内容正文:
6.4 &物质的鉴别及计算(专题训练)
一.认识物质的物理属性(共11小题)
二.(共6小题)
三.物质的密度(共4小题)
四.(共10小题)
五.(共8小题)
六.(共8小题)
一.认识物质的物理属性(共11小题)
1.我国某科技公司首次推出的聚砜(fēng)材料。该材料具备耐高温、绝缘性、耐化学腐蚀、高强度和耐磨等特性。下列物体不适合用该材料制作的是( )
A.高温蒸汽消毒盒 B.手机的保护壳 C.稀盐酸瓶 D.试电笔的电极
2.2025年11月17日,中国制造的C919大飞机首次亮相迪拜航展。在高空飞行的飞机会与空气摩擦,使机身带上电荷。为保证飞机安全飞行,机翼上安装有如图所示的放电刷,用于将电荷导走。放电刷应具有良好的( )
A.导电性 B.绝缘性 C.导热性 D.隔热性
3.下列事物出现的先后顺序排列正确的是( )
A.石器、金属铜、青铜器、铁 B.石器、青铜器、金属铜、铁
C.青铜器、石器、金属铜、铁 D.青铜器、铁、石器、金属铜
4.第9届亚洲冬季运动会在黑龙江省哈尔滨市成功举办,由于东北地区气候寒冷,本次亚冬会服装的内胆添加“神秘材料”石墨烯,只要衣服某一处加热,石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身,这利用了石墨烯的哪条优点( )
A.导热性好 B.热值大 C.密度大 D.比热容大
5.金属橡胶是经特定制备工艺成形的特种结构材料,内部是通过金属丝缠绕、编织形成类似橡胶高分子结构的多孔网状结构,常用于航天器减振器、核电设备抗震支架等。此处的“减振”、“抗震”说明金属橡胶具有( )
A.弹性 B.磁性 C.导热性 D.导电性
6.科学家研发出一种碳纤维复合材料,密度仅为钢铁的五分之一,硬度却比钢铁大两倍,广泛应用于航空航天领域。该材料与钢铁相比,下列说法正确的是( )
A.用它制造飞机的机身,会增加飞机的能耗
B.该材料硬度大,所以其熔点一定更高
C.用它制作飞机机翼,更易因气流冲击而变形
D.用它制成的航空零件,质量比同体积的钢铁零件小
7.小明买了一双新式跑鞋,名字叫“碳板跑鞋”。碳板由碳纤维丝和环氧树脂制成,它使鞋底更加坚硬,减少扭曲形变,提高了鞋子的稳定性;人每跑一步,碳板都能储存、释放能量,相当于在脚底安装了弹射装置,从而大幅提升跑步成绩。关于碳板不具有的物理属性是( )
A.密度小 B.硬度大 C.弹性好 D.透光性好
8.物质的物理属性有很多,如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等。飞机机身采用轻但坚固的优质铝合金材料,“轻”反映了铝合金材料的 小,“坚固”反映了铝合金材料的 大。
9.如图所示的是我国科学家们研发的新型建筑材料——“月壤砖”,它可能用于未来在月球上建造房屋。“月壤砖”从地面“快递”到我国空间站后,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。据悉,“月壤砖”呈榫卯结构,其抗压强度是普通红砖和混凝土砖的3倍以上,说明该材料具有较大的 (选填“密度”或“硬度”)。
10.在大飞机研制的过程中,新材料等技术是研究的重要环节,在机体主体结构上,设计人员使用了第三代铝锂合金材料,由于铝锂合金 更小,所以相比于同体积的普通铝合金质量更小。舱壁的新型复合材料,因其具有良好的 (选填“导热”或“隔热”)性能,可有效维持舱内的温度,降低能耗。
11.某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机,使用柔性LED显示屏可让手机折叠,搭配了双金属保护外壳的设计,手机外壳经常使用铝作为材料,同时为了满足散热以及控制机身厚度的要求,使用了升级版的石墨散热技术,以上技术中运用了物质多种物理属性:金属外壳的 大、铝的密度小、石墨的 好。
二.(共6小题)
12.酒精和煤油都是液体,它们的密度都是,现有两个相同瓶子的不同液体,可能是酒精和煤油,下列鉴别方法不正确的是( )
A.闻一闻它们的气味
B.观察它们的颜色、透明度
C.看它们能否燃烧以及硬度差异
D.称一称它们的质量大小
13.小明计划用天平(含砝码)、烧杯、量筒、水和密度表完成下列实践课题:①鉴别金牌是否是纯金制作 ②鉴定小铜球是空心的还是实心的 ③粗略测量一大堆大头针的数目 ④测定一捆铜导线的长度。你认为能够完成的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
14.密度是物质的重要特性,利用密度可以鉴别物质,但对物质的鉴别,我们还可以应用其他科学知识,做进一步的鉴定。从密度表上我们知道,一些不同物质的密度是相同的。例如,酒精和煤油都是液体,它们的密度都是0.8×103kg/m3。下列关于鉴别物质的方法中不正确的是( )
A.通过它们的气味不同鉴别
B.通过它们的颜色、透明度鉴别
C.通过它们能否燃烧、硬度等性质的差异鉴别
D.通过它们的质量大小鉴别
15.小明家有一枚质量为2.1g的银币,他想用量筒测算出该银币是不是纯银的。(),银币的体积是 cm3,根据实验的实际情况及相关数据分析可知:他 (能/不能)鉴别出该银币。
16.传说阿基米德从澡盆中溢水现象受启发,解决了鉴定纯金王冠真伪的难题。已知金的密度大于银的密度,质量相等的王冠和纯金块,王冠掺入银后的密度 (选填“较大”或“较小”,下同),体积 ,若将二者分别浸没到盛满水的容器中,王冠所溢出的水就会 (选填“多”或“少”)一些。
17.小明家有一枚质量为2.1g的银币,他想用量筒测算出这枚银币是不是纯银的(ρ=10.5g/cm3),所用的量筒规格如图所示,小明能否鉴别出该银币是不是纯银的? (选填“能”或“不能”),原因 。使用天平测量质量时,忘记调节游码至零刻度线处,便调节平衡了,测出的石块质量 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
三.物质的密度(共4小题)
18.某中学物理老师提供天平、量筒、烧杯、水,以及各种物质的密度表,让学生完成下列实践课题:①测量早餐奶的密度②测定小铜球的体积③鉴定小铜球是空心还是实心④辨别金项链的真伪你认为能够完成的是( )
A.①② B.①②④ C.①③④ D.①②③④
19.一只铝球的体积为1cm3,当它的温度升高了5℃时,吸收了4.4J的热量。已知铝的密度为2.7×103kg/m3,铝的比热容为0.88×103J/(kg•℃),则此铝球是( )
A.实心的 B.空心的
C.空心、实心都有可能 D.条件不足,无法确定
20.小强想知道他家铜制钥匙是否由纯铜制成,于是通过测量其密度来进行判断(如图)。使用天平前,他先将 移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁平衡。通过测量,得到钥匙的质量为7.6g,体积为0.95cm³,由此判断该钥匙 (选填“是”或“不是”)由纯铜制成的。()
21.小明购买了5kg散装牛奶,回家用电子秤测其质量,果真是5kg,于是小明判断这些牛奶肯定没掺水,是纯正的好牛奶。你认为小明这种判断牛奶是否掺水的办法是否合理? (选填“合理”或“不合理”)的,你的理由是 。
四.(共10小题)
22.端午节划龙舟是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。细心的小南发现划龙舟的船桨是碳纤维做成的,其主要原因是碳纤维( )
A.导热好 B.弹性好 C.耐高温 D.密度小
23.如图所示,是我国传统的走马灯,在底部点燃蜡烛后,灯内的纸片小人会旋转起来。下列分析正确的是( )
A.蜡烛发光,光使扇叶转动
B.空气受热上升,推动扇叶转动
C.空气受热体积膨胀,推动纸片小人旋转
D.纸片小人吸收热量,因温度升高而产生转动
24.生活处处有物理,留心观察皆学问。下列说法正确的是( )
A.北方冬天水管冻裂,是因为水结冰后质量变大,体积膨胀导致的
B.氧气瓶内的氧气用掉一半后,瓶内氧气的密度不变
C.电影道具选用密度小的材料,因为相同体积下,质量更小更安全
D.发生火灾时人们弯腰逃生是因为燃烧产生的高温烟雾更贴近地面
25.密度知识与人类社会生活的关系十分密切。下列说法正确的是( )
A.水管在冬天易胀破的主要原因是由于水结成冰时,密度变小,体积变大
B.夏天开空调时,风口朝上较好,因为冷空气比热空气的密度小而上升
C.拍摄影视剧房屋倒塌镜头时,常选用密度大的材料做道具,以保证演员安全
D.人体的密度跟水的密度()差不多,那么质量是50kg的中学生的体积约为50m3
26.从生活走向物理,从物理走向社会。下列生活中有关质量和密度的说法正确的是( )
A.冰块熔化成水后密度变大,质量变大
B.一个鸡蛋的质量约为500g
C.气凝胶是当今世界上密度极大的固体材料,广泛应用于航天领域
D.发生火灾时,有害气体受热密度变小而上升,受困人员需弯腰甚至匍匐撤离
27.冬天对自来水管的保护十分重要,因为一定质量的水凝固成冰,密度 ,体积 容易将自来水管胀裂(选填“变大”“不变”或“变小”)。
28.寒冷的冬天屋内开空调制热时,因为热空气密度较 ,向室内 (选填“上方”或“下方”)飘,所以应将排风口向 (选填“上”或“下”)吹,可以使屋子里很快均匀地暖和起来。所以当建筑物内遭遇火灾,产生大量有害气体时,受困人员应采取 (选填“弯腰”或“直立”)的姿势撤离火场,这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤。
29.2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射。2024年6月25日,嫦娥六号圆满完成任务,实现人类首次月背采样返回。
(1)在月球上采集样品质量为,这些样品带回地球时质量 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)运载火箭使用的液态燃料是通过降低温度和 的方法使燃气液化而形成的。
(3)航天器外壳要求轻巧、耐高温。航天器外壳应选择密度 (选填“大”或“小”)、熔点 (选填“高”或“低”)的材料。
30.在我国的北方是冰与雪交织的童话世界。
(1)冰雕更是东北冬天最亮丽的风景线。一件外观体积为的冰雕作品熔化成水后,质量为,则该冰雕作品化成水后,水的体积是 ,该冰雕作品在未熔化之前,有空心的部分,则它空心部分的体积是 。(,)
(2)但这纯白的童话世界也有很多需要注意的事情,比如冬天对自来水的保护就十分重要。如果保护不好,水管内的水结了冰可能会把水管冻裂。一定质量的水结冰后密度会 ,体积会 (均选填“变大”或“变小”)。
31.《天工开物》记载了古代劳动人民巧妙利用水来开山采石。冬季白天,在选好的石块上打一个洞,往洞中灌满水并封实,待晚上降温,洞中水结冰后石头就能裂开。若洞中水的体积为,(,)求:
(1)灌入水的质量;
(2)水结冰后,冰的体积。
五.(共8小题)
32.酒精溶液在医疗行业中被广泛使用。酒精的浓度可以用符号表示(酒精浓度75%是指每100mL酒精溶液中含有75mL乙醇)。医务人员利用纯水和乙醇配制了1000mL密度为0.85g/cm3的酒精消毒液,发现剩余的纯水和乙醇刚好可以配制浓度30%的酒精降温溶液188g。溶液在使用过程中,浓度标签不慎脱落,小南认为医务人员可以通过测量液体密度的方式辨别溶液。假设配制过程中乙醇和水混合后总体积不变,。下列说法正确的是( )
A.若配制的酒精溶液密度为,则
B.浓度为30%的酒精降温溶液的平均密度为0.9g/cm3
C.1000mL密度为0.85g/cm3的酒精消毒液的浓度为72%
D.将实验前的纯水与乙醇完全混合,可配制出浓度为67.5%的酒精溶液
33.现有密度分别为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2)的两种液体,质量均为m0,某工厂要用它们按体积比1∶1的比例配制一种混合液(设混合前后总体积不变),且使所得混合液的质量最大。则按要求配制后,剩下的那部分液体的质量为( )
A.2ρ1ρ2/(ρ1+ρ2) B.(ρ1+ρ2)/3 C.(1-ρ1/ρ2)m0 D.(ρ1/ρ2-1)m0
34.已知金属甲和金属乙的密度分别是ρ1、ρ2,取质量相等的金属甲和乙制成合金,若再取体积相等的金属甲和乙制成合金,这两种合金的密度分别是( )
A.ρlρ2、ρ1+ρ2 B.ρ1+ρ2、2ρ1ρ2(ρ1+ρ2)
C.、ρ1+ρ2 D.、
35.医用酒精是由无水酒精和水组成的。小华在药店买了一瓶浓度为95%,体积为200mL的医用酒精。已知无水酒精的密度为 ,水的密度为,酒精浓度指溶液中所含无水酒精的体积在溶液总体积中所占的百分比,则这瓶医用酒精中含有的水的质量是 kg,这瓶医用酒精的密度为 。
36.甲、乙两种金属密度之比为2∶5,可以将它们按照不同比例均匀混合成不同型号的合金。Ⅰ型合金的混合比例未知,Ⅱ型合金是按照甲、乙的质量之比2∶1均匀混合而成,Ⅲ型合金是按照甲、乙的体积之比5∶7均匀混合而成。用Ⅰ型合金来制造某零件,能在零件质量不变的情况下比仅用金属甲时体积减少40%。则Ⅰ型合金是按照甲、乙的质量之比m甲∶m乙= 均匀混合而成的,三种混合合金的密度之比为ρⅠ∶ρⅡ∶ρⅢ= 。
37.学校组织的都江堰研学活动中,水质检测研学组为了验证飞沙堰的排沙作用,对经过飞沙堰前后的河水进行了抽样,用以测定密度和含沙量(即河水所含泥沙的质量与河水体积的比)。同学们采集的水体样品体积均为V,经过飞沙堰前的水体样品质量为,经过飞沙堰后的水体样品质量为,已知沙的密度为,水的密度为。这两份样品泥沙的质量之差为 ;经过飞沙堰前的河水样品含沙量为 (用题目中的物理量表示)。
38.一个质量为54g的空心铝球,它的体积为,问:
(1)铝球空心部分的体积为多大?
(2)若把空心部分注满某种液体,测得铝球的总质量为58g,则该液体的密度为多大?(已知)
39.小明在药店买了一瓶医用酒精,体积为,浓度为75%。酒精浓度是指溶液中所含无水酒精的体积与溶液总体积之比。(无水酒精的密度为,不考虑酒精和水混合后体积减小)求:
(1)若这瓶医用酒精的质量为,求这瓶医用酒精的密度;
(2)这瓶酒精中含无水酒精的质量;
(3)现有300mL浓度为95%的酒精,若要全部配制成浓度为75%的医用酒精,需加入的水的体积。
六.(共9小题)
40.现在,许多建筑的墙壁都用空心砖来砌。人们常用孔洞率来表示砖的空心体积占其外观总体积的比例。现某砖厂生产的一种规格为的长方体空心砖,其孔洞率为30%,每块砖质量为,空心部分还可以填入密度为的保温材料。下列说法正确的是( )
A.填入前,该空心砖的平均密度为
B.填入前,该空心砖空心部分的体积为
C.如果填满保温材料,这块砖的总质量是
D.生产同种规格的一块空心砖要比一块实心砖节省的质量是
41.有两个质量相等的球,体积之比为V1∶V2=1∶5,密度之比ρ1∶ρ2=4∶1,其中一个球是空心的,已知空心球的体积为V,则空心球的空心部分的体积为( )
A.1/3V B.1/4V C.1/5V D.1/6V
42.质量相等的铁球、铜球和铅球,其密度的大小关系是ρ铁<ρ铜<ρ铅,则下列说法正确的是( )
A.若铅球是空心的,则铁球和铜球一定是空心的
B.若三个球的体积相等,则铁球可能是实心的
C.若三个球的体积相等,则铅球空心部分体积最小
D.若三个球都是空心的,则空心都装满水时铅球的质量最大
43.甲、乙两个物体由同种材料制成,一个为实心,一个为空心。其中甲的质量为6g,体积为;乙的质量为15g,体积为;则空心物体是 (填“甲”或“乙”),其空心部分的体积为 。
44.用托盘天平称得一个铁球的质量是,在一个量杯中注入100毫升的水,用一细线将铁球系住并且完全浸没在量杯中,观察水位上涨到150毫升处。(铁的密度为),则此铁球是 (填“空”或“实”)心的,如果是空心,将空心部分装满水,则铁球的总质量是 g。
45.某模具加工厂生产了一个质量为、体积为的空心钢球,已知,则空心部分体积为 ;若空心部分注满水,则整个钢球的总质量为 。
46.体积为的铜球,质量为89g,(,)求:
(1)此铜球是空心的还是实心的?(通过计算做出判断)
(2)若是空心的,则空心部分的体积;
(3)若空心部分装满水,整个球的质量。
47.一个空心铝球,质量为,将其放在装满水的烧杯中,静止时溢出水的质量为。若将该空心铝球的空心部分注满某种液体后,总质量变为。。求:
(1)空心铝球的总体积;
(2)空心铝球实心部分的体积;
(3)注入液体的密度。
48.如图所示,是某厂家生产的空心砖,是框架结构建筑物的理想填充材料,质量为的某空心砖,规格为,砖的实心部分占总体积的。试问:
(1)该砖块材料的密度是多少?
(2)生产同种规格的一块空心砖要比一块实心砖节省多少千克材料?
(3)现为了艺术装饰,需要向砖的空心部分填入密度为彩色树脂颗粒。颗粒形状与空心区域匹配良好,可完全紧密填满空心部分(忽略颗粒与孔之间的空隙),求填充后整块砖的总质量。
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6.4 &物质的鉴别及计算(专题训练)
一.认识物质的物理属性(共11小题)
二.(共6小题)
三.物质的密度(共4小题)
四.(共10小题)
五.(共8小题)
六.(共8小题)
一.认识物质的物理属性(共11小题)
1.我国某科技公司首次推出的聚砜(fēng)材料。该材料具备耐高温、绝缘性、耐化学腐蚀、高强度和耐磨等特性。下列物体不适合用该材料制作的是( )
A.高温蒸汽消毒盒 B.手机的保护壳
C.稀盐酸瓶 D.试电笔的电极
【答案】D
【详解】A.高温蒸汽消毒盒需要耐高温,适合用该材料制作,故A不符合题意;
B.手机保护壳需要高强度、耐磨,适合用该材料制作,故B不符合题意;
C.稀盐酸瓶需要耐化学腐蚀,适合用该材料制作,故C不符合题意;
D.试电笔的电极需要导电性,但聚砜材料具有绝缘性,无法导电,不适合制作试电笔的电极,故D符合题意。
故选D。
2.2025年11月17日,中国制造的C919大飞机首次亮相迪拜航展。在高空飞行的飞机会与空气摩擦,使机身带上电荷。为保证飞机安全飞行,机翼上安装有如图所示的放电刷,用于将电荷导走。放电刷应具有良好的( )
A.导电性 B.绝缘性 C.导热性 D.隔热性
【答案】A
【详解】在高空飞行的飞机会与空气摩擦,使机身带上电荷,放电刷的主要作用是释放飞行过程中与空气摩擦积累的静电,从而保护飞机电子设备并提升飞行的安全性;所以放电刷应具有良好的导电性,使电荷顺利释放,故A符合题意, BCD不符合题意。
故选A。
3.下列事物出现的先后顺序排列正确的是( )
A.石器、金属铜、青铜器、铁 B.石器、青铜器、金属铜、铁
C.青铜器、石器、金属铜、铁 D.青铜器、铁、石器、金属铜
【答案】A
【详解】人类社会发展先后经过石器时代,青铜时代,铁器时代。青铜是人类学会从矿石中冶炼铜,并加入锡而制成的。因此人类社会器物出现先后顺序排列:石器、金属铜、青铜器、铁。故A正确,BCD错误。
故选A。
4.第9届亚洲冬季运动会在黑龙江省哈尔滨市成功举办,由于东北地区气候寒冷,本次亚冬会服装的内胆添加“神秘材料”石墨烯,只要衣服某一处加热,石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身,这利用了石墨烯的哪条优点( )
A.导热性好 B.热值大 C.密度大 D.比热容大
【答案】A
【详解】石墨烯被选中是因为其导热性好,能快速传递热量,符合冬季保暖需求,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.金属橡胶是经特定制备工艺成形的特种结构材料,内部是通过金属丝缠绕、编织形成类似橡胶高分子结构的多孔网状结构,常用于航天器减振器、核电设备抗震支架等。此处的“减振”、“抗震”说明金属橡胶具有( )
A.弹性 B.磁性 C.导热性 D.导电性
【答案】A
【详解】A.弹性是指物体在外力作用下发生形变,当外力去除后能恢复原来形状的性质。具有弹性的材料在受到振动或冲击时,会发生弹性形变,将振动或冲击的能量转化为弹性势能储存起来,然后再缓慢释放,从而起到减振和抗震的作用。金属橡胶内部的多孔网状结构使其具有良好的弹性,符合“减振”“抗震”的要求,故A符合题意;
B.磁性是指物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。磁性与材料吸收和缓冲振动或冲击能量的能力无关,故B不符合题意;
C.导热性是指材料传导热量的能力。导热性主要影响材料的热传递性能,与“减振”“抗震”没有直接关系,故C不符合题意;
D.导电性是指材料传导电流的能力。导电性与材料对振动和冲击的响应能力没有关联,故D不符合题意。
故选A。
6.科学家研发出一种碳纤维复合材料,密度仅为钢铁的五分之一,硬度却比钢铁大两倍,广泛应用于航空航天领域。该材料与钢铁相比,下列说法正确的是( )
A.用它制造飞机的机身,会增加飞机的能耗
B.该材料硬度大,所以其熔点一定更高
C.用它制作飞机机翼,更易因气流冲击而变形
D.用它制成的航空零件,质量比同体积的钢铁零件小
【答案】D
【详解】A.该材料密度仅为钢铁的,用它制造飞机机身,相同体积下质量更小。飞机质量小,飞行时克服的阻力等更小,会减少飞机的能耗,而非增加,故A错误;
B.材料的硬度和熔点是不同的物理属性,硬度大并不意味着熔点一定更高,二者没有必然的因果关系,故B错误;
C.该材料硬度比钢铁大两倍,抗变形能力更强,不会更易因气流冲击变形,故C错误;
D.根据公式,当体积V相同时,材料密度更小,则质量m更小,因此同体积的航空零件质量比钢铁零件小,故D正确。
故选D。
7.小明买了一双新式跑鞋,名字叫“碳板跑鞋”。碳板由碳纤维丝和环氧树脂制成,它使鞋底更加坚硬,减少扭曲形变,提高了鞋子的稳定性;人每跑一步,碳板都能储存、释放能量,相当于在脚底安装了弹射装置,从而大幅提升跑步成绩。关于碳板不具有的物理属性是( )
A.密度小 B.硬度大 C.弹性好 D.透光性好
【答案】D
【详解】文中提到“碳板由碳纤维丝和环氧树脂制成,它使鞋底更加坚硬,减少扭曲形变”,说明碳板硬度大;“人每跑一步,碳板都能储存、释放能量”,体现了碳板弹性好。同时,碳板应用在跑鞋中,能在保证性能的同时减轻鞋子重量,说明其密度小。而文中未提及碳板有透光性好这一属性,生活中常见的碳板也通常是不透明的,不具有良好的透光性,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.物质的物理属性有很多,如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等。飞机机身采用轻但坚固的优质铝合金材料,“轻”反映了铝合金材料的 小,“坚固”反映了铝合金材料的 大。
【答案】 密度 硬度
【详解】[1]“轻”是指在体积一定时,物体的质量小,根据可知,“轻”反映了铝合金材料的密度小。
[2]“坚固”是说物体不易发生形变,指的是硬度大。
9.如图所示的是我国科学家们研发的新型建筑材料——“月壤砖”,它可能用于未来在月球上建造房屋。“月壤砖”从地面“快递”到我国空间站后,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。据悉,“月壤砖”呈榫卯结构,其抗压强度是普通红砖和混凝土砖的3倍以上,说明该材料具有较大的 (选填“密度”或“硬度”)。
【答案】 不变 硬度
【详解】[1]质量是物体所含物质的多少,它是物体的一种基本属性,不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。 “月壤砖”从地面“快递”到空间站,只是位置发生了变化,所含物质的多少并没有改变,所以其质量不变。
[2]硬度是衡量材料软硬程度的一项重要性能指标,它表示材料抵抗外来机械力(如压痕、刮划、剪切等)的能力,“月壤砖”的抗压强度是普通红砖和混凝土砖的三倍以上,说明“月壤砖”的硬度较大。
10.在大飞机研制的过程中,新材料等技术是研究的重要环节,在机体主体结构上,设计人员使用了第三代铝锂合金材料,由于铝锂合金 更小,所以相比于同体积的普通铝合金质量更小。舱壁的新型复合材料,因其具有良好的 (选填“导热”或“隔热”)性能,可有效维持舱内的温度,降低能耗。
【答案】 密度 隔热
【解析】【小题1】[1]由题可知,铝锂合金相比于同体积的普通铝合金质量更小,说明在体积相同的情况下,质量更小,即密度小。
[2]舱壁材料的作用是维持舱内温度稳定,防止外界高温或低温影响客舱环境。如果材料“导热”性好,热量会快速传递,导致舱内温度波动大,需要频繁调节空调,耗能高。所以需要隔热性能好的材料,减缓热量传递。
11.某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机,使用柔性LED显示屏可让手机折叠,搭配了双金属保护外壳的设计,手机外壳经常使用铝作为材料,同时为了满足散热以及控制机身厚度的要求,使用了升级版的石墨散热技术,以上技术中运用了物质多种物理属性:金属外壳的 大、铝的密度小、石墨的 好。
【答案】 硬度 导热性
【详解】[1][2]双金属保护外壳说明金属外壳的硬度大,可以很好的保护手机外壳;手机外壳经常使用铝作为材料,是因为铝的密度小,同样体积时,可以减小手机的质量,方便携带;为了满足散热以及控制机身厚度的要求,使用了升级版的石墨的散热技术,是因为石墨的导热性好。
二.(共6小题)
12.酒精和煤油都是液体,它们的密度都是,现有两个相同瓶子的不同液体,可能是酒精和煤油,下列鉴别方法不正确的是( )
A.闻一闻它们的气味
B.观察它们的颜色、透明度
C.看它们能否燃烧以及硬度差异
D.称一称它们的质量大小
【答案】D
【详解】A.不同种类物质的气味一般不同,可以通过它们的气味不同鉴别,故A正确,不符合题意;
B.不同种类物质的颜色、透明度一般不同,可以通过它们的颜色、透明度不同鉴别,故B正确,不符合题意;
C.不同种类物质的可燃性、硬度一般不同,可以通过它们的可燃性、硬度不同鉴别,故C正确,不符合题意;
D.由题意知,酒精和煤油的密度相同,相同瓶子中装有两种液体,则液体的体积相同,根据可知,两个瓶子中液体的质量相同,因此不能通过称一称质量来分辨液体的种类,故D错误,符合题意。
故选D。
13.小明计划用天平(含砝码)、烧杯、量筒、水和密度表完成下列实践课题:①鉴别金牌是否是纯金制作 ②鉴定小铜球是空心的还是实心的 ③粗略测量一大堆大头针的数目 ④测定一捆铜导线的长度。你认为能够完成的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【答案】A
【详解】①纯金和合金的密度一般是不同的,可以通过测量其密度进行鉴别。利用天平测出金牌质量,运用量筒、烧杯、水测量出其体积,计算出金牌密度可以进行鉴别。
②实心铜球与空心铜球的密度是不同的,利用天平测出小球质量,运用量筒、烧杯、水测量出其体积,计算出小球密度可以进行鉴别。
③先测出100枚大头针质量,再测出所有大头针质量,这堆大头针数目约为。
④因无法测量导线的横截面积,故无法测量或者计算出导线长度。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.密度是物质的重要特性,利用密度可以鉴别物质,但对物质的鉴别,我们还可以应用其他科学知识,做进一步的鉴定。从密度表上我们知道,一些不同物质的密度是相同的。例如,酒精和煤油都是液体,它们的密度都是0.8×103kg/m3。下列关于鉴别物质的方法中不正确的是( )
A.通过它们的气味不同鉴别
B.通过它们的颜色、透明度鉴别
C.通过它们能否燃烧、硬度等性质的差异鉴别
D.通过它们的质量大小鉴别
【答案】D
【详解】A.不同种类物质的气味一般不同,可以通过它们的气味不同鉴别,故A正确,不符合题意;
B.不同种类物质的颜色、透明度一般不同,可以通过它们的颜色、透明度不同鉴别,故B正确,不符合题意;
C.不同种类物质的可燃性、硬度一般不同,可以通过它们的可燃性、硬度不同鉴别,故C正确,不符合题意;
D.不同种类的物质质量均可大可小,不能通过它们的质量大小鉴别,故D错误,符合题意。
故选D。
15.小明家有一枚质量为2.1g的银币,他想用量筒测算出该银币是不是纯银的。(),银币的体积是 cm3,根据实验的实际情况及相关数据分析可知:他 (能/不能)鉴别出该银币。
【答案】 0.2 不能
【解析】【小题1】[1][2]若是纯银,其体积由可得
由图可知,该量筒有刻度数为10mL,分为10个小格,分度值为,显然其体积比量筒分度值小得多,因此无法测量银币的体积,因此无法鉴别出该银币。
16.传说阿基米德从澡盆中溢水现象受启发,解决了鉴定纯金王冠真伪的难题。已知金的密度大于银的密度,质量相等的王冠和纯金块,王冠掺入银后的密度 (选填“较大”或“较小”,下同),体积 ,若将二者分别浸没到盛满水的容器中,王冠所溢出的水就会 (选填“多”或“少”)一些。
【答案】 较小 较大 多
【详解】[1][2][3]密度的计算公式为分析可得,当质量m相等时,密度ρ与体积V成反比。已知金的密度大于银的密度,王冠掺入银后,平均密度变小,体积增加,则将掺入银的王冠浸没到水中后,排开的水的体积比纯金的更多。
17.小明家有一枚质量为2.1g的银币,他想用量筒测算出这枚银币是不是纯银的(ρ=10.5g/cm3),所用的量筒规格如图所示,小明能否鉴别出该银币是不是纯银的? (选填“能”或“不能”),原因 。使用天平测量质量时,忘记调节游码至零刻度线处,便调节平衡了,测出的石块质量 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 不能 银币体积太小,未达到量筒分度值 偏大
【详解】[1][2]假设银币是纯银的,银币的体积
由图知,量筒的分度值是2mL,银币的体积小于量筒的分度值,所以用量筒测量银币的体积时,会使测量值不准确,也就无法得出准确的密度值,所以用量筒不能鉴别出该银币是不是纯银的。
[3]使用天平测量质量时,物体的质量等于砝码质量加上游码对应的刻度,若忘记调节游码至零刻度线处,便调节平衡了,则所测物体质量偏大。
三.物质的密度(共4小题)
18.某中学物理老师提供天平、量筒、烧杯、水,以及各种物质的密度表,让学生完成下列实践课题:①测量早餐奶的密度②测定小铜球的体积③鉴定小铜球是空心还是实心④辨别金项链的真伪你认为能够完成的是( )
A.①② B.①②④
C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【详解】①用天平测出烧杯的质量、早餐奶和杯的总质量,可得早餐奶的质量,用量筒测出早餐奶的体积,利用密度公式可求其密度;
②量筒内装有适量水,记下刻度,然后将小铜球放入水中,使其浸没在水中,记下刻度,可得小铜球的体积;
③用天平测铜球的质量,水和量筒测出小铜球体积,可以计算密度,和铜的密度进行对比可以鉴定小铜球是空心还是实心;
④用天平测金项链的质量,水和量筒测出体积,可以计算出金项链的密度,和金的密度进行对比,可以辨别金项链的真伪;
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
19.一只铝球的体积为1cm3,当它的温度升高了5℃时,吸收了4.4J的热量。已知铝的密度为2.7×103kg/m3,铝的比热容为0.88×103J/(kg•℃),则此铝球是( )
A.实心的 B.空心的
C.空心、实心都有可能 D.条件不足,无法确定
【答案】B
【详解】由Q吸=cmΔt可知,铝球的质量
,
铝球的密度
铝球的密度小于铝的密度,所以此铝球是空心的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
20.小强想知道他家铜制钥匙是否由纯铜制成,于是通过测量其密度来进行判断(如图)。使用天平前,他先将 移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁平衡。通过测量,得到钥匙的质量为7.6g,体积为0.95cm³,由此判断该钥匙 (选填“是”或“不是”)由纯铜制成的。()
【答案】 游码 不是
【详解】[1]使用天平前,将天平放在水平桌面,将游码移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁水平平衡。
[2]钥匙密度为
钥匙与铜的密度关系
因此钥匙不是纯铜。
21.小明购买了5kg散装牛奶,回家用电子秤测其质量,果真是5kg,于是小明判断这些牛奶肯定没掺水,是纯正的好牛奶。你认为小明这种判断牛奶是否掺水的办法是否合理? (选填“合理”或“不合理”)的,你的理由是 。
【答案】 不合理 应该测量密度判断牛奶是否掺水
【详解】[1][2]判断牛奶是否掺水应该测出牛奶质量和体积,再根据密度公式,求出此牛奶密度,与密度表中的牛奶密度相比较,如果一致,则是没有掺水的纯牛奶,而小明仅仅从质量没有少来判断牛奶的真假,明显是不合理的。
四.(共10小题)
22.端午节划龙舟是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。细心的小南发现划龙舟的船桨是碳纤维做成的,其主要原因是碳纤维( )
A.导热好 B.弹性好 C.耐高温 D.密度小
【答案】D
【详解】A.导热好并非船桨的核心需求,船桨无需强调导热性能,故A不符合题意;
B.船桨主要用于划水,对弹性的要求不高,故B不符合题意;
C.划龙舟的环境温度不高,耐高温不是船桨的必备特性,故C不符合题意;
D.碳纤维的密度小,用其制作船桨可减轻质量,便于操作,符合实际需求,故D符合题意。
故选 D。
23.如图所示,是我国传统的走马灯,在底部点燃蜡烛后,灯内的纸片小人会旋转起来。下列分析正确的是( )
A.蜡烛发光,光使扇叶转动
B.空气受热上升,推动扇叶转动
C.空气受热体积膨胀,推动纸片小人旋转
D.纸片小人吸收热量,因温度升高而产生转动
【答案】B
【详解】走马灯的工作原理是:底部蜡烛燃烧时,加热周围空气,热空气的密度小于冷空气,会沿灯内通道上升,上升的热气流会推动灯内的扇叶转动,进而带动纸片小人旋转。
A.蜡烛发光是光现象,光本身无法推动扇叶转动,故A错误;
B.空气受热上升形成的气流推动扇叶转动,符合走马灯的工作原理,故B正确;
C.虽然空气受热会体积膨胀,但推动纸片小人旋转的直接原因是热空气上升的气流,而非单纯的体积膨胀,故C错误;
D.纸片小人温度升高不会直接产生转动,转动是因为气流推动扇叶,故D错误。
故选B。
24.生活处处有物理,留心观察皆学问。下列说法正确的是( )
A.北方冬天水管冻裂,是因为水结冰后质量变大,体积膨胀导致的
B.氧气瓶内的氧气用掉一半后,瓶内氧气的密度不变
C.电影道具选用密度小的材料,因为相同体积下,质量更小更安全
D.发生火灾时人们弯腰逃生是因为燃烧产生的高温烟雾更贴近地面
【答案】C
【详解】A.水结冰后质量不变,但密度减小导致体积膨胀,从而冻裂水管。选项中说“质量变大”错误,故A错误;
B.氧气瓶体积不变,氧气用掉一半后质量减半(设原质量为m,体积为V,密度;用掉一半后质量变为,密度变为)
密度减半而非不变,故B错误;
C.密度小的材料(设密度为),相同体积下,质量更小,便于搬运且减少安全风险,故C正确;
D.火灾时高温烟雾密度小于空气密度,会上升而非贴近地面(热空气上升原理),弯腰是为避开上方烟雾,故D错误。
故选C。
25.密度知识与人类社会生活的关系十分密切。下列说法正确的是( )
A.水管在冬天易胀破的主要原因是由于水结成冰时,密度变小,体积变大
B.夏天开空调时,风口朝上较好,因为冷空气比热空气的密度小而上升
C.拍摄影视剧房屋倒塌镜头时,常选用密度大的材料做道具,以保证演员安全
D.人体的密度跟水的密度()差不多,那么质量是50kg的中学生的体积约为50m3
【答案】A
【详解】A.水管在冬天易胀破的主要原因是水结成冰时,质量不变,密度变小,体积膨胀,对水管产生压力导致破裂,故A正确;
B.夏天开空调时,风口朝上较好,因为冷空气比热空气的密度大而下沉,热空气上升形成对流,使室内温度均匀降低,故B错误;
C.拍摄影视剧房屋倒塌镜头时,常选用密度小的材料(如泡沫、塑料)做道具,既能模拟真实效果,又能避免砸伤演员,故C错误;
D.人体的密度跟水的密度差不多,那么质量是50kg的中学生的体积约为,故D错误。
故选A。
26.从生活走向物理,从物理走向社会。下列生活中有关质量和密度的说法正确的是( )
A.冰块熔化成水后密度变大,质量变大
B.一个鸡蛋的质量约为500g
C.气凝胶是当今世界上密度极大的固体材料,广泛应用于航天领域
D.发生火灾时,有害气体受热密度变小而上升,受困人员需弯腰甚至匍匐撤离
【答案】D
【详解】A.质量是物体的固有属性,不随状态变化而改变,所以冰块熔化成水,质量不变;冰的密度小于水的密度,熔化后密度变大。故A错误;
B.生活中,一个鸡蛋的质量约为50g,500g接近1斤,远大于实际鸡蛋质量。故B错误;
C.气凝胶是当今世界上密度最小的固体,这种新材料具有隔热、绝缘能力强、抗压能力强等特点,广泛应用于航天领域,故C错误;
D.火灾发生时,温度较高,室内有毒气体体积膨胀,密度减小,根据物体的浮沉条件,有毒气体漂浮在房间的上方,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场,故D正确。
故选D。
27.冬天对自来水管的保护十分重要,因为一定质量的水凝固成冰,密度 ,体积 容易将自来水管胀裂(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 变小 变大
【详解】[1][2]水的密度为,冰的密度为
所以水凝固成冰,密度变小;根据密度公式,水凝固成冰时,质量m保持不变,冰的密度比水小,因此体积会变大。
28.寒冷的冬天屋内开空调制热时,因为热空气密度较 ,向室内 (选填“上方”或“下方”)飘,所以应将排风口向 (选填“上”或“下”)吹,可以使屋子里很快均匀地暖和起来。所以当建筑物内遭遇火灾,产生大量有害气体时,受困人员应采取 (选填“弯腰”或“直立”)的姿势撤离火场,这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤。
【答案】 小 上方 下 弯腰
【详解】[1][2][3]由于热空气温度高、密度小,向上运动,而冷空气温度低、密度大,向下运动,所以冬天开空调制热时,排风口向下可以使屋子里很快暖和起来。
[4]火灾时,燃烧产生的高温有害气体因受热膨胀,密度减小,比空气轻,因此会上升并聚集在房间上方,因此受困人员应采取弯腰的姿势撤离火场,这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤。
29.2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射。2024年6月25日,嫦娥六号圆满完成任务,实现人类首次月背采样返回。
(1)在月球上采集样品质量为,这些样品带回地球时质量 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)运载火箭使用的液态燃料是通过降低温度和 的方法使燃气液化而形成的。
(3)航天器外壳要求轻巧、耐高温。航天器外壳应选择密度 (选填“大”或“小”)、熔点 (选填“高”或“低”)的材料。
【答案】(1)不变
(2)压缩体积
(3) 小 高
【详解】(1)质量是物体本身的属性,不随位置的改变而变化,所以月球样品带回地球后质量不变。
(2)使气体液化的方法有两种:降低温度和压缩体积。运载火箭的液态燃料是通过降低温度和压缩体积的方法使燃气液化的。
(3)[1][2]航天器外壳要求轻巧,根据密度公式,体积相同时,密度小的材料质量更小,所以选密度小的材料;航天器在运行过程中会与空气摩擦产生高温,因此外壳需要耐高温,即选择熔点高的材料。
30.在我国的北方是冰与雪交织的童话世界。
(1)冰雕更是东北冬天最亮丽的风景线。一件外观体积为的冰雕作品熔化成水后,质量为,则该冰雕作品化成水后,水的体积是 ,该冰雕作品在未熔化之前,有空心的部分,则它空心部分的体积是 。(,)
(2)但这纯白的童话世界也有很多需要注意的事情,比如冬天对自来水的保护就十分重要。如果保护不好,水管内的水结了冰可能会把水管冻裂。一定质量的水结冰后密度会 ,体积会 (均选填“变大”或“变小”)。
【答案】(1) 0.126 0.06
(2) 变小 变大
【详解】(1)[1]质量为126kg水的体积
[2]冰雕熔化成水,质量不变,
冰的体积为
冰雕作品空心部分的体积为
(2)[1][2]质量是物体本身的一种属性,当水结冰时,质量不变,密度变小,由可知,冰的体积大于原来水的体积,可能会把水管冻裂。
31.《天工开物》记载了古代劳动人民巧妙利用水来开山采石。冬季白天,在选好的石块上打一个洞,往洞中灌满水并封实,待晚上降温,洞中水结冰后石头就能裂开。若洞中水的体积为,(,)求:
(1)灌入水的质量;
(2)水结冰后,冰的体积。
【详解】(1)洞中灌入水的体积为,由密度公式 得,灌入水的质量为
(2)水结冰后质量不变,故 。由密度公式得,冰的体积
五.(共8小题)
32.酒精溶液在医疗行业中被广泛使用。酒精的浓度可以用符号表示(酒精浓度75%是指每100mL酒精溶液中含有75mL乙醇)。医务人员利用纯水和乙醇配制了1000mL密度为0.85g/cm3的酒精消毒液,发现剩余的纯水和乙醇刚好可以配制浓度30%的酒精降温溶液188g。溶液在使用过程中,浓度标签不慎脱落,小南认为医务人员可以通过测量液体密度的方式辨别溶液。假设配制过程中乙醇和水混合后总体积不变,。下列说法正确的是( )
A.若配制的酒精溶液密度为,则
B.浓度为30%的酒精降温溶液的平均密度为0.9g/cm3
C.1000mL密度为0.85g/cm3的酒精消毒液的浓度为72%
D.将实验前的纯水与乙醇完全混合,可配制出浓度为67.5%的酒精溶液
【答案】D
【详解】A.设溶液体积为V溶液,浓度为,则乙醇的体积为
水的体积为
溶液的质量为,
故配制的酒精溶液的密度为,故A错误;
B.由A选项的分析可知,浓度为30%的酒精降温溶液的平均密度为,故B错误;
C.当时,,故C错误;
D.浓度为30%的酒精降温溶液的总体积为
所以浓度为30%的酒精降温溶液中乙醇的体积为
由C选项可知,1000mL的溶液中,乙醇的体积为
所以实验前纯水与乙醇完全混合,可配制的溶液的浓度为,故D正确。
故选D。
33.现有密度分别为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2)的两种液体,质量均为m0,某工厂要用它们按体积比1∶1的比例配制一种混合液(设混合前后总体积不变),且使所得混合液的质量最大。则按要求配制后,剩下的那部分液体的质量为( )
A.2ρ1ρ2/(ρ1+ρ2) B.(ρ1+ρ2)/3 C.(1-ρ1/ρ2)m0 D.(ρ1/ρ2-1)m0
【答案】C
【详解】已知两种液体质量均为m0,密度分别为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2)。液体1的体积,液体2的体积,
因为(ρ1<ρ2),所以。要使混合液质量最大,需让体积较小的液体2全部用完,液体1取与相等的体积,即
液体2的质量全部用完。液体1取用的质量
液体1原本质量为,取用后,剩余质量
故选C。
34.已知金属甲和金属乙的密度分别是ρ1、ρ2,取质量相等的金属甲和乙制成合金,若再取体积相等的金属甲和乙制成合金,这两种合金的密度分别是( )
A.ρlρ2、ρ1+ρ2
B.ρ1+ρ2、2ρ1ρ2(ρ1+ρ2)
C.、ρ1+ρ2
D.、
【答案】D
【详解】AB.已知甲、乙两金属块的质量均为,由可知,金属甲的体积;金属乙的体积;合金的体积为
合金球的质量为,则合金球的密度为
故AB不符合题意;
CD.再取体积相等的金属甲和乙制成合金,其体积分别为,根据知,总质量为,总体积为;则密度为
故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
35.医用酒精是由无水酒精和水组成的。小华在药店买了一瓶浓度为95%,体积为200mL的医用酒精。已知无水酒精的密度为 ,水的密度为,酒精浓度指溶液中所含无水酒精的体积在溶液总体积中所占的百分比,则这瓶医用酒精中含有的水的质量是 kg,这瓶医用酒精的密度为 。
【答案】
0.01
【详解】[1]由于
由浓度为95%、体积为200mL的医用酒精可得,酒精中含有水的体积
由知道,含有水的质量
[2]浓度为95%、体积为200mL的医用酒精中酒精的体积
酒精的质量
这瓶医用酒精的总质量
这瓶医用酒精的密度
36.甲、乙两种金属密度之比为2∶5,可以将它们按照不同比例均匀混合成不同型号的合金。Ⅰ型合金的混合比例未知,Ⅱ型合金是按照甲、乙的质量之比2∶1均匀混合而成,Ⅲ型合金是按照甲、乙的体积之比5∶7均匀混合而成。用Ⅰ型合金来制造某零件,能在零件质量不变的情况下比仅用金属甲时体积减少40%。则Ⅰ型合金是按照甲、乙的质量之比m甲∶m乙= 均匀混合而成的,三种混合合金的密度之比为ρⅠ∶ρⅡ∶ρⅢ= 。
【答案】 1∶2 8∶6∶9
【详解】[1]由题意可知,甲、乙两种金属密度之比为2∶5,设ρ甲=ρ,则ρ乙=2.5ρ,用Ⅰ型合金来制造某零件,能在零件质量m不变的情况下比仅用金属甲时体积减少40%,由可得,Ⅰ型合金的体积
金属甲的体积
由V甲﹣VI=V甲×40%可得
解得:,即
设Ⅰ型合金是按照甲、乙的质量之比k均匀混合而成的,则Ⅰ型合金的质量mI=m甲+m乙=km乙+m乙=(1+k)m乙
Ⅰ型合金的体积
Ⅰ型合金的密度
解得,即I型合金是按照甲、乙的质量之比为1∶2均匀混合而成的。
[2]Ⅱ型合金是按照甲、乙的质量之比2∶1均匀混合而成,则Ⅱ型合金的质量mII=m甲′+m乙′=2m乙′+m乙′=3m乙′
Ⅱ型合金的体积
Ⅱ型合金的密度
Ⅲ型合金是按照甲、乙的体积之比5∶7均匀混合而成,则Ⅲ型合金的体积VⅢ=V甲″+V乙″=V甲″+1.4V甲″=2.4V甲″
Ⅲ型合金的质量mⅢ=ρ甲V甲″+ρ乙V乙″=ρV甲″+2.5ρ×1.4V甲″=4.5ρV甲″
Ⅲ型合金的密度
则三种混合合金的密度之比为
37.学校组织的都江堰研学活动中,水质检测研学组为了验证飞沙堰的排沙作用,对经过飞沙堰前后的河水进行了抽样,用以测定密度和含沙量(即河水所含泥沙的质量与河水体积的比)。同学们采集的水体样品体积均为V,经过飞沙堰前的水体样品质量为,经过飞沙堰后的水体样品质量为,已知沙的密度为,水的密度为。这两份样品泥沙的质量之差为 ;经过飞沙堰前的河水样品含沙量为 (用题目中的物理量表示)。
【答案】
【详解】[1]飞沙堰前的样品中,泥沙和水的体积之和为
泥沙和水的质量之和为m1=m水1+m沙1
据得,
带入上式可得
又因为
代入上式可得
解得
飞沙堰后的样品中,泥沙和水的体积之和为
泥沙和水的质量之和为m2=m水2+m沙2
据得,
带入上式可得
又因为
代入上式可得
解得
则两份样品泥沙的质量之差
[2]飞沙堰前的样品中,泥沙的质量
含沙量即河水所含泥沙的质量与河水体积的比,故经过飞沙堰前的河水样品
38.一个质量为54g的空心铝球,它的体积为,问:
(1)铝球空心部分的体积为多大?
(2)若把空心部分注满某种液体,测得铝球的总质量为58g,则该液体的密度为多大?(已知)
【详解】(1)已知铝球质量,铝的密度
铝球总体积,由密度公式,得铝的体积
空心部分体积
(2)已知注液后铝球总质量,则液体质量
液体的体积等于空心部分体积
根据密度公式,则液体的密度
39.小明在药店买了一瓶医用酒精,体积为,浓度为75%。酒精浓度是指溶液中所含无水酒精的体积与溶液总体积之比。(无水酒精的密度为,不考虑酒精和水混合后体积减小)求:
(1)若这瓶医用酒精的质量为,求这瓶医用酒精的密度;
(2)这瓶酒精中含无水酒精的质量;
(3)现有300mL浓度为95%的酒精,若要全部配制成浓度为75%的医用酒精,需加入的水的体积。
【详解】(1)医用酒精的密度等于总质量除以总体积。已知瓶中医用酒精质量 ,体积
则密度
因此,浓度为75%医用酒精的密度为。
(2)浓度75%表示无水酒精的体积占溶液总体积的75%。总体积 ,则无水酒精体积
无水酒精密度
无水酒精质量
因此,这瓶酒精中含无水酒精的质量为。
(3)现有酒精体积 ,浓度95%,则无水酒精体积
稀释后浓度要求为75%,设总体积为,则
解得
加入水的体积(不考虑混合后体积减小)
因此,需加入水的体积为。
六.(共9小题)
40.现在,许多建筑的墙壁都用空心砖来砌。人们常用孔洞率来表示砖的空心体积占其外观总体积的比例。现某砖厂生产的一种规格为的长方体空心砖,其孔洞率为30%,每块砖质量为,空心部分还可以填入密度为的保温材料。下列说法正确的是( )
A.填入前,该空心砖的平均密度为
B.填入前,该空心砖空心部分的体积为
C.如果填满保温材料,这块砖的总质量是
D.生产同种规格的一块空心砖要比一块实心砖节省的质量是
【答案】C
【详解】A.该空心砖的体积
则空心砖的平均密度
故A错误;
B.已知孔洞率为30%,即空心部分体积占外观总体积的30%,则空心砖空心部分的体积
故B错误;
C.空心部分填入保温材料后,保温材料的质量
此时,砖的总质量
故C正确;
D.空心砖实心部分的体积
实心部分材料的密度
实心砖质量
节省的质量
故D错误。
故选C。
41.有两个质量相等的球,体积之比为V1∶V2=1∶5,密度之比ρ1∶ρ2=4∶1,其中一个球是空心的,已知空心球的体积为V,则空心球的空心部分的体积为( )
A.1/3V B.1/4V C.1/5V D.1/6V
【答案】C
【详解】设这两个质量相等的球分别为球1、球2,即
由可得
因为体积之比为
故球2为空心球,已知空心球的体积为V,则
由且可得
因为球1是实心球,所以
由可得
故空心球的空心部分的体积为,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
42.质量相等的铁球、铜球和铅球,其密度的大小关系是ρ铁<ρ铜<ρ铅,则下列说法正确的是( )
A.若铅球是空心的,则铁球和铜球一定是空心的
B.若三个球的体积相等,则铁球可能是实心的
C.若三个球的体积相等,则铅球空心部分体积最小
D.若三个球都是空心的,则空心都装满水时铅球的质量最大
【答案】B
【详解】ABC.若三球都是实心的,质量相等,根据密度公式可得,铁球体积,铜球体积,铅球体积。由ρ铁<ρ铜<ρ铅可得实心球材料的体积为V铁>V铜>V铅。若三个球的体积相等,则铅球和铜球一定是空心的,且铅球的空心部分体积最大。铁球可能是实心,也可能是空心。故AC错误,B正确;
D.若三个球都是空心的,且三球体积相等,则铅球空心体积最大,都装满水时铅球质量最大;若三球体积不相等,则无法判断,故D错误。
故选B。
43.甲、乙两个物体由同种材料制成,一个为实心,一个为空心。其中甲的质量为6g,体积为;乙的质量为15g,体积为;则空心物体是 (填“甲”或“乙”),其空心部分的体积为 。
【答案】
乙
4
【详解】[1][2]由题意,甲物体的密度为
乙物体的密度为
因为甲、乙两个物体由同种材料制成,所以实心物体的密度大于空心物体的密度,而甲物体的密度大于乙物体的密度,所以甲物体是实心的,乙物体是空心的,且材料的密度
则乙物体中实心部分的体积
空心部分的体积
44.用托盘天平称得一个铁球的质量是,在一个量杯中注入100毫升的水,用一细线将铁球系住并且完全浸没在量杯中,观察水位上涨到150毫升处。(铁的密度为),则此铁球是 (填“空”或“实”)心的,如果是空心,将空心部分装满水,则铁球的总质量是 g。
【答案】 空 257
【详解】[1]铁球的质量,铁的密度为
由密度公式可得,237g铁的体积为
由排水法可得,铁球的体积为
由于,故铁球是空心的。
[2]铁球空心部分的体积为
将空心部分装满水,水的体积为
故水的质量为
铁球的总质量为
45.某模具加工厂生产了一个质量为、体积为的空心钢球,已知,则空心部分体积为 ;若空心部分注满水,则整个钢球的总质量为 。
【答案】 10 168
【详解】[1]由题意知,钢球材料的密度
钢球材料的体积为
则空心部分体积
[2]若空心部分注满水,则水的质量为
则整个球的总质量
46.体积为的铜球,质量为89g,(,)求:
(1)此铜球是空心的还是实心的?(通过计算做出判断)
(2)若是空心的,则空心部分的体积;
(3)若空心部分装满水,整个球的质量。
【详解】(1)铜球的质量为,铜的密度
根据密度公式,铜的体积为
铜球体积为,因,所以此铜球为空心的。
(2)空心部分体积为
(3)空心部分装满水,水的体积为
水的质量为
整个球的质量为
47.一个空心铝球,质量为,将其放在装满水的烧杯中,静止时溢出水的质量为。若将该空心铝球的空心部分注满某种液体后,总质量变为。。求:
(1)空心铝球的总体积;
(2)空心铝球实心部分的体积;
(3)注入液体的密度。
【详解】(1)因为铝球的质量大于溢出水的质量,所以铝球在水中下沉,是完全浸没的。铝球排开水的体积等于其自身体积。溢出水的质量 ,水的密度,排开水的体积
因此空心铝球的总体积
(2)铝球的质量,由实心部分决定,铝的密度
则空心铝球实心部分体积
(3)注满液体后总质量,铝球质量,故液体质量
空心部分体积
液体密度
48.如图所示,是某厂家生产的空心砖,是框架结构建筑物的理想填充材料,质量为的某空心砖,规格为,砖的实心部分占总体积的。试问:
(1)该砖块材料的密度是多少?
(2)生产同种规格的一块空心砖要比一块实心砖节省多少千克材料?
(3)现为了艺术装饰,需要向砖的空心部分填入密度为彩色树脂颗粒。颗粒形状与空心区域匹配良好,可完全紧密填满空心部分(忽略颗粒与孔之间的空隙),求填充后整块砖的总质量。
【详解】(1)空心砖的总体积为
砖的实心部分体积
空心砖的质量即实心部分的质量。该砖块材料的密度
(2)节省的材料体积即为空心部分的体积
节省的材料质量
(3)填充树脂颗粒的体积等于砖的空心部分体积,填充树脂颗粒的质量
填充后整块砖的总质量
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