内容正文:
第六章 物质的物理属性
【题型1 对质量的理解】 1
【题型2 用天平测量物体质量】 3
【题型3 天平测量物体质量的误差分析】 5
【题型4 对密度的理解】 7
【题型5 与密度有关的简单计算】 9
【题型6 与密度有关的图像题】 11
【题型7 测量物体的密度】 13
【题型8 特殊方法测量物体的密度】 16
【题型9 利用密度鉴别物质】 17
【题型10 判断物体的空心与实心问题】 19
【题型11 物质的物理属性】 22
【题型12 质量与密度的综合应用】 24
【题型1 对质量的理解】
1.中国空间站里,航天员是靠“飘”来走动的,如果没有空间站舱壁上的“抓手”,他们就会在舱内飘来飘去。从地面到空间站,他们的质量( )。
A.变为零 B.变小了 C.不变 D.变大了
2.下列关于质量的说法中正确的是( )。
A.水结成冰后质量变大了 B.1kg的棉花比1kg的铁块质量小
C.将铁块压成铁饼,质量减小了 D.物理书在北京和上海的质量是一样的
3.下列关于质量的说法,正确的是( )。
A.科普期刊从北京快递到成都,质量不变;
B.积木搭建的“城堡”被撞倒,质量变大;
C.冰箱里的一瓶矿泉水结冰,质量变小;
D.月饼从地球带到空间站,质量变小
【题型2 用天平测量物体质量】
4.小王把天平放在水平台上,将游码拨到标尺左端零刻度处后,指针静止时出现图甲的情形,此时应向 调平衡螺母,使天平横梁平衡。由图乙、丙可知空烧杯的质量为 g,烧杯中液体的质量是 g。
5.小丽要测量一个小石块的质量,她在实验室里借到了一架天平(附砝码)进行测量:
(1)图甲是小丽调节天平平衡时的情景,其操作有错误,请你指出错误的操作:___________;
(2)正确调节天平平衡后,小丽误将金属块放入天平的右盘,在左盘中增减砝码,再移动游码直到天平再次平衡,此时砝码和游码的示数如图乙所示,则该金属块的质量是___________g。
6.某同学用天平测物体的质量,使用天平时,将天平放在______工作台面上,将______移至标尺零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央。如图所示,是测量过程中的某一场景,接下来的操作是:取下10g砝码,______,直至天平平衡,读出物体的质量。
7.用天平测一枚大头针的质量,下面实验中正确的做法是( )。
A. 将一枚大头针直接放在天平左盘中,测出其质量;
B. 将100枚大头针放在天平左盘测出总质量,然后求出一枚大头针的质量;
C. 将一枚大头针和一块铁块放在天平右盘称出总质量,然后减去铁块质量,就是大头针的质量;
D. 以上三种做法各有道理,因此都可行
【题型3 天平测量物体质量的误差分析】
8.利用天平测物体的质量时,发现有一砝码已经粘上一些泥,这样测出的质量将比物体的实际质量( )。
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法确定
9.在用天平测物体质量时,砝码因长期使用被磨损,导致测量出的质量( )。
A.相等 B.偏大 C.偏小 D.无法确定
10.(多选)用测量工具进行测量时,如果操作不当,会使测量值有偏差,这是应该避免的。下列说法正确的是( )。
A.用托盘天平测质量时,未将游码归零就调平,测量结果可能会偏小;
B.用体温计测体温,使用未用力用过的体温计,测量结果可能会偏大;
C.用刻度尺测长度时,刻度尺没有与被测物体平行,测量结果可能会偏小;
D.用累积法测细金属丝直径时,若绕金属丝时缠绕不紧密,测量结果可能会偏大
11.某学生欲称量5.3g氯化钠,他在左边托盘上放了5g砝码,又把游码移到0.3g处,然后在右边托盘上加氯化钠直到天平平衡,这时托盘上氯化钠的实际质量是( )
A.5.3g B.4.7g C.4.0g D.5.6g
【题型4 对密度的理解】
12.将一个瘪了但无破损的乒乓球放入开水中烫一会,它会恢复原状。在这个过程中,乒乓球内封闭的气体保持不变的物理量是( )。
A.体积 B.质量 C.密度 D.以上各量都不变
13.小明同学阅读了下表后,归纳了一些结论,其中正确的是( )。
0℃,1标准大气压下部分物质的密度(kg/m3)
煤油
0.8×103
干松木
0.4×103
酒精
0.8×103
冰
0.9×103
水
1.0×103
铝
2.7×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A.同种物质的密度一定相同;
B.不同物质的密度一定不同;
C.固体物质的密度一定比液体物质的密度大;
D.相同质量的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
14.下列对公式的理解,正确的是( )。
A.物质的密度与物体的质量成正比,与体积成反比;
B.对于固体和液体,质量越大,或者体积越小,密度越大;
C.密度是物质的物理特性,与其质量和体积无关,与物质种类有关;
D.把某容器中的物质用去一部分后,剩余物质的密度大小一定不会改变
15.关于质量和密度,下列说法正确的是( )。
A. 同种物质组成的物体,其密度与质量成正比;
B. 水的密度是,表明的水质量是;
C. 一块冰全部熔化成水后,质量变小;
D. 嫦娥五号返回舱从月球带回1731g月球土壤样品返回地球,土壤样品质量不变
【题型5 与密度有关的简单计算】
16.医院里有一个容积为10 dm3的氧气瓶,装有密度为2.5 kg/m3的氧气,某次抢救病人用去了5 g氧气,则氧气瓶内剩余氧气的质量为______kg,剩余氧气的密度为______kg/m3。
17.医院里有一个容积为10 dm3的氧气瓶,装有密度为2.5 kg/m3的氧气,某次抢救病人用去了5 g氧气,则氧气瓶内剩余氧气的质量为______kg,剩余氧气的密度为______kg/m3。
18.2020年以来,新型冠状病毒疫情影响了人们的生活,人们更加关注健康卫生问题。如图所示是一种含75%酒精的酒精消毒液,其体积约为100mL,即________cm3;若用该瓶装纯酒精,装满时纯酒精的质量是________g(酒精=0.8×103kg/m3)。
19.已知冰的密度是0.9×103 kg/m3,1 cm3的冰熔化成水后( )。
A.质量是1 g B.质量是0.9 g
C.体积是1.11 cm3 D.体积是1 cm3
20.甲、乙两个物体质量之比3:2,体积之比1:3,那么它们的密度之比为:( )。
A.9:2 B.2:9 C.1:2 D.2:1
【题型6 与密度有关的图像题】
21.甲、乙两种物质的m﹣V图象如图所示,分析图象可知( )。
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大;
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小;
C.甲、乙两物质的密度之比为4∶1;
D.甲、乙两物质的密度之比为1∶4
22.甲、乙两种物质的质量与体积关系m-V图象如图所示,甲、乙密度之比为( )。
A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3
23.如图所示,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
24.甲、乙、丙三种物质组成的实心物体的质量与体积的关系如图所示。ρ甲、ρ乙、ρ丙、ρ水分别代表甲、乙、丙三种物质和水的密度,根据图像可判断下列说法正确的是( )。
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.ρ丙≤ρ水 D.ρ丙>ρ水
【题型7 测量物体的密度】
25.小明在实验室测量饮料的密度。调节好天平后,将装有适量饮料的烧杯放在天平左盘,在右盘中加减砝码并移动游码,天平再次平衡后,所加砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和饮料的总质量为______g。将烧杯中的部分饮料倒入量筒,如图乙所示,再测得烧杯和剩余饮料的质量为39g,则所测得的饮料密度为______g/cm3。仔细观察,小明发现在量筒的内壁上有大量小气泡,则他测得的饮料密度______(选填“偏大”或“偏小”)。
26.小杰同学利用一只带橡皮帽的注射器(最大刻度为100mL)和托盘天平正确的测出了牛奶的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,游码调整到零刻度后,发现指针偏转如图甲所示,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调;
(2)将______放在天平的托盘上,测出其质量为20g;
(3)将注射器内空气排尽的情况下,用注射器吸牛奶直到活塞移动到最大刻度处;
(4)用橡皮帽封住注射器,擦干注射器外表面的牛奶后放在天平称量上,天平平衡时,砝码和游码示数如图乙所示,读数为______g;
(5)小杰所测牛奶的密度为______kg/m3。
27.小明想测量石榴汁的密度。
【实验步骤】
①他将天平放在______桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向______调,使天平横梁平衡。将空烧杯放在调好的天平上,测出其质量为40g;
②在烧杯中倒入适量的石榴汁,将其放在天平左盘上,在右盘内添加砝码,当放入最小的5g砝码时,天平右端下沉,接下来应该______,直到天平平衡,天平平衡后如图甲所示;
③将烧杯中的石榴汁倒入量筒中,液面位置如图乙所示;
④用上述测得的数据计算出石榴汁的密度。
【分析与交流】
(1)小华认为,小明在步骤③中,由于烧杯中的石榴汁有残留,会使密度的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”);
(2)小华在实验中先测出了空烧杯的质量m1,倒入石榴汁后测出其总质量m2,将石榴汁倒入量筒的过程中,发现由于石榴汁较多,无法全部倒完,他及时停止了操作,读出此时量筒中石榴汁的体积V,再测出剩余石榴汁和烧杯的总质量m3,请写出石榴汁密度的表达式ρ=______(用字母表示)。
【题型8 特殊方法测量物体的密度】
28.测金属块的密度,需要完成下面的任务:
(1)对放在水平桌面上的天平进行调节,将游码放在标尺的零刻度线处,发现指针的位置如图A所示,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 _ _ 调节。(填:“左”或“右”)
(2)用调好的天平称实心金属块的质量,把金属块放天平左盘内,右盘放入砝码并调节游码,当天平重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图B所示,金属块的质量为 _ _ g。
(3)若把金属块放入装有水的量筒内,量筒中水面升至如图C所示,金属块的体积是 __,这种金属的密度是 __ ,查下表可知,组成此金属块的物质可能是 __ 。
物质
铜
铁
铝
密度
29.小晨同学买了一个小吊坠(如图甲所示)作为母亲节的礼物送给妈妈,他利用天平和量筒测量小吊坠的密度进行鉴定。
(1)将天平放在___________上,拨动___________至标尺左端零刻度线,此时指针偏向分度盘中线左侧,他应该将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡;
(2)将解去挂绳的小吊坠放在左盘,往右盘加减砝码,当最后放入5g的砝码时,发现指针指在分度盘中线的右侧,则他下一步的操作是( )
A.向右移动游码 B.向左移动平衡螺母 C.取出5g的砝码
(3)天平再次平衡后,砝码和游码的位置如图乙所示,则该小吊坠的质量为___________g;
(4)先向量筒中加入30mL的水,将重新系好挂绳的小吊坠轻放入量筒中,水面如图丙所示,则小吊坠的体积为___________ cm3;
(5)小晨将测得的密度和表格中数据进行对比,发现小吊坠可能是___________制作而成的,他仔细分析了自己的测量过程发现,小吊坠密度的测量值与真实值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
材质
翡翠
和田玉
玻璃
有机玻璃
密度/g•cm-3
约3.3~3.36
约2.95~3.17
2.5
1.18
30.实验小组利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度。
(1)天平调平衡后,将适量的牛奶倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和牛奶的总质量,通过加减砝码的一番操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针如图甲所示,接下来他应该______(选填序号);
A.向左调节平衡螺母 B.向右调节平衡螺母
C.移动游码 D.取下最小的砝码后移动游码
(2)测出烧杯和牛奶的总质量为116g后,将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒,液面位置如图乙所示,则量筒中牛奶的体积为______cm3;
(3)测量烧杯和剩余牛奶的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则烧杯和剩余牛奶的总质量为______kg;
(4)小明测量的牛奶密度为______kg/m3;
(5)在向量筒倒入牛奶时,如果不慎有牛奶溅出,则测出的牛奶密度会______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
31.某物理兴趣小组进行了鹅卵石密度的测量。
(1)小明在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线后,发现指针如图甲所示,则接下来应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)小明用天平称量鹅卵石的质量时,在最小的砝码放入右盘后,指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧。此时小明取下最小的砝码,下一步操作是______(选填“A”、“B”);
A.调节平衡螺母 B. 调节游码
(3)当横梁再次平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,将鹅卵石放入盛有30mL 水的量筒中,静止时液面位置如图丙所示,则鹅卵石的密度是______kg/m³;
(4)小亮的鹅卵石放不进量筒,他用烧杯和水也测出了鹅卵石的密度,他的实验如下:
①用天平测出鹅卵石的质量 m1
②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2
③如图丁所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住鹅卵石轻轻放入烧杯中,使鹅卵石浸没水中,在烧杯壁上标记出水面的位置
④将鹅卵石从水中取出后,向烧杯内加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3
⑤鹅卵石密度的表达式ρ=______(用字母m1、m2、m3和ρ水表示)。
32.小丽同学想知道家里一只陶瓷茶壶的密度,她用壶盖进行实验。
(1)将壶盖放在调好的天平的左盘,往右盘放入砝码并移动游码,天平平衡时,砝码的质量和游码的位置如图甲所示,则壶盖的质量为_____g.
(2)如图乙所示,将壶盖浸没到装满水的烧杯里,然后把溢出的水倒入量筒中,测出水的体积为20cm3,则壶盖的密度是_____g/cm3.
(3)用该方法测出壶盖的密度比真实值_____(填“偏大”或“偏小”).
(4)小丽接着用现有的器材对水进行探究,描绘出质量与体积关系的图线如丙图中A所示.她分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线A未经过坐标原点.由此推断:水的质量与体积关系的图线应是_____(选填丙图中“B”、“C”或“D”).
【题型9 利用密度鉴别物质】
33.某同学借助天平和刻度尺鉴别一实心正方体金属块的组成物质,用天平测出质量是,用刻度尺测边长如图所示,则金属块的边长是______,经计算可知,该金属块可能是由______(选填“铅”、“铁”或“铝”)组成。(已知,,)
34.小明在学校运动会上获得一块奖牌,他想知道这块奖牌是否由纯铜制成,于是他用天平和量杯分别测出该奖牌的质量和体积为14g和2cm3,并算出他的密度为______g/cm3。小明通过查密度表知道,铜的密度为8.9×103kg/m3,由此他判断该奖牌______由纯铜制成的(选填“是”或“不是”)。
35.某金属板长1m,宽50cm,厚8mm,测得其质量是35.6kg,问这可能是什么金属?
【题型10 判断物体的空心与实心问题】
36.用同种材料制成体积相等的甲、乙两个小球,其中一个是实心的,另一个是空心的。甲、乙两球的质量之比为5∶3,则下列说法错误的是( )。
A.甲球是实心的
B.乙球是实心的
C.空心金属球的空心部分与实心部分的体积之比为2∶3
D.空 心金属球的空心部分与整个球的体积之比为2∶5
37.体积为15cm3,质量是27g的空心铝球,其空心部分的体积是______ cm3,若在其中空部分灌满水,则球的总质量是_______g。(ρ铝=2.7×103kg/m3
38.现有同一种材料做成的四个正方体,其中有一个是空心的,它们的边长和质量如图所示,空心的是______,空心部分的体积是______。
A. B. C. D.
39.甲、乙两球的质量相等,体积关系为,构成两球物质的密度关系为。如果两球中有一个是空心的,另一个是实心的,则下列说法中正确的是( )。
A.甲的空心部分体积为 B.甲的空心部分体积为3
C.乙的空心部分体积为 D.乙的空心部分体积为
40.(多选)三个质量和体积均不相等的铁球,铜球和铅球,经过测量发现,体积铁球最大,质量铅球最大,质量与体积之比铜球最大。已知金属材料的密度为ρ铁=7.8×103kg/m3,ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ铅=11.3×103kg/m3,那么下列叙述中正确的是( )。
A.铜球一定是实心的 B.铅球一定是空心的
C.铁球可能是实心的 D.三个金属球至少有2个是空心的
41.在物理实践活动中,小明和小亮同学测量判断一个铁球是否是实心的。他的实验操作如下:如图甲所示,把一只空杯子放在水平桌面上,将铁球放入空杯中,向杯中缓慢加水至与杯口齐平,测得杯子、铁球和水的总质量为;如图乙所示,将铁球从杯子取出水面后滴干水,测得杯子和水的总质量为;如图丙所示,向杯中加水至与杯口齐平,测得此时水和杯子的总质量为。()
(1)铁球的总体积是多少?
(2)求铁球的密度;
(3)请说明判断铁球是否是实心的?若是空心的,空心部分的体积是多少?
【题型11 物质的物理属性】
42.祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料,满足了火星车轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料( )
A.密度小 B.硬度大 C.导热性好 D.弹性大
43.以下实例与所利用的物质物理属性相符的是( )
A.用塑料做炒锅的手柄是因为导热性好
B.用泡沫做表演场景中倒塌的“墙壁”是因为弹性好
C.金可以做成金箔是金的延展性好
D.房屋的门窗用铝合金制成,是因为铝合金的导电性好
44.下列实例中,材料的选用与描述的物理属性不相符的是( )
A.电线的线芯用铝制成,是因为铝的导电性好
B.房屋的天窗用玻璃制成,是因为玻璃的透光性好
C.水壶的把手用胶木制成,是因为胶木的导热性好
D.划玻璃的刀刃用金刚石制成,是因为金刚石的硬度大
【题型12 质量与密度的综合应用】
45.一块质量是900g的冰,其体积是_______cm3,当这块冰熔化成水后,水的质量是_______kg,水的体积是_______cm3,图甲是水在0~20℃范围内密度随温度变化的图像,分析图甲可知,水在4℃时密度最_______ ;图乙是某小区内湖水的温度分布示意图(t1~t5表示对应区域的温度),则水域内最高温度是_______。(用字母表示)(ρ冰=0.9×103kg/m3)
46.a、b两个小球分别由ρ甲=4g/cm3、ρ乙=5g/cm3的甲、乙两种材料制成,两小球质量之比为ma∶mb=6∶5。体积之比为Va∶Vb=3∶4。则下列说法正确的是( )。
A.若只有一个球是空心,则a球是空心的;
B.若只有一个球是空心,则空心球的空心部分与实心部分体积之比为1∶4;
C.若只有一个球是空心,将空心球的空心部分装满水后,两球总质量相等;
D.若两球均是空心的,a球的空心部分体积可以比b球的空心部分体积大
47.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,得到几组数据并绘制出了m-V图像,如图所示。
(1)根据图像信息计算液体的密度;
(2)若将这种液体与等质量的密度为0.8×103kg/m3的酒精混合(混合后液体体积不变),求混合液体的密度。(结果可保留两位小数)
48.如图所示,体积相等的两个实心均匀圆柱体,密度分别为ρ甲、ρ乙.若沿水平方向将甲、乙切去相同的高度后,剩余部分的质量恰好相等,则ρ甲 ρ乙.如果切掉部分的质量分别为△m甲、△m乙,则△m甲 △m乙.(均选填“>”、“=”或“<”)
49.小明同学在研究物质密度时,测量了四种固体的质量与体积,把它们在如图所示的坐标系中表示了出来,根据图象你认为下列说法正确的是( )
A.ρ1>ρ2>ρ3>ρ4 B.ρ1<ρ2=ρ3<ρ4
C.V1<V3<V2=V4 D.m1>m2=m3>m4
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第六章 物质的物理属性
【题型1 对质量的理解】 1
【题型2 用天平测量物体质量】 3
【题型3 天平测量物体质量的误差分析】 5
【题型4 对密度的理解】 7
【题型5 与密度有关的简单计算】 9
【题型6 与密度有关的图像题】 11
【题型7 测量物体的密度】 13
【题型8 特殊方法测量物体的密度】 16
【题型9 利用密度鉴别物质】 17
【题型10 判断物体的空心与实心问题】 19
【题型11 物质的物理属性】 22
【题型12 质量与密度的综合应用】 24
【题型1 对质量的理解】
1.中国空间站里,航天员是靠“飘”来走动的,如果没有空间站舱壁上的“抓手”,他们就会在舱内飘来飘去。从地面到空间站,他们的质量( )。
A.变为零 B.变小了 C.不变 D.变大了
【答案】C
【解析】物体所含物质的多少叫做质量,质量是物体本身的一种属性,不会随形状、状态、位置和温度的变化而变化。据此分析判断。宇航员从地面到空间站,他们的位置改变,但质量不变。故C正确,符合题意,ABD错误,不符合题意。
2.下列关于质量的说法中正确的是( )。
A.水结成冰后质量变大了 B.1kg的棉花比1kg的铁块质量小
C.将铁块压成铁饼,质量减小了 D.物理书在北京和上海的质量是一样的
【答案】D
【解析】A.水结成冰后,状态发生变化,但所含物质的多少没有变化,所以质量不变,故A错误;
B.1kg的棉花和1kg的铁块质量是相等的,故B错误;
C.将铁块压成铁饼,所含物质的多少没有发生变化,所以质量不变,故C错误;
D.物理书在北京和上海的位置不同,但物质的多少没有变化,所以质量是一样的,故D正确。
故选D。
3.下列关于质量的说法,正确的是( )。
A.科普期刊从北京快递到成都,质量不变;
B.积木搭建的“城堡”被撞倒,质量变大;
C.冰箱里的一瓶矿泉水结冰,质量变小;
D.月饼从地球带到空间站,质量变小
【答案】A
【解析】A.科普期刊从北京快递到成都,只是位置不同,其质量不变,故A 正确;
B.积木搭建的“城堡”被撞倒,形状发生变化,但所含物质的多少没有变化,所以质量不变,故B错误;
C.水凝固成冰,状态发生变化,但所含物质的多少没有变化,所以质量不变,故C错误;
D.月饼从地球带到空间站,只是位置不同,其质量不变,故D错误。故选A。
【题型2 用天平测量物体质量】
4.小王把天平放在水平台上,将游码拨到标尺左端零刻度处后,指针静止时出现图甲的情形,此时应向 调平衡螺母,使天平横梁平衡。由图乙、丙可知空烧杯的质量为 g,烧杯中液体的质量是 g。
【答案】左;32.4;50
【解析】由图知,指针偏右,则左盘偏高,平衡螺母应向左移动;
由图乙知,标尺的分度值为0.2g,空烧杯的质量m杯=20g+10g+2.4g=32.4g;
烧杯和水的总质量m总=50g+20g+10g+2.4g=82.4g;
所以液体的质量m=82.4g-32.4g=50g。
故答案为:左;32.4;50。
5.小丽要测量一个小石块的质量,她在实验室里借到了一架天平(附砝码)进行测量:
(1)图甲是小丽调节天平平衡时的情景,其操作有错误,请你指出错误的操作:___________;
(2)正确调节天平平衡后,小丽误将金属块放入天平的右盘,在左盘中增减砝码,再移动游码直到天平再次平衡,此时砝码和游码的示数如图乙所示,则该金属块的质量是___________g。
【答案】游码没有归零;76.4。
【解析】(1)[1]调节天平横梁平衡时,游码要移到标尺左端的零刻度,如果游码没有归零调节天平的横梁平衡,标尺的零刻度会右移的游码的位置,影响测量结果。
(2)[2]用天平称量物体,左盘物体的质量等于右盘物体的质量与游码读数之和;
所以该金属块的质量是。
6.某同学用天平测物体的质量,使用天平时,将天平放在______工作台面上,将______移至标尺零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央。如图所示,是测量过程中的某一场景,接下来的操作是:取下10g砝码,______,直至天平平衡,读出物体的质量。
【答案】①水平;②游码;③向右调节游码。
【解析】[1][2]天平在使用前,应先将天平放在水平工作台面上,进行调零,即将游码移至标尺零刻度线处,调节平衡螺母,使天平横梁水平平衡。
[3]由图中可知,放入10g砝码后,此时指针指向分度盘的右侧,可知此时砝码质量过大,故接下来应取下10g砝码,向右调节游码,直至天平平衡,再读出物体的质量。
7.用天平测一枚大头针的质量,下面实验中正确的做法是( )。
A. 将一枚大头针直接放在天平左盘中,测出其质量;
B. 将100枚大头针放在天平左盘测出总质量,然后求出一枚大头针的质量;
C. 将一枚大头针和一块铁块放在天平右盘称出总质量,然后减去铁块质量,就是大头针的质量;
D. 以上三种做法各有道理,因此都可行
【答案】B
【解析】一枚大头针的质量小于天平的分度值,故不能直接测出其质量,故A初温;
一枚大头针的质量很小,可以100枚大头针的总质量,然后算出一枚大头针的质量,故B正确;
用天是测量,一块铁块加一枚大头针的质量与一枚大头针的质量是区分不开的,故C不正确,因为B正确,所以 D不正确,故选B。
【题型3 天平测量物体质量的误差分析】
8.利用天平测物体的质量时,发现有一砝码已经粘上一些泥,这样测出的质量将比物体的实际质量( )。
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法确定
【答案】B
【解析】利用天平测物体的质量时,天平平衡后,物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度。若一砝码已经粘上一些泥,则物体的质量等于砝码质量加游码对应的刻度再加上泥的质量。本题中测出的物质质量没有加上砝码上泥的质量,所以偏小。
故选B。
9.在用天平测物体质量时,砝码因长期使用被磨损,导致测量出的质量( )。
A.相等 B.偏大 C.偏小 D.无法确定
【答案】B
【解析】砝码被磨损,砝码的实际质量减小,但是标注的质量不变,计算时是按照标注的质量计算的,所以测量值会偏大。
故选:B。
10.(多选)用测量工具进行测量时,如果操作不当,会使测量值有偏差,这是应该避免的。下列说法正确的是( )。
A.用托盘天平测质量时,未将游码归零就调平,测量结果可能会偏小;
B.用体温计测体温,使用未用力用过的体温计,测量结果可能会偏大;
C.用刻度尺测长度时,刻度尺没有与被测物体平行,测量结果可能会偏小;
D.用累积法测细金属丝直径时,若绕金属丝时缠绕不紧密,测量结果可能会偏大
【答案】B、D
【解析】A.托盘天平使用之前未将游码拨至左侧零刻度线处就调节横梁平衡,此时游码上有一个数值,在称量之后,物体质量的读数都大该数值,故测量值比实际质量偏大,故A错误;
B.当使用没有甩过的体温计测体温时,如果所测温度高于体温计原来的示数,温度计的液柱会继续上升,如果所测温度低于温度计原来的示数值,温度计的示数就是原来温度值,所以测量值可能会偏大,故B正确;
C.用刻度尺测量时没有与被测物体平行,此时测量的是斜边,斜边大于直角边,所以测量值偏大,故C错误;
D.若在绕金属丝时,没有密绕而是留有间隙,会使测量的线圈长度偏大,导致测得的直径偏大,故D正确。
故选BD。
11.某学生欲称量5.3g氯化钠,他在左边托盘上放了5g砝码,又把游码移到0.3g处,然后在右边托盘上加氯化钠直到天平平衡,这时托盘上氯化钠的实际质量是( )
A.5.3g B.4.7g C.4.0g D.5.6g
【答案】B
【解析】解:由题意可知,他选用的砝码的质量为5g,游码的质量为0.3g,由左盘质量=右盘质量+游码质量可知,砝码质量=药品质量+游码质量,所以药品质量=砝码质量﹣游码质量,即氯化钠的质量m=5g﹣0.3g=4.7g。
故选:B。
【题型4 对密度的理解】
12.将一个瘪了但无破损的乒乓球放入开水中烫一会,它会恢复原状。在这个过程中,乒乓球内封闭的气体保持不变的物理量是( )。
A.体积 B.质量 C.密度 D.以上各量都不变
【答案】B
【解析】质量是其本身的一种属性,无论温度高低,乒乓球内封闭气体的质量不变;由于乒乓球内气体吸热,温度升高,体积会增大,质量不变,由知道,气体的密度减小,故B正确。
故选B。
13.小明同学阅读了下表后,归纳了一些结论,其中正确的是( )。
0℃,1标准大气压下部分物质的密度(kg/m3)
煤油
0.8×103
干松木
0.4×103
酒精
0.8×103
冰
0.9×103
水
1.0×103
铝
2.7×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A.同种物质的密度一定相同;
B.不同物质的密度一定不同;
C.固体物质的密度一定比液体物质的密度大;
D.相同质量的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
【答案】D。
【解析】A.水和冰属于同一种物质,但密度不同,故A错误;
B.酒精和煤油不是同一种物质,但密度相等,故B错误;
C.水银是液体,但它的密度比铜和铝的密度都大,故C错误;
D.实心铜块和铝块,已知质量相同,铝块密度小于铜块密度,根据公式可知铜块体积小于铝块体积,故D正确。
故选D。
14.下列对公式的理解,正确的是( )。
A.物质的密度与物体的质量成正比,与体积成反比;
B.对于固体和液体,质量越大,或者体积越小,密度越大;
C.密度是物质的物理特性,与其质量和体积无关,与物质种类有关;
D.把某容器中的物质用去一部分后,剩余物质的密度大小一定不会改变
【答案】C。
【解析】ABC.物质的密度是物质的一种性质,密度大小与物质的种类和状态有关,与物质的质量和体积无关,故AB错误,C正确;
D.由于气体没有一定的体积,所以某容器中如果是气体,用去一部分后,质量减小了,体积不变,由可知,密度会减小,故D错误。
故选C。
15.关于质量和密度,下列说法正确的是( )。
A. 同种物质组成的物体,其密度与质量成正比;
B. 水的密度是,表明的水质量是;
C. 一块冰全部熔化成水后,质量变小;
D. 嫦娥五号返回舱从月球带回1731g月球土壤样品返回地球,土壤样品质量不变
【答案】D。
【解析】A.密度是物质的一种特性,与物体质量和体积无关,同种物质组成的物体密度相同,故A错误;
B.水的密度是1.0×103kg/m3,表明1m3的水质量是1.0×103kg,故B错误;
C.一块冰全部熔化成水后,状态改变,质量不变,故C错误;
D.质量是物体的一种属性,不随物体位置、形状、状态和温度变化,嫦娥五号返回舱从月球带回1731g月球土壤样品返回地球,样品的位置发生变化,质量不变,故D正确。
故选D。
【题型5 与密度有关的简单计算】
16.医院里有一个容积为10 dm3的氧气瓶,装有密度为2.5 kg/m3的氧气,某次抢救病人用去了5 g氧气,则氧气瓶内剩余氧气的质量为______kg,剩余氧气的密度为______kg/m3。
【答案】0.02;2。
【解析】[1]医院里有一个容积为10 dm3的氧气瓶,装有密度为2.5 kg/m3的氧气,根据密度公式,则质量为
某次抢救病人用去了5 g氧气,则氧气瓶内剩余氧气的质量为m1=m-m2=25g-5g=20g=0.02kg
[2]剩余氧气的密度为。
17.医院里有一个容积为10 dm3的氧气瓶,装有密度为2.5 kg/m3的氧气,某次抢救病人用去了5 g氧气,则氧气瓶内剩余氧气的质量为______kg,剩余氧气的密度为______kg/m3。
【答案】0.02;2。
【解析】[1]医院里有一个容积为10 dm3的氧气瓶,装有密度为2.5 kg/m3的氧气,根据密度公式,则质量为
某次抢救病人用去了5 g氧气,则氧气瓶内剩余氧气的质量为m1=m-m2=25g-5g=20g=0.02kg
[2]剩余氧气的密度为。
18.2020年以来,新型冠状病毒疫情影响了人们的生活,人们更加关注健康卫生问题。如图所示是一种含75%酒精的酒精消毒液,其体积约为100mL,即________cm3;若用该瓶装纯酒精,装满时纯酒精的质量是________g(酒精=0.8×103kg/m3)。
【答案】100;80。
【解析】[1]因为1mL=1cm3
所以100mL=100×1cm3=100cm3
[2]装满时纯酒精的质量m=ρ酒精V=0.8g/cm3×100cm3=80g。
19.已知冰的密度是0.9×103 kg/m3,1 cm3的冰熔化成水后( )。
A.质量是1 g B.质量是0.9 g
C.体积是1.11 cm3 D.体积是1 cm3
【答案】B
【解析】根据题中“已知冰的密度是0.9×103 kg/m3,1 cm3的冰熔化成水后”可知,本题考查密度公式的应用,知道质量是物体的一种属性与物体的状态无关.计算出冰的质量,然后利用公式得出水的体积,通过分析比较得出答案.
因为质量是物体的一种属性,与物体的状态无关,
根据可得,冰熔化成水后水的质量:m水=m冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×1cm3=0.9g;
水的体积:,故选项ACD错误,选项B正确.
20.甲、乙两个物体质量之比3:2,体积之比1:3,那么它们的密度之比为:( )。
A.9:2 B.2:9 C.1:2 D.2:1
【答案】A
【解析】由题意可知,
所以它们的密度之比为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【题型6 与密度有关的图像题】
21.甲、乙两种物质的m﹣V图象如图所示,分析图象可知( )。
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大;
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小;
C.甲、乙两物质的密度之比为4∶1;
D.甲、乙两物质的密度之比为1∶4
【答案】C
【解析】A.由图可知,若甲、乙的质量相等,则甲的体积较小,故A错误;
B.由图可知,若甲、乙的体积相等,则甲的质量较大,故B错误;
CD.由图可知,当m甲=20g时,V甲=4cm3;当m乙=10g时,V乙=8cm3,则甲乙的密度分别为
所以,甲乙的密度之比ρ甲∶ρ乙=5g/cm3∶1.25g/cm3=4∶1
故C正确,D错误。
故选C。
22.甲、乙两种物质的质量与体积关系m-V图象如图所示,甲、乙密度之比为( )。
A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3
【答案】C
【解析】由图可知,当体积为10cm3时,甲的质量是30g,乙的质量为10g,则甲乙的密度之比为
故选C。
23.如图所示,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
【答案】A
【解析】解:
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;
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,
所以左边烧杯的液体为乙,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。
24.甲、乙、丙三种物质组成的实心物体的质量与体积的关系如图所示。ρ甲、ρ乙、ρ丙、ρ水分别代表甲、乙、丙三种物质和水的密度,根据图像可判断下列说法正确的是( )。
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.ρ丙≤ρ水 D.ρ丙>ρ水
【答案】B
【解析】AB.由图像可知,当甲、乙、丙三种物质的体积相等时,它们的质量关系为
m甲>m乙>m丙
由可知ρ甲>ρ乙>ρ丙
故B正确,A错误;
CD.当m乙=10g,V乙=10cm3
则
所以ρ丙<ρ水
故CD错误。
故选B。
【题型7 测量物体的密度】
25.小明在实验室测量饮料的密度。调节好天平后,将装有适量饮料的烧杯放在天平左盘,在右盘中加减砝码并移动游码,天平再次平衡后,所加砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和饮料的总质量为______g。将烧杯中的部分饮料倒入量筒,如图乙所示,再测得烧杯和剩余饮料的质量为39g,则所测得的饮料密度为______g/cm3。仔细观察,小明发现在量筒的内壁上有大量小气泡,则他测得的饮料密度______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】79.6;1.015;偏小。
【解析】[1]由图甲可知,天平标尺分度值为0.2g,则标尺上读数应为4.6g,故烧杯和饮料的总质量
m=50g+20g+5g+4.6g=79.6g
[2]根据题意可知,倒入量筒中的饮料质量为
由图乙可知,量筒分度值为1mL,则倒入量筒中的饮料体积为V=40mL=40cm3
则测得的饮料密度
[3]量筒的内壁上有大量小气泡,导致测得饮料体积变大,而质量不变,根据可知,他测得的饮料密度偏小。
26.小杰同学利用一只带橡皮帽的注射器(最大刻度为100mL)和托盘天平正确的测出了牛奶的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,游码调整到零刻度后,发现指针偏转如图甲所示,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调;
(2)将______放在天平的托盘上,测出其质量为20g;
(3)将注射器内空气排尽的情况下,用注射器吸牛奶直到活塞移动到最大刻度处;
(4)用橡皮帽封住注射器,擦干注射器外表面的牛奶后放在天平称量上,天平平衡时,砝码和游码示数如图乙所示,读数为______g;
(5)小杰所测牛奶的密度为______kg/m3。
【答案】左;空注射器;124;1.04×103。
【解析】(1)[1]如图所示,指针右偏,天平的调节方法是“左偏右调、右偏左调”,所以此时应向左调节平衡螺母。
(2)[2]将注射器内装满牛奶,则注射器的容积就是所测牛奶的体积,注射器和牛奶的质量减去注射器的质量,即注射器内牛奶的质量,此时根据质量和密度比值可以计算出牛奶的密度,所以此时应该将空注射器的质量测量出来。
(4)[3]天平使用时,所测物体的质量等于砝码质量之和加上游码示数,由图可知,此时读数为
m=100g+20g+4g=124g
(5)[4]注射器和牛奶的质量为124g,注射器的质量为20g,则牛奶的质量
m'=m-m注=124g-20g=104g
注射器的体积为100mL,即100cm3,则牛奶的密度。
27.小明想测量石榴汁的密度。
【实验步骤】
①他将天平放在______桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向______调,使天平横梁平衡。将空烧杯放在调好的天平上,测出其质量为40g;
②在烧杯中倒入适量的石榴汁,将其放在天平左盘上,在右盘内添加砝码,当放入最小的5g砝码时,天平右端下沉,接下来应该______,直到天平平衡,天平平衡后如图甲所示;
③将烧杯中的石榴汁倒入量筒中,液面位置如图乙所示;
④用上述测得的数据计算出石榴汁的密度。
【分析与交流】
(1)小华认为,小明在步骤③中,由于烧杯中的石榴汁有残留,会使密度的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”);
(2)小华在实验中先测出了空烧杯的质量m1,倒入石榴汁后测出其总质量m2,将石榴汁倒入量筒的过程中,发现由于石榴汁较多,无法全部倒完,他及时停止了操作,读出此时量筒中石榴汁的体积V,再测出剩余石榴汁和烧杯的总质量m3,请写出石榴汁密度的表达式ρ=______(用字母表示)。
【答案】水平;右;将5g的砝码取下,再向右移动游码;偏大;。
【解析】①[1][2]天平在使用时应放置在水平桌面上,游码调到零刻度线时,指针指在分度盘的左侧,天平右侧高,为了使指针指在分度盘的中间,应将平衡螺母适当向右移动。
②[3]在烧杯中倒入适量的石榴汁,将其放在天平左盘上,在右盘内添加砝码,当放入最小的5g砝码时,天平右端下沉,说明5g的砝码偏大了,此时没有更小的砝码了,因此需要将5g的砝码取下,再向右移动游码。
(1)[4]小华认为,小明在步骤③中,由于烧杯中的石榴汁有残留,会使测得的石榴汁的体积偏小,由可知,使密度的测量结果偏大。
(2)[5]倒入石榴汁后烧杯和石榴汁的总质量与剩余石榴汁和烧杯总质量差就是倒入量筒中石榴汁质量,即倒入量筒中石榴汁质量m=m2-m3
所以石榴汁密度的表达式。
【题型8 特殊方法测量物体的密度】
28.测金属块的密度,需要完成下面的任务:
(1)对放在水平桌面上的天平进行调节,将游码放在标尺的零刻度线处,发现指针的位置如图A所示,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 _ _ 调节。(填:“左”或“右”)
(2)用调好的天平称实心金属块的质量,把金属块放天平左盘内,右盘放入砝码并调节游码,当天平重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图B所示,金属块的质量为 _ _ g。
(3)若把金属块放入装有水的量筒内,量筒中水面升至如图C所示,金属块的体积是 __,这种金属的密度是 __ ,查下表可知,组成此金属块的物质可能是 __ 。
物质
铜
铁
铝
密度
【答案】左;54.2;20;2.71;铝。
【解析】(1)[1]对放在水平桌面上的天平进行调节,将游码放在标尺的零刻度线处,指针偏向右侧,说明天平的右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动。
(2)[2]金属块的质量
(3)[3][4][5]金属块的体积
金属的密度
由于测量存在误差,从密度表中得知,组成此金属块的物质可能是铝。
29.小晨同学买了一个小吊坠(如图甲所示)作为母亲节的礼物送给妈妈,他利用天平和量筒测量小吊坠的密度进行鉴定。
(1)将天平放在___________上,拨动___________至标尺左端零刻度线,此时指针偏向分度盘中线左侧,他应该将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡;
(2)将解去挂绳的小吊坠放在左盘,往右盘加减砝码,当最后放入5g的砝码时,发现指针指在分度盘中线的右侧,则他下一步的操作是( )
A.向右移动游码 B.向左移动平衡螺母 C.取出5g的砝码
(3)天平再次平衡后,砝码和游码的位置如图乙所示,则该小吊坠的质量为___________g;
(4)先向量筒中加入30mL的水,将重新系好挂绳的小吊坠轻放入量筒中,水面如图丙所示,则小吊坠的体积为___________ cm3;
(5)小晨将测得的密度和表格中数据进行对比,发现小吊坠可能是___________制作而成的,他仔细分析了自己的测量过程发现,小吊坠密度的测量值与真实值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
材质
翡翠
和田玉
玻璃
有机玻璃
密度/g•cm-3
约3.3~3.36
约2.95~3.17
2.5
1.18
【答案】①水平工作台;②游码;③右;④ C;⑤24;⑥8;⑦和田玉;⑧偏小。
【解析】(1)[1][2]在使用天平前,应进行调零,将天平放在水平工作台上,拨动游码至标尺左端零刻度线。
[3]指针偏向分度盘中线左侧,说明此时天平左端重,右端轻,应该将平衡螺母向右移动,直至天平平衡。
(2)[4]当最后放入5g的砝码时,发现指针指在分度盘中线的右侧,说明此时5g的砝码质量过大,故应将5g的砝码取下,移动游码,使得天平平衡,故下一步的操作是取出5g的砝码,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。
(3)[5]由图乙可知,小吊坠的质量为m=20g+4g=24g
(4)[6]由图丙可知,此时水与小吊坠的总体积为V总=38mL,故小吊坠的体积为
V=V总-V0=38mL-30mL=8mL=8cm3
(5)[7]由可得,小吊坠的密度为
故由表中数据可知,小吊坠可能是和田玉制作而成的。
[8]在测量小吊坠体积时,绳子未解下,则由排水法测小吊坠体积时,会使得小吊坠的体积测量值偏大,故由可知,会使得小吊坠密度的测量值与真实值相比偏小。
30.实验小组利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度。
(1)天平调平衡后,将适量的牛奶倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和牛奶的总质量,通过加减砝码的一番操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针如图甲所示,接下来他应该______(选填序号);
A.向左调节平衡螺母 B.向右调节平衡螺母
C.移动游码 D.取下最小的砝码后移动游码
(2)测出烧杯和牛奶的总质量为116g后,将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒,液面位置如图乙所示,则量筒中牛奶的体积为______cm3;
(3)测量烧杯和剩余牛奶的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则烧杯和剩余牛奶的总质量为______kg;
(4)小明测量的牛奶密度为______kg/m3;
(5)在向量筒倒入牛奶时,如果不慎有牛奶溅出,则测出的牛奶密度会______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】D;40;0.072;1.1×103;偏大。
【解析】(1)[1]由图甲可知,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针偏向分度盘的右侧,说明右盘中砝码的总质量略大于左盘中物体的质量,此时应该取下最小的砝码后向右移动游码,使天平水平平衡,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(2)[2]由图可乙知,量筒的分度值为2mL,液体的体积为V=40mL=40cm3
(3)[3]如图丙所示,游码标尺的分度值是0.2g,烧杯和剩余牛奶的总质量为
m=50g+20g+2g=72g=0.072kg
(4)[4]倒入量筒中牛奶的质量为m'=116g﹣72g=44g
牛奶的密度为
(5)[5]如果不慎有牛奶溅出,会导致量筒中牛奶的体积偏小,利用密度公式计算的密度偏大。
31.某物理兴趣小组进行了鹅卵石密度的测量。
(1)小明在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线后,发现指针如图甲所示,则接下来应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)小明用天平称量鹅卵石的质量时,在最小的砝码放入右盘后,指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧。此时小明取下最小的砝码,下一步操作是______(选填“A”、“B”);
A.调节平衡螺母 B. 调节游码
(3)当横梁再次平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,将鹅卵石放入盛有30mL 水的量筒中,静止时液面位置如图丙所示,则鹅卵石的密度是______kg/m³;
(4)小亮的鹅卵石放不进量筒,他用烧杯和水也测出了鹅卵石的密度,他的实验如下:
①用天平测出鹅卵石的质量 m1
②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2
③如图丁所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住鹅卵石轻轻放入烧杯中,使鹅卵石浸没水中,在烧杯壁上标记出水面的位置
④将鹅卵石从水中取出后,向烧杯内加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3
⑤鹅卵石密度的表达式ρ=______(用字母m1、m2、m3和ρ水表示)。
【答案】①右;②B;③;④。
【解析】(1)[1]调节天平平衡时,指针如图甲所示,说明天平左侧质量较大,要把平衡螺母向右调节。
(2)[2]天平在测量前,要通过调节平衡螺母使天平平衡,调好天平后,在测量的过程中不能再调节平衡螺母;小明在右盘中放入最小的砝码后,指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧,此时取下最小的砝码,接下来应该的操作是调节游码使天平平衡,故选B。
(3)[3]由图乙可知,鹅卵石的质量为27g,由图丙可知,鹅卵石的体积为V=40cm³-30cm³=10cm³
则鹅卵石的密度为
(4)[4]由实验步骤可知,加入的水的质量为m3-m2,鹅卵石的体积等于加入的水的体积为
则鹅卵石的密度为。
32.小丽同学想知道家里一只陶瓷茶壶的密度,她用壶盖进行实验。
(1)将壶盖放在调好的天平的左盘,往右盘放入砝码并移动游码,天平平衡时,砝码的质量和游码的位置如图甲所示,则壶盖的质量为_____g.
(2)如图乙所示,将壶盖浸没到装满水的烧杯里,然后把溢出的水倒入量筒中,测出水的体积为20cm3,则壶盖的密度是_____g/cm3.
(3)用该方法测出壶盖的密度比真实值_____(填“偏大”或“偏小”).
(4)小丽接着用现有的器材对水进行探究,描绘出质量与体积关系的图线如丙图中A所示.她分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线A未经过坐标原点.由此推断:水的质量与体积关系的图线应是_____(选填丙图中“B”、“C”或“D”).
【答案】43.2;2.16;偏大;C。
【解析】(1)被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和;
(2)已知壶盖的质量和体积,利用计算壶盖的密度;
(3)因为茶壶密度等于质量与体积的比值,所以测量的偏差从质量或体积的测量过程中分析;
(4)因水的密度小于合金密度,对比合金曲线图分析解答.
(1)在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表0.2g,即标尺的分度值为0.2g;
壶盖的质量为m=20g+20g+3.2g=43.2g;
(2)壶盖的体积为V=20m3,
壶盖的密度为:;
(3)把溢出的水倒入量筒中时,小桶中会残留少量的水,则所测壶盖的体积偏小,根据密度公式可知,测得的密度比真实值偏大;
(4)因为水的密度小于合金密度,则其质量与体积的比值小,在合金曲线下方,对比A图可知当减去容器质量后水的密度曲线应与A曲线平行,故应该是C曲线
测量壶盖体积采用的是等效替代法,保证溢出的水全部流入小桶,且小桶中的水全部倒入量筒是减小误差的关键一步。
【题型9 利用密度鉴别物质】
33.某同学借助天平和刻度尺鉴别一实心正方体金属块的组成物质,用天平测出质量是,用刻度尺测边长如图所示,则金属块的边长是______,经计算可知,该金属块可能是由______(选填“铅”、“铁”或“铝”)组成。(已知,,)
【答案】①2.00;②铝。
【解析】[1]如图所示,刻度尺的分度值为0.1cm,刻度尺需要估读到分度值的下一位,故读数为2.00cm。
[2]该金属块的体积为
该金属块的密度为;
故该金属块可能是铝。
34.小明在学校运动会上获得一块奖牌,他想知道这块奖牌是否由纯铜制成,于是他用天平和量杯分别测出该奖牌的质量和体积为14g和2cm3,并算出他的密度为______g/cm3。小明通过查密度表知道,铜的密度为8.9×103kg/m3,由此他判断该奖牌______由纯铜制成的(选填“是”或“不是”)。
【答案】7;不是。
【解析】[1]根据密度公式,此奖牌的密度为
[2]奖牌的密度7g/cm3=7×103kg/m3,与铜的密度相比
7×103kg/m3<8.9×103kg/m3
由此判断该奖牌不是由纯铜制成的。
35.某金属板长1m,宽50cm,厚8mm,测得其质量是35.6kg,问这可能是什么金属?
【答案】见解析
【解析】V=1m×0.5m×0.008m=0.004m3
m=35.6kg
∴
经查密度表与铜的密度相同,所以此金属可能是铜。
【题型10 判断物体的空心与实心问题】
36.用同种材料制成体积相等的甲、乙两个小球,其中一个是实心的,另一个是空心的。甲、乙两球的质量之比为5∶3,则下列说法错误的是( )。
A.甲球是实心的
B.乙球是实心的
C.空心金属球的空心部分与实心部分的体积之比为2∶3
D.空 心金属球的空心部分与整个球的体积之比为2∶5
【答案】B
【解析】AB.由题意可知,甲、乙两球的材料相同即密度相同,且,由可知,甲球的密度大于乙球的密度,因空心球的平均密度小于实心球,所以甲球是实心的,乙球是空心的,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.设制成甲、乙两球材料的密度为,因两球的体积相等,所以乙球的体积
乙球中材料的实心体积
则空心部分的体积
空心球的空心部分与实心部分的体积之比为
故C正确,不符合题意;
D.空心球的空心部分与整个球的体积之比
故D正确,不符合题意。
故选B。
37.体积为15cm3,质量是27g的空心铝球,其空心部分的体积是______ cm3,若在其中空部分灌满水,则球的总质量是_______g。(ρ铝=2.7×103kg/m3
【答案】5;32。
【解析】[1]根据可得,质量为27g铝的体积为
所以铝球是空心的,则空心部分的体积
[2]空心部分装满水,水的质量
则球的总质量。
38.现有同一种材料做成的四个正方体,其中有一个是空心的,它们的边长和质量如图所示,空心的是______,空心部分的体积是______。
A. B. C. D.
【答案】C;6。
【解析】[1] A物体的密度为
同理B物体的密度为
C物体的密度
D物质的密度为
故C是空心的。
[2]实心部分的体积为
则空心部分的体积为
故空心部分的体积为。
39.甲、乙两球的质量相等,体积关系为,构成两球物质的密度关系为。如果两球中有一个是空心的,另一个是实心的,则下列说法中正确的是( )。
A.甲的空心部分体积为 B.甲的空心部分体积为3
C.乙的空心部分体积为 D.乙的空心部分体积为
【答案】B
【解析】设二者质量均为m,甲的密度为ρ,则乙的密度为3ρ,若二者都是实心的物体,其体积之比为;
即二者若都是实心的,甲的体积应该是乙的3倍。而事实上甲的体积是乙的6倍,且只有一个物体是空心的,所以可以判定甲是空心的,空心部分的大小应该是乙的体积的3倍。
故选B。
40.(多选)三个质量和体积均不相等的铁球,铜球和铅球,经过测量发现,体积铁球最大,质量铅球最大,质量与体积之比铜球最大。已知金属材料的密度为ρ铁=7.8×103kg/m3,ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ铅=11.3×103kg/m3,那么下列叙述中正确的是( )。
A.铜球一定是实心的 B.铅球一定是空心的
C.铁球可能是实心的 D.三个金属球至少有2个是空心的
【答案】B、C
【解析】根据题意可知,质量与体积之比铜球最大,由可知,所以铜球的密度最大;又因为铁球的体积最大,铅球的质量最大,由可知,铁球的密度小于铅球的密度,因此三个球的密度关系为ρ铁球<ρ铅球<ρ铜球,所以铅球一定是空心,铁球和铜球可能是空心,也可能是实心的,故BC正确,AD错误。
故选BC。
41.在物理实践活动中,小明和小亮同学测量判断一个铁球是否是实心的。他的实验操作如下:如图甲所示,把一只空杯子放在水平桌面上,将铁球放入空杯中,向杯中缓慢加水至与杯口齐平,测得杯子、铁球和水的总质量为;如图乙所示,将铁球从杯子取出水面后滴干水,测得杯子和水的总质量为;如图丙所示,向杯中加水至与杯口齐平,测得此时水和杯子的总质量为。()
(1)铁球的总体积是多少?
(2)求铁球的密度;
(3)请说明判断铁球是否是实心的?若是空心的,空心部分的体积是多少?
【答案】(1);(2);(3)铁球是空心的,空心部分的体积是。
【解析】(1)如图丙所示,再向杯内加满水的质量
铁球的总体积等于再向杯中加的水的体积
(2)铁球的质量
铁球的密度
(3)因为,小于,所以铁球是空心的,
铁的体积
空心部分的体积。
【题型11 物质的物理属性】
42.祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料,满足了火星车轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料( )
A.密度小 B.硬度大 C.导热性好 D.弹性大
【答案】A
【解析】解:“比铝还轻”反映了这种材料在相同体积时,质量小,即单位体积的质量小,即密度小。
故选:A。
43.以下实例与所利用的物质物理属性相符的是( )
A.用塑料做炒锅的手柄是因为导热性好
B.用泡沫做表演场景中倒塌的“墙壁”是因为弹性好
C.金可以做成金箔是金的延展性好
D.房屋的门窗用铝合金制成,是因为铝合金的导电性好
【答案】C
【解析】解:A、炒锅的手柄用塑料做成,是因为塑料的导热性能差,人手接触手柄时不会感到烫手,故A错误;
B、用泡沫做表演场景中倒塌的墙壁是利用泡沫的密度小,故B错误;
C、划玻璃的刀头镶嵌有金刚石,是因为金刚石的硬度大,可以将玻璃划破,故C正确;
D、用铝合金做门窗,是因为其延展性好,耐腐蚀且密度小,故D错误。
故选:C。
44.下列实例中,材料的选用与描述的物理属性不相符的是( )
A.电线的线芯用铝制成,是因为铝的导电性好
B.房屋的天窗用玻璃制成,是因为玻璃的透光性好
C.水壶的把手用胶木制成,是因为胶木的导热性好
D.划玻璃的刀刃用金刚石制成,是因为金刚石的硬度大
【答案】C
【解析】解:
A、电线的芯线用铝线制成,是因为铝的导电性好,故A错误;
B、玻璃的透光性好,所以房屋的天窗用玻璃制成,故B错误。
C、水壶的把手用胶木制成,是因为胶木的导热性差,人接触胶木时不会烫手,故C正确;
C、因为金刚石的硬度大,所以划玻璃的刀刃用金刚石制成,故D错误。
故答案选:C。
【题型12 质量与密度的综合应用】
45.一块质量是900g的冰,其体积是_______cm3,当这块冰熔化成水后,水的质量是_______kg,水的体积是_______cm3,图甲是水在0~20℃范围内密度随温度变化的图像,分析图甲可知,水在4℃时密度最_______ ;图乙是某小区内湖水的温度分布示意图(t1~t5表示对应区域的温度),则水域内最高温度是_______。(用字母表示)(ρ冰=0.9×103kg/m3)
【答案】1000;0.9;900;大;t5。
【解析】[1]由题意可知,冰的质量为m冰=900g,故由可得,冰的体积为
[2]物质的质量是物质本身的一种属性,与物质的状态无关,故冰熔化成水后,其质量不变,仍为900g,即0.9kg。
[3]由可得,水的体积为
[4]由图甲中可知,水在4℃时密度最大。
[5]因为水的凝固点是0℃,当湖面结冰时,冰接触的湖水温度即冰水混合物的温度,也为0℃,越往下水的温度越高,故由图甲可知,水域内的最高温度是t5时刻。
46.a、b两个小球分别由ρ甲=4g/cm3、ρ乙=5g/cm3的甲、乙两种材料制成,两小球质量之比为ma∶mb=6∶5。体积之比为Va∶Vb=3∶4。则下列说法正确的是( )。
A.若只有一个球是空心,则a球是空心的;
B.若只有一个球是空心,则空心球的空心部分与实心部分体积之比为1∶4;
C.若只有一个球是空心,将空心球的空心部分装满水后,两球总质量相等;
D.若两球均是空心的,a球的空心部分体积可以比b球的空心部分体积大
大
【答案】C
【解析】A.由可得,甲、乙两种材料的体积之比(即实心部分的体积之比)
若只有一个球是空心,由前面计算可知b球的体积大于其材料体积,故b球一定是空心,a球一定是实心,故A不符合题意;
B.因两球的体积之比为Va∶Vb=3∶4
则可设a球的体积为3V,b球的体积为4V,由前面计算可知b球材料的体积为2V,b球空心部分的体积Vb空=Vb-Vb实=4V-2V=2V
所以,空心球的空心部分与实心部分体积之比为Vb空∶Vb实=2V∶2V=1∶1
故B不符合题意;
C.将空心球的空心部分装满水后,水的体积等于空心部分的体积,则两球总质量之比
故C符合题意;
D.若两球均是空心的,由
可设a球材料的体积为3V′,则b球材料的体积2V′,则两球的实际体积之比为
整理可得
所以,a球的空心部分体积不可能比b球的空心部分体积大,故D不符合题意。
故C符合题意。
47.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,得到几组数据并绘制出了m-V图像,如图所示。
(1)根据图像信息计算液体的密度;
(2)若将这种液体与等质量的密度为0.8×103kg/m3的酒精混合(混合后液体体积不变),求混合液体的密度。(结果可保留两位小数)
【答案】(1)1g/cm3;(2)0.89g/cm3。
【解析】(1)由图像可知,当液体体积为20cm3时,液体和量杯的总质量为40g。由密度公式可得总质量为
当液体体积为80cm3时,液体和量杯的总质量为100g。由密度公式可得总质量为
联立上面两方程,解方程组可得。
(2)假设将质量为m的这种液体和等质量的酒精混合,则混合液体的总质量m总=2m,混合液体的总体积
混合液体的密度为。
答:(1)根据图像信息计算液体的密度为;(2)混合液体的密度为。
48.如图所示,体积相等的两个实心均匀圆柱体,密度分别为ρ甲、ρ乙.若沿水平方向将甲、乙切去相同的高度后,剩余部分的质量恰好相等,则ρ甲 ρ乙.如果切掉部分的质量分别为△m甲、△m乙,则△m甲 △m乙.(均选填“>”、“=”或“<”)
【答案】<;<。
【解析】解:由题和图知,V甲=V乙,若沿水平方向将甲、乙切去相同的高度后,因为S乙>S甲,故切去乙的体积大,剩余乙的体积小,因为剩余部分的质量恰好相等,由得,ρ甲<ρ乙;
切掉部分甲的体积小,又因为ρ甲<ρ乙,由m=ρV得,切掉部分的质量△m甲<△m乙。
故答案为:<;<。
49.小明同学在研究物质密度时,测量了四种固体的质量与体积,把它们在如图所示的坐标系中表示了出来,根据图象你认为下列说法正确的是( )
A.ρ1>ρ2>ρ3>ρ4 B.ρ1<ρ2=ρ3<ρ4
C.V1<V3<V2=V4 D.m1>m2=m3>m4
【答案】C
【解析】解:(1)分析图象可知:V1<V3<V2=V4,m1=m2>m3>m4;故C正确;
(2)下图中,分别连接O与点1、O与点3、O与点4并延长,得四种固体的m﹣V图象,由于第二种、第三种固体质量与体积的比值相等则第2种、第3种固体质量与体积的比值相等,即密度相等,ρ2=ρ3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当3、4固体的质量相同,因V4>V3,根据ρ=可知ρ4<ρ3,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
当1、3固体的体积相同,因m1>m3,根据ρ=可知ρ1>ρ3,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可知:ρ1>ρ2=ρ3>ρ4.故ABD错误;
故选:C。
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