内容正文:
6.3 密度的测量与应用
一、单选题
1.密度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( )
A.瓶中的水冷冻结冰后,密度不变
B.乒乓球被压瘪,球内气体的密度减小
C.走马灯是利用空气受热膨胀密度减小,形成气流推动叶轮旋转的
D.可以利用密度来鉴别物质种类,是因为不同物质密度一定不相同
2.用质量相同的铅、铁、铝(ρ铅>ρ铁>ρ铝)制成相同体积的3个小球,下列判断正确的是( )
A.铝球一定是实心的 B.铁球一定是实心的
C.铅球一定是空心的 D.空心球的个数最多是1个
3.两种物质的密度分别为和,各取一定质量混合后密度恰为,设混合后总体积不变,则所取两种液体的体积之比为( )
A. B.ρ1︰ρ2 C.ρ2︰ρ1 D.1︰1
4.密度知识与生活联系非常紧密,下列说法中正确的是( )
A.铁的密度大于棉花的密度,因此铁的质量大于棉花的质量
B.北方冬天的水管容易冻裂是因为水结冰后密度变小,体积变大
C.为减轻质量,比赛用的自行车采用强度高、密度大的材料制造
D.一杯酒精用去一半后剩余酒精的密度变为原来的一半
5.在测量液体密度时,用调好的天平测出烧杯和液体的总质量是72g,再将烧杯中的部分液体倒入量筒中(图甲),用天平测出烧杯和剩余液体的质量(图乙),下列分析正确的是( )
A.量筒中液体的体积是
B.实验时图乙中添加砝码的合理顺序是5g、10g、20g
C.量筒中液体的质量是39g
D.液体的密度是
6.密度是物质的重要特性,利用密度可以鉴别物质,但对物质的鉴别,我们还可以应用其他科学知识,做进一步的鉴定。从密度表上我们知道,一些不同物质的密度是相同的。例如,酒精和煤油都是液体,它们的密度都是0.8×103kg/m3。下列关于鉴别物质的方法中不正确的是( )
A.通过它们的气味不同鉴别
B.通过它们的颜色、透明度鉴别
C.通过它们能否燃烧、硬度等性质的差异鉴别
D.通过它们的质量大小鉴别
7.测量不吸水橡皮擦的密度,先用天平测出橡皮的质量为,然后将溢水杯装满水,测得杯子和水的总质量为,再将橡皮擦缓慢浸没在水里,从杯中溢出水的质量为。已知水的密度为,则橡皮擦的密度可以表示为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,是一定质量的水的体积随温度变化的图象。下列说法正确的是( )
A.0~4℃范围内,水的密度在变小
B.4~6℃范围内,水的密度在变大
C.水在4℃时密度最小
D.冬天时,深井底中的水温为4℃
9.黑胡桃木纹理美观硬度大,脱水处理后是优质的木地板原材料。刚砍伐的黑胡桃湿树木与该树木完全脱水后的密度之比为3:2,完全脱水后,树木的体积缩小了10%。则该树木的含水率(刚砍伐的湿树木中水的质量占湿树木质量的百分比)是( )
A.30% B.40% C.50% D.60%
10.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
二、填空题
11.在调好的天平左右两盘上分别放一铝块和一铁块,天平恰能保持平衡,且此时游码在零刻线处,则所放的铝块与铁块的体积之比 。(为,为)
12.一个容积为2.5L的塑料瓶,用它装水,最多装m水= kg;用它装植物油,最多装m油= kg。取植物油的密度为0.9×103kg/m3。(1L=1dm3)
13.如图为A、B两种材料的质量与体积的关系图像,则 。若把A、B两种物质等体积混合,则混合物的密度为 (假设混合后总体积不变)。现用A、B两种材料分别制成等体积的甲、乙两物体,若甲、乙质量相等,则 (选填“甲”或“乙”)一定是空心的。
14.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”)。
15.小明玩耍时捡到一块会吸水的小石块(吸水后体积不变),回到家想测一下该石块的密度,他先用电子天平测出干石块的质量是120g,又称出一个装满水的瓶子总质量为600;然后把干石块缓慢放入瓶内,溢出水后,擦干瓶身,置于电子天平上,称得总质量为680g;最后将小石块从水中取出,将表面的水擦干,再测出此时石块的质量是130g,则未吸水时该小石块的密度是 。
三、实验题
16.实验小组在“测量石块密度”的实验中,如图所示。
(1)小组里小明同学把天平放在水平桌面上,将游码拨至标尺左端的零刻度线处,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,小军同学按图2所示的方法称量石块的质量,请写出其中的一处错误: ;
(3)小军改正错误,正确操作,天平再次平衡后,砝码和游码的位置如图3所示,所称量石块的质量是 g;
(4)小明在量筒内倒入60mL的水,放入石块后量筒内水面如图4所示,石块密度是 ;
(5)另一组在实验操作过程中不小心将量筒摔碎,于是他们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;
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,接着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。石块的密度 (用所测的物理量和表示)。
四、计算题
17.小东在家用电子秤、透明容器和水测量土豆的密度。小东先用电子秤测出土豆质量m1=396g。如图甲所示;然后在容器中加入适量水,测得容器和水的总质量m2=533g。如图乙所示;再用细线拴住土豆并浸没在水中(水未溢出且细线体积可忽略不计)。在容器上标记此时水面的位置,如图丙所示;最后取出土豆。往容器中加水。直到水面达到标记处,测出容器和水的总质量,m3=863g。如图丁所示。根据以上测量的数据求:(ρ水=1.0g/cm3)
(1)土豆的体积;
(2)土豆的密度。
18.周末小明去商店购买了一个小铁球,为了判断小铁球是实心还是空心的,小明找来一个质量为100g的空瓶子,装满水后瓶子的总质量为600g。如果把小铁球装进空瓶子中,测得瓶子的总质量为900g,然后在瓶子中装满水,测得瓶子、水和小铁球的总质量为1200g,ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)小铁球的质量;
(2)瓶子的容积;
(3)小铁球的体积;
(4)请你通过计算并判断小球是空心的还是实心的?
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《6.3 密度的测量与应用》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
D
B
D
D
A
D
B
C
1.C
【详解】A.水的密度是1g/cm3,冰的密度是0.9g/cm3,两者密度不同,故A错误;
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体质量不变,体积变小,则密度变大,故B错误;
C.走马灯是利用空气受热膨胀密度减小,这样热空气密度相对小上升,冷空气密度相对大而下降,形成气流推动叶轮旋转的,故C正确;
D.不同的物质密度一般不同,但也有密度相同的物质,比如冰和石蜡的密度相同,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】假设三个球都是实心的,已知它们的质量相等,且
所以,由知道,实心球的体积关系应为
V铝>V铁>V铅
而三个球的实际体积相等,所以三个球不可能都是实心的;比较可知,铅球和铁球一定是空心的,铝球可能是实心,也可能是空心,因此空心球的个数最多是3个,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.D
【详解】设甲物质的体积为V1,乙物质的体积为V2,则甲物质的质量
乙物质的质量
甲和乙混合后的总质量
甲和乙混合后的总体积
因为,所以甲和乙混合后的密度为
由于混合后密度为,所以
则
解得:
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.B
【详解】A.铁的密度大于棉花的密度,由于铁和棉花的体积不知道,因此无法比较铁和棉花质量的大小, 故A错误;
B.由可知,北方冬天的水管容易冻裂是因为水结冰后密度变小,体积变大,故B正确;
C.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C错误;
D.一杯酒精用去一半后,酒精的质量和体积都变为原来的一半,剩余酒精的密度不变,故D错误。
故选B。
5.D
【详解】A.量筒读数时,视线与凹液面的最低处保持水平,因此图甲中量筒读数为,A错误;
B.使用托盘天平时,添加砝码的合理顺序是“先大后小”,即20g、10g、5g,B错误;
C.由图乙可知,烧杯和剩余液体的质量
则量筒中液体的质量
C错误;
D.液体的密度
D正确。
6.D
【详解】A.不同种类物质的气味一般不同,可以通过它们的气味不同鉴别,故A正确,不符合题意;
B.不同种类物质的颜色、透明度一般不同,可以通过它们的颜色、透明度不同鉴别,故B正确,不符合题意;
C.不同种类物质的可燃性、硬度一般不同,可以通过它们的可燃性、硬度不同鉴别,故C正确,不符合题意;
D.不同种类的物质质量均可大可小,不能通过它们的质量大小鉴别,故D错误,符合题意。
故选D。
7.A
【详解】橡皮擦浸没在水里,橡皮擦的体积等于溢出水的体积,即
所以橡皮擦的密度为
故选A。
8.D
【详解】A.由图可知,水在0~4℃范围内,随着温度的升高体积在变小,由于质量不变,由 可知,水的密度变大,故A错误;
B.由图可知,水在4~6℃范围内,随着温度的升高体积在变大,由于质量不变,由 可知,水的密度变小,故B错误;
C.由图可知,水在0~4℃范围内,随着温度的升高体积在变小,在4℃之后随着温度的升高体积在变大,在4℃时水的体积最小,由于质量不变,由可知,水在4℃时密度最大,故C错误;
D.在4℃时水的密度最大,密度大的水向下沉,所以冬天﹣20℃时,深井底中的水温为4℃,故D正确。
故选D。
9.B
【详解】设湿树木的密度为3,该树木完全脱水后的密度为2,湿树木的体积为V,该树木完全脱水后的体积为
湿树木的质量为
该树木完全脱水后的质量为
刚砍伐的湿树木中水的质量为
该树木的含水率为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.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。
11.
【详解】在调好的天平左右两盘上分别放一铝块和一铁块,天平恰能保持平衡,且此时游码在零刻线处,则铝块和铁块质量相等,即
由可得,铝块与铁块的体积之比
12. 2.5 2.25
【详解】[1]瓶子装满水,水的体积为
根据可得,塑料瓶最多装水的质量为
[2]瓶子装满植物油,植物油的体积为
根据可得,塑料瓶最多装植物油的质量为
13. 4:1 1.25 甲
【详解】[1]根据密度计算公式,A、B两种材料的密度分别为
[2]若把A、B两种物质等体积混合,则混合物的密度为
[3]用A、B两种材料分别制成等体积的甲、乙两物体,因为甲的密度大于乙的密度,如果都是实心,甲的质量一定大;若甲、乙质量相等,用A材料制成的甲一定是空心的。
14. 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。
15.
【详解】小石块的吸水量
小石块的排水量为
小石块的体积为
则未吸水时该小石块的密度是
16.(1)左
(2)用手拿砝码或小石块和砝码放反了
(3)47.4
(4)2.37
(5)
【详解】(1)由图可知,指针指向分度盘中线右侧,说明天平右边重,应该向左侧调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央。
(2)天平在使用时,应该在左盘放物体,右盘放砝码,图中砝码和物体的位置放反了,使用天平时,不能用手拿砝码,应该用镊子夹取砝码。
(3)石块的质量
m1=20g+20g+5g+2.4g=47.4g
(4)放入石块后量筒内水面的读数是80mL,则石块的体积
V1=80mL-60mL=20mL=20cm3石块的密度
(5)分析可知,石块取出后又加水的体积即为石块的体积,则石块的体积
则石块的密度
17.(1)330cm3
(2)1.2g/cm3
【详解】(1)由题意知,第二次加入水的质量为
m水=m3-m2=863g-533g=330g
土豆的体积等于第二次加入水的体积,即
(2)土豆的密度为
18.(1)
(2)
(3)
(4)空心
【详解】(1)小铁球的质量为
(2)瓶子中装满水时水的质量为
装满水时水的体积等于瓶子的容积,即
(3)空瓶中装入小铁球,再装满水,瓶中水的质量为
水的体积为
小铁球的体积为
(4)小铁球的密度为
小球的密度小于铁的密度,所以小铁球是空心的。
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