内容正文:
第六章 物态变化 章末复习
2022年课程标准
物理素养
1.2.2 知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
4.1.1 用托盘天平测量物体的质量。
1.2.3 通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。
4.1.2 测量固体和液体的密度。
科学观念:两个概念、连个工具和一个公式。
科学思维:运动控制变量法和图像法描述物体的质量和体积间的关系;比值定义法理解密度。
科学探究:用托盘天平测量物体的质量;探究物体的质量和体检见的关系。
科学态度与责任:通过量筒、托盘天平使用的技能训练,培养学生严谨的科学态度与协作精神。
知识点1:质量
1. 定义:物体所含_________叫质量,用字母________表示;
2. 属性:
质量是物体的一种基本属性,它不随物体的______、______、_______、变化而改变;
3. 单位:质量的基本单位是______,符号是______;
常用单位有:______、______、______;
换算关系:1 t=_______kg=______g=________mg;
4. 几种常见的质量值:
成年人的质量约是60_____ 一个苹果的质量约是150_____
一个鸡蛋的质量约是60_____ 一枚大头针的质量约80_____
5.测量工具:
(1)生活常用:案秤、台秤、杆秤等;
(2)实验室常用工具:__________;
知识点2:质量的测量—天平的使用
1. 天平的使用:
看:观察天平的______和______;
放:把天平放在___________;
移:把游码放在标尺左端的____________;
调:调节天平横梁右端的__________,使指针指在分度盘的___________;
称:把被测物体放在______,用镊子向_______加减砝码,并适当的调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡;
读:被测物体的质量=______总质量+在标尺上所对的刻度值;
2. 知识巧记:
一放平,二调零,三调横梁成水平,指针偏哪哪边重,螺母反向高处动,称物体,先估计,左物右码方便自己;夹砝码需心细,加减对应盘高低
3. 使用注意事项
(1)天平测量物体的质量时不能超出天平的称量;也不能小于天平的分度值;
(2)砝码要用_______夹取,轻拿轻放;
(3)调节好的天平不要随意更换位置或交换托盘,否则要重新调节;
4. 质量特殊测量
(1)测量轻小物体的质量时,可测出多个同样物体的质量,再求出这个物体的质量,这种方法叫__________;
(2)测量粉末状物体的质量时,可以在天平两盘各垫一张大小适中的相同纸片,再进行称量;
(3)液体和潮湿的物体不能直接倒入天平盘中称量,应将它们装入容器中,再进行称量;
知识点3:密度及其测量
(一)密度
1. 定义:
在物理学中,某种物质组成的物体的_____与它的____之比叫做这种物质的密度;
2. 公式:ρ=_______,ρ表示密度,m表示质量,V表示体积;
3. 单位:
基本单位:______,符号是______;常用单位:_________;换算关系:1 g/cm3=______kg/m3;
4. 基本性质
(1)属性:密度是物质的一种特性,其大小与质量和体积无关;不同物质的密度一般不同;
(2)可变性:同一种物质的密度会随物体的温度、状态的改变而改变;
5. 几种常见的密度值
水的密度是_______kg/m3;酒精的密度是________kg/ m3;冰的密度是________kg/ m3;
6. 测量工具:天平、量筒
7. 密度的应用
(1)密度与温度:温度能够改变物质的密度,常见物质受温度影响的规律是_______,一般___________受温度影响最大,_____________受温度影响最小;
(2)密度的应用:鉴别物质;判断实心、空心。
【提示】
运用公式及其变形式进行计算应注意:
①公式中物理量应针对同一物体;
②统一公式中物体量的单位.;
③当题中涉及几种物质时,每个物理量应采用“脚标”的方式加以区分.
(二)密度的测量
1. 体积的测量
测量工具
量筒、量杯
量筒
单位
mL 1 mL=________cm3
量筒的
使用
看
_________和_________
放
放在水平台上
读
量筒中的液面是凹形的,读数时,视线要和凹面的______相平;量筒中的液面是凸形的,读数时,视线要和凸面的_______相平
2. 密度的测量
(1)实验原理:_____________
(2)测量工具:天平、量筒
(3)测量液体密度的实验步骤:
①用天平测量出________的质量m1;
②向量筒中注入适量的液体,读出体积V;
③用天平测量_________________的质量m2;
④用公式_________计算出液体的密度;
(4)测量固体的密度的实验步骤:
①用天平测量出固体的质量m
②向量筒中注入适量的水,读出水的体积V1
③将固体全部浸没在水中,读出体积为V2
④用公式________计算出固体的密度
【提示】
(1)测量固体的密度时,必须先测量固体的质量,然后再测量固体的体积,这样就不会因为物体表面有液体残留,造成所测质量偏大,所测密度偏大.
(2)测量液体密度时,若先测量空烧杯的质量,再测量液体和烧杯的总质量,然后将液体全部倒入量筒中,会由于烧杯中的液体倒不尽,使得所测体积偏小,所测密度偏大,误差较大.
探究1:质量
1.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.1kg的铁块比1kg的棉花质量大
B.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造
C.同种物质的状态发生变化,质量和密度均不变
D.氧气罐中的氧气用去一半,密度减小一半
2.在2020年12月17日凌晨,嫦娥五号从月球携带约2kg“月壤”顺利返回地球,使我国成为人类第三个获取月球样本的国家。返回途中,“月壤”相对于嫦娥五号是 的。“月壤”从月球带回地球,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
3.某物体在地球表面的质量是60kg,已知地球表面g取,则该物体在地球表面的重力为 N;将该物体移到月球表面,发现它的重力约为100N,它在月球表面的质量为 kg。根据以上数据关系,若一根绳子在月球表面最多能悬挂重1200N的物体,它在地球表面最多能悬挂的物体的质量约为 kg。
4.测量的目的是为了进行可靠的 比较。地质队员把质量为60g的矿石从矿山带回实验室后用 测量其质量,测出质量为 kg。轧钢机把钢块轧成薄薄的钢板,其质量将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
探究2:质量的测量
5.用托盘天平来称量一个质量小于100mg的物体,下列说法中正确的是( )
A.100mg小于天平的最小测量值,仍可称量
B.借用一个质量为m的金属块和要称的小物体一起称出总质量,则为小物体的质量
C.取待测的小质量物体n个,称出它们的总质量M,则每个物体的质量为
D.以上说法都不正确
6.某同学为了测量橡皮泥的质量,在调节天平横梁平衡时,出现了如图甲所示的情况,要使天平平衡,他应 。称量质量时,他将橡皮泥放在右盘中,在左盘内放一个50g的砝码,天平平衡时游码在标尺上的位置如图乙所示,则橡皮泥的质量为 g。如果把上述实验移到山顶上进行,则实验结果将 (填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);如果砝码发生磨损,则实验结果将 。
7.某同学用天平测量一块金属的质量,测量前将天平放在水平桌面上,使游码归零,发现指针偏转如图甲所示,则应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡。测量时砝码以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则这块金属的质量为 g。保持游码位置不变,将左盘所测金属和右盘中砝码互换位置后,则指针向 (填“左”或“右”)偏。该物体到月球上,质量 (填“变大”“变小”或“不变”)。
8.在“测量物体的质量”的实验中,某实验小组将托盘天平放在水平桌面上后,天平如图所示。
(1)测量物体质量前,甲同学调节天平平衡的方法是:向左调节平衡螺母,使指针停在分度盘中央的刻度线,然后将游码向左移至“0”刻度线处。乙同学认为甲同学的操作有误,则正确的操作方法是 。
(2)若没发现甲的错误,仍用该天平称小石块的质量,最终所加砝码和游码移动情况如图乙所示,则物体的实际质量应为 g。
(3)改正甲的错误后,丙同学想称取5g食盐,在左右两盘各放一张称量纸,调节平衡螺母使天平平衡后,右盘放5g砝码,左盘添加一定量食盐后,发现指针偏向中央刻度线左侧,则丙同学接下来的操作应是 。
探究3:密度
9.晓晓在做测量密度实验时,分别测量了A、B两种不同物质的密度,并绘制了m-V图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙物质的密度与质量成正比
B.甲的密度是1×103kg/m3
C.质量相同时,甲和乙的体积比是1∶2
D.甲、乙两物质的密度之比是1∶2
10.体重指数BMI是衡量人体胖瘦程度的一个指标,它是把人体看成一个圆柱体模型,指标数据反映了单位高度圆柱体的截面积情况,数据越大表明截面积越大,从而直观地反映体型状况(如图所示)。将质量m(kg)、身高h(m)按照下列哪种方式计算适合作为体重指数( )
A. B. C. D.
11.阿基米德采用排水法解决了王冠掺假问题。现有一个金和银做成的王冠,已知,,用排水法测量出其体积为,若与王冠质量相同的纯金块和纯银块的体积分别为和,则王冠中银的质量和金的质量之比为( )
A. B.
C. D.
12.容器中装有密度为的盐水,其体积为。经过一段时间,由于水的蒸发,容器中只剩下的盐水,已知水的密度为。这段时间蒸发掉的水的质量是 g,剩余的盐水的密度是 。
13.如图所示,在酒精和水混合实验中,通过比较应选择 (填“甲”或“乙”)玻璃管,并先倒入 (填“酒精”或“水”),这样做是因为我们 (填“希望”或“不希望”)水和酒精在实验刚开始就混合。已知,将酒精和水混合后,液体密度 (填“大于”“小于”或“等于”)。
探究4:测量物质的密度
14.某小组在“测量金属块密度”的实验中:
(1)调节天平平衡后,小组的小滨同学按图乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其中的一处错误: ;
(2)小滨纠正了错误,正确操作,天平再次平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,所称量金属块的质量是 g;
(3)小滨在量筒内倒入20mL的水,放入金属块后量筒内水面如图丁所示,量筒读数时,视线应在 (选填“A”“B”或“C”)处。金属块的体积是 ,金属块密度是 ;
(4)小州同学带来他在乒乓球比赛中获得的一枚金牌,想测量金牌的密度,发现金牌无法放入量筒中。同学们共同设计了如下测该金牌密度的实验方案:
①用天平测出金牌的质量m;
②将金牌浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为的空烧杯中;
③测得烧杯和溢出水的总质量为;
则金牌密度的表达式 (水的密度为,用表示)。
15.在综合实践活动中,某项目化小组的同学发现一种岩石,色彩呈绿色、黄绿色或棕色。小组同学想确定岩石的种类,于是带回一些样品,在实验室中用天平、量筒和水等实验器材测量岩石的密度。
常见岩石密度表
种类
花岗岩
石英岩
橄榄石
灰岩
密度/()
2.63~3.2
2.5~3.6
2.2~3.1
2.3~2.9
(1)实验前,在调节天平平衡时,观察到分度盘指针的位置如图甲所示,应将平衡螺母向 移动,使天平平衡。
(2)将岩石放在天平左盘中,天平平衡时,右盘所加砝码和游码位置如图乙所示,则岩石的质量为 g。
(3)在测量岩石的体积时,由于样品岩石比较大,无法放入量筒中,于是小组同学又找来烧杯和溢水杯进行实验,请你将实验步骤补充完整:
①在溢水杯中装满水,将岩石放入溢水杯中,水溢出至烧杯中;
②待水面稳定后,将烧杯中的水全部倒入量筒中,记下体积V,如图丙所示;
③岩石密度为 ,该岩石的种类为 。
(4)你认为上述实验方案测得的密度比实际值 (选填“偏大”或“偏小”),理由是 。
16.用托盘天平和量筒来测量牛奶的密度实验中:
(1)将天平放置于水平工作台上,把游码归零后,调节 使指针指到分度盘中央;
(2)用该架天平测出烧杯和牛奶的总质量为97.4g;
(2)将一部分牛奶倒入量筒中,如图乙所示,量筒中牛奶的体积为 ;
(3)剩余部分牛奶和烧杯的质量如图甲,其质量为 ,则牛奶的密度为 ;
(4)在测牛奶密度时,先测空烧杯的质量为,再倒入牛奶测出总质量为,然后将牛奶全部倒入量筒中读出体积为V,则牛奶密度的表达式为 ,这种方法会使测量值 。(选填“偏大”或“偏小”)
17.小明和小华在实验室测量液体密度:
(1)用天平和量筒:
①将天平放在水平台面上,调节天平平衡。用天平称出空烧杯的质量为。然后将液体样品倒入烧杯,放在天平左盘上称量,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和液体样品的质量为 g。
②将烧杯中的液体倒入量筒,其示数如图甲所示,液体的体积为 。
③根据测量的数据,算出液体的密度为 。
④该实验测得的液体密度偏 。
(2)用刻度尺和平底柱形杯:
①小华想利用一块已知密度为的长方体木块和刻度尺测饮料的密度,如图乙所示,她在柱形杯里装入适量饮料,测出杯中饮料的深度。
②使木块漂浮在饮料表面,测出此时杯中饮料的深度。
③用 (填“粗”或“细”)铁丝将木块全部压入饮料中,测出此时杯中饮料的深度,以上实验中饮料均未溢出。
④饮料密度的表达式为 (用、、和表示)。
⑤若木块吸水(吸水后木块体积不变),则测出的饮料密度会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
18.同学们在学习了密度知识后想利用案秤和烧杯制作一种简易“密度秤”。
(1)如图1和图2,同学们用案秤和烧杯测出等质量的甲、乙两种不同的液体,两种液体的液面高度分别为h1和h2,则两种液体的密度关系为ρ甲 ρ乙(选填“<”、“=”或“>”);
(2)小张发现,当烧杯中液体质量相同时,液面高度满足一定的关系,则h2= (用ρ甲、ρ乙、h1字母表示);
(3)如图3,小程为“密度秤”标定刻度线,步骤如下:
①用案秤和烧杯测出质量为m的水,并在水面处标出“1.0”刻度线(单位:g/cm3,下同);
②用刻度尺测出“1.0”刻度线的高度;
③再利用(2)中关系式进行计算,借助刻度尺在烧杯上标出“0.8”、“0.9”、“1.1”、“1.2”等刻度线。分析可知:烧杯上的刻度线分布 (选填“均匀”或“不均匀”);“1.1”刻度线在“1.0”刻度线的 (选填“上”或“下”)方;
(4)由(3)可知,使用“密度秤”时,倒入待测液体,当案秤示数为 时,读出液面所对刻度值即为液体的密度;
(5)小王发现烧杯上刻度间距太小,测量误差较大,以下改进方案可行的是 和 。
A.换质量更小的容器 B.增大液体的质量m
C.换细长的容器 D.换精度更高的电子秤
19.小渝在学校花台拾到一枚石块,由于石块放不进量筒,小渝就用烧杯和电子秤测出了石块的密度:
①向烧杯中加入适量的水,用电子秤测出质量,如图A所示;
②将石块轻轻地放入烧杯内的水中,足够长一段时间后,在水面的位置处做标记a、用电子秤测出总质量(细线的体积、质量忽略不计、石块体积保持不变),如图B所示;
①从水中取出石块,轻轻擦干石块表面的水后,石块的质量为55g;
④用电子秤测出剩余水和烧杯的总质量如图C所示;
⑤再向烧杯加水,直到水面到达所做标记处为止,电子秤示数如图D所示;
⑥根据实验数据,计算出石块的质量为 g,则石块的密度为 g/cm3。
A.B.
C.D.
20.小薇同学在测矿石的密度时,操作步骤如下:
(1)小薇选用了一块小矿石,用调好的天平测它的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时,天平恢复平衡,则测得的矿石质量m是 g;
(2)如图乙在量筒中装入适量的水,将系了细线的矿石轻轻放入量筒,如图乙所示,测得矿石的体积V是 cm3;
(3)由测出矿石的密度为 g/cm3(保留一位小数);
(4)小薇回家后,想测出家里某个小饰品的密度,她找到家里的电子秤如图(最后一位为小数),称出饰品的质量是140g,又借助细线、水、玻璃杯,测出了饰品的体积,她的实验操作步骤如图丙、丁所示,则饰品的密度是 kg/m3.
探究5:密度的应用
21.将等质量的金属A(密度为ρ1)和金属B(密度为ρ2)熔化后混合在一起制成合金球,设熔化混合前后总体积不变,该合金球的密度ρ为( )
A. B. C. D.
22.通常我们说“铝比铁轻”是指铝的 比铁小,某钢瓶内装有氧气,在一次气焊中用去其中的一半,则钢瓶内氧气的质量将 (选填“变大”“变小”或“不变”),瓶内剩余氧气的密度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
23.酒液的主要成分是水和酒精(其它成分的质量和体积不计)。目前中国使用酒液的度数表示法称为标准酒度,是指在温度为20℃的条件下,每100mL酒液中所含酒精的毫升数。酒厂为得到相应的酒度,当酒液蒸馏出来后,需组织专业的勾兑师进行勾兑。现有60度和20度的酒液若干(,不考虑酒液混合后体积的变化),求:
(1)100mL的20度酒液中所含酒精质量是多少g?
(2)100mL的60度酒液的平均密度是多少?
(3)如果用60度和20度这两种酒液进行勾兑,获得1000mL的52度酒液,所用60度酒液的质量是多少kg?
24.医用酒精是由无水酒精和水组成的。小华在药店买了一瓶浓度为95%,体积为200mL的医用酒精。已知无水酒精的密度为,水的密度为,酒精浓度指溶液中所含无水酒精的体积在溶液总体积中所占的百分比,则:
(1)这瓶医用酒精中含有的水的质量是多少?
(2)这瓶医用酒精的密度为多少?
25.爷爷生日时,笙笙送给爷爷一个中空的朱砂葫芦,寓意健康长寿。笙笙十分好奇这个朱砂葫芦是否如商家所说含有90%的朱砂,于是思考后进行了如下实验:取下葫芦吊绳,用天平测量出该朱砂葫芦的质量(包括瓶盖)为65.6g,再用量筒装入适量的水(如图甲),把空葫芦盖上瓶盖之后将其浸没在量筒水中(如图乙),静置半天后量筒中的水位变成了如图丙所示,取出葫芦后发现因瓶盖未拧紧内部装满了水,已知=1×103kg/m3,=8.8×103kg/m3,=8×103kg/m3,实验过程中葫芦瓶身不吸水,求:
(1)该朱砂葫芦的实心体积为多少?
(2)若将该朱砂葫芦装满某种物质后盖上瓶盖,总质量变为73.6g,则该物质的密度为多少?
(3)若该朱砂葫芦瓶盖部分用的是铜,瓶身部分用的是朱砂,则该朱砂葫芦中含有朱砂的质量为多少?商家所说是否属实?(朱砂含量P是指朱砂质量与葫芦总质量之比)
26.小亮生日时收到一个礼物——俄罗斯套娃,它是由一样图案的五个木娃娃一个套一个组成的,只有最小的一个是实心的,其他的全是空心的,如图所示。小亮测出最大的套娃的质量为60g,体积为900cm3,最小的一个木娃娃的质量为12g,体积为15cm3。求:
(1)制作套娃的木材的密度;
(2)最大套娃的内部空心体积。
一、单选题
1.下列情况中,物体的质量发生变化的是( )
A.压扁变形后的橡皮泥 B.带回地球的月岩样本
C.钢水被浇铸成钢锭 D.书写中变短的粉笔
2.如图所示,有一个瓶子装满水后,水和瓶的总质量为500g,装满酒精后总质量为420g,则空瓶的容积为()( )
A. B.
C. D.
3.现有体积相同的实心铁球和实心塑料球。为了测量塑料球的密度,现将1个铁球放在已调节平衡的天平左盘中,当右盘放6个相同的塑料球时,天平恰好能平衡。已知铁的密度为,则该塑料球的密度为( )
A. B. C. D.
4.关于下列测量仪器的使用,说法正确的是( )
A.甲图:当在右盘添加最小砝码后,指针仍指向分度盘左侧,应向右调节平衡螺母
B.乙图:读数时视线未与凹液面最低处相平,会导致测量结果偏大
C.丙图:在使用温度计读数时,应使玻璃泡继续留在液体中
D.丁图:在测量物体长度时,必须使刻度尺零刻度线与物体的一端对齐
5.爱钻研的小晋同学在社团活动中对一元硬币的一些参数开展了测量,如图所示。根据测量结果可知,一元硬币的直径和体积分别为( )
A.2.50cm 0.9mL B.2.50cm 9mL
C.2.5cm 0.9mL D.2.5cm 9mL
7.50cm-5.00cm=2.50cm由图可知,量筒分度值为1mL,10枚硬币的体积
6.某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,如图甲是天平放置水平桌面后的分度盘,图乙是规范操作后砝码个数和游码的位置,图丙是排水法测石块体积的示数,下列说法正确的是( )
A.图甲中应将平衡螺母向左调,使横梁水平平衡
B.根据图乙可知,石块的质量是71.4g
C.根据图丙可知,石块的体积是
D.由图乙、图丙数据可计算出石块的密度是
7.某容器中水的体积随温度变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
A.当水的温度为0℃时,容器中水的体积最大
B.当水的温度为4℃时,容器中水的密度最大
C.当水的温度为0℃~ 4℃时,温度升高,体积增大
D.当水的温度为4℃~16℃时,温度升高,密度增大
8.氧气瓶内的氧气用去。则氧气瓶内氧气的体积、质量、密度依次是( )
A.变小、小、不变 B.不变、变小、变小
C.不变、变小、不变 D.变小、不变、变小
9.小明利用天平、量筒、烧杯、水(密度已知)和电子秤等器材测量鸭蛋的密度,测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示,下列说法中正确的是( )
①鸭蛋的体积是
②鸭蛋的密度是
③若没有丙图的步骤,无法测出鸭蛋的密度
④若按照甲丙丁的顺序操作,所测鸭蛋的密度比真实值偏小
A.只有①③正确 B.只有②正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确
m蛋=80.5g排开水的质量
m排=m丁+m甲-m乙=202.0g+80.5g-212.5g=70g鸭蛋的体积
故①错误;
②鸭蛋的密度
故②正确;
③已知鸭蛋的质量为80.5g,所以图乙中水的质量
m水=212.5g-80.5g=132g因鸭蛋取出后再进行补水到同一水位线,则补水的体积与鸭蛋的体积相等,补水的质量
m补=202.0g-132.0g=70g鸭蛋的体积
鸭蛋的密度
虽然这个方法比较复杂,但它证明了即使没有丙图的步骤,我们仍然可以测出鸭蛋的密度。故③错误;
10.为了测盐水的密度,某实验小组制定如下的实验计划:①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量;②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中;③测出量筒中盐水的体积;④测出烧杯和剩余盐水的质量;⑤测出空烧杯的质量;⑥根据实验数据计算盐水的密度。以上实验步骤安排最合理的是( )
A.⑤①②③④⑥ B.①②④③⑤⑥
C.①②④③⑤⑥ D.①②③④⑥
11.质量均为m的甲、乙两种液体,它们的质量与体积的变化关系如图所示。已知甲、乙液体的密度分别等于、,将它们按一定比例混合后,平均密度为,若不考虑混合后的体积变化。下列选项正确的是( )
A.则甲、乙液体的密度 B.则混合后的最大质量为
C.混合时体积满足 D.则混合后的最大质量为
12.“祝融号”火星车采用的一种新型隔热保温材料──新型气凝胶。这种气凝胶很轻,隔热性能好,在探测任务中能发挥重要作用。其中“很轻”反映了这种材料的( )
A.速度小 B.密度小 C.熔点低 D.体积小
13.如图甲所示是水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,如图乙所示为北方冬天湖水温度分布示意图。根据图象以及水的其他性质,下列分析判断正确的是( )
A.同质量的水在4℃时体积最大
B.高于4℃的水,具有热缩冷胀的性质
C.当水从0℃上升到4℃的过程中,其密度不变
D.图公中从A到E,湖水的温度逐渐升高
14.小滨用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度,如图甲乙丙丁表示了他主要的操作过程。①调节天平平衡②测出烧杯和牛奶的总质量m1;③把牛奶倒入量筒中,测出烧杯的质量m2;④读出牛奶的体积V。根据实验过程及测量数据。下列四个选项正确的是( )
A.调节天平平衡时,指针如图甲所示,应将平衡螺母向左移动
B.烧杯的质量m2为41.2g
C.牛奶的体积V为100L
D.牛奶的密度为1.1g/cm3
二、填空题
15.如图(a)所示是测量质量的工具:托盘天平。使用它时需将它放在 桌面上。用镊子把游码调至标尺左端的 刻度线,调节平衡螺母,调节时若发现天平两盘左高右低,应调节右边的平衡螺母向 移动(选填“左”或“右”),使指针指在分度盘的 。将待测物体轻放在天平的 盘,用镊子在 盘中添加砝码,并移动游码使天平平衡。此时砝码质量和游码示数如图(b)所示,则待测物体的质量为 g。
16.某医院ICU重症监护室内配有充满氧气的钢瓶,其总质量为60kg,瓶内氧气的密度为;使用1h后,总质量变为40kg,瓶内氧气的密度变为;再使用一段时间后,总质量变为30kg,则此时瓶内氧气的密度为 ,氧气瓶的质量是 kg。如图所示为某物质的密度与体积的关系,则阴影部分的面积S表示的物理量的值为 。
①使用1小时,总质量变为40kg,而氧气的体积不变(等于氧气瓶的容积),此时瓶内氧气的密度为
m0=20kg总质量为60kg的氧气瓶,最初氧气的质量为
60kg-20kg=40kg再使用一段时间,总质量变为30kg,则此时瓶内氧气的质量为
17.冰的密度为千克/米,某冰块的体积为米,若该冰块全部熔化成水,水的质量为 千克,水的体积为 米。若这些水刚好可以装满容器,则这个容器 (选填“能”或“不能”)盛下相等质量的浓盐水。
18.某同学想测量家中勺子的密度,他将其带到学校物理实验室,先用已调好的天平测量勺子的质量,天平平衡时右盘中砝码及游码的位置如图甲所示,则勺子的质量为 g;再将勺子放入装有60mL水的量筒中,勺子漂浮在水面上,用细针将其压入水中,如图乙所示,勺子的体积为 ,则该勺子的密度为 。
19.小惠同学想利用烧杯和量筒测量较大石块的体积。她的操作步骤如下:①往烧杯中加入适量的水,把石块浸没水中并在水面到达的位置做标记,然后取出石块; ②先往量筒中装入48mL的水,然后将量筒中的水缓慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒中剩余水的体积如图所示,则石块的体积为 dm³; 采用这种方法测出石块的体积与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
20.不同材料制成的甲、乙两物体,其质量与体积的关系如图所示。分析图像可知,两种物质的密度之比 ;若甲、乙质量相等时, 。
21.如图所示是一定质量的某种晶体体积随温度变化的图象。分析图象可知 时密度最大,由C到D的过程中,此物质内能 (变大\变小\不变)。
三、实验题
22.小华想测量家中某品牌酱油的密度,于是进行了如下实验。
(1)她将天平放在水平台上,调节横梁平衡后如图甲所示,其操作错误是调节平衡螺母之前没有将 ;
(2)小华将装有酱油的烧杯放置在正确调平的天平的左盘中,通过加减砝码和移动游码使天平再次平衡,如图乙所示,记录此时右盘中砝码和游码的位置;将烧杯中的酱油转移到量筒中,如图丙所示,读出量筒内酱油的体积;实验中记录实验数据的表格如下,将表格数据填写完整;
烧杯的质量m1/g
① 的总质量m2/g
量筒中酱油的体积V/cm3
酱油的密度
ρ/ (g·cm-3)
30
②
③
④
(3)小华实验所得酱油密度的测量值与真实值相比偏 ,小华发现只需增加一步操作,便可以减小实验误差,该项操作是将酱油转移到量筒中后 。
V=30mL=30cm3[4]酱油的密度
23.7班的同学们在学习了密度知识后想利用案秤和烧杯制作一种简易“密度秤”。
(1)如图1和图2,同学们用案秤和烧杯测出等质量的甲、乙两种不同的液体,两种液体的液面高度分别为和,则两种液体的密度关系为 (选填“”、“”或“”);
(2)小张发现,当烧杯中液体质量相同时,液面高度满足一定的关系,则 (用、、字母表示);
(3)如图3,小程为“密度秤”标定刻度线,步骤如下:
①用案秤和烧杯测出质量为m的水,并在水面处标出“1.0”刻度线(单位:,下同);
②用刻度尺测出“1.0”刻度线的高度;
③再利用(2)中关系式进行计算,借助刻度尺在烧杯上标出“0.8”、“0.9”、“1.1”、“1.2”等刻度线。分析可知:烧杯上的刻度线分布 (选填“均匀”或“不均匀”);“1.1”刻度线在“1.0”刻度线的 (选填“上”或“下”)方;
(4)由(3)可知,使用“密度秤”时,倒入待测液体,当案秤示数为 时,读出液面所对刻度值即为液体的密度;
(5)小王发现烧杯上刻度间距太小,测量误差较大,以下改进方案可行的是 。
A.换容积更大的容器 B.增大液体的质量m
C.换质量更小的容器 D.换精度更高的电子秤
四、计算题
24.合格汽油的密度应该为0.7×103kg/m3,如果汽油的成分中含重油偏大,产品就是不合格的。由于重油的密度大于汽油,所以不合格汽油的密度会偏大,加油站通常使用密度瓶来检测汽油的密度。如果密度瓶空瓶的质量为100g,装满水后总质量为300g。()求:
(1)瓶子的容积;
(2)若该密度瓶装满汽油后的总质量为246g,该汽油的密度;它是否合格?
(3)若某合格汽油中掺入密度0.79×103kg/m3的重油,将这种混合油装满密度瓶,密度瓶和混合油的总质量为249g,求瓶中掺入重油的质量。(混合油的体积等于汽油和重油的体积之和)
25.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?
26.小明在外地旅游时,买了一个金戒指,如图所示,小明想弄清楚是不是真金做的。他在家里找来一个水杯、水和电子秤,测出的各种数据如图乙所示:、、、。请你帮小明同学解决下列问题:
(1)金戒指的体积为多大?
(2)金戒指的密度为多大?
(3)参考一些固体的密度分析,能不能确定金戒指是不是真金做的?
物质
密度
物质
密度
铂
大理石
金
花岗岩
铅
玻璃
银
混凝土
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第六章 物态变化 章末复习
2022年课程标准
物理素养
1.2.2 知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
4.1.1 用托盘天平测量物体的质量。
1.2.3 通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。
4.1.2 测量固体和液体的密度。
科学观念:两个概念、连个工具和一个公式。
科学思维:运动控制变量法和图像法描述物体的质量和体积间的关系;比值定义法理解密度。
科学探究:用托盘天平测量物体的质量;探究物体的质量和体检见的关系。
科学态度与责任:通过量筒、托盘天平使用的技能训练,培养学生严谨的科学态度与协作精神。
知识点1:质量
1. 定义:物体所含_________叫质量,用字母________表示;
2. 属性:
质量是物体的一种基本属性,它不随物体的______、______、_______、变化而改变;
3. 单位:质量的基本单位是______,符号是______;
常用单位有:______、______、______;
换算关系:1 t=_______kg=______g=________mg;
4. 几种常见的质量值:
成年人的质量约是60_____ 一个苹果的质量约是150_____
一个鸡蛋的质量约是60_____ 一枚大头针的质量约80_____
5.测量工具:
(1)生活常用:案秤、台秤、杆秤等;
(2)实验室常用工具:__________;
知识点2:质量的测量—天平的使用
1. 天平的使用:
看:观察天平的______和______;
放:把天平放在___________;
移:把游码放在标尺左端的____________;
调:调节天平横梁右端的__________,使指针指在分度盘的___________;
称:把被测物体放在______,用镊子向_______加减砝码,并适当的调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡;
读:被测物体的质量=______总质量+在标尺上所对的刻度值;
2. 知识巧记:
一放平,二调零,三调横梁成水平,指针偏哪哪边重,螺母反向高处动,称物体,先估计,左物右码方便自己;夹砝码需心细,加减对应盘高低
3. 使用注意事项
(1)天平测量物体的质量时不能超出天平的称量;也不能小于天平的分度值;
(2)砝码要用_______夹取,轻拿轻放;
(3)调节好的天平不要随意更换位置或交换托盘,否则要重新调节;
4. 质量特殊测量
(1)测量轻小物体的质量时,可测出多个同样物体的质量,再求出这个物体的质量,这种方法叫__________;
(2)测量粉末状物体的质量时,可以在天平两盘各垫一张大小适中的相同纸片,再进行称量;
(3)液体和潮湿的物体不能直接倒入天平盘中称量,应将它们装入容器中,再进行称量;
知识点3:密度及其测量
(一)密度
1. 定义:
在物理学中,某种物质组成的物体的_____与它的____之比叫做这种物质的密度;
2. 公式:ρ=_______,ρ表示密度,m表示质量,V表示体积;
3. 单位:
基本单位:______,符号是______;常用单位:_________;换算关系:1 g/cm3=______kg/m3;
4. 基本性质
(1)属性:密度是物质的一种特性,其大小与质量和体积无关;不同物质的密度一般不同;
(2)可变性:同一种物质的密度会随物体的温度、状态的改变而改变;
5. 几种常见的密度值
水的密度是_______kg/m3;酒精的密度是________kg/ m3;冰的密度是________kg/ m3;
6. 测量工具:天平、量筒
7. 密度的应用
(1)密度与温度:温度能够改变物质的密度,常见物质受温度影响的规律是_______,一般___________受温度影响最大,_____________受温度影响最小;
(2)密度的应用:鉴别物质;判断实心、空心。
【提示】
运用公式及其变形式进行计算应注意:
①公式中物理量应针对同一物体;
②统一公式中物体量的单位.;
③当题中涉及几种物质时,每个物理量应采用“脚标”的方式加以区分.
(二)密度的测量
1. 体积的测量
测量工具
量筒、量杯
量筒
单位
mL 1 mL=________cm3
量筒的
使用
看
_________和_________
放
放在水平台上
读
量筒中的液面是凹形的,读数时,视线要和凹面的______相平;量筒中的液面是凸形的,读数时,视线要和凸面的_______相平
2. 密度的测量
(1)实验原理:_____________
(2)测量工具:天平、量筒
(3)测量液体密度的实验步骤:
①用天平测量出________的质量m1;
②向量筒中注入适量的液体,读出体积V;
③用天平测量_________________的质量m2;
④用公式_________计算出液体的密度;
(4)测量固体的密度的实验步骤:
①用天平测量出固体的质量m
②向量筒中注入适量的水,读出水的体积V1
③将固体全部浸没在水中,读出体积为V2
④用公式________计算出固体的密度
【提示】
(1)测量固体的密度时,必须先测量固体的质量,然后再测量固体的体积,这样就不会因为物体表面有液体残留,造成所测质量偏大,所测密度偏大.
(2)测量液体密度时,若先测量空烧杯的质量,再测量液体和烧杯的总质量,然后将液体全部倒入量筒中,会由于烧杯中的液体倒不尽,使得所测体积偏小,所测密度偏大,误差较大.
【答案】
知识点2
称量 感量 水平台上 零刻度线处 平衡螺母 中线处 左盘 右盘 盘中砝码 游码 镊子 “累积法”
知识点3
质量 体积 mV 千克每立方米 kg/m3 g/cm3 103 1.0×103 0.8×103 0.9×103 热胀冷缩 气体 固体、液体 1 量程 分度值 底部 顶部
ρ=m/V 烧杯和液体 烧杯和剩余液体
ρ=(m1-m2)/V ρ=m/(V2-V1)
探究1:质量
1.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.1kg的铁块比1kg的棉花质量大
B.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造
C.同种物质的状态发生变化,质量和密度均不变
D.氧气罐中的氧气用去一半,密度减小一半
【答案】D
【详解】A.1kg的铁块与1kg的棉花质量一样大,故A错误;
B.根据m=ρV可知,当体积一定时,密度越小,质量越小,所以为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度小的材料制造,故B错误;
C.同种物质的状态发生变化,质量不变,密度可能改变,如水结成冰,密度变小,故C错误;
D.氧气罐中的氧气用去一半,质量减小一半,体积不变,密度减小一半,故D正确。
故选D。
2.在2020年12月17日凌晨,嫦娥五号从月球携带约2kg“月壤”顺利返回地球,使我国成为人类第三个获取月球样本的国家。返回途中,“月壤”相对于嫦娥五号是 的。“月壤”从月球带回地球,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 静止 不变
【详解】[1]返回途中,“月壤”相对于嫦娥五号的位置没有发生变化,所以“月壤”是静止的。
[2]“月壤”从月球带回地球,位置发生变化,所含物质多少不变,所以其质量不变。
3.某物体在地球表面的质量是60kg,已知地球表面g取,则该物体在地球表面的重力为 N;将该物体移到月球表面,发现它的重力约为100N,它在月球表面的质量为 kg。根据以上数据关系,若一根绳子在月球表面最多能悬挂重1200N的物体,它在地球表面最多能悬挂的物体的质量约为 kg。
【答案】 600 60 120
【详解】[1]物体在地球上受到的重力为
[2]质量是物体的一种属性,与物体的位置、状态和形状无关。故该物体移到月球表面,位置改变,质量不变,仍是60kg。
[3]绳子承受的最大拉力在月球上是F=1200N,到地球还是F=1200N,此时
G′=F=1200N
悬挂的物体的质量为
4.测量的目的是为了进行可靠的 比较。地质队员把质量为60g的矿石从矿山带回实验室后用 测量其质量,测出质量为 kg。轧钢机把钢块轧成薄薄的钢板,其质量将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 定量 天平 0.06 不变
【详解】[1]仅仅凭感觉进行比较是不准确的,测量的目的是为了进行可靠的定量比较。
[2][3]在测量仪器中,我们用天平测物体的质量,地质队员把质量为60g的矿石从矿山带回实验室后用天平测量其质量,质量不随位置的改变而变化,则其质量仍为60g,合0.06kg。
[4]质量与物体的形状无关,钢机把钢块轧成薄薄的钢板,其质量不变。
探究2:质量的测量
5.用托盘天平来称量一个质量小于100mg的物体,下列说法中正确的是( )
A.100mg小于天平的最小测量值,仍可称量
B.借用一个质量为m的金属块和要称的小物体一起称出总质量,则为小物体的质量
C.取待测的小质量物体n个,称出它们的总质量M,则每个物体的质量为
D.以上说法都不正确
【答案】C
【详解】A.100mg小于天平的最小测量值,不能直接称量,可以采用累积法,是测量微小质量最简便有效的方法,故A错误;
B.借用一个质量为m的金属块和要称的小物体一起称出总质量,由于要称的小物体质量过小,两次结果几乎无差别,因此是分辨不出物体的质量与物体加金属块质量的差别的,故B错误;
CD.取待测的小质量物体n个,称出它们的总质量M,则每个物体的质量为,故C正确,D错误。
故选C。
6.某同学为了测量橡皮泥的质量,在调节天平横梁平衡时,出现了如图甲所示的情况,要使天平平衡,他应 。称量质量时,他将橡皮泥放在右盘中,在左盘内放一个50g的砝码,天平平衡时游码在标尺上的位置如图乙所示,则橡皮泥的质量为 g。如果把上述实验移到山顶上进行,则实验结果将 (填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);如果砝码发生磨损,则实验结果将 。
【答案】 向左调节平衡螺母 46.6 不变 偏大
【详解】[1]由图知,左盘较高,所以应向左调节平衡螺母,使横梁平衡。
[2]在测量过程中,右盘放橡皮泥,左盘放砝码,向右移动游码,根据天平的读数法则
由图乙知,标尺的分度值为0.2g,所以
[3]质量物体本身的一种性质,与位置、形状、状态无关,如果把上述实验移到山顶上进行,则实验结果将不变。
[4]如果砝码发生磨损,磨损部分需通过向右调节游码来补充,则实验结果将偏大。
7.某同学用天平测量一块金属的质量,测量前将天平放在水平桌面上,使游码归零,发现指针偏转如图甲所示,则应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡。测量时砝码以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则这块金属的质量为 g。保持游码位置不变,将左盘所测金属和右盘中砝码互换位置后,则指针向 (填“左”或“右”)偏。该物体到月球上,质量 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 右 23.4 右 不变
【详解】[1]在称量前,把天平放在水平桌面上,游码归零,发现指针如图甲所示,即指针向左偏,说明左盘的质量较大,则应把平衡螺母向右调,直到横梁水平平衡。
[2]由图可见,该天平标尺上的分度值为0.2g,游码所对应的刻度值是3.4g,因此石块的质量为
m=20g+3.4g=23.4g
[3]由于左盘物体的质量=右盘砝码的质量+游码所对的刻度值,因此左盘所测金属的质量大于右盘中砝码质量,将左盘所测金属和右盘中砝码互换位置后,则指针向右偏。
[4]天平利用杠杆平衡条件工作的,在月球表面上用天平测同一块金属的质量,物体和砝码的质量不变,重力都变为原来的六分之一,杠杆还照样是平衡的,所以测量的质量不变。
8.在“测量物体的质量”的实验中,某实验小组将托盘天平放在水平桌面上后,天平如图所示。
(1)测量物体质量前,甲同学调节天平平衡的方法是:向左调节平衡螺母,使指针停在分度盘中央的刻度线,然后将游码向左移至“0”刻度线处。乙同学认为甲同学的操作有误,则正确的操作方法是 。
(2)若没发现甲的错误,仍用该天平称小石块的质量,最终所加砝码和游码移动情况如图乙所示,则物体的实际质量应为 g。
(3)改正甲的错误后,丙同学想称取5g食盐,在左右两盘各放一张称量纸,调节平衡螺母使天平平衡后,右盘放5g砝码,左盘添加一定量食盐后,发现指针偏向中央刻度线左侧,则丙同学接下来的操作应是 。
【答案】(1)先将游码向左移至零刻度线处,然后调节平衡螺母至天平平衡
(2)47.6
(3)从左盘取下适量食盐,使天平平衡
【详解】(1)乙同学认为甲同学的操作有误,则正确的操作方法是:先将游码向左移至零刻度线处,然后调节平衡螺母至天平平衡。
(2)根据乙图可知,砝码质量为:20g+20g+5g=45g;标尺上的分度值为0.2g,则游码的质量为3g,那么小石块称量的质量为:45g+3g=48g;由于测量前游码没有对准0刻度,它的质量显示为0.4g,因此应该将它减去,即石块实际质量为:48g-0.4g=47.6g。
(3)左盘添加一定量食盐后,发现指针偏向中央刻度线左侧,说明左盘食盐的质量偏大,则丙同学接下来的操作应是:从左盘取下适量食盐,使天平平衡。
探究3:密度
9.晓晓在做测量密度实验时,分别测量了A、B两种不同物质的密度,并绘制了m-V图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙物质的密度与质量成正比
B.甲的密度是1×103kg/m3
C.质量相同时,甲和乙的体积比是1∶2
D.甲、乙两物质的密度之比是1∶2
【答案】C
【详解】A.密度是物质本身的性质,同种物质的密度一般不变,与质量和体积无关,故A错误;
B.由图像数据得,甲的密度为
故B错误;
C.由图像可知,质量相同时,乙的体积是甲的2倍,即甲和乙的体积比是1∶2,故C正确;
D.乙的密度是
所以甲、乙两物质的密度之比是
ρ甲∶ρ乙=2g/cm3∶1g/cm3=2∶1
故D错误。
故选C。
10.体重指数BMI是衡量人体胖瘦程度的一个指标,它是把人体看成一个圆柱体模型,指标数据反映了单位高度圆柱体的截面积情况,数据越大表明截面积越大,从而直观地反映体型状况(如图所示)。将质量m(kg)、身高h(m)按照下列哪种方式计算适合作为体重指数( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】圆柱体的体积V=Sh,根据“体重指数BMI反映了单位高度圆柱体的横截面积情况”可得
由可得
由于人体的密度是个常数,约等于水的密度,所以可以按计算体重指数。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.阿基米德采用排水法解决了王冠掺假问题。现有一个金和银做成的王冠,已知,,用排水法测量出其体积为,若与王冠质量相同的纯金块和纯银块的体积分别为和,则王冠中银的质量和金的质量之比为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由于与王冠相同质量的纯金块的体积为,所以王冠的质量
王冠的体积为金和银的体积之和,设其中金的质量为,则银的质量
则
解得。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12.容器中装有密度为的盐水,其体积为。经过一段时间,由于水的蒸发,容器中只剩下的盐水,已知水的密度为。这段时间蒸发掉的水的质量是 g,剩余的盐水的密度是 。
【答案】 500 1.2
【详解】[1]依题意得,蒸发的水的体积为
由得,这段时间蒸发掉的水的质量是
[2]剩余盐水的质量为
剩余的盐水的密度是
13.如图所示,在酒精和水混合实验中,通过比较应选择 (填“甲”或“乙”)玻璃管,并先倒入 (填“酒精”或“水”),这样做是因为我们 (填“希望”或“不希望”)水和酒精在实验刚开始就混合。已知,将酒精和水混合后,液体密度 (填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 乙 水 不希望 大于
【详解】[1]相同体积的水和酒精混合后,体积的变化量一定,图中乙玻璃管上端更细,乙玻璃管液面变化更明显,所以应选择乙玻璃管进行实验。
[2][3]由于水的密度大于酒精的密度,在实验中先倒入水,则酒精较长时间浮在水面,可得出水与酒精混合前的体积,两者混合后,比较两次体积,可观察混合前后体积的变化,所以不希望水和酒精一开始就混合。
[4]酒精和水的质量分别为
混合后的总质量
假设混合后总体积不变,则总体积
混合后的密度
但是由于分子间有空隙,水和酒精混合后,总体积变小,所以混合后液体的密度大于。
探究4:测量物质的密度
14.某小组在“测量金属块密度”的实验中:
(1)调节天平平衡后,小组的小滨同学按图乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其中的一处错误: ;
(2)小滨纠正了错误,正确操作,天平再次平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,所称量金属块的质量是 g;
(3)小滨在量筒内倒入20mL的水,放入金属块后量筒内水面如图丁所示,量筒读数时,视线应在 (选填“A”“B”或“C”)处。金属块的体积是 ,金属块密度是 ;
(4)小州同学带来他在乒乓球比赛中获得的一枚金牌,想测量金牌的密度,发现金牌无法放入量筒中。同学们共同设计了如下测该金牌密度的实验方案:
①用天平测出金牌的质量m;
②将金牌浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为的空烧杯中;
③测得烧杯和溢出水的总质量为;
则金牌密度的表达式 (水的密度为,用表示)。
【答案】(1)见解析
(2)79.2
(3) B 10 7.92
(4)
【详解】(1)天平使用时,要使用镊子向盘中加减砝码,不能用手直接拿放;同时物体要放在左盘,砝码要放在右盘,图中用手加减砝码,物体和砝码放反了,都是错误的。
(2)由图丙可知,标尺的分度值为0.2g,读数为4.2g,物体的质量
m金=50g+20g+5g+4.2g=79.2g
(3)[1][2][3]用量筒测量物体体积,读数时视线应与凹液面的底面是相平的,故B是正确的;金属块的体积
V金=30mL-20mL=10mL=10cm3
金属块的密度
(4)空烧杯的质量m1,烧杯和溢出水的总质量m2,则烧杯中水的质量
m水=m2-m1
金牌的体积等于溢出水的体积,溢出水的体积
金牌的密度
15.在综合实践活动中,某项目化小组的同学发现一种岩石,色彩呈绿色、黄绿色或棕色。小组同学想确定岩石的种类,于是带回一些样品,在实验室中用天平、量筒和水等实验器材测量岩石的密度。
常见岩石密度表
种类
花岗岩
石英岩
橄榄石
灰岩
密度/()
2.63~3.2
2.5~3.6
2.2~3.1
2.3~2.9
(1)实验前,在调节天平平衡时,观察到分度盘指针的位置如图甲所示,应将平衡螺母向 移动,使天平平衡。
(2)将岩石放在天平左盘中,天平平衡时,右盘所加砝码和游码位置如图乙所示,则岩石的质量为 g。
(3)在测量岩石的体积时,由于样品岩石比较大,无法放入量筒中,于是小组同学又找来烧杯和溢水杯进行实验,请你将实验步骤补充完整:
①在溢水杯中装满水,将岩石放入溢水杯中,水溢出至烧杯中;
②待水面稳定后,将烧杯中的水全部倒入量筒中,记下体积V,如图丙所示;
③岩石密度为 ,该岩石的种类为 。
(4)你认为上述实验方案测得的密度比实际值 (选填“偏大”或“偏小”),理由是 。
【答案】(1)右
(2)67.2
(3) 石英岩
(4) 偏大 见解析
【详解】(1)由图甲可知,指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2)岩石的质量
(3)[1]由图丙知,量筒中水的体积为20mL,岩石的体积为
则岩石的密度
[2]由密度表可知,有可能是石英岩。
(4)[1][2]将烧杯中的水倒入量筒中时,烧杯内壁会残留有水,使测量出的岩石的体积偏小,根据密度公式知,测出的密度值会偏大。
16.用托盘天平和量筒来测量牛奶的密度实验中:
(1)将天平放置于水平工作台上,把游码归零后,调节 使指针指到分度盘中央;
(2)用该架天平测出烧杯和牛奶的总质量为97.4g;
(2)将一部分牛奶倒入量筒中,如图乙所示,量筒中牛奶的体积为 ;
(3)剩余部分牛奶和烧杯的质量如图甲,其质量为 ,则牛奶的密度为 ;
(4)在测牛奶密度时,先测空烧杯的质量为,再倒入牛奶测出总质量为,然后将牛奶全部倒入量筒中读出体积为V,则牛奶密度的表达式为 ,这种方法会使测量值 。(选填“偏大”或“偏小”)
【答案】(1)平衡螺母
(2)20cm3
(3) 77g 1.02×103
(4) 偏大
【详解】(1)测量前天平平衡的调节:把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度,调节平衡螺母,使天平的横梁平衡。
(2)由图乙可知,量筒的分度值为2mL,读出牛奶的体积
V奶=20mL=20cm3
(3)[1][2]由图甲可知,剩余部分牛奶和烧杯的质量
m剩=50g+20g+5g+2g=77g
量筒里牛奶的质量
m奶=m总- m剩=97.4g-77g=20.4g
牛奶的密度为
(4)[1][2]先测了空烧杯的质量为m1,再倒入牛奶测出总质量为m2,然后牛奶倒入量筒中读出体积为V,则牛奶的质量为
m=m2-m1
牛奶的密度为
将烧杯中的牛奶倒入量筒中时,烧杯内壁会残留有牛奶,使测量出的牛奶体积偏小,根据可知测量的牛奶密度值会偏大。
17.小明和小华在实验室测量液体密度:
(1)用天平和量筒:
①将天平放在水平台面上,调节天平平衡。用天平称出空烧杯的质量为。然后将液体样品倒入烧杯,放在天平左盘上称量,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和液体样品的质量为 g。
②将烧杯中的液体倒入量筒,其示数如图甲所示,液体的体积为 。
③根据测量的数据,算出液体的密度为 。
④该实验测得的液体密度偏 。
(2)用刻度尺和平底柱形杯:
①小华想利用一块已知密度为的长方体木块和刻度尺测饮料的密度,如图乙所示,她在柱形杯里装入适量饮料,测出杯中饮料的深度。
②使木块漂浮在饮料表面,测出此时杯中饮料的深度。
③用 (填“粗”或“细”)铁丝将木块全部压入饮料中,测出此时杯中饮料的深度,以上实验中饮料均未溢出。
④饮料密度的表达式为 (用、、和表示)。
⑤若木块吸水(吸水后木块体积不变),则测出的饮料密度会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 81.8 46 大
(2) 细 偏大
【详解】(1)[1]烧杯和液体样品的质量
[2]图乙中量筒的分度值为1mL,液体的体积
[3]烧杯内液体样品的质量
所测液体的密度
[4]将烧杯中的液体倒入量筒,烧杯壁会有残留,导致所测体积偏小,根据可知,密度会偏大。
(2)[1]为避免铁丝的体积对实验产生影响,应用细铁丝将木块全部压入饮料中。
[2]木块处于漂浮状态时
木块的体积
木块受到的重力
由可知
解得
[3]若木块吸水(两次吸水量相同,吸水后木块体积不变),从而导致、偏小且减小的量相同,根据
且
可知,测得饮料的密度会偏大。
18.同学们在学习了密度知识后想利用案秤和烧杯制作一种简易“密度秤”。
(1)如图1和图2,同学们用案秤和烧杯测出等质量的甲、乙两种不同的液体,两种液体的液面高度分别为h1和h2,则两种液体的密度关系为ρ甲 ρ乙(选填“<”、“=”或“>”);
(2)小张发现,当烧杯中液体质量相同时,液面高度满足一定的关系,则h2= (用ρ甲、ρ乙、h1字母表示);
(3)如图3,小程为“密度秤”标定刻度线,步骤如下:
①用案秤和烧杯测出质量为m的水,并在水面处标出“1.0”刻度线(单位:g/cm3,下同);
②用刻度尺测出“1.0”刻度线的高度;
③再利用(2)中关系式进行计算,借助刻度尺在烧杯上标出“0.8”、“0.9”、“1.1”、“1.2”等刻度线。分析可知:烧杯上的刻度线分布 (选填“均匀”或“不均匀”);“1.1”刻度线在“1.0”刻度线的 (选填“上”或“下”)方;
(4)由(3)可知,使用“密度秤”时,倒入待测液体,当案秤示数为 时,读出液面所对刻度值即为液体的密度;
(5)小王发现烧杯上刻度间距太小,测量误差较大,以下改进方案可行的是 和 。
A.换质量更小的容器 B.增大液体的质量m
C.换细长的容器 D.换精度更高的电子秤
【答案】(1)>
(2)
(3) 不均匀 下
(4)m
(5) B C
【详解】(1)由图2可知,两种液体的液面高度分别为h1<h2,底面积相同,则两种液体的体积V甲<V乙,由于两种液体质量相同,根据公式可知,则两种液体的密度关系为ρ甲>ρ乙。
(2)当烧杯中液体质量相同时,即m1=m2,根据公式可知
ρ甲Sh1=ρ乙Sh2
则
(3)[1][2]根据关系式,用案秤和烧杯测出质量为m的水,并在水面处标出“1.0”刻度线,说明“1.0”刻度线为水的高度h1,是水的密度,这两个量是定值,则h2与待测液体的密度成反比,所以烧杯上的刻度线分布不均匀;待测液体密度越大,其高度h2越小,所以“1.1”刻度线在“1.0”刻度线的下方。
(4)该密度秤由(2)可知,控制的是液体质量相等,均为m,即倒入待测液体,当案秤示数为m时,读出液面所对刻度值即为液体的密度。
(5)[1][2]烧杯上刻度间距太小,测量误差较大,需要增大密度秤的刻度间距,需要使“1.0”刻度线升高。根据公式可知,要使h变大,应减小S,具体做法是:换用底面积较小的容器;或者底面积不变,增大液体的体积,即增大液体质量,故BC符合题意,AD不符合题意。
故选BC。
19.小渝在学校花台拾到一枚石块,由于石块放不进量筒,小渝就用烧杯和电子秤测出了石块的密度:
①向烧杯中加入适量的水,用电子秤测出质量,如图A所示;
②将石块轻轻地放入烧杯内的水中,足够长一段时间后,在水面的位置处做标记a、用电子秤测出总质量(细线的体积、质量忽略不计、石块体积保持不变),如图B所示;
①从水中取出石块,轻轻擦干石块表面的水后,石块的质量为55g;
④用电子秤测出剩余水和烧杯的总质量如图C所示;
⑤再向烧杯加水,直到水面到达所做标记处为止,电子秤示数如图D所示;
⑥根据实验数据,计算出石块的质量为 g,则石块的密度为 g/cm3。
A.B.
C.D.
【答案】 50 2
【详解】[1]由A、B可知,石块的质量为
m石=170g-120g=50g
[2]石块吸收水的质量为
m吸水=55g-50g=5g
石块排开水的质量为
m排=140g-110g-5g=25g
石块的体积等于排开水的体积,即
石块的密度为
20.小薇同学在测矿石的密度时,操作步骤如下:
(1)小薇选用了一块小矿石,用调好的天平测它的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时,天平恢复平衡,则测得的矿石质量m是 g;
(2)如图乙在量筒中装入适量的水,将系了细线的矿石轻轻放入量筒,如图乙所示,测得矿石的体积V是 cm3;
(3)由测出矿石的密度为 g/cm3(保留一位小数);
(4)小薇回家后,想测出家里某个小饰品的密度,她找到家里的电子秤如图(最后一位为小数),称出饰品的质量是140g,又借助细线、水、玻璃杯,测出了饰品的体积,她的实验操作步骤如图丙、丁所示,则饰品的密度是 kg/m3.
【答案】(1)43.4
(2)20
(3)2.2
(4)
【详解】(1)小矿石的质量为砝码的质量加游码的度数,小矿石的质量
(2)矿石和水的总体积是40mL,水的体积是20lmL,所以矿石的体积
.
(3)矿石的密度
(4)小饰品用细线悬挂浸没在水中,小饰品受到水的浮力作用,物体间力的作用是相互的,小饰品给水一个力作用在容器的底部,使电子秤的示数增加,故电子秤示数增加量等于小饰品排开水的质量,则小饰品排开水的质量
饰品排开水的重力:,饰品受到的浮力:,所以,,
饰品浸没在水中,小饰品排开水的体积
小饰品的质量是,小饰品的密度
探究5:密度的应用
21.将等质量的金属A(密度为ρ1)和金属B(密度为ρ2)熔化后混合在一起制成合金球,设熔化混合前后总体积不变,该合金球的密度ρ为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】假设金属A和金属B的质量都为m,金属A的体积为
金属B的体积为
合金球的体积为
合金球的质量为
m球=2m
合金球的密度为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
22.通常我们说“铝比铁轻”是指铝的 比铁小,某钢瓶内装有氧气,在一次气焊中用去其中的一半,则钢瓶内氧气的质量将 (选填“变大”“变小”或“不变”),瓶内剩余氧气的密度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 密度 变小 变小
【详解】[1]通常人们说“铝比铁轻”的意思是说单位体积的铝的质量比单位体积铁的质量小,即指铝的密度比铁的密度小。
[2][3]从钢瓶中的气体用去一半后,气体的质量变小,但体积不变,根据公式可知密度变小。
23.酒液的主要成分是水和酒精(其它成分的质量和体积不计)。目前中国使用酒液的度数表示法称为标准酒度,是指在温度为20℃的条件下,每100mL酒液中所含酒精的毫升数。酒厂为得到相应的酒度,当酒液蒸馏出来后,需组织专业的勾兑师进行勾兑。现有60度和20度的酒液若干(,不考虑酒液混合后体积的变化),求:
(1)100mL的20度酒液中所含酒精质量是多少g?
(2)100mL的60度酒液的平均密度是多少?
(3)如果用60度和20度这两种酒液进行勾兑,获得1000mL的52度酒液,所用60度酒液的质量是多少kg?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题意可知,“20度”指的是100mL白酒中所含酒精的体积为V酒=20mL,酒精质量
(2)100毫升的60度白酒中,所含酒精的体积为V酒=60mL,水的体积
水的质量
酒精的质量
100毫升的60度白酒的质量
100mL的60度酒液的平均密度
(3)用60度和20度这两种酒液进行勾兑,获得1000mL的52度酒液,可知
①
用60度和20度这两种酒液进行勾兑,获得1000mL的52度酒液中酒精的体积为
②
由①和②联立解得,所以用60度酒液的质量为
24.医用酒精是由无水酒精和水组成的。小华在药店买了一瓶浓度为95%,体积为200mL的医用酒精。已知无水酒精的密度为,水的密度为,酒精浓度指溶液中所含无水酒精的体积在溶液总体积中所占的百分比,则:
(1)这瓶医用酒精中含有的水的质量是多少?
(2)这瓶医用酒精的密度为多少?
【答案】(1)10g
(2)
【详解】(1)由于
由浓度为95%、体积为200mL的医用酒精可得,酒精中含有水的体积
由知道,含有水的质量
(2)浓度为95%、体积为200mL的医用酒精中酒精的体积
酒精的质量
这瓶医用酒精的总质量
这瓶医用酒精的密度
25.爷爷生日时,笙笙送给爷爷一个中空的朱砂葫芦,寓意健康长寿。笙笙十分好奇这个朱砂葫芦是否如商家所说含有90%的朱砂,于是思考后进行了如下实验:取下葫芦吊绳,用天平测量出该朱砂葫芦的质量(包括瓶盖)为65.6g,再用量筒装入适量的水(如图甲),把空葫芦盖上瓶盖之后将其浸没在量筒水中(如图乙),静置半天后量筒中的水位变成了如图丙所示,取出葫芦后发现因瓶盖未拧紧内部装满了水,已知=1×103kg/m3,=8.8×103kg/m3,=8×103kg/m3,实验过程中葫芦瓶身不吸水,求:
(1)该朱砂葫芦的实心体积为多少?
(2)若将该朱砂葫芦装满某种物质后盖上瓶盖,总质量变为73.6g,则该物质的密度为多少?
(3)若该朱砂葫芦瓶盖部分用的是铜,瓶身部分用的是朱砂,则该朱砂葫芦中含有朱砂的质量为多少?商家所说是否属实?(朱砂含量P是指朱砂质量与葫芦总质量之比)
【答案】(1);(2);(3)48g,不属实
【详解】解:(1)根据题意可得,该朱砂葫芦的实心体积为
(2)根据题意可得,该朱砂葫芦的空心体积为
该朱砂葫芦所装物质的质量为
则该物质的密度为
(3)根据题意可得
即
又
联立解得
则朱砂的质量为
所以朱砂质量与葫芦总质量之比为
所以商家所说不属实。
答:(1)该朱砂葫芦的实心体积为;
(2)该物质的密度为;
(3)该朱砂葫芦中含有朱砂的质量为48g,商家所说的不属实。
26.小亮生日时收到一个礼物——俄罗斯套娃,它是由一样图案的五个木娃娃一个套一个组成的,只有最小的一个是实心的,其他的全是空心的,如图所示。小亮测出最大的套娃的质量为60g,体积为900cm3,最小的一个木娃娃的质量为12g,体积为15cm3。求:
(1)制作套娃的木材的密度;
(2)最大套娃的内部空心体积。
【答案】(1)0.8g/cm3
(2)825cm3
【详解】(1)最小的一个是实心的,则制作套娃的木材的密度
(2)最大套娃木材实心体积
内部空心体积
V空=V-V实=900cm3-75cm3=825cm3
一、单选题
1.下列情况中,物体的质量发生变化的是( )
A.压扁变形后的橡皮泥 B.带回地球的月岩样本
C.钢水被浇铸成钢锭 D.书写中变短的粉笔
【答案】D
【详解】A.压扁变形后的橡皮泥,形状发生了变化,质量没有变化,故A不符合题意;
B.带回地球的月岩样本,位置发生了变化,质量没有变化,故B不符合题意;
C.钢水被浇铸成钢锭,状态发生了变化,质量没有变化,故C不符合题意;
D.书写中变短的粉笔,粉笔质量减少,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示,有一个瓶子装满水后,水和瓶的总质量为500g,装满酒精后总质量为420g,则空瓶的容积为()( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】设空瓶的质量为,瓶的容积为,空瓶和水的总质量,则有
500g=m瓶+1g/cm3×V①
空瓶和酒精的总质量,则有
420g=m瓶+0.8g/cm3×V②
代入数据,联立①②解得,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.现有体积相同的实心铁球和实心塑料球。为了测量塑料球的密度,现将1个铁球放在已调节平衡的天平左盘中,当右盘放6个相同的塑料球时,天平恰好能平衡。已知铁的密度为,则该塑料球的密度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】1个铁球放在已调节平衡的天平左盘中,当右盘放6个相同的塑料球时,天平恰好能平衡,则
m铁=6m塑料
根据可得
ρ铁V铁=6ρ塑料V塑料
实心铁球和实心塑料球的体积相同,解得
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.关于下列测量仪器的使用,说法正确的是( )
A.甲图:当在右盘添加最小砝码后,指针仍指向分度盘左侧,应向右调节平衡螺母
B.乙图:读数时视线未与凹液面最低处相平,会导致测量结果偏大
C.丙图:在使用温度计读数时,应使玻璃泡继续留在液体中
D.丁图:在测量物体长度时,必须使刻度尺零刻度线与物体的一端对齐
【答案】C
【详解】A.当在右盘添加最小砝码后,指针仍指向分度盘左侧,应向右调节游码,因为在称量过程中不能再调节平衡螺母,要通过加减砝码或移动游码使横梁平衡,故A错误;
B.量筒读数时视线与凹液面最低处相平,图中量筒读数时,仰视会导致读数偏小,故B错误;
C.在使用温度计测量液体温度时,确保温度计的玻璃泡完全浸入被测液体中,读数时,应使玻璃泡继续留在液体中,故C正确;
D.在测量物体长度时,未必使刻度尺零刻度线与物体的一端(若零刻线已磨损,则选择刻度尺上另一完好的刻度线)对齐,故D错误。
故选C。
5.爱钻研的小晋同学在社团活动中对一元硬币的一些参数开展了测量,如图所示。根据测量结果可知,一元硬币的直径和体积分别为( )
A.2.50cm 0.9mL B.2.50cm 9mL
C.2.5cm 0.9mL D.2.5cm 9mL
【答案】A
【详解】此刻度尺的分度值为1mm,本次测量起始端在5.00cm刻度处,末端刻度值为7.50cm,即硬币的长直径为
7.50cm-5.00cm=2.50cm由图可知,量筒分度值为1mL,10枚硬币的体积
V=19mL-10mL=9mL
所以1枚硬币的体积为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,如图甲是天平放置水平桌面后的分度盘,图乙是规范操作后砝码个数和游码的位置,图丙是排水法测石块体积的示数,下列说法正确的是( )
A.图甲中应将平衡螺母向左调,使横梁水平平衡
B.根据图乙可知,石块的质量是71.4g
C.根据图丙可知,石块的体积是
D.由图乙、图丙数据可计算出石块的密度是
【答案】B
【详解】A.由图甲可知,调节天平前指针左偏,平衡螺母应向右移,才能使天平横梁平衡,故A错误;
B.物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度,由图乙可知天平标尺分度值为0.2g,则石块的质量为
m=50g+20g+1.4g=71.4g
故B正确;
C.由图丙可知,量筒中水的体积V1=60mL,石块和水的总体积V2=80mL,则石块的体积
V石=V2-V1=80mL-60mL=20mL=20cm3
故C错误;
D.石块的密度
故D错误。
故选B。
7.某容器中水的体积随温度变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
A.当水的温度为0℃时,容器中水的体积最大
B.当水的温度为4℃时,容器中水的密度最大
C.当水的温度为0℃~ 4℃时,温度升高,体积增大
D.当水的温度为4℃~16℃时,温度升高,密度增大
【答案】B
【详解】A.由图可知,水温在0~4℃之间时,随着水温的升高,水的体积逐渐变小,水温在4℃~16℃之间时,随着水温的升高,水的体积逐渐变大,由图中信息可知,当水的温度为16℃时,容器中水的体积最大,故A错误;
B.由图可知,水温在0~4℃之间时,随着水温的升高,水的体积逐渐变小,水温在4℃~16℃之间时,随着水温的升高,水的体积逐渐变大,在4℃时,水的体积最小,根据可知,此时水的密度最大,故B正确;
C.由图可知,水温在0~4℃之间时,随着水温的升高,水的体积逐渐变小,故C错误;
D.由图可知,水温在4℃~16℃之间时,随着水温的升高,水的体积逐渐变大,根据可知,水的密度逐渐减小,故D错误。
故选B。
8.氧气瓶内的氧气用去。则氧气瓶内氧气的体积、质量、密度依次是( )
A.变小、小、不变 B.不变、变小、变小
C.不变、变小、不变 D.变小、不变、变小
【答案】B
【详解】氧气瓶中的氧气用去一部分,氧气瓶内氧气的质量m变小,氧气瓶中的氧气不管怎么使用,氧气的体积始终等于氧气瓶的容积,则氧气体积不变,由密度公式可知,质量减小,体积不变,故密度变小。
故选B。
9.小明利用天平、量筒、烧杯、水(密度已知)和电子秤等器材测量鸭蛋的密度,测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示,下列说法中正确的是( )
①鸭蛋的体积是
②鸭蛋的密度是
③若没有丙图的步骤,无法测出鸭蛋的密度
④若按照甲丙丁的顺序操作,所测鸭蛋的密度比真实值偏小
A.只有①③正确 B.只有②正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确
【答案】C
【详解】①鸭蛋的质量
m蛋=80.5g排开水的质量
m排=m丁+m甲-m乙=202.0g+80.5g-212.5g=70g鸭蛋的体积
故①错误;
②鸭蛋的密度
故②正确;
③已知鸭蛋的质量为80.5g,所以图乙中水的质量
m水=212.5g-80.5g=132g因鸭蛋取出后再进行补水到同一水位线,则补水的体积与鸭蛋的体积相等,补水的质量
m补=202.0g-132.0g=70g鸭蛋的体积
鸭蛋的密度
虽然这个方法比较复杂,但它证明了即使没有丙图的步骤,我们仍然可以测出鸭蛋的密度。故③错误;
④如果先测鸭蛋的质量(如图甲),再将鸭蛋取出测水的体积(如图丙,但这里我们假设是先做的),由于鸭蛋从水中取出时会带走一部分水,导致测得的水的体积偏小,从而使得计算出的鸭蛋的体积偏大。根据密度公式,当质量m不变而体积V偏大时,密度ρ会偏小。因此,若按照甲丙丁的顺序操作,所测鸭蛋的密度比真实值偏小,故④正确。
故C正确,ABD错误。
故选C。
10.为了测盐水的密度,某实验小组制定如下的实验计划:①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量;②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中;③测出量筒中盐水的体积;④测出烧杯和剩余盐水的质量;⑤测出空烧杯的质量;⑥根据实验数据计算盐水的密度。以上实验步骤安排最合理的是( )
A.⑤①②③④⑥ B.①②④③⑤⑥
C.①②④③⑤⑥ D.①②③④⑥
【答案】C
【详解】如果先测空烧杯质量,然后将液体倒入烧杯测出液体烧杯总质量,再将液体倒入量筒测体积,这种做法因烧杯壁粘液体,测出的液体体积偏小,算出的液体密度偏大;所以,测盐水等液体密度时,没有必要测出空烧杯的质量,则实验步骤安排最合理的是:
①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量;
②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中;
④测出量筒中盐水的体积;
③测出烧杯和剩余盐水的质量;
⑥根据实验数据计算盐水的密度;
综合分析,合理的步骤为:①②④③⑥,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.质量均为m的甲、乙两种液体,它们的质量与体积的变化关系如图所示。已知甲、乙液体的密度分别等于、,将它们按一定比例混合后,平均密度为,若不考虑混合后的体积变化。下列选项正确的是( )
A.则甲、乙液体的密度 B.则混合后的最大质量为
C.混合时体积满足 D.则混合后的最大质量为
【答案】B
【详解】A.由图知,当甲、乙两种液体质量相等时,甲的体积小于乙的体积,即V1<V2,根据知,ρ1>ρ2,故A错误;
BD.混合物的密度
当两液体等质量m混合时,合金的密度
当两液体等体积V混合时,液体的密度
综上可知,要使得平均密度为,两液体应等体积混合;因ρ1>ρ2,且原来两液体的质量相等,所以,液体甲的体积小于液体乙的体积,要使得混合后的质量最大,则甲液体全部用完,乙液体有剩余,则两液体混合后的最大质量为
故B正确,D错误;
C.据BD分析可知,原来两液体的质量相等,所以,液体甲的体积小于液体乙的体积,要使得混合后的质量最大,则甲液体全部用完,乙液体有剩余,故混合时甲、乙两种液体的体积无法确定谁大谁小,故C错误。
故选B。
12.“祝融号”火星车采用的一种新型隔热保温材料──新型气凝胶。这种气凝胶很轻,隔热性能好,在探测任务中能发挥重要作用。其中“很轻”反映了这种材料的( )
A.速度小 B.密度小 C.熔点低 D.体积小
【答案】B
【详解】很轻,指的是相同的体积时,新型气凝胶的质量小,即新型气凝胶的密度小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13.如图甲所示是水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,如图乙所示为北方冬天湖水温度分布示意图。根据图象以及水的其他性质,下列分析判断正确的是( )
A.同质量的水在4℃时体积最大
B.高于4℃的水,具有热缩冷胀的性质
C.当水从0℃上升到4℃的过程中,其密度不变
D.图公中从A到E,湖水的温度逐渐升高
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,同质量的水,在4℃时密度最大,由可知,同质量的水在4℃时体积最小,故A错误;
B.由图甲可知,水高于4℃时,随着温度的升高,密度逐渐减小,由可知,体积逐渐增大,因此高于4℃的水,具有热胀冷缩的性质,故B错误;
C.由图甲可知,当水从0℃上升到4℃的过程中,其密度逐渐增大,故C错误;
D.因为水的凝固点是0℃,当河面结冰时,冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃,越往下,湖水的密度越大,0 ~4°C范围内,水密度随温度的升高逐渐增大,故从A到E湖水的温度逐渐升高,故D正确。
故选D。
14.小滨用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度,如图甲乙丙丁表示了他主要的操作过程。①调节天平平衡②测出烧杯和牛奶的总质量m1;③把牛奶倒入量筒中,测出烧杯的质量m2;④读出牛奶的体积V。根据实验过程及测量数据。下列四个选项正确的是( )
A.调节天平平衡时,指针如图甲所示,应将平衡螺母向左移动
B.烧杯的质量m2为41.2g
C.牛奶的体积V为100L
D.牛奶的密度为1.1g/cm3
【答案】D
【详解】A.如图甲所示,指针偏左说明天平横梁重心偏左,应该把平衡螺母向右适当移动,直到天平水平平衡,故A错误;
B.如图丙所示,砝码质量为40g,游码标尺分度值为0.2g,读数为1.4g,所以烧杯的质量m2为41.4g,故B错误;
C.如图丁所示,量筒的单位是mL,所以牛奶的体积V为100mL,故C错误;
D.如图乙可知,砝码质量为150g,游码标尺分度值为0.2g,读数为1.4g,所以烧杯和牛奶的总质量为151.4g。则牛奶的质量为
牛奶的密度为
故牛奶的密度为1.1g/cm3,故D正确。
故选D。
二、填空题
15.如图(a)所示是测量质量的工具:托盘天平。使用它时需将它放在 桌面上。用镊子把游码调至标尺左端的 刻度线,调节平衡螺母,调节时若发现天平两盘左高右低,应调节右边的平衡螺母向 移动(选填“左”或“右”),使指针指在分度盘的 。将待测物体轻放在天平的 盘,用镊子在 盘中添加砝码,并移动游码使天平平衡。此时砝码质量和游码示数如图(b)所示,则待测物体的质量为 g。
【答案】 水平 0 左 中央 左 右 27.8
【详解】[1]托盘天平是测量质量的工具,使用时要把它放在水平台面或水平桌面上。
[2]使用之前应先调节天平,先将游码归零,即用镊子把游码移到标尺左端的零刻度线处,之后再调节平衡螺母。
[3]调节平衡螺母时,若天平两盘左高右低(指针右偏),则平衡螺母向左调节,若天平两盘左低右高(指针左偏),则平衡螺母向右调节。
[4] 调节平衡螺母直至天平平衡,即指针指在分度盘的中央。
[5][6]天平两盘放置规则是“左物右码”,即左盘放物体,用镊子拿取砝码放在右盘。
[7]使天平重新平衡时,读出物体质量,质量读数包括砝码和游码的总质量,即27.8g。
16.某医院ICU重症监护室内配有充满氧气的钢瓶,其总质量为60kg,瓶内氧气的密度为;使用1h后,总质量变为40kg,瓶内氧气的密度变为;再使用一段时间后,总质量变为30kg,则此时瓶内氧气的密度为 ,氧气瓶的质量是 kg。如图所示为某物质的密度与体积的关系,则阴影部分的面积S表示的物理量的值为 。
【答案】 20 12g
【详解】[1][2]设氧气瓶的质量为m0,其容积为V,则由可得,刚启用时瓶内氧气的密度
①使用1小时,总质量变为40kg,而氧气的体积不变(等于氧气瓶的容积),此时瓶内氧气的密度为
②解得氧气瓶的质量
m0=20kg总质量为60kg的氧气瓶,最初氧气的质量为
60kg-20kg=40kg再使用一段时间,总质量变为30kg,则此时瓶内氧气的质量为
30kg-20kg=10kg氧气的体积一定,根据可知,氧气的密度和氧气的质量成正比,所以,此时瓶内的氧气密度应为原来的,应为。
[3]分析图象中的横坐标和纵坐标可知,横坐标表示体积,纵坐标表示密度,故此时阴影部分的面积S=ρV,即为该物质的质量;则
m=ρV=4g/cm3×3cm3=12g
17.冰的密度为千克/米,某冰块的体积为米,若该冰块全部熔化成水,水的质量为 千克,水的体积为 米。若这些水刚好可以装满容器,则这个容器 (选填“能”或“不能”)盛下相等质量的浓盐水。
【答案】 9 能
【详解】冰的质量为
质量不随物态而改变,若该冰块全部熔化成水,水的质量仍为10千克。
水的体积为
若这些水刚好可以装满容器,由于,根据可知,质量相等时,密度大的物质体积小,即盐水的体积更小,所以这个容器能盛下相等质量的浓盐水。
18.某同学想测量家中勺子的密度,他将其带到学校物理实验室,先用已调好的天平测量勺子的质量,天平平衡时右盘中砝码及游码的位置如图甲所示,则勺子的质量为 g;再将勺子放入装有60mL水的量筒中,勺子漂浮在水面上,用细针将其压入水中,如图乙所示,勺子的体积为 ,则该勺子的密度为 。
【答案】 17.4 20
【详解】[1]勺子的质量为
[2][3]图乙中量筒的分度值为4mL,勺子和水的总体积为80mL,勺子体积为
则该勺子的密度为
19.小惠同学想利用烧杯和量筒测量较大石块的体积。她的操作步骤如下:①往烧杯中加入适量的水,把石块浸没水中并在水面到达的位置做标记,然后取出石块; ②先往量筒中装入48mL的水,然后将量筒中的水缓慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒中剩余水的体积如图所示,则石块的体积为 dm³; 采用这种方法测出石块的体积与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 0.04 偏大
【详解】[1]石块的体积为
[2]石块从水中拿出会沾上水, 采用这种方法测出石块的体积与真实值相比偏大。
20.不同材料制成的甲、乙两物体,其质量与体积的关系如图所示。分析图像可知,两种物质的密度之比 ;若甲、乙质量相等时, 。
【答案】 ∶ ∶
【详解】[1]由图可知,当甲体积为时,对应的,当乙体积为时,,所以甲、乙两种物质的密度之比
[2]由图可知,当质量都为时,对应的体积,,根据计算体积之比为
21.如图所示是一定质量的某种晶体体积随温度变化的图象。分析图象可知 时密度最大,由C到D的过程中,此物质内能 (变大\变小\不变)。
【答案】 4 变大
【详解】[1]由图可知,时,晶体的体积最小,质量不变,由可知,其密度最大。
[2]由C到D的过程中,晶体吸热,温度升高,内能变大。
三、实验题
22.小华想测量家中某品牌酱油的密度,于是进行了如下实验。
(1)她将天平放在水平台上,调节横梁平衡后如图甲所示,其操作错误是调节平衡螺母之前没有将 ;
(2)小华将装有酱油的烧杯放置在正确调平的天平的左盘中,通过加减砝码和移动游码使天平再次平衡,如图乙所示,记录此时右盘中砝码和游码的位置;将烧杯中的酱油转移到量筒中,如图丙所示,读出量筒内酱油的体积;实验中记录实验数据的表格如下,将表格数据填写完整;
烧杯的质量m1/g
① 的总质量m2/g
量筒中酱油的体积V/cm3
酱油的密度
ρ/ (g·cm-3)
30
②
③
④
(3)小华实验所得酱油密度的测量值与真实值相比偏 ,小华发现只需增加一步操作,便可以减小实验误差,该项操作是将酱油转移到量筒中后 。
【答案】(1)游码移至标尺左端零刻度线处
(2) 烧杯和酱油 76.2 30 1.54
(3) 大 再次测量烧杯的质量
【详解】(1)使用托盘天平时,应把天平放在水平台上,把游码移到零刻度处,调节平衡螺母使天平的横梁平衡,由图可知错误是游码没有放在零刻度处。
(2)[1]由表格中的数据可知,已经测量了烧杯的质量,为了测量出酱油的质量,还需要测量出烧杯和酱油的总质量,故表中需要填的是烧杯和酱油。
[2]由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应刻度为1.2g,则烧杯和酱油的总质量
m2=50g+20g+5g+1.2=76.2g
[3]由图丙可知,量筒的分度值为1mL,量筒中液面示数为30mL,则量筒中酱油的体积
V=30mL=30cm3[4]酱油的密度
(3)[1]由于将烧杯中的酱油转移到量筒中时,烧杯的内壁上残留有酱油,所以量筒测量的酱油体积比真实值偏小,由可知,测量的酱油的密度与真实值相比偏大。
[2]为了减小测量误差,可以测量出量筒中酱油的质量,所以只需增加一步测量烧杯和残留酱油的质量,用烧杯和酱油的总质量减去烧杯和残留酱油的质量,即为量筒中酱油的质量,所以将酱油转移到量筒中后,应再次测量烧杯的质量。
23.7班的同学们在学习了密度知识后想利用案秤和烧杯制作一种简易“密度秤”。
(1)如图1和图2,同学们用案秤和烧杯测出等质量的甲、乙两种不同的液体,两种液体的液面高度分别为和,则两种液体的密度关系为 (选填“”、“”或“”);
(2)小张发现,当烧杯中液体质量相同时,液面高度满足一定的关系,则 (用、、字母表示);
(3)如图3,小程为“密度秤”标定刻度线,步骤如下:
①用案秤和烧杯测出质量为m的水,并在水面处标出“1.0”刻度线(单位:,下同);
②用刻度尺测出“1.0”刻度线的高度;
③再利用(2)中关系式进行计算,借助刻度尺在烧杯上标出“0.8”、“0.9”、“1.1”、“1.2”等刻度线。分析可知:烧杯上的刻度线分布 (选填“均匀”或“不均匀”);“1.1”刻度线在“1.0”刻度线的 (选填“上”或“下”)方;
(4)由(3)可知,使用“密度秤”时,倒入待测液体,当案秤示数为 时,读出液面所对刻度值即为液体的密度;
(5)小王发现烧杯上刻度间距太小,测量误差较大,以下改进方案可行的是 。
A.换容积更大的容器 B.增大液体的质量m
C.换质量更小的容器 D.换精度更高的电子秤
【答案】 > 不均匀 下 m B
【详解】(1)[1]由图2可知,两种液体的液面高度分别为,底面积相同,则两种液体的体积,由于两种液体质量相同,根据公式可知,则两种液体的密度关系为。
(2)[2]当烧杯中液体质量相同时,即m1=m2,根据公式可知
则
(3)③[3][4]根据关系式,用案秤和烧杯测出质量为m的水,并在水面处标出“1.0”刻度线,说明“1.0”刻度线为水的高度h1,是水的密度,这两个量是定值,则h2与待测液体的密度成反比,烧杯上的刻度线分布不均匀;待测液体密度越大,其高度h2越小,所以“1.1”刻度线在“1.0”刻度线的下方。
(4)[5]该密度秤由(2)可知,控制的是液体质量相等,均为m,即倒入待测液体,当案秤示数为m时,读出液面所对刻度值即为液体的密度。
(5)[6]烧杯上刻度间距太小,测量误差较大,需要增大密度秤的刻度间距,需要使“1.0”刻度线升高。根据公式可知,要使h变大,应减小S,具体做法是:换用底面积较小的容器;或者底面积不变,增大液体的体积,即增大液体质量,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
四、计算题
24.合格汽油的密度应该为0.7×103kg/m3,如果汽油的成分中含重油偏大,产品就是不合格的。由于重油的密度大于汽油,所以不合格汽油的密度会偏大,加油站通常使用密度瓶来检测汽油的密度。如果密度瓶空瓶的质量为100g,装满水后总质量为300g。()求:
(1)瓶子的容积;
(2)若该密度瓶装满汽油后的总质量为246g,该汽油的密度;它是否合格?
(3)若某合格汽油中掺入密度0.79×103kg/m3的重油,将这种混合油装满密度瓶,密度瓶和混合油的总质量为249g,求瓶中掺入重油的质量。(混合油的体积等于汽油和重油的体积之和)
【答案】(1)200cm3
(2)不合格
(3)79g
【详解】(1)瓶子装满水时水的质量
由可得,瓶子的容积为
(2)该密度瓶装满汽油后,汽油的质量
汽油的体积为
则该汽油的密度为
因为
所以该汽油为不合格汽油。
(3)混合油的质量为
混合油的体积为
则
因为
由可得
即
代入数据可得
解得:,则掺入重油的质量为
25.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
26.小明在外地旅游时,买了一个金戒指,如图所示,小明想弄清楚是不是真金做的。他在家里找来一个水杯、水和电子秤,测出的各种数据如图乙所示:、、、。请你帮小明同学解决下列问题:
(1)金戒指的体积为多大?
(2)金戒指的密度为多大?
(3)参考一些固体的密度分析,能不能确定金戒指是不是真金做的?
物质
密度
物质
密度
铂
大理石
金
花岗岩
铅
玻璃
银
混凝土
【答案】(1);(2);(3)不能确定
【详解】解:(1)补的水的质量为
所以补的水的体积,即金戒指的体积为
(2)金戒指的密度
(3)黄金的密度为;金戒指的密度小于黄金的密度,所以不能确定是真金做的。
答:(1)金戒指的体积为;
(2)金戒指的密度为;
(3)不能确定是真的黄金制作。
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