6.3 密度知识的应用 同步复习讲义-2025-2026学年苏科版物理八年级下学期
2026-01-30
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2份
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69页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 三、密度知识的应用 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.51 MB |
| 发布时间 | 2026-01-30 |
| 更新时间 | 2026-02-23 |
| 作者 | 非说不凡全科馆 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56254063.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦密度知识的应用这一核心知识点,系统梳理从量筒使用(量程、分度值、读数方法)到固体液体密度测量实验(排水法、剩余法),再到密度在物质鉴别、空心判断等应用的完整知识链,搭建从基础操作到实际应用的学习支架。
资料通过详细实验步骤(如固体排水法测体积、液体剩余法测质量)和多样化考点演练(单位换算、误差分析、特殊测量设计),培养学生科学探究能力与严谨科学态度。课中辅助教师实验教学,课后助力学生强化知识应用,查漏补缺,提升解决实际问题的科学思维。
内容正文:
6.3
▉考点01 量筒的使用
1、量筒的使用方法
(1)使用前:首先认清量筒的量程(最大测量值)和分度值(每个小格所代表的刻度值)。
(2)使用时,量筒放在水平桌面上,量筒内的液面大多是凹液面,比如水、煤油等的液面。读数时,视线应与量筒内凹液面的底部保持相平。如果是凸液面,比如水银,读数时应与凸液面的顶部相平。
2、量筒读数时,仰视会导致读数偏小,而俯视则会导致读数偏大。
3、量筒选取原则:
(1)量筒的量程要大于或等于所要量取的液体体积。
(2)选择的量筒的量程应尽可能接近所要量取的液体体积。
(3)选择分度值最小的量筒。
4、量筒读数正确方法
(1)量筒水平放置,视线与筒内液体最低凹液面处保持水平,再读出所取液体的体积。即:眼睛、刻度线、凹液面的最低处,三点保持在同一水平线上。
(2)读数=格数×分度值。
▉考点02 固体密度的测量实验
1、用天平测量固体的质量m。
2、在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1。
3、用细线拴住固体,轻放浸没在水中,读出固体与水的总体积V2。
4、计算固体的密度:。
注意:测固体体积的方法
(1)对形状规则的固体,可用刻度尺测出有关数据,然后根据公式算出体积。
(2)对形状不规则的固体,可采用“排水法”来测它的体积。
▉考点03 液体密度的测量实验
1、将适量的液体倒入烧杯中,用天平称出烧杯与液体的总质量m1。
2、将烧杯中的部分液体倒入量筒中,读出量筒中液体的体积V。
3、用天平称出烧杯与剩余液体的总质量m2。
4、计算液体的密度:。
5、解题方法点拨
(1)在没有量筒,液体体积无法直接测量时,往往需要借助于等体积的水,水的密度是已知的,在体积相等时,两种物质的质量之比等于它们的密度之比。
(2)在没有天平,液体质量无法直接测量时,往往需要利用浮力知识间接测量。
(3)测量液体的质量时,是用液体和容器的总质量减去剩余液体和容器的总质量,就是倒入量筒液体的质量。
(4)若先用量筒测出液体的体积,再将液体倒入烧杯测出质量,这种做法会因量筒壁粘液体,而使测出的质量偏小,算出的液体密度偏小。
▉考点04 密度的应用与物质鉴别
1、
鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质密度一般不同,可根据密度公式测出体积及质量求出密度鉴别物质。
2、求质量:由于条件限制,有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρV算出它的质量。
3、求体积:由于条件限制,有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式算出它的体积。
▉考点05 空心、混合物质的密度计算
1、判断球是空心还是实心有密度比较法、质量比较法、体积比较法三种。
2、空、实心的判断:通过对物体的密度、质量、体积的比较,可判断物体时空心的还是实心的,即当ρ物=ρ为实心,ρ物<ρ为空心;m物=m为实心,m物<m为空心;V物=V为实心,V物>V为空心。
1. 体积的单位及其换算(共3小题)
1.按要求填空。
(1)300mL= dm3。
(2)1.8×103kg= t;
(3)ρ铝=2.7kg/dm3= g/cm3。
2.填入合适的单位及单位换算。
(1)一个鸡蛋50 ;
(2)一枚大头针80 ;
(3)氧气密度是1.43 ;
(4)2.7t= kg;
(5)3.5mg= kg;
(6)2L= m3。
3.2021,中国牛!嫦娥五号返回器成功携带月球土壤样品,质量为1731 ,我国成为第三个携带月球样品返回地球的国家;我国将全面推进新冠疫苗全民免费接种,如图所示是宜春接种使用的新型冠状病毒灭活疫苗,每剂体积0.5 (均选填合适的单位符号)。
二.体积的估测(共3小题)
4.下列估测,接近实际的是( )
A.中学生正常体重约为50g
B.人的体积约为2m3
C.橡皮从课桌自由掉在地上用时约2s
D.教室楼层高度约为3.5m
5.填上恰当的单位或数字:中学生的体积约50 ;海水的密度约1.02 ,用手托起一个鸡蛋的力约为 N。
6.在通常情况下,
(1)氧气的密度是1.43 ;
(2)中学生的体积接近50 ;
(3)玻璃的密度是2.5 ;
(4)一间教室的空气质量约为200 。(在数值后面填上合适的单位)
三.量筒读数时仰视与俯视的错误影响(共3小题)
7.关于托盘天平和量筒的使用,下列说法正确的是( )
A.称量食盐质量时,发现砝码磨损,则测量结果偏大
B.称量小石块质量时,发现指针向右偏,应向右移动游码
C.称量小铁块质量时,发现指针向左偏,应向右调节平衡螺母
D.用量筒量取30mL水时,俯视读数,则测量结果偏小
8.用量筒量取溶液,视线与量筒内液体的凹液面最低处保持水平,读数为35毫升;倒出部分液体后,仰视凹液面的最低处,读数为12毫升。则该学生实际倒出的溶液体积( )
A.小于23毫升 B.大于23毫升
C.等于23毫升 D.无法确定
9.请完成下列填空。
(1)如图﹣1所示的量筒的分度值是 mL,测量时如果读数方法如图所示,则读出的液体体积与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)用调好的天平测量物体的质量时,操作如图﹣2所示,出现的错误是 、 。
四.量筒的使用方法(共3小题)
10.为响应国家的环保号召,小联在买奶茶时携带如图所示的杯子进行灌装。他需要测量这个不规则杯子的容积,来判断是否能装得下奶茶,下列方法中,他选用哪种方法测得的结果最为准确( )
A.将杯子浸没在盛满水的脸盆中,用量筒收集溢出的水,水的体积就是杯子的容积
B.用刻度尺测量杯子的长、宽、高,利用公式,计算杯子的容积
C.将杯子灌满水后,再将水倒入烧杯中,估算水的体积就是杯子的容积
D.原量筒中的水为V1,将水倒满杯子,剩余水为V2,V1﹣V2即为杯子的容积
11.物理学科是一门以实验为基础的自然科学。喜欢拍照的老师收集了部分学生实验操作时的照片,其中操作正确的是( )
A.
B.
C.
D.
12.甲、乙、丙三位同学在用量筒测液体体积时,读数情况如图所示,其中 同学读数方法正确,量筒中液体体积为 mL。
五.量筒的选择(共3小题)
13.实验室里有下列四种量筒,分别标有量程和分度值,要较精确地一次量取200mL酒精,则应选用的量筒是( )
A.500mL,10mL B.100mL,1mL
C.250mL,5mL D.250mL,2mL
14.实验室有下列四种量筒,分别标有最大量度范围和分度值,要一次较准确地量出100g、密度为0.8×103kg/m3的酒精,则应选用的量筒是( )
A.500mL,2mL B.100mL,1mL C.250mL,1mL D.50mL,1mL
15.要想一次尽可能准确地量出100g密度为0.8×103kg/m3的酒精,应使用下列量筒中的(前为量程,后为分度值)( )
A.50mL,5mL B.100mL,2mL
C.250mL,10mL D.500mL,5mL
六.量筒的读数(共3小题)
16.三位同学在用量筒测量液体体积时,读数情况如图所示,其中 同学读数正确,量筒中液体的体积为 cm3。
17.(1)量筒是测量 的仪器,它的刻度单位是 ;
(2)小明为了测定不规则小石块的体积,先在两桶中装入适量的水,这水的体积是 mL,然后将小石块放入量筒的水中,如图所示。则小石块的体积是 mL。
18.因矿石较大,放不进量筒,因此小芳利用一只烧杯,按如图所示方法来测量矿石的体积。步骤C中量筒剩余水的体积是 mL,矿石的体积是 cm3.小芳的测量方法测得矿石的体积与它的真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样大”),原因是 。
七.排水法测量固体体积(共3小题)
19.测固体密度时,如果固体体积较大放不进细窄的量筒,我们常采用“补水”的方法来进行体积测量,结合如下实验步骤中,请选出实验误差最小的方案表达式( )
A. B.
C. D.
20.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”)。
21.小惠同学想利用烧杯和量筒测量较大石块的体积。她的操作步骤如下:①往烧杯中加入适量的水,把石块浸没水中并在水面到达的位置做标记,然后取出石块; ②先往量筒中装入48mL的水,然后将量筒中的水缓慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒中剩余水的体积如图所示,则石块的体积为 dm3;采用这种方法测出石块的体积与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
八.适量的水的含义(共2小题)
22.用天平和量筒测石块的密度的实验中,应往量筒中倒入适量的水,“适量”的含义是指( )
A.水的体积不小于量筒的分度值
B.水的体积不大于量筒的最大测量值
C.水的体积能使小石块完全浸没并且水面不超过最大刻度
D.水的体积能使小石块完全浸没并且水不溢出量筒
23.用量筒和水测小石块体积时,先在量筒内注入适量的水。“适量”的标准是 。
九.测量液体的密度(共3小题)
24.为了测盐水的密度,某实验小组制定如下的实验计划:①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量;②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中;③测出烧杯和剩余盐水的质量;④测出量筒中盐水的体积;⑤测出空烧杯的质量;⑥根据实验数据计算盐水的密度。以上实验步骤安排最合理的是( )
A.⑤①②③④⑥ B.⑤①②④③⑥ C.①②④③⑥ D.①②⑤④⑥
25.用天平和量筒测量某种食用油的密度时,以下步骤中不必要且不合理的是( )
A.用天平测出空烧杯的质量
B.将烧杯中的油倒入量筒中,测出倒入量筒中油的体积
C.取适量的油倒入烧杯中,用天平测出杯和油的总质量
D.用天平测出烧杯和剩余油的总质量
26.小明了解到浓度为75%的酒精具有消毒作用,他还查阅资料了解到该浓度的酒精密度为0.87g/cm3。他尝试用密度为0.8g/cm3的纯酒精配制该浓度的酒精。为了检验配制的酒精是否合格,小明设计了如下实验步骤:
①用天平测出空烧杯的质量m1;
②往烧杯中倒入适量酒精,测出烧杯和酒精的总质量m2;
③将烧杯中的酒精倒入量筒中,测出酒精的体积V;
④利用计算得出酒精的密度。
(1)小组成员认为该方案会使测量结果 (选填“偏大”或“偏小”),原因是 。
(2)于是小组成员将上述方案中的步骤重新调整,并进行了如下操作:
①将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线上,调节平衡螺母使天平平衡;
②往烧杯中倒入适量酒精,测出烧杯和酒精的总质量为 g(如图甲所示);
③将烧杯中的部分酒精倒入量筒中,读出酒精的体积为 cm3(如图乙所示);
④测出烧杯和剩余酒精的质量为73g;
⑤计算出酒精的密度为 g/cm3。
(3)为使浓度达到75%,需要继续向配置的酒精溶液中加适量 (选填“酒精”或“水”)。
十.测量固体的密度(共3小题)
27.小西和同学们用天平、量筒和足量的水等实验器材测量小石块的密度。当天平平衡时所用砝码及游码位置如图甲所示,并用如图乙所示的方法测量小石块体积。下列说法正确的是( )
A.小石块的质量为29.4g
B.图乙中a是正确的读数方法
C.小石块的密度是2.92g/cm3
D.若小石块磕掉了一部分,它的密度会变小
28.某实验兴趣小组在“测量冰的密度时”,对测量方法进行了创新,他们用注射器抽取了27mL的纯净水,再放进冰箱速冻,等水完全结冰后,从冰箱中取出注射器,冰刚好充满注射器如图所示,则水结冰后的体积为 cm3.则所测得冰的密度为 kg/m3.(ρ水=1.0×103kg/m3)
29.创新科研团队成功研制出新型合金材料。学校物理研究小组获得一小块此材料,设计以下探究方案测量其密度。
(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端的 处,发现指针左右摆动范围如图甲所示,接下来的操作是向 (选填“左”或“右”)旋转平衡螺母,使横梁水平平衡;
(2)如图乙,用天平称得合金材料的质量是 g;
(3)小兰设计了以下方案测量合金块的体积:
①如图丙,在水平放置的电子秤上放一装有适量水的容器,记下此时电子秤的示数;
②如图丁,将合金块轻放入水中,待水位稳定后做好标记,记下电子秤的示数;
③如图戊,取出合金块,在容器内注入水,直到水位达到标记处,记下此时电子秤的示数,则合金块的体积是 cm3。
④算出合金块的密度是 kg/m3,若取出合金块时带水,那么测出的合金块密度 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)测量完合金的密度,小兰还想顺便测量桌上的酸奶密度。
①他用量筒测量酸奶体积时,发现酸奶比较粘稠容易粘在筒壁上,对测量影响较大,于是他找到了如图的针筒,并用电子秤称出空针筒的质量m1,用针筒抽取V1的酸奶,用电子秤称出针筒和酸奶的总质量m2,从而得出酸奶的密度;
②同组的小青同学在实验中发现一个“问题”,针筒刻度线前的尖端还是有一“空隙”也注满了酸奶,这会导致测得的酸奶密度比实际值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
③于是,他们想出了一种修正方法:将此时抽满酸奶的针筒中的一部分酸奶返回烧杯,然后测量出针筒和剩余酸奶的总质量m3,记下此时针筒示数V2,则酸奶密度表达式为: (用题中已知物理量m1、m2、m3、V1及V2表示)。
十一.有量筒、有天平(缺砝码)测密度(共2小题)
30.小卢有一个天平,但不见了砝码,她还找到两只外观相同的烧杯、量筒,她想利用些器材和水(已知ρ水=1.0g/cm3),测量一种未知液体的密度。
(1)在已经调好平衡的天平托盘上,放上两个空烧杯,这时天平如图甲示,为了实验的顺利进行,有以下方案可以调节天平至水平平衡,小卢有以下方案,可行的方案是 (填序号,可多选)
A.把平衡螺母向右移
B.把游码向右移
C.在左盘增加适当的沙子(不放进烧杯)
D.把左右两个烧杯交换位置
(2)重新把放有烧杯的天平调到水平平衡之后,在最简中倒入适量的水。如图乙左图,把水倒一部分到天平的左盘内的烧杯,剩余的水如图乙右图;用另一干燥的量筒装入液体如图丙左图,把该液体倒入右边的烧杯中,直到 。
(3)由图中的数据信息,测出该未知液体的密度为 g/cm3。
31.一次实验课上,老师提供给同学们下列器材:一架已调节好的天平(无砝码)、两只完全相同的烧杯、一只量筒、水、滴管等,要求用上述器材来测定一个合金块的密度,小明同学设计好实验方案后,进行了如下操作:
①将两只空烧杯分别放在调好的天平的左右两盘内,把合金块放入左盘烧杯中;
②向右盘烧杯中缓缓倒水,再用滴管调节,直至天平平衡;
③向烧杯内水倒入空量筒中,测出水的体积(如图中a图所示);
④用细线拴好合金块,将其放入图a的量筒内,测出水和合金块的总体积(如图中b图所示),则:
(1)合金块的密度= g/cm3。
(2)在读数无误的情况下,小明测出的合金块密度值与真实值相比 (填“偏大”或“偏小”),产生这一误差的主要原因是 。
十二.有天平、无量筒测密度(共3小题)
32.如图,实验室需要测量一矿石的密度,按从图A到图D的顺序进行实验,这样操作测得的密度值比真实值( )
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.无法确定
33.以下是测定菜油密度的实验步骤:(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m;(2)在矿泉水瓶中装满水,用天平测出总质量m1;(3)在矿泉水瓶中装满菜油,用天平测出总质量m2;(4)将菜油全部倒入量筒中,用量筒测出矿泉水瓶里所盛菜油的体积V1;(5)将菜油倒入量筒中,测出剩余菜油和瓶的总质量m3;(6)读出量筒中所盛菜油的体积V2;(7)计算菜籽油的密度。有三个实验小组分别选用其中部分实验步骤测量出菜油的密度,并写出表达式:
①ρρ水②ρ③ρ,你认为较合理的表达式有:(ρ水为已知)( )
A.①②③ B.①③ C.②③ D.①②
34.小华想测量一种红葡萄酒的密度,但家里没有量筒,只有量程为200g的天平、砝码、小空瓶、水。他按照自己设计的实验方案进行了测量。
m1/g
m2/g
m3/g
12
36
(1)在调节天平平衡时,小华将天平放在 上,将游码移到标尺左端 ,发现天平的指针不在分度盘中央,如图甲所示,他应该将 向 调。使指针指在分度盘中央。
(2)小华调整好天平后,利用天平测了3次质量,具体步骤如下:
①天平测量小空瓶的质量m1,并记录在数据表格中。
②用天平测量小瓶装满水的总质量m2,并记录在数据表格中。
②用天平测量小瓶装满红葡萄酒的总质量m3,如图乙,将数据填入表格。
根据小华测量的数据,计算出红葡萄酒的体积为 cm3、密度是 g/cm3
(3)小李在认真观察了红葡萄酒的商品说明后,发现酒瓶上写有750mL的字样,觉得小华的测量方式太过繁琐,他决定直接将一整瓶葡萄酒放在天平上测出其总质量m总,然后将酒全部倒出,再用天平测出空瓶质量m空,最后用,就是红葡萄酒的密度。你认为小李的方法 (选填“可行”或“不可行”),理由是: 。
十三.有量筒、无天平测密度(共1小题)
35.科技小组举办了以“土豆”为主题的活动,活动内容是测量土豆的密度。在测量土豆密度时,由于没有天平,只有量筒,且整个土豆无法放入量筒中,小明用如下方法测出土豆的密度。
(1)在烧杯中装入适量的水,让小盘漂浮在水面上。
(2)如图甲所示,将土豆切下一块,放入盘中使其漂浮,在烧杯液面处记下标记。
(3)将盘中的土豆取出,用盛有50mL水的量筒向 (选填下面的选项)中加水至标记处,量筒中剩余水的体积为28mL。
A.小盘
B.烧杯
C.小盘或烧杯
(4)将取出的土豆放入量筒中,如图乙所示,土豆的体积为 cm3,则土豆密度为 g/cm3。
(5)实验完成后,小明发现在加水的过程中,不小心将小盘弄沉底了,则他测出的土豆密度 土豆的真实密度。
十四.利用测力计测密度(共3小题)
36.如图所示,小刚将金属块挂在弹簧测力计的下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时,弹簧测力计的示数分别如图甲、乙所示,由此可知金属块的密度是 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
37.如图所示,为测量某种液体的密度,小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作:
a.将小石块浸没在待测液体中,记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1;
b.读出量筒中待测液体的体积V2;
c.将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下,记下测力计示数F1;
(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在 ;
(2)为了较准确地测量液体的密度,合理的操作顺序应为 (填对应字母代号);
(3)小石块浸没在待测液体中时,排开液体的重为G= (用直接测得的量表示,下同);
(4)待测液体的密度可表示为ρ液= ;
(5)小华还算出了小石块的密度,其表达式为ρ石= 。
38.小华利用烧杯、天平、细绳、水,测量一块形状不规则小石块的密度。请将他的步骤补充完整并完成相关问题:
(1)把托盘天平放在水平台上,将标尺上的游码移到标尺左端零刻度线处,再调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)用天平测量小石块的质量,天平再次平衡时,砝码和标尺上的游码如图1甲,则小石块的质量m= g。
(3)如图1乙所示:
方案一:步骤A:往烧杯中加入适量的水,把小石块缓慢浸没在水中,在水面到达位置做上标记,然后测得烧杯、小石块和水的总质量m1=164g。
步骤B:取出水中的小石块,再向烧杯中缓慢加水,直到标记处如图C,然后测得烧杯和水的总质量m2=142g。根据数据m、m1和m2,算得小石块密度是 g/cm3。
方案二:步骤A:往烧杯中加入适量的水,把小石块缓慢浸没在水中,在水面到达的位置做上标记。
步骤B:取出水中的小石块,取一只量筒,在量筒中装入水的体积V1=150m1,将量筒中的水缓慢倒入烧杯,直到标记处,如图C,读出量筒中剩余水的体积为V2=129mL。根据数据m,V1和V2,算得小石块密度是 g/cm3;
不计细绳的影响,上述两种计算方案中,误差相差较小的方案是 (方案一/方案二),原因是: 。
(4)学习了弹簧测力计后,小华又设计的一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验装置图(图2),该实验的主要步骤和实验记录如下:
①如图(a)将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下,将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下,向溢水杯中加入一定量的水,使水满过溢水口流入空杯中;
②当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G1=2.0N和G2=0.4N;
③如图(b)将小金属块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中,此时溢出的水全部流入另一杯中,当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G3=4.4N和G4=1.2N;
根据以上数据,可知小金属块的体积是 cm3,小金属块的密度是 kg/m3。
十五.设计实验测量密度(共3小题)
39.雪在外力挤压下可形成冰,表明雪的密度 冰的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。小华利用冰的密度(ρ冰),使用如下方法来估测积雪的密度:利用平整地面上的积雪,脚向下用力踩在雪上,将雪踏实成冰并形成一个下凹的脚印,然后测量脚印的深度h和积雪原来的厚度H,就可以估测出积雪的密度,并写出雪的密度的表达式: (用已知物理量符号表示)。若实验时雪没有踩踏实,则所测雪的密度将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
40.“一滴独流醋,十里运河香”。薛悟理同学活动课上想测量天津独流醋的密度,老师提供如下器材:一把刻度尺、一个正方体木块(表面经处理后不吸水),两个烧杯,一块抹布,足量的水(已知水的密度为ρ水)。请你利用上述器材帮助他设计一个实验方案,测出醋的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出醋密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
41.小明想测量一只玉手镯的密度,实验室提供以下器材:除了一只玉手镯,还有一台电子秤、一只量筒及一只烧杯(如图所示),足量轻细线和水。
请你从以上所给器材中选用合适的器材,按照要求完成测量玉手镯密度的实验:写出测量玉手镯密度的实验步骤,并推导出玉手镯密度的表达式。(已知水的密度为ρ0)
表达式ρ= 。
十六.密度与温度的关系(共2小题)
42.在发生火灾时,为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应贴近地面爬行,这主要原因是有毒气体( )
A.受热膨胀,密度变大,飘于室内上方
B.受热膨胀,密度变大,飘于室内下方
C.受热膨胀,密度变小,飘于室内上方
D.受热膨胀,密度变小,飘于室内下方
43.进入夏季,省发改委对江苏省汽油价格进行了微小调整,和大多数物质一样,汽油也有热胀冷缩的性质,随着气温的上升,汽油密度会 (填“变大”或“变小”),受此因素影响,在每吨汽油价格不变的情况下,每升汽油的价格应 (填“上调”或“下调”)。
十七.水的反常膨胀(共3小题)
44.如图甲所示为水的密度在0~10℃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,水的密度最小
B.在0~4℃,水具有热胀冷缩的性质
C.乙图中从上至下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全部结冰,水中生物将很难越冬
45.给自行车车胎打气时,车胎内气体质量 ,密度 (填“变大”“变小”或“不变”)。我国北方的冬天,若水管保护不好,往往会发生水结冰而冻裂水管的现象,原因是冰的密度比水的密度 ,水结冰后体积会增大;房间的暖气一般都安装在窗户下面,是依据气体的密度随温度的升高而变 (均选填“大”或“小”)。
46.古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石:冬季,在白天给石头打一个洞,再往洞里灌满水并封实,待晚上降温,水结冰后石头就裂开了。这是因为水结冰后质量 (变大/变小/不变,下同),体积 而使石头裂开。
十八.物质的鉴别(共4小题)
47.如图所示是今年三星堆遗址考古中发掘的黄金面具残片,其质量大约是280g,根据残片体积推测完整面具的质量会超过500g。能这样推测主要是依据完整面具和残片有相同的( )
A.颜色 B.体积 C.密度 D.质量
48.我国首款国际水准的大型客机C919在上海浦东机场首飞的成功,标志着我国航空事业的重大突破。它的机身和机翼采用极轻的碳纤维材料,主要是利用了这种材料的一种特性,即具有较小的( )
A.质量 B.弹性 C.密度 D.体积
49.用密度为2.7×103kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体。要求它们的边长分别是0.1m、0.2m和0.3m,制成后让质量检查员称出它们的质量,分别是3kg、21.6kg和54kg,质量检查员指出,有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则这三个正方体( )
A.甲为废品,乙为合格品,丙为次品
B.甲为合格品,乙为废品,丙为次品
C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
D.甲为废品,乙为次品,丙为合格品
50.2022年10月31日,在文昌航天发射场,中国空间站梦天实验舱在长征五号B运载火箭的托举下顺利升空,如图像火箭这样的高速航天器外壳要求轻巧、耐高温。航天器外壳材料应具有的特性是( )
A.密度大、熔点高 B.密度大、熔点低
C.密度小、熔点高 D.密度小、熔点低
十九.空心物质的密度计算(共3小题)
51.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
D.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
52.容积为1000cm3的容器中装满密度为1.1×103kg/m3的盐水,经过一段时间,由于水蒸发了500cm3,称得容器和剩余盐水的总质量m1=710g;小飞将一个铝球放入剩余盐水中,铝球浸没且有120g盐水溢出;待盐水溢完后擦干容器壁,称得容器、铝球和盐水的总质量m2=1400g。已知ρ铝=2.7×103kg/m3,则:
(1)蒸发了水的质量是多少?
(2)剩余的盐水的密度是多少?
(3)判断小飞的铝球是空心还是实心,若是空心,请求出空心部分的体积是多少?
53.随着科技发展,3D打印技术越来越普及,常用于制造模型。某中学科创小组选ABS塑料来打印2023年杭州亚运会吉祥物——“宸宸”,如图所示。已知体积为30cm3的ABS塑料的质量为33g。
(1)求这种材料的密度是多少g/cm3?
(2)若用该材料打印出来模型的体积为150cm3,质量是55g,请通过计算判断该模型是实心还是空心?若是空心的,空心部分的体积是多少cm3?
(3)若用铜来铸造尺寸、结构完全相同的“宸宸”,则铜“宸宸”的质量比塑料“宸宸”大多少g?
二十.空心与实心的判断(共2小题)
54.质量和体积都相等的三个金属球,分别由铝、铁、铜制成,已知ρ铝<ρ铁<ρ铜,下列对三个球分析正确的是( )
A.铁球一定是空心的
B.铝球一定不是空心的
C.铝球空心体积比铁球大
D.铁球空心体积比铜球大
55.学校物理兴趣小组的同学,为了判断一个铝球是否是实心的,他们对铝球进行了测量,测得铝球质量为27g,体积为30mL(ρ铝=2.7×103kg/m3)。
(1)该铝球是空心的还是实心的?
(2)若铝球是空心的,空心部分的体积是多少?
二十一.混合物质的密度计算(共3小题)
56.两个相同的带刻度的烧杯分别装有水和未知液体,用天平测出装有水的烧杯总质量为m1、装有未知液体的烧杯总质量为m2,并分别读出水和未知液体的体积(两种液体混合后液体体积不变),将总质量和体积的关系记录在同一个图像中,如图所示,下列说法正确的是( )
A.该液体密度为0.9g/cm3
B.烧杯的质量为40g
C.等体积的水和该液体均匀混合后,混合液体的平均密度为0.85g/cm3
D.等质量的水和该液体均匀混合后,混合液体的平均密度为0.76g/cm3
57.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。则混合液的密度ρ,则按要求配制后,剩下的那部分液体的质量为( )
A. B.
C. D.
58.查阅资料可知酒精度的含义是“表示酒中含酒精的体积百分比”,如酒精度“50%vol”的酒,表示100mL的酒中有酒精50mL。则酒精度“53%vol”的酒密度要比“50%vol”的酒 (选填“大”或“小”)。现有酒精度“60%vol”和酒精度“20%vol”的酒液若干,用酒精度“60%vol”和酒精度“20%vol”这两种酒液进行勾兑,获得了2000mL酒精度“52%vol”的酒液,则所用酒精度“60%vol”酒液的质量为 g。若勾兑后酒液的密度是0.91g/cm3,则该酒的度数为 度。(不考虑酒液混合后体积减少,酒液中的微量元素忽略不计,ρ水=1g/cm3,ρ酒=0.8g/cm3)
二十二.密度在生产、生活中的应用(共2小题)
59.刚制作好的鸡尾酒如图所示,不同颜色的酒层次分明却不混在一起,因为这些酒具有不同的( )
A.质量 B.温度 C.体积 D.密度
60.关于质量、密度,下列说法正确的是( )
A.一个150g的苹果被宇航员带上太空,质量减小
B.常说“铁比棉花重”,是因为铁的质量比棉花大
C.一罐氧气被用去一半后,质量减半,密度不变
D.由于水的反膨胀现象,水在4℃时体积最小,密度最大
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6.3
▉考点01 量筒的使用
1、量筒的使用方法
(1)使用前:首先认清量筒的量程(最大测量值)和分度值(每个小格所代表的刻度值)。
(2)使用时,量筒放在水平桌面上,量筒内的液面大多是凹液面,比如水、煤油等的液面。读数时,视线应与量筒内凹液面的底部保持相平。如果是凸液面,比如水银,读数时应与凸液面的顶部相平。
2、量筒读数时,仰视会导致读数偏小,而俯视则会导致读数偏大。
3、量筒选取原则:
(1)量筒的量程要大于或等于所要量取的液体体积。
(2)选择的量筒的量程应尽可能接近所要量取的液体体积。
(3)选择分度值最小的量筒。
4、量筒读数正确方法
(1)量筒水平放置,视线与筒内液体最低凹液面处保持水平,再读出所取液体的体积。即:眼睛、刻度线、凹液面的最低处,三点保持在同一水平线上。
(2)读数=格数×分度值。
▉考点02 固体密度的测量实验
1、用天平测量固体的质量m。
2、在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1。
3、用细线拴住固体,轻放浸没在水中,读出固体与水的总体积V2。
4、计算固体的密度:。
注意:测固体体积的方法
(1)对形状规则的固体,可用刻度尺测出有关数据,然后根据公式算出体积。
(2)对形状不规则的固体,可采用“排水法”来测它的体积。
▉考点03 液体密度的测量实验
1、将适量的液体倒入烧杯中,用天平称出烧杯与液体的总质量m1。
2、将烧杯中的部分液体倒入量筒中,读出量筒中液体的体积V。
3、用天平称出烧杯与剩余液体的总质量m2。
4、计算液体的密度:。
5、解题方法点拨
(1)在没有量筒,液体体积无法直接测量时,往往需要借助于等体积的水,水的密度是已知的,在体积相等时,两种物质的质量之比等于它们的密度之比。
(2)在没有天平,液体质量无法直接测量时,往往需要利用浮力知识间接测量。
(3)测量液体的质量时,是用液体和容器的总质量减去剩余液体和容器的总质量,就是倒入量筒液体的质量。
(4)若先用量筒测出液体的体积,再将液体倒入烧杯测出质量,这种做法会因量筒壁粘液体,而使测出的质量偏小,算出的液体密度偏小。
▉考点04 密度的应用与物质鉴别
1、
鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质密度一般不同,可根据密度公式测出体积及质量求出密度鉴别物质。
2、求质量:由于条件限制,有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρV算出它的质量。
3、求体积:由于条件限制,有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式算出它的体积。
▉考点05 空心、混合物质的密度计算
1、判断球是空心还是实心有密度比较法、质量比较法、体积比较法三种。
2、空、实心的判断:通过对物体的密度、质量、体积的比较,可判断物体时空心的还是实心的,即当ρ物=ρ为实心,ρ物<ρ为空心;m物=m为实心,m物<m为空心;V物=V为实心,V物>V为空心。
1. 体积的单位及其换算(共3小题)
1.按要求填空。
(1)300mL= 0.3 dm3。
(2)1.8×103kg= 1.8 t;
(3)ρ铝=2.7kg/dm3= 2.7 g/cm3。
【答案】(1)0.3;(2)1.8;(3)2.7。
【解答】解:(1)300mL=300×10﹣3dm3=0.3dm3;
(2)1.8×103kg=1.8×103×10﹣3t=1.8t;
(3)ρ铝=2.7kg/dm32.7g/cm3。
故答案为:(1)0.3;(2)1.8;(3)2.7。
2.填入合适的单位及单位换算。
(1)一个鸡蛋50 g ;
(2)一枚大头针80 mg ;
(3)氧气密度是1.43 kg/m3 ;
(4)2.7t= 2.7×103 kg;
(5)3.5mg= 3.5×10﹣6 kg;
(6)2L= 2×10﹣3 m3。
【答案】(1)g;(2)mg;(3)kg/m3;(4)2.7×103;(5)3.5×10﹣6;(6)2×10﹣3。
【解答】解:(1)一个鸡蛋50g;
(2)一枚大头针80mg;
(3)氧气密度是1.43kg/m3;
(4)2.7t=2.7×103kg;
(5)3.5mg=3.5×10﹣6kg;
(6)2L=2×10﹣3m3。
故答案为:(1)g;(2)mg;(3)kg/m3;(4)2.7×103;(5)3.5×10﹣6;(6)2×10﹣3。
3.2021,中国牛!嫦娥五号返回器成功携带月球土壤样品,质量为1731 g ,我国成为第三个携带月球样品返回地球的国家;我国将全面推进新冠疫苗全民免费接种,如图所示是宜春接种使用的新型冠状病毒灭活疫苗,每剂体积0.5 mL (均选填合适的单位符号)。
【答案】g;mL
【解答】解:嫦娥五号返回器携带月球土壤样品质量为1731g;
新型冠状病毒灭活疫苗每剂体积0.5mL。
故答案为:g;mL;
二.体积的估测(共3小题)
4.下列估测,接近实际的是( )
A.中学生正常体重约为50g
B.人的体积约为2m3
C.橡皮从课桌自由掉在地上用时约2s
D.教室楼层高度约为3.5m
【答案】D
【解答】解:A.成年人的体重约为60kg,因此中学生正常体重约为50kg,故A不接近实际;
B.人的体重约为60kg,人的密度与水接近,所以人的体积约为
,故B不接近实际;
C.橡皮从课桌自由掉在地上用时约0.2s,故C不接近实际;
D.人的身高约为1.7m,一层楼高大约是两个人的身高,因此教室楼层高度约为3.5m,故D接近实际。
故选:D。
5.填上恰当的单位或数字:中学生的体积约50 dm3 ;海水的密度约1.02 g/cm3 ,用手托起一个鸡蛋的力约为 0.5 N。
【答案】dm3;g/cm3;0.5
【解答】解:
(1)中学生的质量在50kg左右,水的密度是1.0×103kg/m3,人体密度与水的密度差不多,为1.0×103kg/m3.中学生的体积大约为V0.05m3=50dm3;
(2)海水的密度稍大于水的密度,为1.02×103kg/m3=1.02g/cm3;
(3)1个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,受到的重力大约为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N左右,手托起一个鸡蛋的力约为0.5N。
故答案为:dm3;g/cm3;0.5。
6.在通常情况下,
(1)氧气的密度是1.43 kg/m3 ;
(2)中学生的体积接近50 dm3 ;
(3)玻璃的密度是2.5 g/cm3 ;
(4)一间教室的空气质量约为200 kg 。(在数值后面填上合适的单位)
【答案】(1)kg/m3;(2)dm3;(3)g/cm3;(4)kg。
【解答】解:(1)氧气的分子排列非常稀疏,每m3中含有的氧气质量在1kg多一点,故填1.43kg/m3符合实际。
(2)中学生的质量约为50kg,人体密度近似于水的密度,故中学生的体积接近
(3)玻璃是固体,分子排列密集,放在水中会下沉,密度大于水,故填2.5g/cm3符合实际。
(4)空气的密度为1.29kg/m3,一间教室的体积约为150m3,故质量为
m=ρV=1.29kg/m3×150m3=193.5kg
故填200kg符合题意。
故答案为:(1)kg/m3;(2)dm3;(3)g/cm3;(4)kg。
三.量筒读数时仰视与俯视的错误影响(共3小题)
7.关于托盘天平和量筒的使用,下列说法正确的是( )
A.称量食盐质量时,发现砝码磨损,则测量结果偏大
B.称量小石块质量时,发现指针向右偏,应向右移动游码
C.称量小铁块质量时,发现指针向左偏,应向右调节平衡螺母
D.用量筒量取30mL水时,俯视读数,则测量结果偏小
【答案】A
【解答】解:A.称量食盐质量时,发现砝码磨损,则测量结果扁大,故A正确;
B.称量小石块质量时,发现指针向右偏,应向左移动游码,故B错误;
C.称量小铁块质量时,发现指针向左偏,应向右调节游码,不能移动平衡螺母,故C错误;
D.用量筒量取30mL水时,俯视读数,则测量结果偏大,故D错误。
故选:A。
8.用量筒量取溶液,视线与量筒内液体的凹液面最低处保持水平,读数为35毫升;倒出部分液体后,仰视凹液面的最低处,读数为12毫升。则该学生实际倒出的溶液体积( )
A.小于23毫升 B.大于23毫升
C.等于23毫升 D.无法确定
【答案】A
【解答】解:用量筒量取液体,视线与量筒内液体的凹液面最低处保持水平,读数为35mL;倒出部分液体后,仰视凹液面的最低处,读数为12mL,这样使读数偏小,故则该学生实际倒出的溶液体积小于二者的差值,故A正确,BCD错误。
故选:A。
9.请完成下列填空。
(1)如图﹣1所示的量筒的分度值是 2 mL,测量时如果读数方法如图所示,则读出的液体体积与真实值相比 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)用调好的天平测量物体的质量时,操作如图﹣2所示,出现的错误是 物体和砝码的位置放反了 、 用手直接拿砝码 。
【答案】(1)2;偏大;(2)物体和砝码的位置放反了;用手直接拿砝码。
【解答】解:(1)由图甲可知,量筒的每一个大格代表10mL,每一个大格之间分成5个小格,每一个小格代表2mL,所以分度值是2mL;
正确读数时视线和凹面的底部相平,俯视时读数偏大;
(2)由图乙可知,小强在操作中存在的错误是:①物体和砝码放反了托盘,物体的质量不等于砝码的质量加游码对应的刻度值之和;②用手拿砝码,会腐蚀砝码,影响以后测量的准确性。
故答案为:(1)2;偏大;(2)物体和砝码的位置放反了;用手直接拿砝码。
四.量筒的使用方法(共3小题)
10.为响应国家的环保号召,小联在买奶茶时携带如图所示的杯子进行灌装。他需要测量这个不规则杯子的容积,来判断是否能装得下奶茶,下列方法中,他选用哪种方法测得的结果最为准确( )
A.将杯子浸没在盛满水的脸盆中,用量筒收集溢出的水,水的体积就是杯子的容积
B.用刻度尺测量杯子的长、宽、高,利用公式,计算杯子的容积
C.将杯子灌满水后,再将水倒入烧杯中,估算水的体积就是杯子的容积
D.原量筒中的水为V1,将水倒满杯子,剩余水为V2,V1﹣V2即为杯子的容积
【答案】D
【解答】解:A、将杯子浸没在盛满水的脸盆中,用量筒收集溢出的水,水的体积等于杯子材料的体积,不等于杯子的容积,故A不符合题意;
B、杯子不规则,用刻度尺测量杯子的长、宽、高,利用公式,计算杯子的容积误差较大,故B不符合题意;
C、将杯子灌满水后,再将水倒入烧杯中,杯壁挂水,估算出水的体积小于杯子的容积,故C不符合题意;
D、原量筒中的水为V1,将水倒满杯子,剩余水为V2,V1﹣V2即为杯子的容积,此方法测得的结果最为准确,故D符合题意。
故选:D。
11.物理学科是一门以实验为基础的自然科学。喜欢拍照的老师收集了部分学生实验操作时的照片,其中操作正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解答】解:A.图中温度计的玻璃泡接触到了容器的底部,故A错误;
B.用刻度尺测量物体长度时,从刻度尺左端的零刻度线开始量起,故B错误;
C.用托盘天平称量物体质量前,发现横梁不平衡时,应将游码归零,然后调节平衡螺母,故C错误;
D.量筒读数时,视线应与凹液面的最低处或者凸液面的最高处相平,故D正确;
故选:D。
12.甲、乙、丙三位同学在用量筒测液体体积时,读数情况如图所示,其中 乙 同学读数方法正确,量筒中液体体积为 60 mL。
【答案】乙;60
【解答】解:甲、乙、丙只有乙同学视线和液柱的凹形底面相平,是正确的;
由图知,量筒的分度值是1mL,液面在60mL处,则液体的体积是60mL。
故答案为:乙;60。
五.量筒的选择(共3小题)
13.实验室里有下列四种量筒,分别标有量程和分度值,要较精确地一次量取200mL酒精,则应选用的量筒是( )
A.500mL,10mL B.100mL,1mL
C.250mL,5mL D.250mL,2mL
【答案】D
【解答】解:B、因为要一次量取200mL酒精,B选项中量程不够,故B不符合题意;
ACD、量程为500mL和250mL的量筒都可以使用,考虑到要尽可能精确地量取,量筒的分度值越小越精确,分度值为10mL和5mL的量筒,精确不高,因此要选用量程为250mL、分度值为2mL的量筒,故AC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
14.实验室有下列四种量筒,分别标有最大量度范围和分度值,要一次较准确地量出100g、密度为0.8×103kg/m3的酒精,则应选用的量筒是( )
A.500mL,2mL B.100mL,1mL C.250mL,1mL D.50mL,1mL
【答案】C
【解答】解:
酒精的质量m=100g,密度ρ=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3,
由ρ得100g酒精的体积:
V125cm3=125mL,
用量筒量取125mL酒精的质量就是100g,因为要一次量取酒精,因此答案B、D不符合要求。
量程为500mL和250mL的量筒都可以使用,考虑到要尽可能精确的量取,量筒的分度值越小越精确,因此要选用量程为250mL、分度值为1mL的量筒较合适。
故选:C。
15.要想一次尽可能准确地量出100g密度为0.8×103kg/m3的酒精,应使用下列量筒中的(前为量程,后为分度值)( )
A.50mL,5mL B.100mL,2mL
C.250mL,10mL D.500mL,5mL
【答案】D
【解答】解:ρ=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3;根据密度公式计算100g酒精的体积:V125cm3=125ml;
A和B中量筒的量程小于125ml;A、B不符合题意;
C和D中量筒量程都大于125ml;但是D中量筒的分度值小,准确度高;故D符合题意;C不符合题意;
故选:D。
六.量筒的读数(共3小题)
16.三位同学在用量筒测量液体体积时,读数情况如图所示,其中 乙 同学读数正确,量筒中液体的体积为 20 cm3。
【答案】乙;20
【解答】解:量筒读数时要平视液面来读数,此量筒内液体的体积为20ml=20cm3。
故答案为:乙、20。
17.(1)量筒是测量 液体体积 的仪器,它的刻度单位是 mL ;
(2)小明为了测定不规则小石块的体积,先在两桶中装入适量的水,这水的体积是 20 mL,然后将小石块放入量筒的水中,如图所示。则小石块的体积是 20 mL。
【答案】液体体积;mL;20;20
【解答】解:
(1)量筒是测量液体体积的仪器,由图知,在量筒上标有“mL”,所以它的刻度单位是mL;
(2)在量筒上,10mL之间有5个小格,一个小格代表2mL,即量筒的分度值为2mL,水的体积为20mL,放入石块后的总体积为40mL,所以石块的体积为40mL﹣20ml=20mL。
故答案为:
(1)液体体积;mL;(2)20;20。
18.因矿石较大,放不进量筒,因此小芳利用一只烧杯,按如图所示方法来测量矿石的体积。步骤C中量筒剩余水的体积是 130 mL,矿石的体积是 70 cm3.小芳的测量方法测得矿石的体积与它的真实值相比 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“一样大”),原因是 矿石取出时带出了一部分水 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由图可知,量筒每100mL分10个小格,每小格10mL,即分度值是10mL;
C图中,量筒中水面与“130”对齐,所以剩余水的体积是130mL;
B图中,量筒中水的体积是200mL,说明向烧杯中倒出水的体积V水=200mL﹣130mL=70mL,
所以矿石的体积是V=V水=70mL=70cm3;
由于将矿石从烧杯中拿出时,矿石上会沾有水,导致向烧杯中倒出水的体积偏大,所以测得矿石的体积偏大。
故答案为:130;70;偏大;矿石取出时带出了一部分水。
七.排水法测量固体体积(共3小题)
19.测固体密度时,如果固体体积较大放不进细窄的量筒,我们常采用“补水”的方法来进行体积测量,结合如下实验步骤中,请选出实验误差最小的方案表达式( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:采用“补水”法测量体积较大固体密度时,实验误差最小的方案如下:
①用天平测出石块的质量m;
②用天平测出烧杯和水总质量m1;
③放入石块做出标记;
④取出石块,补水到原标记位,测出此时总质量m4;
则:石块的体积V,石块的密度为:ρ。
此方案中,通过先测石块质量,再放放做标记,取走石块带走的水,最后通过补水测质量的方式,能较为准确地得出石块的质量和体积,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
20.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? 不能 (选填“能”或“不能”),原因 银币体积太小,未达到量筒分度值 。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 偏大 (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。
【解答】解:假设银币是纯银的,银币的体积:V0.2cm3=0.2mL;
由图知,量筒的分度值是2mL,银币的体积可能小于量筒的分度值,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。
使用天平测量质量时,物体的质量等于砝码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。
故答案为:不能;银币体积太小,未达到量筒分度值;偏大。
21.小惠同学想利用烧杯和量筒测量较大石块的体积。她的操作步骤如下:①往烧杯中加入适量的水,把石块浸没水中并在水面到达的位置做标记,然后取出石块; ②先往量筒中装入48mL的水,然后将量筒中的水缓慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒中剩余水的体积如图所示,则石块的体积为 0.04 dm3;采用这种方法测出石块的体积与真实值相比 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】0.04;偏大。
【解答】解:量筒的分度值为2mL,则石块的体积为V=48mL﹣8mL=40mL=40cm3=0.04dm3;
石块从水中拿出会沾上水,采用这种方法测出石块的体积与真实值相比偏大。
故答案为:0.04;偏大。
八.适量的水的含义(共2小题)
22.用天平和量筒测石块的密度的实验中,应往量筒中倒入适量的水,“适量”的含义是指( )
A.水的体积不小于量筒的分度值
B.水的体积不大于量筒的最大测量值
C.水的体积能使小石块完全浸没并且水面不超过最大刻度
D.水的体积能使小石块完全浸没并且水不溢出量筒
【答案】C
【解答】解:石块能浸没在水中,否则无法读出石块和水的总体积,并且石块浸没在水中时水和石块的总体积不能超过量筒的量程。
故选:C。
23.用量筒和水测小石块体积时,先在量筒内注入适量的水。“适量”的标准是 既能淹没小石块,又不超过量筒的量程 。
【答案】既能淹没小石块,又不超过量筒的量程
【解答】解:量筒中的水不可太少,水能将金属块浸没,同样水不可太多,水和金属块的总体积不超过量筒的量程,水面超过最大刻度线时无法读数。
故答案为:既能淹没小石块,又不超过量筒的量程。
九.测量液体的密度(共3小题)
24.为了测盐水的密度,某实验小组制定如下的实验计划:①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量;②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中;③测出烧杯和剩余盐水的质量;④测出量筒中盐水的体积;⑤测出空烧杯的质量;⑥根据实验数据计算盐水的密度。以上实验步骤安排最合理的是( )
A.⑤①②③④⑥ B.⑤①②④③⑥ C.①②④③⑥ D.①②⑤④⑥
【答案】C
【解答】解:如果先测空烧杯质量,然后将液体倒入烧杯测出液体烧杯总质量,再将液体倒入量筒测体积,这种做法因烧杯壁粘液体,测出的液体体积偏小,算出的液体密度偏大;所以,测盐水等液体密度时,没有必要测出空烧杯的质量,则实验步骤安排最合理的是:
①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量;
②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中;
④测出量筒中盐水的体积;
③测出烧杯和剩余盐水的质量;
⑥根据实验数据计算盐水的密度;
综合分析,合理的步骤为:①②④③⑥。
故选:C。
25.用天平和量筒测量某种食用油的密度时,以下步骤中不必要且不合理的是( )
A.用天平测出空烧杯的质量
B.将烧杯中的油倒入量筒中,测出倒入量筒中油的体积
C.取适量的油倒入烧杯中,用天平测出杯和油的总质量
D.用天平测出烧杯和剩余油的总质量
【答案】A
【解答】解:测液体密度时,若先测空烧杯的质量,再测烧杯和液体的总质量,最后将液体倒入量筒来测液体的体积,这种做法会因烧杯壁粘有少量液体而使测出的体积偏小,导致算出的液体密度偏大。
为防止容器壁粘有液体带来的实验误差,应先测烧杯和液体的总质量,再将一部分液体倒入量筒中测出倒出液体的体积,最后测出剩余液体和烧杯的总质量,用密度公式ρ算出液体的密度;所以选项A用天平测出空烧杯的质量是不必要且不合理的。
故选:A。
26.小明了解到浓度为75%的酒精具有消毒作用,他还查阅资料了解到该浓度的酒精密度为0.87g/cm3。他尝试用密度为0.8g/cm3的纯酒精配制该浓度的酒精。为了检验配制的酒精是否合格,小明设计了如下实验步骤:
①用天平测出空烧杯的质量m1;
②往烧杯中倒入适量酒精,测出烧杯和酒精的总质量m2;
③将烧杯中的酒精倒入量筒中,测出酒精的体积V;
④利用计算得出酒精的密度。
(1)小组成员认为该方案会使测量结果 偏大 (选填“偏大”或“偏小”),原因是 烧杯壁上有残留的盐水,导致所测体积偏小,密度偏大 。
(2)于是小组成员将上述方案中的步骤重新调整,并进行了如下操作:
①将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线上,调节平衡螺母使天平平衡;
②往烧杯中倒入适量酒精,测出烧杯和酒精的总质量为 109.8 g(如图甲所示);
③将烧杯中的部分酒精倒入量筒中,读出酒精的体积为 40 cm3(如图乙所示);
④测出烧杯和剩余酒精的质量为73g;
⑤计算出酒精的密度为 0.92 g/cm3。
(3)为使浓度达到75%,需要继续向配置的酒精溶液中加适量 酒精 (选填“酒精”或“水”)。
【答案】(1)偏大;烧杯壁上有残留的盐水,导致所测体积偏小,密度偏大;(2)①109.8;②40;⑤0.92;(3)酒精。
【解答】解:(1)烧杯中的盐水不能全部倒入量筒,烧杯壁上有残留的盐水,导致盐水的体积测量值偏小,质量测量是准确的,所以,根据密度公式计算出的密度值偏大;
(2)①烧杯和酒精的总质量为:m1=100g+5g+4.8g=109.8g;
②量筒中酒精的体积:V=40mL=40cm3;
⑤量筒中酒精的质量:m=m1﹣m2=109.8g﹣73g=36.8g,
则该酒精溶液的密度:ρ0.92g/cm3;
(3)该酒精溶液的密度是0.92/cm3,已知浓度为75%医用酒精的密度为0.87g/cm3,则为使浓度达到75%,需要继续向配置的酒精溶液中加适量的酒精。
故答案为:(1)偏大;烧杯壁上有残留的盐水,导致所测体积偏小,密度偏大;(2)①109.8;②40;⑤0.92;(3)酒精。
十.测量固体的密度(共3小题)
27.小西和同学们用天平、量筒和足量的水等实验器材测量小石块的密度。当天平平衡时所用砝码及游码位置如图甲所示,并用如图乙所示的方法测量小石块体积。下列说法正确的是( )
A.小石块的质量为29.4g
B.图乙中a是正确的读数方法
C.小石块的密度是2.92g/cm3
D.若小石块磕掉了一部分,它的密度会变小
【答案】C
【解答】解:A、由图甲知,标尺的分度值是0.2g,游码在标尺上对应的刻度值为4.2g,被测物体的质量:m=20g+5g+4.2g=29.2g,故A错误;
B、由图甲知,量筒读数时,视线要与液柱上表面相平,则b是正确的读数方法,故B错误;
C、小石块的体积
V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3,
则小石块的密度:
ρ2.92g/cm3=2.92×103kg/m3,
故C正确;
D、密度是物质本身的特性,物质体积和质量变化时,它的密度不变,故D错误。
故选:C。
28.某实验兴趣小组在“测量冰的密度时”,对测量方法进行了创新,他们用注射器抽取了27mL的纯净水,再放进冰箱速冻,等水完全结冰后,从冰箱中取出注射器,冰刚好充满注射器如图所示,则水结冰后的体积为 30 cm3.则所测得冰的密度为 0.9×103 kg/m3.(ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】30;0.9×103
【解答】解:由图可见,注射器上一小格表示1mL,则水完全结冰后的体积为V冰=30mL=30cm3;
由ρ可得,27mL纯清水的质量为:m水=ρ水V水=1g/cm3×27cm3=27g,
水结成冰后,质量不变,即m冰=m水=27g。
则冰的密度为:ρ冰0.9g/cm3=0.9×103kg/m3。
故答案为:30;0.9×103。
29.创新科研团队成功研制出新型合金材料。学校物理研究小组获得一小块此材料,设计以下探究方案测量其密度。
(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端的 零刻度线 处,发现指针左右摆动范围如图甲所示,接下来的操作是向 左 (选填“左”或“右”)旋转平衡螺母,使横梁水平平衡;
(2)如图乙,用天平称得合金材料的质量是 8 g;
(3)小兰设计了以下方案测量合金块的体积:
①如图丙,在水平放置的电子秤上放一装有适量水的容器,记下此时电子秤的示数;
②如图丁,将合金块轻放入水中,待水位稳定后做好标记,记下电子秤的示数;
③如图戊,取出合金块,在容器内注入水,直到水位达到标记处,记下此时电子秤的示数,则合金块的体积是 6 cm3。
④算出合金块的密度是 8×103 kg/m3,若取出合金块时带水,那么测出的合金块密度 无影响 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)测量完合金的密度,小兰还想顺便测量桌上的酸奶密度。
①他用量筒测量酸奶体积时,发现酸奶比较粘稠容易粘在筒壁上,对测量影响较大,于是他找到了如图的针筒,并用电子秤称出空针筒的质量m1,用针筒抽取V1的酸奶,用电子秤称出针筒和酸奶的总质量m2,从而得出酸奶的密度;
②同组的小青同学在实验中发现一个“问题”,针筒刻度线前的尖端还是有一“空隙”也注满了酸奶,这会导致测得的酸奶密度比实际值 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
③于是,他们想出了一种修正方法:将此时抽满酸奶的针筒中的一部分酸奶返回烧杯,然后测量出针筒和剩余酸奶的总质量m3,记下此时针筒示数V2,则酸奶密度表达式为: (用题中已知物理量m1、m2、m3、V1及V2表示)。
【答案】(1)零刻度线;左;(2)68.8;(3)8.6;8×103;无影响;(4)偏大;。
【解答】解:(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码要归零,应移至标尺左端的零刻度线处;
由图甲可知,指针偏右,说明右侧较重,接下来应向左旋转平衡螺母,使横梁水平平衡。
(2)如图乙,用天平称得合金材料的质量是m=50g+10g+5g+3.8g=68.8g
(3)如图戊,取出合金块,在容器内注入水,直到水位达到标记处,记下此时电子秤的示数,
则合金块的体积是,
合金块的密度是,
取出合金块时带水,补充的水会多一些,但标记法中,取出合金块后液面下降的体积就是合金块体积,带水只会让补充的水更多,但标记处的体积差不变,因此体积测量准确,密度无影响。
(4)针筒刻度线前的尖端还是有一“空隙”也注满了酸奶,这会导致测得的酸奶体积比实际抽取的酸奶体积偏小,根据公式可知,分母偏小,计算出的密度偏大。
用针筒抽取V1的酸奶,用电子秤称出针筒和酸奶的总质量m2;将此时抽满酸奶的针筒中的一部分酸奶返回烧杯,然后测量出针筒和剩余酸奶的总质量m3,记下此时针筒示数V2;推出酸奶的质量为m2﹣m3,体积为V1﹣V2,酸奶密度为。
故答案为:(1)零刻度线;左;(2)68.8;(3)8.6;8×103;无影响;(4)偏大;。
十一.有量筒、有天平(缺砝码)测密度(共2小题)
30.小卢有一个天平,但不见了砝码,她还找到两只外观相同的烧杯、量筒,她想利用些器材和水(已知ρ水=1.0g/cm3),测量一种未知液体的密度。
(1)在已经调好平衡的天平托盘上,放上两个空烧杯,这时天平如图甲示,为了实验的顺利进行,有以下方案可以调节天平至水平平衡,小卢有以下方案,可行的方案是 AB (填序号,可多选)
A.把平衡螺母向右移
B.把游码向右移
C.在左盘增加适当的沙子(不放进烧杯)
D.把左右两个烧杯交换位置
(2)重新把放有烧杯的天平调到水平平衡之后,在最简中倒入适量的水。如图乙左图,把水倒一部分到天平的左盘内的烧杯,剩余的水如图乙右图;用另一干燥的量筒装入液体如图丙左图,把该液体倒入右边的烧杯中,直到 天平恢复水平平衡 。
(3)由图中的数据信息,测出该未知液体的密度为 1.25 g/cm3。
【答案】(1)AB;(2)天平恢复水平平衡;(3)1.25g/cm3.
【解答】解:(1)因为没有砝码,不能直接测量液体的质量,故利用等量代换m液=m水来测量液体质量,所以只要调节天平水平平衡,再往两烧杯中加入水和液体使天平恢复水平平衡时,液体和水的质量就相等,由图甲知,指针左偏,故可向右调节平衡螺母或向右移动游码使天平水平平衡,
(2)往右边烧杯加入液体使天平恢复水平平衡时,液体和水的质量就相等。
(3)烧杯中液体的质量为:m液=m水=ρ水V水=1.0g/cm3×(44cm3﹣14cm3)=30g,
烧杯中液体的体积为:V液=44cm3﹣24cm3=20cm3,
液体的密度为:.
故答案为:(1)AB;(2)天平恢复水平平衡;(3)1.25g/cm3.
31.一次实验课上,老师提供给同学们下列器材:一架已调节好的天平(无砝码)、两只完全相同的烧杯、一只量筒、水、滴管等,要求用上述器材来测定一个合金块的密度,小明同学设计好实验方案后,进行了如下操作:
①将两只空烧杯分别放在调好的天平的左右两盘内,把合金块放入左盘烧杯中;
②向右盘烧杯中缓缓倒水,再用滴管调节,直至天平平衡;
③向烧杯内水倒入空量筒中,测出水的体积(如图中a图所示);
④用细线拴好合金块,将其放入图a的量筒内,测出水和合金块的总体积(如图中b图所示),则:
(1)合金块的密度= 6 g/cm3。
(2)在读数无误的情况下,小明测出的合金块密度值与真实值相比 偏小 (填“偏大”或“偏小”),产生这一误差的主要原因是 烧杯中的水不能完全倒入量筒中,测出的合金块的质量偏小 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)①本题中无砝码,在右盘中加水使其平衡,则合金块质量等于右盘中水的质量,
天平平衡时,如图a所示,右盘中水的体积V水=60cm3,
则合金块的质量:m=m水=ρ水V水=1.0g/cm3×60cm3=60g;
②由图a、b可知,合金块体积V=70cm3﹣60cm3=10cm3;
③合金块的密度:ρ6g/cm3;
(2)此实验中,再将烧杯中的水倒入量筒中时,因烧杯壁粘水而使烧杯中的水不能全部倒入量筒,导致测量水的体积偏小,水的质量偏小,合金块的质量偏小,由ρ可知,算出的密度偏小。
故答案为:(1)6;(2)偏小;烧杯中的水不能完全倒入量筒中,测出的合金块的质量偏小。
十二.有天平、无量筒测密度(共3小题)
32.如图,实验室需要测量一矿石的密度,按从图A到图D的顺序进行实验,这样操作测得的密度值比真实值( )
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.无法确定
【答案】C
【解答】解:取出小石块,向烧杯中加水到标记处,用天平测出此时烧杯和水的总质量为m3,
比较图D和图B可知,加入水的质量为:m加水=m3﹣m2,且加入水的体积即为小石块的体积,
虽然取出石块时,石块上沾有水,但是对比BD的操作,带出的水对矿石体积的测量没有影响(即没有测也不需要测取出石块后烧杯和水的总质量),所以密度的测量值与真实值相等;
故选:C。
33.以下是测定菜油密度的实验步骤:(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m;(2)在矿泉水瓶中装满水,用天平测出总质量m1;(3)在矿泉水瓶中装满菜油,用天平测出总质量m2;(4)将菜油全部倒入量筒中,用量筒测出矿泉水瓶里所盛菜油的体积V1;(5)将菜油倒入量筒中,测出剩余菜油和瓶的总质量m3;(6)读出量筒中所盛菜油的体积V2;(7)计算菜籽油的密度。有三个实验小组分别选用其中部分实验步骤测量出菜油的密度,并写出表达式:
①ρρ水②ρ③ρ,你认为较合理的表达式有:(ρ水为已知)( )
A.①②③ B.①③ C.②③ D.①②
【答案】B
【解答】解:【1】由实验步骤可知,若不用量筒,可选用(1)(2)(3)(7)测量菜油的密度,则水的质量m水=m1﹣m,菜油的质量:m油=m2﹣m,菜油的体积:V油=V水,菜油的密度:ρ,故表达式①合理;
【2】若用V1表示菜油的体积,则一定是将菜油全部倒入量筒中测量体积,即选用(1)(3)(4)(7)进行测量;
菜油的质量:m油=m2﹣m,菜油的体积:V油=V1,菜油的密度:ρ,该方案中,将菜油全部倒入量筒中测量体积,会有部分菜油附着在矿泉水瓶的内壁上,使得测量的体积V1小于(3)矿泉水瓶中菜油的体积,由ρ可知,计算出的菜油密度偏大,故表达式②不合理;
【3】若使用量筒,则应先测量矿泉水瓶与菜油的总质量,将部分菜油倒入量筒测量体积,在测量剩余菜油与矿泉水瓶的总质量,即选用(3)(5)(6)(7)进行测量;
菜油的质量:m油=m2﹣m3,菜油的体积:V油=V2,菜油的密度:ρ,故表达式③合理。
故选:B。
34.小华想测量一种红葡萄酒的密度,但家里没有量筒,只有量程为200g的天平、砝码、小空瓶、水。他按照自己设计的实验方案进行了测量。
m1/g
m2/g
m3/g
12
36
(1)在调节天平平衡时,小华将天平放在 水平桌面 上,将游码移到标尺左端 零刻度线处 ,发现天平的指针不在分度盘中央,如图甲所示,他应该将 平衡螺母 向 右 调。使指针指在分度盘中央。
(2)小华调整好天平后,利用天平测了3次质量,具体步骤如下:
①天平测量小空瓶的质量m1,并记录在数据表格中。
②用天平测量小瓶装满水的总质量m2,并记录在数据表格中。
②用天平测量小瓶装满红葡萄酒的总质量m3,如图乙,将数据填入表格。
根据小华测量的数据,计算出红葡萄酒的体积为 24 cm3、密度是 0.9 g/cm3
(3)小李在认真观察了红葡萄酒的商品说明后,发现酒瓶上写有750mL的字样,觉得小华的测量方式太过繁琐,他决定直接将一整瓶葡萄酒放在天平上测出其总质量m总,然后将酒全部倒出,再用天平测出空瓶质量m空,最后用,就是红葡萄酒的密度。你认为小李的方法 不可行 (选填“可行”或“不可行”),理由是: 不能直接将酒瓶放在天平上测量质量,酒瓶比较高,放在托盘上不稳,容易发生危险或酒瓶总质量远远超过天平量程,无法测量 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)在调节天平平衡时,应将天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端零刻度线处。图中指针偏向左侧,说明左端沉,无论是左端的平衡螺母还是右端的平衡螺母都向右移。
(2)用天平称量葡萄酒和的总质量时,砝码总质量是20g+10g=30g,游码对应的刻度值是3.6g,所以读数为30g+3.6g=33.6g。
小瓶中的葡萄酒质量等于总质量减去空小瓶的质量,即m=33.6g﹣12g=21.6g,
由小瓶装满水的总质量m2和小空瓶的质量m1,可得所装水的质量m水=m2﹣m1=36g﹣12g=24g,
由ρ可得,水的体积V水24cm3。
则红葡萄酒的体积V=V水=24cm3。
葡萄酒的密度为:ρ酒0.9g/cm3。
(3)分析实际操作过程可知,这种方案不可行;因为不能直接将酒瓶放在天平上测量质量,酒瓶比较高,放在托盘上不稳,容易发生危险或酒瓶总质量远远超过天平量程,无法测量。
故答案为:(1)右;平衡螺母;(2)24;0.9;
(3)不可行;不能直接将酒瓶放在天平上测量质量,酒瓶比较高,放在托盘上不稳,容易发生危险或酒瓶总质量远远超过天平量程,无法测量。
十三.有量筒、无天平测密度(共1小题)
35.科技小组举办了以“土豆”为主题的活动,活动内容是测量土豆的密度。在测量土豆密度时,由于没有天平,只有量筒,且整个土豆无法放入量筒中,小明用如下方法测出土豆的密度。
(1)在烧杯中装入适量的水,让小盘漂浮在水面上。
(2)如图甲所示,将土豆切下一块,放入盘中使其漂浮,在烧杯液面处记下标记。
(3)将盘中的土豆取出,用盛有50mL水的量筒向 C (选填下面的选项)中加水至标记处,量筒中剩余水的体积为28mL。
A.小盘
B.烧杯
C.小盘或烧杯
(4)将取出的土豆放入量筒中,如图乙所示,土豆的体积为 20 cm3,则土豆密度为 1.1 g/cm3。
(5)实验完成后,小明发现在加水的过程中,不小心将小盘弄沉底了,则他测出的土豆密度 大于 土豆的真实密度。
【答案】(3)C;(4)20;1.1;(5)大于。
【解答】解:(3)在步骤2中,如图甲,将土豆切下一块,放入盘中使其漂浮,在烧杯液面处记下标记;
在步骤3中,将盘中的土豆取出,用盛有50mL水的量筒可向烧杯中加水至标记处,量筒中剩余水的体积为28mL,则向烧杯中注入水的体积等于小盘前后两次排开水的体积的变化量,可计算浮力的变化量,而小盘在取出土豆前后都处于漂浮状态,则根据漂浮条件可知土豆的重力等于浮力的变化量;
也可以将量筒中的水注入小盘中,当烧杯中液面再次达到标记处时,小盘前后两次排开水的体积相等,前后两次小盘受到的浮力相等,根据漂浮条件可知土豆的重力等于向小盘中注入水的重力;
故选:C;
(4)未放入土豆前,量筒中水的体积为28mL,放入土豆后,量筒中水的体积为48mL,则土豆的体积V=48mL﹣28mL=20mL=20cm3;
由题意知,土豆的重力应等于小盘增大的浮力,则G=ΔF浮=ρ水gΔV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(50﹣28)×10﹣6m3=0.22N;
土豆的质量m0.022kg=22g;
则土豆的密度ρ1.1g/cm3;
(5)根据以上分析,土豆的重力等于小盘受到的浮力增大量,在加水的过程中,不小心将小盘弄沉底了,会使加水的质量偏大,浮力的增大量变大,则土豆的质量偏大,他测出的土豆密度将大于土豆的真实密度。
故答案为:(3)C;(4)20;1.1;(5)大于。
十四.利用测力计测密度(共3小题)
36.如图所示,小刚将金属块挂在弹簧测力计的下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时,弹簧测力计的示数分别如图甲、乙所示,由此可知金属块的密度是 3×103 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】3×103。
【解答】解:金属块浸没在水中时,拉力F水=2N;金属块受力情况为:G=F浮水+F水,即G=ρ水V排g+2N,代入数值得:G=1000kg/m3×10N/kg×V+2N﹣﹣①;
金属块浸没在酒精中时,拉力F酒=2.2N;金属块受力情况为:G=F浮酒+F酒,即G=ρ酒V排g+2.2N,代入数值得:G=800kg/m3×10N/kg×V+2.2N﹣﹣②;
由①和②得:G=3N,V=1×10﹣4m3;
金属块的质量为:m0.3kg;
金属块的密度为:ρ3×103kg/m3。
故答案为:3×103。
37.如图所示,为测量某种液体的密度,小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作:
a.将小石块浸没在待测液体中,记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1;
b.读出量筒中待测液体的体积V2;
c.将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下,记下测力计示数F1;
(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在 0刻度线 ;
(2)为了较准确地测量液体的密度,合理的操作顺序应为 c、b、a (填对应字母代号);
(3)小石块浸没在待测液体中时,排开液体的重为G= F2﹣F1 (用直接测得的量表示,下同);
(4)待测液体的密度可表示为ρ液= ;
(5)小华还算出了小石块的密度,其表达式为ρ石= 。
【答案】(1)0刻度线;(2)c、b、a;(3)F2﹣F1;(4);(5)。
【解答】解:(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否对准0刻度线,如有偏差,需要调零。
(2)为了较准确地测量液体的密度,图中合理的操作顺序应为:
c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下,记下测力计示数F2。
b、读出量筒中待测液体的体积V2;
a、将小石块浸没在待测液体中,记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1;
(3)石块全浸入水中受到水的浮力,F浮=F2﹣F1,
由阿基米德原理可知,排开液体的重为G=F浮=F2﹣F1,
(4)小石块浸没在待测液体中时,V排=V石块=V1﹣V2,
由F浮=ρ液gV排可得ρ液;
(5)石块的质量m,小石块浸没在待测液体中时,V排=V石块=V1﹣V2,
小石块的密度ρ。
故答案为:(1)0刻度线;(2)c、b、a;(3)F2﹣F1;(4);(5)。
38.小华利用烧杯、天平、细绳、水,测量一块形状不规则小石块的密度。请将他的步骤补充完整并完成相关问题:
(1)把托盘天平放在水平台上,将标尺上的游码移到标尺左端零刻度线处,再调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)用天平测量小石块的质量,天平再次平衡时,砝码和标尺上的游码如图1甲,则小石块的质量m= 42 g。
(3)如图1乙所示:
方案一:步骤A:往烧杯中加入适量的水,把小石块缓慢浸没在水中,在水面到达位置做上标记,然后测得烧杯、小石块和水的总质量m1=164g。
步骤B:取出水中的小石块,再向烧杯中缓慢加水,直到标记处如图C,然后测得烧杯和水的总质量m2=142g。根据数据m、m1和m2,算得小石块密度是 2.1 g/cm3。
方案二:步骤A:往烧杯中加入适量的水,把小石块缓慢浸没在水中,在水面到达的位置做上标记。
步骤B:取出水中的小石块,取一只量筒,在量筒中装入水的体积V1=150m1,将量筒中的水缓慢倒入烧杯,直到标记处,如图C,读出量筒中剩余水的体积为V2=129mL。根据数据m,V1和V2,算得小石块密度是 2 g/cm3;
不计细绳的影响,上述两种计算方案中,误差相差较小的方案是 方案一 (方案一/方案二),原因是: 方案二中取出石块带出水,会导致体积测量偏大,计算所得密度会偏小,所以方案二的误差较大 。
(4)学习了弹簧测力计后,小华又设计的一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验装置图(图2),该实验的主要步骤和实验记录如下:
①如图(a)将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下,将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下,向溢水杯中加入一定量的水,使水满过溢水口流入空杯中;
②当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G1=2.0N和G2=0.4N;
③如图(b)将小金属块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中,此时溢出的水全部流入另一杯中,当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G3=4.4N和G4=1.2N;
根据以上数据,可知小金属块的体积是 80 cm3,小金属块的密度是 4×103 kg/m3。
【答案】(2)42;(3)2.1;(4)2;方案一;方案二中取出石块带出水,会导致体积测量偏大,计算所得密度会偏小,所以方案二的误差较大;(4)80;4×103。
【解答】解:(2)由图知,石块的质量m=20g+20g+2g=42g。
(3)方案一:排开水的质量m排=m3﹣(m1﹣m)=142g﹣(164g﹣42g)=20g,
根据ρ可得石块的体积:V=V排20cm3,
所以,石块的密度ρ2.1g/cm3。
方案二:向烧杯中加入水的体积即为石块体积V′=150cm3﹣129cm3=21cm3,
石块的密度ρ2g/cm3。
方案一中提出石块时所带出的水,在后面加水到标记处时,补充进去,不影响实验结果;而方案二中取出石块带出水,会导致体积测量偏大,计算所得密度会偏小,所以方案二的误差较大,即误差相差较小的是方案一。
(4)根据弹簧测力计的读数G2=0.4N、G4=1.2N;可得排开水的重力G排=G4﹣G2=1.2N﹣0.4N=0.8N,
排开水的质量m排0.08kg=80g,
因为金属块浸没,所以小石块的体积V石=V排80cm3,
小石块的重力G=G3+G排﹣G1=4.4N+0.8N﹣2N=3.2N
小石块的质量m0.32kg=320g,
小石块的密度ρ金属4g/cm3=4×103kg/m3。
故答案为:(2)42;(3)2.1;(4)2;方案一;方案二中取出石块带出水,会导致体积测量偏大,计算所得密度会偏小,所以方案二的误差较大;(4)80;4×103。
十五.设计实验测量密度(共3小题)
39.雪在外力挤压下可形成冰,表明雪的密度 小于 冰的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。小华利用冰的密度(ρ冰),使用如下方法来估测积雪的密度:利用平整地面上的积雪,脚向下用力踩在雪上,将雪踏实成冰并形成一个下凹的脚印,然后测量脚印的深度h和积雪原来的厚度H,就可以估测出积雪的密度,并写出雪的密度的表达式: (用已知物理量符号表示)。若实验时雪没有踩踏实,则所测雪的密度将 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】小于;;偏大
【解答】解:(1)雪在外力挤压下可形成冰,即雪形成冰的过程中质量不变、体积减小,
由ρ可知,雪的密度小于冰的密度;
(2)因雪形成冰的过程中质量不变,
所以,由m=ρV=ρSh可得:ρ冰S(H﹣h)=ρ雪SH,
解得:ρ雪。
(3)若雪没有踩踏实,则比踩实后的体积偏大,按照冰的密度计算的质量偏大,因此测量雪的密度会偏大。
故答案为:小于;;偏大。
40.“一滴独流醋,十里运河香”。薛悟理同学活动课上想测量天津独流醋的密度,老师提供如下器材:一把刻度尺、一个正方体木块(表面经处理后不吸水),两个烧杯,一块抹布,足量的水(已知水的密度为ρ水)。请你利用上述器材帮助他设计一个实验方案,测出醋的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出醋密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
【答案】(1)见解答;(2)ρ醋。
【解答】解:(1)①在一个烧杯中放入适当的水,用刻度尺测量出水深度h水;②把木块缓慢放入水中,木块处于漂浮状态,待木块静止后,用刻度尺测量烧杯中水的深度h水′,把木块从水中取出,用抹布擦干木表面的水,③在另一个烧杯中加入适当醋,用刻度尺测量醋的深度h醋,④再把木块缓慢放入盛有错的烧杯中,木块处于漂浮状态,用刻度尺测量出此时醋的深度h醋′;
(2)由物体的沉浮体积可知,木块水中和在醋中处于漂浮状态,其浮力等于重力即G=F浮水=F浮醋,设烧杯的底面积为S,
则有:V排水ρ水g=V排醋ρ醋g,
S(h水′﹣h水)ρ水g=S(h醋′﹣h醋)ρ醋g,
所以醋的密度ρ醋。
故答案为:(1)见解答;(2)ρ醋。
41.小明想测量一只玉手镯的密度,实验室提供以下器材:除了一只玉手镯,还有一台电子秤、一只量筒及一只烧杯(如图所示),足量轻细线和水。
请你从以上所给器材中选用合适的器材,按照要求完成测量玉手镯密度的实验:写出测量玉手镯密度的实验步骤,并推导出玉手镯密度的表达式。(已知水的密度为ρ0)
表达式ρ= 。
【答案】见解析。
【解答】解:可以利用电子秤、烧杯和水,根据阿基米德原理来测量玉手镯的密度,步骤如下:
测量玉手镯质量:用电子秤称出玉手镯的质量m1,并记录下来。
测量排开水的质量:
在烧杯中装适量的水,用电子秤称出此时烧杯和水的总质量为m2,
此时,将玉手镯用细线系好,缓慢地放入烧杯中,使玉手镯完全浸没在水中且水不溢出也不与烧杯底接触,再测出此时水和烧杯以及玉手镯排开水的总质量为m3,则排开水的质量m水=m3﹣m2。
计算玉手镯密度:根据阿基米德原理,玉手镯受到的浮力等于它排开的水的重力,即F浮=G排,
可得玉手镯的体积为:V=V排,
则ρ。
十六.密度与温度的关系(共2小题)
42.在发生火灾时,为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应贴近地面爬行,这主要原因是有毒气体( )
A.受热膨胀,密度变大,飘于室内上方
B.受热膨胀,密度变大,飘于室内下方
C.受热膨胀,密度变小,飘于室内上方
D.受热膨胀,密度变小,飘于室内下方
【答案】C
【解答】解:
发生火灾时,燃烧产生的有毒气体温度较高,密度较小而上浮,会分布在房间上方,所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体,应该贴近地面爬行。故C正确。
故选:C。
43.进入夏季,省发改委对江苏省汽油价格进行了微小调整,和大多数物质一样,汽油也有热胀冷缩的性质,随着气温的上升,汽油密度会 变小 (填“变大”或“变小”),受此因素影响,在每吨汽油价格不变的情况下,每升汽油的价格应 下调 (填“上调”或“下调”)。
【答案】变小;下调
【解答】解:汽油具有热胀冷缩的特点。气温上升时,汽油的质量不变,体积增大,由公式ρ知,密度减小;
每吨汽油的质量不变,体积增大,所以每升汽油的价格会下调。
故答案为:变小;下调。
十七.水的反常膨胀(共3小题)
44.如图甲所示为水的密度在0~10℃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,水的密度最小
B.在0~4℃,水具有热胀冷缩的性质
C.乙图中从上至下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全部结冰,水中生物将很难越冬
【答案】D
【解答】解:A.由图像可知,温度为4℃时,水的密度是最大的,故A错误;
B.由图像可知,在0~4℃范围内,温度越高,水的密度越大,由可知水的体积越小,所以在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质,故B错误;
C.由于4℃时水的密度最大,所以最低层的水温度为4℃,由示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度逐渐升高,到E点温度最高,故C错误;
D.温度不同时水的密度不同,密度大的水下沉到底部,而下层密度小的水就升到上层来;这样密度大的4℃的水可始终保持在低层,供鱼类存活,所以,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,故D正确。
故选:D。
45.给自行车车胎打气时,车胎内气体质量 变大 ,密度 变大 (填“变大”“变小”或“不变”)。我国北方的冬天,若水管保护不好,往往会发生水结冰而冻裂水管的现象,原因是冰的密度比水的密度 小 ,水结冰后体积会增大;房间的暖气一般都安装在窗户下面,是依据气体的密度随温度的升高而变 小 (均选填“大”或“小”)。
【答案】变大;变大;小;小
【解答】解:(1)给自行车车胎打气时,车胎内气体变多,质量变大,轮胎体积一定,由ρ可知,轮胎内气体密度变大;
(2)因为冰的密度小于水的密度,当水管内的水结冰时,质量一定,密度变小,由公式V可知体积变大,会发生水结冰而冻裂水管现象;
(3)暖气片对空气进行加热时,空气受热体积变大,密度变小,故热空气会上升,冷空气会下降,使冷热空气形成对流,房间变暖和起来。
故答案为:变大;变大;小;小。
46.古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石:冬季,在白天给石头打一个洞,再往洞里灌满水并封实,待晚上降温,水结冰后石头就裂开了。这是因为水结冰后质量 不变 (变大/变小/不变,下同),体积 变大 而使石头裂开。
【答案】不变;变大
【解答】解:质量是物体本身的属性,与状态无关,所以水结成冰后,质量不变,石头被涨裂,说明水结冰后,体积变大;根据公式ρ可知,水结冰后,密度变小。
故答案为:不变;变大。
十八.物质的鉴别(共4小题)
47.如图所示是今年三星堆遗址考古中发掘的黄金面具残片,其质量大约是280g,根据残片体积推测完整面具的质量会超过500g。能这样推测主要是依据完整面具和残片有相同的( )
A.颜色 B.体积 C.密度 D.质量
【答案】C
【解答】解:密度是物质的一种特性,与物质的种类、温度和物质的状态有关,
与体积和质量无关,因此完整面具变为残片的密度不变;
已知残片的质量和体积根据密度公式可求得残片的密度,
依据残片的形状,可推测出完整面具的体积,
完整面具和残片的密度相同,根据m=ρV可推测出完整面具的质量。
同时,很明显,完整面具和残片的面积、质量不同。
综上可知,C正确。
故选:C。
48.我国首款国际水准的大型客机C919在上海浦东机场首飞的成功,标志着我国航空事业的重大突破。它的机身和机翼采用极轻的碳纤维材料,主要是利用了这种材料的一种特性,即具有较小的( )
A.质量 B.弹性 C.密度 D.体积
【答案】C
【解答】解:“极轻”表示体积一定时,材料的质量非常小,也就是这种材料的密度较小。
故选:C。
49.用密度为2.7×103kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体。要求它们的边长分别是0.1m、0.2m和0.3m,制成后让质量检查员称出它们的质量,分别是3kg、21.6kg和54kg,质量检查员指出,有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则这三个正方体( )
A.甲为废品,乙为合格品,丙为次品
B.甲为合格品,乙为废品,丙为次品
C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
D.甲为废品,乙为次品,丙为合格品
【答案】C
【解答】解:甲的体积:V甲=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3,则甲的密度:ρ甲3×103kg/m3;
乙的体积:V乙=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m3,则乙的密度:ρ乙2.7×103kg/m3;
丙的体积:V丙=0.3m×0.3m×0.3m=0.027m3,则丙的密度:ρ丙2×103kg/m3。
因为ρ乙=ρ铝,所以乙是合格品;因为ρ丙<ρ铝,所以丙是废品;因为ρ甲>ρ铝,所以甲是次品。
故选:C。
50.2022年10月31日,在文昌航天发射场,中国空间站梦天实验舱在长征五号B运载火箭的托举下顺利升空,如图像火箭这样的高速航天器外壳要求轻巧、耐高温。航天器外壳材料应具有的特性是( )
A.密度大、熔点高 B.密度大、熔点低
C.密度小、熔点高 D.密度小、熔点低
【答案】C
【解答】解:航天器外壳要求轻巧,即相同体积的材料,质量小,材料应具有密度小的特点;航天器在升空摩擦生热,导致温度过高,材料应具有熔点高的特点,能够耐高温防止熔化,即耐高温。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
十九.空心物质的密度计算(共3小题)
51.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
D.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
【答案】D
【解答】解:ABD、由ρ可得,甲、乙两种材料的体积之比(即实心部分的体积之比):
(即大于两球的体积之比),
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的体积,故b球一定是空心,a球一定是实心,故A错误;
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错误;
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D正确;
C、若两球均是空心的,由,可设a球材料的体积为3V′,则b球材料的体积为2V′,
则两球的实际体积之比为:
,
整理可得:Vb空Va空+2V′>Va空,
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C错误。
故选:D。
52.容积为1000cm3的容器中装满密度为1.1×103kg/m3的盐水,经过一段时间,由于水蒸发了500cm3,称得容器和剩余盐水的总质量m1=710g;小飞将一个铝球放入剩余盐水中,铝球浸没且有120g盐水溢出;待盐水溢完后擦干容器壁,称得容器、铝球和盐水的总质量m2=1400g。已知ρ铝=2.7×103kg/m3,则:
(1)蒸发了水的质量是多少?
(2)剩余的盐水的密度是多少?
(3)判断小飞的铝球是空心还是实心,若是空心,请求出空心部分的体积是多少?
【答案】(1)蒸发掉的水的质量是500g;
(2)剩余的盐水的密度是1.2g/cm3;
(3)小飞的铝球是空心的,空心部分的体积是300cm3。
【解答】解:(1)蒸发的水的质量:
m蒸发水=ρ水V蒸发水=1g/cm3×(1000cm3﹣500cm3)=500g;
(2)由ρ可得原盐水的质量:
m1=ρ1V1=1.1g/cm3×1000cm3=1100g;
剩下的盐水的质量:
m2=m1﹣m水=1100g﹣500g=600g,
剩下盐水的体积:
V2=V1﹣V蒸发水=1000cm3﹣500cm3=500cm3,
剩余盐水的密度:
ρ21.2g/cm3;
(3)铝球的质量为:
m铝球=m2+m溢﹣m1=1400g+120g﹣710g=810g,
铝的体积为:
V铝300cm3;
溢出盐水的体积为:
V溢100cm3,
铝球的体积为:
V铝球=V溢+V蒸发水=500cm3+100cm3=600cm3>300cm3;
所以此铝球为空心的,空心部分的体积为:
ΔV=V铝球﹣V铝=600cm3﹣300cm3=300cm3。
答:(1)蒸发掉的水的质量是500g;
(2)剩余的盐水的密度是1.2g/cm3;
(3)小飞的铝球是空心的,空心部分的体积是300cm3。
53.随着科技发展,3D打印技术越来越普及,常用于制造模型。某中学科创小组选ABS塑料来打印2023年杭州亚运会吉祥物——“宸宸”,如图所示。已知体积为30cm3的ABS塑料的质量为33g。
(1)求这种材料的密度是多少g/cm3?
(2)若用该材料打印出来模型的体积为150cm3,质量是55g,请通过计算判断该模型是实心还是空心?若是空心的,空心部分的体积是多少cm3?
(3)若用铜来铸造尺寸、结构完全相同的“宸宸”,则铜“宸宸”的质量比塑料“宸宸”大多少g?
【答案】(1)这种材料的密度为1.1g/cm3;
(2)若用该材料打印出来模型的体积为150cm3,质量是55g,该模型是空心的,空心部分的体积为100cm3;
(3)若用铜来铸造尺寸、结构完全相同的“宸宸”,铜“宸宸”比塑料“宸宸”多的质量为390g。
【解答】解:(1)这种材料的密度为
;
(2)模型的真实体积为
,
所以该模型是空心的,空心部分的体积为
;
(3)若用铜来铸造尺寸、结构完全相同的“宸宸”,则铜“宸宸”的质量为
,
则铜“宸宸”比塑料“宸宸”多的质量为
Δm=m铜﹣m塑料=445g﹣55g=390g。
答:(1)这种材料的密度为1.1g/cm3;
(2)若用该材料打印出来模型的体积为150cm3,质量是55g,该模型是空心的,空心部分的体积为100cm3;
(3)若用铜来铸造尺寸、结构完全相同的“宸宸”,铜“宸宸”比塑料“宸宸”多的质量为390g。
二十.空心与实心的判断(共2小题)
54.质量和体积都相等的三个金属球,分别由铝、铁、铜制成,已知ρ铝<ρ铁<ρ铜,下列对三个球分析正确的是( )
A.铁球一定是空心的
B.铝球一定不是空心的
C.铝球空心体积比铁球大
D.铁球空心体积比铜球大
【答案】A
【解答】解:因由铝、铁、铜制成三个球的质量相等,且ρ铜>ρ铁>ρ铝,
所以,由ρ的变形式V可知,制成三个球材料的实心体积关系V铜<V铁<V铝,
又因三个球的体积相等,
所以,铜球和铁球一定是空心的,铝球可能是实心,也可能是空心,
如果都是空心的,实心体积越小的空心体积越大,则铜最大,铝最小,
故BCD错误、A正确。
故选:A。
55.学校物理兴趣小组的同学,为了判断一个铝球是否是实心的,他们对铝球进行了测量,测得铝球质量为27g,体积为30mL(ρ铝=2.7×103kg/m3)。
(1)该铝球是空心的还是实心的?
(2)若铝球是空心的,空心部分的体积是多少?
【答案】(1)该铝球是空心的;
(2)空心部分的体积是20cm3。
【解答】解:
(1)由题知,铝球的质量为27g,其体积为V球=30mL=30cm3,ρ铝=2.7×103kg/m3=2.7g/cm3,
由ρ可得,铝球中铝的体积:
V铝10cm3<30cm3,
所以该铝球是空心的。
(2)空心部分的体积:V空=V球﹣V铝=30cm3﹣10cm3=20cm3。
答:(1)该铝球是空心的;
(2)空心部分的体积是20cm3。
二十一.混合物质的密度计算(共3小题)
56.两个相同的带刻度的烧杯分别装有水和未知液体,用天平测出装有水的烧杯总质量为m1、装有未知液体的烧杯总质量为m2,并分别读出水和未知液体的体积(两种液体混合后液体体积不变),将总质量和体积的关系记录在同一个图像中,如图所示,下列说法正确的是( )
A.该液体密度为0.9g/cm3
B.烧杯的质量为40g
C.等体积的水和该液体均匀混合后,混合液体的平均密度为0.85g/cm3
D.等质量的水和该液体均匀混合后,混合液体的平均密度为0.76g/cm3
【答案】C
【解答】解:由图像可知,当水和烧杯总质量为m1=80g,水的体积为V1=50mL=50cm3;当未知液体和烧杯总质量为m2=100g,液体的体积为V2=100mL=100cm3;
设烧杯的质量为m杯,
因为ρ,所以m=ρV,由此可得:
m杯+m水=m1,
m杯+ρ水V1=m1,
m杯+1g/cm3×50cm3=80g;﹣﹣﹣﹣﹣①
m杯+m液=m2,
m杯+ρ液V2=m2,
m杯+ρ液×100cm3=100g;﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①可得:
ρ液×100cm3﹣1g/cm3×50cm3=100g﹣80g=20g,
解得未知液体的密度:
ρ液=0.7g/cm3;
由①得烧杯的质量:
m杯=30g;
故AB错误;
(2)设水和液体的体积均为V,混合液体的平均密度为:ρ混合0.85g/cm3,故C正确;
(3)设水和液体的质量均为m,混合液体的平均密度为:ρ混合′0.82g/cm3,故D错误。
故选:C。
57.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。则混合液的密度ρ,则按要求配制后,剩下的那部分液体的质量为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:题意可知,两种液体的密度为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2),且质量相同,都为m0,所以两种液体按照体积比是1:1配制一种液体,且使所得混合液的质量最大,由此可知此时两种液体的配制体积都是V0,那么只有液体密度为ρ1的有剩余,剩余的体积为V1,
故剩余液体的质量为
(1
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
58.查阅资料可知酒精度的含义是“表示酒中含酒精的体积百分比”,如酒精度“50%vol”的酒,表示100mL的酒中有酒精50mL。则酒精度“53%vol”的酒密度要比“50%vol”的酒 小 (选填“大”或“小”)。现有酒精度“60%vol”和酒精度“20%vol”的酒液若干,用酒精度“60%vol”和酒精度“20%vol”这两种酒液进行勾兑,获得了2000mL酒精度“52%vol”的酒液,则所用酒精度“60%vol”酒液的质量为 1408 g。若勾兑后酒液的密度是0.91g/cm3,则该酒的度数为 45 度。(不考虑酒液混合后体积减少,酒液中的微量元素忽略不计,ρ水=1g/cm3,ρ酒=0.8g/cm3)
【答案】小;1408;45
【解答】解:如酒精度“50%vol”的酒,表示100mL的酒中有酒精50mL。该品牌酒中含水V水=500cm3×50%=250cm3,
酒精度“53%vol”的同品牌酒,含酒精的体积为V′酒精=500cm3×53%=265cm3,
含水的体积V′水=500cm3﹣265cm3=235cm3,水的密度比酒精大,含水量越多,密度越大,故即酒精度“53%vol”的密度要比“50%vol”的小。
获得了2000mL酒精度“52%vol”的酒液,假设所用酒精度“60%vol”酒液的体积为V,酒精度“20%vol”的酒液体积为2000cm3﹣V;
酒精的含量不变,则60%×V+20%×(2000cm3﹣V)=2000cm3×52%;
解得V=1600cm3;
1600cm3中的酒精为m酒精=ρ酒×60%×V=0.8g/cm3×60%×1600cm3=768g;
水的质量m水=ρ水×(1﹣60%)×V=1.0g/cm3×40%×1600cm3=640g;
酒精度“60%vol”酒液的质量m=m水+m酒精=640g+768g=1408g;
若勾兑后酒液的密度是0.91g/cm3,假设酒精度为a,体积为V';
V'中的酒精为m酒精=ρ酒×a×V'=0.8g/cm3×aV';
水的质量m水=ρ水×(1﹣a)×V'=1.0g/cm3×(1﹣a)×V';
酒精度“60%vol”酒液的质量m=m水+m酒精=0.8g/cm3×aV'+1.0g/cm3×(1﹣a)×V'=(1﹣0.2a)V';
勾兑后酒液的密度是0.91g/cm3,根据ρ知:0.91g/cm3;
解得a=45%。
故答案为:小;1408;45。
二十二.密度在生产、生活中的应用(共2小题)
59.刚制作好的鸡尾酒如图所示,不同颜色的酒层次分明却不混在一起,因为这些酒具有不同的( )
A.质量 B.温度 C.体积 D.密度
【答案】D
【解答】解:鸡尾酒是由几种不同的酒调配而成的,由于不同颜色的酒的浓度、成分不同,所以其密度不同,经过调配后,不同颜色的酒界面分明,密度最大的在最下层,密度最小的在最上面,酒的分层与质量、重力势能和体积无关。
故选:D。
60.关于质量、密度,下列说法正确的是( )
A.一个150g的苹果被宇航员带上太空,质量减小
B.常说“铁比棉花重”,是因为铁的质量比棉花大
C.一罐氧气被用去一半后,质量减半,密度不变
D.由于水的反膨胀现象,水在4℃时体积最小,密度最大
【答案】D
【解答】解:A、苹果被宇航员带上太空,位置变化,质量会保持不变,故A错误;
B、人们平常所说的“铁比棉花重”是指体积相同的铁和棉花,在体积相等时,“铁比棉花重”,表示是“铁的密度比棉花的密度大”,故B错误;
C、一罐氧气被用去一半后,质量减半,但体积不变,根据ρ可知,密度变小,故C错误;
D、由于水的反膨胀现象,水在4℃时体积最小,但质量不变,根据ρ可知,密度最大,故D正确。
故选:D。
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