内容正文:
物理匠心·2025-2026学年苏科版八年级物理下期中提分特训2
《密度及其测量》专题(盐城专版)
一.知识梳理
(
考点一
密度
定义
某种物质组成的物体的
质量
与它的
体积
之比
,
用
ρ
表示
公式
变形公式
定义式
ρ
=
m
=ρV;V=
单位
基本单位
千克/米
3
,
符号:kg/m
3
常用单位
克/厘米
3
,
符号:g/cm
3
换算关系
1 g/cm
3
=
10
3
kg/m
3
性质
(1)密度是物
质的一种属性,不同种物质密度一般是
不同
的;
(2)密度大小与质量、体积无关
,
同种物质、同种状态的密度是相同的
,
质量与体积成正比;
(3)同种物质的密度与状态有关
,
同种物质
,
状态不同
,
密度不同
,
如冰的密度比水小
考点
二
密度的测量
1.
常规方法测量固体和液体的密度
实验名称
测量固体的密度
测量液体的密度
实验原理
ρ
=
常规方法
测物体密
度的步骤
(1)用托盘天平测出固体的质量
m
;
(2)向量筒中倒入适量的水
,
读出量筒中水的体积
V
1
;
(3)用细线系住固体
,
使其浸没在水中
,
读出此时水和固体的总体积
V
2
(1)用托盘天平测出烧杯和待测液体的总质量
m
1
;
(2)将烧杯中适量的液体倒入量筒中
,
读出体积
V
;
(3)用托盘天平测得烧杯和剩余液体的总质量
m
2
;
密度表
达式
ρ
=
ρ
=
2.
误差分析
托盘天平引
起的误差
(1)砝码生锈或沾有杂物
,
使测得的质量偏小;
(2)砝码磨损或缺角
,
使测得的质量偏大(简记为“磨大锈小”)
量筒引起
的误差
(1)量筒俯视读数时
,
体积测量值偏大;
(2)量筒仰视读数时
,
体积测量值偏小
实验设计导致的误差
(1)测量固体密度时
,
若先测固体体积再测质量
,
物体上沾有水
,
导致所测质量偏大
,
密度偏大;
(2)测量液体密度时
,
若先测液体体积
,
再将量筒中的液体倒入烧杯中会有少许液体残留在量筒壁上
,
导致所测质量偏小
,
密度偏小;
(3)测量液体密度时
,
若先测液体的质量
,
再将液体倒入量筒中时
,
会有少许液体残留在烧杯壁上
,
导致测得液体的体积偏小
,
密度偏大
操作不当导致的误差
(1)用排水法测固体体
积时,若将物体放入量筒的过程中有水溅出,会使测得固体的体积偏小,密度偏大;
(
2)用排水法测体积时
,
若物体未浸没(或溢水杯中的水未装满)
,
会使测得固体的体积偏小
,
密度偏大;
(3)用量筒测液体体积时
,
将待测液体倒入量筒时
,
若有一部分液体溅出
,
会使测得液体的体积偏小
,
密度偏大
考点
三
量筒的使用
)
(
3.
常见的特殊方法测密度
实验方法
实验步骤
实验装置
浮力法测
固体密度
(
ρ
固
>
ρ
水
)
①
用弹簧测力计测出固体重
G
1
;
②
将固体浸没在水中
,
记下弹簧测力计的读数
G
2
,
则
ρ
固
=
ρ
水
用针压法测
水中漂浮物
体的密度
①在量筒中倒入适量的水
,
体积为
V
1
;
②
使固体漂浮在量筒中
,
记下体积
V
2
;
③
用细针将待测固体压入量筒的水中
,
记下体积
V
3
,
则
ρ
固
=
ρ
水
等体积法测
液体密度
①用天平测空烧
杯质量
m
1
;
②
用天平测装有一定体积水的烧杯质量
m
2
;
③
用天平测装有与水同体积的被测液体的烧杯质量
m
3
,
则
ρ
液
=
ρ
水
等质量法测
液体密度
①在天平两盘中放置同样的量杯后
,
调节天平横梁平衡;
②
在两个量杯中分别加入适量水和待测液体
,
使天平保持平衡
,
记下两液体的体积
V
水
和
V
液
,
则
ρ
液
=
ρ
水
考点
三
密度的应用
1.
密度与温度
一般来说
,
由于热胀冷缩
,
同种物质温度越高密度
越小
(气体最为明显)
,
但水除外
,
水在4 ℃时密度最大.
2.
间接测算质量和体积
对于一些不易直接测量的质量、体积利用变形公式估算更为方便.
(1)质量的测算:如房间内空气质量估算可利用变形公式
m
=ρV
,
测出房间内的
容积
,
查出空气的
密度
,
进而算出房间内空气的
质量
W.
(2)体积的测算:如人体体积的估算可利用公式
V
=
,
测出人的质量
,
密度用水的密度替代可估算出人体的体积等.
3.
密度与物质鉴别
(1)原理:不同物质的密度
一般
不同
,
可以根据密度公式
ρ
=
计算出密度
,
对照密度表鉴别物质.
(2)应用:利用密度知识鉴定牛奶质量、农业选种时配制合适密度的盐水
,
工业制造根据需要选用密度不同的新材料(如飞机上多选用高强度、低密度的合金或新型合成材料).
考点
三
m
-V图象
1
.
明确横纵坐标代表的物理量、单位.
2
.
计算密度:图象为过原点的直线时
,
选择图象上的整数点
,
根据
ρ
=
计算密度.若不过原点
,
则选取两个点
,
根据
ρ
=
计算.
3
.
取相同的质量
,
比较体积的大小
,
得出相关结论
,
如图甲所示.
4
.
取相同的体积
,
比较质量的大小
,
得出相关结论
,
如图乙所示.
5
.
观察并比较图象的形状和走势
,
分析出所需的结论.
)
二.考向分析+应对策略
(
考向1:密度概念与特性(基础必考点)
1.定义:
ρ
=m/V(定义式,非决定式)
2.特性:只与物质种类、状态、温度有关,与m、V、形状无关。
3.单位换算:1g/cm
³
=1
×
10
³
kg/m
³
。
4.物理意义:如
ρ
水=1.0
×
10
³
kg/m
³
→
1m
³
水质量为1000kg。
5.易错辨析:不能说
“ρ
与m成正比、与V成反比
”
。
【应对策略】
(1)牢记:同种物质
ρ
不变,m与V成正比;不同物质,m同V反比、V同m正比。
(2)单位统一:计算前先换算,优先用g/cm
³
(数值小、计算简)。
(3)图像:m-V图像斜率=
ρ
,斜率越大密度越大。
考向2:密度公式计算与应用(重点难点)
1.基础计算:
ρ
=m/V、m=
ρ
V、V=m/
ρ
。
2.实际应用:- 鉴别物质(测
ρ
对比密度表)。
3.空心/实心判断(算V实与V物比较)。
4.混合/合金密度(总m/总V)。
5.质量/体积估算(如测教室空气质量、矿石质量)。
【应对策略】
(1)三步法:审
→
代
→
算(审清已知、统一单位、规范列式)。
(2)空心题模型:
①
算V实=m/
ρ
物。
②
比较V
实
与V
物
:V
实
<V
物
→
空心;V
空
=V
物
−
V
实。
③
混合题:
ρ
混
=(m
1
+m
2
)/(V
1
+V
2
),牢记
“
总质量守恒、总体积近似相加
”
。
考向3:密度测量实验(核心实验,必考)
1.测量固体密度(以石块为例)
(1)原理:
ρ
=m/V。
(2)器材:天平、量筒、水、细线。
(3)步骤(先测质量,后测体积,防沾水导致m偏大)。
①
天平测m。
②
量筒加水读V
1。
③
细线拴石块浸没,读V
2。
④
V=V
2
−
V
1
,
ρ
=m/(V
2
−
V
1
)。
(4)误差分析:
①
先V后m
→
m偏大
→
ρ
偏大。
②
未完全浸没
→
V偏小
→
ρ
偏大。
③
俯视读V
→
V偏小
→
ρ
偏大;仰视
→
V偏大
→ρ
偏小。
④
特殊固体:- 漂浮物:针压法/沉坠法测V。
⑤
吸水性物:饱和水法/涂防水层,防V偏小。
2.测量液体密度(以盐水为例)
(1)原理:
ρ
=m/V。
(2)器材:天平、量筒、烧杯、盐水。
(3)步骤(减量法,防烧杯残留导致V偏小)。
①
测烧杯+盐水总质量m
1。
②
倒部分盐水入量筒,读V。
3.
测烧杯+剩余盐水m
₂
4.
m=m
₁−
m
₂
,
ρ
=(m
₁−
m
₂
)/V
- 误差分析:- 先测空杯
→
再测总
→
倒出
→
m偏大
→ρ
偏大
(3)特殊测量(拓展考点)
- 缺天平:用浮力/等体积法间接测m
- 缺量筒:用排水质量法/溢水法间接测V
- 双缺:结合弹簧测力计+浮力(F浮=
ρ
液gV排)
实验应对策略
- 牢记操作顺序:固体先m后V,液体减量法
- 掌握误差分析:从m、V测量偏差推导
ρ
偏差
- 规范表达:步骤完整、数据带单位、计算有公式
考向4:密度综合应用(压轴/拔高)
高频考查点
- 密度与状态变化(水
→
冰:
ρ
变小、V变大)
- 密度与社会生活(鉴别、选材、勘探、密度计)
- 结合浮力、压强的综合计算(中考常见)
应对策略
- 建立模型:将综合题拆解为密度+浮力/压强基础模型
- 抓不变量:如质量守恒、体积不变、密度不变
- 多练综合题,总结解题套路
)
(
③
测烧杯+剩余盐水m
2。
④
m=m
1
−
m
2
,
ρ
=(m
1
−
m
2
)/V。
(4)误差分析:- 先测空杯
→
再测总
→
倒出
→
m偏大
→ρ
偏大。
3.特殊测量(拓展考点)
(1)缺天平:用浮力/等体积法间接测m。
(2)缺量筒:用排水质量法/溢水法间接测V。
(3)双缺:结合弹簧测力计+浮力(F浮=
ρ
液gV排)。
【应对策略】
(1)牢记操作顺序:固体先m后V,液体减量法。
(2)掌握误差分析:从m、V测量偏差推导
ρ
偏差。
(3)规范表达:步骤完整、数据带单位、计算有公式。
考向4:密度综合应用(压轴/拔高)
1.密度与状态变化(水
→
冰:
ρ
变小、V变大)。
2.密度与社会生活(鉴别、选材、勘探、密度计)。
3.结合浮力、压强的综合计算(中考常见)。
【应对策略】
(1)建立模型:将综合题拆解为密度+浮力/压强基础模型。
(2)抓不变量:如质量守恒、体积不变、密度不变。
(3)多练综合题,总结解题套路.
)
三.强化基础
(一)选择题
1.2026年盐城非遗美食伍佑糖麻花(ρ=1.2×10³kg/m³)与阜宁大糕(ρ=0.8×10³kg/m³),下列说法正确的是( )
A. 糖麻花质量越大,密度越大 B. 大糕切去一半,密度变为0.4×10³kg/m³
C. 同种物质密度一定相同,与状态无关 D. 糖麻花与大糕是不同物质,密度一般不同
【答案】:D
【解析】:密度是物质特性,与质量、体积无关(A错);切去一半,密度不变(B错);物质状态改变(如水→冰),密度会变(C错);不同物质密度一般不同(D对)。
2.2026盐城马拉松纪念奖牌,质量80g,体积10cm³,材质密度为( )
A. 0.8×10³kg/m³ B. 8×10³kg/m³ C. 80kg/m³ D. 8g/cm³
【答案】:B
【解析】:ρ=m/V=80g/10cm³=8g/cm³=8×10³kg/m³(B对)。
3. 对密度定义式ρ=m/v的下列几种理解中,正确的是( )
A. 密度与物体的质量成正比
B. 密度与物体的体积成反比
C. 密度与物体的体积成正比
D. 密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关
【答案】D
【解析】密度是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,不同物质密度不同,同种物质状态不同,密度也不同。密度与物质的质量、体积无关,故选项A、B、C均错误。D正确为答案。
4.用天平和量筒测2026年新型无人机外壳材料密度,操作正确的是( )
A. 天平调平后,左盘放砝码,右盘放材料 B. 量筒读数时,视线俯视凹液面底部
C. 先测材料质量,再用排水法测体积 D. 材料吸水,测得密度偏小
【答案】:C
【解析】:天平“左物右码”(A错);量筒视线与凹液面底部相平(B错);先测质量再测体积,避免沾水影响质量(C对);材料吸水,测得体积偏小,密度偏大(D错)。
5. 分别由不同物质a、b、c 组成的三个实心体,它们的体积和质量的关系如图所示,由图可知下列说法正确的是( )
A. a物质的密度最大 B. b 物质的密度是1.0×103kg/m3
C. c物质的密度是a的两倍 D. b、c的密度与它们的质量、体积有关
【答案】B
【解析】A.由图象可知,当三种物质的体积为2×10-3 m3时,a物质的质量最小,c物质的质量最大,所以a物质的密度最小,c物质的密度最大,A错误。B.由图象可知,当a物质的体积为2×10-3 m3时,b物质的质量是2 kg,所以b物质的密度是故B正确。C.由图象可知,当物质的体积为2×10-3 m3时,a物质的质量是1 kg,c物质的质量是4 kg,根据得体积相同密度和质量成正比,由此可知c物质的密度是a物质的4倍,C错误。D.密度是物质的一种特性,有物质自身决定,与物体的质量、体积都无关,故D错误。故选B。
6. 一钢瓶中贮有质量m,密度为ρ的氧气,当用去质量为的氧气后,钢瓶内所剩氧气的密度为( )
A. ρ B. C. D. 4ρ
【答案】C
【解析】整个过程中氧气的体积不变,设氧气瓶的体积为V.则原来氧气的质量为m=ρV,用去其中的三分之一后,剩余氧气的质量;则瓶内剩余氧气的密度
故选C。
7. 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测出量筒中盐水的体积④测出烧杯和剩余盐水的质量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. ①②③④⑥ B. ⑤①②③⑥ C. ①②④③⑤⑥ D. ⑤①②④③⑥
【答案】A
【解析】在测量液体的密度时,为了避免烧杯或量筒内壁粘有部分液体,导致体积或质量的测量值偏小而存在误差,通常采用剩余法测量液体的密度,由题意知,为了较准确地测盐水的密度,本题正确选项是A.
8. 某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,图甲是调节天平时的情形,图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形,下列说法正确的是( )
A. 甲图中应将平衡螺母向左调,使横梁平衡
B. 乙图中测石块质量时,天平的读数是17.4g
C. 由丙图量筒示数测得石块的体积是20cm3
D. 计算出石块的密度是1.7×103 kg/m3
【答案】D
【解析】A.由图甲知,指针左偏,应将平衡螺母向右调使横梁平衡,故A错误;
B.由图乙知,标尺的分度值为0.2g,石块的质量m=10g+5g+2g=17g故B错误;
C.由图丙知,水的体积为30mL,水和石块的总体积为40mL,则石块的体积
V=40mL−30mL=10mL=10cm3故C错误;D.石块的密度故D正确。故选D。
9. 如图是标准大气压下,质量为1g的某液体的体积—温度图象,以下说法正确的是( )
A. 4℃时,液体密度最小 B. 温度升高,液体密度不变
C. 1℃时液体的体积比5℃时的大 D. 由1℃升高到8℃,液体体积一直变大
【答案】C
【解析】A.4℃时,液体的体积最小,在质量一定时,密度最大,A错误;B.温度升高,液体的体积增大,液体密度减小,B错误;C.从图像看出 1℃时液体的体积比5℃时的大,C正确;D.由1℃升高到8℃,液体体积先减小了后增大,不是一直变大,D错误.
19. 晴朗的白天,几位大学生在森林中迷路了,下面四种利用风向引导他们走出森林的说法中,正确的是( )
A. 森林吸热,温度升高较慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应顺风走
B. 土地吸热,温度升高较快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应顺风走
C. 森林吸热,温度升高较慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应迎风走
D. 土地吸热,温度升高较快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应迎风走
【答案】A
【解析】森林中水分含量高,在阳光照射下水分蒸发吸热,使森林中空气温度升高慢,空气的温度比较低,密度比较大;森林外空气温度高,密度比较小,热空气上升后,森林中的冷空气补充过来就形成风.风是从森林吹向外界的,要走出森林,就要顺风走。故选A。
11. 为救治病人,急需将一种药品送到偏远的山村,这种药品要求在0℃以下存放,常用的保温瓶不能满足需要,为保障药品存放的要求,某同学设计了如图所示的冷藏盒,下列做法正确的是( )
A. 药品放置在B处,低温物质放置在A处
B. 保温瓶内的低温物质选择使用冰块
C. 保温瓶内的低温物质选择经电冰箱冷藏室降温的食盐水
D. 包装盒与保温瓶间的填充材料用导热性好的材料
【答案】A
【解析】A.温度低的气体密度大,下沉,为使药品处于低温环境,应把药品放置在B处,低温物质放置在A处,故A正确;BC.药品要求在0℃以下存放,要求所选物质的熔点在0℃以下,冰的熔点是0℃,盐冰的熔点低于0℃,所以冷藏盒中应使用盐水冰块,而不是冰块也不是电冰箱冷藏的食盐水,故BC错误;D.这种药品要求在低温环境下存放,要求运输过程中尽可能不从外界吸收热量,包装盒应具有导热性能差的,即要用保温效果较好的材料,故D错误。故选A。
12.如图所示,在“测量小石块的密度“的实验中,正确的做法或测量数据是( )
A.调节天平平衡的过程中,发现指针如图甲所示,则应将游码向右调节
B.利用天平测得小石块的质量为 48.8g
C.用量筒测得小石块的体积为 40mL
D.实验过程不能先测石块的体积,后测石块的质量,否则测出石块的密度会偏大
【答案】C
【解析】A:调节天平平衡时,指针偏左,应将平衡螺母向右调(不是游码),错误。B:石块质量需结合砝码+游码计算,图中未给出具体数值,“40g”无依据,错误。C:实验若先测体积再测质量,石块沾水会使质量测量值偏大,根据ρ=m/V,密度测量值偏大,正确。答案:C。
(二)填空题
13.古诗“遥知不是雪,为有暗香来”描写的梅花,其花瓣密度约为0.8×10^3kg/m^3,该密度值表示______;将花瓣晒干后,水分蒸发,花瓣的质量______,密度______(选填“变大”“变小”“不变”)。
【答案】:1立方米梅花花瓣的质量为0.8×103千克;变小;变大
【解析】:密度物理意义为单位体积物质的质量;晒干后花瓣质量减小,体积变化更小,单位体积内质量增大,密度变大。
14.2026年脑机接口技术突破,电极材料为铂金,密度为21.45g/cm^3,远大于铁的密度,这说明密度是区分______的重要依据;相同质量的铂金和铁,铂金的体积更______;将铂金加热熔化,其密度将______(选填“变大”“变小”“不变”)。
【答案】:物质种类;小;变小
【解析】:不同物质密度一般不同,可用于区分物质种类;由V=m/ρ可知,质量相同时密度大的体积小;金属熔化后体积膨胀,质量不变,密度变小。
15.2026年新型环保泡沫砖广泛应用,其密度为0.3×103kg/m3,远小于普通红砖,这是因为泡沫砖内部有大量______;一块体积为0.02m3的泡沫砖,质量为______kg;与同体积普通红砖(密度1.8×103kg/m3)相比,质量相差______kg。
【答案】:空隙;6;30
【解析】:泡沫砖多孔,空隙多导致密度小;m=ρV=0.3×103kg/m3×0.02m3=6kg;红砖质量m'=1.8×103kg/m3×0.02m3=36kg,质量差36kg - 6kg = 30kg。
16.小红测铅笔芯密度:天平测铅笔芯质量为6g,量筒水体积20mL,放入铅笔芯(完全浸没)后总体积22mL,则铅笔芯体积为______cm³,密度为______g/cm³,该密度说明铅笔芯______(选填“含铅”“不含铅”,已知铅密度11.3g/cm³)。
【答案】:2;3;不含铅
【解析】:体积V=22mL-20mL=2cm³,密度ρ=6g/2cm³=3g/cm³,远小于铅的密度,故不含铅。
17.测矿泉水密度:空瓶质量10g,装满水后总质量50g,将水倒入量筒后体积40mL,则水的质量为______g,密度为______g/cm³,若量筒读数时视线与凹液面顶部相平,测量值会______。
【答案】:40;1;偏大
【解析】:水的质量m=50g-10g=40g,密度ρ=40g/40mL=1g/cm³;视线与凹液面顶部相平属于俯视,读数偏大,密度偏大。
18.小刚测小石块密度:天平右盘放50g、10g砝码,游码在1.2g处平衡,量筒水体积30mL,放入石块后总体积34mL,则石块质量为______g,体积为______cm³,密度为______g/cm³。
【答案】:61.2;4;15.3
【解析】:质量m=50g+10g+1.2g=61.2g,体积V=34mL-30mL=4cm³,密度ρ=61.2g/4cm³=15.3g/cm³。
19. 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(ρ银=10.5g/cm3),所用的量筒规格如图所示,此量筒的分度值是________mL,请你根据实验的实际情况及相关数据分析:他能否鉴别出该银币?________(选填“能”、“不能”),原因是________。
【答案】 1 不能 金币的体积小于量筒的分度值
【解析】假设银币是纯银的,银币的体积
由图可知,量筒的分度值是1mL,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。
20. 测量大米密度时,小华发现米粒间有空隙,若把空隙的体积也算作大米的体积将使密度的测量结果偏____.于是,她用一个饮料瓶装满水,拧上盖子,用天平测出总质量为143g.又测出48g大米,放入瓶中,擦干溢出的水,再测这时的总质量.天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图所示,则总质量为____g.由此可以算出这种大米的密度为____kg/m3.
【答案】 小 151 1.2×103
【解析】本题涉及的知识是密度.根据密度公式,大米的体积偏大,密度偏小;由图可知,天平显示的质量为151 g;加入48g大米后,瓶中水的质量为:151 g-48g=103g,
溢出水的质量为:143g-103g=40 g,溢出水的体积为:,
48g大米的体积等于溢出水的体积为40cm3,大米的密度为:
(三)解答题
21. 有一块岩石体积为40m3,为了测定它的质量,取一小块作为样品,测出样品的质量为75g,用量筒装入60cm3的水,然后把样品浸没在水中,此时液面升高到85cm3。则:
(1)石块的密度是多少?
(2)岩石的质量是多少?
解:(1)样品体积为
石块密度为
(2)岩石的质量是
答:(1)石块的密度是3×103kg/m3;
(2)岩石的质量是1.2×105kg。
22. 如图所示,一个容积为 3×10﹣4m3瓶内盛有0.2kg的水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为0.01kg的小石子投入瓶中,当乌鸦投了25块相同的小石子后,水 面升到瓶口且没有水溢出.求:
(1)瓶内水的体积和小石子的总体积分别是多少;
(2)石块的密度.
【答案】(1)2×10﹣4m3; 1×10﹣4m3;(2)2.5×103kg/m3.
【解析】(1)因为ρ=,所以,0.2kg水的体积:V水===2×10﹣4m3;石子总体积:V石=V瓶﹣V水=3×10﹣4m3﹣2×10﹣4m3=1×10﹣4m3;
(2)石块密度:ρ石===2.5×103kg/m3.
23.小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺__________,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往________(填“左”或“右”)调.
(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是31.8 g和空烧杯的质量是90 g.
(3)如图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁记下此时水面的位置为M,然后放在天平左盘,如图丙所示,杯、水和鹅卵石的总质量为_______g.
(4)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,如图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为142 g,此时杯中水的体积为________cm3.
(5)根据所测量数据计算出鹅卵石的密度为________g/cm3.
(6)若小明在第(4)步骤测量过程中,用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,直至天平平衡,此错误操作将导致所测密度偏________.
【答案】(1)零刻度线 左 (3)161.8 (4)52 (5)2.65 (6)大
【解析】(1)调节天平平衡时应先将游码拨至标尺的零刻度线处,若发现指针偏向分度盘的右侧,根据“右偏左调”原则,应向左调节平衡螺母.(3)由图丙可读出烧杯、水和鹅卵石的总质量m总=100 g+50 g+10+1.8 g=161.8 g.(4)因为m杯+m水=142 g,m杯=90 g,m水=142 g-90 g=52 g,水的体积V水===52 cm3.(5)在第(3)步中杯中的水的质量m′水=m总-m石-m杯=161.8 g-31.8 g-90 g=40 g,则在第(4)步中往杯中增加的水的质量Δm水=m水-m′水=52 g-40 g=12 g,增加水的体积ΔV水===12 cm3,V石=ΔV水=12 cm3,鹅卵石的密度ρ石===2.65 g/cm3.(6)在第(4)步中若在添加砝码并向右旋动平衡螺母,则会导致测出杯和水的总质量小于142 g,从而使测出增加的水的质量小于12 g,即增加水的体积小于12 cm3,这样就会使鹅卵石的体积偏小,根据ρ=可知,测出的密度会偏大.
24. 小明妈妈为家里自酿了很多红葡萄酒,小明想知道自酿葡萄酒密度.于是和学习小组的同学们一起利用天平、量筒进行测量.他们的操作如下:
(1)将天平放在_____上,游码拨至标尺左端_____处,并调节天平平衡.
(2)用天平测量空烧杯的质量,如图甲是小明测量过程中的情景,他的错误是_____.纠正错误后,测得空烧杯的质量是41.6g.
(3)取适量的葡萄酒倒入烧杯中,用天平测葡萄酒和烧杯的总质量,天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图乙所示,其总质量为_____g.
(4)将烧杯中的葡萄酒全部倒入量筒中(如图丙所示),则量筒中葡萄酒的体积是_____cm3.根据测量数据计算出葡萄酒的密度是_____g/cm3.
(5)分析上述方法,测出葡萄酒的密度会偏_____(选填“大”或“小”).
【答案】(1)水平台 零刻度线 (2)在测量过程中调节平衡螺母 (3) 81.6 (4)40 1 (5)大
【解析】(1)使用天平时,首先把天平放到水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线;
(2)由图甲可以看出,在测量的过程中,调节平衡螺母,而在测量过程中是不能调节平衡螺母的,这是错误.(3)用天平称量葡萄酒和的总质量时,砝码总质量是50g+20g+10g=80g,游码对应的刻度值是1.6g,因为物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度所以读数,所以为其总质量为80g+1.6g=81.6g;(4)由甲图知,量筒的分度值为5mL,所以葡萄酒的体积为40mL即为40cm3;又因为烧杯的质量为41.6g,所以葡萄酒的质量为81.6g-41.6g=40g,葡萄酒的密度为(5)当将烧杯中的葡萄酒倒入量筒中时,烧杯壁上会附着着一定量的葡萄酒,从而使体积测量的数值偏小,所以这样得出的密度值就偏大.
25.学习了密度知识后,晓悦想知道妈妈配制的用于腌鸡蛋所用盐水的密度,她利用天平、量筒等进行了如下操作。
(1)晓悦把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,发现分度标尺的指针位置如图所示,此时应向__________调节平衡螺母;
(2)在烧杯中倒入适量的盐水,用调节好的天平测量烧杯和盐水的总质量时,通过加、减砝码的一番操作,当将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,指针仍如图甲所示。接下来正确的操作是__________;
A.向右移动游码 B.向右调节平衡螺母 C.取下最小砝码后移动游码
(3)测出烧怀和盐水的总质量为96.6g后。将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中。观察液面位置如图所示,则量简中盐水的体积是__________cm³;
(4)再用天平测量烧杯和剩余盐水的质量,天平横梁平衡时如图所示,则烧杯和剩余盐水的质量为__________g,晓悦利用密度的计算公式测得盐水的密度是__________kg/m³。
【答案】 (1)右 (2)A (3) 40 (4) 48.6
【解析】(1)把天平放在水平台上,游码归零,指针左偏如图甲,说明左端重、右端轻,所以,应将平衡螺母向右端移动,使天平横梁平衡。(2)当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左侧,说明右盘中砝码的总质量略小于左盘中物体的质量,此时应该向右移动游码,使天平水平平衡,故A符合题意, BC不符合题意。故选A。(3)由图知道,量筒的分度值为1mL,读数为40mL。所以倒入量筒中盐水的体积为V=40mL=40cm3(4)由图知道,烧杯和剩余盐水的总量为m剩=20g+20g+5g+3.6g=48.6g[5]由知道,得盐水的密度是
26.阅读短文,回答问题。
“人造太阳”核心材料密度测量的科研实践
2026年,中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体稳定运行,创造世界纪录,标志着我国聚变能源研究迈向工程实践新阶段 。为适配极端实验环境,科研团队需将装置原有的钼材料第一壁更换为金属钨,钨的耐高温、抗腐蚀特性可满足上亿摄氏度超高温与零下269℃超低温的极端工况要求。
在材料替换前,某中学物理兴趣小组受邀参与模拟实验,测量钨块样品的密度。实验步骤如下:①将天平放在水平台上,游码移至零刻度线处,调节平衡螺母使指针指在分度盘中央;②用天平测量钨块质量,右盘砝码总质量为200g,游码示数为8g;③向量筒中倒入适量水,记录水的体积为40mL;④将钨块用细线系好,缓慢浸没在量筒的水中,此时液面上升至60mL;⑤整理实验器材并计算密度。
同时,小组还尝试测量EAST装置冷却系统所用特殊冷却液的密度。他们采用“差值法”操作:先测空烧杯质量为25g,再向烧杯中倒入适量冷却液,测得烧杯与冷却液总质量为75g,最后将烧杯中的冷却液全部倒入量筒,读出体积为50mL。实验过程中,有同学发现烧杯内壁会残留少量冷却液,引发了对测量结果影响的讨论。
(1)测量钨块质量时,天平的示数为______g;钨块的体积为______cm³,计算得出钨块的密度为______g/cm³(前两空为填空题,第三空无需作答,仅需填写前两空)。
(2)关于量筒的使用,下列说法正确的是( )
A. 向量筒中倒水时,应直接倾倒无需借助玻璃棒
B. 读取量筒示数时,视线应与液面最上端相平
C. 钨块浸没后,若液面边缘有气泡未排出,会导致体积测量值偏大
D. 量筒只能测量液体体积,不能测量固体体积
(3)计算特殊冷却液的密度时,下列结果正确的是( )
A. 1.0g/cm³ B. 1.2g/cm³ C. 1.5g/cm³ D. 2.0g/cm³
(4)由于烧杯内壁残留少量冷却液,导致测得的冷却液密度与真实值相比( )
A. 偏大 B. 偏小 C. 无影响 D. 无法判断
(5)若将测量钨块的步骤调整为“先测体积再测质量”,则测得的钨块密度会( )
A. 偏大 B. 偏小 C. 无影响 D. 取决于钨块大小
【答案】(1)208;20 (2)C (3)A (4)B (5)A
【解析】(1)天平测量物体质量时,示数=砝码总质量+游码示数,即200g+8g=208g;量筒测量固体体积采用排水法,钨块体积=水和钨块总体积-水的体积,即60mL-40mL=20mL=20cm³。(2)选项A错误,向量筒倒水时借助玻璃棒可防止液体溅出;选项B错误,量筒读数时视线应与凹液面最低处相平;选项C正确,气泡未排出会使总体积测量值偏大,导致固体体积测量值偏大;选项D错误,量筒可通过排水法测量固体体积。(3)冷却液的质量=烧杯与冷却液总质量-空烧杯质量=75g-25g=50g,体积为50mL=50cm³,密度ρ=m/V=50g/50cm³=1.0g/cm³,故选A。(4)烧杯内壁残留冷却液会导致量筒中记录的体积偏小,根据ρ=m/V,质量测量值准确,体积测量值偏小,密度测量值偏小,故选B。(5)先测体积再测质量时,钨块表面会沾水,导致质量测量值偏大,体积测量值准确,根据ρ=m/V,密度测量值偏大,故选A。
四.培优训练
(一)选择题
1.2026阜宁金沙湖风筝节,非遗哨口板鹞(竹制骨架+纸质蒙面),下列说法正确的是( )
A. 竹与纸密度不同,制成风筝后密度相同 B. 风筝升空后,质量变小,密度变小
C. 同一根竹子,做成不同形状,密度不变 D. 纸质蒙面沾水后,质量变大,密度变小
【答案】:C
【解析】:不同物质密度不同,混合后密度为平均密度(A错);质量是物体属性,与位置无关(B错);同种物质密度与形状无关(C对);沾水后质量、体积均变大,密度通常变大(D错)。
2.2026年新型航天材料,质量m、体积V,密度ρ;若将其拉伸为原体积2倍,密度变为()
A. 2ρ B. ρ/2 C. ρ D. 4ρ
【答案】:B
【解析】:拉伸后质量m不变,体积变为2V;ρ'=m/(2V)=ρ/2(B对)。
3. 如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积的关系图象,下列说法不正确的是( )
A. 甲物质的密度是乙物质的2倍
B. 体积为2 cm3的乙物质的质量为20 g
C. 质量为15g的甲物质的体积为1.5 cm3
D. 当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
【答案】B
【解析】A. 由图象可知,当V甲=V乙=1cm3时m甲=10g,m乙=5g则ρ甲==10g/cm3;ρ乙==5g/cm3所以ρ甲=2ρ乙,故A正确,不符合题意;
B. 体积为2cm3的乙物质的质量m′乙=ρ乙V′乙=5g/cm3×2cm3=10g故B错,符合题意;
C. 质量为15g的甲物质的体积V′甲= =1.5cm3故C正确,不符合题意;
D. ρ甲=2ρ乙,当甲和乙两物质的质量相同时,由V=可知,V甲=V乙,即乙物质的体积较大,故D正确,不符合题意。故选B。
4. 实验室里常用悬重法测蜡块的密度,如图所示,量筒内原来水的体积为V0,只浸没入重物时,量筒内水与重物总体积为V1,将蜡块及重物全浸入水中后,量筒水面所示总体积为V2,已知蜡块的质量为m,则蜡块的密度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由图可知,蜡块的体积V=V2−V1蜡块的密度为故选B。
5. 某研究性学习课题小组,在教师的指导下,完成了”水的体积随温度变化”的研究,得到如图所示的图线,根据这个图线,可说明水的温度从6℃降低至2℃的过程中( )
A. 水的密度先变小后变大 B. 水的密度保持不变
C. 水的密度先变大后变小 D. 水的体积热胀冷缩
【答案】C
【解析】由图示可知,水的体积的变化是先减小,到4℃后又逐渐增大,利用密度公式分析可知,一定质量的水,体积减小时,密度增大;反之,减小.所以,水的密度先增大后减小.故选C.
6. 体积和质量相等的铝球、铁球和铜球,已知ρ铝<ρ铁<ρ铜,下列说法中正确的是( )
A. 若铝球是空心的,则一定“铁球和铜球都是空心的”
B. 若铁球是空心的,则一定“铝球是实心,铜球是空心的”
C. 若铜球是空心的,则可能“铝球和铁球都是实心的”
D. 一定“三个球都是空心的”
【答案】A
【解析】若三球都是实心的,质量相等,根据密度公式变形可知:铝球体积
铁球体积;铜球体积;因为ρ铁<ρ铜<ρ铅所以V铝>V铁>V铜又因为题目告诉三球的体积相等,所以铁球和铜球一定是空心的,故BC错误;铝球可能是实心,铁球和铜球一定是空心的;铝球也可能是空心,铁球和铜球更是空心的,故A正确,D错误。
故选A。
7. 现有用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( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A. B.;C.
D.;所以选C.
8.如图所示,在“测量花岗石密度”的实验中。下列说法正确的是( )
A.称量时左盘放砝码,右盘放花岗石
B.称量花岗石质量的过程中,若天平横梁不平衡,可调节平衡螺母
C.花岗石的质量是25g
D.花岗石的密度是2.8×103kg/m3
【答案】D
【解析】A.称量时,应该是“左物右码”,且加减砝码用镊子,则左盘应放花岗石,右盘应放砝码,故A错误; B.在称量过程中,要靠增减砝码或移动游码使天平平衡,不能调节平衡螺母,故B错误;C.由图知,砝码的总质量为25g,游码在3g处,所以花岗石的质量为25g +3g=28g,故C错误;D.由图知,量筒的分度值为2mL,花岗石的体积为30mL-20mL=10mL=10cm3;则花岗石的密度为:故D正确。故选:D。
9. 如图1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2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】在图2中取相同质量的三种液体,可知甲的体积最小,丙的体积最大,所以可知三个杯子的顺序为乙,丙,甲,应选A.
10.一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为m。瓶底的面积为S,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为L,然后倒出小半瓶液体(正立时近弯处),如图所示,测出液面高度L1,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度L2.则液体的密度为( )
A. B. C. D.
【答案】:D
【解析】:由图知,瓶中液体的体积V液=SL1,瓶中空气的体积V空=S(L﹣L2),所以瓶子的容积为V容=V液+V空=SL1+S(L﹣L2)=S(L+L1﹣L2),已知瓶中装满液体时液体的质量为m,瓶中装满液体时液体的体积等于瓶子的容积,即V=V容=S(L+L1﹣L2),则液体的密度为:ρ==。 故选:D
11.在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m﹣V图象,下列说法正确的是( )
A.量杯质量为40g B.40cm3的该液体质量为40g
C.该液体密度为1.25g/cm3 D.该液体密度为2g/cm3
【答案】B
【解析】ACD、由图可知当液体体积为V1=20cm3时,液体与量杯总质量m1 = 40g,
由ρ=m/v可得: m1=mo+m液=mo +ρV,即40g =mo+ρ×20cm3-----①;
当液体得体积为V2=80cm3时,液体与量杯得总质量m2=100g,
由ρ=m/v可得: m2=mo+m液=mo +pV,即100g = mo+ρ×80cm3-----②;
联立①②解得: mo=20g,p= 1g/cm3;故A、C、D错误;
B、由ρ=m/v可知40cm3的该液体质量为:m = ρV = 1g/cm×340cm³= 40g,故B正确。故选:B。
12.三国时期,曹冲称象的故事家喻户晓。曹冲让人把大象赶到船上,在船舷水面位置刻下标记,然后把大象牵上岸,往船上装石头,直到船下沉到标记处。已知当时装到船上的石头总共有100块,每块石头质量约为25kg,若大象质量约等于这些石头的总质量,且石头密度约为2.5×103kg/m3。以下说法正确的是( )
A. 每块石头的体积为10m3 B. 大象质量为2500g
C. 曹冲利用了等效替代的科学方法 D. 若将石头带到月球上,其质量和密度都会变小
【答案】C
【解析】选项A:根据密度公式ρ=m/v,变形可得V =m/ρ,已知每块石头质量m = 25kg,密度ρ= 2.5×103kg/m3,则每块石头体积V=m/ρ=25kg/2.5×103kg/m3= 0.01m3,A选项错误选项B:已知有100块石头,每块质量约25kg,大象质量等于石头总质量,即m象=100×25kg = 2500kg = 2.5×106g,B选项错误。 选项C:曹冲用石头的总质量等效替代大象的质量,这运用了等效替代的科学方法 ,C选项正确。选项D:质量是物体的基本属性,不随位置改变,石头带到月球质量不变;密度是物质特性,与位置无关,石头带到月球密度也不变,D选项错误。综上,答案选C。
(二)填空题
13. 如图所示是一定质量的水体积随温度变化的图象.观察这个图象,可以得知,水在________℃时的密度最大.若水温从0℃到10℃则质量________(填“改变”“不变”),密度________.(填“先变小后变大”“先变大后变小”“不改变”)
【答案】 4 不变 先变大后变小
【解析】由图象知,水在4℃时体积最小; 水的温度变化,其质量不变,则根据ρ=得,4℃时密度最大,物体所含物质的多少叫质量,质量与物体的形状、状态、位置和温度无关,所以水温从0℃到10℃则质量不变,由于4℃时密度最大,水温从0℃到10℃密度是先变大后变小.故答案为4;不变;先变大后变小.
14. 我们常说“铁比木头重”是指铁的_____比木头大,冬天里,户外装有水的水缸常会出现破裂是因为水缸里的水结成冰后,其体积_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),密度_____(选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】 密度 变大 变小
【解析】由于铁的密度大于木材的密度,所以常被人们说成铁比木头重,这种说法是不科学的,因为没有强调体积相等;水结成冰后密度变小,由于质量不变,所以体积是变大的.
15.学生用空瓶装满水,水的质量为500g,水的体积为______cm3;若用该瓶装满酒精(密度0.8g/cm3),酒精质量为______g;这说明同一容器的______是固定的。
【答案】:500;400;容积
【解析】:水的体积V=m/ρ=500g/1.0g/cm3=500cm3;瓶子容积等于水的体积,酒精质量m=ρV=0.8g/cm3×500cm3=400g;同一容器容积固定。
16.古诗“伐薪烧炭南山中”的木炭,密度约为0.5×103kg/m3,比木材密度小,这是因为木炭烧制过程中______减少;10kg木炭的体积为______m3;将木炭压实,密度将______。
【答案】:质量;0.02;变大
【解析】:木材烧制为木炭,水分和杂质散失,质量减少,密度变小;V=m/ρ=10kg/0.5×103kg/m=30.02m3;压实后体积减小,质量不变,密度变大。
17.2026年火星探测器带回的岩石样本,密度为3.0g/cm3,该密度值表示______;若样本质量为15g,体积为______cm3;将样本带回地球,密度将______(选填“变大”“变小”“不变”)。
【答案】:1立方厘米火星岩石的质量为3.0克;5;不变
【解析】:密度物理意义为单位体积物质的质量;V=m/ρ=15g/3.0g/cm3=5cm3;密度是物质特性,与位置无关。
18.2025年海水淡化技术升级,海水密度为1.03×103kg/m3,比淡水密度大,这是因为海水中含有大量______;1m3海水的质量为______kg;淡化后得到淡水,密度为______kg/m3。
【答案】:盐分;1030;1.0×103
【解析】:海水含盐量高,密度大于淡水;m=ρV=1.03×103kg/m3×1m3=1030kg;淡水密度为1.0×103kg/m3。
19.杜牧《秋夕》“轻罗小扇扑流萤”,古代丝质小扇碎片质量1.16g,量筒水体积5mL,放入碎片后总体积6mL,则碎片体积为______cm³,密度为______g/cm³,与古诗中丝织品密度(1.1-1.16g/cm³)______(选填“相符”“不符”)。
【答案】:1;1.16;相符
【解析】:体积V=6mL-5mL=1cm³,密度ρ=1.16g/1cm³=1.16g/cm³,在丝织品密度范围内,故相符。
20. 如图所示,点燃蜡烛会使它上方的纸风车旋转起来.这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气的密度变_______,所以热空气_______(填“上升”或“下降”)形成气流,气流流过纸风车扇叶时,带动扇叶转起来;据此分析可知,房间里的暖气一般都安装在窗户_______(填“下方”或“上方”)。
【答案】 小 上升 下方
【解析】点燃蜡烛上方的空气,吸收热量,温度升高,体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成对流,气流流过纸风车扇叶时,带动扇叶转起来。实验说明温度能够改变气体的密度,根据气体的这种变化规律,房间里的暖气一般都安装在窗户下方,由暖气周围的热气会上升,使房间的空气迅速流动起来从而变热。
(三)解答题
21. 一空瓶质量500g,装满水后总质量2.5kg.求:
(1)瓶子的容积;
(2)用此瓶装入某种液体,总质量2100g,求此液体的密度。
解:(1)水的质量m水=m总1−m瓶=2500g−500g=2000g由可得
(2)液体的质量m液=m总2−m瓶=2100g−500g=1600g
液体的密度
答:(1)瓶子的容积2000cm3;
(2)用此瓶装入某种液体,总质量2100g,此液体的密度为0.8g/cm3。
22. 一个铝球,它的体积是500cm3,质量是540g,
(1)请判断这个铝球是空心还是实心的?
(2)如果是空心的.问空心部分的体积是多大?
(3)如果在空心部分注满水,则铝球的总质量变为多少?(已知ρ铝=2.7g/cm3)
解:(1)若球为实心,则由可得,实心铝球的体积应为:
;因为V铝<V,所以此球为空心.
(2)空心部分的体积:V空=V﹣V铝=500cm3﹣200cm3=300cm3
(3)由可知,注入水的质量:m水=ρ水V空=1g/cm3×300cm3=300g
球的总质量:m总=m+m水=840g
答:(1)这个铝球是空心的;
(2)如果是空心的.问空心部分的体积是300cm3;
(3)如果在空心部分注满水,则铝球的总质量变为840g.
23. 为了研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如表所示.
实验
蜡块
干松木
体积
质量
体积
质量
①
10
9
10
5
②
20
18
20
10
③
30
27
30
15
④
40
36
40
20
(1)在如图所示的方格纸中分别画出蜡块和干松木的质量随体积变化的图象.
(2)分析可知,由同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值______;由不同物质组成的不同物体,其质量与体积的比值一般______(以上两空均填“相同”或“不同”).物理学中把物质的质量与其体积的比值定义为物质的密度,用这种方法定义的物理量还有______(写一个即可).
(3)本实验测量多组数据的目的是______.
【答案】 (1) (2)相同 不同 速度 (3)从多组数据中寻找普遍规律
【解析】(1)图象的横轴是体积,纵轴的矢量.在图上先做出蜡烛的四个坐标点,然后将他们连起来;再在图上做出干松木的四个坐标点,将他们连起来,如图所示:
(2)由蜡块的四组数据发现,每一组的质量与体积的比值都相同;由干松木的四组数据也可以发现干松木的质量与体积的比值相同,则可得结论,同种物质的质量与体积的比值相同;
蜡块的质量与体积的比值是,干松木的质量与体积之比是,则可得到结论:不同物质的质量与体积比值不同.利用比值定义的还有速度等;
(3)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:一是为了减小误差;而是为了寻找普遍规律,本实验中多次测量是为了寻找普遍规律.
24.在测量液体和固体密度的实验中:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,指针位置如图A所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至天平平衡;
(2)继续进行实验,记录数据:
a.往烧杯中倒入适量盐水,测得烧杯和盐水的总质量m1为116g;
b.如图B所示,把烧杯中部分盐水倒入量筒,读出量筒中盐水的体积V为40cm2;
c.如图C所示,测出烧杯和剩余盐水的质量m2= g;
d.计算出盐水的密度,ρ= g/cm3。
(3)小明整理器材时不小心将量筒打碎了,小华找来一个烧杯,也测出了石块的密度,她首先用天平测出石块的质量为m,然后进行了如下操作,请将实验步骤补充完整:
①向烧杯中装入适量的水,用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1;
②将石块浸没在烧杯内的水中,在水面处进行标记;
③取出石块,向烧杯中缓慢加水至标记处,用天平测出烧杯和适量水的总质量为m2;
④石块密度表达式为ρ= (用m、m1、m2和ρ水表示)。由于取出石块时沾有水,导致测得的密度值 (偏大/偏小/不受影响)。
【答案】(1)左 (2) 72 1.1 (3) 不受影响
【解析】(1)天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针偏向分度盘的右侧,说明左盘轻,此时应该将平衡螺母向左移动,直到横梁平衡。(2)由图丙知,烧杯和剩余盐水的总质量;量筒中盐水的质量
盐水的密度为 (3)石块的体积等于加入水的体积
则石块的密度表达式 石块带出水后,使得烧杯水面降低,当再次添加水时,先回复原状,在继续加水,因而对实验结果没有影响。
25.小明用天平、大烧杯、小烧杯和水来测量一石块的密度。
(1)在使用托盘天平前要对天平进行调节,请将下列各步骤前的字母按照正确的顺序排列_____:
A.组装好天平,把天平放在水平台面上
B.调节天平平衡螺母,使天平横梁水平平衡
C.把游码置于标尺的零刻度线处
(2)天平调平后,小明测出了石块的质量,如图甲所示,石块的质量m=_____g:
(3)因为石块较大,不能直接放入量筒中,小明用以下方法测量石块体积,操作步骤如下:
A.测出空小烧杯的质量15.0g
B.把装满水的大烧杯和空的小烧杯如图乙放置
C.把石块缓缓浸没入大烧杯中,大烧杯中部分水溢进小烧杯
D.待溢出的水全部滴入小烧杯后测出小杯的总质量是34.4g
小明计算出石块的密度ρ石=_____kg/m3;
(4)小南观摩了小明的实验后认为小明测量体积的方法麻烦,他认为可以把小烧杯中溢出的水倒入量筒中,直接读出石块的体积,你认为采用谁的方案可以使测量误差更小?_____;
(5)小明在实验中找到了乐趣,他用一只有颈圆柱形的塑料饮料瓶和一桶水、一把刻度尺就巧妙地测出了食用油的密度,他的操作步骤如下:
A.剪去饮料瓶的上部,保留圆柱部分,测出圆柱直径d
B.瓶中放入几个石块和少量水,使水没过石块,将它放入桶中.使它浮在水面上,测量露出水面的瓶高h1
C.在瓶内注入一些待测的食用油,测量瓶内水面上的油层厚度H
D.再次将瓶子放入桶中,测量露出水面的瓶高h2
①小明为什么要在瓶中放入石块?_____;
②倒入瓶中的食用油的体积是V=______;食用油的密度ρ油=______;(用实验中的物理量d、h1、h2、H和水的密度ρ水表示)
【答案】(1) ACB (2) 58.2 (3) 3.0×103 (4)小明的方案误差小 使饮料瓶能够竖立在水桶中 (5).① .②
【解析】(1)天平使用前要调节平衡:把天平放在水平台面上,把游码置于标尺的零刻度线处,调节天平的平衡螺母,使天平横梁水平平衡,故正确的顺序排列为ACB。(2)标尺的分度值为0.2 g,游码在标尺上对应的刻度值为3.2g,石块的质量 m=50g+5g+3.2g=58.2g(3)溢出水的质量m水=34.4g﹣15.0g=19.4g由密度公式,溢出水的体积即石块的体积石块的密度
(4)小南的方案中将小烧杯中的水倒入量筒中,烧杯壁上会有残留的水,使得测量的石块的体积偏小,由密度公式,测量的密度值偏大,所以小明的方案误差小。(5)①饮料瓶不能够竖立在水桶中,在瓶中放入几个小石块,是为了使饮料瓶能够竖立在水桶中。②设瓶子的横截面积是S,高度是h,瓶子漂浮在水面上,根据漂浮条件和阿基米德原理得
F浮=ρ水gS(h﹣h1)=G水+石块 ① 在瓶内注入一些待测的油,测量瓶内水面上的油层厚度H,则倒入油的体积;倒入油的重力G油=ρ油gSh ②;再次将瓶放入桶中,测量露出水面的瓶高h2,瓶子漂浮在水面上,根据漂浮条件和阿基米德原理得
F′浮=ρ水gS(h﹣h2)=G油+G水+石块 ③;由③﹣①得ρ水gS(h1﹣h2)=G油 ④;②式代入④式得出
26.阅读短文,回答问题。
盐城固态电池材料密度精准测量与应用
2026年3月,盐城高新区新能源创新中心联合中科院上海硅酸盐研究所,开展固态电池核心材料——固态电解质的密度精准测量研究 。固态电解质是固态电池的关键部件,其密度直接影响电池能量密度与安全性。某科研小组采用“天平+量筒+溢水杯”组合法测量固态电解质样品密度,步骤如下:①用天平测出空烧杯质量m₀=25g;②将样品放入天平左盘,测得总质量m₁=73g;③在溢水杯中装满水,将样品缓慢浸没,用烧杯接住溢出的水;④用天平测出烧杯和溢出水的总质量m₂=35g。已知水的密度ρ水=1.0×10³kg/m³,该固态电解质因密度适中、离子导电性强,被应用于盐城宁德时代零碳产业园固态电池生产线,助力盐城打造全国领先的新能源电池产业集群 。
(1)固态电解质样品的质量m=______g;溢出水的质量m水=______g。
(2)样品的体积V等于( )
A. 溢出水的体积 B. 溢水杯的容积 C. 烧杯的容积 D. 无法确定
(3)样品的体积V=______cm³;固态电解质的密度ρ=______g/cm³。
(4)若实验中溢水杯未装满水,会导致测量的密度( )
A. 偏大 B. 偏小 C. 不变 D. 无法判断
(5)若将该固态电解质样品熔化成液态(状态改变,质量不变),其密度将______(选填“变大”“变小”或“不变”);在盐城风电装备制造中,选用密度______(选填“大”或“小”)的材料可减轻设备自重,提升运行效率。
【答案】 (1)48;10 (2)A (3)10;4.8 (4)A (5)变大;小
【解析】(1)样品质量m=m₁-m₀=73g-25g=48g;溢出水的质量m水=m₂-m₀=35g-25g=10g。
(2)样品浸没在水中时,排开水的体积等于样品体积,即溢出水的体积等于样品体积,故选A。(3)由ρ=m/V得,溢出水的体积V水=m水/ρ水=10g/1g/cm³=10cm³,故样品体积V=V水=10cm³;样品密度ρ=m/V=48g/10cm³=4.8g/cm³。(4)溢水杯未装满水,溢出的水体积小于样品排开水的体积,测得体积偏小,由ρ=m/V可知,密度测量值偏大,故选A。(5)固态物质熔化成液态,分子间距减小,体积变小,质量不变,密度变大;根据m=ρV,体积相同时,密度越小,质量越小,故风电装备选用密度小的材料可减轻自重。
(
1
)
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$
物理匠心·2025-2026学年苏科版八年级物理下期中提分特训2
《密度及其测量》专题(盐城专版)
一.知识梳理
(
考点一
密度
定义
某种物质组成的物体的
质量
与它的
_____
之比
,
用
ρ
表示
公式
变形公式
定义式
ρ
=
m
=ρV;V=
单位
基本单位
千克/米
3
,
符号:kg/m
3
常用单位
克/厘米
3
,
符号:g/cm
3
换算关系
1 g/cm
3
=
______
kg/m
3
性质
(1)密度是物
质的一种属性,不同种物质密度一般是
_____
的;
(2)密度大小与质量、体积无关
,
同种物质、同种状态的密度是相同的
,
质量与体积成正比;
(3)同种物质的密度与状态有关
,
同种物质
,
状态不同
,
密度不同
,
如冰的密度比水小
考点
二
密度的测量
1.
常规方法测量固体和液体的密度
实验名称
测量固体的密度
测量液体的密度
实验原理
ρ
=
常规方法
测物体密
度的步骤
(1)用托盘天平测出固体的质量
m
;
(2)向量筒中倒入适量的水
,
读出量筒中水的体积
V
1
;
(3)用细线系住固体
,
使其浸没在水中
,
读出此时水和固体的总体积
V
2
(1)用托盘天平测出烧杯和待测液体的总质量
m
1
;
(2)将烧杯中适量的液体倒入量筒中
,
读出体积
V
;
(3)用托盘天平测得烧杯和剩余液体的总质量
m
2
;
密度表
达式
ρ
=
ρ
=
2.
误差分析
托盘天平引
起的误差
(1)砝码生锈或沾有杂物
,
使测得的质量偏小;
(2)砝码磨损或缺角
,
使测得的质量偏大(简记为“磨大锈小”)
量筒引起
的误差
(1)量筒俯视读数时
,
体积测量值偏大;
(2)量筒仰视读数时
,
体积测量值偏小
实验设计导致的误差
(1)测量固体密度时
,
若先测固体体积再测质量
,
物体上沾有水
,
导致所测质量偏大
,
密度偏大;
(2)测量液体密度时
,
若先测液体体积
,
再将量筒中的液体倒入烧杯中会有少许液体残留在量筒壁上
,
导致所测质量偏小
,
密度偏小;
(3)测量液体密度时
,
若先测液体的质量
,
再将液体倒入量筒中时
,
会有少许液体残留在烧杯壁上
,
导致测得液体的体积偏小
,
密度偏大
操作不当导致的误差
(1)用排水法测固体体
积时,若将物体放入量筒的过程中有水溅出,会使测得固体的体积偏小,密度偏大;
(
2)用排水法测体积时
,
若物体未浸没(或溢水杯中的水未装满)
,
会使测得固体的体积偏小
,
密度偏大;
(3)用量筒测液体体积时
,
将待测液体倒入量筒时
,
若有一部分液体溅出
,
会使测得液体的体积偏小
,
密度偏大
考点
三
量筒的使用
)
(
3.
常见的特殊方法测密度
实验方法
实验步骤
实验装置
浮力法测
固体密度
(
ρ
固
>
ρ
水
)
①
用弹簧测力计测出固体重
G
1
;
②
将固体浸没在水中
,
记下弹簧测力计的读数
G
2
,
则
ρ
固
=
ρ
水
用针压法测
水中漂浮物
体的密度
①在量筒中倒入适量的水
,
体积为
V
1
;
②
使固体漂浮在量筒中
,
记下体积
V
2
;
③
用细针将待测固体压入量筒的水中
,
记下体积
V
3
,
则
ρ
固
=
ρ
水
等体积法测
液体密度
①用天平测空烧
杯质量
m
1
;
②
用天平测装有一定体积水的烧杯质量
m
2
;
③
用天平测装有与水同体积的被测液体的烧杯质量
m
3
,
则
ρ
液
=
ρ
水
等质量法测
液体密度
①在天平两盘中放置同样的量杯后
,
调节天平横梁平衡;
②
在两个量杯中分别加入适量水和待测液体
,
使天平保持平衡
,
记下两液体的体积
V
水
和
V
液
,
则
ρ
液
=
ρ
水
考点
三
密度的应用
1.
密度与温度
一般来说
,
由于热胀冷缩
,
同种物质温度越高密度
越小
(气体最为明显)
,
但水除外
,
水在4 ℃时密度最大.
2.
间接测算质量和体积
对于一些不易直接测量的质量、体积利用变形公式估算更为方便.
(1)质量的测算:如房间内空气质量估算可利用变形公式
m
=ρV
,
测出房间内的
容积
,
查出空气的
密度
,
进而算出房间内空气的
质量
W.
(2)体积的测算:如人体体积的估算可利用公式
V
=
,
测出人的质量
,
密度用水的密度替代可估算出人体的体积等.
3.
密度与物质鉴别
(1)原理:不同物质的密度
一般
不同
,
可以根据密度公式
ρ
=
计算出密度
,
对照密度表鉴别物质.
(2)应用:利用密度知识鉴定牛奶质量、农业选种时配制合适密度的盐水
,
工业制造根据需要选用密度不同的新材料(如飞机上多选用高强度、低密度的合金或新型合成材料).
考点
三
m
-V图象
1
.
明确横纵坐标代表的物理量、单位.
2
.
计算密度:图象为过原点的直线时
,
选择图象上的整数点
,
根据
ρ
=
计算密度.若不过原点
,
则选取两个点
,
根据
ρ
=
计算.
3
.
取相同的质量
,
比较体积的大小
,
得出相关结论
,
如图甲所示.
4
.
取相同的体积
,
比较质量的大小
,
得出相关结论
,
如图乙所示.
5
.
观察并比较图象的形状和走势
,
分析出所需的结论.
)
二.考向分析+应对策略
(
考向1:密度概念与特性(基础必考点)
1.定义:
ρ
=m/V(定义式,非决定式)
2.特性:只与物质种类、状态、温度有关,与m、V、形状无关。
3.单位换算:1g/cm
³
=1
×
10
³
kg/m
³
。
4.物理意义:如
ρ
水=1.0
×
10
³
kg/m
³
→
1m
³
水质量为1000kg。
5.易错辨析:不能说
“ρ
与m成正比、与V成反比
”
。
【应对策略】
(1)牢记:同种物质
ρ
不变,m与V成正比;不同物质,m同V反比、V同m正比。
(2)单位统一:计算前先换算,优先用g/cm
³
(数值小、计算简)。
(3)图像:m-V图像斜率=
ρ
,斜率越大密度越大。
考向2:密度公式计算与应用(重点难点)
1.基础计算:
ρ
=m/V、m=
ρ
V、V=m/
ρ
。
2.实际应用:- 鉴别物质(测
ρ
对比密度表)。
3.空心/实心判断(算V实与V物比较)。
4.混合/合金密度(总m/总V)。
5.质量/体积估算(如测教室空气质量、矿石质量)。
【应对策略】
(1)三步法:审
→
代
→
算(审清已知、统一单位、规范列式)。
(2)空心题模型:
①
算V实=m/
ρ
物。
②
比较V
实
与V
物
:V
实
<V
物
→
空心;V
空
=V
物
−
V
实。
③
混合题:
ρ
混
=(m
1
+m
2
)/(V
1
+V
2
),牢记
“
总质量守恒、总体积近似相加
”
。
考向3:密度测量实验(核心实验,必考)
1.测量固体密度(以石块为例)
(1)原理:
ρ
=m/V。
(2)器材:天平、量筒、水、细线。
(3)步骤(先测质量,后测体积,防沾水导致m偏大)。
①
天平测m。
②
量筒加水读V
1。
③
细线拴石块浸没,读V
2。
④
V=V
2
−
V
1
,
ρ
=m/(V
2
−
V
1
)。
(4)误差分析:
①
先V后m
→
m偏大
→
ρ
偏大。
②
未完全浸没
→
V偏小
→
ρ
偏大。
③
俯视读V
→
V偏小
→
ρ
偏大;仰视
→
V偏大
→ρ
偏小。
④
特殊固体:- 漂浮物:针压法/沉坠法测V。
⑤
吸水性物:饱和水法/涂防水层,防V偏小。
2.测量液体密度(以盐水为例)
(1)原理:
ρ
=m/V。
(2)器材:天平、量筒、烧杯、盐水。
(3)步骤(减量法,防烧杯残留导致V偏小)。
①
测烧杯+盐水总质量m
1。
②
倒部分盐水入量筒,读V。
3.
测烧杯+剩余盐水m
₂
4.
m=m
₁−
m
₂
,
ρ
=(m
₁−
m
₂
)/V
- 误差分析:- 先测空杯
→
再测总
→
倒出
→
m偏大
→ρ
偏大
(3)特殊测量(拓展考点)
- 缺天平:用浮力/等体积法间接测m
- 缺量筒:用排水质量法/溢水法间接测V
- 双缺:结合弹簧测力计+浮力(F浮=
ρ
液gV排)
实验应对策略
- 牢记操作顺序:固体先m后V,液体减量法
- 掌握误差分析:从m、V测量偏差推导
ρ
偏差
- 规范表达:步骤完整、数据带单位、计算有公式
考向4:密度综合应用(压轴/拔高)
高频考查点
- 密度与状态变化(水
→
冰:
ρ
变小、V变大)
- 密度与社会生活(鉴别、选材、勘探、密度计)
- 结合浮力、压强的综合计算(中考常见)
应对策略
- 建立模型:将综合题拆解为密度+浮力/压强基础模型
- 抓不变量:如质量守恒、体积不变、密度不变
- 多练综合题,总结解题套路
)
(
③
测烧杯+剩余盐水m
2。
④
m=m
1
−
m
2
,
ρ
=(m
1
−
m
2
)/V。
(4)误差分析:- 先测空杯
→
再测总
→
倒出
→
m偏大
→ρ
偏大。
3.特殊测量(拓展考点)
(1)缺天平:用浮力/等体积法间接测m。
(2)缺量筒:用排水质量法/溢水法间接测V。
(3)双缺:结合弹簧测力计+浮力(F浮=
ρ
液gV排)。
【应对策略】
(1)牢记操作顺序:固体先m后V,液体减量法。
(2)掌握误差分析:从m、V测量偏差推导
ρ
偏差。
(3)规范表达:步骤完整、数据带单位、计算有公式。
考向4:密度综合应用(压轴/拔高)
1.密度与状态变化(水
→
冰:
ρ
变小、V变大)。
2.密度与社会生活(鉴别、选材、勘探、密度计)。
3.结合浮力、压强的综合计算(中考常见)。
【应对策略】
(1)建立模型:将综合题拆解为密度+浮力/压强基础模型。
(2)抓不变量:如质量守恒、体积不变、密度不变。
(3)多练综合题,总结解题套路.
)
三.强化基础
(一)选择题
1.2026年盐城非遗美食伍佑糖麻花(ρ=1.2×10³kg/m³)与阜宁大糕(ρ=0.8×10³kg/m³),下列说法正确的是( )
A. 糖麻花质量越大,密度越大 B. 大糕切去一半,密度变为0.4×10³kg/m³
C. 同种物质密度一定相同,与状态无关 D. 糖麻花与大糕是不同物质,密度一般不同
2.2026盐城马拉松纪念奖牌,质量80g,体积10cm³,材质密度为( )
A. 0.8×10³kg/m³ B. 8×10³kg/m³ C. 80kg/m³ D. 8g/cm³
3. 对密度定义式ρ=m/v的下列几种理解中,正确的是( )
A. 密度与物体的质量成正比
B. 密度与物体的体积成反比
C. 密度与物体的体积成正比
D. 密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关
4.用天平和量筒测2026年新型无人机外壳材料密度,操作正确的是( )
A. 天平调平后,左盘放砝码,右盘放材料 B. 量筒读数时,视线俯视凹液面底部
C. 先测材料质量,再用排水法测体积 D. 材料吸水,测得密度偏小
5. 分别由不同物质a、b、c 组成的三个实心体,它们的体积和质量的关系如图所示,由图可知下列说法正确的是( )
A. a物质的密度最大 B. b 物质的密度是1.0×103kg/m3
C. c物质的密度是a的两倍 D. b、c的密度与它们的质量、体积有关
6. 一钢瓶中贮有质量m,密度为ρ的氧气,当用去质量为的氧气后,钢瓶内所剩氧气的密度为( )
A. ρ B. C. D. 4ρ
7. 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测出量筒中盐水的体积④测出烧杯和剩余盐水的质量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. ①②③④⑥ B. ⑤①②③⑥ C. ①②④③⑤⑥ D. ⑤①②④③⑥
8. 某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,图甲是调节天平时的情形,图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形,下列说法正确的是( )
A. 甲图中应将平衡螺母向左调,使横梁平衡
B. 乙图中测石块质量时,天平的读数是17.4g
C. 由丙图量筒示数测得石块的体积是20cm3
D. 计算出石块的密度是1.7×103 kg/m3
9. 如图是标准大气压下,质量为1g的某液体的体积—温度图象,以下说法正确的是( )
A. 4℃时,液体密度最小 B. 温度升高,液体密度不变
C. 1℃时液体的体积比5℃时的大 D. 由1℃升高到8℃,液体体积一直变大
10. 晴朗的白天,几位大学生在森林中迷路了,下面四种利用风向引导他们走出森林的说法中,正确的是( )
A. 森林吸热,温度升高较慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应顺风走
B. 土地吸热,温度升高较快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应顺风走
C. 森林吸热,温度升高较慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应迎风走
D. 土地吸热,温度升高较快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应迎风走
11. 为救治病人,急需将一种药品送到偏远的山村,这种药品要求在0℃以下存放,常用的保温瓶不能满足需要,为保障药品存放的要求,某同学设计了如图所示的冷藏盒,下列做法正确的是( )
A. 药品放置在B处,低温物质放置在A处
B. 保温瓶内的低温物质选择使用冰块
C. 保温瓶内的低温物质选择经电冰箱冷藏室降温的食盐水
D. 包装盒与保温瓶间的填充材料用导热性好的材料
12.如图所示,在“测量小石块的密度“的实验中,正确的做法或测量数据是( )
A.调节天平平衡的过程中,发现指针如图甲所示,则应将游码向右调节
B.利用天平测得小石块的质量为 48.8g
C.用量筒测得小石块的体积为 40mL
D.实验过程不能先测石块的体积,后测石块的质量,否则测出石块的密度会偏大
(二)填空题
13.古诗“遥知不是雪,为有暗香来”描写的梅花,其花瓣密度约为0.8×10^3kg/m^3,该密度值表示______;将花瓣晒干后,水分蒸发,花瓣的质量______,密度______(选填“变大”“变小”“不变”)。
14.2026年脑机接口技术突破,电极材料为铂金,密度为21.45g/cm^3,远大于铁的密度,这说明密度是区分______的重要依据;相同质量的铂金和铁,铂金的体积更______;将铂金加热熔化,其密度将______(选填“变大”“变小”“不变”)。
15.2026年新型环保泡沫砖广泛应用,其密度为0.3×103kg/m3,远小于普通红砖,这是因为泡沫砖内部有大量______;一块体积为0.02m3的泡沫砖,质量为______kg;与同体积普通红砖(密度1.8×103kg/m3)相比,质量相差______kg。
16.小红测铅笔芯密度:天平测铅笔芯质量为6g,量筒水体积20mL,放入铅笔芯(完全浸没)后总体积22mL,则铅笔芯体积为______cm³,密度为______g/cm³,该密度说明铅笔芯______(选填“含铅”“不含铅”,已知铅密度11.3g/cm³)。
17.测矿泉水密度:空瓶质量10g,装满水后总质量50g,将水倒入量筒后体积40mL,则水的质量为______g,密度为______g/cm³,若量筒读数时视线与凹液面顶部相平,测量值会______。
18.小刚测小石块密度:天平右盘放50g、10g砝码,游码在1.2g处平衡,量筒水体积30mL,放入石块后总体积34mL,则石块质量为______g,体积为______cm³,密度为______g/cm³。
19. 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(ρ银=10.5g/cm3),所用的量筒规格如图所示,此量筒的分度值是________mL,请你根据实验的实际情况及相关数据分析:他能否鉴别出该银币?________(选填“能”、“不能”),原因是________。
20. 测量大米密度时,小华发现米粒间有空隙,若把空隙的体积也算作大米的体积将使密度的测量结果偏____.于是,她用一个饮料瓶装满水,拧上盖子,用天平测出总质量为143g.又测出48g大米,放入瓶中,擦干溢出的水,再测这时的总质量.天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图所示,则总质量为____g.由此可以算出这种大米的密度为____kg/m3.
(三)解答题
21. 有一块岩石体积为40m3,为了测定它的质量,取一小块作为样品,测出样品的质量为75g,用量筒装入60cm3的水,然后把样品浸没在水中,此时液面升高到85cm3。则:
(1)石块的密度是多少?
(2)岩石的质量是多少?
22. 如图所示,一个容积为 3×10﹣4m3瓶内盛有0.2kg的水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为0.01kg的小石子投入瓶中,当乌鸦投了25块相同的小石子后,水 面升到瓶口且没有水溢出.求:
(1)瓶内水的体积和小石子的总体积分别是多少;
(2)石块的密度.
23.小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺__________,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往________(填“左”或“右”)调.
(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是31.8 g和空烧杯的质量是90 g.
(3)如图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁记下此时水面的位置为M,然后放在天平左盘,如图丙所示,杯、水和鹅卵石的总质量为_______g.
(4)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,如图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为142 g,此时杯中水的体积为________cm3.
(5)根据所测量数据计算出鹅卵石的密度为________g/cm3.
(6)若小明在第(4)步骤测量过程中,用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,直至天平平衡,此错误操作将导致所测密度偏________.
24. 小明妈妈为家里自酿了很多红葡萄酒,小明想知道自酿葡萄酒密度.于是和学习小组的同学们一起利用天平、量筒进行测量.他们的操作如下:
(1)将天平放在_____上,游码拨至标尺左端_____处,并调节天平平衡.
(2)用天平测量空烧杯的质量,如图甲是小明测量过程中的情景,他的错误是_____.纠正错误后,测得空烧杯的质量是41.6g.
(3)取适量的葡萄酒倒入烧杯中,用天平测葡萄酒和烧杯的总质量,天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图乙所示,其总质量为_____g.
(4)将烧杯中的葡萄酒全部倒入量筒中(如图丙所示),则量筒中葡萄酒的体积是_____cm3.根据测量数据计算出葡萄酒的密度是_____g/cm3.
(5)分析上述方法,测出葡萄酒的密度会偏_____(选填“大”或“小”).
25.学习了密度知识后,晓悦想知道妈妈配制的用于腌鸡蛋所用盐水的密度,她利用天平、量筒等进行了如下操作。
(1)晓悦把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,发现分度标尺的指针位置如图所示,此时应向__________调节平衡螺母;
(2)在烧杯中倒入适量的盐水,用调节好的天平测量烧杯和盐水的总质量时,通过加、减砝码的一番操作,当将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,指针仍如图甲所示。接下来正确的操作是__________;
A.向右移动游码 B.向右调节平衡螺母 C.取下最小砝码后移动游码
(3)测出烧怀和盐水的总质量为96.6g后。将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中。观察液面位置如图所示,则量简中盐水的体积是__________cm³;
(4)再用天平测量烧杯和剩余盐水的质量,天平横梁平衡时如图所示,则烧杯和剩余盐水的质量为__________g,晓悦利用密度的计算公式测得盐水的密度是__________kg/m³。
26.阅读短文,回答问题。
“人造太阳”核心材料密度测量的科研实践
2026年,中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体稳定运行,创造世界纪录,标志着我国聚变能源研究迈向工程实践新阶段 。为适配极端实验环境,科研团队需将装置原有的钼材料第一壁更换为金属钨,钨的耐高温、抗腐蚀特性可满足上亿摄氏度超高温与零下269℃超低温的极端工况要求。
在材料替换前,某中学物理兴趣小组受邀参与模拟实验,测量钨块样品的密度。实验步骤如下:①将天平放在水平台上,游码移至零刻度线处,调节平衡螺母使指针指在分度盘中央;②用天平测量钨块质量,右盘砝码总质量为200g,游码示数为8g;③向量筒中倒入适量水,记录水的体积为40mL;④将钨块用细线系好,缓慢浸没在量筒的水中,此时液面上升至60mL;⑤整理实验器材并计算密度。
同时,小组还尝试测量EAST装置冷却系统所用特殊冷却液的密度。他们采用“差值法”操作:先测空烧杯质量为25g,再向烧杯中倒入适量冷却液,测得烧杯与冷却液总质量为75g,最后将烧杯中的冷却液全部倒入量筒,读出体积为50mL。实验过程中,有同学发现烧杯内壁会残留少量冷却液,引发了对测量结果影响的讨论。
(1)测量钨块质量时,天平的示数为______g;钨块的体积为______cm³,计算得出钨块的密度为______g/cm³(前两空为填空题,第三空无需作答,仅需填写前两空)。
(2)关于量筒的使用,下列说法正确的是( )
A. 向量筒中倒水时,应直接倾倒无需借助玻璃棒
B. 读取量筒示数时,视线应与液面最上端相平
C. 钨块浸没后,若液面边缘有气泡未排出,会导致体积测量值偏大
D. 量筒只能测量液体体积,不能测量固体体积
(3)计算特殊冷却液的密度时,下列结果正确的是( )
A. 1.0g/cm³ B. 1.2g/cm³ C. 1.5g/cm³ D. 2.0g/cm³
(4)由于烧杯内壁残留少量冷却液,导致测得的冷却液密度与真实值相比( )
A. 偏大 B. 偏小 C. 无影响 D. 无法判断
(5)若将测量钨块的步骤调整为“先测体积再测质量”,则测得的钨块密度会( )
A. 偏大 B. 偏小 C. 无影响 D. 取决于钨块大小
四.培优训练
(一)选择题
1.2026阜宁金沙湖风筝节,非遗哨口板鹞(竹制骨架+纸质蒙面),下列说法正确的是( )
A. 竹与纸密度不同,制成风筝后密度相同 B. 风筝升空后,质量变小,密度变小
C. 同一根竹子,做成不同形状,密度不变 D. 纸质蒙面沾水后,质量变大,密度变小
2.2026年新型航天材料,质量m、体积V,密度ρ;若将其拉伸为原体积2倍,密度变为()
A. 2ρ B. ρ/2 C. ρ D. 4ρ
3. 如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积的关系图象,下列说法不正确的是( )
A. 甲物质的密度是乙物质的2倍
B. 体积为2 cm3的乙物质的质量为20 g
C. 质量为15g的甲物质的体积为1.5 cm3
D. 当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
4. 实验室里常用悬重法测蜡块的密度,如图所示,量筒内原来水的体积为V0,只浸没入重物时,量筒内水与重物总体积为V1,将蜡块及重物全浸入水中后,量筒水面所示总体积为V2,已知蜡块的质量为m,则蜡块的密度为( )
A. B. C. D.
5. 某研究性学习课题小组,在教师的指导下,完成了”水的体积随温度变化”的研究,得到如图所示的图线,根据这个图线,可说明水的温度从6℃降低至2℃的过程中( )
A. 水的密度先变小后变大 B. 水的密度保持不变
C. 水的密度先变大后变小 D. 水的体积热胀冷缩
6. 体积和质量相等的铝球、铁球和铜球,已知ρ铝<ρ铁<ρ铜,下列说法中正确的是( )
A. 若铝球是空心的,则一定“铁球和铜球都是空心的”
B. 若铁球是空心的,则一定“铝球是实心,铜球是空心的”
C. 若铜球是空心的,则可能“铝球和铁球都是实心的”
D. 一定“三个球都是空心的”
7. 现有用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( )
A. B. C. D.
8.如图所示,在“测量花岗石密度”的实验中。下列说法正确的是( )
A.称量时左盘放砝码,右盘放花岗石
B.称量花岗石质量的过程中,若天平横梁不平衡,可调节平衡螺母
C.花岗石的质量是25g
D.花岗石的密度是2.8×103kg/m3
9. 如图1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2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
10.一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为m。瓶底的面积为S,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为L,然后倒出小半瓶液体(正立时近弯处),如图所示,测出液面高度L1,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度L2.则液体的密度为( )
A. B. C. D.
11.在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m﹣V图象,下列说法正确的是( )
A.量杯质量为40g B.40cm3的该液体质量为40g
C.该液体密度为1.25g/cm3 D.该液体密度为2g/cm3
12.三国时期,曹冲称象的故事家喻户晓。曹冲让人把大象赶到船上,在船舷水面位置刻下标记,然后把大象牵上岸,往船上装石头,直到船下沉到标记处。已知当时装到船上的石头总共有100块,每块石头质量约为25kg,若大象质量约等于这些石头的总质量,且石头密度约为2.5×103kg/m3。以下说法正确的是( )
A. 每块石头的体积为10m3 B. 大象质量为2500g
C. 曹冲利用了等效替代的科学方法 D. 若将石头带到月球上,其质量和密度都会变小
(二)填空题
13. 如图所示是一定质量的水体积随温度变化的图象.观察这个图象,可以得知,水在________℃时的密度最大.若水温从0℃到10℃则质量________(填“改变”“不变”),密度________.(填“先变小后变大”“先变大后变小”“不改变”)
14. 我们常说“铁比木头重”是指铁的_____比木头大,冬天里,户外装有水的水缸常会出现破裂是因为水缸里的水结成冰后,其体积_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),密度_____(选填“变大”、“变小”或“不变”).
15.学生用空瓶装满水,水的质量为500g,水的体积为______cm3;若用该瓶装满酒精(密度0.8g/cm3),酒精质量为______g;这说明同一容器的______是固定的。
16.古诗“伐薪烧炭南山中”的木炭,密度约为0.5×103kg/m3,比木材密度小,这是因为木炭烧制过程中______减少;10kg木炭的体积为______m3;将木炭压实,密度将______。
17.2026年火星探测器带回的岩石样本,密度为3.0g/cm3,该密度值表示______;若样本质量为15g,体积为______cm3;将样本带回地球,密度将______(选填“变大”“变小”“不变”)。
18.2025年海水淡化技术升级,海水密度为1.03×103kg/m3,比淡水密度大,这是因为海水中含有大量______;1m3海水的质量为______kg;淡化后得到淡水,密度为______kg/m3。
19.杜牧《秋夕》“轻罗小扇扑流萤”,古代丝质小扇碎片质量1.16g,量筒水体积5mL,放入碎片后总体积6mL,则碎片体积为______cm³,密度为______g/cm³,与古诗中丝织品密度(1.1-1.16g/cm³)______(选填“相符”“不符”)。
20. 如图所示,点燃蜡烛会使它上方的纸风车旋转起来.这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气的密度变_______,所以热空气_______(填“上升”或“下降”)形成气流,气流流过纸风车扇叶时,带动扇叶转起来;据此分析可知,房间里的暖气一般都安装在窗户_______(填“下方”或“上方”)。
(三)解答题
21. 一空瓶质量500g,装满水后总质量2.5kg.求:
(1)瓶子的容积;
(2)用此瓶装入某种液体,总质量2100g,求此液体的密度。
22. 一个铝球,它的体积是500cm3,质量是540g,
(1)请判断这个铝球是空心还是实心的?
(2)如果是空心的.问空心部分的体积是多大?
(3)如果在空心部分注满水,则铝球的总质量变为多少?(已知ρ铝=2.7g/cm3)
23. 为了研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如表所示.
实验
蜡块
干松木
体积
质量
体积
质量
①
10
9
10
5
②
20
18
20
10
③
30
27
30
15
④
40
36
40
20
(1)在如图所示的方格纸中分别画出蜡块和干松木的质量随体积变化的图象.
(2)分析可知,由同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值______;由不同物质组成的不同物体,其质量与体积的比值一般______(以上两空均填“相同”或“不同”).物理学中把物质的质量与其体积的比值定义为物质的密度,用这种方法定义的物理量还有______(写一个即可).
(3)本实验测量多组数据的目的是______.
24.在测量液体和固体密度的实验中:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,指针位置如图A所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至天平平衡;
(2)继续进行实验,记录数据:
a.往烧杯中倒入适量盐水,测得烧杯和盐水的总质量m1为116g;
b.如图B所示,把烧杯中部分盐水倒入量筒,读出量筒中盐水的体积V为40cm2;
c.如图C所示,测出烧杯和剩余盐水的质量m2= g;
d.计算出盐水的密度,ρ= g/cm3。
(3)小明整理器材时不小心将量筒打碎了,小华找来一个烧杯,也测出了石块的密度,她首先用天平测出石块的质量为m,然后进行了如下操作,请将实验步骤补充完整:
①向烧杯中装入适量的水,用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1;
②将石块浸没在烧杯内的水中,在水面处进行标记;
③取出石块,向烧杯中缓慢加水至标记处,用天平测出烧杯和适量水的总质量为m2;
④石块密度表达式为ρ= (用m、m1、m2和ρ水表示)。由于取出石块时沾有水,导致测得的密度值 (偏大/偏小/不受影响)。
25.小明用天平、大烧杯、小烧杯和水来测量一石块的密度。
(1)在使用托盘天平前要对天平进行调节,请将下列各步骤前的字母按照正确的顺序排列_____:
A.组装好天平,把天平放在水平台面上
B.调节天平平衡螺母,使天平横梁水平平衡
C.把游码置于标尺的零刻度线处
(2)天平调平后,小明测出了石块的质量,如图甲所示,石块的质量m=_____g:
(3)因为石块较大,不能直接放入量筒中,小明用以下方法测量石块体积,操作步骤如下:
A.测出空小烧杯的质量15.0g
B.把装满水的大烧杯和空的小烧杯如图乙放置
C.把石块缓缓浸没入大烧杯中,大烧杯中部分水溢进小烧杯
D.待溢出的水全部滴入小烧杯后测出小杯的总质量是34.4g
小明计算出石块的密度ρ石=_____kg/m3;
(4)小南观摩了小明的实验后认为小明测量体积的方法麻烦,他认为可以把小烧杯中溢出的水倒入量筒中,直接读出石块的体积,你认为采用谁的方案可以使测量误差更小?_____;
(5)小明在实验中找到了乐趣,他用一只有颈圆柱形的塑料饮料瓶和一桶水、一把刻度尺就巧妙地测出了食用油的密度,他的操作步骤如下:
A.剪去饮料瓶的上部,保留圆柱部分,测出圆柱直径d
B.瓶中放入几个石块和少量水,使水没过石块,将它放入桶中.使它浮在水面上,测量露出水面的瓶高h1
C.在瓶内注入一些待测的食用油,测量瓶内水面上的油层厚度H
D.再次将瓶子放入桶中,测量露出水面的瓶高h2
①小明为什么要在瓶中放入石块?_____;
②倒入瓶中的食用油的体积是V=______;食用油的密度ρ油=______;(用实验中的物理量d、h1、h2、H和水的密度ρ水表示)
26.阅读短文,回答问题。
盐城固态电池材料密度精准测量与应用
2026年3月,盐城高新区新能源创新中心联合中科院上海硅酸盐研究所,开展固态电池核心材料——固态电解质的密度精准测量研究 。固态电解质是固态电池的关键部件,其密度直接影响电池能量密度与安全性。某科研小组采用“天平+量筒+溢水杯”组合法测量固态电解质样品密度,步骤如下:①用天平测出空烧杯质量m₀=25g;②将样品放入天平左盘,测得总质量m₁=73g;③在溢水杯中装满水,将样品缓慢浸没,用烧杯接住溢出的水;④用天平测出烧杯和溢出水的总质量m₂=35g。已知水的密度ρ水=1.0×10³kg/m³,该固态电解质因密度适中、离子导电性强,被应用于盐城宁德时代零碳产业园固态电池生产线,助力盐城打造全国领先的新能源电池产业集群 。
(1)固态电解质样品的质量m=______g;溢出水的质量m水=______g。
(2)样品的体积V等于( )
A. 溢出水的体积 B. 溢水杯的容积 C. 烧杯的容积 D. 无法确定
(3)样品的体积V=______cm³;固态电解质的密度ρ=______g/cm³。
(4)若实验中溢水杯未装满水,会导致测量的密度( )
A. 偏大 B. 偏小 C. 不变 D. 无法判断
(5)若将该固态电解质样品熔化成液态(状态改变,质量不变),其密度将______(选填“变大”“变小”或“不变”);在盐城风电装备制造中,选用密度______(选填“大”或“小”)的材料可减轻设备自重,提升运行效率。
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