内容正文:
第1讲 质量与密度 (建议用时:25 min)
一、选择题
1.下列物体质量最接近20千克的是 ( )
A.一个鸡蛋 B.一本科学书
C.一辆自行车 D.一辆汽车
2.如图所示,规格相同的甲、乙两瓶装入不同的液体,放在横梁已调好的天平上,天平仍平衡,则下列判断正确的是( )
第2题图
A.甲瓶液体质量较大
B.乙瓶液体密度较大
C.乙瓶液体质量较大
D.两瓶液体密度相等
3.橡胶材料具有很好的弹性和耐高温性。科学研究发现,某种橡胶材料可用作高压环境下工作的机械表面的覆盖层。已知该橡胶材料在常压下的密度为0.8×103千克/米3,在某高压环境下,体积收缩至原体积的50%,则该橡胶材料在高压下的密度为( )
A.0.4×103千克/米3 B.0.8×103千克/米3
C.1.6×103千克/米3 D.3.2×103千克/米3
4.(2025杭州拱墅区期末)在测量物质密度时,小乐测出了四种固体的质量与体积,并将它们标在如图所示的坐标系中,则( )
第4题图
A.m1>m2>m3>m4
B.V1=V2>V3>V4
C.ρ1<ρ2=ρ3<ρ4
D.ρ1>ρ2=ρ3>ρ4
二、填空题
5.(2025台州一模节选)天津大学的研究团队开发了一种超轻薄膜,可以在不改变无人机体积的情况下,减少其质量,从而更有利于其悬浮在空气中。所谓的“超轻”是指 (填一种科学量名称)较小。
6.如图所示,一只装有氦气的钢瓶此时正在给气球充气,充气前后钢瓶内气体的质量 ,钢瓶内气体的密度 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
第6题图
7.科技小组的同学们在制作仿生机械手时,需要用托盘天平称量某个微型液压器。当放入5克砝码(砝码盒中质量最小)时指针右偏,取下砝码后指针左偏,请你预估微型液压器质量范围是 克,他们接下来的正确操作是 。
8.一种叫做ΡroFi的特殊材料,属于塑木复合材料,密度为1.16克/厘米3,可以制成空心板材。
(1)把一块实心塑木板材切割为大小不同的两块,大块的密度 小块的密度(选填“大于”“等于”或“小于”);若每块塑木板材的面积为2米2、厚度为5厘米,则每块板材的质量为 千克。
(2)现有一个密封的塑木板材,经测量其体积为120厘米3,质量为116克,请通过计算判断该板材是否为空心? 。如果是空心的,算出空心部分的体积为 。
三、实验与探究题
9.小科利用托盘天平、烧杯、水和记号笔测量酱油的密度。
(1)天平调平:将托盘天平放在水平桌面上,先将游码移至 ,发现指针指在分度盘中央刻度线左侧,此时应向 调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)完成调平后,小科按如下步骤进行了实验。
第9题图
步骤一:用记号笔在空烧杯外壁画上标记,并用托盘天平测出空烧杯的质量为m1;
步骤二:将水倒入烧杯至标记处,测出烧杯和水的总质量为m2;
步骤三:将水倒出擦干后,往烧杯内倒入酱油至标记处,测出烧杯和酱油的总质量为m3。
设水的密度为ρ水,则该酱油密度的表达式为ρ酱油= 。(用ρ水、m1、m2、m3表示)
(3)步骤三中水倒出后,在烧杯外壁还沾有一些水未擦干,这会导致所测酱油密度
(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、综合题
10.(2025台州临海市期末)选择合适的鞋底材料对舒适度、安全性、耐用性以及足部健康都有重要影响,不同材质的鞋底适用于不同场景。组成鞋底的主要材料及技术指标如下表:
材料技术指标
橡胶
EVA
PU
密度(克/厘米3)
1.2
0.8
1.1
耐磨性
高
中
较高
缓震性能
中等
优异
良好
(1)大多数人运动时会选择EVA鞋底,请结合上表分析选择EVA鞋底的理由(写出一点即可)。(2)现有一双橡胶鞋底的运动鞋,鞋底的总体积是500厘米3。若以PU鞋底代替橡胶鞋底,这双鞋的质量可以减小多少?
(3)为了同时具有橡胶和EVA两种材料的优点,你认为厂家在生产运动鞋时可以如何设计鞋底?
11.[健康教育]2024年,国家卫健委正式启动“体重管理年”三年行动。体质指数(BMI)作为衡量人体胖瘦程度与健康状况的一个依据,其计算公式为BMI=(m为人的质量,h为身高),BMI的单位是 ;中学生的体质指数正常范围是18.5~25,小明身高170厘米,重600牛,根据他的BMI可知小明 (选填“偏瘦”“正常”或“偏胖”)。
12.(2025金华义乌市一模)小科进行测量大米密度的科学实验。
甲 乙 丙
第12题图
(1)小科想用托盘天平称取5克大米(如图甲),称量过程中发现天平指针偏向右边,接下来小科应如何操作? 。
(2)按图乙方式用量筒直接测量大米体积,则会导致测得的体积比真实值 (选填“大”或“小”),其原因是 。
(3)由于大米吸水膨胀,小科想用排空气法来测量大米的体积。他设想将大米与空气密封在一个注射器内,只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积,其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢?小科查阅资料得知,温度不变时,一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了如下实验:称取5克大米并装入注射器内(如图丙),从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积,通过压强传感器(气压计)测出此时注射器内空气压强为p;而后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大为2p时,再读出此时的总体积(压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变)。整理相关数据记录如表:
注射器内空气压强
注射器内空气和大米的总体积
压缩前
p
23 mL
压缩后
2p
13 mL
由实验测得大米的密度为 克/厘米3。(计算结果精确到0.01)
参考答案
1.C 2.B
3.C 【解析】设常压下该橡胶材料的体积为V,由ρ=可得该橡胶材料的质量 m=ρV,在某高压环境下,其质量不变,而体积变为V×50%,则此时其密度ρ′===×0.8×103 kg/m3=1.6×103 kg/m3。故选C。
4.D
5.密度
6.变小 变小
7.0~5 调节游码直至指针指向分度盘中央刻度线处
8.(1)等于 116 (2)是 20厘米3
【解析】(2)116 g塑木板材的体积V1==100 cm3,空心部分的体积V空=V-V1=120 cm3-100 cm3=20 cm3。
9.(1)零刻度线处 右 (2)ρ水 (3)偏大
10.(1)密度小,穿着轻便;缓震性能优异,更适合运动(合理即可)
(2)解:橡胶的质量m1=ρ1V=1.2 g/cm3×500 cm3=600 g
PU制成鞋底的质量m2=ρ2V=1.1 g/cm3×500 cm3=550 g
减小的质量m=m1-m2=600 g-550 g=50 g
(3)在EVA鞋底再贴一层橡胶薄层,或将橡胶和EVA两种材料混合制成复合材料作为运动鞋的鞋底(合理即可)
11.kg/m2 正常
【解析】质量单位为kg,身高的单位为m,BMI的单位由质量和长度单位复合而成,是kg/m2。小明的BMI值BMI===≈20.76 kg/m2,在18.5~25之间,所以小明的胖瘦程度为正常。
12.(1)向左盘加适量大米直到天平平衡
(2)大 米粒间存在较大间隙,按图乙的方式用量筒直接测量大米体积,会导致测得的体积值偏大
(3)1.67
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