第06讲 物质的物理属性(讲义)-【上好课】2025年中考物理一轮复习讲练测(江苏专用)
2025-02-10
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精品
内容正文:
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主题二 力
专题06 物质的物理属性(2~7分)
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 物体的质量
考点二 物质的密度
考点三 密度知识的应用
考点四 物质的物理属性
04题型精研·考向洞悉
题型一 物体的质量
►考向01 质量的估测
►考向02 用天平测物体的质量
题型二 物质的密度
►考向01 密度概念及公式的理解
►考向02 密度相关计算及应用
►考向03 密度与温度
题型三 密度知识的应用
►考向01 密度的测量
►考向02 特殊方法测密度
►考向03 利用密度鉴别物质
►考向04 质量—体积图像问题
题型四 物质的物理属性
►考向01 物质的物理属性的应用
►考向02 新材料
05分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点要求
课标要求
命题预测
物体的质量
· 知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
· 用托盘天平测量物体的质量。
本专题属于必考内容。考试题型有选择题、填空题、计算题、实验题和综合题,以上题型在中考试卷都有出现。考查命题点有:质量的概念及其测量、物体质量的估测、密度的概念与简单计算、测量物质的密度、应用密度知识分析生活中的现象、密度的综合应用等。
在本专题的考点中,物体质量的估测、测量工具的使用、密度的简单计算、密度的应用和物质密度测量属于常考热点。本专题质量和密度考点经常会和压强与浮力等考点结合组成考题,试题难度较大,应引起广大考生的重视。
物质的密度
· 通过实验,理解密度。
密度知识的应用
· 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。
· 测量固体和液体的密度。
物质的物理属性
· 了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。
考点一 物体的质量
一、质量
1.质量:一切物体都是由物质组成的,组成物体的物质有多有少。比如,铁锤和铁钉都是由铁这种物质组成的,但所含物质的多少不同。物体所含物质的多少叫质量,通常用字母m表示。
2.质量的单位
(1)单位:在国际单位制中,质量的单位是千克,符号是kg。质量常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。
(2)质量单位的换算关系:1t=1000kg,1kg=1000g,1g=1000mg;1g=10-3kg,1mg=10-3g=10-6kg。
(3)常见物体质量的估测
一名中学生质量约为50kg;一瓶矿泉水质量约为500g;一张课桌质量约为8kg;一个鸡蛋质量约为50g;一本物理书质量约为200g等
3.质量是物体的属性
现象
现象分析
探究归纳
钢锭被轧成钢板
物体的形状发生了变化,但物体的质量没有变化
质量是物体本身的一种属性,它不随物体的形状、状态和所处的空间位置的变化而变化
冰块熔化成水
物体的状态发生了变化,但质量没变
把物体从地面带到空间站
物体在空间位置发生了变化,但物体质量没变
二、质量的测量
我们到市场买蔬菜、水果或粮食,售货员通常要用秤来称量货物的质量。
在学校的实验室里,常用天平称质量。
三、天平的使用
1.天平的结构
如图所示。托盘天平的构造:分度盘、指针、横梁、游码、标尺、底座、平衡螺母、托盘等,每台天平都有一盒配套的砝码。
2.托盘天平的使用步骤
测量前的准备
放
把天平放在水平台面上平
拨
把游码拨到标尺左端的零刻度线
调
调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘中央的刻度线处(或使指针在中央刻度线左右两侧摆动的幅度相等)。这一步的目的是把天平横梁调平衡,具体操作方法:如果指针向左偏,应将平衡螺母向右调;如果指针向右偏,应将平衡螺母向左调,可简记为“左偏右调,右偏左调”。对于左、右两端各有一个平衡螺母的托盘天平来说,两边的平衡螺母的调节方向是一致的。
看
观察天平的称量(称量是天平能称的最大质量)和标尺的分度值。被测物体的质量不能超过天平的称量,否则不但测不出物体的质量,还有可能损坏天平。游码在标尺上每向右移动一个小格,就相当于在右盘中增加一个小砝码,所以在使用前需观察标尺上每小格所代表的质量。
测量和读数
测
称量前,估计一下被测物体的质量;测量时,把被测物体放在左盘中,然后根据所估计的质量用镊子按“先大后小”的顺序依次向右盘试加砝码,若添加或取下最小砝码后,天平仍不平衡,则需要用镊子调节游码在标尺上的位置,直至天平的横梁恢复平衡。
读
右盘中砝码的总质量加上游码示数(游码左侧边缘在标尺上所对的刻度值,不估读),就等于左盘中被测物体的质量,即。
使用后的整理
收
测量完毕,先将被测物体取下,然后用镊子把砝码放回砝码盒中,把砝码拨回标尺左端的零刻度线处。
注意事项
(1)被测物体质量不能超过天平的称量;
(2)向盘中加减砝码时要用镊子并轻拿轻放,不能用手接触,不能把砝码弄湿弄脏;
(3)潮湿的物体和化学药品不能直接放到盘中,否则会腐蚀托盘,损坏天平;
(4)已调好的天平如果移动了位置,需重新调节横梁平衡,才能称量;
(5)天平平衡以后,两个托盘不能互换位置,否则要重新调节平衡;
(6)在称量过程中不能再调节平衡螺母;
(7)如果将物体和砝码的位置放反,那么物体质量。
(8)判断天平是否平衡,不一定要等到指针静止下来,也可以通过观察指针左右摆动的幅度是否相等来确定。
3.测量质量的特殊方法
(1)测量微小物体(大头针、一张纸等)的质量方法:累积法。
(2)测量粉状物质量的方法:在托盘中各放一张相同的纸等等。
(3)取样法:测量较大物体质量时,如果物体的材质相同可以采用取样法。如测量已知总长度为l总的铜线的质量m总时,若铜线的质量太大而无法用太平直接测量,可以先测量出其中一小段铜线的质量m,再测出这一小段铜线的长度l,根据这一段铜线的长度和铜线的总长度之间的比例关系计算铜线的总质量,即:。
1.质量是物体的一种属性
一切物体的质量不随物体的形状、状态、位置、温度而改变。判断质量是否改变,关键抓住“物质的多少”是否改变。
2.测量质量误差分析
(1)游码移到标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母使天平水平平衡,这时发现盘中有粒沙子或米,不会影响最终的测量结果。
(2)砝码磨损时质量变小(比标注的质量小),测量时需要多加砝码或多移动游码才能使天平平衡,所以会造成测量结果偏大;
(3)砝码生锈时质量变大(比标注的质量大),测量时少加砝码或少移动游码就能使天平平衡,所以会造成测量结果偏小。
1.(2024·甘肃临夏·中考真题)某同学用天平测量液体质量时,将天平放到水平桌面上,游码移至标尺左端的零刻度线处,发现天平指针位置如图甲所示,此时,应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)侧调节,直至天平平衡;将盛有水的烧杯放到天平的左盘,右盘加减砝码,天平平衡时,砝码和游码示数如图乙所示,则烧杯和水的质量为 。
考点二 物质的密度
一、密度
1.物质的质量与体积的关系
同种物质的质量与体积的比值是一定的。物质不同,其比值一般不同,这反映了不同物质的不同性质。
2.密度的概念:在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度(比值定义法)。密度用ρ表示。
日常生活中,人们往往感觉密度大的物质“重”,密度小的物质“轻”。比如,常说的“铁比棉花重”,实质上是指铁的密度比棉花的密度大,真正的重或轻取决于物体的质量。
3.密度公式:
密度的变形公式:。
4.密度的单位
(1)密度的单位是由质量单位和体积单位组合而成的,是一个复合单位。在国际单位制中,密度的单位是千克/米3,符号是kg/m3。
(2)密度的常用单位还有克/厘米3,符号是g/m3。1g/cm3=1×103kg/m3。
5.密度的物理意义:表示单位体积的某种物质组成的物体的质量。例如,纯水的密度为1.0×103kg/m3,表示体积为1m3的纯水的质量为1.0×103kg。
6.性质
密度是物质的一种特性,与物质的种类、状态、温度有关。
①同种物质,ρ不变,m与V成正比;
②物体的密度与物体的质量、体积、形状无关;
③当m一定时,,不同物质组成的实心物体,在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积和它的密度成反比。
④当V一定时,,不同物质组成的实心物体,在体积相同的情况下,密度大的质量大,物体的质量和它的密度成正比。
二、密度与温度
1.温度能改变物质的密度:温度升高时,通常物质的体积会变大,密度会变小,这种规律我们称之为热胀冷缩。固体、液体密度受温度影响较小;气体密度除受温度影响较大外,还与大气压强有关;压强一定时,温度越高,气体的密度越大。
2.水具有反常膨胀的特性:在4℃时,水的密度最大。温度升高时,若在4℃以下,水的密度会变大,若在4℃以上,水的密度会变小;水凝固成冰时,体积变大,密度变小。
3.风的形成:风就是空气受热是体积变大,密度变小而上升,热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来,形成风。
1.对密度公式的理解
ρ不随m或V的变化而变化,是密度的定义式,而不是决定式,密度取决于物质的种类、状态、温度等,不能认为物质的密度与质量成正比、与体积成反比。
1.(2024·四川南充·中考真题)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,并绘制出总质量与液体体积的关系如图所示,由图像可知( )
A.容器的质量 B.甲液体密度是
C.乙液体密度 D.密度为的液体的图像应位于Ⅲ区域
考点三 密度知识的应用
一、测量物质的密度
1.量筒的使用
(1)量筒上的标度
①单位:量筒上标度单位一般是mL(毫升);
1mL=1cm3=10-6m3;1L=1dm3=10-3m3;1L=1000mL。
②分度值:量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量筒的分度值。
③最大测量值:量筒最上面的刻度所对应的数值。
(2)量筒的使用方法
①选:在测量前应认清量筒的标度单位、量程和分度值,根据被测物体的体积和测量精度要求选择合适的量筒。
②放:使用量筒测量体积时,应将量筒平稳地放在水平台面上。
③读:在读数时,视线应和量筒内液体凹液面的底部(或凸液面的顶部)相平,如图甲、乙所示。
④记:记录的结果由数字和单位组成。
2.测量盐水的密度
实验原理
实验器材
天平、量筒、烧杯、盐水
实验步骤
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)将适量的盐水倒入烧杯中,用天平测出盐水和烧杯的总质量m1(如图甲所示);
(3)将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,读出量筒中盐水的体积V(如图乙所示);
(4)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2(如图丙所示);
(5)待测液体的密度为。
实验数据
杯和盐水的总质量m1/g
杯和剩余盐水的总质量m2/g
量筒中盐水的质量m(=m1-m2)/g
量筒中盐水的体积V/cm3
盐水的密度ρ/(g/cm3)
不同实验方案的误差分析
(1)若先测出空烧杯的质量m1,再测出液体和烧杯的总质量m2,然后将烧杯的液体全部倒入量筒中测出体积V,计算出液体的密度,则在这个方案中,将烧杯中的液体倒入量筒内时,总有部分液体附着在烧杯内壁上无法倒出,使测出的液体的体积偏小,从而使计算出的液体的密度偏大。
(2)若先用量筒测出液体的体积V,再用调节好的天平测出空烧杯的质量m1,然后将将量筒内的液体全部倒入烧杯中,测出烧杯和液体的总质量m2,计算出液体的密度,则在这个方案中,将量筒中的液体倒入烧杯中时,总有部分液体附着在量筒内壁上无法倒出,使测出的液体和烧杯的总质量m2偏小,即测出的液体的质量偏小,从而使计算出的液体的密度偏小。
3、测量小石块的密度
实验原理
实验器材
天平、量筒、细线、水、小石块
实验步骤
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)用天平测出小石块的质量m(如图甲所示);
(3)在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1(如图乙所示);
(4)将小石块用细线拴住浸没在量筒内的水中,读出小石块和水的总体积V2(如图丙所示);
(5)待测固体的密度为。
实验数据
小石块的质量m/g
小石块放入量筒前量筒中水的体积V1/cm3
小石块和水的总体积V2/cm3
小石块的体积V(=V2-V1)/cm3
小石块的密度ρ/(g/cm3)
误差分析
(1)细线体积对测量结果的影响:实验中测量出的总体积V2不仅包含固体和水的体积,还包含浸在水中细线的体积,所以测量的结果会略微偏大,计算出的密度会略偏小。
(2)若实验中先用排水法测量固体体积,再将固体放在天平上测量其质量,则因为固体上带有水,会使质量的测量结果偏大,致使计算出的密度值偏大。
二、特殊方法测密度
1.有天平无砝码测石块的密度
实验器材
量筒、烧杯2个、天平、细线、石块、水、滴管
实验步骤
(1)将两个相同的烧杯分别放在调节好的天平的左、右盘上;
(2)在左盘的烧杯中放入石块,在右盘的烧杯中注入一定量的水后,用滴管缓缓增加水的质量,知道天平横梁重新平衡,则左盘中石块的质量等于右盘中水的质量,即m石=m水;
(3)将右盘烧杯中的水倒入量筒中,测出水的体积V水,则水的质量为m水=ρ水V水,所以石块的质量m石=m水=ρ水V水;
(4)把左盘烧杯中的石块用细线系好轻轻放入刚刚已倒入水的量筒中,测出此时石块和水的总体积V1。
表达式
2.有天平无量筒测量石块的密度
实验器材
天平、水、空瓶、石块
实验步骤
(1)用天平测出石块的质量m1;
(2)瓶中装满水,测出其质量m2;
(3)将石块放入瓶中,溢出一部分水后,测出瓶、石块及剩余水的质量m3。
推导过程及表达式
m排水=m1+m2-m3,,。
3.有量筒无天平测石块的密度
实验器材
水槽、烧杯、量筒、足够多的水、细线、石块和笔
实验步骤
(1)如图所示,将石块放入烧杯内,然后将烧杯放入盛有水的水槽中,用笔在烧杯上标记出此时水槽内液面的位置;
(2)去除烧杯内的石块,往烧杯里缓慢倒水,直到水槽内的液面达到标记的高度;
(3)将烧杯内的水倒入量筒中,读出水的体积为V1,则石块的质量为V1ρ水;
(4)在量筒内装入适量的水,示数为V2,然后用细线系住石块,将石块浸没在水中,此时的示数为V3,则石块的体积为V3-V2。
推导过程及表达式
。
三、密度知识的应用
应用密度知识可以鉴别物质,也可以计算物体的体积和质量。
应用
原理
方法
举例
计算物体的质量
对于某些不便于直接测量质量的物体,只要知道这个物体是由什么物质组成的,就可以通过密度表,查出这种物质的密度,再测出它的体积,根据公式就能算出该物体的质量
如测一块长方体大理石的质量,大理石的密度可以查密度表得到,大理石的长、宽、高可以用刻度尺测量,算出大理石的体积,应用公式就能算出大理石的质量
计算物体的体积
对于有些不便于直接测量体积的物体,只要测出它的质量,再查出它的密度,就可以利用公式算出啊它的体积
如测形状不规则的铁质螺钉,可以用天平测出它的质量,铁的密度可以从密度表中查出,根据公式便可算出它的体积
鉴别物质
要分析一个物体是由什么物质组成的物体,只要测出该物体的密度,再查密度表,看测得的密度值与何种物质的密度相同(或相近)
如测算出某种物质的密度是2.7×103kg/m3,通过查密度表知道这种物质可能是铝
1.(2024·山东淄博·中考真题)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
考点四 物质的物理属性
一、物质的物理属性
1.物质常见的物理属性
常见的物理属性密度、熔点、硬度、导热性、导电性透光性、磁性、延展性、弹性等
(1)透光性:透明物质的透光性能。
(2)导热性:物质传导热的能力。
(3)导电性:物质传导电流的能力。
(4)磁性:物质吸引铁、钴、镍等磁性物质的能力。
2.物质物理属性的应用
各种不同属性的物质可以用在不同的地方,如电器外壳和导线外皮应该使用绝缘性好的材料,而电线要使用导电性好的铜、铝;飞机要用密度小硬度大的铝合金和钛合金;汽车轮胎常使用弹性好、耐磨损的橡胶。
二、物质的物理属性与新材料
对物质物理属性的深入研究,促进了材料科学的发展催生了新的材料技术,如现在应用广泛的新型陶瓷材料,纳米材料等,对人类社会产生了重要的影响。
1.(2024·江苏常州·中考真题)西安交通大学研究团队研制出一种新型陶瓷材料,弹性好、韧性好(不易断裂)、绝缘性好、隔热性好、耐高温.这种材料不宜用来制作( )
A.沙发垫 B.电工手套 C.消防服 D.炒菜锅
题型一 物体的质量
►考向01 质量的估测
1.(2024·江苏宿迁·中考真题)橡皮擦从课桌上掉落到地面,对有关橡皮擦数据的估测最接近实际的是( )
A.质量约为 B.体积约为
C.下落距离约为 D.下落时间约为
2.(2024·山东聊城·中考真题)根据生活经验,下列数据符合实际的是( )
A.一台家用空调的功率约为1000W
B.一本初中物理课本的厚度约为ldm
C.两个鸡蛋的质量约为1kg
D.磁悬浮列车的速度可达400m/s
►考向02 用天平测物体的质量
(1)天平的错误操作对测量结果的影响:正确使用托盘天平时,左盘内被测物体的质量=天平的读数。当游码不在零刻度线处就开始测量时,左盘内被测物体物体的质量=天平的读数-原来游码的读数。
(2)问题砝码对测量结果的影响:1)砝码磨损时质量变小(比标注的质量小),测量时需要多加砝码或多移动游码才能使天平平衡,所以会造成测量结果偏大;(2)砝码生锈时质量变大(比标注的质量大),测量时少加砝码或少移动游码就能使天平平衡,所以会造成测量结果偏小。
3.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)将托盘天平放在水平台上,游码移到标尺左端零刻度线处,调节横梁平衡时,指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调节。测量物体的质量时,右盘砝码及游码示数如图乙所示,物体的质量为 g。
4.(2024·重庆·中考真题)小明将天平放在水平桌面上测量一物体的质量。在游码调零后,发现指针偏左,应将平衡螺母向 移动,使横梁水平平衡。放上物体,通过加减砝码及移动游码,使横梁再次水平平衡时,天平如图所示,则物体的质量为 g。
题型二 物质的密度
►考向01 密度概念及公式的理解
(1)质量时物质本身的一种性质,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变;而密度时物质的一种性特性,每种物质都有自己的密度,不同物质的密度一般不同,对同种物质来说,质量和体积的改变不会影响物质的密度。
(1)对密度公式的理解:物理公式表示物理量之间的关系,反映了特定的物理含义。因此,理解物理公式一定要结合其物理含义。从数学关系看,认为“ρ与质量m成正比,与体积V成反比”似乎时正确的,但实际上该公式中m与V是同时、同倍数变化的,其比值是一定的,即m增大几倍,体积V也增大几倍,而ρ却始终不变。
(3)对图像进行分析→选取特殊数据→代入公式→求得物体的密度。1)取同体积的物体比较它们的质量的大小关系,质量大的物体密度大;2)取同质量的物体比较它们的体积的大小关系,体积小的物体密度大。
5.(2024·黑龙江绥化·中考真题)将一瓶酸奶喝掉一半后,下列关于剩下半瓶酸奶的说法中,正确的是( )
A.质量和密度都不变 B.质量和密度都变为原来的一半
C.质量不变,密度变为原来的一半 D.质量变为原来的一半,密度不变
6.(2024·吉林长春·中考真题)(多选)我国研发团队经过一千多天的日夜奋战,生产出世界上最薄的“手撕钢”。“手撕钢”的密度为,但厚度只有,被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”。以下说法正确的是( )
A.“手撕钢”的厚度为
B.“手撕钢”的质量为
C.“手撕钢”的温度升高时质量不变,密度变小
D.用“手撕钢”做的手术刀轻薄灵活,“轻”是指密度小
►考向02 密度相关计算与应用
1.等容积原理计算液体的密度
(1)解答此类问题的关键,就是由酒精的体积求出容器的容积,进而求出液体的体积,挖掘出V酒精=V容器=V液体这一隐含的条件。
(2)应用密度公式进行计算时,要注意有四个不能却:不能缺少文字说明,不能缺少公式,不能缺少运算过程,不能缺少单位。
2.气体密度的计算:气体密度不像液体和固体都有固定的体积,气体总时充满整个容器。
7.(24-25八年级上·江西·期末)冰的密度为0.9×103kg/m3,某冰块的体积为10×10-3m3,若该冰块全部熔化成水,水的体积为 m3。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(ρ水<ρ盐水)。
8.(24-25八年级上·福建泉州·期中)小亮暑假去西藏旅游,为了旅途安全,他租了一瓶容积为960mL的氧气瓶。若氧气瓶中氧气的密度为,则该氧气瓶内氧气的质量为 g;当氧气瓶内的氧气用去一半后,瓶内剩余氧气的密度将 (选填“变小”或“不变”)。
►考向03 密度与温度
9.(23-24九年级上·江苏南通·阶段练习)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)。
10.(24-25八年级上·全国·期末)发生火灾时,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离。这是因为含有有害物质的空气温度较高,密度 (选填“较大”、“不变”、“较小”),大量聚集在房间的 (选填“下方”、“中间”、“上方”)。
题型三 密度知识的应用
►考向01 密度的测量
11.(24-25八年级上·吉林延边·期末)农忙时节,小明根据学过的物理知识配制盐水,帮妈妈筛选农作物种子。要筛选出品质优良的种子,盐水的密度应该略小于饱满种子的密度。为了知道所配制出的盐水密度是否合适,小明通过如下的实验进行测量。
(1)调节天平平衡:把天平放在水平台上,将游码拨到标尺左端的零刻度线处,发现天平横梁左高右低,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)用调节好的天平测得空烧杯的质量;
(3)如图甲所示,把适量的盐水倒入量筒中,测得盐水体积V;
(4)如图乙所示,把量筒中的盐水倒入烧杯中,测得烧杯和盐水的总质量。请把下面记录测量数据的表格填写完整;
空烧杯质量/g
盐水体积V/mL
烧杯和盐水总质量/g
盐水密度/(g/cm3)
29
40
①
②
(5)按照以上方法,小明测出的盐水密度值可能 (选填“大于”或“小于”)盐水密度真实值。
12.(2024·陕西·中考真题)小明想知道自制凉粉的密度,于是在实验室进行了如下操作:
(1)将托盘天平放在 工作台上,游码移至标尺左端零刻度线处。天平横梁静止时,指针位置如图1所示,接下来应将平衡螺母向 调节,使指针指在分度盘中央刻度线。
(2)如图2,用调好的天平测量烧杯和凉粉的总质量,请指出他操作中的错误: 。
(3)改正错误后重新测量,天平平衡时,砝码和游码的位置如图3所示,则烧杯和凉粉的总质量为 g。
(4)在量筒中装入适量的水,用小勺挖出烧杯中一部分凉粉放入量筒中,使之 在水中。最终测得量筒中凉粉的体积为。
(5)用天平测出烧杯和剩余凉粉的质量为75.6g,计算出凉粉的密度为 ;
(6)整理器材时发现,本实验中使用的“5g”砝码生锈了,则凉粉密度的测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
►考向02 特殊方法测密度
13.(24-25八年级上·河南·期末)小明在实验室里面测量某合金块的密度。
(1)将天平放在水平实验台上并将游码归零后,小明发现托盘天平的指针如图甲所示,此时他应该将平衡螺母向 调节,使天平横梁平衡。
(2)用调节好的天平测量合金块质量时,加减砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小明应 ,使天平横梁平衡。
(3)天平平衡时,所用的砝码和游码的位置如图乙所示,则该合金块的质量是 g。
(4)小明用细线拴住合金块并将它浸没在盛水的量筒中,量筒示数分别如图丙、丁所示,则该合金块的密度为 g/cm3。
(5)小明通过查阅密度表得知几种金属的密度(如表所示),则该合金块可能是________。
A.铝镁合金 B.铝锰合金 C.锌铝合金
(6)在实验时,如果合金块没有浸没水中,则他测得的密度值会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)实验中,小华同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,老师就给她增加了一个溢水杯。她设计了如下的实验步骤,请你帮她补充完整。(水的密度为ρ水)
A.用调节好的天平测出合金块的质量m1
B.用调节好的天平测出烧杯的质量m2
C.溢水杯装满水,将合金块轻轻浸没在水中,并用烧杯接住溢出的水
D.用天平测出烧杯和溢出水的总质量m3
合金块的密度表达式ρ= 。
14.(24-25八年级上·江西·期末)小明在实验室里面测量某合金块的密度。
(1)将天平放在水平实验台上并将游码归零后,小明发现托盘天平的指针如图甲所示,此时他应该将平衡螺母向 调节,使天平横梁平衡。
(2)用调节好的天平测量合金块质量时,加减砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小明应 ,使天平横梁平衡。
(3)天平平衡时,所用的砝码和游码的位置如图乙所示,则该合金块的质量是 g。
(4)小明用细线拴住合金块并将它浸没在盛水的量筒中,量筒示数分别如图丙、丁所示,则该合金块的密度为 。
(5)小明通过查阅密度表得知几种金属的密度(如表所示),则该合金块可能是______。
金属
镁
铝
锌
锰
密度()
1.74
2.70
7.15
7.47
A.铝镁合金 B.铝锰合金 C.锌铝合金
(6)在实验时,如果合金块没有浸没水中,则他测得的密度值会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)实验中,小华同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,老师就给她增加了一个溢水杯。她设计了如下的实验步骤,请你帮她补充完整。(水的密度为)
A.用调节好的天平测出合金块的质量;
B.用调节好的天平测出烧杯的质量;
C.溢水杯装满水,将合金块轻轻浸没在水中,并用烧杯接住溢出的水;
D.用天平测出烧杯和溢出水的总质量;
合金块的密度表达式 。
►考向03 利用密度鉴别物质
(1)当物体由两种以上物质组成时,物体的密度实际上是两种以上物质混合后的密度。
(2)判断物体是空心还是实心的三种方法
一是比密度:算出物体的密度,和构成这个物体的物质的密度进行比较,小于物质密度的是空心的;
二是比体积:算出构成物体的物质的体积,和物体的体积比较,小于物体的体积就说明物体是空心的;
三是比质量:算出和物体体积相等的这种物质的质量,和物体质量比较,大于物体质量就说明物体是空心的。
15.(24-25八年级上·河北秦皇岛·期末)小强做家庭小实验的过程中,将饱和食盐水、饱和小苏打溶液、葡萄糖溶液的标签混淆,他将这几种溶液分别装在规格相同的甲、乙、丙三个杯子里。其中m甲>m乙,V甲=V乙;m乙=m丙,V乙<V丙。通过查密度表,丙杯中的液体是( )
物质
饱和食盐水
饱和小苏打溶液
葡萄糖溶液
密度(g/cm3)
1.33
1.10
1.58
A.饱和食盐水 B.饱和小苏打溶液
C.葡萄糖溶液 D.饱和食盐水或葡萄糖溶液
16.(2024·江西吉安·模拟预测)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
►考向04 质量—体积图像问题
(1)注意横、纵坐标分别代表的参数;
若纵坐标为质量m,横坐标为体积v。那么在过原点的直线中,斜率代表密度,倾斜程度越大,则密度越大;
若纵坐标为体积v,横坐标为质量m。那么在过原点的直线中,斜率的倒数代表密度,倾斜程度越大,则密度越小;
(2)在不过原点的一次函数中,倾斜直线在纵坐标上的截距代表烧杯的质量,斜率仍代表密度。
(a) (b) (c)
17.(2024·四川乐山·中考真题)如图所示是甲、乙、丙三种物质质量与体积的关系图像。则ρ甲 ρ乙(选填“>”、“<”或“=”),ρ丙= kg/m3。
18.(24-25八年级上·河南·期末)某同学在测量某液体的质量与体积的关系实验中,得到了上图所示图像,其中纵坐标m表示烧杯和液体的总质量,V表示液体的体积,烧杯质量为 g,该液体的密度是 kg/m3,图中a的值应为 g。
题型四 物质的物理属性
►考向01 物质的物理属性的应用
19.(24-25八年级上·湖北武汉·阶段练习)关于密度与社会生活,下列说法错误的是( )
A.拍摄电影时的石头道具使用密度很小的泡沫塑料制成
B.建造机床设备的底座时应该选择密度较小的材料,轻便且容易移动
C.航空器材常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料
D.超过百米的海上风力发电机的叶片采用了具有密度小、强度高、耐腐蚀等优异性能碳纤维材料
20.(2024·江苏苏州·一模)如图所示为一种新型材料——“透明铝”,用透明铝替代军用防弹玻璃的外层玻璃部分,防弹玻璃的防弹性能大大提升,说明这种新型材料( )
A.导电性好 B.透光性差
C.硬度大 D.导热性好
►考向02 新材料
21.(24-25九年级上·黑龙江牡丹江·阶段练习)如图所示,西安交通大学研究团队研制出一种柔而强的陶瓷气凝胶,它弹性好、韧性好、不易断裂、绝缘性好、隔热性好、耐高温。这种材料不宜用来制作( )
A.高压锅内胆 B.防火涂料 C.消防服 D.飞机舱门
基础巩固
1.(2024·江西·中考真题)某九年级同学测得自己的质量为50 ,体温为36.8 。(均填写物理量合适的单位)
2.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)冬季夜晚,池塘里有60m3的水凝固成冰,则这些冰的质量为 kg,此过程中是通过 方式来减少内能的。(ρ水=1.0×103kg/m3)
3.(2024·安徽·中考真题)某同学用托盘天平测一物块的质量。他按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘内的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则物块的质量为 g。
4.(2024·内蒙古·中考真题)在测量液体密度的实验中,某同学测得液体和烧杯的总质量为168g时,液体体积为20cm3;总质量为258g时,液体体积为120cm3,则该液体的密度为 kg/m3,空烧杯的质量是 g。
5.(2024·山东聊城·中考真题)小慧为了鉴别一金属块由什么物质组成,分别使用天平和量简测量出它的质量和体积如图所示,则该金属块的质量为 g,经过计算得到该金属块的密度,结合固体密度表获知该金属为 。
一些固体的密度(常温常压)
物质 密度/()
铂
金
铅
银
铜
铁
6.(2024·山东青岛·中考真题)自然界的一切物体都是由物质组成的,物质有多种属性,了解物质的属性对人类生产生活和科技进步具有重要意义.下面请和小明一起走进物质的世界。
(1)冬天,用手触摸久置于室外的铁棒和木棒,感觉铁棒比木棒凉,是因为铁棒比木棒具有更好的 性,将铁棒插入通电螺线管中,发现螺线管的磁性明显增强,是因为铁棒被 。
(2)重阳节时,妈妈给奶奶买了一个金吊坠.小明想知道吊坠是空心还是实心的,于是设计了两套方案进行鉴定。
方案一
方案二
步骤
分别测量出吊坠的质量m和体积V;
②根据公式算出吊坠的密度;
③查出纯金的密度。
①分别测量出吊坠的质量m和体积V;
②查出纯金的密度;
③根据公式算出体积。
结论
若 ,则吊坠是实心的。
若V ,则吊坠是空心的。
能力提升
7.(2024·宁夏·中考真题)气凝胶是当今世界上密度最小的固体。某种气凝胶具有隔热、耐高温、绝缘等性能,有多种用途。将它应用于实际生产生活中,以下可行的是( )
A.保险丝 B.暖气散热片 C.建筑保温材料 D.压路机的碾子
8.(2024·广东·中考真题)嫦娥五号携带月壤样品返回地球。从月球到地球,样品的质量( )
A.变为原来的一半 B.保持不变
C.变为原来的2倍 D.变为原来的4倍
9.(2024·山东滨州·中考真题)用天平和量筒测量固体密度的实验中,下列说法正确的是( )
A.测量时先测物体的体积,再测物体的质量
B.用调好的天平称量物体质量时,物体应放在天平的左盘中
C.称量物体质量过程中,若横梁不平衡,可调节平衡螺母
D.使用量筒测量体积时,可以俯视读数
10.(2024·四川自贡·中考真题)小强同学用已调节好的托盘天平测量物体的质量,他将物体放入天平,通过增、减砝码后,发现指针指在分度盘中央刻度线的左边一点,这时他应该( )
A.把横梁右端平衡螺母向左调 B.把横梁右端平衡螺母向右调
C.把天平右盘的砝码减少一些 D.向右移动游码
11.(2024·山东东营·中考真题)某同学为测量一木质小挂件的密度,选用以下器材:天平(带砝码)、量筒、烧杯(装有足量水)和长钢针,进行实验。
(1)把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的 处,此时指针位置如图甲所示,则应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡;
(2)将挂件放在天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,其质量为 g;
(3)用烧杯向量筒中倒入60mL的水,将挂件放入量筒,然后用长钢针按住挂件使其刚好浸没于水中,量筒中的水面如图丙所示。算出挂件的密度为 kg/m3;
(4)因木质挂件具有吸水性,实验测得的密度值 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)有同学提出:不用天平,仅使用其他上述器材也可测出该挂件的密度。请写出实验步骤和密度的表达式(水的密度用水表示,其他符号自定)。
【实验步骤】 ;
【密度表达式】 。
12.(2024·江苏淮安·中考真题)小明在测量橙汁密度时,进行了如下操作:
(1)将天平放在水平台面上,把游码移至零刻度线处,发现指针位置如图甲所示。要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向 调。
(2)为了减小实验误差,下列步骤最合理的顺序是 。
A.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒,如图乙所示,橙汁的体积为
B.用天平测出空烧杯的质量为
C.烧杯中盛适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,如图丙所示
(3)由上述测量数据可计算出橙汁的密度为 。
(4)学习过密度知识后,小明在杂志上看到“人口密度”的概念,它与密度定义方法相同,指单位面积土地上居住的人口数量,淮安市2023年人口密度约为490 (填合适的单位)。
13.(2024·辽宁·中考真题)某同学测量物质的密度。
(一)测量牛奶的密度
(1)天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,应向 调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央;
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图(a)所示,则烧杯和牛奶的质量 g;
(3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面的位置如图(b)所示;
(4)测出烧杯和剩余牛奶的质量;
(5)设计的记录数据的表格如下,表格中▲处应补充的内容是 ;
烧杯和牛奶的质量/g
烧杯和剩余牛奶的质量/g
▲/g
量筒中牛奶的体积
牛奶的密度
(6)根据测量数据求得牛奶的密度 。
(二)测量瓷勺的密度:该同学清洗餐具时,发现瓷勺沉到水底,于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水(密度为),进行如下操作:
a.用电子秤测量瓷勺的质量;
b.将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量;
c.按照图(c)所示的方式组装,读出电子秤的示数。
回答下列问题:
(1)选用、、、和g中的字母表示图(c)中瓷勺所受的拉力 ,瓷勺的密度 ;
(2)若图(c)中瓷勺接触杯底并对杯底有压力,会使测得的密度偏 。
14.(2024·新疆·中考真题)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
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主题二 力
专题06 物质的物理属性(2~7分)
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 物体的质量
考点二 物质的密度
考点三 密度知识的应用
考点四 物质的物理属性
04题型精研·考向洞悉
题型一 物体的质量
►考向01 质量的估测
►考向02 用天平测物体的质量
题型二 物质的密度
►考向01 密度概念及公式的理解
►考向02 密度相关计算及应用
►考向03 密度与温度
题型三 密度知识的应用
►考向01 密度的测量
►考向02 特殊方法测密度
►考向03 利用密度鉴别物质
►考向04 质量—体积图像问题
题型四 物质的物理属性
►考向01 物质的物理属性的应用
►考向02 新材料
05分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点要求
课标要求
命题预测
物体的质量
· 知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
· 用托盘天平测量物体的质量。
本专题属于必考内容。考试题型有选择题、填空题、计算题、实验题和综合题,以上题型在中考试卷都有出现。考查命题点有:质量的概念及其测量、物体质量的估测、密度的概念与简单计算、测量物质的密度、应用密度知识分析生活中的现象、密度的综合应用等。
在本专题的考点中,物体质量的估测、测量工具的使用、密度的简单计算、密度的应用和物质密度测量属于常考热点。本专题质量和密度考点经常会和压强与浮力等考点结合组成考题,试题难度较大,应引起广大考生的重视。
物质的密度
· 通过实验,理解密度。
密度知识的应用
· 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。
· 测量固体和液体的密度。
物质的物理属性
· 了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。
考点一 物体的质量
一、质量
1.质量:一切物体都是由物质组成的,组成物体的物质有多有少。比如,铁锤和铁钉都是由铁这种物质组成的,但所含物质的多少不同。物体所含物质的多少叫质量,通常用字母m表示。
2.质量的单位
(1)单位:在国际单位制中,质量的单位是千克,符号是kg。质量常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。
(2)质量单位的换算关系:1t=1000kg,1kg=1000g,1g=1000mg;1g=10-3kg,1mg=10-3g=10-6kg。
(3)常见物体质量的估测
一名中学生质量约为50kg;一瓶矿泉水质量约为500g;一张课桌质量约为8kg;一个鸡蛋质量约为50g;一本物理书质量约为200g等
3.质量是物体的属性
现象
现象分析
探究归纳
钢锭被轧成钢板
物体的形状发生了变化,但物体的质量没有变化
质量是物体本身的一种属性,它不随物体的形状、状态和所处的空间位置的变化而变化
冰块熔化成水
物体的状态发生了变化,但质量没变
把物体从地面带到空间站
物体在空间位置发生了变化,但物体质量没变
二、质量的测量
我们到市场买蔬菜、水果或粮食,售货员通常要用秤来称量货物的质量。
在学校的实验室里,常用天平称质量。
三、天平的使用
1.天平的结构
如图所示。托盘天平的构造:分度盘、指针、横梁、游码、标尺、底座、平衡螺母、托盘等,每台天平都有一盒配套的砝码。
2.托盘天平的使用步骤
测量前的准备
放
把天平放在水平台面上平
拨
把游码拨到标尺左端的零刻度线
调
调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘中央的刻度线处(或使指针在中央刻度线左右两侧摆动的幅度相等)。这一步的目的是把天平横梁调平衡,具体操作方法:如果指针向左偏,应将平衡螺母向右调;如果指针向右偏,应将平衡螺母向左调,可简记为“左偏右调,右偏左调”。对于左、右两端各有一个平衡螺母的托盘天平来说,两边的平衡螺母的调节方向是一致的。
看
观察天平的称量(称量是天平能称的最大质量)和标尺的分度值。被测物体的质量不能超过天平的称量,否则不但测不出物体的质量,还有可能损坏天平。游码在标尺上每向右移动一个小格,就相当于在右盘中增加一个小砝码,所以在使用前需观察标尺上每小格所代表的质量。
测量和读数
测
称量前,估计一下被测物体的质量;测量时,把被测物体放在左盘中,然后根据所估计的质量用镊子按“先大后小”的顺序依次向右盘试加砝码,若添加或取下最小砝码后,天平仍不平衡,则需要用镊子调节游码在标尺上的位置,直至天平的横梁恢复平衡。
读
右盘中砝码的总质量加上游码示数(游码左侧边缘在标尺上所对的刻度值,不估读),就等于左盘中被测物体的质量,即。
使用后的整理
收
测量完毕,先将被测物体取下,然后用镊子把砝码放回砝码盒中,把砝码拨回标尺左端的零刻度线处。
注意事项
(1)被测物体质量不能超过天平的称量;
(2)向盘中加减砝码时要用镊子并轻拿轻放,不能用手接触,不能把砝码弄湿弄脏;
(3)潮湿的物体和化学药品不能直接放到盘中,否则会腐蚀托盘,损坏天平;
(4)已调好的天平如果移动了位置,需重新调节横梁平衡,才能称量;
(5)天平平衡以后,两个托盘不能互换位置,否则要重新调节平衡;
(6)在称量过程中不能再调节平衡螺母;
(7)如果将物体和砝码的位置放反,那么物体质量。
(8)判断天平是否平衡,不一定要等到指针静止下来,也可以通过观察指针左右摆动的幅度是否相等来确定。
3.测量质量的特殊方法
(1)测量微小物体(大头针、一张纸等)的质量方法:累积法。
(2)测量粉状物质量的方法:在托盘中各放一张相同的纸等等。
(3)取样法:测量较大物体质量时,如果物体的材质相同可以采用取样法。如测量已知总长度为l总的铜线的质量m总时,若铜线的质量太大而无法用太平直接测量,可以先测量出其中一小段铜线的质量m,再测出这一小段铜线的长度l,根据这一段铜线的长度和铜线的总长度之间的比例关系计算铜线的总质量,即:。
1.质量是物体的一种属性
一切物体的质量不随物体的形状、状态、位置、温度而改变。判断质量是否改变,关键抓住“物质的多少”是否改变。
2.测量质量误差分析
(1)游码移到标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母使天平水平平衡,这时发现盘中有粒沙子或米,不会影响最终的测量结果。
(2)砝码磨损时质量变小(比标注的质量小),测量时需要多加砝码或多移动游码才能使天平平衡,所以会造成测量结果偏大;
(3)砝码生锈时质量变大(比标注的质量大),测量时少加砝码或少移动游码就能使天平平衡,所以会造成测量结果偏小。
1.(2024·甘肃临夏·中考真题)某同学用天平测量液体质量时,将天平放到水平桌面上,游码移至标尺左端的零刻度线处,发现天平指针位置如图甲所示,此时,应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)侧调节,直至天平平衡;将盛有水的烧杯放到天平的左盘,右盘加减砝码,天平平衡时,砝码和游码示数如图乙所示,则烧杯和水的质量为 。
【答案】 右 161.2
【详解】[1] 如图甲所示,天平指针左偏,说明左端重,应该将平衡螺母向右侧调节,给右端增重,直至天平平衡。
[2] 天平横梁标尺分度值为0.2g,则烧杯和水的质量为
考点二 物质的密度
一、密度
1.物质的质量与体积的关系
同种物质的质量与体积的比值是一定的。物质不同,其比值一般不同,这反映了不同物质的不同性质。
2.密度的概念:在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度(比值定义法)。密度用ρ表示。
日常生活中,人们往往感觉密度大的物质“重”,密度小的物质“轻”。比如,常说的“铁比棉花重”,实质上是指铁的密度比棉花的密度大,真正的重或轻取决于物体的质量。
3.密度公式:
密度的变形公式:。
4.密度的单位
(1)密度的单位是由质量单位和体积单位组合而成的,是一个复合单位。在国际单位制中,密度的单位是千克/米3,符号是kg/m3。
(2)密度的常用单位还有克/厘米3,符号是g/m3。1g/cm3=1×103kg/m3。
5.密度的物理意义:表示单位体积的某种物质组成的物体的质量。例如,纯水的密度为1.0×103kg/m3,表示体积为1m3的纯水的质量为1.0×103kg。
6.性质
密度是物质的一种特性,与物质的种类、状态、温度有关。
①同种物质,ρ不变,m与V成正比;
②物体的密度与物体的质量、体积、形状无关;
③当m一定时,,不同物质组成的实心物体,在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积和它的密度成反比。
④当V一定时,,不同物质组成的实心物体,在体积相同的情况下,密度大的质量大,物体的质量和它的密度成正比。
二、密度与温度
1.温度能改变物质的密度:温度升高时,通常物质的体积会变大,密度会变小,这种规律我们称之为热胀冷缩。固体、液体密度受温度影响较小;气体密度除受温度影响较大外,还与大气压强有关;压强一定时,温度越高,气体的密度越大。
2.水具有反常膨胀的特性:在4℃时,水的密度最大。温度升高时,若在4℃以下,水的密度会变大,若在4℃以上,水的密度会变小;水凝固成冰时,体积变大,密度变小。
3.风的形成:风就是空气受热是体积变大,密度变小而上升,热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来,形成风。
1.对密度公式的理解
ρ不随m或V的变化而变化,是密度的定义式,而不是决定式,密度取决于物质的种类、状态、温度等,不能认为物质的密度与质量成正比、与体积成反比。
1.(2024·四川南充·中考真题)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,并绘制出总质量与液体体积的关系如图所示,由图像可知( )
A.容器的质量 B.甲液体密度是
C.乙液体密度 D.密度为的液体的图像应位于Ⅲ区域
【答案】D
【详解】A.由于液体体积为零时,质量应为零,由图象可知,液体体积为零时,对应质量为20g,该质量为容器,故容器的质量是20g,故A不符合题意;
B.由图象可知,当甲液体体积为40cm3时,甲液体质量
m甲=80g-20g=60g
甲液体的密度
故B不符合题意;
C.由图象可知,当乙液体体积为60cm3时,乙液体质量
m乙=80g-20g=60g
乙液体的密度
故C不符合题意;
D.因密度是0.8g/cm3 的液体的密度比乙的密度还小,根据公式可知,质量相同时,该液体的体积大于乙液体的体积,故该液体的m—V关系图象应该在Ⅲ区域,故D符合题意。
故选D。
考点三 密度知识的应用
一、测量物质的密度
1.量筒的使用
(1)量筒上的标度
①单位:量筒上标度单位一般是mL(毫升);
1mL=1cm3=10-6m3;1L=1dm3=10-3m3;1L=1000mL。
②分度值:量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量筒的分度值。
③最大测量值:量筒最上面的刻度所对应的数值。
(2)量筒的使用方法
①选:在测量前应认清量筒的标度单位、量程和分度值,根据被测物体的体积和测量精度要求选择合适的量筒。
②放:使用量筒测量体积时,应将量筒平稳地放在水平台面上。
③读:在读数时,视线应和量筒内液体凹液面的底部(或凸液面的顶部)相平,如图甲、乙所示。
④记:记录的结果由数字和单位组成。
2.测量盐水的密度
实验原理
实验器材
天平、量筒、烧杯、盐水
实验步骤
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)将适量的盐水倒入烧杯中,用天平测出盐水和烧杯的总质量m1(如图甲所示);
(3)将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,读出量筒中盐水的体积V(如图乙所示);
(4)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2(如图丙所示);
(5)待测液体的密度为。
实验数据
杯和盐水的总质量m1/g
杯和剩余盐水的总质量m2/g
量筒中盐水的质量m(=m1-m2)/g
量筒中盐水的体积V/cm3
盐水的密度ρ/(g/cm3)
不同实验方案的误差分析
(1)若先测出空烧杯的质量m1,再测出液体和烧杯的总质量m2,然后将烧杯的液体全部倒入量筒中测出体积V,计算出液体的密度,则在这个方案中,将烧杯中的液体倒入量筒内时,总有部分液体附着在烧杯内壁上无法倒出,使测出的液体的体积偏小,从而使计算出的液体的密度偏大。
(2)若先用量筒测出液体的体积V,再用调节好的天平测出空烧杯的质量m1,然后将将量筒内的液体全部倒入烧杯中,测出烧杯和液体的总质量m2,计算出液体的密度,则在这个方案中,将量筒中的液体倒入烧杯中时,总有部分液体附着在量筒内壁上无法倒出,使测出的液体和烧杯的总质量m2偏小,即测出的液体的质量偏小,从而使计算出的液体的密度偏小。
3、测量小石块的密度
实验原理
实验器材
天平、量筒、细线、水、小石块
实验步骤
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)用天平测出小石块的质量m(如图甲所示);
(3)在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1(如图乙所示);
(4)将小石块用细线拴住浸没在量筒内的水中,读出小石块和水的总体积V2(如图丙所示);
(5)待测固体的密度为。
实验数据
小石块的质量m/g
小石块放入量筒前量筒中水的体积V1/cm3
小石块和水的总体积V2/cm3
小石块的体积V(=V2-V1)/cm3
小石块的密度ρ/(g/cm3)
误差分析
(1)细线体积对测量结果的影响:实验中测量出的总体积V2不仅包含固体和水的体积,还包含浸在水中细线的体积,所以测量的结果会略微偏大,计算出的密度会略偏小。
(2)若实验中先用排水法测量固体体积,再将固体放在天平上测量其质量,则因为固体上带有水,会使质量的测量结果偏大,致使计算出的密度值偏大。
二、特殊方法测密度
1.有天平无砝码测石块的密度
实验器材
量筒、烧杯2个、天平、细线、石块、水、滴管
实验步骤
(1)将两个相同的烧杯分别放在调节好的天平的左、右盘上;
(2)在左盘的烧杯中放入石块,在右盘的烧杯中注入一定量的水后,用滴管缓缓增加水的质量,知道天平横梁重新平衡,则左盘中石块的质量等于右盘中水的质量,即m石=m水;
(3)将右盘烧杯中的水倒入量筒中,测出水的体积V水,则水的质量为m水=ρ水V水,所以石块的质量m石=m水=ρ水V水;
(4)把左盘烧杯中的石块用细线系好轻轻放入刚刚已倒入水的量筒中,测出此时石块和水的总体积V1。
表达式
2.有天平无量筒测量石块的密度
实验器材
天平、水、空瓶、石块
实验步骤
(1)用天平测出石块的质量m1;
(2)瓶中装满水,测出其质量m2;
(3)将石块放入瓶中,溢出一部分水后,测出瓶、石块及剩余水的质量m3。
推导过程及表达式
m排水=m1+m2-m3,,。
3.有量筒无天平测石块的密度
实验器材
水槽、烧杯、量筒、足够多的水、细线、石块和笔
实验步骤
(1)如图所示,将石块放入烧杯内,然后将烧杯放入盛有水的水槽中,用笔在烧杯上标记出此时水槽内液面的位置;
(2)去除烧杯内的石块,往烧杯里缓慢倒水,直到水槽内的液面达到标记的高度;
(3)将烧杯内的水倒入量筒中,读出水的体积为V1,则石块的质量为V1ρ水;
(4)在量筒内装入适量的水,示数为V2,然后用细线系住石块,将石块浸没在水中,此时的示数为V3,则石块的体积为V3-V2。
推导过程及表达式
。
三、密度知识的应用
应用密度知识可以鉴别物质,也可以计算物体的体积和质量。
应用
原理
方法
举例
计算物体的质量
对于某些不便于直接测量质量的物体,只要知道这个物体是由什么物质组成的,就可以通过密度表,查出这种物质的密度,再测出它的体积,根据公式就能算出该物体的质量
如测一块长方体大理石的质量,大理石的密度可以查密度表得到,大理石的长、宽、高可以用刻度尺测量,算出大理石的体积,应用公式就能算出大理石的质量
计算物体的体积
对于有些不便于直接测量体积的物体,只要测出它的质量,再查出它的密度,就可以利用公式算出啊它的体积
如测形状不规则的铁质螺钉,可以用天平测出它的质量,铁的密度可以从密度表中查出,根据公式便可算出它的体积
鉴别物质
要分析一个物体是由什么物质组成的物体,只要测出该物体的密度,再查密度表,看测得的密度值与何种物质的密度相同(或相近)
如测算出某种物质的密度是2.7×103kg/m3,通过查密度表知道这种物质可能是铝
1.(2024·山东淄博·中考真题)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
【答案】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。
考点四 物质的物理属性
一、物质的物理属性
1.物质常见的物理属性
常见的物理属性密度、熔点、硬度、导热性、导电性透光性、磁性、延展性、弹性等
(1)透光性:透明物质的透光性能。
(2)导热性:物质传导热的能力。
(3)导电性:物质传导电流的能力。
(4)磁性:物质吸引铁、钴、镍等磁性物质的能力。
2.物质物理属性的应用
各种不同属性的物质可以用在不同的地方,如电器外壳和导线外皮应该使用绝缘性好的材料,而电线要使用导电性好的铜、铝;飞机要用密度小硬度大的铝合金和钛合金;汽车轮胎常使用弹性好、耐磨损的橡胶。
二、物质的物理属性与新材料
对物质物理属性的深入研究,促进了材料科学的发展催生了新的材料技术,如现在应用广泛的新型陶瓷材料,纳米材料等,对人类社会产生了重要的影响。
1.(2024·江苏常州·中考真题)西安交通大学研究团队研制出一种新型陶瓷材料,弹性好、韧性好(不易断裂)、绝缘性好、隔热性好、耐高温.这种材料不宜用来制作( )
A.沙发垫 B.电工手套 C.消防服 D.炒菜锅
【答案】D
【详解】A.新型陶瓷材料弹性好、韧性好(不易断裂),可任意用来做沙发垫,故A不符合题意;
B.新型陶瓷材料弹性好、韧性好、绝缘性好,可以用来做电工手套,故B不符合题意;
C.新型陶瓷材料弹性好、韧性好(不易断裂)、隔热性好、耐高温,可以用来做消防服,故C不符合题意;
D.新型陶瓷材料隔热性好,不易用来做炒菜锅,故D符合题意。
故选D。
题型一 物体的质量
►考向01 质量的估测
1.(2024·江苏宿迁·中考真题)橡皮擦从课桌上掉落到地面,对有关橡皮擦数据的估测最接近实际的是( )
A.质量约为 B.体积约为
C.下落距离约为 D.下落时间约为
【答案】C
【详解】A.质量约为10g,故A不符合题意;
B.体积约为
故B不符合题意;
C.下落距离等于课桌的高度,约为,故C符合题意;
D.下落时间约为,故D不符合题意。
故选C。
2.(2024·山东聊城·中考真题)根据生活经验,下列数据符合实际的是( )
A.一台家用空调的功率约为1000W
B.一本初中物理课本的厚度约为ldm
C.两个鸡蛋的质量约为1kg
D.磁悬浮列车的速度可达400m/s
【答案】A
【详解】A.家用空调正常工作时的功率约为1000W,故A符合实际,符合题意;
B.一本初中物理课本的厚度约为lcm,故B不符合实际,不符合题意;
C.十个鸡蛋的质量约为一斤即500g,则两个鸡蛋的质量约为100g,故C不符合实际,不符合题意;
D.磁悬浮列车的速度可达400km/h,故D不符合实际,不符合题意。
故选A。
►考向02 用天平测物体的质量
(1)天平的错误操作对测量结果的影响:正确使用托盘天平时,左盘内被测物体的质量=天平的读数。当游码不在零刻度线处就开始测量时,左盘内被测物体物体的质量=天平的读数-原来游码的读数。
(2)问题砝码对测量结果的影响:1)砝码磨损时质量变小(比标注的质量小),测量时需要多加砝码或多移动游码才能使天平平衡,所以会造成测量结果偏大;(2)砝码生锈时质量变大(比标注的质量大),测量时少加砝码或少移动游码就能使天平平衡,所以会造成测量结果偏小。
3.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)将托盘天平放在水平台上,游码移到标尺左端零刻度线处,调节横梁平衡时,指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调节。测量物体的质量时,右盘砝码及游码示数如图乙所示,物体的质量为 g。
【答案】 右 26.4
【详解】[1]由图甲可知,指针偏左,说明左侧质量偏大,因此此时应将平衡螺母向右调节。
[2]使用天平测量物体的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码总质量和游码在标尺上所对应的示数之和为物体的质量,由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,游码所对应的示数示数为1.4g,砝码总质量为25g ,则物体的质量是
4.(2024·重庆·中考真题)小明将天平放在水平桌面上测量一物体的质量。在游码调零后,发现指针偏左,应将平衡螺母向 移动,使横梁水平平衡。放上物体,通过加减砝码及移动游码,使横梁再次水平平衡时,天平如图所示,则物体的质量为 g。
【答案】 右 152
【详解】[1]游码调零后,发现指针偏左,由左偏右调可知,要向右移动平衡螺母,直到横梁水平平衡。
[2]天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和,由图可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为2g,所以物体的质量
m=100g+50g+2g=152g
题型二 物质的密度
►考向01 密度概念及公式的理解
(1)质量时物质本身的一种性质,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变;而密度时物质的一种性特性,每种物质都有自己的密度,不同物质的密度一般不同,对同种物质来说,质量和体积的改变不会影响物质的密度。
(1)对密度公式的理解:物理公式表示物理量之间的关系,反映了特定的物理含义。因此,理解物理公式一定要结合其物理含义。从数学关系看,认为“ρ与质量m成正比,与体积V成反比”似乎时正确的,但实际上该公式中m与V是同时、同倍数变化的,其比值是一定的,即m增大几倍,体积V也增大几倍,而ρ却始终不变。
(3)对图像进行分析→选取特殊数据→代入公式→求得物体的密度。1)取同体积的物体比较它们的质量的大小关系,质量大的物体密度大;2)取同质量的物体比较它们的体积的大小关系,体积小的物体密度大。
5.(2024·黑龙江绥化·中考真题)将一瓶酸奶喝掉一半后,下列关于剩下半瓶酸奶的说法中,正确的是( )
A.质量和密度都不变 B.质量和密度都变为原来的一半
C.质量不变,密度变为原来的一半 D.质量变为原来的一半,密度不变
【答案】D
【详解】喝掉一半后的酸奶,质量减少了一半,但酸奶这种物质的种类不变,密度保持不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
6.(2024·吉林长春·中考真题)(多选)我国研发团队经过一千多天的日夜奋战,生产出世界上最薄的“手撕钢”。“手撕钢”的密度为,但厚度只有,被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”。以下说法正确的是( )
A.“手撕钢”的厚度为
B.“手撕钢”的质量为
C.“手撕钢”的温度升高时质量不变,密度变小
D.用“手撕钢”做的手术刀轻薄灵活,“轻”是指密度小
【答案】BC
【详解】A.“手撕钢”的厚度为0.015mm=1.5×104nm,故A错误;
B.“手撕钢”的密度
2m2的“手撕钢”的体积
则其质量
故B正确;
C.“手撕钢”温度升高时质量保持不变,因为质量是物体的一种属性,但温度升高时体积会膨胀,故密度变小,故C正确;
D.“轻”是指质量小,用“手撕钢”做的手术刀拿在手里感觉手术刀的质量小。故D错误。
故选BC。
►考向02 密度相关计算与应用
1.等容积原理计算液体的密度
(1)解答此类问题的关键,就是由酒精的体积求出容器的容积,进而求出液体的体积,挖掘出V酒精=V容器=V液体这一隐含的条件。
(2)应用密度公式进行计算时,要注意有四个不能却:不能缺少文字说明,不能缺少公式,不能缺少运算过程,不能缺少单位。
2.气体密度的计算:气体密度不像液体和固体都有固定的体积,气体总时充满整个容器。
7.(24-25八年级上·江西·期末)冰的密度为0.9×103kg/m3,某冰块的体积为10×10-3m3,若该冰块全部熔化成水,水的体积为 m3。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(ρ水<ρ盐水)。
【答案】 能
【详解】[1]由题可知,冰的质量为
冰熔化成水后质量不变,故若该冰块全部熔化成水,水的质量为9kg,则水的体积为
[2]浓盐水的密度比水的密度大,根据公式可知,相同质量的水和浓盐水,水的体积较大,故这个容器能盛下相等质量的浓盐水。
8.(24-25八年级上·福建泉州·期中)小亮暑假去西藏旅游,为了旅途安全,他租了一瓶容积为960mL的氧气瓶。若氧气瓶中氧气的密度为,则该氧气瓶内氧气的质量为 g;当氧气瓶内的氧气用去一半后,瓶内剩余氧气的密度将 (选填“变小”或“不变”)。
【答案】 4.8 变小
【详解】[1]该氧气瓶内氧气的质量为
[2]当氧气瓶内的氧气用去一半后,剩余的氧气质量变小,由于气体的流动性,剩余氧气的体积不变,根据可知瓶内剩余氧气的密度将变小。
►考向03 密度与温度
9.(23-24九年级上·江苏南通·阶段练习)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。
10.(24-25八年级上·全国·期末)发生火灾时,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离。这是因为含有有害物质的空气温度较高,密度 (选填“较大”、“不变”、“较小”),大量聚集在房间的 (选填“下方”、“中间”、“上方”)。
【答案】 较小 上方
【详解】[1]发生火灾时,温度较高,室内有毒气体体积膨胀,密度减小。
[2]根据物体的浮沉条件,有毒气体漂浮在房间的上方,所以为有效避免吸入有害气体或被灼伤,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离。
题型三 密度知识的应用
►考向01 密度的测量
11.(24-25八年级上·吉林延边·期末)农忙时节,小明根据学过的物理知识配制盐水,帮妈妈筛选农作物种子。要筛选出品质优良的种子,盐水的密度应该略小于饱满种子的密度。为了知道所配制出的盐水密度是否合适,小明通过如下的实验进行测量。
(1)调节天平平衡:把天平放在水平台上,将游码拨到标尺左端的零刻度线处,发现天平横梁左高右低,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)用调节好的天平测得空烧杯的质量;
(3)如图甲所示,把适量的盐水倒入量筒中,测得盐水体积V;
(4)如图乙所示,把量筒中的盐水倒入烧杯中,测得烧杯和盐水的总质量。请把下面记录测量数据的表格填写完整;
空烧杯质量/g
盐水体积V/mL
烧杯和盐水总质量/g
盐水密度/(g/cm3)
29
40
①
②
(5)按照以上方法,小明测出的盐水密度值可能 (选填“大于”或“小于”)盐水密度真实值。
【答案】 左 73 1.1 小于
【详解】(1)[1]把天平放在水平台上,将游码拨到标尺左端的零刻度线处,发现天平横梁左高右低,说明天平左端质量偏小,右端质量偏大,应将平衡螺母向左调节,直到指针指到分度盘中央。
(4)[2][3]由图乙可知,烧杯和盐水的总质量为
m2=50g+20g+3g=73g
由表格数据可知,盐水的质量为
m=m2-m1=73g-29g=44g
盐水的体积为
V=40mL=40cm3
盐水密度为
(5)[4]按照以上方法,先用量筒测量盐水的体积,再把量筒内的盐水倒入烧杯中测量质量,由于量筒壁会残留盐水,量筒内的盐水无法完全倒入烧杯中,测出的盐水的质量偏小,根据可知,小明测出的盐水密度值可能小于盐水密度真实值。
12.(2024·陕西·中考真题)小明想知道自制凉粉的密度,于是在实验室进行了如下操作:
(1)将托盘天平放在 工作台上,游码移至标尺左端零刻度线处。天平横梁静止时,指针位置如图1所示,接下来应将平衡螺母向 调节,使指针指在分度盘中央刻度线。
(2)如图2,用调好的天平测量烧杯和凉粉的总质量,请指出他操作中的错误: 。
(3)改正错误后重新测量,天平平衡时,砝码和游码的位置如图3所示,则烧杯和凉粉的总质量为 g。
(4)在量筒中装入适量的水,用小勺挖出烧杯中一部分凉粉放入量筒中,使之 在水中。最终测得量筒中凉粉的体积为。
(5)用天平测出烧杯和剩余凉粉的质量为75.6g,计算出凉粉的密度为 ;
(6)整理器材时发现,本实验中使用的“5g”砝码生锈了,则凉粉密度的测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 水平 左
(2)物体和砝码的位置放反了
(3)116.2
(4)浸没
(5)1.16
(6)不变
【详解】(1)[1]使用天平前,应将天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端零刻度线处;
[2]天平横梁静止时,指针偏向分度盘的右侧,说明左侧质量偏小,平衡螺母应向左调节,使指针指在分度盘中央刻度线。
(2)天平的使用应遵循“左物右码”,图中物体和砝码的位置放反了。
(3)天平平衡时,砝码的质量为100g,10g和5g,游码对应的刻度值为1.2g,则烧杯和凉粉的总质量
(4)为了准确测量凉粉的体积,需使凉粉完全浸没在水中,读出此时水和凉粉的总体积,再减去水的体积,就是凉粉的体积。
(5)量筒中凉粉的质量
凉粉的密度
(6)因为每次测量时都用到生锈的砝码,最后计算时质量用的是质量差,则凉粉密度的测量值不变。
►考向02 特殊方法测密度
13.(24-25八年级上·河南·期末)小明在实验室里面测量某合金块的密度。
(1)将天平放在水平实验台上并将游码归零后,小明发现托盘天平的指针如图甲所示,此时他应该将平衡螺母向 调节,使天平横梁平衡。
(2)用调节好的天平测量合金块质量时,加减砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小明应 ,使天平横梁平衡。
(3)天平平衡时,所用的砝码和游码的位置如图乙所示,则该合金块的质量是 g。
(4)小明用细线拴住合金块并将它浸没在盛水的量筒中,量筒示数分别如图丙、丁所示,则该合金块的密度为 g/cm3。
(5)小明通过查阅密度表得知几种金属的密度(如表所示),则该合金块可能是________。
A.铝镁合金 B.铝锰合金 C.锌铝合金
(6)在实验时,如果合金块没有浸没水中,则他测得的密度值会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)实验中,小华同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,老师就给她增加了一个溢水杯。她设计了如下的实验步骤,请你帮她补充完整。(水的密度为ρ水)
A.用调节好的天平测出合金块的质量m1
B.用调节好的天平测出烧杯的质量m2
C.溢水杯装满水,将合金块轻轻浸没在水中,并用烧杯接住溢出的水
D.用天平测出烧杯和溢出水的总质量m3
合金块的密度表达式ρ= 。
【答案】(1)左
(2)取下最小的砝码,向右调节游码
(3)52.6
(4)2.63
(5)A
(6)偏大
(7)
【详解】(1)将天平放在水平实验台上并将游码归零后,小明发现托盘天平的指针右偏,则他应将平衡螺母向左调节。
(2)用调节好的天平测量合金块质量时,加减砝码后,天平的指针仍向右偏,说明右盘砝码质量大于合金块的质量,所以要取下最小砝码,向右移动游码,直到天平横梁平衡。
(3)合金块的质量等于砝码的质量加游码的示数,则
(4)由图丙丁可知,合金块的体积
则合金块的密度
(5)查表可知,铝、锌、锰的密度均大于合金块的密度,所以合金块中一定含有镁,可能是铝镁合金。
故选A。
(6)若合金块没有浸没,则所测合金块的体积会偏小,合金块的质量测量准确,根据密度公式可知,合金块的密度测量值偏大。
(7)合金块放在装满水的溢水杯中,溢出水的质量
合金块的体积等于溢出水的体积
合金块的密度
14.(24-25八年级上·江西·期末)小明在实验室里面测量某合金块的密度。
(1)将天平放在水平实验台上并将游码归零后,小明发现托盘天平的指针如图甲所示,此时他应该将平衡螺母向 调节,使天平横梁平衡。
(2)用调节好的天平测量合金块质量时,加减砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小明应 ,使天平横梁平衡。
(3)天平平衡时,所用的砝码和游码的位置如图乙所示,则该合金块的质量是 g。
(4)小明用细线拴住合金块并将它浸没在盛水的量筒中,量筒示数分别如图丙、丁所示,则该合金块的密度为 。
(5)小明通过查阅密度表得知几种金属的密度(如表所示),则该合金块可能是______。
金属
镁
铝
锌
锰
密度()
1.74
2.70
7.15
7.47
A.铝镁合金 B.铝锰合金 C.锌铝合金
(6)在实验时,如果合金块没有浸没水中,则他测得的密度值会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)实验中,小华同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,老师就给她增加了一个溢水杯。她设计了如下的实验步骤,请你帮她补充完整。(水的密度为)
A.用调节好的天平测出合金块的质量;
B.用调节好的天平测出烧杯的质量;
C.溢水杯装满水,将合金块轻轻浸没在水中,并用烧杯接住溢出的水;
D.用天平测出烧杯和溢出水的总质量;
合金块的密度表达式 。
【答案】(1)左
(2)取下最小的砝码,向右调节游码
(3)52.6
(4)2.63
(5)A
(6)偏大
(7)
【详解】(1)将天平放在水平实验台上并将游码归零后,小明发现托盘天平的指针右偏,说明天平右侧偏重,则他应将平衡螺母向左调节。
(2)用调节好的天平测量合金块质量时,加减砝码后,天平的指针仍向右偏,说明右盘砝码质量大于合金块的质量,所以要取下最小砝码,向右移动游码,直到天平横梁平衡。
(3)合金块的质量
(4)合金块的体积
合金块的密度
(5)查表可知,铝、锌、锰的密度均大于合金块的密度,所以合金块中一定含有镁,可能是铝镁合金。
故选A。
(6)若合金块没有浸没,则所测合金块的体积会偏小,合金块的质量测量准确,根据密度公式可知,合金块的密度测量值偏大。
(7)合金块放在装满水的溢水杯中,溢出水的质量
合金块的体积等于溢出水的体积
合金块的密度
►考向03 利用密度鉴别物质
(1)当物体由两种以上物质组成时,物体的密度实际上是两种以上物质混合后的密度。
(2)判断物体是空心还是实心的三种方法
一是比密度:算出物体的密度,和构成这个物体的物质的密度进行比较,小于物质密度的是空心的;
二是比体积:算出构成物体的物质的体积,和物体的体积比较,小于物体的体积就说明物体是空心的;
三是比质量:算出和物体体积相等的这种物质的质量,和物体质量比较,大于物体质量就说明物体是空心的。
15.(24-25八年级上·河北秦皇岛·期末)小强做家庭小实验的过程中,将饱和食盐水、饱和小苏打溶液、葡萄糖溶液的标签混淆,他将这几种溶液分别装在规格相同的甲、乙、丙三个杯子里。其中m甲>m乙,V甲=V乙;m乙=m丙,V乙<V丙。通过查密度表,丙杯中的液体是( )
物质
饱和食盐水
饱和小苏打溶液
葡萄糖溶液
密度(g/cm3)
1.33
1.10
1.58
A.饱和食盐水 B.饱和小苏打溶液
C.葡萄糖溶液 D.饱和食盐水或葡萄糖溶液
【答案】B
【详解】由题可知
m甲>m乙,V甲=V乙
根据密度公式可知
ρ甲>ρ乙
再根据
m乙=m丙,V乙<V丙
根据密度公式可知
ρ乙>ρ丙
故三种液体的密度关系
ρ甲>ρ乙>ρ丙
由密度表可知,丙杯中的液体为饱和小苏打溶液,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.(2024·江西吉安·模拟预测)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。
►考向04 质量—体积图像问题
(1)注意横、纵坐标分别代表的参数;
若纵坐标为质量m,横坐标为体积v。那么在过原点的直线中,斜率代表密度,倾斜程度越大,则密度越大;
若纵坐标为体积v,横坐标为质量m。那么在过原点的直线中,斜率的倒数代表密度,倾斜程度越大,则密度越小;
(2)在不过原点的一次函数中,倾斜直线在纵坐标上的截距代表烧杯的质量,斜率仍代表密度。
(a) (b) (c)
17.(2024·四川乐山·中考真题)如图所示是甲、乙、丙三种物质质量与体积的关系图像。则ρ甲 ρ乙(选填“>”、“<”或“=”),ρ丙= kg/m3。
【答案】 > 0.5×103
【详解】[1]由图像可知,当甲、乙物质的质量相等时,甲的体积小于乙的体积,由可知,ρ甲>ρ乙。
[2]由图像可知,当丙的体积为20cm3是,其质量是10g,则丙的密度为
18.(24-25八年级上·河南·期末)某同学在测量某液体的质量与体积的关系实验中,得到了上图所示图像,其中纵坐标m表示烧杯和液体的总质量,V表示液体的体积,烧杯质量为 g,该液体的密度是 kg/m3,图中a的值应为 g。
【答案】 40 0.8×103 88
【详解】[1]由图可知,当烧杯内所装液体的体积为0cm3时,烧杯和液体的总质量为40g,即烧杯的质量为40g。
[2]由图可知,当烧杯内所装液体的体积为20cm3时,烧杯和液体的总质量为56g,则由密度公式可得液体的密度
[3]由密度公式变形可得,当烧杯内所装液体的体积为60cm3时,液体的质量
m2=ρV2=0.8g/cm3×60cm3=48g
则a的值
ma=40g+48g=88g
题型四 物质的物理属性
►考向01 物质的物理属性的应用
19.(24-25八年级上·湖北武汉·阶段练习)关于密度与社会生活,下列说法错误的是( )
A.拍摄电影时的石头道具使用密度很小的泡沫塑料制成
B.建造机床设备的底座时应该选择密度较小的材料,轻便且容易移动
C.航空器材常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料
D.超过百米的海上风力发电机的叶片采用了具有密度小、强度高、耐腐蚀等优异性能碳纤维材料
【答案】B
【详解】A.拍电影时的石头道具使用密度小的材料制成,相同体积下质量较小,可避免演员受伤,故A正确,不符合题意;
B.建造机床设备的底座时需要用坚固、密度大的材料制成,故B错误,符合题意;
C.航空器材需要质量小、强度高的,要减小航空器材的质量,在体积一定时,需要减小材料的密度,常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料,故C正确,不符合题意;
D.海上风力发电机的叶片具有密度小,强度高,耐磨损等性能,叶片表面要光滑以减小风阻,防被风“撕裂”,海上风力发电机的叶片采用了具有密度小、强度高、耐腐蚀等优异性能碳纤维材料,故D正确,不符合题意。
故选B。
20.(2024·江苏苏州·一模)如图所示为一种新型材料——“透明铝”,用透明铝替代军用防弹玻璃的外层玻璃部分,防弹玻璃的防弹性能大大提升,说明这种新型材料( )
A.导电性好 B.透光性差
C.硬度大 D.导热性好
【答案】C
【详解】由题目信息可知新型材料是“透明铝”,说明透光性较好,使防弹玻璃的防弹性能大大提升说明新型材料的硬度大,而导电性、导热性根据所给信息无法确定,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
►考向02 新材料
21.(24-25九年级上·黑龙江牡丹江·阶段练习)如图所示,西安交通大学研究团队研制出一种柔而强的陶瓷气凝胶,它弹性好、韧性好、不易断裂、绝缘性好、隔热性好、耐高温。这种材料不宜用来制作( )
A.高压锅内胆 B.防火涂料 C.消防服 D.飞机舱门
【答案】A
【详解】A.新型陶瓷材料隔热性好,但高压锅内胆需要导热性好的材料,故A符合题意;
BC.新型陶瓷材料隔热性好、耐高温,因此适合用来做防火涂层和消防服,故BC不符合题意;
D.新型陶瓷材料弹性好、韧性好、不易断裂,适合做飞机舱门,故D不符合题意。
故选A。
基础巩固
1.(2024·江西·中考真题)某九年级同学测得自己的质量为50 ,体温为36.8 。(均填写物理量合适的单位)
【答案】 kg ℃
【详解】[1]根据生活实际可知,同学测得自己的质量为50kg。
[2]根据生活实际可知,体温为36.8℃。
2.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)冬季夜晚,池塘里有60m3的水凝固成冰,则这些冰的质量为 kg,此过程中是通过 方式来减少内能的。(ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 热传递
【详解】[1]水凝固成冰,质量不变,则这些冰的质量
则这些冰的质量为。
[2]水凝固成冰,需要放出热量,这是通过热传递来减少内能的。
3.(2024·安徽·中考真题)某同学用托盘天平测一物块的质量。他按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘内的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则物块的质量为 g。
【答案】61.0
【详解】由图可知,标尺的分度值为0.2g,则物块的质量等于砝码的质量加游码的示数,即
m=50g+10g+1g=61.0g
4.(2024·内蒙古·中考真题)在测量液体密度的实验中,某同学测得液体和烧杯的总质量为168g时,液体体积为20cm3;总质量为258g时,液体体积为120cm3,则该液体的密度为 kg/m3,空烧杯的质量是 g。
【答案】 0.9×103 150
【详解】[1]液体和烧杯的总质量为168g时,液体体积为20cm3;总质量为258g时,液体体积为120cm3,液体质量变化量为
液体体积变化量为
液体的密度为
[2]空烧杯的质量
5.(2024·山东聊城·中考真题)小慧为了鉴别一金属块由什么物质组成,分别使用天平和量简测量出它的质量和体积如图所示,则该金属块的质量为 g,经过计算得到该金属块的密度,结合固体密度表获知该金属为 。
一些固体的密度(常温常压)
物质 密度/()
铂
金
铅
银
铜
铁
【答案】 39.6 铁
【详解】[1][2]由图可知,金属块的质量为
m=5g+10g+20g+4.6g=39.6g
由图可知,金属块的体积
V=40mL-35mL=5mL=5cm3
该金属块的密度
由表中数据可知,该金属可能为铁。
6.(2024·山东青岛·中考真题)自然界的一切物体都是由物质组成的,物质有多种属性,了解物质的属性对人类生产生活和科技进步具有重要意义.下面请和小明一起走进物质的世界。
(1)冬天,用手触摸久置于室外的铁棒和木棒,感觉铁棒比木棒凉,是因为铁棒比木棒具有更好的 性,将铁棒插入通电螺线管中,发现螺线管的磁性明显增强,是因为铁棒被 。
(2)重阳节时,妈妈给奶奶买了一个金吊坠.小明想知道吊坠是空心还是实心的,于是设计了两套方案进行鉴定。
方案一
方案二
步骤
分别测量出吊坠的质量m和体积V;
②根据公式算出吊坠的密度;
③查出纯金的密度。
①分别测量出吊坠的质量m和体积V;
②查出纯金的密度;
③根据公式算出体积。
结论
若 ,则吊坠是实心的。
若V ,则吊坠是空心的。
【答案】(1) 导热 磁化
(2) = >
【详解】(1)[1]用手触摸久置于室外的铁棒和木棒,感觉铁棒比木棒凉,是因为铁棒比木棒具有更好的导热性,可以更快速的将热量传递出去。
[2]通电螺线管具有磁性,铁棒插入通电螺线管中,铁棒会被磁化,从而使铁棒带上磁性,磁场可以叠加,因此螺线管的磁性会明显增强。
(2)[1]通过计算出的密度为吊坠的平均密度,若吊坠是实心的,则吊坠的密度和纯金的密度相同,即
[2]通过计算出的体积为金的实际体积,若吊坠是空心的,则吊坠的体积会大于金的实际体积,即。
能力提升
7.(2024·宁夏·中考真题)气凝胶是当今世界上密度最小的固体。某种气凝胶具有隔热、耐高温、绝缘等性能,有多种用途。将它应用于实际生产生活中,以下可行的是( )
A.保险丝 B.暖气散热片 C.建筑保温材料 D.压路机的碾子
【答案】C
【详解】A.这种新材料具有绝缘能力强的特点,不能用作用保险丝,故A不符合题意;
B.这种新材料具有隔热性能,不适合做暖气散热片,故B不符合题意;
C.这种新材料具有隔热性能,可以用作墙体保温板,故C符合题意;
D.这种新材料具有密度小的特点,所以不能做压路机的碾子,故D不符合题意。
故选C。
8.(2024·广东·中考真题)嫦娥五号携带月壤样品返回地球。从月球到地球,样品的质量( )
A.变为原来的一半 B.保持不变
C.变为原来的2倍 D.变为原来的4倍
【答案】B
【详解】质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变;月壤样品从月球到地球,位置发生变化,但物质多少没有变化,所以质量不变。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.(2024·山东滨州·中考真题)用天平和量筒测量固体密度的实验中,下列说法正确的是( )
A.测量时先测物体的体积,再测物体的质量
B.用调好的天平称量物体质量时,物体应放在天平的左盘中
C.称量物体质量过程中,若横梁不平衡,可调节平衡螺母
D.使用量筒测量体积时,可以俯视读数
【答案】B
【详解】A.测量物体体积时,将其从水中拿出时会带出来水,在测量质量会使质量偏大,所以应先测质量,再测体积,故A错误;
B.用调好的天平称量物体质量时,砝码和物体按照左物右码放置,故B正确;
C.称量前,应将游码归零,调节平衡螺母使天平平衡,称量物体质量过程中,不允许再调节平衡螺母,故C错误;
D.使用量筒测量体积时,视线应与液面相平,如果俯视则读数偏小,故D错误。
故选B。
10.(2024·四川自贡·中考真题)小强同学用已调节好的托盘天平测量物体的质量,他将物体放入天平,通过增、减砝码后,发现指针指在分度盘中央刻度线的左边一点,这时他应该( )
A.把横梁右端平衡螺母向左调 B.把横梁右端平衡螺母向右调
C.把天平右盘的砝码减少一些 D.向右移动游码
【答案】D
【详解】称量时,发现指针指在分度盘中央刻度线的左边一点,说明左边重,左边放的是物体,则应向右盘里加砝码或向右移动游码,不能减小天平右盘的砝码。其中向右移动游码,相当于右盘中增加了一个更小的砝码。平衡螺母是在称量前调节天平在水平平衡的,称量时不能调节平衡螺母。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11.(2024·山东东营·中考真题)某同学为测量一木质小挂件的密度,选用以下器材:天平(带砝码)、量筒、烧杯(装有足量水)和长钢针,进行实验。
(1)把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的 处,此时指针位置如图甲所示,则应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡;
(2)将挂件放在天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,其质量为 g;
(3)用烧杯向量筒中倒入60mL的水,将挂件放入量筒,然后用长钢针按住挂件使其刚好浸没于水中,量筒中的水面如图丙所示。算出挂件的密度为 kg/m3;
(4)因木质挂件具有吸水性,实验测得的密度值 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)有同学提出:不用天平,仅使用其他上述器材也可测出该挂件的密度。请写出实验步骤和密度的表达式(水的密度用水表示,其他符号自定)。
【实验步骤】 ;
【密度表达式】 。
【答案】(1) 零刻线 右
(2)12.0
(3)0.75×103
(4)偏大
(5) 见解析
【详解】(1)[1][2]使用托盘天平前,先将游码移至标尺左端的零刻线处,再根据“左偏右调、右偏左调”调节平街螺母,使指针指在分度盘的中央。由图甲可知,指针指在分度盘的左侧,因此应向右调节平衡螺母使横梁在水平位置平衡。
(2)由图乙知,标尺的分度值为0.2g,游码所对应的质量为2.0g,挂件的质量为
(3)如图丙所示,量筒的分度值为1mL,量筒水的体积60mL,然后测量挂件和水的总体积为76mL,则挂件的体积为
根据密度公式可得,挂件的密度为
(4)木质挂件具有吸水性,则测得的挂件和水的总体积偏小,挂件体积的测量值偏小,质量测量值准确,根据可知,测得的密度值偏大。
(5)[1]实验步骤为:①用烧杯向量筒内倒入适量的水,体积为V1。
②将挂件漂浮在量筒中的水面上,记下第二次水面处刻度值为V2。
③用长钢针缓慢地把挂件按入水中,使之刚好浸没,记下第三次水面处刻度值为V3。
[2]由①②和阿基米德原理以及浮沉条件可得,挂件漂浮时受到的浮力为
由①③可知,挂件的体积为
则挂件的重力为
则
所以,挂件的密度为
12.(2024·江苏淮安·中考真题)小明在测量橙汁密度时,进行了如下操作:
(1)将天平放在水平台面上,把游码移至零刻度线处,发现指针位置如图甲所示。要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向 调。
(2)为了减小实验误差,下列步骤最合理的顺序是 。
A.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒,如图乙所示,橙汁的体积为
B.用天平测出空烧杯的质量为
C.烧杯中盛适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,如图丙所示
(3)由上述测量数据可计算出橙汁的密度为 。
(4)学习过密度知识后,小明在杂志上看到“人口密度”的概念,它与密度定义方法相同,指单位面积土地上居住的人口数量,淮安市2023年人口密度约为490 (填合适的单位)。
【答案】(1)左
(2) CAB 50
(3)
(4)人/平方公里
【详解】(1)由图甲得,指针指向分度盘的右边,即右盘下沉,要使天平在水平位置平衡,应将横梁上的平衡螺母向左调。
(2)[1]在烧杯中称量再倒入量筒时,烧杯中可能会有残留,因此为了减小误差,其最合理的顺序是C.烧杯中盛适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,如图丙所示;A.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中,读出橙汁的体积,如图乙所示;B.用天平测出空烧杯的质量为51.8g,即正确顺序时CAB。
A[2]量筒的分度值为1mL,量筒中橙汁的体积为
(3)由图丙可知,横梁的分度值为0.2g,游码的示数为1.8g,则橙汁的总质量为
量筒中橙汁的质量为
橙汁的密度为
(4)人口密度是衡量城市人口的重要数据,基本单位是人/平方公里。
13.(2024·辽宁·中考真题)某同学测量物质的密度。
(一)测量牛奶的密度
(1)天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,应向 调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央;
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图(a)所示,则烧杯和牛奶的质量 g;
(3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面的位置如图(b)所示;
(4)测出烧杯和剩余牛奶的质量;
(5)设计的记录数据的表格如下,表格中▲处应补充的内容是 ;
烧杯和牛奶的质量/g
烧杯和剩余牛奶的质量/g
▲/g
量筒中牛奶的体积
牛奶的密度
(6)根据测量数据求得牛奶的密度 。
(二)测量瓷勺的密度:该同学清洗餐具时,发现瓷勺沉到水底,于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水(密度为),进行如下操作:
a.用电子秤测量瓷勺的质量;
b.将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量;
c.按照图(c)所示的方式组装,读出电子秤的示数。
回答下列问题:
(1)选用、、、和g中的字母表示图(c)中瓷勺所受的拉力 ,瓷勺的密度 ;
(2)若图(c)中瓷勺接触杯底并对杯底有压力,会使测得的密度偏 。
【答案】 左 130.6 量筒内牛奶的质量 1.05 小
【详解】(一)(1)[1]天平在使用前需要调平,将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,说明右边比较重,应该将平衡螺母向左调节。
(2)[2]由图可知,砝码的质量为130g,游码对应的刻度为0.6g,则烧杯和牛奶的质量
(5)[3]表格中已经记录量筒内牛奶的体积,计算出量筒内牛奶的质量,根据即可算出牛奶的密度,所以表格中应补充的内容是量筒内牛奶的质量。
(6)[4]量筒内牛奶的质量为
由图可知,量筒内牛奶的体积为
牛奶的密度为
(二)(1)[5][6]瓷勺的重力为
将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量,按照图(c)所示的方式组装,读出电子秤的示数,由于瓷勺受到浮力的作用,物体间力的作用是相互的,瓷勺给水一个竖直向下的力,故电子秤的示数增加,增加的示数是瓷勺排开水的质量,所以瓷勺受到的浮力为
图(c)中瓷勺所受的拉力为
根据可知,瓷勺的体积为
瓷勺的密度为
(2)[7]若图(c)中瓷勺接触杯底并对杯底有压力,则将变大,由可知,测得的密度偏小。
14.(2024·新疆·中考真题)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
【答案】(1)15N
(2)
(3)
【详解】(1)根据题意可知,空心砖的重力为
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强为
(3)设空心砖的长宽高分别为
、、,
压力不变,根据可知
已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为,则有
②
联立①②,解得空心砖的体积为
则空心砖的材料的密度为
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