第六章 質量與密度
標準評價卷
參考答案
一、填空題
1.【解題思路】質量和密度都是物質的一種特性,質量不隨位置、狀態、溫度、形狀的改變而改變,但密度不隨物質的質量和體積的改變而改變。
解析:因為密度是物質的一種特性,因此當水被蒸發掉一部分後,物質的含量減少,所以質量變小,而物質的狀態沒有改變,剩餘水的密度不變。
答案:變小;不變
點評:牢記水的密度,知道質量和密度是物質的一種特性,質量不隨位置、狀態、溫度、形狀的改變而改變,但密度與物質的質量和體積都無關,是一道基礎題。
2.【解題思路】質量單位的關係是:1t=1000kg;1kg=1000g;利用密度的單位填寫。
解析:①因為1t=1000kg,所以120t=120000kg;②大理石密度約為2.7×10↑3 kg/m↑3。
答案:120000;kg/m↑3
點評:此題主要考查質量單位換算關係和密度單位,這些都是基礎知識,應當掌握。特別是常見物質的密度,後面有「×10↑3」時,對應的單位一定是kg/m↑3。
3. 【解題思路】物體所含物質的多少叫質量。某種物質單位體積的質量叫這種物質的密度,密度是物質的一種特性,同種物質(同種狀態)密度相同,不同的物質的密度一般不同,據此分析回答。
解析:「大人比小孩重」,實際上指的是大人的質量比小孩大;「水比油重」實際上指的是:水的密度大,即相同體積的水和油比較,水的質量大。
答案:質量;密度
點評:本題通過生活中的兩句習慣說法,考查了學生對質量、重力和密度的了解與掌握,學習物理後,我們平時就要規範自己的說法,要用物理語言分析問題。
4.【解題思路】物體所含物質的多少叫質量。某種物質單位體積的質量叫這種物質的密度,密度是物質的一種特性,同種物質(同種狀態)密度相同,不同的物質的密度一般不同,據此分析回答;密度是物質本身的一種特性,與物質的質量、體積大小無關,與溫度狀態有關。
解析:因為密度是單位體積的某種物質的質量,所以調和油的密度為0.92×10↑3kg/m↑3的物理意義是:體積為1m↑3的調和油質量是0.92×10↑3kg;如果調和油用去一半,物質種類沒有變化,只是質量、體積減小,密度不變,仍然為0.9×10↑3kg/m↑3。
答案:體積為1m↑3的調和油質量是0.92×10↑3kg;不變
點評:本題考查了密度的概念及密度的特點的運用,屬於基本內容,比較簡單。
5.【解題思路】從質量的定義、特性上判斷質量的變化,用公式ρ=m/V判斷密度的變化。
解析:質量使物體所含物質的多少,物質的多少不變,質量就不會變,氣體被壓縮後體積V減小,根據公式ρ=m/V可以判斷出氣體密度變大。
答案:不變;變大
點評:質量是物質的一種屬性,不隨物體的位置、狀態、形狀的變化而變化,必要時從定義上判斷質量是否變化;判斷物體密度是否變化,要用ρ=m/V來判斷。
6.【解題思路】比較「白氣」和空氣的密度大小關係,若「白氣」密度大於空氣密度,「白氣」就向下飄;若「白氣」密度小於空氣密度,「白氣」就向上飄。
解析:「白氣」是懸浮在空氣中的小水滴,密度大於空氣的密度,所以「白氣」向下飄。
答案:下;小水滴的密度大於空氣的密度
點評:本題主要根據「白氣」和空氣密度的大小關係得出結論。
7.【解題思路】從生活實際感受去分析;磨損的砝碼質量就比砝碼上標的示數小,用此磨損的砝碼去稱物體的質量,當天平平衡時,物體的質量等於砝碼的質量而小於砝碼上所標的示數。
解析:用手提起買的1kg的東西和1kg的秤砣,發現提兩者手的感受不同,提「1kg」秤砣感到輕,所以m<1kg。砝碼磨損了,相當於砝碼的質量減小了,但是上面所標的數值還沒變.在稱量物體時所加的數目就多了,砝碼的實際質量還等於物體的質量,只是所標的數值相對於實際質量偏大了,所以測量結果偏大了。
答案:<;偏大
點評:本題考查對生活中質量單位的感受情況,難度不大,但由於同學們不太注意這個問題,所以感到無從下手,因此,應加強這方面的培養,從而達到「物理就在身邊」的課改理念。
二、選擇題
8.【解題思路】通使用方法進行歸納推理。
解析:磅秤、託盤天平和桿秤都是通過調節槓另一端的物體(秤砣、砝碼)來測量的,而電子秤是通過電路測量的。
答案:D
點評:本題考查了學生對生活和實驗中常見工具、器材的了解。到後面學習了槓桿就更加明白。
9.【解題思路】質量是物體中所含物質的多少。物體質量的大小與外界條件無關,只取決於物體本身所含物質的多少。
解析:物體所含物質的多少叫做質量,由此可見一個物體質量大小決定於物體所含物質的多少,質量大小與物體的形狀、狀態、位置都無關。因為當物體的形狀、狀態、位置發生變化時,物體所含物質的多少是不會發生變化的,所以質量是不變的。
答案:A
點評:本題主要考查學生對質量概念及其特性的理解和掌握,屬於對基礎概念的考查,難度不是很大。
10.【解題思路】密度是物質的一種特性,其大小取決於物質的種類,有時還受到溫度的影響,不隨物體的質量、體積、形狀等因素的改變而改變,而不同物質的密度一般是不同的。
解析:物質的密度可以利用公式ρ=m/V來計算,但其大小與m和V無關。因為質量增大幾倍,體積也增大幾倍,比值不變,故A錯誤;水銀是一種液體,其密度比很多固態的物質的密度大許多,故B錯誤;密度是物質的一種特性,不同的物質密度一般不同,但也有密度相同的不同物質:如煤油和酒精,它們的密度都是800kg/m↑3,故C錯誤;冰的密度是900kg/m↑3,水的密度是1000kg/m↑3,所以,當物質由冰變成水時,密度增大,根據公式V=m/ρ,在質量不變的情況下,密度增大,體積減小,故D正確。
答案:D
點評:本題重點考查密度是物質的特性以及不同物質間密度大小的比較,需要理解好密度概念。
11.【解題思路】已知空氣的密度,要得到教室中空氣的質量,需要知道教室的容積;要得到教室的容積,需要知道教室的長度、寬度和高度,利用公式V=abh得出。
解析:教室的長、寬、高大約分別為a=10m,b=6m,h=3.5m,所以教室的容積為V=abh=10m×6m×3.5m=210m;教室內空氣的質量約為m=ρV=1.29kg/m↑3×210m↑3=270.9kg。
答案:C
點評:估測不是「瞎猜」,它是在對常見的物理數據掌握的基礎上以此為標準,對研究對象合理的賦值。
12.【解題思路】根據題目中提供的這塊金屬的質量和體積,求出其密度,與表中各個物質的密度比較即可得出結論。
解析:已知m=48g=48×10↑-3kg,V=5.40cm↑3=5.40×10↑-6m↑3,則
ρ=m/V=
≈8.9×103kg/m↑3,對照表中數據可知,這塊金屬是銅。
答案:B
點評:此題主要考查密度公式的應用,比較簡單,屬於基礎知識,要求學生熟練掌握。
13.【解題思路】知道兩物體的密度之比、體積之比,利用公式m=ρV求物體的質量之比。
解析:由ρ=m/V得m=ρV。甲、乙兩個物體,它們的密度之比是3∶2,體積之比是5∶3,甲、乙兩物體質量之比是:
。
答案:B
點評:本題考查了密度公式的簡單應用,已知質量m、體積V、密度ρ三個量中的任意兩個,靈活選用公式,推導時要防止因顛倒而出錯。
14.【解題思路】在使用量筒量度液體體積時,選擇規格的依據是一方面要量一次,另一方面要使規格與所量度液體的體積最接近。
解析:在使用量筒量度液體體積時,選擇規格的依據是一方面要量一次,另一方面要使規格與所量度液體的體積最接近,在上述四個選項中,100mL的量筒量取80mL水,既能一次量出,其規格與80mL也最接近,誤差會最小,所以B正確。
答案:B
點評:物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科,實驗是考查的重點、難點和熱點,特別是基本操作,了解儀器的名稱、用途、使用方法和注意事項,是解題的前提。
15.【解題思路】質量是物體的一種屬性,它不隨物體的形狀、狀態、位置、溫度的改變而改變;密度隨著溫度、狀態的改變而改變。水銀溫度計中封閉著一定量的水銀,受熱時溫度升高,水銀柱的高度升高,體積變大,但溫度計中水銀的質量不變。
解析:水銀溫度發生變化時,體積相應發生變化,高度也會變化,所以溫度也發生變化;但質量是物體本身的屬性,與溫度無關,所以質量不變;因為質量不變,體積改變,由公式ρ=m/V知,水銀的密度也會變化。
答案:C
點評:此題主要考查質量的特點:與物質多少有關,與溫度變化和狀態變化無關。
三、作圖題
16.【解題思路】使用量筒時,要注意量程、分度值,讀數時,以凹形底部對應的刻度為準。
解析:此量筒的量程為50ml,每一大格為10ml,每一大格有5小格,因此分度值為2ml。34ml即3大格2小格。由於題目告訴液面呈凹形,所以凹形的底部對應在3大格2小格處。
答案:如圖1所示
點評:在讀取量筒或天平的讀數時,一定要注意分度值。
17.【解題思路】依據表中數據所對應的質量與體積的值,在坐標圖中先畫點,再描線,注意質量中要減去量杯的質量。用總質量減去量杯的質量,再利用公式ρ=m/V可求出密度。
解析:找出對應點,再連線,如圖2所示;液體的密度ρ=m/V=
=1g/cm↑3。
答案:如圖2所示;1g/cm↑3
點評:此題的易錯點在於,畫圖象或計算時,千萬不要忘記將量杯的質量減去,這樣才能得出正確的圖象,也就能總結出正確的規律。
四、實驗探究題
18.【解題思路】探究物理規律時,要滲透科學的研究方法,此題要使用控制變量法,去探究質量與物體形狀的關係;選用橡皮泥的原因是其形狀易改變;根據收集的實驗數據可順利得出結論——質量與物體的形狀無關。
解析:此題要使用控制變量法,去探究質量與物體形狀的關係;選用橡皮泥的原因是其形狀易改變;而其它的量不變;分析表格中的數據可知:當橡皮泥的形狀改變後,其質量大小未變化;故物體的質量與形狀無關。探究平面鏡的成像特點,運用的是等效替代法;該實驗中將音叉的微小的振動轉換為桌球的大振動,易於觀察;探究影響蒸發快慢的因素時,保持液體的表面積和液面的空氣流動不變,觀察溫度變化時液體的蒸發快慢,是控制變量法;在探究「真空不能傳聲」時,首先將發聲的鬧鐘放入玻璃鐘罩中,用抽氣機向外抽氣,同時聽到鈴聲越來越小,由此推理得出「真空不能傳聲」。
答案:(1)橡皮泥形狀容易改變;(2)物體的質量與物體的形狀無關;(3)③
點評:此題考查了學生對物理規律的研究方法、實驗的設計等;前兩問根據題目的器材特徵和實驗數據可順利解答;最後一問是方法——控制變量是物理研究中最常用的方法之一,一定要掌握並在今後的中加以應用,同時了解物理中的科學研究方法的種類區分,注意在初中物理中靈活應用這些研究方法。
19.【解題思路】(1)先用天平測出一瓶原裝醬油的質量,再將瓶中醬油倒入空瓶中,用天平測出空醬油瓶的質量,知道瓶子的容積(醬油的體積),利用密度公式ρ=m/V求醬油的密度;
(2)利用密度公式ρ=m/V寫出醬油密度的表達式;
(3)將杯中醬油倒出時,會有一些醬油殘留在醬油瓶中,測出的質量不準確,計算出的密度也就出現了誤差;為減小測量誤差,可需將空瓶換成量筒,向量筒中倒入適量醬油後,再測剩餘醬油與燒杯的質量,這樣量筒中醬油的體積和它的質量就準確了。
解析:(1)他的實驗步驟是:
①用天平測出一瓶原裝醬油的質量m↓1;
②將瓶中醬油倒入空瓶中,用天平測出空醬油瓶的質量m↓2;
③算出醬油的密度。
(2)醬油的質量m=m↓1-m↓2,醬油的密度:ρ=m/V=
;
(3)將杯中醬油倒出時,會有一些醬油殘留在醬油瓶中,測出的質量不準確,計算出的密度也就出現了誤差;為減小測量誤差,可需將空瓶換成量筒,向量筒中倒入適量醬油後,再測剩餘醬油與燒杯的質量,這樣量筒中醬油的體積和它的質量就準確了。
答案:(1)①用天平測出一瓶原裝醬油的質量m↓1;
②將瓶中醬油倒入空瓶中,用天平測出空醬油瓶的質量m↓2;
③算出醬油的密度;
(2)ρ=
;(3)醬油倒不乾淨;量筒
點評: 此題主要考查液體密度的測量方法以及如何減小誤差,為了減小誤差,測量時要注意部分醬油殘留在瓶壁上。
20.【解題思路】用天平物體質量時,首先估計被測物體的質量,再添加砝碼進行實際測量;向右盤中添加砝碼應按從大到小的順序,在調換砝碼時,如果添加了最小砝碼還大,而取出最小砝碼又偏少,此時應採取移動遊碼方法使天平平衡。小明測物體質量時明顯違反了天平的使用規則,規則可歸納為:放平、歸零、調衡、左物右碼、物體的質量為砝碼加遊碼,砝碼和遊碼要用鑷子夾取和撥動.從此入手便可解題。
解析:在預先估計被測物體的質量前提下,向右盤中添加砝碼時,應當按「質量由大到小」的順序,如果加上最小的砝碼多,拿掉又少時,應調節遊碼使天平平衡,簡記為「先大後小再遊碼」。 在放砝碼前遊碼應調零,所以錯誤是遊碼沒有調零;砝碼應用鑷子夾取,所以錯誤是用手放砝碼;左盤放砝碼右盤放物體,所以錯誤是物體和砝碼的位置放反了。
答案:由大到小;調節遊碼;遊碼沒有調零、用手放砝碼、物體和砝碼的位置放反了(任選兩個即可)
點評:在天平使用時應嚴格遵循天平的使用規則,否則測量的質量會不準確,用手拿砝碼會使砝碼生鏽,平衡螺母在天平調平時使用,在測量物體質量過程中,不能再調節;遊碼在天平調平時,移到橫梁標尺左端的零刻線上,在測量時才能移動遊碼。
五、綜合應用題
21.【解題思路】(1)當瓶內裝滿水時,水的體積就等於玻璃瓶的容積,已知瓶和水的總質量,還知道空瓶子的質量,可求水的質量,根據公式V=可求玻璃瓶的容積。
(2)已知瓶和金屬顆粒的總質量,還知道空瓶子的質量,可求金屬顆粒的質量。
(3)已知瓶、金屬顆粒和水的總質量,還知道瓶和金屬顆粒的總質量,可求水的質量,根據公式V=m/ρ可求水的體積,玻璃瓶的容積減去水的體積就等於金屬顆粒的體積,然後利用公式ρ=m/V可求金屬顆粒的密度。
解:(1)水的質量m↓1=m↓瓶和水-m↓瓶=0.4kg-0.1kg=0.3kg,
玻璃瓶的容積等於水的體積V↓瓶=V↓1水=
=
=3×10-4m3,
(2)金屬顆粒的質量m↓金=m↓瓶和金-m↓瓶=0.8kg-0.1kg=0.7kg。
(3)瓶子內水的質量m↓水=m↓總-m↓瓶和金=0.9kg-0.8kg=0.1kg,
水的體積V↓水=
=
=1×10(-4)m3,
金屬顆粒的體積V↓金=V↓瓶-V↓水=3×10↑(-4)m↑3-1×10↑(-4)m↑3=2×10↑(-4)m↑3,
金屬顆粒的密度ρ↓金=
=
=3.5×10↑3kg/m↑3。
答:(1)玻璃瓶的容積為3×10↑(-4)m↑3;
(2)金屬顆粒的質量為0.7kg;
(3)金屬顆粒的密度為3.5×10↑3kg/m↑3。
點評:本題考查質量、體積、密度的計算,關鍵是密度公式及其變形的靈活運用,本題問題比較多,做題時一定要認真,一步做錯,有可能全部做錯,所以一定要養成認真審題的習慣。
22.【解題思路】由題意可知,石頭的體積等於它排開水的體積,所以根據盛滿水的容器溢出的水求出石頭的體積;根據密度公式求出石塊的體積;若石頭吸水,則石塊排開水的體積減小,由此判斷所測石頭的密度值的情況。
解:(1)排出水的質量為:m↓排=(0.56kg+2kg)-2.36kg=0.2kg;
因為石塊完全浸沒,所以V↓石=V↓排=
=2×10↑(-4)m↑3;
(2)石頭的密度:ρ↓石=
=
=2.8×10↑3kg/m↑3;
(3)由於石塊吸水,導致排出水的體積小於石頭的體積;根據ρ=m/V可知,石頭的密度偏大。
答:(1)石頭的體積為2×10↑(-4)m↑3;(2)石頭的密度為2.8×10↑3kg/m↑3;(3)偏大。由於石塊吸水,導致排出水的體積小於石頭的體積,根據ρ=m/V可知,石頭的密度偏大。
點評:本題考查了密度公式的應用。關鍵是知道石頭浸沒水中時,排開水的體積等於石頭的體積;石頭吸水石時,排出水的體積小於石頭的體積。