2025年中考易错题第六章质量和密度
2025-04-06
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内容正文:
2025年中考易错题 第六章质量和密度
一.选择题(共13小题)
1.将2.5t换算成以千克为单位的正确换算式为( )
A.2.5t=2.5t×1000kg=2500kg
B.2.5t=2.5×1000=2500kg
C.2.5t=2.5t×1000=2500kg
D.2.5t=2.5×1000kg=2500kg
2.小红用调好的天平测一木块的质量,天平的最小砝码是5克。她记录了木块的质量是38.2g。整理仪器时,才突然发现木块和砝码的位置放反了,则该木块的实际质量应是( )
A.33.2g B.43.2g C.31.8g D.35.8g
3.某同学在做“用天平测物体的质量”的实验时,先把天平放在水平桌面上,但忘了把游码移到标尺左端的零刻度处,而是在0.2g处,他调节平衡螺母,使横梁平衡了。左盘放入被测物体,右盘放砝码,当放上10g和5g的砝码各一只时,天平横梁恰好平衡,那么被测物体的质量为( )
A.15.2g B.14.8g C.15g D.无法判断
4.小刘在游戏中把乒乓球压瘪了,但没有破裂。对于球内气体而言,没有发生变化的物理量是( )
A.密度 B.质量 C.压强 D.体积
5.用水银温度计测量热水温度时,温度计内水银液面慢慢升高,在“水银液面升高”的过程中,有关温度计内水银的物理量不变的是( )
A.温度 B.体积 C.密度 D.质量
6.如图1所示,桌面上放有三个相同的玻璃杯,分别装有质量相同的三种液体甲、乙、丙,它们的质量与体积的关系如图2所示,三个杯子从左至右依次装的液体种类是( )
A.乙,丙,甲 B.甲,丙,乙 C.甲,乙,丙 D.丙,乙,甲
7.小宇同学想通过实验测量某种液体的密度,他首先用量杯测量了部分液体的体积V,然后用天平测量了液体和量杯的总质量m,多次实验后,他通过得到的几组数据绘制了如图所示的m﹣V图象。下列说法( )
①量杯质量为20g
②该液体密度为1.25g/cm3
③该液体密度为2g/cm3
④65cm3的该液体质量为65g
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
8.一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,某次抢救新冠病人用去了其质量的三分之一,钢瓶内剩余氧气的密度为( )
A.6kg/m3 B.4kg/m3 C.3kg/m3 D.2kg/m3
9.甲、乙两种物体的质量和体积的关系图象如图所示,则甲、乙两物体的密度之比是( )
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.2:1
10.用密度为2.7×103kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体。要求它们的边长分别是0.1m、0.2m和0.3m,制成后让质量检查员称出它们的质量,分别是3kg、21.6kg和54kg,质量检查员指出,有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则这三个正方体( )
A.甲为废品,乙为合格品,丙为次品
B.甲为合格品,乙为废品,丙为次品
C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
D.甲为废品,乙为次品,丙为合格品
11.图甲为“水的密度在0﹣10℃范围内随温度变化”的图象,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图象及水的其他性质,下列分析判断正确的是( )
A.水在4℃时密度最小
B.4℃以上的水,具有热缩冷胀的性质
C.水在0~4℃范围内,具有热缩冷胀的性质
D.示意图中从A到E,湖水的温度逐渐降低
12.如图是标准大气压下,质量为1g的某液体的体积﹣温度图,以下说法正确的是( )
A.4℃时,液体密度最小
B.温度升高,液体密度不变
C.1℃时液体的体积比5℃时的大
D.由1℃升高到8℃,液体体积一直变大
13.在如图温度计所示的恒温环境下进行实验。将温度计放入一杯冰水混合物中(冰是晶体),从温度计放入开始计时,放入时间足够长,下列哪幅示意图可能反映了温度计内液体的体积随时间变化的情况( )
A. B.
C. D.
二.填空题(共1小题)
14.如图是一定质量水的体积随温度变化图像,分析图像可知,水在4℃时的 最大;因此,瓶装水在 ℃时存放是最安全的。夏季将一瓶常温纯净水放入1℃的冰箱冷藏室中,水的体积将 。
三.实验探究题(共4小题)
15.“沉睡三千年,一醒惊天下”,三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物,如图1所示是其中的金面具残片,文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型,用实验的方法来测量模型的密度。
(1)小张把天平放在水平台上,将游码拨到 ,此时指针偏向分度标尺中线的左侧,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
(2)调好后小张将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,砝码和游码如图2甲所示,则模型的质量为 g。
(3)小张又进行了如图2乙所示的三个步骤:
①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g。
②用细线拴住模型并 在水中(水未溢出),在水面处做标记。
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到 处,量筒中的水位如图2丙所示。
(4)旁边的小敏发现取出的模型沾了水,不能采用量筒的数据,于是测出图2乙③中烧杯和水的总质量为155g,小敏计算出模型的密度为 g/cm3。
(5)若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为 cm3,小敏计算出的密度值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
16.阜新有“玛瑙之都”的美誉。小新为了解玛瑙石的密度,将两块不同大小的玛瑙石带到实验室,准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作:
(1)小新用正确的方法测小玛瑙石的质量时,所用的砝码及游码的位置如图甲所示,其质量为 g。
(2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后,液面位置如图乙所示,则小玛瑙石的体积为 cm3。根据公式 ,计算出小玛瑙石的密度是 kg/m3。
(3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度,当他用天平测出大玛瑙石的质量m后,发现大玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作:
①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;
②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至标记处;
③记下量筒中剩余水的体积为V2;
④大玛瑙石的密度表达式为:ρ玛瑙= (用物理量符号表示);
⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
17.同学们在实验室测量某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线和水,进行如下的实验操作:
A、在量筒中倒入适量的水,记下水的体积;将小矿石用细线系好后,慢慢地浸没在水中,记下小矿石和水的总体积。
B、把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁平衡。
C、将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码,直至横梁恢复平衡。
(1)为了减少实验误差,最佳的实验操作顺序是: 。(填写字母)
(2)在调节天平时,发现指针的位置如图所示,此时应将平衡螺母向 调。(选填“左”或“右”)
(3)用调节好的天平称量小矿石的质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示,用量筒测量小矿石的体积如图所示,由此可以算出小矿石的密度为ρ= g/cm3。
(4)量筒不小心被打碎了,老师说只用天平还能测量出陈醋的密度。某组同学添加了两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整:
①调节好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③用另一个烧杯装满陈醋,用天平测出 为m2;
④根据测得的物理量求出了该陈醋的密度ρ。
(5)针对(4)中的实验设计进行评估讨论后,同学发现该实验设计存在不足之处是:在操作过程中,烧杯装满液体,易洒出,不方便操作。
(6)整理实验器材时发现,天平的左盘有一个缺角,则测量结果 。(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。
18.小晴在沙滩上捡到一小块鹅卵石,想用学过的浮力知识测量它的密度,于是把它拿到了实验室。
(1)她设计了用弹簧测力计、烧杯、水、细线测量的方案如下:
a.用细线将鹅卵石系在弹簧测力计下,测出鹅卵石的重力,记为G。
b.在烧杯内装入适量水,并用弹簧测力计提着鹅卵石,使它浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F。
c.鹅卵石密度的表达式为ρ石= (用G、F和ρ水表示)。
(2)在用弹簧测力计测量鹅卵石的重力时,出现了如图甲所示的现象,使得她放弃了这个方案,她放弃的理由是 。
(3)她在老师指导下重新设计了用天平、烧杯、水、细线测量鹅卵石密度的方案,并进行了测量。
a.将天平放在水平台上,把游码放到标尺 处,当指针静止时如图乙所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或右”)调节,直到横梁平衡。
b.用天平测量鹅卵石的质量,天平平衡时,砝码质量和游码位置如图丙所示,则鹅卵石的质量为 g。
c.在烧杯内装入适量的水,用天平测量烧杯和水的总质量为60g。
d.如图丁所示,使烧杯仍在天平左盘,用细线系着鹅卵石,并使其悬在烧杯里的水中,当天平平衡时,天平的示数为68.8g。则鹅卵石的体积为 cm3,鹅卵石的密度为 g/cm3.(结果保留一位小数,ρ水=10×103kg/m3)
答案
一.选择题(共13小题)
1.将2.5t换算成以千克为单位的正确换算式为( )
A.2.5t=2.5t×1000kg=2500kg
B.2.5t=2.5×1000=2500kg
C.2.5t=2.5t×1000=2500kg
D.2.5t=2.5×1000kg=2500kg
【分析】物理量不同单位的换算正确与否包括两方面:进率和过程。据此作出判断。
【解答】解:
A、“2.5t×1000kg”得到的单位不存在,故A错误;
B、“2.5×1000”缺少单位,故B错误;
C、“2.5t×1000”=2500t≠2500kg。故C错误;
D、进率及过程正确,故D正确。
故选:D。
【点评】无论什么物理量的单位换算,前面的数都表示倍数,不进行换算,只是把后面的单位进行换算。这才是真正意义上的单位换算。
2.小红用调好的天平测一木块的质量,天平的最小砝码是5克。她记录了木块的质量是38.2g。整理仪器时,才突然发现木块和砝码的位置放反了,则该木块的实际质量应是( )
A.33.2g B.43.2g C.31.8g D.35.8g
【分析】天平的正确使用:(1)把天平放在水平台上,把游码拨到零刻度,(2)调节天平的横梁平衡,(3)左物右码称量物体质量,物体的质量等于砝码的总质量与游码对应的刻度值的和。
若将物体和砝码位置放反了,则物体的质量等于砝码的总质量减去游码对应的刻度值。
【解答】解:据题目可知,天平的最小砝码是5克,且木块的记录质量是38.2g,即1个20g的砝码,1个10g的砝码,还有一个5g的砝码,即砝码的总质量为35g,故此时游码的示数是:38.2g﹣35g=3.2g;
若木块和砝码质量放反,木块的实际质量等于砝码的总质量减去游码对应的刻度值,
则木块的实际质量为:m′=35g﹣3.2g=31.8g。
故选:C。
【点评】本题考查天平的读数,注意物体和砝码位置放反后,物体的质量等于砝码的总质量减去游码对应的刻度值。
3.某同学在做“用天平测物体的质量”的实验时,先把天平放在水平桌面上,但忘了把游码移到标尺左端的零刻度处,而是在0.2g处,他调节平衡螺母,使横梁平衡了。左盘放入被测物体,右盘放砝码,当放上10g和5g的砝码各一只时,天平横梁恰好平衡,那么被测物体的质量为( )
A.15.2g B.14.8g C.15g D.无法判断
【分析】在调节天平横梁平衡时,游码没有在零刻度处,当调节平衡螺母使天平的横梁平衡时,标尺的实际零刻度发生了变化,此时游码对应的刻度值是新的零刻度。
【解答】解:调节天平横梁平衡时,游码在0.2g处,现在的零刻度是在0.2刻度处,称量时没有移动游码,所以物体的质量等于砝码的质量,所以物体质量为:m=10g+5g=15g。
故选:C。
【点评】调节天平横梁平衡时,游码总是对应实际的零刻度。
4.小刘在游戏中把乒乓球压瘪了,但没有破裂。对于球内气体而言,没有发生变化的物理量是( )
A.密度 B.质量 C.压强 D.体积
【分析】由球被踩瘪,我们首先可以判断出乒乓球的体积减小了,即球内气体体积减小了;然后根据没有破裂和质量的定义判断出球内气体的质量不会发生变化;最后根据质量不变、体积减小判断出球内气体密度、压强变化情况。
【解答】解:
A、当球被踩瘪时,球内气体质量不变,但由于气体体积减小,所以球内气体的密度会变大。不符合题意;
B、质量是物体内所含物质的多少。当球被踩瘪时,虽然球内的气体体积减小,但由于球没有破裂,球内气体的分子数量没有增多也没有减少,所以球内气体的质量没有发生变化。符合题意;
CD、当球被踩瘪时,球的体积减小,所以球内气体的体积也减小了,而质量不变,所以压强变大了。此两选项均不符合题意。
故选:B。
【点评】解答本题时,可以先从比较容易判断的选项去分析,当我们分析出这个选项中物理量的变化情况时,我们就可以利用这个物理量的变化情况去进一步分析其它选项中物理量的变化情况。做选择题最常用的方法是排除法,我们可从最简单的、最有把握的选项去分析。
5.用水银温度计测量热水温度时,温度计内水银液面慢慢升高,在“水银液面升高”的过程中,有关温度计内水银的物理量不变的是( )
A.温度 B.体积 C.密度 D.质量
【分析】由质量的概念可知质量与物体的温度无关;密度是单位体积的质量,而物体的体积会由于温度发生变化,所以密度与温度有关。
【解答】解:在水银温度计示数上升的过程中,水银的体积在变大,质量是物体内所含物质的多少,由此可知,质量与物体的温度和体积无关,所以水银的质量不变,密度是单位体积某种物质的质量,虽然水银的质量不变,但由于水银的体积变大了,所以水银的密度减小了,故D正确,故ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查了对质量和密度概念以及特性的了解,注意密度是与物质的温度有关的。
6.如图1所示,桌面上放有三个相同的玻璃杯,分别装有质量相同的三种液体甲、乙、丙,它们的质量与体积的关系如图2所示,三个杯子从左至右依次装的液体种类是( )
A.乙,丙,甲 B.甲,丙,乙 C.甲,乙,丙 D.丙,乙,甲
【分析】在图2中,取相同体积的三种液体,比较其质量大小,利用密度公式得出三种液体的密度关系;
在图1中,三种液体的质量相同,根据V=得出体积关系,进而确定三个杯子各装的是哪种液体。
【解答】解:
(1)如图,取相同体积的三种液体V,可得质量关系m甲>m乙>m丙,由ρ=可知ρ甲>ρ乙>ρ丙;
(2)在图1中,三种液体的质量相同,而ρ甲>ρ乙>ρ丙,由V=可知V甲<V乙<V丙,
所以左边烧杯液体为乙,中间为丙,右边为甲,
三个杯子从左至右依次装的液体种类:乙、丙、甲。
故选:A。
【点评】本题考查了密度公式的应用,根据物质的m﹣V图像得出三液体的密度关系是本题的关键。
7.小宇同学想通过实验测量某种液体的密度,他首先用量杯测量了部分液体的体积V,然后用天平测量了液体和量杯的总质量m,多次实验后,他通过得到的几组数据绘制了如图所示的m﹣V图象。下列说法( )
①量杯质量为20g
②该液体密度为1.25g/cm3
③该液体密度为2g/cm3
④65cm3的该液体质量为65g
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
【分析】(1)设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和杯的总质量m总1;当液体体积为V1=80cm3时,液体和杯的总质量m总2,列方程组求出液体密度和量杯质量;
(2)当液体的体积V3=65cm3,利用m=ρV求液体质量。
【解答】解:
(1)设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,
读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和杯的总质量m总1=m1+m杯=40g
可得:ρ×20cm3+m杯=40g,﹣﹣﹣①
当液体体积为V1=80cm3时,液体和杯的总质量m总2=m2+m杯=100g
可得:ρ×80cm3+m杯=100g,﹣﹣﹣②
①﹣②得:
液体的密度ρ=1g/cm3,代入①得m杯=20g,故①正确,②③错误;
(2)当液体的体积V3=65cm3,液体质量:
m3=ρ×V3=1g/cm3×65cm3=65g,故④正确。
故选:C。
【点评】读取图象获取信息,进一步进行分析和计算,是本题的一大特点,形式较为新颖,即考查了密度的相关计算,同时更考查了对图象的认识,值得我们关注,这也是我们应该锻炼的实验能力。
8.一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,某次抢救新冠病人用去了其质量的三分之一,钢瓶内剩余氧气的密度为( )
A.6kg/m3 B.4kg/m3 C.3kg/m3 D.2kg/m3
【分析】设钢瓶的容积为V,根据密度公式ρ=变形公式得出原来氧气的质量:
用去了其质量的,得出剩余氧气的质量,因钢瓶的容积不变,根据密度公式求出钢瓶内剩余氧气的密度。
【解答】解:
设钢瓶的容积为V,
由ρ=得,原来氧气的质量:m=ρV=6kg/m3×V,
某次抢救病人用去了其质量的,则钢瓶内剩下氧气的质量:
m剩=(1﹣)×6kg/m3×V=4kg/m3×V,
剩余氧气的密度:
ρ剩===4kg/m3。
故选:B。
【点评】此题考查了密度的计算,弄清“使用氧气前和使用氧气后体积不变,质量改变了”是本题的关键。
9.甲、乙两种物体的质量和体积的关系图象如图所示,则甲、乙两物体的密度之比是( )
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.2:1
【分析】从图象中读出任意一组数据,根据ρ=求出两物体的密度,然后得出两者的密度之比。
【解答】解:由图象可知,当V甲=1cm3时,m甲=8g;当V乙=4cm3时,m乙=4g,
则两种物体的密度分别为:
ρ甲===8g/cm3,ρ乙===1g/cm3,
则ρ甲:ρ乙=8g/cm3:1g/cm3=8:1。
故选:A。
【点评】本题考查了密度比值的计算,从图象中获取有用的信息是关键。
10.用密度为2.7×103kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体。要求它们的边长分别是0.1m、0.2m和0.3m,制成后让质量检查员称出它们的质量,分别是3kg、21.6kg和54kg,质量检查员指出,有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则这三个正方体( )
A.甲为废品,乙为合格品,丙为次品
B.甲为合格品,乙为废品,丙为次品
C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
D.甲为废品,乙为次品,丙为合格品
【分析】先分别算出甲、乙、丙三个正方体的体积,然后用它们的质量除以它们的体积算出它们各自的密度,最后将算得的密度与铝的密度进行比较:相等的为合格品,比铝的密度小的是废品(混入空气,则在相同体积情况下,质量会变小,所以密度会变小),剩下的那一个就是次品。
【解答】解:甲的体积:V甲=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3,则甲的密度:ρ甲===3×103kg/m3;
乙的体积:V乙=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m3,则乙的密度:ρ乙===2.7×103kg/m3;
丙的体积:V丙=0.3m×0.3m×0.3m=0.027m3,则丙的密度:ρ丙===2×103kg/m3。
因为ρ乙=ρ铝,所以乙是合格品;因为ρ丙<ρ铝,所以丙是废品;因为ρ甲>ρ铝,所以甲是次品。
故选:C。
【点评】因为密度是物质的一种特性,所以我们可以利用密度来鉴别物质。解答该题的思路就是分别算出三个正方体的密度,然后和铝的密度进行比较。
11.图甲为“水的密度在0﹣10℃范围内随温度变化”的图象,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图象及水的其他性质,下列分析判断正确的是( )
A.水在4℃时密度最小
B.4℃以上的水,具有热缩冷胀的性质
C.水在0~4℃范围内,具有热缩冷胀的性质
D.示意图中从A到E,湖水的温度逐渐降低
【分析】(1)在图象中找出密度最大的位置,看对应的温度是多少;根据图象找出0℃~4℃水密度的变化情况,得出结论;
(2)在0~4℃范围内,温度越高,密度越大;
(3)水在0℃~4℃之间具有热缩冷胀的反常膨胀现象;
(4)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℃,从曲线可看出曲线的最低处即为较深河底的水温;
【解答】解:A、由图象可知,在4℃时水的密度是最大的;故A错误;
B、由图象知在4~10℃范围内,温度越高,密度越小,体积越大,故在4℃以上,水具有热胀冷缩的性质,故B错误;
C、由图知在0~4℃范围内,温度越高,密度越大,体积越小,故在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质,故C正确;
D、由图知从A到E,湖水的温度逐渐升高,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查水在0~4℃范围内,热缩冷胀的性质,是一道基础题。
12.如图是标准大气压下,质量为1g的某液体的体积﹣温度图,以下说法正确的是( )
A.4℃时,液体密度最小
B.温度升高,液体密度不变
C.1℃时液体的体积比5℃时的大
D.由1℃升高到8℃,液体体积一直变大
【分析】(1)根据水的性质来分析即可;
(2)一定质量的物质,状态发生改变,体积大小决定于密度的变化;
【解答】解:
A、由图知液体在4℃时,密度不是最小的,故A错误;
B、由图知温度升高,其体积增大,其密度减小,故B错误;
C,由图知1℃时液体的体积比5℃时的大,故C正确;
D、由图知由1℃升高到8℃,液体体积先变小后变大,故D错误。
故选:C。
【点评】正确看清图意,是解题的关键。
13.在如图温度计所示的恒温环境下进行实验。将温度计放入一杯冰水混合物中(冰是晶体),从温度计放入开始计时,放入时间足够长,下列哪幅示意图可能反映了温度计内液体的体积随时间变化的情况( )
A. B.
C. D.
【分析】①常用液体温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的;
②发生热传递的条件是存在温度差;
③冰属于晶体,在熔化过程中吸收热量,温度保持不变。
【解答】解:由图知,温度计的示数是25℃,说明环境温度是25℃;
冰水混合物的温度是0℃,冰水混合物放在这一环境中会吸收热量,其中的冰会熔化,并且在熔化过程中温度保持不变,直到冰全部熔化成水;
所以将温度计放入冰水混合物中,开始时冰水混合物温度为0℃,温度计中液体温度较高,放出热量体积收缩,温度计示数变小,直到与冰水混合物温度相同;
当冰全部熔化成水,温度升高,温度计中液体温度也随着升高,直到与环境温度相同。
所以温度计内液体体积先减少接着保持不变,随后体积膨胀,最终保持不变。
故选:A。
【点评】此题考查了液体温度计的工作原理和晶体熔化特点的应用,考查方式新颖,是一道创新题。
二.填空题(共1小题)
14.如图是一定质量水的体积随温度变化图像,分析图像可知,水在4℃时的 密度 最大;因此,瓶装水在 4 ℃时存放是最安全的。夏季将一瓶常温纯净水放入1℃的冰箱冷藏室中,水的体积将 先变小后变大 。
【分析】(1)观察体积﹣温度关系图像,可以直接看出体积随温度变化情况;
(2)由密度公式可知,质量一定时,体积越小,密度越大,结合图像中体积的变化,确定密度的大小。
【解答】解:(1)由图像可知,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;
(2)由图像可知,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,故瓶装水在4℃时体积最小,在4℃以下或以上时,体积均增大,故在4℃温度下存放罐装饮料是最安全的,夏季将一瓶常温纯净水放入1℃的冰箱冷藏室中,水的体积将先变小后变大。
故答案为:密度;4;先变小后变大。
【点评】此题考查的是质量一定时,水的体积随温度变化特点知识的掌握,能够正确分析图像是解题的关键。
三.实验探究题(共4小题)
15.“沉睡三千年,一醒惊天下”,三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物,如图1所示是其中的金面具残片,文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型,用实验的方法来测量模型的密度。
(1)小张把天平放在水平台上,将游码拨到 零刻线 ,此时指针偏向分度标尺中线的左侧,应向 右 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
(2)调好后小张将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,砝码和游码如图2甲所示,则模型的质量为 84 g。
(3)小张又进行了如图2乙所示的三个步骤:
①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g。
②用细线拴住模型并 浸没 在水中(水未溢出),在水面处做标记。
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到 标记 处,量筒中的水位如图2丙所示。
(4)旁边的小敏发现取出的模型沾了水,不能采用量筒的数据,于是测出图2乙③中烧杯和水的总质量为155g,小敏计算出模型的密度为 8.4 g/cm3。
(5)若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为 2 cm3,小敏计算出的密度值与实际值相比 相等 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【分析】(1)把托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端零刻度线处,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(3)在没有量筒或物体太大无法放入量筒中时,物体的排水体积就是物体的体积;
小张又进行了如图2乙所示的三个步骤,目的是测量模型的体积,
实验步骤为:①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g。
②用细线拴住模型并浸没在水中(水未溢出),在水面处做标记。
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到标记处,量筒中的水位如图2丙所示;
(4)图2乙③中烧杯和水的总质量为155g,图2乙①中烧杯和水的总质量为145g,据此得出倒入烧杯中的水的质量,根据密度公式ρ=得出倒入水的体积,模型的体积等于倒入水的体积,根据ρ=得出模型的密度;
(5)量筒中原有装有40mL水,倒入烧杯中之后,剩余的水的体积如图丙所示,据此得出量筒中倒出的水的体积,进而得出若只考虑模型带出水产生的误差,求出实验过程中模型带出水的体积;
增加的水的质量等于图2乙③中烧杯和水的总质量减去图2乙①中烧杯和水的总质量,与模型带出水的多少无关,不管水带出多少,水始终都要加到标记处,故此实验方法所测密度不变,故小敏计算出的密度值与实际值相比相等。
【解答】解:
(1)把托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针偏向分度标尺中线的左侧,即右端上翘,所以向右调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡;
(2)由图2甲可知,砝码的质量是80g,标尺的分度值是0.2g,所以游码对应的刻度值是4g,所以模型的质量m=80g+4g=84g;
(3)小张又进行了如图2乙所示的三个步骤,目的是测量模型的体积,
实验步骤为:①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g。
②用细线拴住模型并浸没在水中(水未溢出),在水面处做标记。
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到标记处,量筒中的水位如图2丙所示。
(4)图2乙③中烧杯和水的总质量为155g,图2乙①中烧杯和水的总质量为145g,则倒入烧杯中的水的质量为:155g﹣145g=10g,模型的体积等于倒入水的体积,为V=V水===10cm3,
模型的密度ρ===8.4g/cm3;
(5)量筒中原有装有40mL水,倒入烧杯中之后,剩余的水的体积如图丙所示,为28mL,
量筒中倒出的水的体积为:40mL﹣28mL=12mL=12cm3,
若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为:12cm3﹣10cm3=2cm3;
增加的水的质量等于图2乙③中烧杯和水的总质量减去图2乙①中烧杯和水的总质量,与模型带出水的多少无关,不管水带出多少,水始终都要加到标记处,故此实验方法所测密度不变,故小敏计算出的密度值与实际值相比相等。
故答案为:(1)零刻线;右;(2)84;(3)②浸没; ③标记;(4)8.4;(5)2;相等。
【点评】本题综合考查天平量筒的使用、密度公式的应用以及测量物体体积的方法等,综合性较强。
16.阜新有“玛瑙之都”的美誉。小新为了解玛瑙石的密度,将两块不同大小的玛瑙石带到实验室,准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作:
(1)小新用正确的方法测小玛瑙石的质量时,所用的砝码及游码的位置如图甲所示,其质量为 58 g。
(2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后,液面位置如图乙所示,则小玛瑙石的体积为 20 cm3。根据公式 ρ= ,计算出小玛瑙石的密度是 2.9×103 kg/m3。
(3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度,当他用天平测出大玛瑙石的质量m后,发现大玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作:
①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;
②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至标记处;
③记下量筒中剩余水的体积为V2;
④大玛瑙石的密度表达式为:ρ玛瑙= (用物理量符号表示);
⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
【分析】(1)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(2)物体的体积等于金属块浸没水前后,水面对应的刻度值的差;根据ρ=计算密度。
(3)采用等效替代法测体积,量筒中倒入的水的体积等于物体的体积;据此分析得出密度表达式,根据取出时带出水,使得所倒入水的体积偏多分析。
【解答】解:(1)由图可知,横梁标尺的分度值是0.2g,金属块的质量为:m=50g+5g+3g=58g;
(2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后,液面位置如图乙所示,量筒的分度值是4mL,量筒中水和小玛瑙石的体积为V2=60mL;小玛瑙石的体积为:V=V2﹣V1=60mL﹣40mL=20mL=20cm3;
小玛瑙石的密度为:ρ===2.9g/cm3=2.9×103kg/m3;
(3)用天平测出大玛瑙石的质量m后,①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至标记处;③记下量筒中剩余水的体积为V2;大玛瑙石的体积等于加入水的体积,即V1﹣V2;
大玛瑙石的密度:ρ玛瑙=;
取出玛瑙石带出了部分水,因而添加的水的体积比玛瑙石的体积大,根据ρ=知,测量的密度偏小。
故答案为:(1)58;(2)20;ρ=;2.9×103;(3)④;⑤偏小。
【点评】本题考查密度的测量,关键掌握密度公式的应用。
17.同学们在实验室测量某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线和水,进行如下的实验操作:
A、在量筒中倒入适量的水,记下水的体积;将小矿石用细线系好后,慢慢地浸没在水中,记下小矿石和水的总体积。
B、把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁平衡。
C、将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码,直至横梁恢复平衡。
(1)为了减少实验误差,最佳的实验操作顺序是: BCA 。(填写字母)
(2)在调节天平时,发现指针的位置如图所示,此时应将平衡螺母向 左 调。(选填“左”或“右”)
(3)用调节好的天平称量小矿石的质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示,用量筒测量小矿石的体积如图所示,由此可以算出小矿石的密度为ρ= 2.6 g/cm3。
(4)量筒不小心被打碎了,老师说只用天平还能测量出陈醋的密度。某组同学添加了两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整:
①调节好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③用另一个烧杯装满陈醋,用天平测出 烧杯和陈醋的总质量 为m2;
④根据测得的物理量求出了该陈醋的密度ρ。
(5)针对(4)中的实验设计进行评估讨论后,同学发现该实验设计存在不足之处是:在操作过程中,烧杯装满液体,易洒出,不方便操作。
(6)整理实验器材时发现,天平的左盘有一个缺角,则测量结果 仍然准确 。(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。
【分析】(1)测固体的密度要先用天平测固体的质量,再根据排水法用量筒测出固体的体积;
(2)天平调节平衡的原则是“左偏右调,右偏左调”,指针指在分读盘中央左侧,将平衡螺母向右调节,指在左侧,平衡螺母向右调节;
(3)小矿石的质量m等于砝码的质量加游码对应的刻度值,小矿石的体积V等于量筒液面体积之差,用公式ρ=计算小矿石的密度;
(4)只有天平,没有量筒,可以利用等体积的水和陈醋,称量水和陈醋的质量,根据体积相等列出等式求出陈醋的密度。
(6)左盘有一个缺角,调节平衡螺母时,使天平两盘质量相等,不影响测量结果。
【解答】解:(1)为了减少实验误差,最佳的实验操作顺序是
B、把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁平衡。
C、将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码,直至横梁恢复平衡。
A、在量筒中倒入适量的水,记下水的体积;将小矿石用细线系好后,慢慢地浸没在水中,记下小矿石和水的总体积。
(2)图示指针指在刻度盘中央右侧,向右偏应该将平衡螺母向左调节;
(3)小矿石的质量m=50g+2g=52g,体积V=80cm3﹣60cm3=20cm3,
小矿石的密度ρ===2.6g/cm3=2.6×103kg/m3;
(4)不小心将量筒打碎了,用天平也能测量出陈醋的密度:
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0。
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1。
则水的质量m水=m1﹣m0,
由ρ=可求得,水的体积V=,
③用另一个烧杯装满陈醋,用天平测出烧杯和陈醋的总质量为m2。
则陈醋的质量m陈醋=m2﹣m0,烧杯内水的体积等于陈醋的体积,
④根据测得的物理量求出了该陈醋的密度ρ。
(6)天平的左盘有一个缺角,调节平衡螺母后,左右两盘质量相等,测量物体质量时,左右两盘质量也相等,不影响测量结果;即小明所测的密度值仍然准确。
故答案为:(1)BCA;(2)左;(3)2.6;(4)烧杯和陈醋的总质量;(6)仍然准确。
【点评】(1)掌握天平的正确使用和注意事项。
(2)测量固体密度的实验是初中物理重要的实验,从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算等方面进行考查。
(3)当缺少量筒时,采用等效代替的方法测量物体的体积是比较常用的方法。
18.小晴在沙滩上捡到一小块鹅卵石,想用学过的浮力知识测量它的密度,于是把它拿到了实验室。
(1)她设计了用弹簧测力计、烧杯、水、细线测量的方案如下:
a.用细线将鹅卵石系在弹簧测力计下,测出鹅卵石的重力,记为G。
b.在烧杯内装入适量水,并用弹簧测力计提着鹅卵石,使它浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F。
c.鹅卵石密度的表达式为ρ石= ×ρ水 (用G、F和ρ水表示)。
(2)在用弹簧测力计测量鹅卵石的重力时,出现了如图甲所示的现象,使得她放弃了这个方案,她放弃的理由是 测力计分度值过大(或测力计量程过大) 。
(3)她在老师指导下重新设计了用天平、烧杯、水、细线测量鹅卵石密度的方案,并进行了测量。
a.将天平放在水平台上,把游码放到标尺 左端的零刻线 处,当指针静止时如图乙所示,此时应将平衡螺母向 右 (选填“左”或右”)调节,直到横梁平衡。
b.用天平测量鹅卵石的质量,天平平衡时,砝码质量和游码位置如图丙所示,则鹅卵石的质量为 18.4 g。
c.在烧杯内装入适量的水,用天平测量烧杯和水的总质量为60g。
d.如图丁所示,使烧杯仍在天平左盘,用细线系着鹅卵石,并使其悬在烧杯里的水中,当天平平衡时,天平的示数为68.8g。则鹅卵石的体积为 8.8 cm3,鹅卵石的密度为 2.1 g/cm3.(结果保留一位小数,ρ水=10×103kg/m3)
【分析】(1)c.根据称重法测浮力,由已知条件求出鹅卵石浸没在水中时受到的浮力,根据阿基米德原理可得鹅
鹅卵石的体积,根据密度公式ρ=求出其密度;
(2)测量物体的重力时,要选择量程合适的测力计;
(3)a.天平的正确使用:①放:把天平放到水平桌面上;②移;把游码移到标尺左端零刻线处;③调:调节平衡螺母(平衡螺母向上翘的一端移动),使指针指在分度盘的中线处;
b.用天平测物体质量时,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度,而要准确读出游码所对刻度,必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准;
d.由图丙和丁示可知增加的砝码质量,即为鹅卵石排开水的质量,
由ρ=变形公式可得排开水的体积即鹅卵石的体积,根据ρ=可求鹅卵石的密度。
【解答】解:(1)c.根据称重法测浮力,由已知条件,鹅卵石浸没在水中时受到的浮力:
F浮=G﹣F﹣﹣﹣﹣﹣①,
根据阿基米德原理,
F浮=ρ水gV排=ρ水gV物﹣﹣﹣﹣②,
由①②得鹅卵石的体积:
V物=﹣﹣﹣﹣﹣③,
鹅卵石密度的表达式:
ρ物==﹣﹣﹣﹣﹣﹣④,将③代入④得:
ρ物=×ρ水;
(2)图甲中测力计分度值为0.2N,出现了如图甲所示的现象,指针约指一个小格处,测力计分度值过大(或测力计量程过大),测量误差较大,故她放弃了这个方案;
(3)a.将天平放在水平台上,把游码放到标尺左端的零刻线处,当指针静止时如图乙所示,即指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧指针左偏,此时应将平衡螺母向右调节,直到横梁平衡;
b.图丙中标尺的分度值为0.2g,鹅卵石的质量是:
m=5g+10g+3.4g=18.4g;
d.由图丙和丁示可知,增加的砝码质量:
Δm=68.8g﹣60g=8.8g,即为鹅卵石排开水的质量,
由ρ=可得,排开水的体积:
V排===8.8cm3,
因鹅卵石完全浸没在水中,故鹅卵石的体积:
V=V排=8.8cm3,
鹅卵石的密度:
ρ==≈2.1g/cm3。
故答案为:(1)c.×ρ水;
(2)测力计分度值过大(或测力计量程过大);
(3)a.左端的零刻线处;右;
b.18.4;d.8.8;2.1。
【点评】本题用学过的浮力知识测密度,考查称重法测浮力、阿基米德原理、密度公式、选择合适的测力计、天平的调节使用,最后一问难度较大,关键是明确增加的砝码质量即为鹅卵石排开水的质量。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/5/20 22:06:00;用户:葛志胜;邮箱:15966741865;学号:50190762
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