2023年福建省中考物理复习专题练:5质量和密度
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一.选择题(共7小题)
1.(2022•宁德模拟)体积300mL的免洗消毒凝胶质量为360g。用去一半后,消毒凝胶的密度为( )
A.0.6g/cm3 B.1.2g/cm3 C.2.4g/cm3 D.1.2kg/m3
2.(2022•丰泽区校级模拟)不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图所示,由图可知下列说法正确的是( )
A.三者的密度关系ρa>ρb>ρc
B.a的密度是b的两倍
C.若将b的质量减半,它的密度变为0.5×103kg/m3
D.若将c的体积增大到4×103m3,它的密度为2×103kg/m3
3.(2022•福建模拟)以下对各物理量的描述正确的是( )
A.人在发烧时温度可达60℃
B.正常人1min脉搏跳动15次
C.人步行时的速度约为1.2m/s
D.一名初中生的质量约为500kg
4.(2022•惠安县模拟)在用水银体温度计测量发烧病人的体温过程中,温度计内水银的物理量不变的是( )
A.温度 B.体积 C.密度 D.质量
5.(2022•平潭县校级模拟)下列说法正确的是( )
A.铁的密度比铝的密度大,表示铁的质量大于铝的质量
B.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度变为原来的一半
C.铜的密度是8.9×103kg/m3,表示1m3铜的质量为8.9×103 kg
D.一钢瓶中充满氧气时氧气的密度ρ,当用完一半后,钢瓶中的氧气的密度仍为ρ
6.(2022•思明区校级模拟)用托盘天平测物体的质量,下列情况中会出现测量结果比真实值偏小的是( )
A.横梁没有平衡,指针偏向分度盘的右侧,就进行测量
B.使用已磨损的砝码
C.按游码右端所对的刻度读数
D.游码未放在零刻度线,就调节横梁平衡测量物体的质量
7.(2022•思明区校级模拟)泡沫钢是含有丰富气孔的钢材料,可作为防弹服的内芯,孔隙度是指泡沫钢中所有气孔的体积与泡沫钢总体积之比。已知钢的密度为7.9×103kg/m3,一块质量为0.79kg,边长为1dm的正方体泡沫钢,孔隙度是( )
A.1% B.99% C.10% D.90%
二.填空题(共9小题)
8.(2022•思明区校级模拟)如图1所示是某品牌智能饮料机,当放置杯子后显示屏能够显示容器及所装液体的总质量。当小瑞用同一个杯子装满水和饮料时,杯子总质量随液体体积的变化图像分别如图2中A、B(水)所示,该杯子的容积是 cm3,饮料A的密度是 kg/m3。
9.(2022•丰泽区校级模拟)如图所示,甲、乙两足够深的圆柱形容器的底面积分别是0.01m2和0.02m2,甲容器中盛有0.25m深的水,水的密度为1.0×103kg/m3,则甲容器中水的质量为 kg;乙容器中盛有h米深的某种液体,甲容器中水与乙容器中液体的质量之比m水:m液=5:6。现在向甲容器中加5h米深的水,向乙容器中加1.5h米深的该液体后,甲容器中水的质量与乙容器中液体的质量相等,则乙容器中液体的密度为 kg/m3。
10.(2022•思明区校级模拟)某同学在“测液体的密度”的实验中,测得的数据如下表格所示。则该液体的密度是 g/cm3;表中的m值是 g。
液体和容器的总质量m/g
20
38
m
液体的体积V/cm3
5
15
25
11.(2022•厦门一模)“沉睡三千年,一醒惊天下”,如图是三星堆遗址发掘的惊艳世界的“半张脸”——黄金面具残片,质量为286g。专家推测完整面具的质量应超过500g,推测依据是完整面具和残片具有相同的 。有人用500g黄金手工打造完整的三星堆黄金面具,该面具的体积为 cm3。(ρ金=19.3×103kg/m3,计算结果保留一位小数)
12.(2022•思明区校级模拟)测量AB两种不同物质密度时,根据所测数据,在图描出对应的点A、B,则A的密度 (选填“>”、“=”或“<”)B的密度。若两者的质量与体积都相等, 一定是空心的(选填“A”或“B”)。
13.(2022•鼓楼区校级模拟)如表是医院急诊室的氧气瓶上的铭牌,在给“新冠”病人供氧时用去了40%氧气,则氧气瓶中剩余氧气的体积 dm3,密度 kg/m3。
医用钢氧气瓶的型号和参数
型号
参数
钢瓶内直径/mm
容积/L
充装量/kg
YSP12
244
12.0
5.0
14.(2022•长汀县校级模拟)如图是1个标准大气压下一定质量水的体积﹣﹣温度图象。在0℃~4℃间,水温升高时,水的密度将 (填“变大”“变小”或“不变”)。罐装饮料(可视为水)在4℃时存放最 。(填“安全”或“不安全”)
15.(2022•长汀县校级模拟)现有甲、乙两种液体,ρ甲=1g/cm3,ρ乙=2g/cm3。要在两试管中分别装入质量相等的甲、乙两种液体,加入液体的体积之比为 。若两试管分别装有甲、乙液体30g、20g,要使两试管中液体质量相等,需分别再加入相同体积的液体 cm3。
16.(2021•龙海市校级模拟)为测量某种液体的密度,小明利用天平和量杯测量了液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到了几组数据并绘出了m﹣V图象,如图所示。量杯的质量是 g,这种液体的密度是 kg/m3
三.实验探究题(共14小题)
17.(2021•福建)科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度,具体做法如下:
(1)用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量m1,天平平衡时右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,m1= g。
(2)往量筒中加入适量的水,测得其体积V1为300mL,将上述种子放入量筒中,种子全部沉入水中,如图乙所示,此时水和种子的总体积V2= mL。
(3)种子的密度ρ= g/cm3,与真实值相比ρ偏 ,理由是 。
(4)小华经过反思后改进了实验方案:将量筒中种子倒出,用纸巾吸干种子表面的水后,再次测得种子总质量为m2,则种子密度ρ′= 。(用ρ水和测得的物理量符号表示)
18.(2022•连江县校级模拟)在学校组织的劳动实践活动中,小红想起奶奶家的盐蛋咸味适中恰到好处,猜想可能和盐水的密度有关,于是,她和小美同学共同测量了奶奶家用来腌制盐蛋的盐水密度。
(1)将天平放在水平稳固台面上,游码移到标尺左端零刻度线处,观察到指针偏转如图A所示,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡;
(2)调节天平平衡后,进行以下实验操作:
①测量空烧杯的质量m0,天平平衡时,砝码及游码位置如图B所示,m0= g;
②向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m1为55.0g,然后将盐水全部倒入量筒,如图C所示,可读出体积;
③算出盐水的密度ρ= kg/m3:
(3)小红指出:以上测量过程中,所测得盐水的密度比实际 (“偏大”或“偏小”)于是她与小美利用电子秤再次测量该盐水密度,进行了以下实验操作:
①取密度为8g/cm3的合金块,用电子秤测得其质为为80.0g(图甲);
②将合金块放入溢水杯中后向溢水杯(溢水口伸出电子秤外)中注满盐水,测得杯、盐水、合金块的总质量为100.0g(图乙);
③取出合金块向溢水杯中补满盐水,测得杯和盐水的总质量为31.0g(图丙)。根据以上数据计算出盐水的密度ρ= g/cm3。
19.(2022•宁德模拟)在测量小石块密度的实验中
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端的零刻度线处,天平的指针位置如图甲所示,将平衡螺母向 端旋动,使横梁平衡;
(2)用已调好的天平测出小石块的质量如图乙,为 g;
(3)往量筒中倒入适量水如图丙,此时水的体积为 mL;
(4)把小石块浸没在量筒里的水中,小石块和水的总体积为38mL,则小石块的密度ρ石= g/cm3;
(5)由于小石块具有吸水性,上述实验所测量的小石块的密度与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
20.(2022•漳州模拟)在“测量物块密度”的实验中:
(1)将托盘天平放在水平桌面上并将游码归零后,小丽发现分度盘的指针如图甲,此时他应该将平衡螺母向 调节,使天平横梁水平平衡;
(2)将物块放在托盘天平的左盘上,天平重新平衡时,右盘的砝码和游码位置如图乙,物块的质量m为 g;再把物块放入装有15mL水的量筒内,量筒的水面如图丙,物块的体积为 cm3;则物块的密度为 kg/m3;
(3)若不用量筒,如图丁用弹簧测力计、烧杯和水也可以测量出该物块的密度。将物块挂在弹簧测力计下端的挂钩上,让它完全浸没在装有水的烧杯中,此时弹簧测力计示数为F。则物块体积为 ,密度为 (用所测量的物理量表示)。
21.(2022•福建模拟)小明利用天平、烧杯、量筒测量某洗手液的密度。
(1)把天平放在 桌面上。调节该天平平衡时,首先应该 。
(2)用调节好的天平测洗手液的密度:
①将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘,天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码位置如图甲所示,烧杯和洗手液的总质量为 g。
②将烧杯中的部分洗手液倒入量筒,测得烧杯和剩余洗手液的总质量为101.8g;经过一段时间后,量筒内的液面如图乙所示,量筒内洗手液的体积为 mL,洗手液的密度为 g/cm3。
(3)小红对洗手液的密度测量结果有疑惑,于是用一个体积为30cm3的实心铝块等器材,再次对这种洗手液的密度进行测量。具体做法如下:
①烧杯中倒入适量洗手液,用调节好的天平测出其总质量为190g;
②如图丙所示,将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止,铝块未接触烧杯底且洗手液未溢出,不计细线质量,此时天平示数变为217g;
③测得洗手液的密度为 g/cm3。
(4)小明和小红的实验操作均正确,但结果却不同,请分析谁的实验误差较大,并说明原因: 。
22.(2022•同安区模拟)如图所示,厦门中学生助手利用天平和量筒测量石块的密度,进行如下测量:
(1)把天平放在水平台上,游码移到标尺左端零刻度线处,指针在分度盘的位置如图甲所示,为使天平横梁平衡,应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”)。
(2)用天平测石块质量,当横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示,则石块质量为 g;用量筒测出石块体积为6cm3,则石块密度为 kg/m3。
(3)厦门中学生助手猜想能否使用刻度尺和杠杆等器材测量石块密度,于是他进行如下探究:(杠杆重力不计)
①如图丙所示,杠杆处于水平位置且平衡。
②保持石块的悬点位置A不变,将石块浸没在盛水的杯中(未与杯底、杯壁接触),调整重物的悬点位置至C点,使杠杆再次处于水平位置且平衡,则C点应该在B点的 侧(选填“左”或“右”),用刻度尺测量OC的长度l3。
③石块密度的表达式ρ= (用字母ρ水、l1、l2、l3表示)。
(4)阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后,厦门中学生助手的小曾决定尝试做一个密度计。
①小曾选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计,测得A的质量为12g。
②小曾查阅了相关资料,在得知该材料的密度后,作出了如图丙所示的ρ﹣V图象,据图可以找到关于A的一些信息。他发现A的质量可以在ρ﹣V图中用阴影部分面积表示出来,请你在图丙中用细线画出这一阴影部分。
③小曾想用理论推导的方法,在A上标注出各种密度值。他先标注水的密度,再测量出A的长度为20cm后,作出了图丁中所示的示意图,经过计算,他确定出水面位置距A上表面h= cm处,并作了标记。(ρ水=1.0×103kg/m3)
④为验证结果,小曾将A放入足够多的水中,发现它不容易竖直漂浮。小曾在A的下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积可忽略不计),制成了“密度计”B,小曾经过思考后发现,B的刻度应该与A不同,为了重新标注,小曾测出金属丝的质量是2g。按照这种方法,他在B上标出了水、酒精等液体对应的刻度值,一个简易的密度计就制成了,则A、B在标注水对应的刻度值时,其两刻度的距离为 cm。
23.(2022•思明区校级模拟)小瑞同学在海边里捡到了一块小石块(会吸水),他想用所学知识测量小石块的密度。如图所示是小瑞和同学们利用一最大测量值为200g的托盘天平和一个质量为20g的烧杯来测量石块密度的实验装置(假设石块吸水前后体积不变,ρ水=1g/cm3)
(1)他把托盘天平放在 桌面上,将游码归零后发现指针指在分度标尺中线的右侧,则应该将平衡螺母向 适当调节。
(2)托盘天平调平后,小瑞开始实验:
①向烧杯中加入适量水,用调好的天平测出烧杯和水的总质量为90g,如图甲所示;
②将石块轻轻地放入烧杯的水中,待液面最终静止后,在水面到达的位置处作标记a,用调好的天平测量烧杯、水和石块的总质量为160.7g(细线体积忽略不计),如图乙所示;
③从烧杯的水中取出石块后,轻轻擦干石块表面的水后,测出此时石块的质量为75.5g;
④用调好的天平测出剩余水和烧杯的总质量为83.2g,如图丙所示。
⑤再向烧杯加水,直到 ,如图丁所示。并用调好的天平测烧杯和水的总质量,此时砝码和游码如图成所示,则烧杯和水的总质量为 g。
(3)对实验结果进行讨论时,同小组成员提议使用丙和丁两幅图中的数据也能计算出石块的体积,你认为这样测得的石块体积 。
(4)根据实验数据,用所学知识分析、计算,得出石块的密度为 kg/m3。
24.(2022•惠安县模拟)小明在测量石块密度的实验时:
(1)将天平放置在水平桌面上,把 移至标尺左端的零刻线处。横梁静止时指针指向分度盘的右侧。应将平衡螺母向 调节,使天平平衡;
(2)将装有适量水的烧杯放入天平测量,如图甲所示,则烧杯和水的总质量为 g;
(3)小明采取如图乙所示的方法,用细线系住石块,悬挂在铁架台上,让石块浸没在水中,细线和石块都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则石块浸没在水中受到的浮力是 N,算出石块的体积为 cm3;
(4)如图丙所示,解开铁架台的细线,将石块下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则石块的质量是 g,石块的密度是 g/cm3。
25.(2022•泉州模拟)小华在测量橡皮擦密度的实验中。
(1)将天平放在水平台上,把游码移至称量标尺左端的零刻度线上,调节 ,直到横梁平衡;
(2)用调节好的天平测量橡皮擦的质量,天平平衡时砝码的质量、游码在称量标尺上的位置如图甲所示,则橡皮擦的质量为 g;
(3)将橡皮擦浸没在装有30mL水的量筒中,静置后量筒中的水面位置如图乙所示,则橡皮擦的体积为 cm3,密度为 g/cm3;
(4)若该橡皮擦使用一段时间后再来测量,它的密度将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)小华经过思考认为,不使用量筒,也可测出橡皮擦的密度。实验步骤如下:
①用天平测出橡皮擦的质量为m;
②往烧杯中倒入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③如图丙,用细线将橡皮擦系好并浸没在水中(未接触到烧杯底部,水未溢出),当天平平衡时示数为m2;
④橡皮擦的密度ρ= (用ρ水和测量量符号表示)。
26.(2022•莆田模拟)小明同学想测量“2022年北京冬残奥会双金属纪念币”的密度,做了如下实验:
(1)把天平放在水平台上,将游码拨到 ,此时指针偏向分度标尺中线的左侧,应向 调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡;
(2)天平调好后将纪念币放在左盘,天平再次平衡时,砝码和游码如图乙所示,则纪念币的质量为 g;
(3)如图丙所示,在烧杯中加入适量的水,测得烧杯和水的总质量为145g;
(4)如图丁所示,将纪念币缓慢放入水中(水未溢出),静止时在水面处做标记;
(5)取出纪念币,加水至标记处,测得烧杯和水的总质量为148.2g,则纪念币的密度为 g/cm3。
(6)实验中,取出纪念币带出少许水 (选填“会”或“不会”)影响测量结果。
27.(2022•龙岩模拟)春季枇杷上市,小龙想知道枇杷的密度,于是动手进行了测量。
(1)小龙用调节好的天平称一颗枇杷的质量如图甲所示,枇杷的质量为 g;接着,小龙往量筒中倒入了60mL的水,然后把这颗枇杷浸没水中,量筒水面上升,如图乙所示,则这颗枇杷的密度为 kg/m3;
(2)小龙实验时发现,枇杷浸没水中时表面附着大量小气泡,则实验测得枇杷密度比真实值 ,理由是 ;
(3)小岩提醒小龙不用量筒,添加一个溢水杯,也可以测出枇杷的密度。实验步骤如下:
①用天平测出枇杷的质量为m1;
②溢水杯装满水后,测出其总质量为m2;
③溢水杯中放入枇杷,枇杷完全浸没后直至水不再溢出,测出其总质量为m3。
枇杷的密度表达式为ρ= 。(用ρ水和测得的物理量符号表示)
28.(2022•尤溪县模拟)小明利用天平和量筒测量家中酱油的密度。
(1)小明将天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的 处,发现指针静止时指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平水平平衡。
(2)用调好的天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,其读数为 g;再将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则所测酱油的体积为 cm3,酱油的密度为 kg/m3。
(3)烧杯中的酱油倒入量筒时有部分酱油附在烧杯壁上,小明用这种方法测出的酱油的密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
29.(2022•南平模拟)小萍用如下实验测盐水的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向 移动。
(2)天平调整平衡后,测量烧杯和盐水的总质量,结果如图乙所示,则烧杯和盐水的总质量是 g。
(3)将烧杯中的盐水倒一部分在量筒中,盐水的体积如图丙所示,再用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为25.6g,则盐水的密度为 g/cm3。
(4)若他们读数时视线如图丁,则测出的盐水密度会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
30.(2022•福州模拟)在测量小石块密度的实验中:
(1)将天平放置在水平台上,游码移至零刻度线后,观察到指针静止时的位置如图甲所示,应将平衡螺母向 调节使横梁平衡;
(2)用调节好的天平测量石块的质量。横梁再次平衡时砝码和游码的位置如图乙所示,则石块的质量m为 g;
(3)用量筒测量石块的体积。将适量的水倒入量筒,再将石块浸没到水中,量筒两次的读数如图丙所示,则石块的体积V为 cm3,石块的密度为 g/cm3;
(4)取出石块,并擦干外表水分,再次测量发现石块质量增加了0.2g,由此判断实验测得的石块密度与真实值相比 。
2023年福建省中考物理复习专题练:5质量和密度
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.(2022•宁德模拟)体积300mL的免洗消毒凝胶质量为360g。用去一半后,消毒凝胶的密度为( )
A.0.6g/cm3 B.1.2g/cm3 C.2.4g/cm3 D.1.2kg/m3
【解答】解:免洗手消毒凝胶的体积为V=300mL=300cm3,
该消毒凝胶的密度:
ρ=mV=360g300cm3=1.2g/cm3;
因密度是物质的一种特性,与物体的质量和体积无关,
所以,用掉一半后,剩余部分的密度不变,仍是1.2g/cm3。
故选:B。
2.(2022•丰泽区校级模拟)不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图所示,由图可知下列说法正确的是( )
A.三者的密度关系ρa>ρb>ρc
B.a的密度是b的两倍
C.若将b的质量减半,它的密度变为0.5×103kg/m3
D.若将c的体积增大到4×103m3,它的密度为2×103kg/m3
【解答】解:由图像可知,横轴是质量,纵轴是体积。
AB、由图像可知,当Va=Vb=Vc=2×10﹣3m3时,ma=1kg,mb=2kg,mc=4kg,则a、b、c的密度分别为:
ρa=maVa=1kg2×10-3m3=0.5×103kg/m3,
ρb=mbVb=2kg2×10-3m3=1×103kg/m3,
ρc=mcVc=4kg2×10-3m3=2×103kg/m3,
所以三者的密度关系ρa<ρb<ρc,
a物质的密度是b物质密度的12,故AB错误。
CD、因为密度是物质本身的一种特性,其大小与质量、体积大小无关,所以将b的质量减半,b的密度不变,还是1×103kg/m3;
将c的体积增大到4×103m3,它的密度不变,还是2×103kg/m3,故C错误、D正确。
故选:D。
3.(2022•福建模拟)以下对各物理量的描述正确的是( )
A.人在发烧时温度可达60℃
B.正常人1min脉搏跳动15次
C.人步行时的速度约为1.2m/s
D.一名初中生的质量约为500kg
【解答】解:A、人的正常体温不超过37℃,病人发烧时体温会高一些,在40℃左右,故A不正确;
B、正常情况下,人的脉搏跳动一次的时间接近1s,1min跳动75次左右,故B不正确;
C、人正常步行的速度约为4km/h=4×13.6m/s≈1.1m/s,接近1.2m/s,故C正确;
D、成年人质量在65kg左右,中学生质量略小于此数值,在50kg左右,故D不正确。
故选:C。
4.(2022•惠安县模拟)在用水银体温度计测量发烧病人的体温过程中,温度计内水银的物理量不变的是( )
A.温度 B.体积 C.密度 D.质量
【解答】解:当用体温计测量病人的体温时,在温度计示数上升的过程中,温度变大,它的质量不变,由于体积变大,由公式ρ=mV知,密度变小。
故选:D。
5.(2022•平潭县校级模拟)下列说法正确的是( )
A.铁的密度比铝的密度大,表示铁的质量大于铝的质量
B.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度变为原来的一半
C.铜的密度是8.9×103kg/m3,表示1m3铜的质量为8.9×103 kg
D.一钢瓶中充满氧气时氧气的密度ρ,当用完一半后,钢瓶中的氧气的密度仍为ρ
【解答】解:A、铁的密度比铝的密度大,表示体积相同的铁和铝,铁的质量较大,故A错误;
B、一块砖切成体积相等的两块后,质量变小,但物质种类和状态没有变化,所以密度不变,故B错误;
C、铜的密度是8.9×103kg/m3,表示1m3铜的质量为8.9×103kg,故C正确;
D、一钢瓶中充满氧气时氧气的密度为ρ,当用完一半后,质量减半,但是体积不变,所以钢瓶中的氧气的密度为12ρ,故D错误。
故选:C。
6.(2022•思明区校级模拟)用托盘天平测物体的质量,下列情况中会出现测量结果比真实值偏小的是( )
A.横梁没有平衡,指针偏向分度盘的右侧,就进行测量
B.使用已磨损的砝码
C.按游码右端所对的刻度读数
D.游码未放在零刻度线,就调节横梁平衡测量物体的质量
【解答】解:A、横梁没有平衡,指针偏向右侧,说明一开始右侧的质量就偏大,而这一部分质量是不能通过砝码和游码读取出来的,所以测量结果会偏小,故A符合题意;
B、磨损的砝码会使其质量变小,就必须多添加或多移动游码的位置,从而使最终的读数变大,故B不符合题意;
C、按游码右端所对的刻度读数会使游码对应的值偏大,造成测量的最后结果偏大,故C不符合题意;
D、游码没放在左端的零刻度线,说明在测量之前就已经使右边有了一定的示数,而我们并没有注意到它,当读数时,再加上游码先前的示数,必然偏大,故D不符合题意。
故选:A。
7.(2022•思明区校级模拟)泡沫钢是含有丰富气孔的钢材料,可作为防弹服的内芯,孔隙度是指泡沫钢中所有气孔的体积与泡沫钢总体积之比。已知钢的密度为7.9×103kg/m3,一块质量为0.79kg,边长为1dm的正方体泡沫钢,孔隙度是( )
A.1% B.99% C.10% D.90%
【解答】解:
由ρ=mV得正方体泡沫钢中钢的体积:
V钢=mρ钢=0.79kg7.9×103kg/m3=1×10﹣4m3=100cm3,
正方体泡沫钢的体积:
V=(1dm)3=1000cm3,
泡沫钢中所有气孔的体积:
V孔=V﹣V钢=1000cm3﹣100cm3=900cm3,
孔隙度为:
V孔V=900cm31000cm3×100%=90%。
故选:D。
二.填空题(共9小题)
8.(2022•思明区校级模拟)如图1所示是某品牌智能饮料机,当放置杯子后显示屏能够显示容器及所装液体的总质量。当小瑞用同一个杯子装满水和饮料时,杯子总质量随液体体积的变化图像分别如图2中A、B(水)所示,该杯子的容积是 600 cm3,饮料A的密度是 0.67×103 kg/m3。
【解答】解:由图2可知,杯子中没有水的时候,其质量为200g,也就是杯子的质量是200g,
则杯子中装满水时水的质量m水=800g﹣200g=600g,
水的密度ρ水=1.0×103kg/m3=1g/cm3,
根据ρ=mV可得,水的体积V水=m水ρ水=600g1g/cm3=600cm3,
杯子中装满水和饮料时,杯子的容积V=V水=V饮料=600cm3,
杯子中装满饮料时饮料的质量m饮料=600g﹣200g=400g,
则饮料的密度ρ饮料=m饮料V饮料=400g600cm3≈0.67g/cm3=0.67×103kg/m3。
故答案为:600;0.67×103。
9.(2022•丰泽区校级模拟)如图所示,甲、乙两足够深的圆柱形容器的底面积分别是0.01m2和0.02m2,甲容器中盛有0.25m深的水,水的密度为1.0×103kg/m3,则甲容器中水的质量为 2.5 kg;乙容器中盛有h米深的某种液体,甲容器中水与乙容器中液体的质量之比m水:m液=5:6。现在向甲容器中加5h米深的水,向乙容器中加1.5h米深的该液体后,甲容器中水的质量与乙容器中液体的质量相等,则乙容器中液体的密度为 1.5×103 kg/m3。
【解答】解:
(1)甲容器中水的体积V水=S甲h水=0.01m2×0.25m=2.5×10﹣3m3,
由ρ=mV可得,甲容器中水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2.5×10﹣3m3=2.5kg;
(2)乙容器中盛有h米深的某种液体时,甲容器中水与乙容器中液体的质量之比m水:m液=5:6,
所以,液体的质量m液=65m水=65×2.5kg=3kg,
且由密度公式可得:m液=ρ液V液=ρ液S乙h=3kg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
现在向甲容器中加5h米深的水,向乙容器中加1.5h米深的该液体后,甲容器中水的质量与乙容器中液体的质量相等,
则m水+ρ水S甲×5h=ρ液S乙h+ρ液S乙×1.5h=2.5ρ液S乙h,
即2.5kg+1.0×103kg/m3×0.01m2×5h=2.5×3kg,
解得:h=0.1m,
则由①式可得,液体的密度ρ液=m液S乙h=3kg0.02m2×0.1m=1.5×103kg/m3。
故答案为:2.5;1.5×103。
10.(2022•思明区校级模拟)某同学在“测液体的密度”的实验中,测得的数据如下表格所示。则该液体的密度是 1.8 g/cm3;表中的m值是 56 g。
液体和容器的总质量m/g
20
38
m
液体的体积V/cm3
5
15
25
【解答】解:(1)由第1次和第2次的实验数据可知,增加的液体体积:
△V=15cm3﹣5cm3=10cm3,
增加的液体质量:
△m=38g﹣20g=18g,
则液体的密度:
ρ=△m△V=18g10cm3=1.8g/cm3;
(2)第1次所装液体的质量:
m1=ρV1=1.8g/cm3×5cm3=9g,
则容器的质量:
m容器=m1总﹣m1=20g﹣9g=11g;
第3次所装液体的质量:
m3=ρV3=1.8g/cm3×25cm3=45g,
此时液体和容器的总质量:
m=m3+m容器=45g+11g=56g。
故答案为:1.8;56。
11.(2022•厦门一模)“沉睡三千年,一醒惊天下”,如图是三星堆遗址发掘的惊艳世界的“半张脸”——黄金面具残片,质量为286g。专家推测完整面具的质量应超过500g,推测依据是完整面具和残片具有相同的 密度 。有人用500g黄金手工打造完整的三星堆黄金面具,该面具的体积为 25.9 cm3。(ρ金=19.3×103kg/m3,计算结果保留一位小数)
【解答】解:由题意知,完整面具变为残片,其面积、重力、质量都减小,密度只与物质的种类、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,即样推测是依据完整面具和残片有相同的密度;
ρ黄金=19.3×103kg/m3=19.3g/cm3,
由ρ=mV可得,完整黄金面具的体积V=mρ黄金=500g19.3g/cm3≈25.9cm3。
故答案为:密度;25.9。
12.(2022•思明区校级模拟)测量AB两种不同物质密度时,根据所测数据,在图描出对应的点A、B,则A的密度 > (选填“>”、“=”或“<”)B的密度。若两者的质量与体积都相等, A 一定是空心的(选填“A”或“B”)。
【解答】解:将A、B两点分别与原点O连接得到它们各自的质量与体积的关系如图:
;
由图像可知,当两种物质的体积相等时,mA>mB,由ρ=mV可得:ρA>ρB;若两者的质量与体积相等,由ρ=mV可得:两者的密度相等,又因为ρA>ρB,说明A一定是空心的。
故答案为:>;A。
13.(2022•鼓楼区校级模拟)如表是医院急诊室的氧气瓶上的铭牌,在给“新冠”病人供氧时用去了40%氧气,则氧气瓶中剩余氧气的体积 12.0 dm3,密度 250 kg/m3。
医用钢氧气瓶的型号和参数
型号
参数
钢瓶内直径/mm
容积/L
充装量/kg
YSP12
244
12.0
5.0
【解答】解:在给“新冠”病人供氧时用去了40%氧气,则氧气瓶中剩余氧气的体积不变,为12.0L=12.0dm3,
剩余氧气的质量m=(1﹣40%)m′=(1﹣40%)×5.0kg=3.0kg,
剩余氧气的密度ρ=mV=3.0kg12.0×10-3m3=250kg/m3。
故答案为:12.0;250。
14.(2022•长汀县校级模拟)如图是1个标准大气压下一定质量水的体积﹣﹣温度图象。在0℃~4℃间,水温升高时,水的密度将 变大 (填“变大”“变小”或“不变”)。罐装饮料(可视为水)在4℃时存放最 安全 。(填“安全”或“不安全”)
【解答】解:由图象可知,水在0~4℃之间,随着温度升高体积逐渐变小;
质量是物体的属性,不随温度变化,在4℃时,水的体积最小,由ρ=mV可知,在质量一定的情况下,体积最小,密度最大;
质量是物体的属性,不随温度变化,在4℃时,水的体积最小,由公式ρ=mV 可知,在质量一定的情况下,体积最小,密度最大;由图象可知,“温度低于4℃时,水的体积随着温度降低而增大;高于4℃时,水的体积随温度升高而增大。“故灌装的饮料(可看作为水)在4℃时体积最小,在4℃以下或以上时,体积均增大,故在4℃存放灌装饮料是最安全的。
故答案为:变大;安全;
15.(2022•长汀县校级模拟)现有甲、乙两种液体,ρ甲=1g/cm3,ρ乙=2g/cm3。要在两试管中分别装入质量相等的甲、乙两种液体,加入液体的体积之比为 2:1 。若两试管分别装有甲、乙液体30g、20g,要使两试管中液体质量相等,需分别再加入相同体积的液体 10 cm3。
【解答】解:根据密度公式ρ=mV得,
质量相等的甲、乙两种液体的体积之比为:
V甲V乙=mρ甲mρ乙=ρ乙ρ甲=2g/cm31g/cm3=21;
要使两试管中液体质量相等,设加入液体的体积为V,
30g+ρ甲V=20g+ρ乙V,
V=30g-20gρ乙-ρ甲=10g2g/cm3-1g/cm3=10cm3。
故答案为:2:1;10。
16.(2021•龙海市校级模拟)为测量某种液体的密度,小明利用天平和量杯测量了液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到了几组数据并绘出了m﹣V图象,如图所示。量杯的质量是 20 g,这种液体的密度是 1.0×103 kg/m3
【解答】解:设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,
读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和杯的总质量m总1=m1+m杯=40g,
由ρ=mV可得:ρ×20cm3+m杯=40g﹣﹣﹣①
当液体体积为V2=80cm3时,液体和杯的总质量m总2=m2+m杯=100g,
可得:ρ×80cm3+m杯=100g﹣﹣﹣②
由①﹣②得,液体的密度:
ρ=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3,
代入①得m杯=20g。
故答案为:20;1.0×103。
三.实验探究题(共14小题)
17.(2021•福建)科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度,具体做法如下:
(1)用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量m1,天平平衡时右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,m1= 153 g。
(2)往量筒中加入适量的水,测得其体积V1为300mL,将上述种子放入量筒中,种子全部沉入水中,如图乙所示,此时水和种子的总体积V2= 400 mL。
(3)种子的密度ρ= 1.53 g/cm3,与真实值相比ρ偏 大 ,理由是 种子浸没在水中,由于吸水,测得的总体积以及种子的体积都会偏小 。
(4)小华经过反思后改进了实验方案:将量筒中种子倒出,用纸巾吸干种子表面的水后,再次测得种子总质量为m2,则种子密度ρ′= m1ρ水(V2-V1)ρ水+m2-m1 。(用ρ水和测得的物理量符号表示)
【解答】解:
(1)天平平衡时物体的质量等于右盘砝码质量加上游码在标尺上所对的刻度值:m=100g+50g+3g=153g;
(2)由图乙读出V2=400mL=400cm3;
(3)种子的体积V=V2﹣V1=400mL﹣300mL=100mL=100cm3
种子的密度ρ=m1V=153g100mL=1.53g/cm3
种子浸没在水中,由于吸水,测得的总体积以及种子的体积都会偏小,故测得的密度会偏大;
(4)根据题意浸入水中种子吸收的水的体积V′=m2-m1ρ水,
种子的实际体积V=V2﹣V1+V′=V2﹣V1+m2-m1ρ水,
此时种子密度为:ρ'=m1V=m1V2-V1+m2-m1ρ水=m1ρ水(V2-V1)ρ水+m2-m1。
故答案为:(1)153;
(2)400;
(3)1.53;大;种子浸没在水中,由于吸水,测得的总体积以及种子的体积都会偏小;
(4)m1ρ水(V2-V1)ρ水+m2-m1。
18.(2022•连江县校级模拟)在学校组织的劳动实践活动中,小红想起奶奶家的盐蛋咸味适中恰到好处,猜想可能和盐水的密度有关,于是,她和小美同学共同测量了奶奶家用来腌制盐蛋的盐水密度。
(1)将天平放在水平稳固台面上,游码移到标尺左端零刻度线处,观察到指针偏转如图A所示,应将平衡螺母向 右 调节,使天平平衡;
(2)调节天平平衡后,进行以下实验操作:
①测量空烧杯的质量m0,天平平衡时,砝码及游码位置如图B所示,m0= 32 g;
②向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m1为55.0g,然后将盐水全部倒入量筒,如图C所示,可读出体积;
③算出盐水的密度ρ= 1.15×103 kg/m3:
(3)小红指出:以上测量过程中,所测得盐水的密度比实际 偏大 (“偏大”或“偏小”)于是她与小美利用电子秤再次测量该盐水密度,进行了以下实验操作:
①取密度为8g/cm3的合金块,用电子秤测得其质为为80.0g(图甲);
②将合金块放入溢水杯中后向溢水杯(溢水口伸出电子秤外)中注满盐水,测得杯、盐水、合金块的总质量为100.0g(图乙);
③取出合金块向溢水杯中补满盐水,测得杯和盐水的总质量为31.0g(图丙)。根据以上数据计算出盐水的密度ρ= 1.1 g/cm3。
【解答】解:(1)将天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻线处,此时,指针在分度盘上的位置如图A所示,即指针左偏,右端上翘,他应将平衡螺母向右端调节,使天平平衡;
(2)①标尺的分度值为0.2g,空烧杯的质量:m0=20g+10g+2g=32g;
②量筒中盐水的质量为:m=m1﹣m0=55.0g﹣32g=23g,
如图丙所示,量筒的分度值为1mL,用量筒量出盐水的体积:V=20mL=20cm3,
③盐水的密度是:
ρ=mV=23g20cm3=1.15g/cm3=1.15×103kg/m3;
(3)小红指出:以上测量过程中,烧杯中会残留部分盐水,使得测量的盐水的体积偏小,质量准确,根据ρ=mV可知,测得盐水的密度偏大;
由ρ=mV知合金块的体积为:
V′=m'ρ合金=80.0g8g/cm3=10cm3;
合金块排开盐水的体积就是合金块的体积,即V盐水=V′=10cm3;
合金块排开盐水的质量为:m″=31.0g﹣(100.0g﹣80.0g)=11g,
盐水的密度为:ρ′=m″V盐水=11g10cm3=1.1g/cm3。
故答案为:(1)右;(2)①32;③1.15×103;(3)偏大;1.1。
19.(2022•宁德模拟)在测量小石块密度的实验中
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端的零刻度线处,天平的指针位置如图甲所示,将平衡螺母向 右 端旋动,使横梁平衡;
(2)用已调好的天平测出小石块的质量如图乙,为 13.8 g;
(3)往量筒中倒入适量水如图丙,此时水的体积为 32 mL;
(4)把小石块浸没在量筒里的水中,小石块和水的总体积为38mL,则小石块的密度ρ石= 2.3 g/cm3;
(5)由于小石块具有吸水性,上述实验所测量的小石块的密度与真实值相比 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
【解答】解:(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端零刻度线处,当横梁稳定时发现指针偏向分度盘中央刻度线左侧,说明天平的左端下沉,右端上翘,平衡螺母向上翘的右端调节,使指针指在分度盘中央刻度线处。
(2)小石块的质量:m=10g+3.8g=13.8g。
(3)量筒的分度值是2mL,水的体积V水=32mL。
(4)把小石块浸没在量筒里的水中,小石块和水的总体积为38mL,
小石块的体积:V=V总﹣V=38mL﹣32mL=6mL=6cm3;
棋子的密度ρ=mV=13.8g6cm3=2.3g/cm3;
(5)由于先把小石块浸没在水中,小石块具有吸水性,导致小石块的体积测量值偏小,密度测量值偏大。
故答案为:(1)右;(2)13.8;(3)32;(4)2.3;(5)偏大。
20.(2022•漳州模拟)在“测量物块密度”的实验中:
(1)将托盘天平放在水平桌面上并将游码归零后,小丽发现分度盘的指针如图甲,此时他应该将平衡螺母向 左 调节,使天平横梁水平平衡;
(2)将物块放在托盘天平的左盘上,天平重新平衡时,右盘的砝码和游码位置如图乙,物块的质量m为 82.4 g;再把物块放入装有15mL水的量筒内,量筒的水面如图丙,物块的体积为 35 cm3;则物块的密度为 2.35×103 kg/m3;
(3)若不用量筒,如图丁用弹簧测力计、烧杯和水也可以测量出该物块的密度。将物块挂在弹簧测力计下端的挂钩上,让它完全浸没在装有水的烧杯中,此时弹簧测力计示数为F。则物块体积为 G-Fρ水g ,密度为 GG-Fρ水 (用所测量的物理量表示)。
【解答】解:(1)如图甲,指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节;
(2)金属块的质量为:m=50g+20g+10g+2.4g=82.4g,
金属块的体积为:V=V2﹣V1=50cm3﹣15cm3=35cm3,
金属块的密度为:ρ=mV=82.4g35cm3≈2.35g/cm3≈2.35×103kg/m3。
(3)金属块的质量为:m=Gg,
金属块完全浸没在水中时受到的浮力为:F浮=G﹣F,
由F浮=ρ液gV排得,金属块的体积为:V=V排=F浮ρ水g=G-Fρ水g;
金属块的密度为:ρ=mV=GgG-Fρ水g=GG-Fρ水。
故答案为:(1)左;(2)82.4;35;2.35×103;(3)G-Fρ水g;GG-Fρ水。
21.(2022•福建模拟)小明利用天平、烧杯、量筒测量某洗手液的密度。
(1)把天平放在 水平 桌面上。调节该天平平衡时,首先应该 将游码移到标尺左端的零刻线处 。
(2)用调节好的天平测洗手液的密度:
①将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘,天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码位置如图甲所示,烧杯和洗手液的总质量为 119.4 g。
②将烧杯中的部分洗手液倒入量筒,测得烧杯和剩余洗手液的总质量为101.8g;经过一段时间后,量筒内的液面如图乙所示,量筒内洗手液的体积为 16 mL,洗手液的密度为 1.1 g/cm3。
(3)小红对洗手液的密度测量结果有疑惑,于是用一个体积为30cm3的实心铝块等器材,再次对这种洗手液的密度进行测量。具体做法如下:
①烧杯中倒入适量洗手液,用调节好的天平测出其总质量为190g;
②如图丙所示,将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止,铝块未接触烧杯底且洗手液未溢出,不计细线质量,此时天平示数变为217g;
③测得洗手液的密度为 0.9 g/cm3。
(4)小明和小红的实验操作均正确,但结果却不同,请分析谁的实验误差较大,并说明原因: 洗手液流动性较差,在测量体积时有一部分洗手液还沾在量筒壁上使得洗手液的体积偏小,根据ρ=mV可知,密度偏大 。
【解答】解:(1)天平放在水平桌面上,首先应该将游码移到标尺左端的零刻线处,然后再调节平衡螺母,使天平横梁水平平衡;
(2)①待测洗手液和烧杯的总质量为:
m=100g+10g+5g+4.4g=119.4g;
②如图乙所示,量筒的分度值为2mL,洗手液的体积为:V=16mL=16cm3,
再用天平测出剩余洗手液和烧杯的总质量为101.8g,则量筒中洗手液的质量:
m′=m﹣m1=119.4g﹣101.8g=17.6g,该洗手液的密度为:
ρ=m'V=17.6g16cm3=1.1g/cm3;
(3)由烧杯和洗手液的质量为m1=190g,
烧杯、洗手液以及排开洗手液的质量之和为m2=217g,
则排开洗手液的质量为m排=m2﹣m1=217g﹣190g=27g,
根据ρ=mV得洗手液的密度:
ρ液=m排V排=27g30cm3=0.9g/cm3;
(4)对前后两次实验进行分析,发现在(3)中小红所测洗手液密度的结果更接近真实值;造成小明测量结果与真实值的差异较大的原因可能是由于测体积时,洗手液流动性较差,在测量体积时有一部分洗手液还沾在量筒壁上使得洗手液的体积偏小,根据ρ=mV可知,密度偏大。
故答案为:(1)水平;将游码移到标尺左端的零刻线处;(2)①119.4;②16;1.1;(3)0.9;(4)洗手液流动性较差,在测量体积时有一部分洗手液还沾在量筒壁上使得洗手液的体积偏小,根据ρ=mV可知,密度偏大。
22.(2022•同安区模拟)如图所示,厦门中学生助手利用天平和量筒测量石块的密度,进行如下测量:
(1)把天平放在水平台上,游码移到标尺左端零刻度线处,指针在分度盘的位置如图甲所示,为使天平横梁平衡,应将平衡螺母向 左 调节(选填“左”或“右”)。
(2)用天平测石块质量,当横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示,则石块质量为 15.6 g;用量筒测出石块体积为6cm3,则石块密度为 2.6×103 kg/m3。
(3)厦门中学生助手猜想能否使用刻度尺和杠杆等器材测量石块密度,于是他进行如下探究:(杠杆重力不计)
①如图丙所示,杠杆处于水平位置且平衡。
②保持石块的悬点位置A不变,将石块浸没在盛水的杯中(未与杯底、杯壁接触),调整重物的悬点位置至C点,使杠杆再次处于水平位置且平衡,则C点应该在B点的 左 侧(选填“左”或“右”),用刻度尺测量OC的长度l3。
③石块密度的表达式ρ= l1l1-l3•ρ水 (用字母ρ水、l1、l2、l3表示)。
(4)阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后,厦门中学生助手的小曾决定尝试做一个密度计。
①小曾选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计,测得A的质量为12g。
②小曾查阅了相关资料,在得知该材料的密度后,作出了如图丙所示的ρ﹣V图象,据图可以找到关于A的一些信息。他发现A的质量可以在ρ﹣V图中用阴影部分面积表示出来,请你在图丙中用细线画出这一阴影部分。
③小曾想用理论推导的方法,在A上标注出各种密度值。他先标注水的密度,再测量出A的长度为20cm后,作出了图丁中所示的示意图,经过计算,他确定出水面位置距A上表面h= 8 cm处,并作了标记。(ρ水=1.0×103kg/m3)
④为验证结果,小曾将A放入足够多的水中,发现它不容易竖直漂浮。小曾在A的下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积可忽略不计),制成了“密度计”B,小曾经过思考后发现,B的刻度应该与A不同,为了重新标注,小曾测出金属丝的质量是2g。按照这种方法,他在B上标出了水、酒精等液体对应的刻度值,一个简易的密度计就制成了,则A、B在标注水对应的刻度值时,其两刻度的距离为 2 cm。
【解答】解:(1)由图甲可知,指针指在分度盘的右侧,说明天平的右端下沉左端上翘,所以平衡螺母向上翘的左端移动;
(2)石块的质量m=10g+5g+0.6g=15.6g,石块的体积V=6cm3,则石块的密度ρ=mV=15.6g6cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3;
(3)①石块的重力G石=m石g=ρ石V石g,重物的重力G物,杠杆重力忽略不计,如图丙所示,杠杆处于水平位置且平衡,由杠杆的平衡条件可得:ρ石V石g×l2=G物×l1﹣﹣﹣﹣﹣I,
②保持石块的悬点位置A不变,即l2的大小不变,将石块浸没在盛水的杯中(未与杯底、杯壁接触)石块受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV石,
杠杆左端受到的拉力为G石﹣F浮=ρ石V石g﹣ρ水gV石=(ρ石﹣ρ水)gV石,
调整重物的悬点位置至C点,使杠杆再次处于水平位置且平衡,由杠杆的平衡条件可得:(ρ石﹣ρ水)gV石×l2=G物×l3﹣﹣﹣﹣﹣II,
由ⅠⅡ得:l1l3=ρ石ρ石-ρ水>1,即l1>l3,所以C点应该在B点的左侧;
③由l1l3=ρ石ρ石-ρ水可得,石块的密度为:ρ石=l1l1-l3•ρ水;
(4)②由图象可知,物体A的密度ρA=0.6g/cm3,
A的质量为12g,
由ρ=mV得物体A的体积:V=mρ=12g0.6g/cm3=20cm3;
在图丙中涂黑如下:
;
③因为物体漂浮,所以G物=F浮,
由阿基米德原理可得,F浮=G排,
则G物=G排,即m物=m排,
由m=ρV可得:
ρ物V物=ρ水V排,
设水面位置在距A上表面h,则物体浸入水中的深度为20cm﹣h,
则有:ρ物S×20cm=ρ水S×(20cm﹣h),
即0.6g/cm3×20cm=1.0g/cm3×(20cm﹣h),
解得h=8cm;
④由②可知,长方体A的体积:V=20cm3,A的长度为20cm,则长方体A的底面积SA=Vh=20cm320cm=1cm2;
由于“密度计”B下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积可忽略不计),且“密度计”B漂浮,根据ΔG=ΔF浮可知,
ΔGB=ΔFB浮,由阿基米德原理可得,ΔFB浮=ΔGB排,
则ΔGB=ΔGB排,即ΔmB=ΔmB排,
由m=ρV可得:
ΔmB=ρ水ΔV排=ρ水SAΔh,即2g=1.0g/cm3×1cm2×Δh,
解得:Δh=2cm,即A、B在标注水对应的刻度值时,其两刻度的距离为2cm。
故答案为:(1)左;(2)15.6;2.6×103;(3)左;l1l1-l3•ρ水;(4)②见解答图;③8;④2。
23.(2022•思明区校级模拟)小瑞同学在海边里捡到了一块小石块(会吸水),他想用所学知识测量小石块的密度。如图所示是小瑞和同学们利用一最大测量值为200g的托盘天平和一个质量为20g的烧杯来测量石块密度的实验装置(假设石块吸水前后体积不变,ρ水=1g/cm3)
(1)他把托盘天平放在 水平 桌面上,将游码归零后发现指针指在分度标尺中线的右侧,则应该将平衡螺母向 左 适当调节。
(2)托盘天平调平后,小瑞开始实验:
①向烧杯中加入适量水,用调好的天平测出烧杯和水的总质量为90g,如图甲所示;
②将石块轻轻地放入烧杯的水中,待液面最终静止后,在水面到达的位置处作标记a,用调好的天平测量烧杯、水和石块的总质量为160.7g(细线体积忽略不计),如图乙所示;
③从烧杯的水中取出石块后,轻轻擦干石块表面的水后,测出此时石块的质量为75.5g;
④用调好的天平测出剩余水和烧杯的总质量为83.2g,如图丙所示。
⑤再向烧杯加水,直到 水面到达所作标记处为止 ,如图丁所示。并用调好的天平测烧杯和水的总质量,此时砝码和游码如图成所示,则烧杯和水的总质量为 110.2 g。
(3)对实验结果进行讨论时,同小组成员提议使用丙和丁两幅图中的数据也能计算出石块的体积,你认为这样测得的石块体积 偏大 。
(4)根据实验数据,用所学知识分析、计算,得出石块的密度为 2.6×103 kg/m3。
【解答】解:
(1)先把天平放在水平桌面上,以便指针指在分度盘的中央刻度时天平在水平位置平衡;指针指在分度盘中线右侧,说明天平左侧质量较小,需要把平衡螺母向左调节;
(2)再向烧杯加水,直到水面到达所作标记处为止;并用调好的天平测烧杯和水的总质量;标尺的分度值为0.2g,游码的读数为0.2g,烧杯和水的总质量为m总=50g+50g+10g+0.2g=110.2g;
(3)如果用图丙图丁计算石块的体积,由于从水中取走石块时,石块表面粘有水,导致补充的水变多,算出的石块的体积偏大;
(4)由图甲、图乙可知,石块的质量为m石=m乙﹣m甲=160.7g﹣90g=70.7g,
图丁相对于图甲补充的水的质量为m1=m戊﹣m甲=110.2g﹣90g=20.2g,
石块吸收的水的质量为m2=m石吸﹣m石=90g﹣83.2g=6.8g,
所以与石块相等体积的水的质量为m3=m1+m2=20.2g+6.8g=27g,
则石块的体积为V=m3ρ水=27g1g/cm3=27cm3,
石块的密度为ρ石=m石V=70.7g27cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3。
故答案为:(1)水平;左;(2)水面到达所作标记处为止;110.2;(3)偏大;(4)2.6×103。
24.(2022•惠安县模拟)小明在测量石块密度的实验时:
(1)将天平放置在水平桌面上,把 游码 移至标尺左端的零刻线处。横梁静止时指针指向分度盘的右侧。应将平衡螺母向 左 调节,使天平平衡;
(2)将装有适量水的烧杯放入天平测量,如图甲所示,则烧杯和水的总质量为 124 g;
(3)小明采取如图乙所示的方法,用细线系住石块,悬挂在铁架台上,让石块浸没在水中,细线和石块都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则石块浸没在水中受到的浮力是 0.2 N,算出石块的体积为 20 cm3;
(4)如图丙所示,解开铁架台的细线,将石块下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则石块的质量是 50 g,石块的密度是 2.5 g/cm3。
【解答】解:(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺左端的零刻线处,指针在分度盘的位置如图甲所示,应将平衡螺母向左调节,使天平平衡;
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示,则烧杯和水的总质量为100g+20g+4g=124g;
(3)如图丙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,排开水的质量等于天平增加质量,排开水的质量m排=m总2﹣m总1=144g﹣124g=20g,
则石块浸没在水中受到的浮力:F浮=m排g=0.02kg×10N/kg=0.2N;
排开水的体积等于矿石的体积,则根据ρ=mV得矿石的体积为:
V=m排ρ水=20g1.0g/cm3=20cm3;
(4)如图丁所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的质量为:m=m总3﹣m总1=174g﹣124g=50g,
则石的密度:ρ=mV=50g20cm3=2.5g/cm3。
故答案为:(1)游码;左;(2)124;(3)0.2;20;(4)50;2.5。
25.(2022•泉州模拟)小华在测量橡皮擦密度的实验中。
(1)将天平放在水平台上,把游码移至称量标尺左端的零刻度线上,调节 平衡螺母 ,直到横梁平衡;
(2)用调节好的天平测量橡皮擦的质量,天平平衡时砝码的质量、游码在称量标尺上的位置如图甲所示,则橡皮擦的质量为 15.6 g;
(3)将橡皮擦浸没在装有30mL水的量筒中,静置后量筒中的水面位置如图乙所示,则橡皮擦的体积为 10 cm3,密度为 1.56 g/cm3;
(4)若该橡皮擦使用一段时间后再来测量,它的密度将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)小华经过思考认为,不使用量筒,也可测出橡皮擦的密度。实验步骤如下:
①用天平测出橡皮擦的质量为m;
②往烧杯中倒入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③如图丙,用细线将橡皮擦系好并浸没在水中(未接触到烧杯底部,水未溢出),当天平平衡时示数为m2;
④橡皮擦的密度ρ= mρ水m2-m1 (用ρ水和测量量符号表示)。
【解答】(1)天平的使用方法中第一步是,将天平放在水平台上,然后调节平衡螺母使天平平衡;
(2)根据天平游码、砝码读数可知,橡皮擦质量为15.6g;
(3)排水法读出固体体积为40mL﹣30mL=10mL,根据密度公式可知橡皮密度为1.56g/cm3;
(4)密度是物质的固有属性,与质量、体积无关,故不变;
(5)从题目可知,橡皮擦浸没在水中时排开水的体积与自身体积相等,则V橡皮擦=V水=m2-m1ρ水,ρ橡皮擦=mV橡皮擦=mm2-m1ρ水=mρ水m2-m1.
26.(2022•莆田模拟)小明同学想测量“2022年北京冬残奥会双金属纪念币”的密度,做了如下实验:
(1)把天平放在水平台上,将游码拨到 标尺左端零刻度线处 ,此时指针偏向分度标尺中线的左侧,应向 左 调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡;
(2)天平调好后将纪念币放在左盘,天平再次平衡时,砝码和游码如图乙所示,则纪念币的质量为 43.2 g;
(3)如图丙所示,在烧杯中加入适量的水,测得烧杯和水的总质量为145g;
(4)如图丁所示,将纪念币缓慢放入水中(水未溢出),静止时在水面处做标记;
(5)取出纪念币,加水至标记处,测得烧杯和水的总质量为148.2g,则纪念币的密度为 13.5 g/cm3。
(6)实验中,取出纪念币带出少许水 不会 (选填“会”或“不会”)影响测量结果。
【解答】解:(1)将托盘天平放在水平台上,将游码拨到标尺左端零刻度线处;
指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,要使横梁平衡,应向右调节平衡螺母,直到指针指在分度盘的中线处;
(2)天平的分度值为0.2g,游码对应刻度值为3.2g,砝码质量为40g,则纪念币的质量m=40g+3.2g=43.2g;
(3)取出纪念币,往烧杯中加水,直到水面达到标记处,烧杯和水的总质量为148.2g,
根据等效替代法测出纪念币的体积为加水的体积,V=V加水=m加水ρ水=148.2g-145g1.0g/cm3=3.2cm3;,
纪念币的密度ρ=mV=43.2g3.2cm3=13.5g/cm3;
(4)取出纪念币时要带出少许水,再加水仍达到标记处时,所以纪念币带出水对其体积的测量不产生影响,质量测量准确,由密度公式可知,对纪念币的密度不会有影响。
故答案为:(1)标尺左端零刻度线处;左;(2)43.2;(3)13.5;(4)不会。
27.(2022•龙岩模拟)春季枇杷上市,小龙想知道枇杷的密度,于是动手进行了测量。
(1)小龙用调节好的天平称一颗枇杷的质量如图甲所示,枇杷的质量为 21 g;接着,小龙往量筒中倒入了60mL的水,然后把这颗枇杷浸没水中,量筒水面上升,如图乙所示,则这颗枇杷的密度为 1.05×103 kg/m3;
(2)小龙实验时发现,枇杷浸没水中时表面附着大量小气泡,则实验测得枇杷密度比真实值 偏小 ,理由是 根据ρ=mV,质量一定时,若枇杷浸没水中后其表面附着有少量的气泡则测出的体积将偏大,所以算出枇杷的密度将偏小 ;
(3)小岩提醒小龙不用量筒,添加一个溢水杯,也可以测出枇杷的密度。实验步骤如下:
①用天平测出枇杷的质量为m1;
②溢水杯装满水后,测出其总质量为m2;
③溢水杯中放入枇杷,枇杷完全浸没后直至水不再溢出,测出其总质量为m3。
枇杷的密度表达式为ρ= m1ρ水m1+m2-m3 。(用ρ水和测得的物理量符号表示)
【解答】解:(1)由图可知,砝码的质量为20g,游码的示数为1g,
所以枇杷的质量为m=20g+1g=21g;
水的体积V1=60mL,水和枇杷的总体积V2=80mL,
则枇杷的体积V=V2﹣V1=80mL﹣60mL=20mL=20cm3。
这颗枇杷的密度ρ=mV=21g20cm3=1.05g/cm3=1.05×103kg/m3;
(2)若枇杷浸没水中后其表面附着有少量的气泡则测出的体积将偏大,根据ρ=mV,质量一定时,体积偏大,算出枇杷的密度将偏小;
(3)①用天平测出枇杷的质量为m1;
②溢水杯装满水后,测出其总质量为m2;
③溢水杯中放入枇杷,枇杷完全浸没后直至水不再溢出,测出其总质量为m3。
④溢出水的质量为:m水=m1+m2﹣m3,
枇杷的体积为:V枇杷=V水=m1+m2-m3ρ水,
则枇杷的密度:ρ枇杷=m1m1+m2-m3ρ水=m1ρ水m1+m2-m3。
故答案为:(1)21;1.05×103;(2)偏小;根据ρ=mV,质量一定时,若枇杷浸没水中后其表面附着有少量的气泡则测出的体积将偏大,所以算出枇杷的密度将偏小;(3)m1ρ水m1+m2-m3。
28.(2022•尤溪县模拟)小明利用天平和量筒测量家中酱油的密度。
(1)小明将天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的 零刻度线 处,发现指针静止时指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,使天平水平平衡。
(2)用调好的天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,其读数为 61.8 g;再将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则所测酱油的体积为 40 cm3,酱油的密度为 1.12×103 kg/m3。
(3)烧杯中的酱油倒入量筒时有部分酱油附在烧杯壁上,小明用这种方法测出的酱油的密度 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
【解答】解:(1)天平的使用方法:应先将天平放在水平台上,指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母向左调节;
(2)已知空烧杯的质量为m1=17g,
酱油和烧杯的总质量为:
m2=50g+10g+1.8g=61.8g,
量筒中酱油的质量为:
m酱油=m2﹣m1=61.8g﹣17g=44.8g
量筒中酱油的体积为V=40mL=40cm3,
则酱油的密度为:
ρ酱油=m酱油V=44.8g40cm3=1.12g/cm3=1.12×103kg/m3。
(3)把烧杯中的酱油全部倒入量筒中,由于烧杯内壁粘有酱油,所以导致测量的酱油的体积偏小,而酱油质量不变。根据密度公式ρ=mV可知,密度测量结果会偏大。
故答案为:(1)零刻度线;右;(2)61.8;40;1.12×103;(3)偏大。
29.(2022•南平模拟)小萍用如下实验测盐水的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向 右 移动。
(2)天平调整平衡后,测量烧杯和盐水的总质量,结果如图乙所示,则烧杯和盐水的总质量是 69.6 g。
(3)将烧杯中的盐水倒一部分在量筒中,盐水的体积如图丙所示,再用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为25.6g,则盐水的密度为 1.1 g/cm3。
(4)若他们读数时视线如图丁,则测出的盐水密度会 偏小 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【解答】解:(1)分度盘指针往左边偏,说明左边偏重,要使天平平衡,平衡螺母需要向右调节;
(2)乙图中天平的砝码质量为65g,天平的分度值为0.2g,故游码示数为4.6g,烧杯和盐水总质量为65g+4.6g=69.6g;
(3)根据丙图可以读出倒出盐水的体积为V=40cm3,倒出盐水的质量等于m=69.6g﹣25.6g=44g,盐水的密度ρ=mV=44g40cm31.1g/cm3;
(4)俯视读出盐水的体积偏大,根据ρ=mV盐水质量不变体积偏大,导致盐水密度偏小。
故答案为:右;69.6;1.1;偏小。
30.(2022•福州模拟)在测量小石块密度的实验中:
(1)将天平放置在水平台上,游码移至零刻度线后,观察到指针静止时的位置如图甲所示,应将平衡螺母向 右 调节使横梁平衡;
(2)用调节好的天平测量石块的质量。横梁再次平衡时砝码和游码的位置如图乙所示,则石块的质量m为 33.6 g;
(3)用量筒测量石块的体积。将适量的水倒入量筒,再将石块浸没到水中,量筒两次的读数如图丙所示,则石块的体积V为 14 cm3,石块的密度为 2.4 g/cm3;
(4)取出石块,并擦干外表水分,再次测量发现石块质量增加了0.2g,由此判断实验测得的石块密度与真实值相比 偏大 。
【解答】解:
(1)指针静止时的位置如图甲所示,指针偏左,表明左边重一点,应将平衡螺母向右调节使横梁平衡。
(2)如图乙所示,标尺的分度值为0.2g,游码的读数为3.6g,则石块的质量为:m=20g+10g+3.6g=33.6g;
(3)如图丙所示,量筒的分度值2mL,石块浸没前后的量筒中液面的读数为30mL,44mL,则石块的体积为:V=44mL﹣30mL=14mL=14cm3;
石块的密度为:ρ=mV=33.6g14cm3=2.4g/cm3;
(4)再次测量发现石块质量增加了0.2g,表明石块吸水,则测得的体积偏小,根据密度公式ρ=mV可知,质量一定,密度偏大。
故答案为:(1)右;(2)33.6;(3)14;2.4;(4)偏大。
初中物理中考复习 专题四 质量和密度: 这是一份初中物理中考复习 专题四 质量和密度,共5页。
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