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专题 07 质量和密度(测试)(解析版)
(满分100分,时间60分钟)
一、选择题(10小题,1-8题单选题,每小题2分。9-10题多选题,每题3分,答对不全得2分,答
错不得分,共22分)
1.“估测”是物理学中常用的一种方法。小丽同学尝试估测了与自己身体相关的一些物 理量,其中
不合理的是( )。
A.质量约为 50kg B.脉搏跳动约为 10 次/s
C.步行的速度大约为 1.2m/s D.身体的平均密度约为 1.0×103kg/m3
【答案】B。
【解析】A.小丽同学是中学生,质量约为 50kg,故A不符合题意;
B.脉搏跳动一次的时间约为0.8s,调动10次约为 8s,故B符合题意;
C.步行的速度大约为 1.1m/s ,稍微快一点就约为1.2m/s,故C不符合题意;
D.身体的平均密度接近水的密度,约为 1.0×103kg/m3,故D不符合题意。
故选B。
2.下列关于质量的说法中正确的是( )。
A.水结成冰后质量变大了 B.物理书在北京和上海的质量是一样的
C.1kg的棉花比1kg的铁块质量小 D.将铁块压成铁饼,质量减小了
【答案】B。
【解析】物体中含有物质的多少叫做质量,质量是物体的一种属性,它不随物体的状态、位置、形状
的改变而改变.水结成冰后,状态发生变化,质量不变,故选项A错误;
物理课本在北京和上海只是位置不同,质量不变,故选项B正确;
1kg的棉花和1kg的铁块的质量相等,故选项C错误;
把铁块压成铁饼,形状发生变化,质量不变,故选项D错误。
3.密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中正确的是( )。
A.1kg冰与1kg水的密度相等;
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大;
C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造;
D.冬天户外的水管容易冻裂,是由于水结冰后密度变大的缘故
【答案】B。
【解析】A.根据 可知,1kg冰与1kg水,质量相同时,冰的体积大,密度小,故A错误;
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,质量不变,体积变小,密度变大,故B正确;
C.自行车的体积一定,由 可知,材料的密度越小,自行车的质量越小,比赛用自行车采用强
度高、密度小的材料制造,故C错误;
D.水结冰后质量不变,体积膨胀将水管冻裂,由公式ρ= 知,密度变小,故D错误。故选B。
4.质量为m 的液体甲与质量为m 的液体乙相混合,已知甲、乙两种液体的密度分别为ρ、ρ,混合
1 2 1 2
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后液体的密度为( )(两种液体混合前后总体积不变)。
A. (ρ+ρ) B. C. D.
1 2
【答案】B。
【解析】知道甲乙两液体的质量和密度,根据 求出两液体的体积,两液体的体积之和即为混合
液的总体积,两液体的质量之和即为混合液的总质量,根据 求出混合液的密度.
由 可得,混合液的体积: ,
混合液的质量: ,
则混合液的密度: 。故选B。
5.质量相同的盐水、水、酒精倒入相同容器甲、乙、丙中,如图所示, ,则对三个容
器中所装液体说法正确的是( )。
A.甲装的是酒精、乙装的是盐水、丙装的是水;
B.甲装的是水、乙装的是盐水、丙装的是酒精;
C.甲装的是盐水、乙装的是酒精、丙装的是水;
D.甲装的是酒精、乙装的是水、丙装的是盐水
【答案】B。
【解析】根据密度公式 可知,质量相同时,密度越大,体积越小,因为
所以V >V >V
酒精 水 盐水
故甲装的是水、乙装的是盐水、丙装的是酒精,B正确,ACD错误。
故选B。
6.如图所示,是甲、乙两种物质的质量与体积的m—V关系图象。下列说法中正确的是( )。
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A.甲的密度是乙的密度2倍;
B.甲的质量比乙的质量大;
C.体积为20cm3的甲物质的质量为10g;
D.乙物质的密度与质量成正比
【答案】A。
【解析】A.由图象可知,当体积都为20cm3时,甲的质量是20g,乙的质量是10g,由 ρ= 可知,
甲的密度是乙的密度2倍,故A正确;
B. 由图象可知,相同体积时,甲的质量比乙的质量大,但选项中没有说明“体积相同”,故B错
误;
C.由图象可知,甲物质的体积为20cm3时,其质量是20g,故C错误;
D.由图象可知,乙物质的质量与体积成线性关系,且图象过原点,说明乙物质的质量与其体积的比
值,即乙物质的密度不变,与质量大小无关,故D错误。故选A。
7.有四个用同一种物质制成的立方体,它们的棱长和质量如图所示,其中有一个是空心的,它是(
)。
A. B. C. D.
【答案】D。
【解析】由 知道,
A. A的密度是:
B.B的密度是:
C.C的密度是:
D.D的密度是:
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由于D的密度与其他三个不同,所以D是空心的,故选D。
8.如图a所示,一杯中已经装有 的某种液体,打开龙头,向杯中继续注入该种液体,杯子和杯
中液体的总质量 与从龙头中流出的液体体积V关系如图b所示。则下列说法正确的是( )。
A.杯子质量为90g B.杯中液体密度
C.此杯子的容积为 D.当 时,杯子和液体的总质量为170g
【答案】D。
【解析】A.由图b可知,当加入液体体积为0时,装有 的某种液体的杯子的质量为90g,空杯
质量小于90g。故A错误;
B.当加入液体体积为200cm3时,加入液体质量
液体密度 ,故B错误;
C.杯中已经装有 的液体,再装入200cm3的液体后,继续加入液体,总质量不再增加,说明杯
子的容积为250cm3。故C错误;
D. 当 时,加入液体质量
杯子和液体的总质量为80g+90g=170g
故D正确。故选D。
9.(多选)使用托盘天平测量物体质量的时候,可能造成测量结果偏大的是( )。
A.测量时,指针偏向分度盘的左边 B.测量时,指针偏向分度盘的右边
C.测量前,指针偏向分度盘的左边 D.使用了生锈的砝码
【答案】BC。
【解析】A.测量时,指针偏向分度盘的左边,说明右盘中砝码和游码添加不够,测量结果偏小,故A
不符合题意;
B.测量时,指针偏向分度盘的右边,右盘中砝码和游码添加过多,测量结果偏大,故B符合题意;
C.测量前,指针偏向分度盘的左边,说明测量前,左盘比右盘重,测量时,为了使天平在水平位置
平衡,必须多添加砝码,测量结果偏大,故C符合题意;
D.使用了生锈的砝码的实际质量大于其上面标注的质量,测量相同的物体,使用生锈的砝码测出的
物体质量会偏小,故D不符合题意。
故选BC。
10.(多选)为测定某种液体的密度,小红同学利用天平和量筒测量出液体和量筒的总质量m及对应
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的液体体积V,根据数据做出m-V图像,如图所示。则下列说法正确的是( )。
A.实验方法错误,不能得出液体的密度 B.量筒质量为20g
C.液体密度为 D.液体密度为
【答案】BD。
【解析】由图可知,当液体体积为V=20cm3时,液体和量筒的总质量m =m+m =40g
1 总1 1 量筒
ρ×20cm3+m =40g①
量筒
当液体体积为V=80cm3时,液体和量筒的总质量m =m+m =100g
2 总2 2 量筒
同理可得ρ×80cm3+m =100g②
量筒
由①和②得到ρ=1g/cm3 m =20g
量筒
故选BD。
二、填空题(每空2分,共34分)
11.小明用托盘天平测物体质量时,将物体错放在右盘中,并在左盘中加了35g砝码,同时将游码移动
到1.2g处,此时天平平衡,小明认为该物体的测量值为36.2g,则此测量值 ___________(选填“大
于”、“小于”)真实值,该物体的实际质量应为 ___________g。
【答案】大于;33.8。
【解析】[1][2]将物体错放在右盘中,那么物体的质量为m=m -m =35g-1.2g=33.8g;
砝码 游码
小明认为该物体的测量值为36.2g,则此测量值大于真实值,该物体的实际质量应为33.8g。
12.把一质量为178g的实心金属块放入盛满水的溢水杯中,从杯中溢出水20g,则该金属块的密度为
______ 。若将该金属块从水中取出擦干,放入盛满酒精的溢水杯中,则将从杯中溢出______g的酒
精。(酒精的密度是 。)
【答案】 ;16。
【解析】[1]从杯中溢出水20g,则水的体积为
因为金属块会浸没,则金属块的体积为 ,该金属块的密度为
故金属块的密度为 。
[2]放入盛满酒精的溢水杯中,则将从杯中溢出酒精的体积为 ,则溢出酒精的质量为
故溢出酒精的质量为 。
13.如表,是课本上密度表的一部分,单位为kg/m3。由表可知,二氧化碳的密度是______,它的密度
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值比空气的密度______。
物质 密度
氯 3.21
二氧化碳 1.98
氧 1.43
空气 1.29
【答案】1.98kg/m3;大。
【解析】[1]已知密度单位是kg/m3,由表可知,二氧化碳的密度是“1.98”,所以是1.98kg/m3
。
[2]空气的密度是1.29kg/m3,说明二氧化碳的密度比空气的密度大。
14.一块质量为20 g的冰化成水,质量将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),化成水
后,水的体积为_________cm3(ρ =0.9 g/cm3,ρ =1.0 g/cm3);寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管
冰 水
爆裂,其原因是水管中的水由液态变成固态时,密度_________,体积_________(后两空选填“变大”、
“变小”或“不变”)。
【答案】不变;20;变小;变大。
【解析】[1]冰化成水后,状态发生了改变,但所含物质的多少不变,故质量不变。
[2]由公式 可知,水的体积为
[3][4]冬天,自来水管的水结冰时状态发生了变化,但其所含物质的多少不变,质量不变,而密度变
小,由公式 可知,水结冰后体积变大,导致裸露在室外的自来水管爆裂。
量。
15.气凝胶是当今世界上最轻的固体,看似脆弱不堪,其实坚固耐用,这里说的“最轻”用确切的物
理语言来说是指这种材料的______很小;有人在表面积为5m2的金属块表面涂上8mm厚的气凝胶,只用了
0.12kg的气凝胶,结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损,这种气凝胶的密度为______kg/m3。
【答案】密度;3。
【解析】[1]“全碳气凝胶”是迄今为止世界上最轻的材料。这里说的“轻”在生活中是指相同体积
情况下重力小,即相同体积情况下质量小,即密度小。
[2]金属块上所涂气凝胶的体积V=Sh=5m2×8mm=5m2×8×10-3m=0.04m3
气凝胶的密度为 。
16.如图所示,在甲、乙两个完全相同的容器中,分别盛有质量相等的酒精和水(ρ >ρ ),其中液面
水 酒
到a、b两点距离相同,a、c两点距容器底部的距离相同,则______容器盛放的是酒精,在a、c两点水平
面以下,容器中水的质量______(大于/等于/小于,下同)酒精的质量,在a、b两点水平面以下,容器中
水的质量______酒精的质量。
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【答案】乙 ;大于;小于。
【解析】[1]甲、乙两个完全相同的容器中,分别盛有质量相等的酒精和水,由图可知, ,由
可得, ,因为酒精的密度小于水的密度,所以乙容器内盛有酒精。
[2]在a、c两点水平面以下,水的体积等于酒精的体积,由 可知,在a、c两点水平面以下,
容器中水的质量大于酒精的质量。
[3]在a、b两点水平面以上,水的体积等于酒精的体积,由 可知,在a、b两点水平面以上,
水的质量大于酒精质量,因为总质量是相同的,所以在a、b两点水平面以下,容器中水的质量小于酒精的
质
17.为节能减排,建筑上普遍采用空心砖替代实心砖,如图所示。已知每块空心砖的质量是2.4kg,体
积是2000cm3。若砖的密度是2.0×103kg/m3,每块空心砖空心部分的体积是______cm3,生产每块空心砖比
同规格的实心砖可节省材料的质量是______kg。
【答案】800;1.6。
【解析】[1]由题意可知,该砖的实心部分的质量为m =2.4kg,实心部分的密度为ρ
实 实
=2.0×103kg/m3,故由 可得,该砖的实心部分的体积为
而该砖的总体积为V=2000cm3,故可知该砖的空心部分的体积为
V =V-V =2000cm3-1200cm3=800cm3
空 实
[2]由题意可知,生产与空心砖相同体积的实心砖的质量为m=ρ V=2.0×103kg/m3×2×10-3m3=4kg
实
故节省的材料的质量为m=m-m =4kg-2.4kg=1.6kg。
0 实
三、实验题(26分)
18.小明用天平和量筒测量一个小石块的密度,实验步骤如下:
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(1)将天平放在______上,游码放到______处,若发现指针指在如图甲所示的位置,小明应将天平
右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)小明将小石块放在天平的左盘,向右盘加减砝码并移动游码在标尺上的位置使天平再次平衡,
盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的质量为________;
(3)在量筒中倒入适量的水,水面到达的位置如图丙所示;
(4)将小石块用细线系好慢慢放入量筒,浸没于水中,一段时间后水面到达的位置如图丁所示。由
此可以算出小石块的体积为______cm3,小石块的密度为______ ;
(5)为了探究小石块是否吸水,将小石块从量筒中取出,擦干其表面的水,再次测量小石块的质量
为50.8g,由此可知小石块吸水,则未吸水的小石块密度应该为______g/cm3。
【答案】水平桌面;标尺左端的零刻度线;右;46.8;20;2.34;1.95。
【解析】(1)[1][2][3]使用天平时,先把天平放在水平桌面上,然后将游码移至标尺的零刻度线
处;由图甲可知,指针偏向分度盘左侧,因此要向右移动平衡螺母,直到指针指在分度盘的中间。
(2)[4]小石块的质量为m=20g+20g+5g+1.8g=46.8g
(4)[5]由图丙可知,水的体积是20mL,由图丁可知,水和小石块的体积是40mL,小石块的体积为
V=40mL-20mL=20mL=20cm3
[6]小石块的密度为
(5)[7]吸水的质量m =50.8g-46.8g=4g
水
吸水的体积
石块的体积V =V+V =20cm3+4cm3=24cm3
石 水
小石块密度 。
19.(12分)某小组的同学要测量大连海域海水的密度,他们在海边取一些海水,利用托盘天平、量
筒、烧杯等器材进行实验。
(1)在调节天平平衡时,指针偏向分度盘的左侧。则此时应进行的操作是___________;
(2)天平调节平衡后,该组同学的实验步骤如下:
①将空烧杯放在天平左盘中,在右盘内加减砝码。当放入最小的砝码时,指针位置如图所示,则接下
来应进行的操作是___________,直到横梁恢复平衡。最终,测出空烧杯质量为30g;
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②在烧杯中倒入适量的海水,用天平测出烧杯和海水的总质量,如图所示。则海水的质量为
________g;
③再将烧杯中的海水全部倒入量筒中,如图所示。则海水的密度为________kg/m3(结果保留两位小
数);
(3)经过交流与评估,该小组的同学发现:按照上述步骤做实验,测得的海水密度误差较大。于是
他们重新设计了部分实验步骤:先在烧杯中倒入适量的海水,用天平测出烧杯和海水的总质量为m,
1
_______(请你补上接下来的步骤,并用字母表示所测的物理量)。则此时计算海水密度的表达式为
ρ=________。
【答案】将平衡螺母向右调节;用镊子取下最小砝码,用镊子向右移动游码;32;1.07×103;将烧杯
中的一部分海水倒入量筒中,记下量筒中海水的体积为V。再用天平测出烧杯和剩余海水的质量m;
2
。
【解析】(1)[1]使用天平时,先将托盘天平放置在水平桌面上,在调节天平平衡时,指针偏向分度
盘的左侧,说明左边的质量大,因而应将平衡螺母向右调节。
(2)①[2]放入最小的砝码时,天平横梁向右倾斜,这说明所加的砝码质量大了,因此应用镊子取下
最小砝码,用镊子向右移动游码,直到横梁恢复平衡为止。
②[3]用天平测出烧杯和海水的总质量是m =m +m =2g+60g=62g
物 游 砝
海水的质量为m =m -m =62g-30g=32g
海 物 烧
③[4]将烧杯中的海水全部倒入量筒中,海水的体积是V =30mL=30cm3
海
海水的密度为
(3)[5][6]经过交流与评估,该小组的同学发现:按照上述步骤做实验,测得的海水密度误差较
大,其原因是将烧杯中的海水全部倒入量筒的过程中,会有少量海水残留。因此要想减小误差,应避免海
水残留。故可采取:先在烧杯中倒入适量的海水,用天平测出烧杯和海水的总质量为m,将烧杯中的一部
1
分海水倒入量筒中,记下量筒中海水的体积为V。再用天平测出烧杯和剩余海水的质量m。则此时倒入量
2
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筒部分的海水的质量是m =m-m
部 1 2
计算海水密度的表达式为 。
四、综合题(16分)
20.(9分)如图,我国自主研发的新一代隐身战斗机歼-20,改进利用高性能碳纤维复合材料,提高
了抗疲劳、耐腐蚀等性能,同时降低了自重,将一个边长分别为0.1m、0.4m、0.5m的长方体钢制零件用某
种碳纤维复合材料零件替换,在体积不变的情况下,质量减少了122kg。已知钢的密度
,求:
(1)钢制零件的体积,
(2)钢制零件的质量;
(3)此碳纤维复合材料的密度。
【答案】(1)0.02m3;(2)158kg;(3)1.8×103kg/m3
【解析】(1)钢制零件的体积为
(2)由密度公式可知
(3)钢制零件用某种碳纤维复合材料零件替换,在体积不变的情况下,质量减少了122kg,所以碳纤维
复合材料的质量为
此碳纤维复合材料的密度为 。
答:(1)钢制零件的体积0.02m3;(2)钢制零件的质量为158kg;(3)此碳纤维复合材料的密度为
1.8×103kg/m3。
21.(9分)阅读短文,回答问题。
克重
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。例如,有些图书所用的纸张克重为60g。实际上,
这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的:由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无需测算其单位体
积的质量,只需知道它单位面积的质量即可。单位面积的质量就叫做“克重”,又叫做物质的“面密
度”。国家标准规定以A、A、A、B、B 等标记来表示纸张幅面规格。其中A 纸张尺寸是
0 1 2 1 2 1
841mm×594mm,A 纸张尺寸是594mm×420mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长
2
度的质量,单位长度的质量又叫做物质的“线密度”。
(1)(2分)有些图书所用的纸张克重为50g,其“面密度”记作___________。
A.50G B.50g/m2 C.50g•m2 D.50g/m3
(2)(2分)同种材质做成的等厚纸张,A 的“面密度”___________A 的“面密度”(选填大于、
1 2
小于或等于)。
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(3)(5分)有一捆横截面积为2.5mm2铜丝,质量为89kg,该铜丝的“线密度”为
___________g/m。(已知铜的密度为8.9×103kg/m3)
【答案】B;等于;22.25。
【解析】(1)[1]纸张克重为50g,表示单位面积纸的质量为50g,即其“面密度”记作50g/m2,故选
B。
(2)[2]同种材质做成等厚纸张的密度相同,由 可知单位面积纸的体积相同,由 可知,
单位面积纸的质量相等,即同种材质做成的等厚纸张的面密度相等,则A 的“面密度”等于A 的“面密
1 2
度”。
(3)[3]由 得质量为89kg铜导线的体积 ;
铜线的横截面积为 ;
这捆铜丝的长度 ;
该铜丝的线密度 。
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