、乙两个物体,它们的密度之比是3:1,质量之比是5:2,甲、乙两物体体积之比是 ,如果将甲截去一半,乙截去四分之一,剩下部分密度的比是 。
13.(2023春•海州区期末)一瓶装满豆油的油瓶上标有“5L”字样,5L指的是油的体积,相当于 m3,若豆油的密度为0.92×103kg/m3,则瓶底豆油的质量为 kg,如果用这个瓶子装水, 装得下同样质量的水(填“能”或“不能”)。
14.(2022春•昆山市期末)甲、乙两个物体,它们的密度之比是3:1,体积之比是2:5,甲、乙两物体质量之比是 。如果甲截去一半,乙截去四分之一,剩下部分密度的比是 。
15.(2023春•亭湖区校级期末)小华带了一瓶矿泉水进入考场,这瓶矿泉水的质量约400 (填上适当的单位);若把这瓶矿泉水从地球带到月球上时,它的质量 ;将这瓶水喝一部分,剩余水的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.(2023春•仪征市期末)在一架已经调节平衡的托盘天平的两个托盘里,分别放入边长比为1:2的A、B两个实心正方体,天平仍然保持平衡。则可知mA:mB= ,ρA:ρB= 。
17.(2023秋•兴化市期末)华为科技公司研发出一种新型的可折叠钻石玻璃,可以用来制造超轻的屏幕,由于其 小,使同等体积的手机质量更小,同时能保持良好散热,导热性好。价格一般比普通玻璃贵,但可以带来10倍的耐磨耐摔性能,说明其 大。(均填物质的物理属性)
18.(2023春•高港区期末)用一个2.5L的瓶子装满食用调和油,油的质量为2kg,由此可知这种油的密度约为 kg/m3;油用完后,若用此空瓶来装水,则最多可装水的质量为 。
19.(2023秋•兴化市期末)农业上需用密度为1.1×103kg/m3的盐水选种,现配制300cm3的盐水,称得其质量为303g,所配制盐水的密度为 kg/m3;如果要符合选种所需要求,需向盐水中加盐的质量为 g。(已知食盐的密度,不考虑食盐溶解所产生的体积变化)
20.(2022秋•吴中区期末)质量为158g的空心球,浸没在装满水的烧杯中,溢出水30g,则空心球的总体积是 ,如其空心部分注满水后测得的质量为168g,则空心部分的体积是 。若把空心球压成实心球,其密度是 kg/m3。
三.实验探究题(共8小题)
21.(2022春•江阴市期末)小红发现奶奶家的盐蛋咸味适中恰到好处,猜想可能和盐水的密度有关,她和小美共同测量了奶奶家用来腌制盐蛋的盐水密度。
(1)将天平放在 台上,游码移到标尺左端零刻度线处,观察到指针偏转如图A所示,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡。
(2)调节天平平衡后,进行以下实验操作:
①测量空烧杯的质量m0,天平平衡时,砝码及游码位置如图B所示,m0= g。
②向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m1为55.0g,然后将盐水全部倒入量筒,如图C所示,读出体积V= mL。
③算出盐水的密度ρ= kg/m3。
(3)小红指出:以上测量过程中,所测得盐水的密度比实际 (“偏大”或“偏小”),于是她与小美利用电子秤再次测量该盐水密度,进行了以下实验操作:
①取密度为8g/cm3的合金块,用电子秤测得其质量为80.0g(图甲);
②将合金块放入溢水杯中后向溢水杯中注满盐水,得杯、盐水、合金块的总质量为100.0g(图乙);
③取出合金块向溢水杯中补满盐水,测得杯和盐水的总质量为31.0g(图丙)。根据以上数据,计算出盐水的密度ρ= g/cm3。
22.(2023秋•靖江市期末)如图所示,是测量小石块密度的实验示意图。
(1)将天平放在水平的桌面上,游码移至标尺零刻度线处,图甲是指针静止时的位置,为使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (左/右)调节。
(2)用调节好的天平测量小石块的质量,图乙是天平平衡时右盘所加砝码和游码的位置,则小石块的质量m1为 g。
(3)由于小石块的体积太大,放不进量筒,小明设计了下列两种方案测量小石块的体积。
方案一:
①如图丙所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,加入适量的水,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置。
②从水中取出小石块,用天平测出烧杯和水的总质量为152.4g。
③向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量为165.2g。
方案二:
①向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2。
②如图丙所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置。
③将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3。
问题:
①方案一测得小石块的密度ρ石= kg/m3;
②方案二测得小石块密度的表达式为ρ石= (用m1、m2、m3和ρ水表示);
③这两种方案中,哪一种方案测得的小石块密度更精确? 。
23.(2023春•海州区期末)用天平和量筒测量食用油的密度:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端的“0”刻度线处,静止时指针偏向分度盘的右侧,调节 使指针对准分度盘中央刻度线。
(2)进行下列实验操作:
A.如图甲所示,将食用油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和食用油的总质量m1= g;
B.将烧杯中食用油倒入量筒中,测出这部分食用油的体积V= mL,如图乙所示:
C.用天平测量倒出食用油后的烧杯质量m2如图丙所示。
(3)计算出这种食用油的密度是 g/cm3。
(4)若进行上述B步骤时,烧杯中的食用油没有倒尽,有较多残留,则对食用油密度的测量结果 (选填“有”或“无”)影响。
24.(2023秋•姜堰区期末)在探究质量与体积的关系时,小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验
(1)图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景,他的错误是 。
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图象,如图乙所示。
①分析图象可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值 (选填“相同”或“不同”),物理学中将 与 的比值定义为密度。
②塑料和液体相比塑料的密度 (选填“更大”“相同”或“更小”)。
25.(2023秋•南通期末)小明用天平、烧杯及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在 桌面上,把游码拨至标尺 ,横梁稳定时指针偏向分度盘的左侧,应将平衡螺母往 调。
(2)测鹅卵石的质量天平平衡时,右盘砝码及游码位置如图甲,则鹅卵石的质量m1= g。
(3)把鹅卵石放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M(图乙),用天平测出烧杯、水和鹅卵石的总质量为m2=122g。
(4)将鹅卵石从水中取出,再往烧杯中缓慢加水至记号M(图丙),用天平测出烧杯和水的总质量为m3=90g。
(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为ρ= g/cm3。
(6)若在进行测量步骤(4)时,从水中取出鹅卵石时有部分水沾在表面,测得鹅卵石的密度为ρ′,则ρ′ ρ(选填“>”、“=”或“<”)。
26.(2023秋•兴化市期末)小华和小明同学想测量一块不规则合金块的密度。请把以下空格补充完整。
(1)将天平放在水平桌面上,如图甲所示,接下的正确操作是 ;
(2)调节好天平水平平衡后,小华将合金块放在左盘,在右盘加减砝码,当将最小为5g的砝码放入右盘时,分度盘指针如图乙所示,接下的正确操作是 ,使天平再次水平平衡,砝码和游码如图丙所示;
(3)小华在量筒中倒入体积为的适量水,发现合金块放不进量筒,改用如图丁所示的方法测合金块的体积:
a、用调节好的天平称出①中烧杯和水的质量m1;
b、将合金块轻轻放入烧杯内,标记下此时水面的位置并称出②中烧杯、水和合金块的质量为m2;
c、将合金块取出后,将量筒中倒出部分水加水至烧杯标记处,量筒中剩余水的体积为V2,如丁图所示,称出此时③中烧杯和水的质量为m3;
小明根据以上步骤,快速写出了合金块体积为V合金=V1﹣V2,并根据这个体积计算出合金块的密度为 kg/m3,由于步骤c中取出合金块时合金块上沾有水,小明的结果会导致后面计算出的合金块密度 (偏大/偏小/不变);
(4)小华没有利用量筒提供的数据写出了合金块的密度表达式为 (用上面的字母表示,合金块的质量用m合金表示,水的密度用ρ水表示)。此实验中合金块拿出后带走了部分水,此过程对小华的实验结果 (有/无)影响。
27.(2023春•启东市期末)课外兴趣小组的同学想自制液体密度的测量工具。
(1)小组A:利用图甲所示装置,将被测液体倒入小塑料桶至标记处,用量程为5N的弹簧测力计称出液体和小桶的总重力,即可得知被测液体的密度。图乙是已经标注好的一些数据,根据数据可知小桶的重力为 N,被测量液体的体积为 cm3。
(2)小组B:利用弹簧测力计、金属块、细线、纸、笔以及水和煤油等器材,将弹簧测力计改装成一支密度计。步骤如下:
①将金属块挂在弹簧测力计下,读出测力计示数为F1;
②将金属块浸没在水中,如图丙所示,金属块静止时弹簧测力计示数为F2;
③将金属块 在待测液体中,金属块静止时弹簧测力计示数为F3,则待测液体的密度为 (用字母表示)。
(3)小组C:利用家里的吸管和细铜丝自制了密度计,操作如下:
①将适量细铜丝塞入吸管下部;
②将制作好的吸管轻轻放入水中,发现吸管倾倒在水中,应做 调整,直至吸管能 .在水面处做上标记(如图丁所示),并标上刻度值为)1g/cm3;
③用刻度尺测出标记到吸管底部的距离为H,按0.1g/cm3的分度值刻画刻度及标上对应刻度值,0.8g/cm3的刻度线距离底部的距离为 H。有小组成员提出:用即将用完的水笔笔芯(如图戊)作为密度计,直接按上面②③步进行刻度划分。请你判断所标刻度是否准确,并写出原
因: 。
28.(2023春•海安市期末)某同学用托盘天平和量筒测量液体密度。
(1)把天平放在水平桌面上,并将游码移到标尺左端 处,发现指针偏向中央刻度线的右侧,此时应向 (选填“左”或“右”)调节 ,使天平平衡。
(2)小明使用调好的天平测量烧杯与盐水的总质量,如图甲所示,其质量为 g。
(3)将烧杯中盐水一部分倒入量筒中,量筒中液面位置如图乙所示,用天平测量烧杯与剩余盐水的总质量为38g,则盐水的密度为 g/cm3。
(4)实验完成后,小明发现50g的砝码上沾了油污,则测量出的盐水密度的结果 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)小明用一只如图丙所示的厚底薄壁圆柱状玻璃筒来进行实验,圆筒底面积为S,底厚为d,筒壁厚度忽略不计,在筒壁外侧沿竖直方向向上标有显示高度的刻度。
①小明先使圆筒开口向上直立漂浮于水面,通过不断向筒内缓慢注水, (选填“能”或“不能”)实现处于竖直漂浮状态的圆筒内外水面相平。
②小明使圆筒直立漂浮于水面后,在圆筒内缓慢注入少量某种未知液体,记录下此时筒内液面和筒外水面在筒外壁上的刻度值h1、h2(如图丁所示),再分批添加液体,记录多组h1、h2数据,作出h1﹣h2图像(如图戊所示)。则玻璃筒的重力为 ,该液体的密度为 。(用题中的物理量a、b、c、ρ水、S表示)
四.计算题(共7小题)
29.(2023秋•靖江市期末)有一只质量为100g的杯子,装一定量水,水与杯子的总质量为190g。把水杯放进冰箱,水全部凝固成冰后,冰面正好与杯口相平,已知ρ冰=0.9g/cm3。求:
(1)杯子容积为多少?
(2)当冰全部熔化后,要使水面正好与杯口相平,需要向杯中加入质量多少的水?
30.(2023秋•启东市期末)生活中常使用医用酒精进行消毒。医用酒精是由无水酒精和水组成的。小刚在药店买的一瓶浓度为80%、体积为500mL的医用酒精,酒精浓度指无水酒精的体积在医用酒精总体积中所占的百分比,即每100mL医用酒精中所含无水酒精的毫升数(无水酒精的密度为0.8g/cm3,水的密度为1.0g/cm3),求:
(1)这瓶医用酒精中含有无水酒精的质量;
(2)这瓶医用酒精中含有水的质量;
(3)这瓶医用酒精的密度。
31.(2023秋•姜堰区期末)我们平时喝的瓶装矿泉水空瓶50g,装水后总重550g,则:
(1)矿泉水瓶的容积是多少?
(2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,装满后至少能装多少g的酱油?(ρ矿泉水=1.0×103kg/m3,ρ酱油=1.1×103kg/m3)
32.(2023秋•通州区期末)一酒瓶的最大容量为450mL,将一体积为550cm3的冰块熔化成水后倒入空酒瓶中刚好能装满。已知ρ酒=0.9×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3。
(1)求酒瓶最多能装酒的质量;
(2)判断冰块是空心还是实心,若是空心,求出空心部分的体积。
33.(2023秋•海安市期末)质量为400g的空瓶,盛满水后的总质量为1900g,盛满盐水后的总质量为2.05kg。已知水的密度为1.0g/cm3,求:
(1)该瓶的容积V;
(2)盐水的密度ρ。
34.(2022秋•吴江区期末)如图甲所示,底面积为50cm2、高为60cm的平底圆柱形容器A和一质量为3kg、底面积为25cm2的实心金属圆柱体B置于水平桌面上(容器厚度忽略不计),当给容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系m﹣V图像如图乙所示;当容器里面盛有20cm深的某液体时,将实心金属圆柱体B竖直放入容器A中,待液体静止后,圆柱体B上表面露出液面高度为10cm(此过程无液体溢出)。求:
(1)该液体的密度;
(2)A容器盛满此液体的总质量;
(3)实心金属圆柱体B的密度。
35.(2023秋•兴化市期末)某品牌自行车的质量为34.2kg,其中橡胶占总体积的,其余部分为钢材,已知自行车所用钢材的质量为31.6kg,已知,求:
(1)自行车所用钢材的体积是多少?
(2)自行车所用橡胶的质量是多少?
(3)橡胶的密度是多少?
五.综合能力题(共1小题)
36.(2022春•仪征市期末)阅读短文,回答问题。
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。例如,有些图书所用的纸张克重为
60g。实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的:由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无需测算其单位体积的质量,只需知道它单位面积的质量即可。单位面积的质量又叫做物质的“面密度”。
国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。其中A1纸张尺寸是841mm×594mm,A2纸张尺寸是594mm×420mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫做物质的“线密度”。
(1)有些图书所用的纸张克重为60g,其“面密度”记作 。
A.60g
B.60g/m2
C.60g•m2
D.60g/m3
(2)同种材质做成的等厚纸张,A1的“面密度” A2的“面密度”。
(3)家庭电线正常使用截面积为2.5mm2和4mm2的铜导线,下面关于它们的密度和“线密度”说法正确的是
A.它们的密度和“线密度”都不相同
B.它们的密度相同,“线密度”不相同
C.它们的密度不相同,“线密度”相同
D.它们的密度和“线密度”都相同
(4)某图书所用纸张克重为60g,如要计算其密度,还需要知道的物理量是 。
(5)有一捆横截面积为2.5mm2铜丝,质量为89kg,试计算该铜丝的“线密度”。(已知铜的密度为8.9×103kg/m3)
六.解答题(共2小题)
37.(2023春•仪征市期末)小强同学一次旅游回来带回一个银质的葫芦工艺品,他很想知道这个工艺品是空心还是实心的?在学校物理社团上他用天平测出其质量为63g,用量筒和水测量体积如图所示(细线体积忽略不计,银的密度为10.5g/cm3)。求:
(1)该工艺品的体积;
(2)该工艺品是空心的,还是实心的?写出分析过程。
(3)若该工艺品是空心的,则空心部分的体积是多大?
38.(2018春•镇江期末)在综合实践活动中,小宇利用刻度尺、弹簧、细线、圆柱形重物制成了液体密度计。其中弹簧在竖直放置时的长度为1.2cm,其受到的拉力每增大1N,伸长就增加1cm。(本题中弹簧伸长均在弹性限度内,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)。
(1)将重物挂在弹簧下时,指针位置如图1所示;则物体的质量为 kg。
(2)将重物逐渐浸入水中时(直至浸没前),弹簧对重物的拉力将 ,当指针对的刻度为2cm时,重物恰好有一半体积浸入水中(如图2所示),此时重物受到的浮力为 N,重物的密度为 g/cm3,小宇在重物与水面相交处标记了水的密度1g/cm3。
(3)将重物逐渐浸入密度为1.2g/cm3的液体中,使指针最终指在2cm刻度线处,此时小宇在重物与液面相交处标记了1.2g/cm3.将液体更换为密度为0.8g/cm3的酒精,重复上述实验过程,小宇在重物与酒精液面相交处标记了0.8g/cm3,请在图3的重物上标出0.8g/cm3刻度线的大致位置。
(4)当指针定位在2cm刻度线处时,小宇通过计算在重物上正确标出了各个密度刻度值,此时该液体密度计能测出最小的液体密度值是 g/cm3.在不改变实验装置(包括重物)的条件下,如何使该密度计测出密度值更小的液体密度? 。
七.科普阅读题(共2小题)
39.(2023秋•南通期末)阅读短文,回答问题。
风云三号G星
ㅤㅤ2023年4月16日,我国在酒泉卫星发射中心使用“长征四号乙”运载火箭,成功将“风云三号G星”发射升空(如图所示)。
ㅤㅤ在一定时段内,从云中降落到地面上的液态或固态降水,在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度,单位为毫米(mm)。如何预测某个区域的降水量呢?如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子(云中的小水滴或小冰晶),再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例,利用体积和该区域面积之间的关系。
ㅤㅤ风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载KU、KA双频主动降水测量雷达,通过向大气发射无线电磁波信号,接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号;同时,利用雷达跨轨方向的扫描,最终使风云三号G星自上而下地获取云层的三维结构信息,如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度(即单位体积内降水粒子的数量)。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)火箭发射时,以地面为参照物,火箭是 的。当高温的火焰向下喷射,大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出,这些“白气”是水先 后 形成的,其中汽化过程需要 热。
(2)降水粒子的数密度越大,则1m3内降水粒子的 越大。
A.质量;
B.体积;
C.密度;
D.数量。
(3)为了减轻运载火箭自重,在部分部件上使用碳纤维增强树脂基复合材料,该材料比钢更硬,但是密度只有钢的四分之一。某零件若使用的是80kg的钢,则该零件的体积是 m3。现在用碳纤维增强树脂基复合材料代替钢来制造同样大小的零件,质量减轻 kg。(ρ钢=8.0×103kg/m3)
(4)假设探测到某云层的平均厚度为1000m,内部的降水粒子(可视为小水滴)分布均匀5×109个/m3,每个降水粒子的体积均为2×10﹣15m3。若在12小时内,该云层中有60%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为 mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准(见表),可知此次降雨的种类为 。
表:各类雨的降水量标准:
降水量(12小时/mm)
小于5.0
5.0~14.9
15.0~29.9
30.0~69.9
70.0~139.9
140.0以上
种类
小雨
中雨
大雨
暴雨
大暴雨
特大暴雨
40.(2023秋•崇川区期末)阅读短文,回答问题。
制作豆浆
在家务劳动中,小明和妈妈一起制作了豆浆。妈妈将一些黄豆放入透明的玻璃碗中,加入适量的水,小明观察到黄豆沉在碗底,透过碗的侧面看到有些黄豆明显变大了,从水面上方看时,感觉到碗底变浅,同时也看到好像有一些黄豆在碗外侧的桌面上,如图甲所示。妈妈说黄豆的吸水速度很慢,需要浸泡8~10小时才能用来制作豆浆。
为了测量黄豆的密度,小明开始了如下的操作:取适量的干黄豆,用电子秤测得其质量为m;在量筒中倒入120mL的水,将黄豆放入量筒水中浸没,测得黄豆和水的总体积为V总,实验数据记录在表中。
量筒
黄豆质量m/g
黄豆和水的总体积V总/cm3
黄豆的体积V/cm3
黄豆的密度ρ/g•cm﹣3
甲
53
160
乙
34
146
丙
21
136
8小时后,小明发现量筒甲中的黄豆吸水变成了“胖豆子”,但量筒中水面的位置几乎没有变化,将甲量筒中剩余的水全部倒入空量筒,测得剩余水的体积为84mL。
妈妈将“胖豆子”清洗后放入电动豆浆机(如图乙)并倒入适量的清水,启动豆浆机,转动的叶轮将“胖豆子”打磨研碎,然后将豆浆煮熟后倒入杯中,一杯香浓的豆浆制作成功!
(1)下列说法中不正确的是 ;
A.用不锈钢制成叶轮,是因为不锈钢的硬度大
B.对着杯口吹气,可加快豆浆的汽化,使它凉得快些
C.豆浆降温后,体积变小,但密度不变
D.将豆子打磨研碎,豆子和水的总质量不变
(2)黄豆呈现黄色,说明黄豆 (选填“吸收”、“反射”)黄光;文中划线的3个现象中,由光的折射形成的有 个;
(3)在图丙中画出干黄豆质量随体积变化的图像,由图像可知其密度为 g/cm3;
(4)“胖豆子”的密度约为 g/cm3,若取一些“胖豆子”测量其质量和体积,并在图丙中描点,该点的位置可能在 (选填“A”、“B”或“C”)点;
(5)在一个容积为V的容器中装满密度为ρ的黄豆,测得黄豆的质量为m,将m与V的比值称为黄豆的堆积密度ρ堆,若容器中黄豆间空隙的体积为V空,则V空:V= (用ρ、ρ堆来表示)。
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2023-2024学年苏科版物理八年级下册期末真题培优易错知识精讲练
第6章《物质的物理属性》(40题)
(高频易错点+江苏省历年真题)
知识点01:质量
定义理解:质量是物体所含物质的多少,它是物体的一个基本属性,不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。但学生容易将其与物体的重量混淆,误以为重量改变则质量改变。
单位换算:质量的国际单位是千克(kg),但在实际生活中,我们还经常用到克(g)、毫克(mg)等单位。学生需要掌握这些单位之间的换算关系,如1kg=1000g,1g=1000mg等。
质量测量:常用的质量测量工具有托盘天平、台秤、电子秤等。学生需要了解这些工具的使用方法,并注意其测量范围和精度。
知识点02:密度
定义理解:密度是单位体积的某种物质的质量,它是物质的一种物理属性。 学生容易将其与质量混淆,误以为密度越大质量越大。
公式应用:密度的计算公式为ρ=m/V,其中ρ代表密度,m代表质量,V代表体积。学生需要掌握这个公式的应用,并能够根据已知条件进行计算。
单位换算:密度的单位有千克每立方米(kg/m³)、克每立方厘米(g/cm³)等,学生需要了解这些单位之间的换算关系。
一.选择题(共10小题)
1.(2023春•惠山区期末)如图所示为一种新型材料——“透明铝”,用透明铝替代军用防弹玻璃的外层玻璃部分,防弹玻璃的防弹性能大大提升,说明这种新型材料( )
A.导电性好 B.透光性差 C.硬度大 D.导热性好
试题思路分析:根据题目中给出的信息分析。
详细规范解答:解:由题目信息可知新型材料是“透明铝”,说明透光性较好,使防弹玻璃的防弹性能大大提升说明新型材料的硬度大,而导电性、导热性根据所给信息无法确定,故C正确。
故选:C。
考察易错点与重难点:本题是属于给材料问题,读懂所给信息是解题的关键。
2.(2023春•无锡期末)下列关于质量的说法正确的是( )
A.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
B.铁块熔化成铁水质量不变
C.1千克铁比1千克的花质量大
D.用粉笔在黑板上写字,手中粉笔体积变小了,但质量不变
试题思路分析:质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了形状、状态、位置则不会发生改变。
详细规范解答:解:A、从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内,是由于铅笔处于失重,但铅笔的质量不变,故A错误;B、铁块熔化成铁水,物质的状态发生了变化,所含物质的多少没有变化,因此质量不变,故B正确;C、1千克铁与1千克的花质量相同,故C错误;D、用粉笔在黑板上写字,手中粉笔体积变小了,所含物质的多少变小,因此质量变小,故D错误。故选:B。
考察易错点与重难点:此题主要考查学生对质量概念的理解和掌握,难度不大,属于基础性题目。
3.(2020春•吴江区期末)感受身边的物理:质量为6g的物体最可能是( )
A.一只母鸡 B.一头大象 C.一元硬币 D.一只蚊子
试题思路分析: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。
详细规范解答:解:A、一只母鸡的质量约3kg;故A错误;
B、一头大象的质量约5t,故B错误;
C、一元硬币的质量约6g,故C正确;
D、一只蚊子的质量约0.1g,故D错误;
故选:C。
考察易错点与重难点: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。
4.(2022春•镇江期末)图a所示的杯中已装有20cm3的某种液体,打开龙头,向杯中继续注入该液体,杯中液体和杯子的总质量m总与从龙头中流出液体体积V的关系如图b所示。则下列说法正确的是( )
A.液体的密度1g/cm3
B.空杯子的质量为64g
C.此杯子的容积为200mL
D.此杯最多可装180g该液体
试题思路分析:(1)设液体的密度为ρ液,杯子的质量为m0,由题意和图像可知,原来已装有液体的体积V0=20cm3,液体和杯子的总质量为80g,从龙头中流入杯子的液体体积为200cm3时,液体和杯子的总质量为240g,据此列方程组求解杯子的质量和液体的密度;
(2)根据杯子已盛20cm3液体与从龙头中流出液体的最大体积可以得到杯子的容积;
(3)由ρ=可得此杯最多可装液体的质量。
详细规范解答:解:
AB、设液体的密度为ρ液,杯子的质量为m0,
由题意和图像可知,原来已装有液体的体积V0=20cm3,液体和杯子的总质量为80g,
由ρ=可得:ρ液V0+m0=80g,
即:ρ液×20cm3+m0=80g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图像可知,从龙头中流入杯子的液体体积为200cm3时,液体和杯子的总质量为240g,
同理可得ρ液V0+ρ液V1+m0=240g,
即:ρ液×20cm3+ρ液×200cm3+m0=240g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①得ρ液×200cm3=160g,
解得ρ液=0.8g/cm3,
将ρ液=0.8g/cm3代入①,解得杯子质量m0=64g,故A错误、B正确;
C、杯中已经装有20cm3的某种液体,打开龙头,由图像知,从龙头中流入杯子的液体体积最大为200cm3,
所以杯子的容积为:V容=20cm3+200cm3=220cm3=220mL,故C错误。
D、由ρ=可得,此杯最多可装液体的质量;
m′=ρ液V容=0.8g/cm3×220cm3=176g,故D错误。
故选:B。
考察易错点与重难点:此题考查了密度公式的应用,根据图像中的信息正确列出方程组是求解液体密度和杯子质量的关键。
5.(2023春•淮安区期末)射箭运动员使用的弓,其制造材料主要利用的物理属性是( )
A.导电性 B.弹性 C.导热性 D.磁性
试题思路分析:不同物质有不同的性质,同一物质也有多方面的物理属性,关键要看用这种材料的哪方面的性质。这要通过它的用途来确定是哪一方面。
详细规范解答:解:弓要发生弹性形变,才能把箭射出去,因此是利用了弹性。
故选:B。
考察易错点与重难点:选用材料时,材料的性质一定要与用途相对应。
6.(2023秋•惠山区校级期末)关于密度,下列说法正确的是( )
A.密度与物体所处的状态和温度无关
B.密度是物质的特性,与物体的质量和体积无关
C.将一杯水等分成两杯,则每个杯中水的密度都为原来的一半
D.根据ρ=,可知ρ与m成正比,ρ与V成反比
试题思路分析:由某种物质组成的物体,其质量与体积的比值是一个常量,它反映了这种物质的一种特性。在物理学中,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。密度的公式为。
详细规范解答:解:A、物质的密度与质量和体积无关,故A错误;
B、密度是物质本身的一种特性,不同物质的密度一般不同,故B正确;
C、将一杯水等分成两杯,则每个杯中水的密度都不变,故C错误;
D、密度是物质的一种特性,与质量和体积无关,故D错误.
故选:B。
考察易错点与重难点:熟知质量、密度的概念及其特性是解此类题的基础,同时还要准确分析题目中所举的实例到底是引起了哪些方面的变化,是位置、形状、状态、体积、温度等等,再进一步分析这种变化是否会引起质量和密度的改变。
7.(2023春•溧水区期末)如图所示,两个完全相同的圆柱形玻璃容器,分别装有质量相等的两种液体,液体密度分别是ρ甲和ρ乙,图中关于两种液体的密度图像正确的是( )
A. B.
C. D.
试题思路分析:根据密度公式的变形公式V=可知,质量相等时,密度越大的液体、体积越小,密度越小的液体、体积越大,据此分析判断。
详细规范解答:解:由图知,V甲<V乙,因为两者质量相等,根据公式ρ=可知:ρ甲>ρ乙,
AB、选项中,图像的横轴表示质量,纵轴表示密度,其中A选项中表示ρ甲>ρ乙,B选项中表示ρ乙>ρ甲,故A正确,B错误;
CD、选项中图像横轴表示体积,纵轴表示密度,物体的密度不能为0,相同状态下,物体密度不随体积变化而变化,故CD错误。
故选:A。
考察易错点与重难点:解答本题首先要明确各图像中横纵坐标表示的物理量分别是什么;其次注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;再次是明确图像所表示的物理意义;最后对照各个选项提出的问题作出判断。
8.(2023秋•启东市期末)下列有关密度的说法错误的是( )
A.铜的密度比铝的密度大,表示铜的质量大于铝的质量
B.同种物质密度可以不同,如将一杯水冻成冰,密度改变
C.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度不变
D.一钢瓶中充满氧气,当用掉一半后,钢瓶中氧气的体积不变,密度变小
试题思路分析:密度是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,还受温度的影响;密度等于质量与体积的比值。
详细规范解答:解:A、铁的密度比铝的密度大,但铁和铝的体积关系未知,由公式m=ρV可知,无法判断它们的质量关系,故A错误;
B、同种物质,状态不同时密度不同,将一杯水冻成冰,密度变小,故B正确;
C、物质的密度与物质的多少无关,一块砖切成体积相等的两块后密度不变,故C正确;
D、一钢瓶中充满氧气,当用掉一半后,钢瓶中氧气的体积不变(等于钢瓶的容积),但质量减小为原来的一半,由密度公式ρ=,可知,钢瓶中氧气的密度变小,故D正确。
故选:A。
考察易错点与重难点:深入理解密度的概念、灵活应用密度公式,可解答此题。
9.(2023秋•崇川区期末)如图所示,规格相同的烧杯内装有不同的液体,放到已调好平衡的天平上,天平仍保持平衡,下列说法中正确的是( )
A.甲杯内的液体质量较大
B.乙杯内的液体质量较大
C.甲杯内的液体密度较大
D.甲杯内的液体密度较小
试题思路分析:(1)由图可知,天平已经平衡,说明天平左右盘的质量相等,由于两只烧杯相同,可得出甲、乙两杯内液体的质量的大小关系;
(2)由图知液体体积关系,根据ρ=可得出液体的密度关系。
详细规范解答:解:AB、由图可知,天平已经平衡,说明天平左右盘的质量相等,由于两只烧杯相同,所以甲、乙两杯内液体的质量相等,故AB错误;
CD、甲、乙两杯内液体的质量相等,两杯内液体的体积V甲>V乙,根据ρ=可得,ρ甲<ρ乙,故C错误,D正确。
故选:D。
考察易错点与重难点:本题主要考查密度公式的应用,根据天平平衡得出甲、乙两杯内液体质量相等是解题的关键。
10.(2023秋•南通期末)浙江大学的科学家们研制出了一种超轻材料,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅为0.16mg/cm3,约是空气密度的八分之一,如果用“全碳气凝胶”做一尊仿真人的雕像,那么其质量最接近于( )
A.一元硬币 B.一个鸡蛋 C.一个苹果 D.一张课桌
试题思路分析:利用密度公式先确定人的体积,再求真人的雕像质量。
详细规范解答:解:人的质量约为80kg,人的密度约为1×103kg/m3,人体积约为V===0.08m3,
如果用“全碳气凝胶”做一尊仿真人的雕像,质量为m=ρ气凝胶V=0.16mg/cm3×0.08×106cm3=12800mg=12.8g,
故质量和一个一元硬币的质量相当,故A正确。
故选:A。
考察易错点与重难点:理解“全碳气凝胶”的特点,利用密度公式分析判断其应用,注重了理解能力和分析判断能力的提升。
二.填空题(共10小题)
11.(2023春•姜堰区期末)现有由同种材料制成的AB两个金属球,其中有一个是实心的,它们的质量分别是280g、64g,体积分别是50cm3、8cm3.则实心球是 B 球,密度为 8 g/cm3,空心球的空心部分体积是 15 cm3。
试题思路分析:(1)利用密度公式计算出AB两球的密度,再比较密度的大小;密度大的体积小是实心的。反之,是空心。
(2)由密度公式的变形公式可以求出空心球金属的体积,然后求出空心部分的体积。
详细规范解答:解:
(1)A、B两金属球的密度分别为:
ρA===5.6g/cm3,
ρB===8g/cm3,
因为同种材料制成的A、B两金属球,实心金属球的密度大于空心金属球的密度,
所以B球是实心的,A球是空心的,且金属的密度ρ=ρB=8g/cm3。
(2)由于ρ=,
所以A球金属的体积:
V金属===35cm3,
空心球空心部分的体积:
V=VA﹣V金属=50cm3﹣35cm3=15cm3。
故答案为:B;8;15。
考察易错点与重难点:本题考查密度公式的应用,关键是利用密度来判断物体是实心还是空心,这也是鉴别物质的一种方法。
12.(2022春•高新区校级期末)甲、乙两个物体,它们的密度之比是3:1,质量之比是5:2,甲、乙两物体体积之比是 5:6 ,如果将甲截去一半,乙截去四分之一,剩下部分密度的比是 3:1 。
试题思路分析:(1)知道两物体的密度之比、质量之比,利用密度公式求物体的体积之比;
(2)密度是物体的一种特性,它的大小等于质量与体积的比值,但是,密度跟物体本身的体积和质量无关。
详细规范解答:解:(1)根据ρ=可得V=,
甲、乙两个物体,它们的密度之比是3:1,质量之比是5:2,
甲、乙两物体体积之比是:
V甲:V乙=:=×=×=5:6;
(2)密度是物体的一种特性,其大小跟物体本身的体积和质量无关,剩余甲、乙物体的密度之比仍为3:1。
故答案为:5:6;3:1。
考察易错点与重难点:本题考查了密度公式的简单应用,已知质量m、体积V、密度ρ三个量中的任意两个,灵活选用公式,推导时要防止因颠倒而出错。
13.(2023春•海州区期末)一瓶装满豆油的油瓶上标有“5L”字样,5L指的是油的体积,相当于 5×10﹣3 m3,若豆油的密度为0.92×103kg/m3,则瓶底豆油的质量为 4.6 kg,如果用这个瓶子装水, 能 装得下同样质量的水(填“能”或“不能”)。
试题思路分析:(1)1L=1dm3=10﹣3m3,据此进行单位换算;
(2)知道豆油的体积和密度,利用m=ρV求豆油的质量;
(3)知道水的质量,利用V=求水的容积,从而判断瓶子能否装下同质量的水。
详细规范解答:解:
(1)豆油的体积:
V=5L=5×10﹣3m3,
(2)由ρ=得豆油的质量:
m=ρV=0.92×103kg/m3×5×10﹣3m3=4.6kg,
(3)由ρ=得4.6kg水的体积:
V水===4.6×10﹣3m3<5×10﹣3m3,
所以能装得下同样质量的水。
故答案为:5×10﹣3m3;4.6;能。
考察易错点与重难点:本题考查了学生对密度公式的掌握和运用,计算时注意单位统一:1L=1×10﹣3m3
14.(2022春•昆山市期末)甲、乙两个物体,它们的密度之比是3:1,体积之比是2:5,甲、乙两物体质量之比是 6:5 。如果甲截去一半,乙截去四分之一,剩下部分密度的比是 3:1 。
试题思路分析:(1)知道两物体的密度之比、体积之比,利用密度公式求物体的质量之比;
(2)密度是物体的一种特性,它的大小等于质量与体积的比值,但是,密度跟物体本身的体积和质量无关。
详细规范解答:解:(1)∵ρ=
∴m=ρv
甲、乙两个物体,它们的密度之比是3:1,体积之比是2:5,
甲、乙两物体质量之比是==×=×=。
(2)密度是物体的一种特性,其大小跟物体本身的体积和质量无关,剩余甲、乙物体的密度之比仍为3:1。
故答案为:6:5;3:1。
考察易错点与重难点:本题考查了密度公式的简单应用,已知质量m、体积V、密度ρ三个量中的任意两个,灵活选用公式,推导时要防止因颠倒而出错。
15.(2023春•亭湖区校级期末)小华带了一瓶矿泉水进入考场,这瓶矿泉水的质量约400 g (填上适当的单位);若把这瓶矿泉水从地球带到月球上时,它的质量 不变 ;将这瓶水喝一部分,剩余水的密度 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
试题思路分析:结合对生活的了解和对物理单位的认识,填上符合实际的单位;
质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了形状、状态、位置则不会发生改变;
密度是物质量本身具有的性质,与质量和体积无关。
详细规范解答:解:小华带了一瓶矿泉水进入考场,这瓶矿泉水的质量约 400 g。
质量是物体本身具有的性质,与位置无关,所以若把这瓶矿泉水从地球带到月球上时,它的质量不变。
密度是物质量本身具有的性质,与质量和体积无关,所以将这瓶水喝一部分,剩余水的密度不变。
故答案为:g;不变;不变。
考察易错点与重难点:本题主要考查了对质量属性、密度特性的理解,难易程度适中。
16.(2023春•仪征市期末)在一架已经调节平衡的托盘天平的两个托盘里,分别放入边长比为1:2的A、B两个实心正方体,天平仍然保持平衡。则可知mA:mB= 1:1 ,ρA:ρB= 8:1 。
试题思路分析:(1)放入物体后,天平仍然保持平衡,说明左盘里物体的质量和右盘里物体质量相等。
(2)因为物体都是正方体,利用v=r3比较物体体积的大小,再根据ρ=比较密度的大小。
详细规范解答:解:(1)放入A、B物体后,天平仍然保持平衡,说明A和B的质量相等,则mA:mB=1:1;
(2)∵VA=,VB=,
∵aA:aB=1:2,
∴===,
∵mA=mB,根据密度公式得:
∴====。
故答案为:1:1;8:1。
考察易错点与重难点:(1)用天平称物体质量时,天平平衡,说明左右盘里物体的质量相等。
(2)通过正方体的棱长判断体积大小。
(3)正确理解密度、质量、体积三者之间的关系。同种物质质量与体积成正比。
17.(2023秋•兴化市期末)华为科技公司研发出一种新型的可折叠钻石玻璃,可以用来制造超轻的屏幕,由于其 密度 小,使同等体积的手机质量更小,同时能保持良好散热,导热性好。价格一般比普通玻璃贵,但可以带来10倍的耐磨耐摔性能,说明其 硬度 大。(均填物质的物理属性)
试题思路分析:从文中有关键信息如“超轻”、“10倍的耐磨耐摔性能”中提取物理知识,据此作答。
详细规范解答:解:新型的可折叠钻石玻璃,可以用来制造超轻的屏幕,说明其在同等体积小质量更小,即密度较小;
这种玻璃价格一般比普通玻璃贵,但可以带来10倍的耐磨耐摔性能,说明其硬度大。
故答案为:密度;硬度。
考察易错点与重难点:本题考查了物质的基本属性及其应用,难度一般。
18.(2023春•高港区期末)用一个2.5L的瓶子装满食用调和油,油的质量为2kg,由此可知这种油的密度约为 0.8×103 kg/m3;油用完后,若用此空瓶来装水,则最多可装水的质量为 2.5kg 。
试题思路分析:已知瓶子的容积2.5L,装满食用调和油时,容积2.5L就是食用调和油的体积,又知油的质量为2kg,根据密度公式ρ=可直接求出这种油的密度。
再根据m=ρV可求得用这个空瓶是装水的质量。
详细规范解答:解:调和油的体积:V=2.5L=2.5dm3=2.5×10﹣3m3,
这种油的密度:ρ===0.8×103kg/m3。
由ρ=可得,这个空瓶能装水的质量:m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×2.5×10﹣3m3=2.5kg,
故答案为:0.8×103;2.5kg。
考察易错点与重难点:此题主要考查学生对密度的计算和密度公式的应用的理解和掌握,注意题目中隐含的条件:瓶子的容积2.5L就是装满食用调和油的体积;计算时要注意统一使用国际单位制单位。
19.(2023秋•兴化市期末)农业上需用密度为1.1×103kg/m3的盐水选种,现配制300cm3的盐水,称得其质量为303g,所配制盐水的密度为 1.01×103 kg/m3;如果要符合选种所需要求,需向盐水中加盐的质量为 27 g。(已知食盐的密度,不考虑食盐溶解所产生的体积变化)
试题思路分析: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。
详细规范解答:解:设配制的盐水的密度为ρ,则盐水的密度:
ρ===1.01g/cm3=1.01×103kg/m3,
因为ρ<ρ0=1.1×103kg/m3,
所以,配制的盐水不符合要求,盐水密度偏小,需要加盐以增大密度;
设应加盐的质量为Δm,则加盐后的总质量m总=m+Δm,
则加盐后的总体积:V总=V,
由ρ0=得:
1.1×103kg/m3==,
解得:Δm=0.027kg=27g。
故答案为:1.01×103;27。
考察易错点与重难点: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。
20.(2022秋•吴中区期末)质量为158g的空心球,浸没在装满水的烧杯中,溢出水30g,则空心球的总体积是 30cm3 ,如其空心部分注满水后测得的质量为168g,则空心部分的体积是 10cm3 。若把空心球压成实心球,其密度是 7.9×103 kg/m3。
试题思路分析:(1)根据溢出水的质量,由密度公式可求得溢出水的体积,溢出水的体积即为空心球的体积
(2)已知空心球和装满水后的总质量,可求水的质量;根据密度公式求出水的体积,也就是空心部分的体积;
(3)总体积减去空心部分的体积就是球为实心时的体积;最后利用公式ρ=求出实心时的密度。
详细规范解答:解:(1)已知m溢出=30g,
由ρ=可得,溢出水的体积:
V溢出===30cm3,
因为球浸没在水中,所以空心球的总体积V球=V溢出=30cm3;
(2)空心部分注满水后,球内水的质量:
m水=m总﹣m球=168g﹣158g=10g,
由ρ=可得,空心部分的体积:
V空=V水===10cm3;
(3)把该空心球压成实心球后,此时球的体积:
V球′=V实=V球﹣V空=30cm3﹣10cm3=20cm3,
实心球的密度:
ρ===7.9g/cm3=7.9×103kg/m3。
故答案为:30cm3;10cm3;7.9×103。
考察易错点与重难点:本题考查质量、体积、密度的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是求空心部分的体积。
三.实验探究题(共8小题)
21.(2022春•江阴市期末)小红发现奶奶家的盐蛋咸味适中恰到好处,猜想可能和盐水的密度有关,她和小美共同测量了奶奶家用来腌制盐蛋的盐水密度。
(1)将天平放在 水平 台上,游码移到标尺左端零刻度线处,观察到指针偏转如图A所示,应将平衡螺母向 右 调节,使天平平衡。
(2)调节天平平衡后,进行以下实验操作:
①测量空烧杯的质量m0,天平平衡时,砝码及游码位置如图B所示,m0= 32 g。
②向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m1为55.0g,然后将盐水全部倒入量筒,如图C所示,读出体积V= 20 mL。
③算出盐水的密度ρ= 1.15×103 kg/m3。
(3)小红指出:以上测量过程中,所测得盐水的密度比实际 大 (“偏大”或“偏小”),于是她与小美利用电子秤再次测量该盐水密度,进行了以下实验操作:
①取密度为8g/cm3的合金块,用电子秤测得其质量为80.0g(图甲);
②将合金块放入溢水杯中后向溢水杯中注满盐水,得杯、盐水、合金块的总质量为100.0g(图乙);
③取出合金块向溢水杯中补满盐水,测得杯和盐水的总质量为31.0g(图丙)。根据以上数据,计算出盐水的密度ρ= 1.1 g/cm3。
试题思路分析:(1)天平的正确调节:把天平放在水平台上,把游码拨到零刻度,调节天平横梁平衡时,平衡螺母向天平上翘的一端移动;
(2)根据标尺的分度值得出烧杯的质量,进而算出盐水的质量;
如图C量筒的分度值为1mL,据此得出盐水的体积,根据密度公式求出盐水的密度;
(3)烧杯中会残留部分盐水,使得测量的盐水的体积偏小,质量准确,根据ρ=可知,测得盐水的密度偏大;
已知合金的质量和密度算出合金的体积;
在图甲、乙中,图乙的示数减去图甲的示数为烧杯和盐水的质量和,再用丙的示数减去该质量和,就是取出合金块后又倒进去的盐水的质量;又知道倒入的盐水的体积,根据密度公式求出盐水的密度。
详细规范解答:解:(1)将天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻线处,此时,指针在分度盘上的位置如图A所示,即指针左偏,右端上翘,他应将平衡螺母向右端调节,使天平平衡;
(2)①标尺的分度值为0.2g,空烧杯的质量:m0=20g+10g+2g=32g;
②量筒中盐水的质量为:m=m1﹣m0=55.0g﹣32g=23g,
如图丙所示,量筒的分度值为1mL,用量筒量出盐水的体积:V=20mL=20cm3,
③盐水的密度是:
ρ===1.15g/cm3=1.15×103kg/m3;
(3)小红指出:以上测量过程中,烧杯中会残留部分盐水,使得测量的盐水的体积偏小,质量准确,根据ρ=可知,测得盐水的密度偏大;
由ρ=知合金块的体积为:
V′===10cm3;
合金块排开盐水的体积就是合金块的体积,即V盐水=V′=10cm3;
合金块排开盐水的质量为:m″=31.0g﹣(100.0g﹣80.0g)=11g,
盐水的密度为:ρ′===1.1g/cm3。
故答案为:(1)水平;右;(2)①32;②20;③1.15×103;(3)大;1.1。
考察易错点与重难点:本题测量盐水的密度,考查天平的调节和使用、量筒的使用及密度公式的运用,同时也考查了使用电子秤测量盐水的密度,有一定的难度。
22.(2023秋•靖江市期末)如图所示,是测量小石块密度的实验示意图。
(1)将天平放在水平的桌面上,游码移至标尺零刻度线处,图甲是指针静止时的位置,为使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向 左 (左/右)调节。
(2)用调节好的天平测量小石块的质量,图乙是天平平衡时右盘所加砝码和游码的位置,则小石块的质量m1为 32 g。
(3)由于小石块的体积太大,放不进量筒,小明设计了下列两种方案测量小石块的体积。
方案一:
①如图丙所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,加入适量的水,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置。
②从水中取出小石块,用天平测出烧杯和水的总质量为152.4g。
③向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量为165.2g。
方案二:
①向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2。
②如图丙所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置。
③将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3。
问题:
①方案一测得小石块的密度ρ石= 2.5×103 kg/m3;
②方案二测得小石块密度的表达式为ρ石= (用m1、m2、m3和ρ水表示);
③这两种方案中,哪一种方案测得的小石块密度更精确? 方案二 。
试题思路分析:(1)使用天平时,首先把天平放在水平桌面上,游码移到左端零刻度线处,看指针指向分度盘中线的哪侧,对应调节平衡螺母,原则是“左侧右调,右侧左调”,发现指针指向分度盘中线右侧,此时应将平衡螺母向左调;
(2)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,注意标尺的分度值;
(3)方案一中②③可得排开水的质量,石块体积等于排开水的体积,根据公式ρ=计算小石块的密度;方案二中①③可得排开水的质量,石块体积等于排开水的体积,根据公式ρ=可得小石块密度的表达式;方案一中从水中取出小石块时,小石块带出有水,计算出小石块的体积偏大,测得的小石块密度没有方案二精确。
详细规范解答:解:(1)使用天平时,首先把天平放在水平桌面上,游码移到左端零刻度线处,看指针指向分度盘中线的哪侧,对应调节平衡螺母,原则是“左侧右调,右侧左调”,发现指针指向分度盘中线右侧,此时应将平衡螺母向左调;
(2)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,注意标尺的分度值:m=20g+10g+2g=32g;
(3)方案一中②③可得排开水的质量:m水=165.2g﹣152.4g=12.8g,
石块体积等于排开水的体积,根据公式ρ=计算可得:V石=V水=,
小石块的密度:;
方案二中①③可得排开水的质量:m水′=m3﹣m2,
石块体积等于排开水的体积:V石′=V水′=,
根据公式ρ=可得小石块密度的表达式:;
方案一中从水中取出小石块时,小石块带出有水,计算出小石块的体积偏大,测得的小石块密度没有方案二精确。
故答案为:
(1)左;
(2)32;
(3)①2.5×103; ②;③方案二。
考察易错点与重难点:本题考查固体密度的测量,天平的使用,密度公式的应用,误差大小的分析。
23.(2023春•海州区期末)用天平和量筒测量食用油的密度:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端的“0”刻度线处,静止时指针偏向分度盘的右侧,调节 平衡螺母 使指针对准分度盘中央刻度线。
(2)进行下列实验操作:
A.如图甲所示,将食用油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和食用油的总质量m1= 151.4 g;
B.将烧杯中食用油倒入量筒中,测出这部分食用油的体积V= 40 mL,如图乙所示:
C.用天平测量倒出食用油后的烧杯质量m2如图丙所示。
(3)计算出这种食用油的密度是 0.95 g/cm3。
(4)若进行上述B步骤时,烧杯中的食用油没有倒尽,有较多残留,则对食用油密度的测量结果 无 (选填“有”或“无”)影响。
试题思路分析:(1)根据天平称量质量前调节平衡的方法解答即可;
(2)图甲中烧杯和食用油的总质量等于砝码质量与游码对应质量的和;
由图乙读出食用油的体积;
(3)先求出量筒中食用油的质量,利用密度公式计算食用油的密度;
(4)利用密度公式分析即可。
详细规范解答:解:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端的“0”刻度线处,静止时指针偏向分度盘的右侧,调节平衡螺母使指针对准分度盘中央刻度线;
(2)图甲中烧杯和食用油的总质量为100g+50g+1.4g=151.4g;
图乙量筒中食用油的体积V=40mL=40cm3;
(3)由图丙可知,烧杯和剩余食用油的总质量为100g+10g+3.4g=113.4g,
量筒中食用油的质量m=151.4g﹣113.4g=38g,
食用油的密度ρ===0.95g/cm3;
(4)烧杯中的食用油没有倒尽,有较多残留,由于量筒中食用油的质量m=m1﹣m2可知,量筒中食用油的质量是准确的,量筒中食用油的体积也是准确的,由密度公式是可知,对食用油密度的测量结果无影响。
故答案为:(1)平衡螺母;(2)151.4;40;(3)0.95;(4)无。
考察易错点与重难点:本题考查了天平和量筒的使用、密度的计算、密度的偏差分析等,属于基础题。
24.(2023秋•姜堰区期末)在探究质量与体积的关系时,小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验
(1)图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景,他的错误是 测量过程中,调节了平衡螺母 。
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图象,如图乙所示。
①分析图象可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值 相同 (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。
②塑料和液体相比塑料的密度 更大 (选填“更大”“相同”或“更小”)。
试题思路分析:(1)天平不能在使用过程中调节平衡螺母。
(2)①要先找出图象中相等的量,然后在这个等量关系的条件下,去比较其它几个物理量之间有什么关系,即可得出结论;
②根据图象比较密度的大小。
详细规范解答:解:(1)天平正确的调节方法是:将托盘天平放置在水平桌面上,将游码拨至标尺左端零刻度线上;调节横梁左右两端的平衡螺母,使横梁平衡;小明错误的在称量时调节平衡螺母;
(2)①由图象可知,塑料(或液体)的质量和体积成正比,说明同种物质的质量与体积的比值相同;物理学中将质量与体积的比值定义为密度。
②由图象知,体积相同时,塑料的质量更大,根据ρ=知塑料和液体相比,塑料的密度更大。
故答案为:(1)测量过程中,调节了平衡螺母;(2)①相同;质量;体积;②更大。
考察易错点与重难点:本题考查的知识点较多,综合性强;熟练掌握天平的使用方法、密度定义是解题的关键。
25.(2023秋•南通期末)小明用天平、烧杯及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在 水平 桌面上,把游码拨至标尺 零刻度线处 ,横梁稳定时指针偏向分度盘的左侧,应将平衡螺母往 右 调。
(2)测鹅卵石的质量天平平衡时,右盘砝码及游码位置如图甲,则鹅卵石的质量m1= 52 g。
(3)把鹅卵石放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M(图乙),用天平测出烧杯、水和鹅卵石的总质量为m2=122g。
(4)将鹅卵石从水中取出,再往烧杯中缓慢加水至记号M(图丙),用天平测出烧杯和水的总质量为m3=90g。
(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为ρ= 2.6 g/cm3。
(6)若在进行测量步骤(4)时,从水中取出鹅卵石时有部分水沾在表面,测得鹅卵石的密度为ρ′,则ρ′ = ρ(选填“>”、“=”或“<”)。
试题思路分析:(1)将天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,指针偏左向右调,偏右向左调;
(2)用天平测量物体的质量时,横梁平衡后,右盘中砝码的总质量+游码所对的刻度值就是物体的质量;
(5)烧杯、鹅卵石和水的总质量减去鹅卵石的质量得到烧杯和原有水的质量总和,将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,此时烧杯和水的总质量减去烧杯和原有水的质量总和即为加水的质量,根据密度公式的变形公式求出加水的体积,即为鹅卵石的体积,再根据密度公求出鹅卵石的密度;
(6)鹅卵石表面沾水,通过计算水的体积求出,不受影响。
详细规范解答:解:(1)平天使用前要调节平衡,将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺零刻度线处,横梁稳定时指针偏向分度盘的左侧,应将平衡螺母往指针偏转的反方向调节,即向右调。
(2)测鹅卵石的质量天平平衡时,右盘砝码及游码位置如图甲,则鹅卵石的质量:
m1=50g+2g=52g
(5)鹅卵石的质量为m1;烧杯、水和鹅卵石的总质量为m2,
烧杯中原有水和烧杯的总质量为:m=m2﹣m1,
将鹅卵石从水中取出后,加水至标记处,加水的质量为:
m加=m3﹣(m2﹣m1);
又因为加水的体积等于鹅卵石的体积,
所以鹅卵石的体积为:
V石=V加==,
鹅卵石的密度为:
ρ===×ρ水=×1.0g/cm3=2.6g/cm3;
(6)若在进行测量步骤(4)时,从水中取出鹅卵石时有部分水沾在表面,再往烧杯中缓慢加水至记号M,计算水的体积求出不受影响,故测得鹅卵石的密度为ρ′,则ρ′=ρ。
故答案为:(1)水平;零刻度线处;右; (2)52;(5)2.6;(6)=。
考察易错点与重难点:本题考查天平的使用及固体密度测量的特殊方法,重点理解用等效替代法测鹅卵石的体积。
26.(2023秋•兴化市期末)小华和小明同学想测量一块不规则合金块的密度。请把以下空格补充完整。
(1)将天平放在水平桌面上,如图甲所示,接下的正确操作是 游码移到标尺左端的零刻度,并调节天平的平衡螺母使指针指到分度盘的中央 ;
(2)调节好天平水平平衡后,小华将合金块放在左盘,在右盘加减砝码,当将最小为5g的砝码放入右盘时,分度盘指针如图乙所示,接下的正确操作是 向右调节游码 ,使天平再次水平平衡,砝码和游码如图丙所示;
(3)小华在量筒中倒入体积为的适量水,发现合金块放不进量筒,改用如图丁所示的方法测合金块的体积:
a、用调节好的天平称出①中烧杯和水的质量m1;
b、将合金块轻轻放入烧杯内,标记下此时水面的位置并称出②中烧杯、水和合金块的质量为m2;
c、将合金块取出后,将量筒中倒出部分水加水至烧杯标记处,量筒中剩余水的体积为V2,如丁图所示,称出此时③中烧杯和水的质量为m3;
小明根据以上步骤,快速写出了合金块体积为V合金=V1﹣V2,并根据这个体积计算出合金块的密度为 3.93×103 kg/m3,由于步骤c中取出合金块时合金块上沾有水,小明的结果会导致后面计算出的合金块密度 小 (偏大/偏小/不变);
(4)小华没有利用量筒提供的数据写出了合金块的密度表达式为 (用上面的字母表示,合金块的质量用m合金表示,水的密度用ρ水表示)。此实验中合金块拿出后带走了部分水,此过程对小华的实验结果 无 (有/无)影响。
试题思路分析:(1)把天平放到水平台上,游码移到标尺左端的零刻度,并调节天平的平衡螺母使指针指到分度盘的中央;
(2)天平称量过程中,先加砝码,再移动游码;物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度;
(3)直接根据密度公式即可求出合金块的密度;根据测量的质量和体积分析即可知道密度的误差;
(4)将合金块取出后,加水至标记处,此时加入水体积等于合金块体积,由此根据密度公式计算其体积从而得到合金块密度;
合金块拿出来后带了一部分水,但加水后总体积不变由此分析解答。
详细规范解答:解:(1)天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度处,然后调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)当将最小为5g的砝码放入右盘时,分度盘指针如图乙所示,接下的正确操作是向右调节游码;
由图甲知,标尺分度值0.2g,合金块的质量m=50g+20g+5g+3.6g=78.6g;
(3)由图可知,量筒中剩余水的体积为20cm3;
V合金=V1﹣V2=40cm3﹣20cm3=20cm3;
ρ==3.93g/cm3=3.93×103kg/m3;
因为合金块上沾有水,因此倒入水的体积大于合金块的体积,由ρ=可知,测量结果偏小;
(4)根据实验步骤可知,将合金块取出后,加水至标记处,加入水体积等于合金块体积,所以合金块体积:
V=,
合金块密度:ρ=,
若此实验中将合金块拿出后带了一部分水,后来又加水到标记处,排开水的质量仍为m3﹣m1,故该过程对实验结果无影响;
故答案为:(1)游码移到标尺左端的零刻度,并调节天平的平衡螺母使指针指到分度盘的中央;(2)向右调节游码;(3)3.93×103;偏小;(4);无。
考察易错点与重难点:本题是测量合金的密度实验,考查了天平的使用和密度的计算问题,难点是矿石沾水时对体积测量中造成误差的分析。
27.(2023春•启东市期末)课外兴趣小组的同学想自制液体密度的测量工具。
(1)小组A:利用图甲所示装置,将被测液体倒入小塑料桶至标记处,用量程为5N的弹簧测力计称出液体和小桶的总重力,即可得知被测液体的密度。图乙是已经标注好的一些数据,根据数据可知小桶的重力为 1 N,被测量液体的体积为 200 cm3。
(2)小组B:利用弹簧测力计、金属块、细线、纸、笔以及水和煤油等器材,将弹簧测力计改装成一支密度计。步骤如下:
①将金属块挂在弹簧测力计下,读出测力计示数为F1;
②将金属块浸没在水中,如图丙所示,金属块静止时弹簧测力计示数为F2;
③将金属块 浸没 在待测液体中,金属块静止时弹簧测力计示数为F3,则待测液体的密度为 ρ水 (用字母表示)。
(3)小组C:利用家里的吸管和细铜丝自制了密度计,操作如下:
①将适量细铜丝塞入吸管下部;
②将制作好的吸管轻轻放入水中,发现吸管倾倒在水中,应做 增加细铜丝的重力 调整,直至吸管能 竖直漂浮在液体中 .在水面处做上标记(如图丁所示),并标上刻度值为)1g/cm3;
③用刻度尺测出标记到吸管底部的距离为H,按0.1g/cm3的分度值刻画刻度及标上对应刻度值,0.8g/cm3的刻度线距离底部的距离为 1.25 H。有小组成员提出:用即将用完的水笔笔芯(如图戊)作为密度计,直接按上面②③步进行刻度划分。请你判断所标刻度是否准确,并写出原因: 不准确,因为笔芯上下部分的横截面积不同 。
试题思路分析:(1)由图乙可直接读出小桶的重力,当标注为1时的液体为水,可得到水的重力,再利用重力公式和密度公式可得到水的体积即被测量液体的体积。
(2)由步骤②可推出③中金属块要浸没在待测液体中,以保持排开液体的体积不变,利用浮力公式即可得到待测液体的密度。
(3)②自制密度计时,要让密度计能够竖直漂浮在液体中,需要调整其重心的位置,让密度计重心位置偏下;
③密度计在待测液体中总是处于漂浮状态,其在不同液体中受到的浮力不变,利用浮力公式即可得到0.8g/cm3的刻度线距离底部的距离;由于密度计在不同液体中均处于漂浮状态,故每种液体对应一个刻度标线。
详细规范解答:解:
(1)根据图乙中标注好的数据知,当桶中没有液体时,测力计测量桶的重力,由乙图知,桶的重力为1N;
乙中装的液体是水时,标注示数为1,测力计示数为3N,则水的重力G水=G总﹣G桶=3N﹣1N=2N;
被测量液体的体积V===2×10﹣4m3=200cm3;
(2)由步骤②可推知③中金属块要浸没在待测液体中,以保持排开液体的体积不变,前后两次V排不变,
则V排==,所以ρ液=ρ水。
(3)②自制密度计时,要让密度计能够竖直漂浮在液体中,需要降低其重心的位置,让密度计重心位置偏下,具体做法是增加细铜丝的重力;
③已知密度计在待测液体中总是处于漂浮状态,故其在不同液体中受到的浮力不变,则有F浮=ρ水gSH=ρ液gh,已知ρ水=lg/cm3,ρ液=0.8g/cm3,则h=1.25H;
用即将用完的水笔笔芯(如图戊)作为密度计,因笔芯上下部分的横截面积不同,则直接按上面②③步进行刻度划分时,所标刻度是不准确的。
故答案为:(1)1;200;(2)浸没;ρ水;(3)②增加细铜丝的重力;竖直漂浮在液体中;③1.25;不准确,因为笔芯上下部分的横截面积不同。
考察易错点与重难点:本题考查用多种方式自制密度计,用到了浮力公式、重力公式和密度公式,有一定难度。
28.(2023春•海安市期末)某同学用托盘天平和量筒测量液体密度。
(1)把天平放在水平桌面上,并将游码移到标尺左端 零刻度处 处,发现指针偏向中央刻度线的右侧,此时应向 左 (选填“左”或“右”)调节 平衡螺母 ,使天平平衡。
(2)小明使用调好的天平测量烧杯与盐水的总质量,如图甲所示,其质量为 93 g。
(3)将烧杯中盐水一部分倒入量筒中,量筒中液面位置如图乙所示,用天平测量烧杯与剩余盐水的总质量为38g,则盐水的密度为 1.1 g/cm3。
(4)实验完成后,小明发现50g的砝码上沾了油污,则测量出的盐水密度的结果 偏小 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)小明用一只如图丙所示的厚底薄壁圆柱状玻璃筒来进行实验,圆筒底面积为S,底厚为d,筒壁厚度忽略不计,在筒壁外侧沿竖直方向向上标有显示高度的刻度。
①小明先使圆筒开口向上直立漂浮于水面,通过不断向筒内缓慢注水, 不能 (选填“能”或“不能”)实现处于竖直漂浮状态的圆筒内外水面相平。
②小明使圆筒直立漂浮于水面后,在圆筒内缓慢注入少量某种未知液体,记录下此时筒内液面和筒外水面在筒外壁上的刻度值h1、h2(如图丁所示),再分批添加液体,记录多组h1、h2数据,作出h1﹣h2图像(如图戊所示)。则玻璃筒的重力为 ρ水gSa ,该液体的密度为 ρ水 。(用题中的物理量a、b、c、ρ水、S表示)
试题思路分析:(1)根据天平称量质量前调节平衡的方法解答即可;
(2)物体质量等于砝码质量与游码对应的质量的和;
(3)先读出量筒中盐水的体积,再计算出量筒中盐水的质量,利用密度公式计算盐水的密度;
(4)由于50g的砝码上沾了油污,导致测量的烧杯与盐水的总质量偏小,结合密度公式分析测量出的盐水密度的偏差情况;
(5)①假设能实现,利用密度公式和重力公式分别表示出圆筒重力、圆筒内水的重力、圆筒受到的浮力,根据漂浮的的条件列出等式,得出圆筒内水的深度与圆筒浸在水中的深度的关系,据此判断;
②由图丁可知,当玻璃筒内没有液体时,玻璃筒浸入水的深度为a,根据物体漂浮条件得出等式即可求出玻璃筒的重力;由图丁可知,当玻璃筒内液体的深度为c时,玻璃筒浸入水的深度为b,玻璃筒受到的浮力等于玻璃筒和容器内水的重力之和,然后联立等式求出液体的密度。
详细规范解答:解:(1)把天平放在水平桌面上,并将游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针偏向中央刻度线的右侧,说明左盘偏轻,所以此时应向左调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)由甲可知,烧杯与盐水的总质量为m1=50g+20g+20g+3g=93g;
(3)由图乙可知,量筒中盐水的体积V=50mL=50cm3,
量筒中盐水的质量m=m1﹣m2=93g﹣38g=55g,
盐水的密度ρ===1.1g/cm3;
(4)由于50g的砝码上沾了油污,导致测量的烧杯与盐水的总质量偏小,而烧杯与剩余盐水的总质量为38g,没有用到50g的砝码,即第二次测量结果准确,故测得盐水质量偏小,又因为量筒中盐水的体积是准确的,由密度公式可知,所测出盐水的密度偏小;
(5)①圆筒底面积为S,底厚为d,筒壁厚度忽略不计,
由ρ=和G=mg可得,玻璃筒的重力G筒=m玻g=ρ玻V玻g=ρ玻Sdg,
假设能实现处于竖直漂浮状态的圆筒内外水面相平,此时水的高度为h,则玻璃筒内水的重力:
G水=m水g=ρ水V水g=ρ水Shg,玻璃筒受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gSh,
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,F浮=G筒+G水,即ρ水gSh=ρ玻Sdg+ρ水Shg,
整理可得:d=0,
由于d≠0,所以不能实现处于竖直漂浮状态的圆筒内外水面相平;
②设圆筒的重力G0,由图戊可知,当玻璃筒内没有液体时,玻璃筒浸入水的深度为a,
排开水的体积V排1=Sa,由于玻璃筒处于漂浮状态,则G0=F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSa﹣﹣﹣﹣(a)
当玻璃筒内液体的深度为c时,玻璃筒浸入水的深度为b,
玻璃筒内液体的重力G液=m液g=ρ液V液g=ρ液Scg,玻璃筒受到的浮力F浮=ρ水gV排2=ρ水gSb,
则G0+G液=F浮,即ρ水gSa+ρ液gSc=ρ水gSb﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(b)
由(a)(b)可得:ρ液=ρ水。
故答案为:(1)零刻度处;左;平衡螺母;(2)93;(3)1.1;(4)偏小;(5)①不能;②ρ水gSa;ρ水。
考察易错点与重难点:利用浮力测量液体密度时,对物体进行受力分析,根据平衡力列出等式求解是常用的方法。
四.计算题(共7小题)
29.(2023秋•靖江市期末)有一只质量为100g的杯子,装一定量水,水与杯子的总质量为190g。把水杯放进冰箱,水全部凝固成冰后,冰面正好与杯口相平,已知ρ冰=0.9g/cm3。求:
(1)杯子容积为多少?
(2)当冰全部熔化后,要使水面正好与杯口相平,需要向杯中加入质量多少的水?
试题思路分析:(1)用水与杯子的总质量减去杯子的质量即为杯子中水的质量,水全部凝固成冰后,质量不变,冰面正好与杯口相平,说明冰的体积正好等于杯子的容积,由密度公式变形可求得冰的体积即为杯子容积;
(2)根据V=可求得杯子中水的体积,用杯子的容积减去杯子中水的体积即为所加水的体积,然后利用密度公式变形可求得所加水的质量。
详细规范解答:解:(1)杯子中水的质量m水=190g﹣100g=90g,
水全部凝固成冰后,质量不变,即m冰=m水=90g,
由ρ=可得,杯子的容积:
V=V冰===100cm3,
(2)由ρ=可得,杯子中水的体积:
V水===90cm3,
所加水的体积V加水=V﹣V水=100cm3﹣90cm3=10cm3,
由ρ=可得,加入水的质量:
m加水=ρ水V加水=1g/cm3×10cm3=10g。
答:(1)杯子容积为100cm3;
(2)当冰全部熔化后,要使水面正好与杯口相平,需要向杯中加入质量10g的水。
考察易错点与重难点:本题考查了密度公式的应用,计算时注意:冰化水,质量不变、体积变小。
30.(2023秋•启东市期末)生活中常使用医用酒精进行消毒。医用酒精是由无水酒精和水组成的。小刚在药店买的一瓶浓度为80%、体积为500mL的医用酒精,酒精浓度指无水酒精的体积在医用酒精总体积中所占的百分比,即每100mL医用酒精中所含无水酒精的毫升数(无水酒精的密度为0.8g/cm3,水的密度为1.0g/cm3),求:
(1)这瓶医用酒精中含有无水酒精的质量;
(2)这瓶医用酒精中含有水的质量;
(3)这瓶医用酒精的密度。
试题思路分析:(1)由浓度为80%、体积为500mL(500cm3)的医用酒精总体积及其中水的体积,可以得到无水酒精的体积,利用m=ρV可求酒精的质量;
(2)由浓度为80%、体积为500mL(500cm3)的医用酒精可求含有水的体积,然后利用m=ρV可求水的质量;
(3)求出这瓶医用酒精的总质量,再利用ρ=可求这瓶医用酒精的密度。
详细规范解答:解:(1)医用酒精中含有无水酒精的体积:V酒=V×80%=500cm3×80%=400cm3;
由ρ=可得含有无水酒精的质量:m酒=ρ酒V酒=0.8g/cm3×400cm3=320g;
(2)医用酒精中含有水的体积V水=V﹣V酒=500cm3﹣400cm3=100cm3,
水的质量m水=ρ水V水=1.0g/cm3×100cm3=100g;
(3)这瓶医用酒精的总质量m=m水+m酒=100g+320g=420g,
这瓶医用酒精的密度ρ===0.84g/cm3。
答:(1)这瓶医用酒精中含有无水酒精的体积是400cm3,质量是320g;
(2)这瓶医用酒精中含有水的体积是100cm3,质量是100g;
(3)这瓶医用酒精的密度为0.84g/cm3。
考察易错点与重难点:此题考查密度公式及其应用,关键有二,一是酒精浓度的含义;二是利用好某种浓度的医用酒精的总质量等于其中水的质量和酒精的质量之和这个隐含条件。
31.(2023秋•姜堰区期末)我们平时喝的瓶装矿泉水空瓶50g,装水后总重550g,则:
(1)矿泉水瓶的容积是多少?
(2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,装满后至少能装多少g的酱油?(ρ矿泉水=1.0×103kg/m3,ρ酱油=1.1×103kg/m3)
试题思路分析:(1)用装水后总重550g减去矿泉水空瓶50g即为净矿泉水多少克;瓶子能装液体的体积是相同的,利用密度公式的变形公式V=求出能装水的体积(瓶子的容积);
(2)能装酱油的体积就等于瓶子的容积,再利用密度公式即可求得装满后至少能装多少g的酱油
详细规范解答:解:(1)净矿泉水m水=m总﹣m瓶=550g﹣50g=500g;
由ρ=可得,矿泉水瓶的容积V=V水===500cm3;
(3)能装酱油的体积就等于瓶子的容积,即V酱油=V=500cm3。
由ρ=可得,装满后酱油的质量m酱油=ρ酱油V=1.1g/cm3×500cm3=550g。
答:(1)矿泉水瓶的容积是500cm3;
(2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,装满后至少能装550g的酱油。
考察易错点与重难点:本题考查了密度公式的应用,计算时注意单位换算:1cm3=1mL,1×103kg/m3=1g/cm3
32.(2023秋•通州区期末)一酒瓶的最大容量为450mL,将一体积为550cm3的冰块熔化成水后倒入空酒瓶中刚好能装满。已知ρ酒=0.9×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3。
(1)求酒瓶最多能装酒的质量;
(2)判断冰块是空心还是实心,若是空心,求出空心部分的体积。
试题思路分析:(1)根据密度公式m=ρV求酒瓶最多能装酒的质量;
(2)根据水装满瓶子计算水的质量,结合水结冰的实心体积,再与550cm3冰块进行比较判断冰块是空心还是实心,总体积减去实心体积求出空心部分的体积。
详细规范解答:解:(1)酒瓶的最大容量V=450mL=450cm3;ρ酒=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3;
酒瓶最多能装酒的质量m=ρV=0.9g/cm3×450cm3=405g;
(2)冰块熔化成水后倒入空酒瓶中刚好能装满,V'=V=450cm3;
水的质量为m=ρ'V'=1.0g/cm3×450cm3=450g;
冰熔化成水,质量不变,m冰=450g;ρ冰=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3;
冰的实心体积V冰===500cm3<550cm3,所以冰块是空心的;
空心部分的体积:V空=V﹣V冰=550cm3﹣500cm3=50cm3。
答:(1)酒瓶最多能装酒的质量405g;
(2)冰块是空心的,空心部分的体积50cm3。
考察易错点与重难点:本题密度公式的应用和空心问题的分析,属于中档题。
33.(2023秋•海安市期末)质量为400g的空瓶,盛满水后的总质量为1900g,盛满盐水后的总质量为2.05kg。已知水的密度为1.0g/cm3,求:
(1)该瓶的容积V;
(2)盐水的密度ρ。
试题思路分析:(1)根据瓶子的质量和装满水后总质量求出水的质量;利用V=求出水的体积,即瓶子的容积;
(2)装满盐水的体积等于瓶子的容积;根据瓶子的质量和装满盐水后总质量求出盐水的质量,再利用密度公式计算盐水的密度。
详细规范解答:解:(1)瓶子盛满水时,水的质量:
m水=m总1﹣m瓶=1900g﹣400g=1500g,
由ρ=得,水的体积,即玻璃瓶的容积:
V=V水===1500cm3;
(2)盛满盐水时,盐水的体积:
V盐水=V=1500cm3,
盐水的质量:
m盐水=m总2﹣m瓶=2050g﹣400g=1650g,
则盐水的密度:
ρ===1.1g/cm3。
答:(1)该瓶的容积为1500cm3;
(2)盐水的密度为1.1g/cm3。
考察易错点与重难点:此题主要考查密度的计算与公式的应用,解题的关键是要知道瓶子装满水的体积和装满盐水的体积相等这一隐含条件,是一道中档题。
34.(2022秋•吴江区期末)如图甲所示,底面积为50cm2、高为60cm的平底圆柱形容器A和一质量为3kg、底面积为25cm2的实心金属圆柱体B置于水平桌面上(容器厚度忽略不计),当给容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系m﹣V图像如图乙所示;当容器里面盛有20cm深的某液体时,将实心金属圆柱体B竖直放入容器A中,待液体静止后,圆柱体B上表面露出液面高度为10cm(此过程无液体溢出)。求:
(1)该液体的密度;
(2)A容器盛满此液体的总质量;
(3)实心金属圆柱体B的密度。
试题思路分析:(1)由乙图判断,当液体的体积为0时,容器和液体的总质量是100g,即知容器的质量,在乙图中找一点,总质量减去容器的质量等于液体的质量,根据密度公式求液体的密度;
(2)根据V=Sh计算A的容积,根据密度公式的变形式m=ρV计算装满时液体的质量,加A容器质量等于总质量;
(3)设B进入液体的深度,此时容器的底面积乘以深度,等于原有液体的体积和B进入液体的体积之和,列方程求出B进入液体的高度,B的高度等于进入液体的深度加露出的长度,根据V=Sh计算B的体积,根据密度公式计算B的密度。
详细规范解答:解:(1)由乙图可知,当液体的体积为0时,容器和液体的总质量是100g,即容器的质量是100g,
当容器和液体的总质量为150g时,液体的质量m=150g﹣100g=50g,
此时液体的体积V=50cm3,
液体的密度ρ===1g/cm3;
(2)容器A的容积V容=S容h容=50cm2×60cm=3000cm3,
A容器中装满液体时,液体的体积VA=V容=3000cm3,
A容器盛满此液体的质量mA=ρVA=1g/cm3×3000cm3=3000g,
A容器盛满此液体的总质量m总=m容+mA=100g+3000g=3100g;
(3)根据题意,由于金属的密度大于该液体的密度,所以B在该液体中应该是沉底的,设金属B进入水中的深度为h0,即此时液体的深度也为h0,
则有:S容h0=V液+SBhB
即:50cm2×h0=50cm2×20cm+25cm2×h0
解方程得h0=40cm,
金属B的高度hB=h0+h露=40cm+10cm=50cm,
金属B的体积VB=SBhB=25cm2×50cm=1250cm3,
金属B的密度ρB===2.4g/cm3。
答:(1)该液体的密度为1g/cm3;
(2)A容器盛满此液体的总质量为3100g;
(3)实心金属圆柱体B的密度为2.4g/cm3。
考察易错点与重难点:本题考查了密度公式的应用,要求学生能够根据图像找到有用的信息结合密度公式进行计算。
35.(2023秋•兴化市期末)某品牌自行车的质量为34.2kg,其中橡胶占总体积的,其余部分为钢材,已知自行车所用钢材的质量为31.6kg,已知,求:
(1)自行车所用钢材的体积是多少?
(2)自行车所用橡胶的质量是多少?
(3)橡胶的密度是多少?
试题思路分析:(1)根据钢材质量和密度可求得自行车内钢材的体积;
(2)用自行车的质量减去自行车所有钢材质量可求得橡胶的质量;
(3)由钢材的体积和其中橡胶占总体积的可求得自行车的总体积,然后可求得橡胶的体积,
再利用密度公式即可求得橡胶的密度。
详细规范解答:解:(1)由ρ=可得,钢材的体积V钢材===4×10﹣3m3,
(2)m橡=m车﹣m钢=34.2kg﹣31.6kg=2.6kg,
(3)则自行车的总体积(1﹣)V=4×10﹣3m3,
解得V=6×10﹣3m3,
橡胶的体积V橡胶=V=×6×10﹣3m3=2×10﹣3m3,
则橡胶的密度:ρ橡胶===1.3×103kg/m3。
答:(1)自行车所用钢材的体积是4×10﹣3m3;
(2)所用橡胶的质量是2.6kg;
(3)橡胶的密度是1.3×103kg/m3。
考察易错点与重难点:本题考查了密度公式及其变形的计算,关键是单位之间的换算,难易程度适中。
五.综合能力题(共1小题)
36.(2022春•仪征市期末)阅读短文,回答问题。
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。例如,有些图书所用的纸张克重为
60g。实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的:由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无需测算其单位体积的质量,只需知道它单位面积的质量即可。单位面积的质量又叫做物质的“面密度”。
国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。其中A1纸张尺寸是841mm×594mm,A2纸张尺寸是594mm×420mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫做物质的“线密度”。
(1)有些图书所用的纸张克重为60g,其“面密度”记作 B 。
A.60g
B.60g/m2
C.60g•m2
D.60g/m3
(2)同种材质做成的等厚纸张,A1的“面密度” 等于 A2的“面密度”。
(3)家庭电线正常使用截面积为2.5mm2和4mm2的铜导线,下面关于它们的密度和“线密度”说法正确的是 B
A.它们的密度和“线密度”都不相同
B.它们的密度相同,“线密度”不相同
C.它们的密度不相同,“线密度”相同
D.它们的密度和“线密度”都相同
(4)某图书所用纸张克重为60g,如要计算其密度,还需要知道的物理量是 每张纸的厚度 。
(5)有一捆横截面积为2.5mm2铜丝,质量为89kg,试计算该铜丝的“线密度”。(已知铜的密度为8.9×103kg/m3)
试题思路分析:(1)根据面密度的概念得出其单位;
(2)同种材质做成的等厚纸张的单位面积的质量相等,即面密度相等;
(3)密度是物质本身的一种特性,与物质的质量和体积无关,再根据线密度的定义比较其大小;
(4)根据ρ==结合面密度的概念得出计算密度时应知道的物理量;
(5)知道铜丝的质量和铜的密度,根据ρ=求出铜的体积,又知道铜丝的横截面积,根据V=Sh求出铜丝的长度,然后根据线密度的概念求出其大小。
详细规范解答:解:
(1)纸张克重为60g,表示单位面积纸的质量为60g,即其“面密度”记作60g/m2,故选B;
(2)同种材质做成等厚纸张的密度相同,由V=Sd可知单位面积纸的体积相同,由m=ρV可知,单位面积纸的质量相等,即同种材质做成的等厚纸张的面密度相等,则A1的“面密度”等于A2的“面密度”;
(3)家庭电线正常使用截面积为2.5mm2和4mm2的铜导线,导线的材料相同,它们的密度相同,
因为它们的横截面积不同,单位长度铜导线的体积不同,
所以,由m=ρV可知,单位长度的质量不同,即它们的线密度不同,故选B;
(4)某图书所用纸张克重为60g,表示1m2这种纸的质量为60g,
由ρ==可知,要计算其密度应知道每张纸的厚度;
(5)质量为89kg铜导线的体积V===0.01m3,
这捆铜丝的长度L===4000m,
该铜丝的线密度ρ线===22.25g/m。
答:(1)B;(2)等于;(3)B;(4)每张纸的厚度;(5)该铜丝的“线密度”为22.25g/m。
考察易错点与重难点:本题考查了密度公式的灵活应用和线密度的计算,正确的理解题干所给面密度和线密度的概念是关键。
六.解答题(共2小题)
37.(2023春•仪征市期末)小强同学一次旅游回来带回一个银质的葫芦工艺品,他很想知道这个工艺品是空心还是实心的?在学校物理社团上他用天平测出其质量为63g,用量筒和水测量体积如图所示(细线体积忽略不计,银的密度为10.5g/cm3)。求:
(1)该工艺品的体积;
(2)该工艺品是空心的,还是实心的?写出分析过程。
(3)若该工艺品是空心的,则空心部分的体积是多大?
试题思路分析:(1)根据工艺品的体积等于工艺品和水的总体积减去水的体积求出工艺品的体积;
(2)根据ρ=变形公式求出实心部分的体积,比较这个体积与(1)算出的体积,确定是空心的还是空心;
(3)两者之差为空心部分的体积。
详细规范解答:解:(1)由图可知,工艺品的体积为V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3;
(2)根据ρ=可得银葫芦的体积:
V银===6cm3,
因为V=10cm3>V银,所以银葫芦是空心的;
(3)空心部分的体积:
V空心=V﹣V银=10cm3﹣6cm3=4cm3。
答:(1)该工艺品的体积为10cm3;
(2)该工艺品是空心的,银葫芦的体积:
V银===6cm3,
因为V=10cm3>V银,所以银葫芦是空心的;
(3)空心部分的体积是4cm3。
考察易错点与重难点:本题考查密度公式的运用,本题用求体积的方法判断是否空心较为简单。
38.(2018春•镇江期末)在综合实践活动中,小宇利用刻度尺、弹簧、细线、圆柱形重物制成了液体密度计。其中弹簧在竖直放置时的长度为1.2cm,其受到的拉力每增大1N,伸长就增加1cm。(本题中弹簧伸长均在弹性限度内,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)。
(1)将重物挂在弹簧下时,指针位置如图1所示;则物体的质量为 0.36 kg。
(2)将重物逐渐浸入水中时(直至浸没前),弹簧对重物的拉力将 减小 ,当指针对的刻度为2cm时,重物恰好有一半体积浸入水中(如图2所示),此时重物受到的浮力为 1.8 N,重物的密度为 1 g/cm3,小宇在重物与水面相交处标记了水的密度1g/cm3。
(3)将重物逐渐浸入密度为1.2g/cm3的液体中,使指针最终指在2cm刻度线处,此时小宇在重物与液面相交处标记了1.2g/cm3.将液体更换为密度为0.8g/cm3的酒精,重复上述实验过程,小宇在重物与酒精液面相交处标记了0.8g/cm3,请在图3的重物上标出0.8g/cm3刻度线的大致位置。
(4)当指针定位在2cm刻度线处时,小宇通过计算在重物上正确标出了各个密度刻度值,此时该液体密度计能测出最小的液体密度值是 0.5 g/cm3.在不改变实验装置(包括重物)的条件下,如何使该密度计测出密度值更小的液体密度? 将指针定位的位置适当向下移动 。
试题思路分析:(1)读出将重物挂在弹簧下的示数,根据弹簧原长计算弹簧的伸长量,从而计算物体重力,再由G=mg得到物体的质量;
(2)物体浸入水中会受到浮力作用,由物体受到浮力的变化分析解答;
计算出指针对的刻度为2cm时弹簧对物体拉力,从而计算出物体受到的浮力;由阿基米德原理计算出物体体积,从而计算出物体的密度;
(3)使指针最终指在2cm刻度线处,即弹簧对物体拉力一定,由F+F浮=G结合阿基米德原理分析解答;
(4)指针最终指在2cm刻度线处,所以弹簧对物体拉力一定,物体受浮力一定,当物体浸没时液体密度最小,由此计算能测密度的最小值;
根据F+F浮=G分析液体密度更小时,弹簧对物体拉力F的大小,从而可知如何进行调节指针定位。
详细规范解答:解:(1)由题知,弹簧在竖直放置时的长度为1.2cm,即弹簧的原长,
由图知,重物挂在弹簧下时,弹簧长为4.8cm,而受到的拉力每增大1N,伸长就增加1cm,所以物体重力:
G==3.6N,
由G=mg可得物体质量:
m===0.36kg;
(2)将重物逐渐浸入水中时(直至浸没前),物体受到的浮力逐渐增大,物体受到的拉力、浮力与其重力平衡,
即:F+F浮=G,因为浮力增大,所以弹簧对物体的拉力减小;
指针对的刻度为2cm时弹簧,弹簧伸长了3cm对物体拉力:
F1==1.8N,
由称重法可知此时物体受到的浮力:F浮=G﹣F1=3.6N﹣1.8N=1.8N,
重物恰好有一半体积浸入水中,由阿基米德原理可得物体体积:
V=2V排=2×=2×=3.6×10﹣4m3,
所以重物密度:ρ===1×103kg/m3=1g/cm3;
(3)重物浸在不同液体中时指针最终指在2cm刻度线处,所以弹簧对物体拉力一定,
由F+F浮=G知,物体浸在不同液体中时浮力相等,因为ρ酒精<ρ水,由F浮=ρ液gV排可知,V排酒清>V排水,
标出0.8g/cm3刻度线的位置在标有1g/cm3的上方,
因浮力大小一定,由F浮=ρ液gV排可知V排与ρ液成反比,则所标刻度是不均匀的,且0.8到1.0的间隔距离应大于1.0到1.2的间隔距离,如图所示:
;
(4)当指针定位在2cm刻度线处时,由F+F浮=G知,即物体受到浮力一定为1.8N,
当物体浸没时,排开液体体积最大,由F浮=ρ液gV排可知此时液体密度最小,
所以可测液体的最小密度:
ρ最小===0.5×103kg/m3=0.5g/cm3;
由F+F浮=G知,物体重一定,所测液体密度越小,浸没时浮力越小,则弹簧对物体拉力越大,为能使该密度计测出密度值更小,可以应增大弹簧对物体拉力,则应将指针定位的位置适当向下移动。
故答案为:(1)0.36;(2)减小;1.8;1;(3)见上图;(4)0.5;将指针定位的位置适当向下移动。
考察易错点与重难点:本题考查了弹簧伸长与拉力关系、阿基米德原理应用以及密度的计算,关键是根据平衡力分析各力的变化情况,有一定难度。
七.科普阅读题(共2小题)
39.(2023秋•南通期末)阅读短文,回答问题。
风云三号G星
ㅤㅤ2023年4月16日,我国在酒泉卫星发射中心使用“长征四号乙”运载火箭,成功将“风云三号G星”发射升空(如图所示)。
ㅤㅤ在一定时段内,从云中降落到地面上的液态或固态降水,在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度,单位为毫米(mm)。如何预测某个区域的降水量呢?如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子(云中的小水滴或小冰晶),再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例,利用体积和该区域面积之间的关系。
ㅤㅤ风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载KU、KA双频主动降水测量雷达,通过向大气发射无线电磁波信号,接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号;同时,利用雷达跨轨方向的扫描,最终使风云三号G星自上而下地获取云层的三维结构信息,如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度(即单位体积内降水粒子的数量)。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)火箭发射时,以地面为参照物,火箭是 运动 的。当高温的火焰向下喷射,大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出,这些“白气”是水先 汽化 后 液化 形成的,其中汽化过程需要 吸 热。
(2)降水粒子的数密度越大,则1m3内降水粒子的 D 越大。
A.质量;
B.体积;
C.密度;
D.数量。
(3)为了减轻运载火箭自重,在部分部件上使用碳纤维增强树脂基复合材料,该材料比钢更硬,但是密度只有钢的四分之一。某零件若使用的是80kg的钢,则该零件的体积是 0.01 m3。现在用碳纤维增强树脂基复合材料代替钢来制造同样大小的零件,质量减轻 60 kg。(ρ钢=8.0×103kg/m3)
(4)假设探测到某云层的平均厚度为1000m,内部的降水粒子(可视为小水滴)分布均匀5×109个/m3,每个降水粒子的体积均为2×10﹣15m3。若在12小时内,该云层中有60%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为 6 mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准(见表),可知此次降雨的种类为 中雨 。
表:各类雨的降水量标准:
降水量(12小时/mm)
小于5.0
5.0~14.9
15.0~29.9
30.0~69.9
70.0~139.9
140.0以上
种类
小雨
中雨
大雨
暴雨
大暴雨
特大暴雨
试题思路分析:(1)物体相对于参照物的位置变化时,物体是运动的;
物质由气态变为液态称为液化,液化时要放出热量;物质由液态转变为气态的过程,汽化时要吸收热量;
(2)根据降水粒子的数密度的物理意义即可判断;
(3)根据V=计算钢制零件的体积;碳纤维增强树脂基复合材料代替钢来制造同样大小的零件,由ρ=可求得碳纤维增强树脂基复合材料的质量,然后可知减轻的质量;
(4)首先求出该云层中降水粒子,然后求出若在12小时内平均降水量,与表格数据比较即可判断。
详细规范解答:解:(1)火箭发射时,以地面为参照物时,火箭是运动的,大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出,其中汽化过程需要吸热;
(2)降水粒子的数密度是指单位体积内降水粒子的数量,故选:D;
(3)由ρ=可得该零件的体积:V钢==0.01m3,
用碳纤维增强树脂基复合材料代替钢来制造同样大小的零件,则:V复=V钢=0.01m8,
由题意可得,碳纤维增强树脂基复合材料的密度ρ复=ρ钢=2×103kg/m3,
由ρ=可得复合材料的质量:m复=ρ复V复=2×103kg/m3×0.01m3=20kg,
减轻的质量:m钢﹣m复=80kg﹣20kg=60kg;
(4)假设该云层对应区域面积为S,则该云层内部的降水粒子为:S×1000m×5×109个/m3,
该云层中降落为雨滴的降水粒子为:S×1000m×5×109个/m3×60%,
则雨滴的体积为:V=S×1000m×5×109个/m3×60%×2×10﹣15m3,
所以该云层对应区域的平均降水量:h==1000m×5×109个/m3×60%×2×10﹣15m3=0.006m=6mm。
根据各类雨的降水量标准可知属于中雨。
故答案为:(1)运动;汽化;液化;吸;(2)D;(3)0.01;60;(4)6;中雨。
考察易错点与重难点:本题了密度公式的应用,同时考查了学生的分析能力,根据材料找出有用的信息是关键。
40.(2023秋•崇川区期末)阅读短文,回答问题。
制作豆浆
在家务劳动中,小明和妈妈一起制作了豆浆。妈妈将一些黄豆放入透明的玻璃碗中,加入适量的水,小明观察到黄豆沉在碗底,透过碗的侧面看到有些黄豆明显变大了,从水面上方看时,感觉到碗底变浅,同时也看到好像有一些黄豆在碗外侧的桌面上,如图甲所示。妈妈说黄豆的吸水速度很慢,需要浸泡8~10小时才能用来制作豆浆。
为了测量黄豆的密度,小明开始了如下的操作:取适量的干黄豆,用电子秤测得其质量为m;在量筒中倒入120mL的水,将黄豆放入量筒水中浸没,测得黄豆和水的总体积为V总,实验数据记录在表中。
量筒
黄豆质量m/g
黄豆和水的总体积V总/cm3
黄豆的体积V/cm3
黄豆的密度ρ/g•cm﹣3
甲
53
160
乙
34
146
丙
21
136
8小时后,小明发现量筒甲中的黄豆吸水变成了“胖豆子”,但量筒中水面的位置几乎没有变化,将甲量筒中剩余的水全部倒入空量筒,测得剩余水的体积为84mL。
妈妈将“胖豆子”清洗后放入电动豆浆机(如图乙)并倒入适量的清水,启动豆浆机,转动的叶轮将“胖豆子”打磨研碎,然后将豆浆煮熟后倒入杯中,一杯香浓的豆浆制作成功!
(1)下列说法中不正确的是 C ;
A.用不锈钢制成叶轮,是因为不锈钢的硬度大
B.对着杯口吹气,可加快豆浆的汽化,使它凉得快些
C.豆浆降温后,体积变小,但密度不变
D.将豆子打磨研碎,豆子和水的总质量不变
(2)黄豆呈现黄色,说明黄豆 反射 (选填“吸收”、“反射”)黄光;文中划线的3个现象中,由光的折射形成的有 2 个;
(3)在图丙中画出干黄豆质量随体积变化的图像,由图像可知其密度为 1.32 g/cm3;
(4)“胖豆子”的密度约为 1.17 g/cm3,若取一些“胖豆子”测量其质量和体积,并在图丙中描点,该点的位置可能在 A (选填“A”、“B”或“C”)点;
(5)在一个容积为V的容器中装满密度为ρ的黄豆,测得黄豆的质量为m,将m与V的比值称为黄豆的堆积密度ρ堆,若容器中黄豆间空隙的体积为V空,则V空:V= (ρ﹣ρ堆):ρ (用ρ、ρ堆来表示)。
试题思路分析:(1)合金比组成它的纯金属硬度大;加快液体表面空气流动速度,可使蒸发加快;一般物体有热胀冷缩的性质,由此分析密度变化;质量是物体的一种属性,与物质的状态、形状、温度、位置无关;
(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的;当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象;
(3)根据图乙读出黄豆和水的总体积,从而可求出黄豆的体积,用描点法作出图像;根据密度公式求出黄豆的密度;
(4)先求出甲量筒中“胖豆子”的体积,再根据密度公式求出甲量筒中“胖豆子”的密度;
(5)根据密度公式表示出ρ堆,从而得到V空与V的比值。
详细规范解答:解:(1)A、用不锈钢制成叶轮,是因为不锈钢的硬度大,故A正确;
B、对着杯口吹气,加快了豆浆表面的空气流速,可以加快蒸发,蒸发吸热,豆浆会凉的快,故B正确;
C、将杯子放入冷盆,豆浆温度变低体积变小,质量不变,根据ρ=可知其密度变大,故C错误;
D、质量是物体的一种属性,与物质的状态、形状、温度、位置无关,所以转动的叶轮将豆子打磨研碎,豆子和水的总质量不变,故D正确;
(2)黄豆是不透明物体,不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的,黄豆呈黄色,是因为黄豆能把反射黄光;
透过碗的侧面看到有些黄豆明显变大了和感觉到碗底变浅是光的折射现象,看到好像有一些黄豆在碗外侧的桌面上是光的反射现象,故画线部分折射现象有2个;
(3)当质量m1=53g时,黄豆体积V1=160cm3﹣120cm3=40cm3;当质量m2=34g时,黄豆体积V1=146cm3﹣120cm3=26cm3;当质量m3=21g时,黄豆体积V1=136cm3﹣120cm3=16cm3;
用描点法作出图像如下:
则甲中黄豆的密度为:ρ1==≈1.33g/cm3;乙中黄豆的密度为:ρ2==≈1.31g/cm3;丙中黄豆的密度为:ρ3==≈1.31g/cm3;
则黄豆的平均密度为:ρ==≈1.32g/cm3;
(4)甲量筒中“胖豆子”的体积为:V1'=160cm3﹣84cm3=76cm3,
“胖豆子”的质量为:m1'=53g+1g/cm3×(120cm3﹣84cm3)=89g,
则“胖豆子”的密度为:ρ'==≈1.17g/cm3;
根据前后两次计算的黄豆密度可知,“胖豆子”的密度较小,即相同体积的黄豆质量小了,则该点的位置有可能在A点或B点,
由图丙可知B点对应的质量为20g,若“胖豆子”的m﹣V图象过B点,其体积应为V==≈17cm3,而图中B点对应的体积约为32cm3,两者相差较大,所以该点的位置不在B点,同理计算可知该点的位置可能在A点;
(5)由题干可知黄豆的真实体积应为V﹣V空,所以黄豆质量可以表示为m=ρ(V﹣V空),
则堆积密度ρ堆==,
整理得:V空:V=(ρ﹣ρ堆):ρ。
故答案为:(1)C;(2)反射;2;(3)图像见解答过程;1.32;(4)1.17;A;(5)(ρ﹣ρ堆):ρ。
考察易错点与重难点:本题是测固体密度的实验,考查的知识点多,综合性强。难点是正确分析胖豆子的质量和体积。
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