内容正文:
章末整理与复习
考点一 质量与密度
(2024·巴蜀)关于质量和密度,下列说法中正确的是
( )
A.1 kg的铁和1 kg的棉花相比,棉花所含有的物质较多
B.由公式ρ=可知,物质的密度与其质量成正比
C.密度是物质的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
D.钢瓶内装有密度为6 kg/m3的氧气,某次电焊中用去了其质量的,则钢瓶内剩余氧气的密度为2 kg/m3
D
考点二 密度的测量
(2024·外语校)小星同学想知道牛奶的密度,于是他用天平和量筒做了如下实验。
(1)将天平放在 上,并将游码移至零刻度线后,发现指针偏转情况如图1甲所示,此时他应将平衡螺母向
(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁水平平衡。
水平桌面
左
(2)将装有牛奶的烧杯放在天平的左盘中,天平平衡时所用砝码和游码位置如图1乙所示,测得烧杯和牛奶的总质量m= g。
(3)将牛奶倒一部分至量筒中,如图1丙所示,再测出剩余牛奶和烧杯的总质量m'=55.4 g,则牛奶的密度为 g/cm3。
(4)小星同学在登山时拾到一块体积较大的石块,为了知道石块的密度,他利用刚才用的牛奶、电子秤、大烧杯、记号笔等工具进行了如图2所示的测量:
97
1.04
①用电子秤测出装有适量牛奶的烧杯的总质量m1,示数如图2甲所示;
②将石块缓慢浸没在烧杯中,测得烧杯、牛奶、石块的总质量m2,示数如图2乙所示,再在牛奶液面到达的位置上做标记,然后取出石块;
③向烧杯中缓慢加牛奶,让牛奶液面上升至标记处,测得烧杯和牛奶的总质量m3,示数如图2丙所示。根据以上测量,可得石块的质量为 g,石块的密度
为 kg/m3。
247
2.6×103
④小星在评估实验时想到实验中取出石块时会带出一些牛奶,则因为带出牛奶,测得的石块密度值会 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”);若放入牛奶中的石块要吸牛奶,且图2乙中石块吸足了牛奶再做的标记,已知该未吸牛奶的石块每50 cm3能吸牛奶2.5 cm3,则未吸牛奶时石块的密度为 g/cm3(石块吸入牛奶后体积不变,忽略细绳的质量与体积)。
不受影响
2.47
考点三 密度知识的应用
(2024·外语校)小梅在眼镜店配新眼镜时,店员给出的现在市面上主流镜片以及镜架的材料特性如表所示:
镜片 镜架
树脂镜片 玻璃镜片 铜合金 钛合金
透光率 92% 91%
密度
(kg/m3) 1.3×103 2.5×103 8.0×103 4.8×103
性能 较耐磨损 耐磨损 较耐腐蚀 耐腐蚀
(1)小梅想配一副轻便的眼镜,选用了树脂镜片。已知每块镜片的体积为5×10-6 m3,新眼镜的镜片质量共为多少克?
解:(1)新眼镜的镜片质量:
m=ρV=1.3×103 kg/m3×2×5×10-6 m3=1.3×10-2 kg=13 g
(2)小梅的旧眼镜采用的是铜合金镜架,质量为2.4×10-2 kg。请问旧眼镜镜架的体积为多少厘米?
(2)旧眼镜镜架的体积:
V'===3×10-6 m3=3 cm3
(3)据店内用户反馈,佩戴舒适度好的镜架,质量不应超过16 g。在不改变镜架体积的前提下,至少需要将旧镜架中多少立方厘米的铜合金替换成钛合金,才可以让镜架佩戴更舒适?
(3)佩戴舒适度好的镜架,质量不应超过16 g,在不改变镜架
体积的前提下,设需要将旧镜架中体积为V0的铜合金替换
成钛合金,则该合金的质量:
m总=m铜+m钛=ρ铜(3 cm3-V0)+ρ钛V0=16 g
解得:V0=2.5 cm3
一、选择题
1.下列物理量最接近实际的是( )
A.一袋普通方便面的质量是5 kg
B.一个苹果的质量是5 kg
C.一瓶普通矿泉水的质量大约是50 g
D.一个普通中学生的质量是50 kg
D
2.冰雕是一种以冰为材料来雕刻的艺术形式,属于造型艺术。如图所示,在艺术家用特制的刀具将一块实心冰块雕刻成一件艺术品的过程中( )
A.冰的质量变大
B.冰的质量不变
C.冰的密度变大
D.冰的密度不变
D
3.物理知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法正确的是( B )
A.1 kg的水和1 kg的冰的密度相同
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
C.航天员在太空处于失重状态,故密度和质量都为零
D.为减轻质量,航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料
4.某同学根据下表所提供的几种物质的密度(常温常压下),得出以下四个结论,其中正确的是
物质 密度/(kg·m-3) 物质 密度/(kg·m-3)
蜂蜜 1.4×103 冰 0.9×103
酒精 0.8×103 铝 2.7×103
水银 13.6×103 铜 8.9×103
( )
A.液体的密度都小于固体的密度
B.把400 g酒精倒掉200 g,剩下酒精的密度为0.4×103 kg/m3
C.蜂蜜和酒精混合后的液体密度在1.1 g/cm3与2.2 g/cm3之间
D.实心且体积相同的铝块和冰块,铝块质量一定是冰块质量的3倍
D
5.如图,密度分别为ρ甲、ρ乙且质量相等的圆柱体甲和乙放在水平地面上,现沿水平虚线切去上面部分后,甲、乙剩余部分的高度均为h,甲、乙剩余质量为m甲和m乙,下列说法正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙;m甲<m乙 B.ρ甲<ρ乙;m甲>m乙
C.ρ甲>ρ乙;m甲<m乙 D.ρ甲>ρ乙;m甲>m乙
A
6.(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的关系如图所示,由图像可知( D )
A.容器的质量为20 kg
B.甲液体密度为2.0 g/cm3
C.乙液体密度为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
7.甲物质的密度为5 g/cm3,乙物质的密度为2 g/cm3,各取一定体积混合均匀后密度为3 g/cm3。假设混合前后总体积保持不变,则所取甲、乙两种物质的体积之比是
( )
A.5∶2 B.2∶5 C.1∶2 D.2∶1
C
8.有质量相等的两个球,它们的体积之比为V1∶V2=1∶6,材料的密度之比为ρ1∶ρ2=4∶1,其中有一个是空心的,已知实心球的体积是V,则空心球的空心部分的体积与实心球的体积之比是 ( )
A.3∶4 B.4∶3 C.2∶1 D.1∶2
C
9.(2024·外语校)小龙在整理实验器材时,发现实验室中密度为0.9 g/cm3的酒精溶液用完了,他理论分析配制0.9 g/cm3的酒精溶液可以用水和纯酒精混合制成(假设酒精和水混合后总体积不变),配制了100 mL的0.9 g/cm3的酒精溶液后,小龙发现剩余的水和纯酒精刚好可以配制60度的酒液88 g(酒液度数指每100 mL的酒液中所含纯酒精的毫升数,ρ酒精=0.8×103 kg/m3),下列说法正确的是
( )
A.配制所得的酒精溶液质量为900 g
B.60度酒液的密度为0.6 g/cm3
C.配制0.9 g/cm3的酒精溶液,参与配制的水和纯酒精的体积之比应为10∶9
D.实验前水的总质量与纯酒精的总质量之比为45∶44
D
二、填空题
10.质量是指物体所含 的多少,其国际单位制单位是 。质量是物体的一种基本属性,将180 g的苹果从地球表面拿到月球上,它的质量 (选填“会”或“不会”)改变。
物质
千克
不会
11.体积相同且为实心的甲、乙两物体的质量之比为3∶2,则甲、乙两物体的密度之比为 ;把甲、乙两物体都截去一半,两物体剩余部分的密度之比为 。
12.当用体积为1 000 mL的氧气瓶给病人供氧时,瓶内氧气的质量为5 g,则瓶内氧气的密度为 kg/m3;当瓶内氧气用去一半后,则瓶内氧气的密度为 kg/m3。
3∶2
3∶2
5
2.5
13.(2024·外语校)如图所示的是我国自行研制的C919大型喷气客机。假如某实心钢制零件的质量为23.7 kg,该实心钢制零件的体积为 m3;为了减轻飞机的质量,当把该零件改成实心铝合金材料后(零件的体积未发生变化),该零件的质量为 kg。(ρ钢=7.9×103 kg/m3,ρ铝合金=2.4×103 kg/m3)
3×10-3
7.2
14.如图所示为我国科学家研发的固体浮力材料,它是用“微球”(直径很小的空心玻璃球)与黏合剂黏合制成。已知黏合剂的体积为200 cm3,密度为1.2 g/cm3;玻璃微球的质量为144 g,其中玻璃的密度为2.4 g/cm3;制成的固体浮力材料的密度为0.48 g/cm3,玻璃微球中玻璃的体积为
cm3,这块固体浮力材料中空心部分的体积为
cm3。
60
540
15.(2024·育才)装有某种液体的烧杯总质量为m总,现将烧杯中部分液体倒入量筒,读出此时量筒中液体的体积V1=20 mL,再用天平称量出烧杯和剩余液体的总质量m1=120 g,多次重复以上实验操作,烧杯和剩余液体的总质量m与量筒中液体体积V的关系如图所示,由此可得,
m总= g,液体密度为 kg/m3。
150
1.5×103
16.(2024·外语校)有两个棱长分别为0.3 m和0.4 m的实心正方体A和B如图所示,已知物体B的密度为0.5×103 kg/m3,物体A的质量为54 kg,则A的密度为 g/cm3。需要在物体A上截取 m3叠放到物体B上,才能使物体A的剩余部分质量与被叠加后的物体B总质量相等。
2
5.5×10-3
17.农业上用盐水选种需用密度是1.1×103 kg/m3的盐水,现配制500 cm3的盐水,称得其质量为505 g,所配制盐水的密度为 kg/m3;如果要符合选种所需,需加盐的质量为 g。(已知食盐的密度ρ食盐=2.2×103 kg/m3)
1.01×103
90
18.如图甲所示,某“冰块”内有一空心小铁球,冰和铁球的总质量是248 g、总体积160 cm3,将它们放在盛有水的薄壁圆柱形容器中沉底。当冰全部熔化后,容器里的水面下降了1 cm,如图乙所示,已知容器的底面积为10 cm2,冰的密度为0.9 g/cm3,铁的密度为7.9 g/cm3,则“冰块”中冰的质量是 g,小铁球空心部分的体积是 cm3(不计水的蒸发)。
90
40
三、实验探究题
19.(重庆B卷)学习化学后,小明对老师配制的硫酸铜溶液的密度很感兴趣,于是找来天平、烧杯和量筒进行测量。
(1)将天平放在 工作台上,游码移至标尺的
处,然后观察到指针偏向分度盘中线的右侧,应将平衡螺母向 调节, 使天平平衡。
水平
零刻度线
左
(2)在烧杯中装入适量硫酸铜溶液,用天平测量出烧杯和液体的总质量m1=150.4 g;再将部分液体倒入量筒(如图甲),读数时视线要与凹液面最 处相平,量筒中液体体积V= mL。
低
低
40
3)再次将天平调平衡,测得剩余液体和烧杯的总质量m2(如图乙),m2= g。
(4)根据ρ= 计算硫酸铜溶液的密度 (用m1、m2和V表示)。
(5)若将烧杯中的溶液倒入量筒时,有部分溶液溅到了量筒的侧壁上,会导致所测溶液密度与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
102.8
偏大
20.(2024·巴蜀)某小组在“测量石块密度”的实验中,如图所示:
零刻度线
右
(1)小高把天平放在水平桌面上,将游码拨至标尺左端的
处,发现如图1所示情况,应向 调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央。
(2)天平平衡后,小高同学按图2所示的方法称量石块的质量,请写出其中的一处错误: 。
(3)小高改正错误,正确操作,天平水平平衡后,把小石块放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的右侧,接下来正确的操作步骤是
。
用手拿砝码(或物体和砝码的位置放反了)
取走最小的砝码,并向右移动游码至天平平衡
(4)天平再次平衡后,放在右盘中的砝码和游码的位置如图3所示,所称量石块的质量是 g。
(5)小高在量筒内倒入60 mL的水,放入石块后量筒内水面如图4所示,则待测石块的体积V= cm3;石块的密度是
g/cm3。
47.4
20
2.37
(6)小雅这一组在实验操作过程中不小心将量筒摔碎,于是她采用下列方案测量小石块的体积,如图5所示:
①用调节好的天平测出小石块的质量m,向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
②将烧杯放在水平台面上,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m2。石块的密度ρ=
(用所测的物理量和ρ水表示)。
·ρ水
四、计算论述题
21.某同学用天平、玻璃瓶和水来测量某种液体的密度,测得空瓶的质量为25.4 g,瓶中装满水后总质量为47.4 g,将瓶中水全部倒出并装满待测液体后总质量为51.8 g。(水的密度为1.0×103 kg/m3)求:
(1)玻璃瓶的容积;
解:(1)玻璃瓶中装满水时,水的质量:
m水=m2-m1=47.4 g-25.4 g=22 g
则玻璃瓶的容积:
V瓶=V水===22 cm3
(2)待测液体的密度。
(2)玻璃瓶中装满待测液体时,待测液体的质量:
m液=m3-m1=51.8 g-25.4 g=26.4 g
待测液体的体积:V液=V瓶=22 cm3
故待测液体的密度:
ρ液===1.2 g/cm3
答:(1)玻璃瓶的容积为22 cm3;
(2)待测液体的密度为1.2 g/cm3。
22.(2024·育才)为保障中学生体育运动安全,中学生实心球已普遍替换为“充气实心球”,如图甲所示,其内部结构如图乙所示。充气前,球内无空气,实心球总质量为
2 kg,通过溢水法测得实心球体积为0.8 dm3。充气后,橡胶体积不发生改变,同时不计空气质量。已知石英砂密度为2.7×103 kg/m3,橡胶密度为1.1 g/cm3,则:
(1)求充气前实心球的平均密度;
解:(1)充气前实心球的平均密度:
ρ===2.5×103 kg/m3
(2)充气后体积较充气前增加了25%,若空心部分也装满石英砂,求此时实心球的质量;
(2)充气后体积较充气前增加了25%,体积增加部分即为空
心部分体积,空心部分体积:
V空=0.8 dm3×25%=0.2 dm3=2×10-4 m3
空心部分也装满石英砂后的质量:m空石=ρ石英砂V空=
2.7×103 kg/m3×2×10-4 m3=0.54 kg
故此时实心球的质量:
m总=m球+m空石=2 kg+0.54 kg=2.54 kg
(3)求实心球内橡胶的质量。
(3)充气前球的质量等于橡胶的质量与石英砂的质量之和,
即:m球=m橡胶+m石英砂=2 kg①
球的体积等于石英砂的体积加上橡胶的体积,即:
V球=V橡胶+V石英砂=+=
+=8×10-4 m3②
联立①②解得:m橡胶=0.11 kg
即橡胶的质量为0.11
23.(2024·外语校)冻土是指含有冰的各种岩石和土壤,是一种特殊地质结构。实验室中有长方体冻土模型如图甲所示,其侧面是边长a=8 cm的正方形,长度d未知。模型的上层是高分子材料,下层为冰块,上下两层均为长方体,且贴合紧密。现有底面积为100 cm2、高为8 cm的薄壁柱形容器如图乙所示,容器内装有2.5 cm深的水,测得容器和水的总质量为300 g。若将冻土模型水平放入容器后沉底如图丙,有水溢出,此时冰未熔化,擦干容器表面的水后,测得总质量为1 176 g;但若将冻土模型竖直放入容器,模型沉底后如图丁,且没有水溢出;一段时间后,所有冰块熔化且水面刚好升到容器口,此时测得总质量为1 266 g。(不考虑水蒸发损耗,材料不吸水。ρ冰=0.9 g/cm3)求:
(1)图乙中,水的质量为多少?
解:(1)图乙中水的体积:
V水=S容h水=100 cm2×2.5 cm=250 cm3
则图乙中水的质量:
m水=ρ水V水=1 g/cm3×250 cm3=250 g
(2)冻土模型的体积为多少?
(2)溢出水的质量:m溢=1 266 g-1 176 g=90 g
溢出水的体积:V溢===90 cm3
剩余水的体积:
V余水=V水-V溢=250 cm3-90 cm3=160 cm3
柱形容器的容积:
V容=S容h容=100 cm2×8 cm=800 cm3
则冻土模型的体积:
V模=V容-V余水=800 cm3-160 cm3=640 cm3
(3)冻土模型中,高分子材料的密度为多少?
(3)冻土模型的侧面面积:S侧=a2=(8 cm)2=64 cm2
冻土模型的长度:d===10 cm
在图丁中,容器没有填充的部分体积:
V空=V容-V水-S模h容=800 cm3-250 cm3-64 cm2×8 cm=38 cm3
由图戊可知:冰熔化后水面升到容器口,有:
V空=-=38 cm3
解得:m冰=342 g
冰的体积:V冰===380 cm3
冻土模型中,高分子材料的体积:
V高=V模-V冰=640 cm3-380 cm3=260 cm3
冻土模型的质量:m模=1 266 g-300 g=966 g
冻土模型中,高分子材料的质量:
m高=m模-m冰=966 g-342 g=624 g
故冻土模型中,高分子材料的密度:
ρ高===2.4 g/cm3
1.(2024·外语校)下列关于质量和密度的说法中正确的是 ( )
A.由ρ=mV可知,密度与质量成正比
B.将空水杯从地球带到空间站,其质量不变
C.一桶水的密度大于一杯水的密度
D.把一个铁块压成铁片,其质量变小
B
2.(2024·外语校)使用托盘天平测物体的质量时,下列说法正确的是 ( )
A.应将物体放在右盘,砝码放在左盘
B.称量时指针偏向分度盘的左边,应将平衡螺母向右调节
C.为了方便,可以直接用手拿取砝码
D.被测物体的质量不能超过天平的最大称量值
D
3.(2024·外语校)三种不同的液体a、b、c,它们的体积与质量的关系如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.液体a的密度为2 g/cm3
B.三者的密度关系是ρa>ρb>ρc
C.若体积相同,则a、b、c三种液体的
质量之比为1∶2∶4
D.若质量相同,则a、b、c三种液体的
体积之比为1∶2∶4
C
4.(2024·八中)卓卓自制了一个模具,装入270 g水,经冷冻成为侧壁完全实心的冰杯,如图所示,该冰杯冰的体积为 cm3。若该冰杯装满水后,冰和水的总体积为560 cm3,此冰杯装满水时的总质量为 g。(已知ρ冰=0.9×103 kg/m3)
300
530
$$