内容正文:
2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷
第六章 质量与密度
本试卷共8页,23小题,满分100分。考试用时80分钟。
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级上册第6章。
第Ⅰ卷 选择题
1、 选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.一个物体的质量约为6g,则这个物体可能是( )
A. 一本物理课本 B. 一枚一元硬币
C. 一瓶矿泉水 D. 一只大公鸡
【答案】B
【详解】A.一本物理课本的质量约为250g,故A不符合题意;
B.一枚一元硬币的质量约为6g,故B符合题意;
C.一瓶矿泉水约为500g,故C不符合题意;
D.一只大公鸡的质量约为2000g,故D不符合题意。
故选B。
2.密封的空瓶子里面有空气。小妮把它从广州带到拉萨,瓶子明显膨胀了。在此过程中,瓶内空气的( )都发生了变化
A.质量、体积 B.质量、密度
C.体积、密度 D.质量、体积和密度
【答案】C
【详解】由广州到拉萨,瓶子明显膨胀了,说明瓶子中空气的体积变大,密封的瓶子,空气的质量不变,据知,密度变小,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
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
【详解】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.用天平和量筒测量某固体密度,步骤如图所示,下列描述正确的是( )
A.甲图,托盘天平左盘偏高,应先将左侧平衡螺母向右旋转
B.乙图,正确调平天平后,测量固体的质量为32.4g
C.丙图,固体的体积为38cm3
D.经计算,该固体密度为1.5g/cm3
【答案】B
【详解】A.使用天平时,应该先把游码移到零刻度处,若指针右偏,向左调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,故A错误;
B.由图乙可知,天平的分度值是0.2g,则固体的质量为
m=20g+10g+2.4g=32.4g
故B正确;
C.由图丙可知,固体的体积为
V=38mL﹣20mL=18mL=18cm3
故C错误;
D.固体的密度为
故D错误。
故选B。
5.如图所示是甲和乙两种物质的质量和体积关系图像,下列说法正确的是( )
A.乙物质的密度比甲大
B.体积为的乙物质的质量为35g
C.质量为25g的甲物质的体积为
D.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
【答案】D
【详解】AD.由图可知,当甲和乙两物质的质量相同时,比如质量都为25g时,甲的体积为20cm3,乙的体积为30cm3,乙物质的体积较大,由可知,乙的密度小于甲的密度,故A错误,D正确;
B.由图可知,体积为50cm3的乙物质的质量为40g,故B错误;
C.由图可知,质量为25g的甲物质的体积为20cm3,故C错误。
故选D。
6.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
【详解】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。
7.一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为m,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为L,瓶底的面积为S,然后倒出部分液体(约小半瓶,正立时近弯处),测出液面高度L1,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度L2,则液体的密度为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由图示知,倒出部分液体后,剩余液体的体积
V剩=SL1
将瓶倒置,无液体部分的体积
V空=S(L-L2)
瓶的容积,即液体的体积
V=V剩+V空=SL1+S(L-L2)=S(L+L1-L2)
液体的密度
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.一个空瓶子的质量是150g,当装满水时,瓶和水的总质量是400g;当装满另一种液体时,瓶和液体的总质量是350g,则这个瓶子的容积是 cm3,另一种液体的密度是 kg/m3。一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,某次电焊中用去了其中质量的,则钢瓶内剩余氧气的密度为 kg/m3。
【答案】 250 0.8×103 4
【详解】[1]瓶子装满水时水的质量为
m水=m总1﹣m瓶=400g﹣150g=250g
瓶子的容积为
V=V水=m水ρ水=250g1g/cm3=250cm3
[2]瓶子装满另一种液体时液体的质量为
m液=m总2﹣m瓶=350g﹣150g=200g
液体的体积为
V液=V=250cm3
则另一种液体的密度
ρ液==0.8g/cm3=0.8×103kg/m3
[3]设钢瓶的容积为V,原来氧气的质量为
m=ρV=6kg/m3×V
某次电焊中用去了其中质量的,则钢瓶内剩下氧气的质量
m剩=(1﹣)m=m=×6kg/m3×V=4kg/m3×V
因剩余氧气的体积不变,所以,剩余氧气的密度为
ρ剩===4kg/m3
9.由不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图所示, 密度比水大的是 (选填“a” “b”或“c”)物体,它的密度是 g/cm³, 相同质量的a、 b两种物质的体积之比为 。
【答案】 c 2 2∶1
【详解】[1]由图象可知,当a、b、c三种物质体积相同时,c的质量最大,由可知,c物质的密度最大。
[2]由图象可知,当体积时,c物质的质量,c物质的密度
[3]由图象可知,当质量
a物质的体积,b物质的体积,则a、b两种物质的体积之比为
10.小明记录了一定质量水的体积随温度变化的规律,如图所示。在0℃∼4℃间,水温升高时,水的体积将 。当水温在4℃时,水的密度是 (选填“最大”或“最小”);灌装的饮料(可看作为水)在此温度下存放是最 (选填“安全”或“不安全”)。
【答案】 变小 最大 安全
【详解】[1][2][3]由图象可知,水在0~4℃之间,随着温度升高体积逐渐变小;质量是物体的属性,不随温度变化,在4℃时,水的体积最小,由可知,在质量一定的情况下,体积最小,密度最大;由图象可知,温度低于4℃时,水的体积随着温度降低而增大;高于4℃时,水的体积随温度升高而增大,故灌装的饮料可看作为水在4℃时体积最小,在4℃以下或以上时,体积均增大,故在4℃存放灌装饮料是最安全的。
11.小明用托盘天平测量石块的质量时,将天平放在 桌面上,游码应移到标尺的 处。若指针如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡。测量中,当右盘所加砝码和游码位置如图所示时,天平平衡,则该石块的质量为 kg。
【答案】 水平 零刻度线 左 0.0266
【详解】[1][2][3]根据天平的使用方法可知,天平放在水平桌面上且将游码移至标尺左端的零刻度线处,如图甲所示,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,由“右偏左调,左偏右调”的规则可知,应将平衡螺母向左调节,使指针对准分度盘中央的刻度线,直到横梁在水平位置平衡。
[4]由图乙知,标尺的分度值为0.2g,游码所对应的质量为1.6g,石块的质量为
12.一水杯装水后放在冰箱冷冻室一段时间,结满了冰(冰面正好与杯口相平),此时杯与冰的总质量为24g,当冰全部融化后,需向杯中加入2mL水,水面正好与杯口相平,则水杯的质量为 g,水杯的容积为 mL。(,)
【答案】 6 20
【详解】[1]设杯子的质量为m,则杯子中冰的质量为24g-m,杯子中的冰化成水后,水的质量也为24g-m,杯子的容积一定,则
解得m=6g,即水杯的质量为6g。
[2]水杯的容积为
13.如图甲所示,冰块中有一金属块,冰和金属块的总质量是 234g,将冰块放入底面积为 100cm2 盛有水的圆柱形容器中,冰块完全沉入水中,这时容器中的水面上升了 2.2cm,当冰全部熔化后容器里水面又下降了 0.2cm,则冰的质量 g 如图乙所示。则金属块的密度是 kg/m3。(已知 ρ 冰=0.9×103kg/m3)
【答案】 180 2.7×103
【详解】[1]冰块完全沉入水中,冰化成水后,质量不变,由知道,冰化成水后的体积
由题意知道,冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积
解得冰的体积
V1=200cm3
冰的质量
冰块中所含的金属块质量
[2]由题意知道,冰块和金属块的总体积
金属块的体积
金属块的密度
14.如图所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,在0~4℃,水温升高时,水的体积 、密度 (前两空选填“变大”“变小”或“不变”);在 (选填“高于”或“低于”)4℃时,水具有热胀冷缩的性质;密封的罐装饮料(可看作水)在4℃的环境中存放相对更 (选填“安全”或“不安全”)些。
【答案】 变小 变大 高于 安全
【详解】[1][2]由图像知道,水在0~4℃之间,随着温度升高密度逐渐增大,由知道,体积逐渐变小。
[3][4]高于4℃时,水的密度随温度升高而减小,体积逐渐变大,故罐装的饮料(可看作为水)在4℃时体积最小,在4℃以下或以上时,体积均增大,故在4℃存放罐装饮料是最安全的。
三、作图题:本题7分。
15.如图所示,两个相同的烧杯分别装有质量相等的a、b两种液体,请在质量与体积的关系图中大致画出液体b的图线。
【答案】
【详解】由图可知,质量相等的a、b两种液体,b液体的体积大,根据可知,b液体的密度小。对同种物质来说,质量与体积成正比,在m-V图像中,是过原点的一条直线,由于b液体密度小,所以a液体的图线比b的陡,作图如下:
16.体育课上,小明发现自己的篮球有点缺气,于是找来打气筒给篮球加气,忽略篮球体积的变化,请在图的坐标中画出篮球内气体密度随质量变化的大致图像。
【答案】
【详解】设原来球内气体质量为m0,体积为V,则初始密度为
每次打入的气体质量为m,球的体积保持不变,故打入一次后密度为
即每打入一次,密度增加,即密度与打入气体的质量成一次函数关系,如图所示:
17.如图所示,分别由铜、铁、铝制成的空心球,()它们的体积和质量都相等,图中已画出了铁球的内部结构,白色表示铁球的空心部分,请画出铝球和铜球内部空心部分的大致结构。
【答案】
【详解】三个球的质量相等,铜、铁、铝密度关系为
所以三球实心部分的体积关系为
所以铜球一定是空心的,且空心部分占比最大;铝球也是空心的,则铝球的实心部分占比最小。故作图如下:
四、实验题:本大题共3小题,第16小题7分,第17小题6分,第18小题7分,共20分。
18.小强想知道果汁的密度。他利用天平和量筒进行了如下实验:
(1)将天平放在 桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,向 调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)向烧杯中倒入适量果汁,将装有果汁的烧杯放在已调平的天平右盘,向左盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,左盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则果汁和烧杯的总质量为 g;
(3)将烧杯中的果汁倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中果汁的体积为 cm³;
(4)用天平测出剩余果汁和烧杯的总质量为44.4g,则所测果汁的密度为 kg/m³;
(5)在把烧杯中的果汁倒入量筒中时,如果有几滴果汁滴到桌面上,会导致所测果汁密度值 (选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 水平 右
(2)86.4
(3)40
(4)1.05×103
(5)偏大
【详解】(1)[1][2]将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针偏左,说明右盘偏轻,所以应向右调节平衡螺母,直到天平平衡。
(2)因装有果汁的烧杯放在天平右盘,则果汁和烧杯的总质量应为
50g+20g+20g-3.6g=86.4g
(3)将烧杯中的果汁倒入量筒中一部分,如图丙所示,量筒分度值为2mL,则量筒中果汁的体积为
V =40mL=40m3
(4)用天平测出剩余果汁和烧杯的总质量为44.4g,则量筒内液体的质量为
m=m总-m剩=86.4g-44.4g=42g
所测果汁的密度为
(5)在把烧杯中的果汁倒入量筒中时,如果有几滴果汁滴到桌面上,会导致所测倒出的果汁的体积偏小,根据密度公式,所测果汁密度值偏大。
19.学完密度的知识后,文立想知道所喝的早餐奶的密度。于是和小明到实验室,分别用不同的器材进行了测量。
(1)文立利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量早餐奶的密度过程如下:
①将天平放在实验室规定位置,游码移至标尺左端的 ,调节 ,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡;
②在烧杯中倒入适量的早餐奶,用天平测出烧杯和早餐奶的总质量为76.2g;将烧杯中的早餐奶的一部分倒入量筒中,如图甲所示,则量筒内早餐奶的体积是 ;
③再用天平测出烧杯和剩余早餐奶的质量,砝码和游码的示数如图乙所示;则量筒中早餐奶的质量为 g;
④经过计算可知,早餐奶的密度为 。
(2)实验中小明发现自己桌上没有量筒,思考了一会儿后,他利用天平、水(水的密度用表示)、两个完全相同的烧杯测量早餐奶的密度,操作过程如下。
①用天平测出空烧杯的质量,再将两个烧杯分别装满水和早餐奶;
②用天平测出烧杯和水的总质量:③用天平测出 。
请你根据他测得的物理量计算出早餐奶的密度表达式 。(用所测物理量的字母表示)
【答案】(1) 零刻度线 平衡螺母 40 42 1.05
(2) 烧杯和装满早餐奶的质量
【详解】(1)①[1][2]天平的基本使用:把游码放在标尺左端的零刻线处,调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处。
②[3]量筒的分度值为1mL,量筒中的示数为
③[4]根据图乙可知,天平的示数为
量筒中早餐奶的质量为
④[5]早餐奶的密度为
(2)③[1]用天平测出烧杯和装满早餐奶的质量m2。
[2]水的体积为
早餐奶的体积为
早餐奶的密度表达式为
20.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
【详解】(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。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题7分,第20小题6分,共13分。
21.景德镇拥有悠久的历史和丰富的文化底蕴,以其独特的陶瓷文化而闻名于世,各式各样的瓷器也是琳琅满目。小李家有一个质量为150g,容积为的茶杯,如图所示,他想知道制作这种茶杯的材料的密度。于是他用天平测出杯盖的质量为58g,再把杯盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量为23.2g。求:
(1)制作这种茶杯的材料的密度是多少?
(2)该茶杯所用材料的体积是多少?
(3)若此茶杯装满水,茶杯与水的总质量是多少?
【答案】(1)2.5g/cm3
(2)60cm3
(3)500g
【详解】(1)由题意可知,把杯盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量为23.2g,则溢出水的体积为
由于杯盖的质量为58g,根据可知,制作这种茶杯的材料的密度是
(2)由于茶杯的质量为150g,根据可知,该茶杯所用材料的体积是
(3)由于茶杯的容积为,当其装满水后,水的质量为
若此茶杯装满水,茶杯与水的总质量是
22.小明妈妈过生日的前一天,妈妈故意在脖子上用笔画一个吊坠让他爸爸看。爸爸顿悟,就在地摊上给妈妈买了一只金吊坠,测得这只金免吊坠的质量为13.51g,体积为1.5cm3。(ρ金=19.3×103kg/m3;ρ铜=8.9×103kg/m3)
(1)该吊坠的密度为多少?
(2)判断该金吊坠是否为空心,空心体积为多少cm3?
(3)若空心部分用铜填满,总质量为多少?
【答案】(1)9×103kg/m3
(2)0.8cm3
(3)20.63g
【详解】(1)测得这只金兔吊坠的质量为m=13.51g,体积为V=1.5cm3,则这只金兔吊坠的密度
(2)金的实心体积为
则该吊坠的空心部分体积为
(3)已知铜的密度ρ铜=8.9×103kg/m3=8.9g/cm3,根据 ,空心部分用铜填满,铜的质量为
空心部分用铜填满,总质量
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
23.小明看到南门口的花岗岩碑石,于是让同伴用手机帮他拍下如图所示的照片,然后他在网上搜索了一下,回学校后测得该样品的质量为14g,体积为5cm3。请你完成下列问题:
(1)手机上的照相机镜头相当于 (选填“凸”或“凹”)透镜;从碑石前方各个角度都能看到雕刻在碑面上的红色大字,是因为光在字面上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
(2)花岗岩样品的密度为多少kg/m3 ?
(3)假设花岗岩碑石的质量为7×103kg,花岗岩碑石的体积为多少m3 ?
【答案】(1) 凸 漫
(2)2.8×103kg/m3
(3)2.5m3
【详解】(1)[1]手机上的照相机镜头相当于一个凸透镜,这是因为凸透镜具有会聚光线的作用,能够将远处的物体成像在镜头后方的感光元件上。
[2]从碑石前方各个角度都能看到雕刻在碑面上的红色大字,这是因为光在字面上发生了漫反射,漫反射是指光线在粗糙不平的表面上发生无规则反射,使得光线能够向各个方向散射,因此从各个角度都能看到物体。
(2)由可知,花岗岩样品的密度为
(3)质量为7×103kg的花岗岩碑石的体积为
24.无人机以高分辨率高速摄像机,轻型光学相机,超声波传感器,激光扫描仪、红外夜视仪等设备获取信息,广泛应用在航拍、交通等领域。如图为我区某科技产业园生产的某型号多功能无人机,整机质量900g,整机材料体积200cm3,最大上升速度5m/s,最大下降速度3m/s,连续飞行时间60min。
(1)超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物,这是利用了超声波能传递 ;摄像机拍照镜头可看作凸透镜,当摄像机向被拍摄的物体靠近时,物体所成实像的像距将会变 (填“大”或“小”);
(2)若某次需到40m高空执行拍摄任务,无人机竖直上升的平均速度为最大上升速度的一半,则该无人机从地面飞到指定高度需要多长时间 ?
(3)为了减轻无人机自身质量,该无人机整体结构计划采用AB合金材料替代,且整机体积不变。合金材料密度为ρ合=1.8×103kg/m3,则
①采用AB合金材料后的无人机整机质量比原来减少多少克 ?
②若合金为材料A、B以的质量比混合而成(混合后体积不变),已知材料A密度ρA=3.0×103kg/m3,则材料B的密度为多少 ?
【答案】(1) 信息 大
(2)16s
(3) 540g 1.5g/cm3
【详解】(1)[1]无人机在飞行时超声波遇到的障碍物会反射回来,利用了超声波传递信息的特点。
[2]照相机成像,成倒立缩小实像,凸透镜成实像,物距减小,像距增大,像变大,则当摄像机向被拍摄的物体靠近时,物距变小,物体所成实像的像距将变大。
(2)无人机竖直上升的平均速度
该无人机从地面飞到指定高度需要的时间
(3)[1]整机质量
采用AB合金材料后的无人机整机质量比原来减少的质量
[2]材料A的体积
材料B的体积
材料B的密度为
25.科技是第一生产力。
(1)嫦娥五号探测器的任务是采集约2kg月球样本带回地球,这是1975年以来人类首次开展此类月球探测采样活动。在返回途中,以嫦娥五号为参照物,月球样本是 (选填“运动”或"静止")的。若一束光从地球到达月球需要1.28s,则地球到月球的直线距离为 m。
(2)"遥遥领先”成为2023年度热词,华为Mate60Pro的发布标志着我国在高端制造领域又一次超越,其搭载的麒麟9000s处理器为5nm制程芯片。5nm可换算成 m。
(3)纳米材料前景广阔,将纳米碳薄膜制成的极薄材料涂敷在飞机的外表面,起到隐形作用,若某型号纳米碳薄膜厚度为0.3mm,该膜每平方米的质量为0.03kg,则膜的密度是 kg/m3。
(4)2023年5月28日,国产C919大型客机圆满完成首次商业航班飞行。如图C919全长38.9m,翼展(两机翼远端的最大距离)宽度较大,由图文信息可知C919的翼展长最接近 m(选填"15"、"25"或"35");假设C919沿水平方向以270m/s的速度正常巡航时,发现正前方有一座山峰,为测定飞机与山峰间的距离,其搭载的声呐系统向山峰发出超声波后,经20s收到反射信号。则收到反射信号时,飞机与山峰间的距离为 m.(声速为340m/s)。
(5)我国科学家研发的固体浮力材料已成功用于万米深海探测,为深潜器提供浮力,技术水平居于世界前列,固体浮力材料的核心是“微球”(直径很小的空心玻璃球)。若用质量为60g,密度为2.4g/cm3的玻璃制成"微球"后和粘合剂黏合制成一块固体浮力材料,其内部结构的放大示意图如图所示。粘合剂的密度为1.2g/cm3,粘合剂体积占固体浮力材料总体积的20%,制成后的固体浮力材料密度为0.48g/cm3,则这块固体浮力材料中粘合剂的质量为 ,这块固体浮力材料中空心部分的体积为 cm3。
【答案】 静止 3.84×108 5×10-9m 0.1×103 35 700 60g 175
【详解】(1)[1]以嫦娥五号为参照物,月球样本与嫦娥五号之间相对位置没有改变,故以嫦娥五号为参照物,月球样本是静止的。
[2] 地球到月球的直线距离为
(2)[3] 5nm=5×10-9m
(3)[4] 则膜的密度是
(4)[5] 根据题中信息知C919全长38.9m,且翼展宽度较大可知C919的翼展长最接近35m。
[6] 收到反射信号时,飞机飞行的距离
s1=v1t1=270m/s×20s=5400m
该过程中超声波传播的距离
s2=v2t1=340 m/s×20s =6800m
因收到反射信号时飞机与山峰间的距离等于声音传播距离减去飞机运动距离后的一半,所以,收到反射信号时飞机与山峰间的距离
(5)[7] 设固体浮力材料的体积为V ,由粘合剂体积占固体浮力材料总体积的20%可知,粘合剂的体积为0.2V ,因固体浮力材料的质量等于玻璃的质量加上粘合剂的质量,即为
m= m玻璃+ m粘剂
所以有
ρV = m玻璃+ ρ粘剂V粘剂
即
解得
V=250cm3
则粘合剂的质量为
[8]玻璃球中玻璃的体积为
则这块固体浮力材料中空心部分的体积为
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2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷
第六章 质量与密度
本试卷共8页,23小题,满分100分。考试用时80分钟。
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级上册第6章。
第Ⅰ卷 选择题
1、 选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.一个物体的质量约为6g,则这个物体可能是( )
A. 一本物理课本 B. 一枚一元硬币
C. 一瓶矿泉水 D. 一只大公鸡
2.密封的空瓶子里面有空气。小妮把它从广州带到拉萨,瓶子明显膨胀了。在此过程中,瓶内空气的( )都发生了变化
A.质量、体积 B.质量、密度
C.体积、密度 D.质量、体积和密度
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.用天平和量筒测量某固体密度,步骤如图所示,下列描述正确的是( )
A.甲图,托盘天平左盘偏高,应先将左侧平衡螺母向右旋转
B.乙图,正确调平天平后,测量固体的质量为32.4g
C.丙图,固体的体积为38cm3
D.经计算,该固体密度为1.5g/cm3
5.如图所示是甲和乙两种物质的质量和体积关系图像,下列说法正确的是( )
A.乙物质的密度比甲大
B.体积为的乙物质的质量为35g
C.质量为25g的甲物质的体积为
D.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
6.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
7.一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为m,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为L,瓶底的面积为S,然后倒出部分液体(约小半瓶,正立时近弯处),测出液面高度L1,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度L2,则液体的密度为( )
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.一个空瓶子的质量是150g,当装满水时,瓶和水的总质量是400g;当装满另一种液体时,瓶和液体的总质量是350g,则这个瓶子的容积是 cm3,另一种液体的密度是 kg/m3。一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,某次电焊中用去了其中质量的,则钢瓶内剩余氧气的密度为 kg/m3。
9.由不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图所示, 密度比水大的是 (选填“a” “b”或“c”)物体,它的密度是 g/cm³, 相同质量的a、 b两种物质的体积之比为 。
10.小明记录了一定质量水的体积随温度变化的规律,如图所示。在0℃∼4℃间,水温升高时,水的体积将 。当水温在4℃时,水的密度是 (选填“最大”或“最小”);灌装的饮料(可看作为水)在此温度下存放是最 (选填“安全”或“不安全”)。
11.小明用托盘天平测量石块的质量时,将天平放在 桌面上,游码应移到标尺的 处。若指针如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡。测量中,当右盘所加砝码和游码位置如图所示时,天平平衡,则该石块的质量为 kg。
12.一水杯装水后放在冰箱冷冻室一段时间,结满了冰(冰面正好与杯口相平),此时杯与冰的总质量为24g,当冰全部融化后,需向杯中加入2mL水,水面正好与杯口相平,则水杯的质量为 g,水杯的容积为 mL。(,)
13.如图甲所示,冰块中有一金属块,冰和金属块的总质量是 234g,将冰块放入底面积为 100cm2 盛有水的圆柱形容器中,冰块完全沉入水中,这时容器中的水面上升了 2.2cm,当冰全部熔化后容器里水面又下降了 0.2cm,则冰的质量 g 如图乙所示。则金属块的密度是 kg/m3。(已知 ρ 冰=0.9×103kg/m3)
14.如图所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,在0~4℃,水温升高时,水的体积 、密度 (前两空选填“变大”“变小”或“不变”);在 (选填“高于”或“低于”)4℃时,水具有热胀冷缩的性质;密封的罐装饮料(可看作水)在4℃的环境中存放相对更 (选填“安全”或“不安全”)些。
【答案】 变小 变大 高于 安全
【详解】[1][2]由图像知道,水在0~4℃之间,随着温度升高密度逐渐增大,由知道,体积逐渐变小。
[3][4]高于4℃时,水的密度随温度升高而减小,体积逐渐变大,故罐装的饮料(可看作为水)在4℃时体积最小,在4℃以下或以上时,体积均增大,故在4℃存放罐装饮料是最安全的。
三、作图题:本题7分。
15.如图所示,两个相同的烧杯分别装有质量相等的a、b两种液体,请在质量与体积的关系图中大致画出液体b的图线。
16.体育课上,小明发现自己的篮球有点缺气,于是找来打气筒给篮球加气,忽略篮球体积的变化,请在图的坐标中画出篮球内气体密度随质量变化的大致图像。
17.如图所示,分别由铜、铁、铝制成的空心球,()它们的体积和质量都相等,图中已画出了铁球的内部结构,白色表示铁球的空心部分,请画出铝球和铜球内部空心部分的大致结构。
四、实验题:本大题共3小题,第16小题7分,第17小题6分,第18小题7分,共20分。
18.小强想知道果汁的密度。他利用天平和量筒进行了如下实验:
(1)将天平放在 桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,向 调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)向烧杯中倒入适量果汁,将装有果汁的烧杯放在已调平的天平右盘,向左盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,左盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则果汁和烧杯的总质量为 g;
(3)将烧杯中的果汁倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中果汁的体积为 cm³;
(4)用天平测出剩余果汁和烧杯的总质量为44.4g,则所测果汁的密度为 kg/m³;
(5)在把烧杯中的果汁倒入量筒中时,如果有几滴果汁滴到桌面上,会导致所测果汁密度值 (选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
19.学完密度的知识后,文立想知道所喝的早餐奶的密度。于是和小明到实验室,分别用不同的器材进行了测量。
(1)文立利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量早餐奶的密度过程如下:
①将天平放在实验室规定位置,游码移至标尺左端的 ,调节 ,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡;
②在烧杯中倒入适量的早餐奶,用天平测出烧杯和早餐奶的总质量为76.2g;将烧杯中的早餐奶的一部分倒入量筒中,如图甲所示,则量筒内早餐奶的体积是 ;
③再用天平测出烧杯和剩余早餐奶的质量,砝码和游码的示数如图乙所示;则量筒中早餐奶的质量为 g;
④经过计算可知,早餐奶的密度为 。
(2)实验中小明发现自己桌上没有量筒,思考了一会儿后,他利用天平、水(水的密度用表示)、两个完全相同的烧杯测量早餐奶的密度,操作过程如下。
①用天平测出空烧杯的质量,再将两个烧杯分别装满水和早餐奶;
②用天平测出烧杯和水的总质量:③用天平测出 。
请你根据他测得的物理量计算出早餐奶的密度表达式 。(用所测物理量的字母表示)
20.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。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题7分,第20小题6分,共13分。
21.景德镇拥有悠久的历史和丰富的文化底蕴,以其独特的陶瓷文化而闻名于世,各式各样的瓷器也是琳琅满目。小李家有一个质量为150g,容积为的茶杯,如图所示,他想知道制作这种茶杯的材料的密度。于是他用天平测出杯盖的质量为58g,再把杯盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量为23.2g。求:
(1)制作这种茶杯的材料的密度是多少?
(2)该茶杯所用材料的体积是多少?
(3)若此茶杯装满水,茶杯与水的总质量是多少?
22.小明妈妈过生日的前一天,妈妈故意在脖子上用笔画一个吊坠让他爸爸看。爸爸顿悟,就在地摊上给妈妈买了一只金吊坠,测得这只金免吊坠的质量为13.51g,体积为1.5cm3。(ρ金=19.3×103kg/m3;ρ铜=8.9×103kg/m3)
(1)该吊坠的密度为多少?
(2)判断该金吊坠是否为空心,空心体积为多少cm3?
(3)若空心部分用铜填满,总质量为多少?
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
23.小明看到南门口的花岗岩碑石,于是让同伴用手机帮他拍下如图所示的照片,然后他在网上搜索了一下,回学校后测得该样品的质量为14g,体积为5cm3。请你完成下列问题:
(1)手机上的照相机镜头相当于 (选填“凸”或“凹”)透镜;从碑石前方各个角度都能看到雕刻在碑面上的红色大字,是因为光在字面上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
(2)花岗岩样品的密度为多少kg/m3 ?
(3)假设花岗岩碑石的质量为7×103kg,花岗岩碑石的体积为多少m3 ?
24.无人机以高分辨率高速摄像机,轻型光学相机,超声波传感器,激光扫描仪、红外夜视仪等设备获取信息,广泛应用在航拍、交通等领域。如图为我区某科技产业园生产的某型号多功能无人机,整机质量900g,整机材料体积200cm3,最大上升速度5m/s,最大下降速度3m/s,连续飞行时间60min。
(1)超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物,这是利用了超声波能传递 ;摄像机拍照镜头可看作凸透镜,当摄像机向被拍摄的物体靠近时,物体所成实像的像距将会变 (填“大”或“小”);
(2)若某次需到40m高空执行拍摄任务,无人机竖直上升的平均速度为最大上升速度的一半,则该无人机从地面飞到指定高度需要多长时间 ?
(3)为了减轻无人机自身质量,该无人机整体结构计划采用AB合金材料替代,且整机体积不变。合金材料密度为ρ合=1.8×103kg/m3,则
①采用AB合金材料后的无人机整机质量比原来减少多少克 ?
②若合金为材料A、B以的质量比混合而成(混合后体积不变),已知材料A密度ρA=3.0×103kg/m3,则材料B的密度为多少 ?
25.科技是第一生产力。
(1)嫦娥五号探测器的任务是采集约2kg月球样本带回地球,这是1975年以来人类首次开展此类月球探测采样活动。在返回途中,以嫦娥五号为参照物,月球样本是 (选填“运动”或"静止")的。若一束光从地球到达月球需要1.28s,则地球到月球的直线距离为 m。
(2)"遥遥领先”成为2023年度热词,华为Mate60Pro的发布标志着我国在高端制造领域又一次超越,其搭载的麒麟9000s处理器为5nm制程芯片。5nm可换算成 m。
(3)纳米材料前景广阔,将纳米碳薄膜制成的极薄材料涂敷在飞机的外表面,起到隐形作用,若某型号纳米碳薄膜厚度为0.3mm,该膜每平方米的质量为0.03kg,则膜的密度是 kg/m3。
(4)2023年5月28日,国产C919大型客机圆满完成首次商业航班飞行。如图C919全长38.9m,翼展(两机翼远端的最大距离)宽度较大,由图文信息可知C919的翼展长最接近 m(选填"15"、"25"或"35");假设C919沿水平方向以270m/s的速度正常巡航时,发现正前方有一座山峰,为测定飞机与山峰间的距离,其搭载的声呐系统向山峰发出超声波后,经20s收到反射信号。则收到反射信号时,飞机与山峰间的距离为 m.(声速为340m/s)。
(5)我国科学家研发的固体浮力材料已成功用于万米深海探测,为深潜器提供浮力,技术水平居于世界前列,固体浮力材料的核心是“微球”(直径很小的空心玻璃球)。若用质量为60g,密度为2.4g/cm3的玻璃制成"微球"后和粘合剂黏合制成一块固体浮力材料,其内部结构的放大示意图如图所示。粘合剂的密度为1.2g/cm3,粘合剂体积占固体浮力材料总体积的20%,制成后的固体浮力材料密度为0.48g/cm3,则这块固体浮力材料中粘合剂的质量为 ,这块固体浮力材料中空心部分的体积为 cm3。
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