内容正文:
第六章 质量和密度
一、单选题
1.碳纤维树脂复合材料是一种性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,抗拉强度是钢的7~9倍,用它制成的奥运火炬,内部燃料燃烧时温度能达到800℃,但外壳温度却不高。关于该材料的属性,下列说法正确的是( )
A.密度大 B.导热性好 C.耐高温 D.强度小
2.关于物理量的测量,测量结果不正确的是( )
A.木块长度为1.5cm B.停表示数为3min37.5s
C.物体质量为41.6g D.液体温度为30℃
3.甲、乙两个物体的密度之比是3∶4,体积之比是4∶5,则甲乙物体的质量之比是( )
A.3∶5 B.3∶4 C.5∶3 D.4∶3
4.如图所示,是严冬的清晨,在公园小亮看到了有趣的一幕,一位男子扮演猪八戒在水中进行冬泳,他对这一情景中的物理量进行了估测,下列数据你认为合理的是( )
A.这位男子的质量约为500kg
B.这位男子在水中前进的速度约为15m/s
C.这位男子周围的水温约为-20℃
D.这位男子的密度约为1g/cm3
5.海绵金属是一种新型材料。它是往熔融的金属里加进起泡剂,在金属中产生大量气泡,再将金属强制冷却、快速凝固,气泡被“冻结”在固体的金属里。这样就使海绵金属具有了多孔的独特结构。下列关于海绵金属的说法不正确的是( )
A.由于海绵金属里有大量气泡,可作为保温材料
B.海绵金属体依旧具有良好的导电性
C.由于海绵金属多孔,可作为消音设备的材料
D.海绵金属体的密度比同成分金属的密度大
6.一瓶纯净水喝掉一半后,剩下的半瓶水与原来的一瓶水比较( )
A.质量不变 B.密度不变 C.密度减小 D.体积不变
7.科学家研发出一种可折叠钻石玻璃,可以用来制造超轻的屏幕,同时能保持良好散热。则这种材料所不具有的特性是( )
A.韧性好 B.隔热性好
C.密度小 D.透光性好
二、填空题
8.将一瓶标有550mL的矿泉水放入冰箱冷冻室,一段时间后完全结冰,冰的质量是 kg。用此瓶可最多装 kg的菜油。(ρ菜油=0.9 g/cm3)
9.某同学用量程为 10mL 的量筒量取某液体,读数时视线如图所示,该量筒的分度值为 mL; 该同学读出的液体体积与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
10.高压输电的过程中由于电流的热效应,高压线总要向空气中散热,这些散失的内能无法自动转化为内能,是因为能量的转化具有 性。陆着科技的发展, (选填“纳米材料”“半导体材料”或“超导材料”)的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
11.向某烧杯中加入某种液体,同时测量液体与烧杯的总质量,直到装满烧杯,并将体积与质量的数据绘制成图像,如图所示。根据图像可知:烧杯的质量为 g;液体的密度ρ液= kg/m3;120g该液体体积为 cm3。
12.某实心金属块的质量为81g,体积为30cm3,该金属的密度为 g/cm3,若将它切去10cm3,余下部分金属的密度为 g/cm3。
三、实验题
13.用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,如图甲所示是调节天平平衡时的情形,此时应将平衡螺母向 调,使横梁平衡;图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形,计算出石块的密度是 kg/m3。若先用量筒测石块的体积,接着用天平测石块的质量,会导致测得石块的密度 (偏大/偏小/不变)。
四、计算题
14.一个容器的质量为200g,装满水时总质量是700g,装满某种液体时总质量是600g。
(1)这个容器的容积是多少cm3?
(2)此液体的密度是多少kg/m3?
五、简答题
15.阅读短文回答下列问题:
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机”,是利用无线电波(无线电波与光的性质一样,可以在真空中传播)遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机(如下图)。无人机由于其机动性和灵活性强,广泛应用在航拍领域、交通管理等方面。无人机可以搭载高分辨率摄机、专业光学相机、红外相机等。
如下表是某款无人机的部分技术参数。
风扇数量
4个
工作噪声
90dB
遥控距离
3000m
整机质量
800g
充电时间
200分钟
飞行时间
6~12分钟
(1)该无人机的质量大约相当于 只鸡蛋的质量,机身采用的材料应具有较大的 (填一种物理属性),可以大大提高机身的防护能力;
(2)下列关于无人机的说法正确的是 ;
A.无人机是利用超声波进行遥控的
B.该款无人机设备在工作时的噪声会对人的听力造成严重损伤
C.机上装载的红外相机可以利用物体向外辐射红外线识别不同温度的物体从而进行拍摄
D.无人机上面装有的高清摄像机,成像性质与投影仪工作原理一样
(3)相机拍摄地面图像时,降低悬停高度可以使图像 (选填“变大”或“变小”),为了使照片清晰,还应将摄像机的镜头适当 (选填“前推”或“后缩”);
(4)雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5(直径小于等于2.5的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。据报道,我国在2014年就研究出新型除雾霾无人机并已经投入使用。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒,并迅速 (填物态变化名称)成气体,从周围空气中吸热,使空气中的水蒸气迅速 (填物态变化名称)成小水珠以凝结污染物,令其降落在地面上。
16.通常房间里的暖气都选择安装在窗户下面,请你用所学密度知识解释其中的道理。
17.绿豆汤是一道清热消暑的甜品,小红把刚出锅的绿豆汤放在电风扇前吹,让绿豆汤更快地凉下来,吹凉后盛入碗中盖紧盖子。接着小红把绿豆汤放入冰箱的冷冻室,一段时间后打开冰箱,发现绿豆汤凝固成冰,盖子被撑开请你应用物理知识来解释为什么用风扇吹绿豆汤更快的凉下来,以及盖子为什么会被撑开。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
A
A
D
D
B
B
1.C
【详解】AD.由题意可知,碳纤维树脂复合材料质量约为同体积钢质量的四分之一,强度为钢的7~9倍,可知碳纤维树脂复合材料具有密度小、强度大的特点,故AD错误;
BC.燃烧时温度能达到800℃,但外壳温度却不高,可判断复合材料耐高温,不易导热,故C正确,B错误。
故选C。
2.A
【详解】A.图中刻度尺的分度值是1mm,刻度尺读数应读到分度值的下一位,木块长度等于右端示数减去左端示数为
2.50cm-1.00cm=1.50cm
故A错误,符合题意;
B.在停表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,分针指示的时间为3min;在停表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在7.5s处,所以秒针指示的时间为37.5s,即停表的读数为3min37.5s。故B正确,不符题意;
C.图中天平标尺的分度值为0.2g,物体的质量
m=20g+20g+1.6g=41.6g
故C正确,不符合题意;
D.此温度计的分度值是1℃,向上示数增大,故示数为零上,所以温度计的读数为30℃,故D正确,不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】甲、乙两个物体的密度之比是3∶4,体积之比是4∶5,则甲乙物体的质量之比
故选A。
4.D
【详解】A.成年人的质量一般为60kg,这位男子的质量可能达到90kg,但不可能有500kg那么大,故A不符合题意;
B.一般人游100m约需80s,则速度
故B不符合题意;
C.这位男子冬泳时水尚未结冰,其温度不会有-20摄氏度那么低,故C不符合题意;
D.人体的密度与水的密度差不多,所以这位男子的密度约为1g/cm3,故D符合题意。
故选D。
5.D
【详解】A.海绵金属里有大量的空气,而被封闭的空气导热性很差,所以海绵金属可以作为保温材料,故A正确,不符合题意;
B.海绵金属体主要成分还是金属,所以依旧具有良好的导电性,故B正确,不符合题意;
C.由于海绵金属多孔可以吸声,所以可以作为消声设备的材料,故C正确,不符合题意;
D.海绵金属中的空气密度远小于金属的密度,所以海绵金属的密度要比同成分的金属的密度小得多,故D错误,符合题意。
故选D。
6.B
【详解】A.纯净水喝掉一半后,物体所含物质的多少减少,所以质量减小了,故A不符合题意;
BC.密度是物质的一种特性,不会随质量、体积的变化而变化,只与物质的种类和状态有关,一瓶纯净水喝掉一半后,物质种类和状态不变,所以密度不变,故B符合题意,C不符合题意;
D.纯净水喝掉一半后,质量减小,密度不变,根据可知,水的体积减小,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】A.对钻石玻璃施加力能够折叠,说明钻石玻璃韧性好,故A正确,不符合题意;
B.钻石玻璃同时能保持散热,让手机保持较低的温度,说明其导热性较好,故B错误,符合题意;
C.钻石玻璃超轻表明其在同等体积小质量更小,即密度较小,故C正确,不符合题意;
D.用来制造超轻的屏幕,屏幕对透光性要求较高,故D正确,不符合题意。
故选B。
8. 0.55 0.495
【详解】[1]水的体积
V=550mL=550cm3
由可得水的质量
=1g/cm3550cm3=550g=0.55kg
550mL的水凝固成冰后,状态发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变,
[2]用此瓶装油时,瓶的体积不变,故油的体积等于水的体积
所装菜籽油的质量
9. 0.2 偏大
【详解】[1]该量筒1mL分为5等分,所以分度值为0.2mL。
[2]读数时视线应与凹液面的最低端相平,该同学读数时视线与量筒的交点高于液面的最低处,所以该同学读出的液体体积比真实值偏大。
10. 瓦特 电阻 S 负 方向 超导材料
【详解】(1)[1][2]瓦特是功率的基本单位,欧姆是电阻的基本单位。
(2)[3][4]由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的右端为S极,左端为N极;根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向。利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出。由于电流是从电源的正极流出,经过外电路回到电源负极。所以可以确定b端为电源的正极,a端为负极。
(3)[5]高压输电时,由于电流的热效应,高压线总要向空气中散热,因为能量转化具有方向性,这些散失的内能无法自动转化为内能。
[6]在目前技术水平下要采用高电压输电,由于超导材料的电阻为零,所以超导材料的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
11. 40 1×103 120
【详解】[1]根据图像可知,没有液体时,质量为40g,所以烧杯质量40g。
[2]液体密度为
[3]120g该液体体积为
12. 2.7 2.7
【详解】[1]金属块的质量为81g,体积为30cm3,根据可得,该金属的密度为
[2]因密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关,所以,将它切去10cm3,余下部分金属的密度仍为2.7g/cm3。
13. 右 偏大
【详解】[1]由甲知,指针左偏,应将平衡螺母向右调使横梁平衡。
[2]由图乙可知,其标尺上的分度值是0.2g,故石块的质量是
50g+20g+1.4g=71.4g
量筒中水的体积是60cm3,放入石块后的体积是80cm3;石块的体积为20cm3。石块的密度
[3]若先测石块的体积,将石块从量筒中取出会带着一些水,使得测得的质量偏大,由可知测量的密度值偏大。
14.(1)500cm3
(2)0.8×103kg/m3
【详解】(1)容器装满水时水的质量
m水=m总1-m0=700g-200g=500g
这个容器的容积
(2)容器中装满某种液体时液体的体积
V液=V=500cm3
液体的质量
m液=m总2-m0=600g-200g=400g
该液体的密度
15. 16 硬度 C 变大 前推 升华 液化
【详解】(1)[1][2]由表格数据可知,无人机的整机质量800g,无人机的质量大约相当于鸡蛋的个数
n==16
即16个,机身采用硬度大的材料,可以大大提高机身的防护能力。
(2)[3]A.由题意可知,“无人机”是利用无线电波进行遥控的,而不是超声波,故A错误;
B.由表格数据可知,“无人机”工作噪声小于90dB,不会对人的听力造成严重损伤,故B错误;
C.无人机上装载的红外相机可以利用物体向外辐射红外线识别不同温度的物体从而进行拍摄,故C正确;
D.无人机上面装有的高清摄像机,成像性质与照相机工作原理一样,故D错误。
故C正确。
(3)[4][5]摄像机的镜头是凸透镜,成倒立缩小的实像,当降低悬停高度时,物距减小,像距变大,所成的像也变大,所以还应将摄像机的镜头适当前推。
(4)[6]无人机向空中喷洒某种固体小颗粒,并迅速变成气体,固态变为气态的过程是升华。
[7]物质升华时从周围空气中吸热,使空气中的水蒸气迅速遇冷液化成小水珠。
16.见解析
【详解】窗下面与屋内其他地方比,温度较低,用暖气片在窗下加热,空气受热体积变大,密度变小而上升,周围较冷的空气流过来填充其原位置,这样不断循环,屋内温度都变高了。
17.见解析
【详解】把刚出锅的绿豆汤放在电风扇前吹,加快了绿豆汤表面的空气流动,从而加快绿豆汤中水的蒸发,蒸发吸热,所以绿豆汤能很快凉下来。绿豆汤中主要是水,绿豆汤放入冰箱的冷冻室一段时间后,温度降低,绿豆汤结冰后,质量不变,由于冰的密度小于水的密度,由知,体积会变大,所以盖子会被撑开。
答案第1页,共2页
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