第二章 物质世界的尺度、质量和密度测评
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.下列记录结果中,哪一个长度的单位应该是厘米( )
A.一支铅笔的长度约为18
B.教室的宽度约为60
C.小明的身高约为1.68
D.一张物理试卷的厚度约为70
2.(2017·湖南衡阳中考)下列有关托盘天平的使用说法正确的是( )
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
3.一位同学在测量质量时,在天平右盘里无论怎样加减砝码,都不能使横梁平衡,可采用的方法是( )
A.移动游码
B.旋动平衡螺母
C.交换托盘
D.同时移动游码和旋动螺母
4.要测量盐水的密度,某同学在用量筒测盐水的体积时,以盐水水面边缘处所对刻度为测量值,这样测定出的盐水的密度会( )
A.偏大 B.偏小
C.准确 D.可能偏大,也可能偏小
5.下列说法中不正确的是( )
A.登月舱从地球到月球,质量变小
B.一杯水结成冰后,体积增大,质量不变
C.玻璃杯打碎后,形状发生了变化,质量不变
D.1 kg的铁与1 kg的棉花质量一样大
6.现代宇宙学告诉我们,恒星在演变过程中,会形成密度很大的天体,如白矮星、中子星或黑洞。据推测,1 cm3中子星物质的质量是1.5×109 t,则中子星的密度约( )
A.1.5×1012 kg/m3 B.1.5×1015 kg/m3
C.1.5×1018 kg/m3 D.1.5×1021 kg/m3
7.下列有关误差的说法中,正确的是( )
A.多次测量取平均值可以减小误差
B.误差就是测量中产生的错误
C.只要认真测量,就可以避免误差
7
D.选用精密的测量仪器可以消除误差
8.三个相同的杯子中装有部分水,把质量相同的实心铜块、铁块、铝块依次放入甲、乙、丙三个杯中,水面恰好相平,则原来装水最多的杯子是(ρ铜>ρ铁>ρ铝)( )
A.甲杯 B.乙杯
C.丙杯 D.原来装水一样多
二、填空题(每空2分,共18分)
9.“伦敦奥运会火炬重800 g”的正确表述为
。
10.(2017·四川南充中考)容积为250 mL的容器,装满水后的总质量为300 g,则容器质量为 g;若装满另一种液体后的总质量为250 g,则这种液体的密度为 g/cm3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
11.小明同学在测定液体密度的实验中,没有把容器的质量测出来,而是多次测出容器和液体的总质量,并记录在下表中。根据表中的数据求得液体的密度是 g/cm3,容器的质量是 g。
实验序号
1
2
3
4
液体体积V/cm3
15
22
50
80
液体和容器
的总质量m/g
67
72.6
95
119
12.
小明在探究甲、乙两种不同物质的质量和体积的关系时,得出了如图所示的图像。由图像可知,甲、乙两种物质的密度之比ρ甲∶ρ乙= 。用甲、乙两种不同的物质做成质量相同的实心体,则它们的体积之比V甲∶V乙= 。
13.小明采用下图所示的方法测定硬币的直径,测得1枚硬币的直径是 cm。
14.如图所示,一块冰悬挂在支架上,冰的一部分浸在浓盐水中,此时天平平衡。在冰块熔化为水的过程中,天平 (选填“向左倾斜”“向右倾斜”或“不动”)。
7
三、综合实验探究题(15题20分,16题16分,共36分)
15.为确定某种未知液体的“身份”,物理老师把这个任务交给了小明的实验小组,他们利用天平和量筒进行了多次测量。某次的操作如下:
一些物质的密度
物质
硫酸
水
煤油
酒精
密度/(kg·
m-3)
1.8×103
1.0×103
0.8×103
0.8×103
(1)用天平测量液体的质量。当天平平衡时,放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示,则称得烧杯和液体的质量m为 g。
(2)用量筒测量液体的体积。将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面达到的位置如图乙所示,则该液体的体积V为 mL。尽管体积测量方法正确,但大家在对实验过程及结果进行评估时,发现液体的体积测量值比它的实际值要 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)他们对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了m-V图像,如图所示。由图像可知该液体的密度为 g/cm3;通过查表对照知该液体 。
16.同学们在实验室里测某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作:
A.将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积
B.把游码放在标尺的零刻线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡
C.把天平放在水平桌面上
D.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平衡
E.在量筒中倒入适量的水并记下水的体积
7
(1)正确的实验操作顺序是 (只填字母序号)。
(2)在调节天平时,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调。
(3)用调节好的天平称小矿石的质量。天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示;量筒量出小矿石的体积如图丙所示,由此可知,小矿石的密度ρ= kg/m3。
(4)实验中,由于小英同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,老师就给她增加了一个溢水杯。现在请你帮她想办法测出小矿石的体积,写出简要的实验步骤。
四、计算题(14分)
17.日本广岛大学高分子材料科研小组宣布,已研发出硬度相当于钢铁2~5倍的聚丙烯塑料。某型汽车使用的是质量高达237 kg的钢质外壳,若替换成等体积的聚丙烯塑料材质,除增强车壳强度之外,还可减少多少质量?(钢的密度ρ钢=7.9×103 kg/m3,聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1×103 kg/m3)
参考答案
第二章测评
1.A 解析: 一支铅笔的长度约为18cm,教室的宽度约为60dm,小明的身高约为1.68m,一张物理试卷的厚度约为70μm。
7
2.B 解析: 使用天平时,称量前将游码归零,再调节平衡螺母使天平平衡,故A错误;称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程,故B正确;称量时,应该是左物右码,且加减砝码用镊子,故C错误;称量时,向右移动游码,相当于向右盘加砝码,故D错误。
3.A 解析: 使用天平测量物体的质量,如果已经开始用调好的天平测量了,横梁两端的螺母是一定不能动的,否则会导致测量不准确,故B、D错误;天平调节平衡后开始使用时,天平的左右盘已确定不能随意更改,C错误;使用天平测物体质量时,若添加最小的砝码使指针向右偏时,只能使用游码使之平衡,A正确。
4.B 解析: 盐水水面为一凹液面,若以盐水水面边缘处所对刻度为测量值,这样测出的盐水的体积将偏大,由ρ=mV 和m不变,V偏大知测定的盐水密度将偏小。
5.A 解析: 质量是物体的一种基本属性,质量的大小与物体的位置是无关的,故A选项是错误的。物体的质量与物体的形状、状态等无关,所以水结成冰、玻璃杯被打碎,质量都是不变的,B、C选项正确。质量是物体所含物质的多少,虽然铁和棉花是不同的物质,但1kg的铁与1kg 的棉花里所含物质的多少是相同的,所以D选项也是正确的。
6.C 解析: 本题考查对密度公式的应用和理解。中子星物质的体积为V=1cm3=1×10-6m3,中子星物质的质量为m=1.5×109t=1.5×1012kg,代入物质的密度公式ρ=mV=1.5×1012kg1×10-6m3=1.5×1018kg/m3。
7.A 解析: 误差是真实值与测量值之间的差异,误差不是错误,误差是不可避免的,误差不能消除,多次测量求平均值和选用精密的测量仪器可以减小误差。
8.A 解析: 因为V水=V总-V金属,现在三个烧杯中水面相平即V总相同,要比较原来哪一个装水最多即V水最大,只需要比较水中金属块的体积V金属就可以,根据公式ρ=mV 可知,质量相同的实心铜块、铁块、铝块中,密度最大的铜块,其体积最小,因此放入铜块的甲杯原来装水最多。
9.解析: “克”是质量的单位,不是重力的单位,严格来说火炬“重800g”的说法是错误的,正确的表述为“质量为800g”。
答案: 伦敦奥运会火炬质量为800 g
10.解析: 由ρ=mV得容器中水的质量m水=ρ水V水=1.0g/cm3×250cm3=250g,则容器的质量为m容=300g-250g=50g;液体的质量m液=250g-50g=200g,液体的体积V液=250cm3,则液体的密度为ρ液=m液V液=200g250cm3=0.8g/cm3。
答案: 50 0.8
11.解析: 从实验序号为1的实验到实验序号为2的实验的过程中,液体的体积增加了ΔV=V2-V1=22cm3-15cm3=7cm3,质量增加了Δm=m2-m1=72.6g-67g=5.6g,故液体的密度ρ=ΔmΔV=5.6g7cm3=0.8g/cm3;实验序号为1的实验中,液体的质量m液=ρV=0.8g/cm3×15cm3=12g,故容器的质量m=m1-m液=67g-12g=55g。
7
答案: 0.8 55
12.解析: 为了准确,可在图像上取整刻度进行比较。由图像可知,当甲、乙体积均为6cm3时,它们的质量之比即密度之比为9∶4;当甲、乙质量均为 6g时,它们的体积之比为4∶9。
答案: 9∶4 4∶9
13.解析: 从题图看,长度是从5.00cm到7.50cm,故直径为两数值之差,即2.50cm。
答案: 2.50
14.解析: 冰块熔化为水,质量不变,故天平将继续平衡。
答案: 不动
15.解析: (1)用天平称量物体时,物体的质量等于砝码的质量与游码示数之和,从题图甲中得知,物体的质量为49.0g。
(2)量筒中液体的体积为25mL,称量完液体的质量后,将液体从烧杯中倒入量筒中时,会有一部分液体残留在烧杯内壁上,使量筒测量的液体的体积数偏小。
(3)从图像上可知,此液体的密度为ρ=mV=45g-25g25cm3=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3,此密度值与题表中酒精、煤油的密度相同,由此可以判断该液体可能是酒精或煤油。
答案: (1)49.0
(2)25 偏小
(3)0.8 可能是酒精或煤油
16.解析: 用天平和量筒测固体密度时,要先测质量,后测体积。在用天平称量物体质量前,需要调节横梁右端的平衡螺母使横梁平衡,若指针指在分度盘右侧,则应将平衡螺母向左调。称量物体时,应调节游码使横梁平衡,记录数值时应为砝码总质量与游码所对应示数的和,即矿石的质量为62.0g;测矿石体积采用排水法,从题图丙可看出,此矿石的体积为20cm3,由公式ρ=mV得矿石密度为3.1×103kg/m3。用溢水杯测矿石体积时,应先将溢水杯装满水,将矿石慢慢浸没在溢水杯中,用天平称量出矿石排开水的质量,利用密度公式计算溢出水的体积即为矿石的体积。
答案: (1)CBDEA
(2)左
(3)3.1×103
(4)①将小矿石慢慢浸没于盛满水的溢水杯中,同时用烧杯收集从溢水杯中溢出的水;用天平测出溢出水的质量m排。②利用V石=V排=m排ρ水得出小矿石的体积。
17.解析: 用新材料代替钢材料后,体积不变,可以根据公式m=ρV来求得新材料的质量,用钢质材料的质量减去新材料的质量就是减小的质量。但题目中没有给出新材料的体积,我们可以通过公式V钢=m钢ρ钢来计算钢质材料的体积,从而得知新材料的体积。
汽车所用钢材的体积为
V钢=m钢ρ钢=237kg7.9×103kg/m3=3.0×10-2m3
7
所用聚丙烯塑料的体积为V塑=V钢=3.0×10-2m3
所用聚丙烯塑料的质量为
m塑=ρ塑V塑=1.1×103kg/m3×3.0×10-2m3=33kg
减轻的质量为Δm=m钢-m塑=237kg-33kg=204kg。
答案: 204 kg
7
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