专题6质量和密度
一、选择题
1．物理学是一门实验性很强的基础科学，正确使用仪器的技能是做好物理实验的基础，下列操作规范的是（）
A．使用温度计测量液体温度，将温度计从液体中取出来读数
B．使用弹簧测力计时，不调零就直接进行测量
C．使用天平称量物体质量时，用手直接拿取砝码
D．不能直接把电流表接在电源的正、负极上
【答案】
【解析】
温度计读数时，如果从液体中取出，其示数会受到外界温度的影响，故A错误使用弹簧测力计时，应先调零，后进行测量，否则会造成误差，故B错误使用托盘天平时，不能用手拿砝码，应该用镊子，否则容易使砝码锈蚀，造成测量结果偏小，故C错误电流表的特点：电阻很小，相当于导线，若把电流表直接接在电源的两极上，将电源短路，故不能直接把电流表接在电源的正、负极上故D正确．故选D
【考点定位】天平的使用；温度计的使用及其读数；弹簧测力计的使用与读数；电流表的使用
．根据生活经验，以下估测最接近实际的是（）
A．人感觉舒适的环境温度为37
B．中学生的质量约为500kg
C．人正常步行的速度约为1.1m/s
D．中学生的鞋长约为42cm
【答案】
【解析】
【考点定位】温度；质量的估测；长度的估测；速度与物体运动
．下列常见物理量中，你认为最合理的是（）
A．初中物理课本的质量是200kg
B．人体感觉舒适的温度是37°C
C．家庭电路的电压为220V
D．高山上的大气压为1.5×105Pa
【答案】
【解析】
【考点定位】质量的估测；温度；大气压强的存在；电压
．入春以来气候干燥，龙东地区多处发生火灾．如若被困火灾现场，建筑物内受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场，这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比（）
A．温度较低，大量聚集在房间下方
B．密度较大，大量聚集在房间下方
C．温度较高，大量聚集在房间上方
D．密度较小，大量聚集在房间上方
【答案】
【解析】
建筑物内起火后，温度较高，室内空气体积膨胀，密度减小，有毒气体漂浮在房间的上方故选CD
【考点定位】密度与温度
．下列表述符合实际的是（）
A．人体的正常温度约是37 B．一个鸡蛋的质量约是200g
C．家庭电路的电压是380V D．手电筒中的电流约是2A
【答案】
【解析】
正常情况下，人的体温在37左右，变化幅度很小．故A符合实际；10个鸡蛋的质量大约1斤，而1斤=500g，所以一个鸡蛋的质量在50g左右．故B不符合实际；我国家用电器的额定电压为220V，与之配套的家庭电路电压也是220V．故C不符合实际；手电筒工作电流很小，一般不超过0.2A．故D不符合实际故选A
【考点定位】温度；质量的估测；电流的大小；电压
【答案】
【解析】
一名初中生的质量约为50kg；故A错误；人正常步行速度约为1.4m/s，符合实际；故B正确；人感觉舒适的气温约为23℃左右；故C错误；家庭照明用LED灯的电功率约20W左右；故D错误；故应选B。
【考点定位】质量的估测；温度；速度与物体运动；电功率
7．2017年4月，我国天舟一号货运飞船从文吕发射场升空，飞行过程中与太空中的天宫二号实现交会对接（成为一体）并完成补给任务．则从发射到完成补给的过程中，天舟一号（）
A．始终具有质量和惯性 B．与天宫二号间无万有引力
C．相对天宫二号始终是静止的 D．相对天宫二号始终是运动的
【答案】
【解析】
【考点定位】惯性；质量及其特性；参照物及其选择；分子间的作用力
．用x，y分别表示两个物理量，如图所示图象表示这两个物理量之间的变化规律，下列说法正确的是（）
A．如果y表示物体受到的重力，则x表示该物体的质量
B．如果y表示物质的密度，则x表示由该物质构成的物体体积
C．如果y表示物体匀速直线运动的路程，则x表示该物体运动的时间
D．如果y表示通过导体的电流强度，则x表示该导体的电阻
【答案】
【解析】
【考点定位】重力；密度及其特性；速度公式及其应用；电阻
．【2017?昆明卷】对下列物理量数值的估计，最接近实际的是（）
A．同学们使用的一本九年级的物理课本的质量约为100g
B．通常情况下骑行自行车的速度约为1m/s
C．让人感觉舒适而温暖的室内温度是25°C
D．一盏家用节能灯正常工作的电流为2A
【答案】
【解析】
一个大苹果的质量在300g左右，九年级物理课本的质量与此差不多，在300g左右故A不符合实际；通常情况下人骑自行车的速度在18km/h=18×m/s=5m/s左右故B不符合实际；人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的温度在25℃左右故C符合实际；日光灯的额定电流在0.2A左右，家用节能灯正常工作的电流比日光灯额定电流小得多，在0.1A左右故D不符合实际故应选C
【考点定位】质量的估测；温度；速度与物体运动；电流的大小
1．一件200kg的冰雕作品熔化成水后其质量为kg，体积是m3．（水的密度为1.0×103kg/m3）
【答案】200；0.2
冰熔化成水，状态变化，但质量不变，所以200kg的冰雕作品熔化成水后其质量：m水=m冰=200kg；由ρ=得水的体积：V水===0.2m3
【考点定位】密度公式的应用
．一只弹簧测力计和一根细绳，要求测量小石块的密度，小强将小石块挂在弹簧测力计下端，示数如图甲示数，再将小石块浸没在水中，示数如图乙示数，则小石块浸没中水中时受到的浮力为N，小石块的密度为g/cm3（已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．
【答案】2；2.4
【考点定位】固体密度的测量
．同学们使用的中性笔，在使用的过程中笔管里的墨水质量（选填“变大”“变小”或“不变”），写字时的笔相当于（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆．
【答案】变小；费力
在使用中性笔时，笔中墨水的体积在不断减少，质量也随之减小；写字时，笔杆的支点和动力作用点都在手指上，二者距离较近，而阻力作用点是笔端，距离支点较远，动力臂小于阻力臂，所以相当于费力杠杆
【考点定位】质量及其特性；杠杆的分类
．使用天平时，应将天平放在水平台上，使用前，将移至称量标尺左端的“0”刻度线上；取砝码时，必须用夹取．
【答案】游码；镊子
使用天平时，应将天平放在水平桌面上．在调节横梁平衡时，首先要将游码移到标尺左端的零刻线处称量物体时，要将物体放在左盘里，用镊子在右盘里加减砝码移动游码。
天平的使用
．（1）图1中，木块的长度为cm
（2）图2中，量筒内液体的体积为ml
（3）正确测量物体质量时盘中砝码和游码位置如图3所示，则物体的质量为g
【答案】（1）2.90；（2）17；（3）73.5
【考点定位】长度的测量；质量的测量与天平；量筒的使用
．【2017?毕节卷】在测量小金属块的密度的实验中，露露先用天平测小金属块的质量如图甲所示，小金属块是g．再用量筒测小金属块的体积如图乙所示，测得小金属块的密度ρ1=kg/m3，而阳阳做实验时，先用量筒测小金属块的体积，再用量筒小金属块的体积，再用天平测小金属块的质量，测得的小金属块的密度为ρ2，则：ρ2ρ1（选填”＞“、”=“或”＜“）
【答案】78.4；7.84×103；＜
读出天平的示数：m=50g+20g+5g+3.4g=78.4g；小金属块的体积：V=40cm3﹣30cm3=10cm3；小金属块的密度：ρ1===7.84g/cm3=7.84×103kg/m3先用量筒测小金属块的体积，再用天平测金属块的质量，金属块的体积测量准确，但这样金属块上附有水，使得测量出的质量变大，由ρ=可知测量的密度变大，所以则ρ1＜ρ2
【考点定位】固体密度的测量
．【2017?大庆卷】如图甲所示，一个立方体悬挂在弹簧测力计下处于静止状态时，弹簧测力计示数为5N，如图乙所示，将此立方体一半浸入某液体中静止时，测力计示数为4.5N，则此立方体受到的浮力为N，若某时刻剪断乙图中悬吊立方体的细线，则立方体受到的浮力变化情况是；立方体的下表面压强将（选填“一直不变”、“先变大后不变”或“先变小后不变”），若已知该立方体的体积为125cm3，则这种液体的密度为kg/m3（g=10N/kg）
【答案】0.5；先变大后不变；先变大后不变；0.8×103
﹣5m3，由F浮=ρ液V排g可得该液体的密度：ρ液===0.8×103kg/m3
【考点定位】密度的计算；液体压强计算公式的应用；浮力大小的计算
1．在测量盐水密度的实验中，已知空烧杯的质量是55g，烧杯和盐水的总质量如图所示，则盐水的质量是g；将烧杯中的盐水全部倒入量筒中测得体积是60cm3，则盐水的密度是g/cm3．采用这种测量方法得到的结果将．
【答案】66；1.1；偏大
【考点定位】液体的密度测量实验
．小明在实验室里测量一金属圆柱体的密度．
（1）在调节托盘天平横梁平衡时，小明发现指针在分度盘中央刻线右侧摆动，他应向端调节平衡螺母，依据的原理是（填“杠杆”或“二力”）平衡．
（2）天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图甲所示，则圆柱体的质量是g，将圆柱体放入盛有70cm3水的量筒中，量筒中的水面如图乙所示，则圆柱体的密度是kg/m3，若圆柱体与量筒底部接触紧密，圆柱体放入量筒后水对量筒底部的压力（填“大于”、“小于”或“等于”）圆柱体放入量筒前水对量筒底部的压力．
【答案】（1）左；杠杆；（2）27；2.7×103；小于
（1）指针在分度盘中央刻线右侧摆动，说明右侧力与力臂的乘积大于左侧力与力臂的乘积，根据杠杆平衡
固体密度的测量
．某学习小组在探究同种物质的质量与体积的关系时，选用了体积为10cm3、20cm3、30cm3的三个铝块和托盘天平进行实验．
（1）调节天平平衡后，小明用天平测量铝块1（体积为10cm3）是质量，如图甲．这一操作中的错误是．改正错误后，他正确操作，平衡时右盘砝码和游码在标尺上位置如图乙．请将此铝块的质量填写在下表空白处．他接下来继续测量了铝块2和铝块3的质量并完成了下表格的记录．
铝块 m/g V/cm3 1 10 2 54 20 3 84 30 （2）小组在进行数据分析时，发现铝块3的数据与铝块1和铝块2反映的规律不相符，为了得到同种物质的质量与体积的比值相同的结论，他们将铝块3的质量数据改为81．并用描点法画出铝块的m﹣V图象，请你在上面的方格纸中建立坐标系完成他们的图象．
（3）请你对他们更改数据的做法进行评价．如果是你，对这种情况采用的做法应该是．
【答案】（1）用手拿砝码；27；（2）如图所示；（3）没有实事求是的科学态度，做法不正确；分析原因，重新实验
（1）图中用手拿砝码，汗渍会腐蚀砝码，影响测量结果，所以要用镊子夹取砝码；图乙中，铝块的质量m=20g+5g+2g=27g；（2）用横坐标表示体积，纵坐标表示质量，铝块的m﹣V图象如图所示（3）小组同学为了得出结论，将铝块3的质量数据改为81，这种做法是错误的，不符合实验要求，物理实验要坚持实事求是的态度，他下一步的操作应找出原因重做实验
【考点定位】探究密度特性的实验
．小兴同学要测量盒装纯牛奶的密度，将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻度线上，完全静止时发现指针情形如图甲所示，为了使天平横梁水平平衡，应将平衡螺母向调节．用天平测出空烧杯质量为28.6g，向烧杯中倒入适量纯牛奶，测量烧杯和纯牛奶总质量的示数如图乙所示，再将烧杯中纯牛奶全部倒入量筒中，示数如图丙所示，则纯牛奶的密度约为kg/m3．
【答案】右；1.07×103
【考点定位】液体密度的测量
．小明在盆中清洗樱桃时发现樱桃会沉入水中，他想知道樱桃的密度，于是他做了如下操作：
（1）把天平放在水平台面上，将移到标尺左端零刻线处，发现指针指在分度盘左侧，接下来应向（选填“左”或“右”）调节平衡螺母使横梁平衡．
（2）用天平测出透明空烧杯的质量m1=20.8g，然后将透明空烧杯中装入适量水，把一粒樱桃放入烧杯中的樱桃放入烧杯中，再往烧杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到樱桃悬浮，随即停止加盐，将烧杯中的樱桃取出，用调好的天平测出烧杯与盐水总质量，如图甲所示，记作m2=g．
（3）将烧杯中的盐水全部倒入空量筒中，如图乙所示，量筒中盐水的体积为V=cm3，则樱桃的密度为kg/m3．
（4）以上实验操作，测出的樱桃密度比实际值将偏（选填“大”或“小”）．
【答案】（1）游码；右；（2）75.8；（3）50；1.1×103；（4）偏大
===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3；（4）将烧杯中的盐水全部倒入空量筒中，在烧杯的内壁上有盐水的残留，故使得测量的盐水的体积偏小，根据密度公式可知，所测盐水密度偏大；由于盐水的密度与樱桃的密度相等，故所成樱桃的密度偏大
【考点定位】固体密度的测量
．同学们在实验室测量某种小矿石的密度，选用天平、量筒、小矿石、细线和水，进行如下的实验操作：
A、在量筒中倒入适量的水，记下水的体积；将小矿石用细线系好后，慢慢地浸没在水中，记下小矿石和水的总体积．
B、把天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端的零刻度处，调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡．
C、将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码，直至横梁恢复平衡．
（1）为了减少实验误差，最佳的实验操作顺序是：．（填写字母）
（2）在调节天平时，发现指针的位置如图所示，此时应将平衡螺母向调．（选填“左”或“右”）
（3）用调节好的天平称量小矿石的质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示，用量筒测量小矿石的体积如图所示，由此可以算出小矿石的密度为ρ=g/cm3．
（4）量筒不小心被打碎了，老师说只用天平还能测量出陈醋的密度．某组同学添加了两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整：
调节好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；
将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
用另一个烧杯装满陈醋，用天平测出为m2；
根据测得的物理量求出了该陈醋的密度p．
（5）针对（4）中的实验设计进行评估讨论后，同学发现该实验设计存在不足之处是：在操作过程中，烧杯装满液体，易洒出，不方便操作．
（6）整理实验器材时发现，天平的左盘有一个缺角，则测量结果．（选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”）．
【答案】（1）BCA；（2）左；（3）2.6；（4）烧杯和陈醋的总质量；（6）仍然准确
矿石的质量m=50g+2g=52g，体积V=80cm3﹣60cm3=20cm3，小矿石的密度ρ===2.6g/cm3=2.6×103kg/m3；（4）不小心将量筒打碎了，用天平也能测量出陈醋的密度：调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1则水的质量m水=m1﹣m0，由ρ=可求得，水的体积V=用另一个烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和陈醋的总质量为m2则水的质量m酱油=m2﹣m0，烧杯内水的体积等于陈醋的体积，根据测得的物理量求出了该陈醋的密度p（6）天平的左盘有一个缺角，调节平衡螺母后，左右两盘质量相等，测量物体质量时，左右两盘质量也相等，不影响测量结果；即小明所测的密度值仍然准确
【考点定位】固体的密度测量实验
．某同学利用滑轮、完全相同但质量未知的若干个钩码、溢水杯、量筒等器材，测量一个物块的密度．他设计的实验步骤如下：
步骤一：用一根质量不计的细线一端系住物块儿，另一端绕过定滑轮挂住3个钩码，此时物块、钩码静止不动，并将注满水的溢水杯至于物块下方，如图甲所示；
步骤二：移去1个钩码后，物块下降浸入水中再次静止不动，此时物块有一半的体积露出水面；
步骤三：将溢出的水全部倒入量筒中，水的体积如图乙所示．
实验中不计一切摩擦，则
（1）溢出水的体积为cm3；
（2）因为它的质量为g；
（3）物体的密度为g/cm3
（4）若在完成步骤二后，向溢水杯中加入足量的食盐，被食盐充分溶解后木块露出水面的体积将（选填”大于“”等于“或”小于“）物块体积的一半．
【答案】（1）20；（2）60；（3）1.5；（4）大于
【考点定位】固体的密度测量实验
．小强同学在测量某金属块密度时，做了如下操作：
（1）把天平放在水平台上，将移至标尺左端零刻度处；
（2）调节横梁平衡时，发现指针偏向分度盘左侧，则他应该将平衡螺母向端移动；
（3）横梁平衡后，他应将被测金属块放在天平的盘，用镊子向天平的盘加减砝码，必要时移动游码，直到天平平衡．砝码和游码位置如图所示，则金属块的质量为g．
（4）他又用量筒测量了金属块的体积，如图乙和图丙所示，物体的体积为cm3．
（5）他用密度公式ρ=计算得到金属块的密度为g/cm3．
【答案】（1）游码；（2）右；（3）左；右；39；（4）5；（5）7.8
（1）把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端零刻度处；（2）调节横梁平衡时，指针偏向分度盘左侧，说明左盘偏重，则他应该将平衡螺母向右端移动；（3）称量时，物体放在天平的左盘，砝码放在天平的右盘，必要时移动游码，直到天平平衡由图甲可知，标尺的分度值为0.2g，金属块的质量m=20g+10g+5g+4g=39g（4）图乙中量筒的分度值为1mL，水的体积V水=25mL，金属块和水的总体积V总=30mL；金属块的体积：V=V总﹣V水=30mL﹣25mL=5mL=5cm3；（5）金属块的密度：ρ===7.8g/cm3
【考点定位】固体的密度测量实验
1．【2017?徐州卷】汉代一些墓室、祠堂里有雕刻着画像的石头．现有一块汉画像石，质量为500kg，体积为0.2m3，g取10N/kg．求：
（1）这块汉画像石受到的重力；
（2）汉画像石的密度．
【答案】
【解析】
【考点定位】密度的计算；重力的计算
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