内容正文:
第六章 质量与密度
一、单选题
1.如图所示三个规格相同的杯子里分别装有质量相等的水、盐水和煤油。(盐水的密度1.1×103kg/m3,煤油的密度0.8×103kg/m3)根据杯中液面的位置可以判定( )
A.甲杯是水,乙杯是盐水 B.甲杯是盐水,乙杯是煤油
C.乙杯是盐水,丙杯是水 D.乙杯是水,丙杯是煤油
2.如图所示是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像,下列说法中正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ乙=0.5×103kg/m3
C.若m甲=m乙,则V甲<V乙 D.若V甲=V乙,则m甲<m乙
3.很多同学知道自己的身高和体重,却不知道自己的体积,某同学身高170cm,体重60kg,他的体积约为( )
A.0.006m3 B.0.06m3 C.0.6m3 D.6m3
4.瓶酒精用去三分之二,则剩余酒精的密度、比热容( )
A.密度,比热容减小为三分之一
B.两个量都不变
C.两个量都变为原来的分之
D.密度不变、比热容变为原来的三分之一
5.如图甲,玻璃杯中原先装有60cm3的某种液体,打开龙头,继续向杯中缓慢注入该种液体,杯子和杯中液体的总质量m与龙头中流出的液体体积V的关系如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.装满液体时,杯中液体的质量为208g
B.玻璃杯的质量为90g
C.该液体可能是水
D.液体的密度为0.9g/cm3
6.为测量某种液体的密度,小明利用天平和量杯测量了液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到了几组数据并绘出了m﹣V图像( )
①量杯的质量为40g
②该液体可能是水
③该液体的密度与质量成正比与体积成反比
④80cm3的该液体质量为80g
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
二、多选题
7.用量杯盛某种液体,测得液体与量杯的总质量m与液体的体积V的关系图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.液体的体积为时,液体的质量为80g
B.由图象可知,液体的质量与其体积成正比
C.由图象可知,液体的密度随其体积的增大而减小
D.此液体的密度为
8.如图所示,三个完全相同的瓶子分别装有质量相等的水、酒精和 硫酸,不打开瓶盖,便可判断(已知 ) ( )
A.甲瓶装的是硫酸 B.乙瓶装的是水
C.丙瓶装的是硫酸 D.乙瓶装的是酒精
9.图甲是水的密度在0﹣10℃范围内随温度变化的图像,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图像以及水的其他性质,下列分析判断正确的是( )
A.温度等于4℃时,水的密度最大
B.在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.图乙中A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃,1℃、0℃
D.如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬
10.甲、乙两个物体m-V的关系图像如图所示,则下列判断正确的是( )
A.甲比乙的密度大
B.体积相等的甲、乙两物体质量之比为1∶2
C.质量相等的甲、乙两物体体积之比是4∶1
D.若甲、乙的质量之比为3∶2,则其体积之比为3∶4
11.如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象,下列说法正确的是
A.乙物质体积为2cm3,质量为4g
B.乙物质的体积增大,质量会减小
C.当质量相同时,甲物质的体积较大
D.甲、乙两种物质的密度之比是1:4
12.分别由不同物质、、组成的三个实心体,它们的体积和质量的关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A.物质的密度最大 B.物质密度是
C.物质的密度是物质密度的两倍 D.、、的密度与它们的质量、体积有关
13.某圆柱形容器的底面积为100cm2,内部盛有一定质量的水。将一总质量为152g的冰块(内含小石块)放入水中,冰块沉入水底,此时水面上升了1.2cm,如图所示。当冰全部熔化后,容器中的水面又下降了0.1cm。水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,冰的密度ρ冰=0.9×103kg/m3,下列分析正确的是( )
A.冰块中纯冰的质量是100g
B.冰块中纯冰的体积是110cm3
C.冰块中石块的质量是62g
D.冰块中石块的密度是3.1×103kg/m3
三、填空题
14.为测量脐橙质量,小张从实验室中拿到一架托盘天平,查看使用说明书后,经正确操作,天平平衡后,砝码以及游码的位置如图所示,则小张所测脐橙的质量是 g。
15.如图所示是一定质量的水,体积随温度变化的图象,观察这个图象,可以得出:水在 时的体积最小。从0℃到6℃的过程中,水的密度变化情况是 。
16.密度是 (选填“物质”或“物体”)的一种特性,不同种类的物质,密度一般 (选填“相同”或“不同”) 。同一物质,状态不同密度 。
17.一只瓶子能装下0.4kg的酒精,则瓶子的容积为 ;若用来装水,最多能装 g水。(,)
18.一瓶食用油用掉三分之二,剩余的食用油密度将 。一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,用去了三分之二,钢瓶内剩余氧气的密度为 kg/m3。
19.如图甲所示,圆柱形容器中装有一定质量的水,水温从上升至过程中,水的密度与水温的关系如图乙所示。由图可判断,该过程中,水的体积 (选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“一直保持不变”)(忽略水的蒸发)。请写出判断依据: 。
20.如图,两个相同的容器分别装有质量相等的水和煤油,则 (甲/乙)液体是煤油,用刻度尺量出甲和乙液面到容器底的高度分别h1和h2,则煤油的密度表达式为: (用h1、h2、ρ水来表示)
21.用量筒装某种液体,测得的体积为V,液体与量筒的总质量为m.改变液体的体积,重复上述实验,得到了一系列V与m对应值,在m—V图象上描述如图所示,当液体的体积为50cm3时总质量为 g,量筒的质量为 g,液体的密度为 kg/m3.
四、计算题
22.中秋国庆长假期间,小斌与家人到白狼上游玩,在游玩的路上捡到了一块小石头,他想知道这种石头的密度。于是他用天平测出小石头的质量为,再把小石头放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的质量是。求:
(1)溢出的水的体积;
(2)这种石头的密度;
(3)若有一块石碑使用此种石头制成的,质量为,则整个石碑所用材料的体积是多少?(水的密度为)
23.一只空瓶质量是0.2 kg,装满水后质量为1.0 kg;倒掉水后再装另外一种液体;总质量变为1.64 kg,求这种液体的密度是多少?
24.一块大理石的石碑,其体积是30m3,为了测出整个石碑的质量,取一小块同样的大理石样品,用天平测出其质量是140g,用量筒测出其体积是50mL。求:
(1)这种大理石的密度是多少kg/m3?
(2)这种石碑的总质量多少kg?
25.小强记下了这样一句诗:“龙腾漳河水,梦飞白云间”,这句诗实际上在祝贺我国首款大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600在漳河水库上首飞成功。小强查阅了很多关于“鲲龙”AG600所用材料的资料:
(1)他查阅得知机舱门原设计用质量为237kg的钢合金材料,现改用硬度更高、密度更小的聚丙烯塑料,已经ρ钢合金=7.9×103kg/m3,ρ塑料=1.1×103kg/m3,若仅更换材料,舱门质量减轻了多少?
(2)他得知其机翼由甲、乙两种材料混合制成,甲、乙两种材料密度之比为8:3,制造机翼全部用该混合材料比全部用甲材料质量减轻50%,请你计算该机翼中甲、乙两种材料的质量之比是多少?
五、作图题
26.体育课上,小明发现自己的篮球有点缺气,于是找来打气筒给篮球加气,忽略篮球体积的变化,请在图的坐标中画出篮球内气体密度随质量变化的大致图像。
27.如图,两个相同的烧杯分别装有质量相等的a、b两种液体,小明同学已经在质量与体积的关系图中画出a液体的图线,请你在图中补画上b液体的质量与体积关系的大致图线。
28.三个完全相同的烧杯装有质量相等的三种液体,其中甲杯装纯水,乙杯装硫酸,丙杯装汽油,请在图中画出其他两种液面的合理位置。(已知:ρ硫酸>ρ水>ρ汽油)
六、实验探究题
29.多种复合材料具有密度小、强度大的优点,被广泛应用于制造业。小明同学对某一实心复合材料块的密度进行了如下测量,请补充完整:
(1)测量前,将托盘天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向 调节平衡螺母,使天平横梁平衡;在测材料块质量的过程中,托盘天平平衡时右盘所加砝码及游码的位置如图甲所示,则材料块质量为 g。
(2)按照图乙和图丙所示,通过观察量筒水位的变化,可获得该材料块的体积,若按照图丙中眼睛从B处读数,会导致所测密度 (选填“偏大”、“偏小”或“无误差”);纠正错误后,材料块的密度是 。
30.为了测量某液体的密度,小李进行了如下实验。
(1)如图1所示,将天平放在水平桌面上,调节天平时应先将游码移到标尺的 处。若指针静止时位置如图2所示,则应再将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)在烧杯中装入适量待测液体,用天平正确测量其总质量。当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图3所示,其总质量为 ;
(3)将烧杯中的部分液体倒入量筒,图4中读数视线正确的是 (选填“①”、“②”或“③”),量筒中液体的体积为 。
(4)测出烧杯和剩余液体的总质量为,则液体的密度为 。
七、综合题
31.某桥头立有交通标识牌,如图所示,现有一辆自身质量为的大卡车,装有的石子,石子的密度为。通过计算说明,这辆卡车能否安全地从该桥上通过?
32.量筒中盛有一定量的水,记录水的体积为V=100cm3.,某冰块内包裹一个实心金属球,冰块总质量为290g。若将冰块浸没于该量筒中(水不溢出),记录总体积为V=280cm3;一段时间过后,冰全部熔化,发现液面下降,记录此时总体积为V0=270cm3(ρ冰=0.9g/cm3)。则:
(1)冰块中冰的体积为 cm3;
(2)冰块中金属块的质量为 g、金属块的密度为 g/cm3
答案解析
1.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】由所给数据可知,盐水的密度最大,其次是水,密度最小的是煤油;因为三者质量相等,由可知,则体积最大的是煤油,体积最小的是盐水;所以甲是煤油,乙是盐水,丙是水。
故答案为:C。
【分析】三者质量相等,由分析比较即可。
2.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】根据密度的定义式ρ=m/V,从图可知,过坐标原点的直线的斜率即表示物质的密度,斜率大的密度也大.所以可判断ρ甲< ρ乙 ;沿图象中纵轴上4cm3 处做一条垂线,交甲图象于A点,然后沿A点做横轴的垂线,即可得出质量为2g的甲物质体积为4cm3 ;同理可求出乙的密度ρ乙 =4g/2cm3=2g/cm3 =2×103 kg/m3,由ρ=m/V可得,m=ρV,所以可得若m甲 =m乙 ,则V甲 >V乙 ;同理可得,若V甲 =V乙 ,则m甲 <m乙.
故答案为:D.
【分析】解答本题首先要明确各图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么;其次注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;再次是明确图象所表示的物理意义;最后对照各个选项提出的问题作出判断.
3.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】人体的密度和水的密度相近,由ρ= 的变形式V= =0.06m3,B符合题意,A、C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据ρ= 的变形式V= 求解。
4.【答案】B
【知识点】物质的基本属性
【解析】【解答】密度,比热容、燃料的热值都是物质的特性,与物体的质量、体积都无关。
故答案为:B。
【分析】密度,比热容、燃料的热值都是物质的特性。
5.【答案】A
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】A.由图乙可知,龙头内流出V液=200cm3体积的液体后,杯子和杯中液体质量不增加,所以杯子的体积为260cm3,杯中增加的液体质量,根据密度公式可计算液体密度,所以原来液体质量为;所以杯中装满液体的质量为
,故A正确;
B.当杯子中的液体体积为60cm3,总质量为90g,液体的质量为48g,所以杯子的质量
,故B错误;
CD.液体密度为0.8g/cm3,不等于水的密度,所以液体不是水,故C错误;
故选A。
【分析】根据密度公式计算m=ρv分析可知,加入液体体积为200cm3,增加的质量为160g,据此计算液体的密度,从而计算60cm3该体积的液体质量,根据已有数据做差计算杯子的质量。
6.【答案】D
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
7.【答案】B,D
【知识点】密度公式及其应用
8.【答案】A,B
【知识点】密度及其特性
9.【答案】A,B,D
【知识点】密度与温度的关系
10.【答案】A,D
【知识点】密度公式及其应用
11.【答案】A,C,D
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】解:C、由图象可知,当甲和乙两物质的质量相同时,甲物质的体积较大,故C正确;
AD、由图象可知,当甲物质的质量m甲=2g时,V甲=4cm3,则;
当乙物质的质量m乙=4g时,V乙=2cm3,则,
所以甲、乙两种物质的密度之比是1:4,故AD正确;
B、密度是物质的一种特性,与质量和体积无关,故B错误。
故选:ACD。
【分析】 (1)根据图象分析解答;
(2)根据图象,利用密度公式求出甲、乙的密度,进而求出甲、乙两种物质的密度之比;
(3)密度是物质的一种特性,与质量和体积无关。
12.【答案】B,C
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】A:由图可知 、、 体积相同时,质量最大是C,所以 C物质的密度最大 ,故A错误;
B:根据密度计算公式ρ=m/v=2kg/(2×10-3m3)=1×103kg/m3,故B正确;
C:由图可知,相同体积的b、c物质,c物质的质量是b物质的两倍,则 物质的密度是物质密度的两倍,故C正确;
D:密度是物质本身的一种特性,密度与它们的质量、体积无关,故D错误。
该题选B、C
【分析】 根据图表中的信息,在体积相同的情况下,C 物质的质量最大,所以可以得出 C 物质的密度最大,A 选项错误。
13.【答案】C,D
【知识点】密度公式及其应用;量筒的使用
14.【答案】76.6
【知识点】质量的测量与天平的使用
15.【答案】4℃;先变大后变小
【知识点】密度公式及其应用;密度与温度的关系
16.【答案】物质;不同;不同
【知识点】密度及其特性
17.【答案】500;500
【知识点】密度公式及其应用
18.【答案】不变;2
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
19.【答案】先变小后变大;根据,因为该过程中水的质量m不变,而水的密度ρ先变大后变小,所以水的体积V先变小后变大
【知识点】密度公式及其应用;密度与温度的关系
【解析】【解答】解:由图乙可知,水温从上升至过程中,水在4摄氏度时密度最大,水的密度先变大后减小,由可知,质量一定时,水的体积先变小后变大。
故答案为:先变小后变大; 根据,因为该过程中水的质量m不变,而水的密度ρ先变大后变小,所以水的体积V先变小后变大。
【分析】质量是物体所含物质的多少,是物质的一种属性,质量不随位置、状态、形状和温度的变化而变化;水的密度ρ先变大后变小,根据 可知体积变化情况。
20.【答案】乙;ρ=h1ρ水/h2
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】由题知,水和煤油的质量相同,∵ρ=m/V,ρ水 >ρ煤油 ,∴V水 <V煤油 ,∵两个容器相同,∴甲液体是水,乙液体是煤油;(2)两容器相同时,横截面积相等,则V水 =Sh1 ,V煤油 =Sh2 ,
∵水和煤油的质量相等,∴ρ水 V水 =ρ煤油 V煤油 ,则ρ煤油 =ρ水V水/V煤油=ρ水SVh1/Sh2=h1ρ水/h2
【分析】不同物质质量相同时,它们的体积与密度成反比;相同容器的横截面积相等,根据V=Sh表示出水和煤油的体积,两液体的质量相等,根据密度公式ρ=得出等式即可求出煤油密度的表达式.
21.【答案】80;30;1.0×103
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】解:(1)由图可知:当液体体积为0时,液体与量筒总质量是30g,量筒的质量为30g;(2)当液体体积V=10cm3时,液体与量筒总质量为40g,则
液体质量m液=m﹣m量筒=40g﹣30g=10g,
液体的密度:
ρ= = =1g/cm3=1×103kg/m3,
当液体的体积V′=50cm3时,液体的质量:
m液′=ρV′=1g/cm3×50cm3=50g,
液体与量筒的总质量:
m′=m液′+m瓶=50g+30g=80g.
故答案为:80;30;1×103.
【分析】(1)由图可知,当液体体积为0时,液体与量筒共同质量是30g,可以确定量筒质量为30g;
(2)选取某一组数据,即:某液体体积V时,液体与量筒共同质量m,求出液体质量(液体质量等于总质量减去量筒质量),利用密度公式求液体的密度和当液体的体积为50cm3时液体的质量,进一步求出总质量.
22.【答案】(1)20cm3;(2);(3)
【知识点】密度公式及其应用
23.【答案】解:瓶子装满水时水的质量m水=1.0kg−0.2kg=0.8kg
根据 可得:瓶子的容积为V=V水= =8×10−4m3
瓶装满另外一种液体时液体的质量m液=1.64kg−0.2kg=1.44kg
另一液体的体积V液=V=8×10−4m3
液体的密度ρ液= =1.8×103kg/m3
答:这种液体的密度是1.8×103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【分析】根据质量差计算物体的质量;根据质量和已知密度的比值计算体积,结合质量和体积的比值计算密度。
24.【答案】(1)2.8×103kg/m3;(2)8.4×104kg
【知识点】密度公式及其应用
25.【答案】(1);(2)2:3。
【知识点】密度公式及其应用
26.【答案】
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】气体质量变大,体积不变,根据密度公式可知密度逐渐变大,据此作图:
【分析】根据密度公式作图
根据密度公式:m=ρv可知,气体质量变大,体积不变,所以密度逐渐变大。
27.【答案】
【知识点】密度公式及其应用
28.【答案】
【知识点】密度公式及其应用
29.【答案】(1)左;26.4
(2)偏小;
【知识点】固体密度的测量
30.【答案】(1)“0”刻度线;右
(2)128
(3)②;30
(4)0.8
【知识点】液体密度的测量
31.【答案】解:石子的质量为
卡车和石子的总质量为
标志牌显示限制最大质量为20t,卡车和石子的总质量小于限制的最大质量,所以这辆卡车能安全地从该桥上通过。
答:这辆卡车能安全地从该桥上通过
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【分析】首先根据 计算石子的质量,再根据 计算卡车和石子的总质量,最后与标志牌显示的最大限重进行比较即可。
32.【答案】(1)100
(2)200;2.5
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)冰块熔化前后,金属球始终浸没在水中,因此它不会引起水面的高度变化。
因此水面高度降低是冰块熔化成水后体积减小所致,但是二者的质量不变;
即V冰-V水=△V;
;
;
解得:m=900g;
则冰块的体积为:。
(2)金属球的质量m'=m总-m冰=290g-90g=200g;
金属球的体积V'=280cm3-100cm3-800cm3=80cm3;
那么金属球的密度:。
【分析】(1)冰块熔化前后,金属球始终浸没在水中,因此它不会引起水面的高度变化。因此水面高度降低是冰块熔化成水后体积减小所致,但是二者的质量不变,据此列出方程计算即可;
(2)首先根据m冰=ρ冰V冰计算冰块的质量,再根据m=m总-m冰计算金属球的质量,最后根据计算金属球的密度。
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