内容正文:
第六章 质量与密度提升训练
一、单选题
1.小廖对考场周围的环境进行了估测,下列估测值正确的是( )
A.考场的气温约为37℃ B.教室门框的高度约为4m
C.人体的平均密度约为 D.监考老师的质量约为50kg
2.铜球、铁球、铝球都是实心,体积相同(),质量大小关系是( )
A. B.
C. D.
3.一个普通卧室里的空气的质量相当于以下哪个物体的质量( )
A.一张纸 B.一个成年人
C.一头成年奶牛 D.一头大象
4.近年来,我国航天事业取得了辉煌成就。为了让航天器更轻巧,部分构件采用碳纤维复合材料。由此可知,碳纤维复合材料具有的特性是( )
A.质量小 B.密度小 C.弹性强 D.硬度高
5.如图所示,小明同学学习了密度的知识后,用托盘天平和量筒测量了小石块的密度,下列说法正确的是( )
A.若称量过程中出现图甲所示情形,则应将平衡螺母向右调,使天平横梁平衡
B.根据图中数据,计算的小石块的密度是
C.若石块吸水,则会导致密度的测量值偏小
D.若将石块从地面带到太空,则其质量会变小
6.一杯水,现在用掉半杯水。关于剩下的半杯水,下列说法正确的是( )
A.密度减半,质量减半 B.体积减半,密度也减半
C.质量减半,密度不变 D.质量、体积、密度均减半
7.把一个铁球放入装满水的杯中,铁球沉入杯底,测得从杯中溢出的水的质量是30g,铁球的质量是158g,已知,,,下列说法中不正确的是( )
A.该铁球的体积为30cm3
B.该铁球空心部分的体积是10cm3
C.若将该铁球的实心部分换成等体积的铜,需要铜的质量为168g
D.将空心部分注满水后,球的平均密度为5.6×103kg/m3
8.如图所示的是液面高度不相同的三种液体:煤油、水、硫酸。已知,三种液体的质量相同,则( )
A.a是煤油 b是水 c是硫酸 B.a是硫酸 b是水 c是煤油
C.a是水 b是硫酸 c是煤油 D.a是水 b是煤油 c是硫酸
9.北方制作冰雕常需要大量冰块,如图所示为制作冰块的模具,模具空腔为长方体形状,在空腔内加入一定深度的水,水完全结冰后,即可制成所需要的冰块,冰块上、下表面的形状与空腔面形状完全一致。已知空腔长1.00m、宽0.50m、深0.40m,水的密度为,冰的密度为,不考虑模具形状变化,要使所制的冰块的体积减小0.1m³,则空腔内加入的水的深度需要减少( )
A.0.09m B.0.18m C.0.20m D.0.22m
10.如图所示,在天平两边各放入一定量的体积相等的由不同物质制成的A、B两种实心球,此时天平平衡。制成A、B两种实心球的物质的密度之比为( )
A. B. C. D.
11.2024年巴黎奥运会女子10米跳台跳水项目中,小明看到我国运动员全红婵获得冠军,感受到了很强的民族自豪感,同时也对奥运会跳水运动员的BMI指数产生了兴趣,通过在网上查找资料获知一个初中学生的质量最接近于( )
A.50千克 B.500吨 C.50毫克 D.500米
12.2025年4月17日,乌鲁木齐天山国际机场正式投入试运行,机场某区域混凝土楼板规格为565m×437m,厚度为10cm,这块楼板的质量最接近( )
A. B. C. D.
二、填空题
13.小明因支气管发炎到医院做雾化治疗。打开超声雾化机,超声波能将药液打散而形成雾,这是因为超声波可以传递 。小明发现隔壁床位旁有一个氧气瓶,如果这个氧气钢瓶的容积为8L,瓶内氧气的密度为,当用去氧气总质量的四分之一后,剩余氧气的体积 ,剩余氧气的密度为 。
14.某氧气瓶内装有密度为的压缩氧气,用去四分之三后,瓶内剩余氧气的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”),剩余氧气的密度为 。
15.暑假小红去新疆旅行,旅途中发现背包里巧克力有些熔化了,形状发生了改变,巧克力的质量 (选填“变大”“不变”或“变小”)。这是因为质量是 的一种基本属性。
16.中国空间站顺利“会师”的神舟二十一号航天员乘组,启用了热风烘烤机。航天员第一次在“太空家园”吃上了烤鸡翅、烤牛排。进入太空后,飞船所装载物品的质量 (选填“变化”或“不变”)。用天平称量苹果的质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图所示,则苹果的质量为 g。
17.如图所示是利用量筒测量不规则金属块的体积的示意图,金属块的体积为 。这只量筒的最小分度值是 。
18.目前世界上最轻的一类物质“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,“轻”说明“碳海绵”的 小,“碳海绵”的密度为,合 kg/m3,若有一块体积为5m3的“碳海绵”,它的质量是 kg。
三、实验题
19.如图所示,同学们在用天平测量物体的质量实验中:
(1)在测量物体的质量时,应将天平放在 。然后移动游码到标尺左端零刻度线处。
(2)放物体前在调节横梁平衡时,如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调,直到指针在分度盘中央两侧的左右摆幅相同,说明此时天平平衡。
(3)将被测物块放入天平左盘,向右盘增减砝码并移动游码,使横梁再次平衡时,游码的位置和所加砝码如图乙所示,则该物块的质量是 g。做完实验后,发现使用的砝码生锈了,则测量的质量会 (选填“偏大”“偏小”或者“不变”)。
(4)小鸣同学用天平测物体的质量,在调节天平平衡时,他把天平放在水平工作台上后,忘记了移动游码,就调节平衡螺母,使横梁平衡,此时游码处在1g的位置。测量时物体放在左盘,在右盘放入20g、10g、5g的砝码各一个,当游码处于0.5g的位置时,指针正好指在分度盘的中央刻度线,则被测物体实际的质量是 g。若小鸣同学将物体和砝码放反了,其他条件不变则物体的质量是 g。
20.在探究质量与体积的关系时,小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验。
(1)图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景,他的错误是 ;
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图像,如图乙所示;
①分析图像可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值 (选填“相同”或“不同”),物理学中将 与 的比值定义为密度;
②塑料和液体相比,塑料的密度 (选填“更大”“相同”或“更小”);
(3)设计实验表格。
21.11月中旬,云枫初中云耕园的红薯迎来了大丰收,小云和小枫同学也参与了挖红薯的劳动实践活动,两位同学在挖到红薯时突发奇想:“红薯的密度是多大呢?”于是两位同学分别带领两个实验小组借助学校实验室的器材对红薯的密度进行了测量,其步骤如下:
(1)把天平放在水平桌面上,将 拨至标尺左端的零刻度线处,发现如图甲所示情况,应向 调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央;
(2)天平平衡后,小云同学用小刀在准备好的红薯上取了一小块,按如图乙所示的方法称量红薯块的质量,请写出其中的一处错误: ;
(3)小云纠正了错误,正确操作,天平再次平衡时,砝码和游码示数如图丙,所称红薯块的质量是 g;根据丁图可知红薯块的体积为 cm3,所测红薯块的密度为 kg/m3;
(4)若小云同学先测出了红薯块的体积,再将红薯块从量筒中取出,用天平称出其质量,这样测出的密度 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(5)小枫小组的同学在测量红薯密度时不小心把量筒打碎了,于是找来了烧杯做了如下实验。
①调节托盘天平至平衡后,把红薯放在天平上称量其质量为m1;
②用烧杯装入适量的水,用天平测出烧杯和水的质量为m2;
③把红薯轻轻放入烧杯中,使其浸没在水中,并用记号笔在水面处的烧杯上做好标记;
④取出红薯,并缓慢地向烧杯中加水至标记处。用天平测出烧杯和水的质量为m3;
⑤若水的密度用水表示,写出红薯的密度的表达式 。
22.打开酒瓶瓶盖,会闻到酒精的气味,瓶盖开启时间长了,会不会使酒的酒精度(酒中酒精和酒的体积百分比)降低呢?小明认为:酒精的密度为0.8×103kg/m3与水的密度不同,若酒的酒精度发生变化,则酒的密度必定会变化。因此只要确定酒的密度是否变化,就能作出有效判读。于是他用天平、烧杯、量杯和白酒等器材。测量酒的密度,操作过程如下:
A.用天平测出空烧杯的质量;
B.在烧杯中倒入适量的白酒,测出烧杯和白酒的总质量;
C.再将烧杯中的白酒倒入量筒中,测出白酒的体积;
D.计算出白酒的密度。
(1)如果按上面的步骤会存在较大误差,为了减小误差合理的步骤排序 ;
(2)改进实验后,小明第一次测得白酒的质量为46g,体积50mL;过了一段时间后,第二次测得白酒质量是28.8g,体积是30mL;第二次实验时所测得的白酒密度是 ,酒的酒精度 (填“降低”、“不变”或“升高”);
(3)按照行业规定:白酒的度数是指气温在15℃时、100mL酒中所含酒精的毫升数;请你根据行业规定计算“中国梦—梦之蓝”一瓶梦之蓝为500mL,酒精度为42%,的白酒的密度是 。(不考虑勾兑时体积变化,酒精的密度是0.8×103kg/m3)
四、计算题
23.一个空瓶的质量是0.2kg,装满水后称得它们的总质量是0.7kg用此瓶装金属颗粒若干,称得瓶和金属颗粒的总质量为1.6kg。若在装金属颗粒的瓶中再装满水后,称得它们的总质量为1.9kg,已知水的密度为。求:
(1)瓶的容积;
(2)瓶内金属颗粒的质量;
(3)金属颗粒的密度。
24.我国航天事业近年来发展迅速,国产C919大型飞机采用超高强度铝锂合金制造,需要铝锂合金的质量为75t。如图是世界上密度最小的固体“气凝胶”,其坚固耐用程度不亚于铝锂合金,且体积为的固体“气凝胶”的质量仅为0.3g。()求:
(1)该“气凝胶”的密度是多少?
(2)若飞机上某铝锂合金零件的质量为9.6kg,该零件的体积是多少?
(3)若采用“气凝胶”代替铝锂合金来制造同样大小的零件,所需固体“气凝胶”的质量为多少g?
五、科普阅读题
25.阅读短文,回答问题:
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。例如,有些图书所用的纸张克重为600g。实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的:由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无需测算其单位体积的质量,只需知道它单位面积的质量即可。单位面积的质量叫做物质的“面密度”。国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。其中A1纸张尺寸是841mm×594mm,A2纸张尺寸是594mm×420mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量叫做物质的“线密度”。
(1)有些图书所用的纸张克重为60g,其“面密度”记作___________(单选);
A.60g B.60g•m2 C.60g/m3 D.60g/m2
(2)同种材质做成的等厚纸张,A1的“面密度” (填“大于”、“等于”或“小于”)A2的“面密度”;
(3)家庭电路常使用横截面积为2.5mm2和4mm2两种规格的铜导线,下面关于二者的密度和“线密度”(绝缘皮的质量不计)说法正确的是___________(单选);
A.它们的密度和“线密度”都不相同
B.它们的密度不相同,“线密度”相同
C.它们的密度相同,“线密度”不相同
D.它们的密度和“线密度”都相同
(4)某图书所用纸张克重为60g,如要计算其密度,还需要知道的物理量是 ;
(5)有一捆横截面积为4mm2铜丝,质量为89kg,则该铜丝的“线密度”为 g/m(已知铜的密度为8.9×103kg/m3)。
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《第六章 质量与密度提升训练》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
B
B
B
C
C
A
B
D
题号
11
12
答案
A
B
1.D
【详解】A.考场的气温一般在 20℃ - 30℃左右,37℃接近人的体温,考场气温不会这么高,故A错误;
B.成年人的身高在170cm左右,教室门框的高度略大于此数值,在左右.故B错误;
C.水的密度是,人体密度与水的密度差不多,为左右,故C错误;
D.人的质量约50kg,监考老师的质量约为50kg,故D正确。
故选D。
2.A
【详解】铜球、铁球、铝球都是实心,体积相同(),根据可知,质量大小关系是,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】一般普通卧室的长约为5m、宽约为4m、高约为3m,根据长方体体积公式,可得卧室的体积为
根据密度公式,可得卧室里空气的质量为
A.一张纸的质量非常小,通常只有几克,远小于77.4kg,故A不符合题意;
B.一个成年人的质量一般在之间,77.4kg在这个范围内,故B符合题意;
C.一头成年奶牛的质量通常在500kg左右,远大于77.4kg,故C不符合题意;
D.一头大象的质量非常大,可达数吨,远远大于77.4kg,故D不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】由题意可知,碳纤维复合材料应具有的特性是密度小,此时在体积一定的情况下,质量较小,更轻巧,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】A.图甲称量过程中,指针左偏,此时不能调节平衡螺母,应该向右移动游码,故A错误;
B.图乙中石块质量为,量筒中水的体积20mL,放入石块后液面上升到40mL,则石块体积为
根据密度公式可得小石块的密度,故B正确;
C.石块吸水会导致量筒中放入石块后液面上升的高度变小,测得的体积偏小,根据密度公式,体积偏小会使密度测量值偏大,故C错误;
D.质量是物质的一种属性,它不随形状、状态、位置和温度的改变而变化,石块带到太空质量不变,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】一杯水,现在用掉半杯,所含的物质减半,所以质量减小一半,体积是物体所占空间的大小,用掉一半,则体积减小一半;密度的定义是某种物质单位体积的质量,描述的是物质的一种特性,由物质本身决定,与质量、体积无关,定义式为,与质量、体积无关,所以密度不变,故C正确,ABD错误。
故选C。
7.C
【详解】A.根据可得排开水的体积,即铁球总体积,故A正确,不符合题意;
B.根据可得铁球实心部分体积为
则空心部分体积为,故B正确,不符合题意;
C.由题意,所需铜的体积与铁球实心部分的体积相等,即
根据可得铜的质量为
故C错误,符合题意;
D.根据可得注入水的质量为
总质量
总体积为
根据可得空心部分注满水后的平均密度为
故D正确,不符合题意。
故选C。
8.A
【详解】由题可知,三种液体的质量相等,,根据 ,可得 ,则a容器中装着煤油,b容器中装着水,c容器中装着硫酸,故A符合题意,B、C、D不符合题意。
故选A。
9.B
【详解】水结成冰后,状态改变,其质量不变,即,根据密度公式可得,
故。
设原来水的体积为V水1,对应的冰的体积为V冰1,水减少后的体积为V水2,对应的冰的体积为V冰2,则结成冰后体积的减少量为
代入数据可得
水的体积变化为,则水的深度变化量为
故B正确,ACD错误。
故选B。
10.D
【详解】由天平平衡可知,天平左右两侧的质量相等,根据公式可得,整理得,故D符合题意,A、B、C不符合题意。
故选D。
11.A
【详解】A.初中学生的质量通常在40~60千克之间,50千克符合实际,故A符合题意;
B.500吨相当于50万千克,远超人体质量范围,故B不符合题意;
C.50毫克仅0.05克,远小于人体质量,故C不符合题意;
D.“500米”是长度单位,与质量无关,故D不符合题意。
故选A。
12.B
【详解】这块楼板的体积为
楼板的密度大约为2.4×103kg/m3,则这块楼板的质量为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
13. 能量 不变 4.5
【详解】[1]打开超声雾化机时,超声波能将药液打散而形成雾,这是因为超声波具有能量,可以传递能量,使得药液被雾化。
[2]氧气钢瓶容积
氧气钢瓶中氧气的总质量
当用去氧气总质量的四分之一后,氧气钢瓶的容积不变,氧气能够充满整个空间,剩余氧气的体积不变。
[3]当用去氧气总质量的四分之一后,剩余氧气的质量
剩余氧气的密度为
14. 变小 3
【详解】[1]质量是物体所含物质的多少。氧气瓶内的氧气用去四分之三,意味着瓶内氧气的物质含量减少了,所以剩余氧气的质量变小。
[2]设氧气瓶的容积为V,根据密度公式,原来氧气的质量
用去四分之三后,剩余氧气的质量
由于氧气瓶的容积不变(气体仍充满瓶子),剩余氧气的密度
15. 不变 物体
【详解】[1][2]质量是表示物体所含物质多少的物理量,巧克力的形状发生改变,它所含物质的多少不变,巧克力的质量不变。这是因为质量是物体本身的一种属性,它不随物体的形状、状态、位置而改变。
16. 不变 183.6
【详解】[1]质量是物体本身的一种属性,决定于物体所含物质的多少,与物体的形状、状态、位置及温度无关。所以进入太空后,飞船所装载物品的质量不变。
[2]苹果的质量等于砝码的质量加上标尺的示数,即
17. 10
【详解】[1][2]由图可知,量筒上之间分10小格,则最小分度值为,前后示数分别为、,则金属块的体积为
18.
密度
0.16
0.8
【详解】[1]“碳海绵”是世界上最轻的一类物质,即相同体积时其质量最小,这里的“轻”实际上是指它的密度小。
[2]因为,所以“碳海绵”的密度为
[3]体积为5m3的“碳海绵”的质量
19.(1)水平工作台
(2)右
(3) 75.6 偏小
(4) 34.5 35.5
【详解】(1)天平使用时,应将天平放在水平工作台上,这是天平测量的基本要求,保证天平底座水平,后续测量才能准确。
(2)由图甲可知,指针偏向分度盘左侧,根据天平调节规则“左偏右调,右偏左调”,此时应将平衡螺母向右调,直到指针在分度盘中央两侧的左右摆幅相同,说明天平平衡。
(3)[1]天平测量物体质量时,物体质量等于砝码质量与游码示数之和。由图乙可知,砝码质量为
游码在标尺上对应的刻度值为0.6g,所以物块质量是
[2]砝码生锈后,砝码的实际质量会增大。例如,一个标着50g的砝码生锈后,实际质量大于50g,用它测量物体时,天平平衡时,物体质量等于砝码实际质量,但我们读数时是按照砝码标值读取,所以测量的质量会偏小。
(4)[1]在调节天平平衡时,虽然游码并未移到零刻度线,但天平在测量前是平衡的,游码最初的位置在1g处,即相当于1g处就是零刻度线,天平再次平衡时,物体的实际质量为20g+10g+5g+0.5g-1g=34.5g
[2]若小鸣同学将物体和砝码放反了,其它条件不变,则物体的质量与游码示数之和等于砝码质量,物体的质量为20g+10g+5g+1g-0.5g=35.5g
20. 测量过程中调节平衡螺母 相同 质量 体积 更大
【详解】(1)[1]天平的平衡螺母只能在测量物体之前用来调节横梁平衡,如图,小明操作的错误是在测量物体质量过程中调节平衡螺母。
(2)[2][3][4]由图乙可知,同种物质的不同物体,其质量与体积的比值的图像是一条过原点的直线,所以两者成正比,比值是相同的。物理学中,把质量与体积的比值定义为密度,表示单位体积的物质的质量大小。
[5]由图乙可知,塑料和液体相比,体积相同时,塑料的质量更大,根据可知塑料的密度更大。
21.(1) 游码 右
(2)用手直接拿砝码
(3) 10.6 10 1.06×103
(4)偏大
(5)
【详解】(1)[1]把天平放在水平桌面上,将游码拨至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平在水平位置平衡。
[2]由图甲得,指针指向分度盘的左边,应向右调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央。
(2)由图得,实验时小云同学用手直接拿砝码,会使砝码生锈。
(3)[1]由图丙所示,标尺的分度值为0.2g,游码所在位置为0.6g,红薯的质量为
[2]根据丁图可知,红薯块的体积为
[3]所测红薯块的密度为
(4)若小云同学先测出了红薯块的体积,再将红薯块从量筒中取出,用天平称出其质量,红薯块从量筒中取出沾有水,会导致测得的红薯块的质量偏大,而红薯块的体积测量准确,由得,这样测出的密度偏大。
(5)依题意得,红薯的体积等于其排开水的体积,由得,红薯的体积为
红薯的密度
22. BCAD 0.96×103 降低 0.916×103kg/m3
【详解】(1)[1]小明的操作中,量杯的分度值太大,读数误差大,同时,将烧杯中的白酒倒入量杯时,会倒不干净,测得的酒精体积偏小;为了减小误差合理的步骤排序BCAD。
(2)[2][3]第一次实验时所测得的白酒密度
第二次实验时所测得的白酒密度
比较可知,过了一段时间后,白酒的密度增大,说明里面的酒精含量减少,酒精度降低了。
(3)[4]由题知,“42%”指100mL酒中所含酒精的毫升数为42mL,则所含水的体积为58mL,则500mL酒中所含酒精的体积
V酒精=5×42mL=210mL=210cm3
酒精的质量
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×210cm3=168g
所含水的体积
V水=V总﹣V酒精=500mL﹣210mL=290mL=290cm3
水的质量
m水=ρ水V水=1g/cm3×290cm3=290g
白酒的质量
m=m酒精+m水=168g+290g=458g
白酒的密度
23.(1)
(2)1.4kg
(3)
【详解】(1)水的质量
玻璃瓶的容积等于水的体积,瓶的容积
(2)金属颗粒的质量
(3)瓶子内水的质量
水的体积
金属颗粒的体积
金属颗粒的密度
24.(1)
(2)
(3)12g
【详解】(1)已知“气凝胶”样品的质量
体积
根据密度公式,可得“气凝胶”的密度
(2)已知铝锂合金零件的质量,铝锂合金的密度
根据密度公式,可得该零件的体积
(3)若采用“气凝胶”代替铝锂合金来制造同样大小的零件,则则新零件的体积与原零件体积相等。则
根据密度公式,可得所需“气凝胶”的质量为
25.(1)D
(2)等于
(3)C
(4)纸的厚度
(5)35.6
【详解】(1)由材料可知,“克重”的本质是“面密度”,指单位面积的质量,60g的克重表示的物理含义是每平方米纸张的质量为60g,可记作60g/m2,故D正确。
(2)在纸张密度和厚度相同情况下,物质的“面密度”总是相同的,与纸张的总面积无关。因此,同种材质做成的等厚纸张的“面密度”相同。
(3)密度是物质的固有属性,仅与物质种类、状态等因素有关,与物质的形状、大小、质量均无关。因此,使用横截面积为2.5mm2和4mm2两种规格的铜导线材质相同密度相同;由于两种导线密度相同,当长度相同时,横截面积越大,体积就越大,导线的质量越大,其“线密度”就越大。因此,横截面积为4mm2铜导线“线密度”更大,故C正确。
(4)对于面积为S厚度为d的纸张体积可计算为
根据物体的密度公式 ,可得
因此,已知纸张“面密度”,要计算其密度,还需要的物理量是纸张的厚度。
(5)铜的体积为
则铜丝的总长度可计算为
根据“线密度”的概念可知,该铜丝的“线密度”为
答案第2页,共9页
答案第1页,共9页
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