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第五章 质量和密度
一、单选题
1．某同学通过实验得到a、b、c三种物质的m-V图像如图所示，通过分析可知（　　）
A．质量相同的a和b两物质中，b物质的体积小
B．体积相同的b和c两物质中，c物质的质量大
C．三种物质的密度关系是ρa＞ρb＞ρc
D．三种物质的质量增大时，各自的密度也随之增大
2．取两个相同的烧杯甲和乙，将质量相同的水和煤油都倒入甲烧杯中，刚好装满。将体积相同水和煤油再倒入乙烧杯中，也刚好装满。两烧杯中液体的总质量分别为m甲和m乙，则它们的质量之比是（假设两种液体混合后总体积不变）（ρ水＝1.0×10 kg/m ，ρ煤油＝0.8×10 kg/m ）（　　）
A．m甲︰m乙＝1︰1 B．m甲︰m乙＝4︰5
C．m甲︰m乙＝70︰69 D．m甲︰m乙＝80︰81
3．下面关于质量和密度的说法正确的是（　　）
A．根据密度公式ρ＝，所以密度与质量成正比
B．密度是物质的一种特性，所以水结成冰后，密度不变
C．日常生活中常说“铁比棉花重”，所以铁的质量一定大于棉花的质量
D．质量是指物体所含物质的多少，王亚平带到空间站的苹果的质量没有变化
4．将一冰块用细线拴住浸没到酒精中，并保持悬置状态（如图），在冰块熔化后，容器内液面是上升还是下降，台秤的读数是增大还是减小。（已知冰的密度为0.9×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3，整个过程中无液体溢出。（　　）
A．下降、减小 B．上升、减小 C．下降、增大 D．上升、增大
5．甲、乙两种物质的质量与体积关系m-V图象如图所示，甲、乙密度之比为（　　）
A．2:1 B．1:2 C．3:1 D．1:3
6．使用托盘天平测量物体的质量，下列各种情况会造成测量结果比真实值偏小的是（　　）
A．使用的砝码已磨损
B．调游码时，指针偏向标尺中线的右侧便停止调节
C．调节天平横梁平衡时，游码未移到标尺左端的零刻度线处
D．调节天平横梁平衡时，指针偏向标尺中线的右侧就停止调节
7．下列现象中，物体的质量发生了变化的是（　　）
A．冰块熔化成水 B．将泥团捏成小动物
C．航天员在太空行走 D．一支铅笔用去一半
8．在“用托盘天平称物体的质量”的实验中，下列操作中不正确的是
A．调节天平横梁平衡时，应先将游码移至标尺左端的“0”刻度线上
B．判断天平横梁是否平衡时，不一定要等指针完全静止下来
C．称量时，发现指针偏左，应将左侧的平衡螺母向右调，右侧的平衡螺母向左调
D．潮湿物体或化学药品都不能直接放在托盘中
9．关于密度的知识，下列说法正确的是（　　）
A．水的密度是水的特性，其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
B．同种物质组成的物体，其密度与质量成正比，与体积成反比
C．生活中常说“水比油重”是指水的密度比油的密度大
D．铁的密度比铝的密度大，所以铁的质量比铝的质量大
10．有关天平的使用，下列说法不正确的是（　　）
A．从砝码盒中取砝码时，必须用镊子夹取
B．在称量物体的质量时，向右移动游码相当于向右盘中加小砝码
C．在称量过程中，通过加减砝码后发现指针指在分度盘左边，此时应该向右调节平衡螺母
D．称量物体质量时，通过加减砝码后横梁仍然左端下沉，此时应向右移动游码
二、填空题
11．2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带质量为1731g的月球样品在预定区域安全着陆。样品容器是在真空状态下进行封装的。在回归地球的途中，月球样品的质量保持______；航空器能在高空飞行，原因之一是航空器材常采用强度高，密度______的合金或新型合成材料制成的。
12．分别装有质量相等的盐水、水、酒精的相同容器液面如图所示，已知，则甲是_____，乙液体是_____，丙液体是_____。
13．某人在调节天平时，忘了将游码归“0”，这样测量结果会偏_____；若调节天平时，游码指在0.2g的位置，测量质量时，左盘放入被测物体，右盘放砝码，当放上10g和5g的砝码各一只时，天平横梁恰好平衡，那么被测物体的质量为_____g
14．一个瓶身为圆柱形的瓶子（厚度不计）内装有600g的水，将瓶盖盖好后正放和倒置时水面到瓶底的距离如图所示；往瓶内投入14个质量均为20g的塑料球后（沉入水中），水面刚好与瓶口相平。瓶子的容积是 ___________cm3；塑料球的密度是 ___________g/cm3。
15．在“测定石块密度”的实验中，实验原理是 ______ ，用电子天平测出小石块的质量为32克，测量石块体积过程如图所示，该石块的密度为 ______ 千克/米；如图（a）所示的装置叫做 ______ ，如图（b）、（c）和（d）是在探究液体内部的压强与 ______ 的关系。
16．小明在实验室测量饮料的密度。调节好天平后，将装有适量饮料的烧杯放在天平左盘，在右盘中加减砝码并移动游码，天平再次平衡后，所加砝码和游码的位置如图甲所示，则烧杯和饮料的总质量为______g。将烧杯中的部分饮料倒入量筒，如图乙所示，再测得烧杯和剩余饮料的质量为39g，则所测得的饮料密度为______g/cm3。仔细观察，小明发现在量筒的内壁上有大量小气泡，则他测得的饮料密度______（选填“偏大”或“偏小”）。
三、实验题
17．图中容器内密封着气体，容器和活塞导热良好，不考率活塞与容器间的摩擦和容器的热胀冷缩。小明猜想，当活塞质量一定时，容器内气温越高，气体的高度h越大。请设计实验验证其猜想。
（1）实验目的：______；
（2）除图所示的器材以外，还需要的测量工具是______；
（3）设计记录数据的表格______；
（4）实验步骤（可用画图或文字表述）______；
（5）写出判断小明猜想是否正确的依据______。
18．泰州特产小磨麻油是常见的调味料，在测定麻油密度的活动中：
（1）小明用所学知识初步判断麻油密度的大小，他向水中滴入几滴麻油，麻油能从倾斜的瓶口下落，这是由于麻油受到______力的作用。滴入水中的麻油，仍会继续向下运动，这是由于麻油_______；麻油最终漂浮在水面上，小明据此判断麻油的密度小于水的密度；
（2）为了测出麻油的密度，小明进行如下操作：
①把托盘天平放在水平桌面上，先将______，再调节平衡螺母使横梁平衡；
②用托盘天平测得空烧杯的质量m0=20g；
③在烧杯中倒入适量麻油，置于托盘天平左盘，天平横梁平衡后如图甲所示，则烧杯和麻油的总质量m=______g；
④将烧杯中麻油倒入量筒中，如图乙所示；
⑤算出麻油的密度ρ=______kg/m3；
（3）小华认为：小明操作步骤不合理，测得的麻油密度偏______，应将上述操作顺序调整为：①______⑤。
四、计算题
19．某冰库中有一个装满冰的瓶子，从冰库中取出该瓶子，测得瓶和冰的总质量为740g，根据瓶子外壁标注，可知该空瓶质量为200g，过了一段时间后，冰全部熔化成为水。不考虑蒸发影响，已知ρ冰= 0.9g / cm3，ρ水=1g / cm3。求：
（1）空瓶的容积。
（2）冰全部熔化后，为了能将此瓶重新装满，需向瓶中再加水的质量为多少？
（3）向装满水的此瓶中缓慢放入质量为 120g 的某种金属块，待水不再溢出，擦干瓶外的水后得瓶子总质量为 905g，则该金属的密度为多少？
20．小鸣生日收到一个礼物———俄罗斯套娃，它是由一样图案的七个木娃娃一个套一个组成的，只有最小的一个是实心的，其他的全是空心的，如图所示。小鸣测出最大的套娃的质量为30g、体积为450cm3，最小的一个木娃娃的质量为6g、体积为7.5cm3。求：
（1）制作套娃的木材的密度；
（2）最大套娃的内部空心体积；
（3）制作一个实心的最大套娃需要多少同样的木材。
21．如图甲所示，装有部分水的杯子放在水平面上，杯子和水的总质量为170g。如图乙，向其中放入一个金属球后，水刚好将杯子装满，杯子、水和金属球的总质量为249g。如图丙，取出金属球，然后向杯内加满水，此时杯子和水的总质量为200g。
（1）该金属球的总体积为多少？
（2）若该金属球空心，且空心部分的体积为20cm3，制造该球所用金属的密度为多少？
（3）用此方法测算出的金属密度比其真实密度偏大还是偏小？简要说明原因。
22．如图所示，端砚﹣﹣中国四大名砚，始于唐，盛于宋，端砚的颜色以紫色为主调，古人将端砚的特点概括为“温润如玉，扣之无声，缩黑不腐”，这表明“无声”的端砚为上品，为了测定端砚的密度，小明用天平测出磨钮（研磨的器具，与砚材料相同）的质量为140.7g，再把它放入装满水的溢水杯中，并测得溢出水的质量是46.9g。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）请你帮小明算出这种材料的密度是多少？
（2）若测得整个砚台的质量为159g，则该砚台所用材料的体积为多大？
五、作图题
23．大小完全相同的甲乙两种不同物体，甲的质量是乙的2倍。根据图示画出乙的质量与体积的关系的图像。
24．如图所示是三个相同的容器A、B、C。当分别倒入质量相等的水、酒精、浓盐水后，请在图中画出液面的大致位置。（ρ盐水>ρ水>ρ酒精）
六、简答题
25．室内发生火灾时，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离，以尽量减少吸入有害气体或被灼伤，请你用学过的物理知识解释其中的道理。
26．小明把一只玻璃瓶装满凉水，封好后放入冰箱冷冻室，打算做瓶冰块，可是，第二天当他拿出玻璃瓶时，发现水虽然已经完全结成了冰，但玻璃瓶却冻裂了，请你用所学的物理知识解释这一现象。
七、综合题
27．请回答下列问题：
气凝胶
如图所示是世界上最轻的固体——气凝胶，已入选吉尼斯世界纪录。这种新材料密度极小，一种硅气凝胶密度仅为3mg/cm3（空气的密度为1.29kg/m3），而我国科学家造出“世界上最轻材料﹣﹣全碳气凝胶”，它是将石墨烯和碳纳米管两种材料加入水中，在低温下冻干后再除去水分，保留“骨架”，成功刷新了“最轻材料”的记录，这种材料密度仅0.16mg/cm3。这种物质看上去像凝固的烟，但它的成分与玻璃相似。由于气凝胶中99.8%以上是空气，所以有非常好的吸油效果和隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20﹣30块普通玻璃的隔热功能。即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰也会丝毫无损。
气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化，坚固耐用程度不亚于钢材。有人做过这样一个实验：在一金属块上涂上6×10﹣3m厚的气凝胶，结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。此外，因为它耐磨且富有弹性，所以很多职业登山者登山时所穿的鞋子都是用气凝胶制成的，此外它的折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。由于具备这些特性，气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料，俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行热绝缘。
（1）“气凝胶”是世界上最轻的固体，是指它的_____（填“质量”或“密度”）最小，这种材料放在玫瑰与火焰之间，玫瑰也会丝毫无损，这是利用了气凝胶_____
A．吸收性好 B．密度小 C．折射率高 D．隔热性好
（2）其内部由碳纳米管和石墨烯共同支撑起无数个孔隙，充斥着空气，因此极为轻盈，密度仅为0.16mg/cm3，为_____g/cm3；
（3）物理信息：气凝胶在低温环境下冻干，涉及的物理知识：___________；
（4）根据你对气凝胶性质的理解，判断下列说法中不可能的是_____
A．气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强 B．宇航员将可以穿上用它制造的宇航服
C．气凝胶可以吸附水中所有的污染物 D．气凝胶覆盖在物体表面可以防爆炸
（5）一架用钢材制成体积为20m3的大型飞机，如果用密度仅为3mg/cm3的硅气凝胶做成，其质量相当于_____
A．一个成年人的质量 B．一只鸡蛋的质量
C．一片鸡毛的质量 D．一台大卡车的质量
28．汽油的国家定价是以质量（吨）为单位的，而加油站以升为单位付油。受热胀冷缩影响，季节不同，每升零售价有所变化，但国家制定的每吨的零售价始终没有变化。
（1）无论每升价格上涨或下跌，国家制定的每吨的零售价始终没有变化，这是因为物体的质量不随___________改变而改变；
（2）气温升高，汽油的平均密度___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）由于季节变化，气温明显降低，为了维护消费者、经营者的利益，汽油的价格应_______（选填“升高”“降低”或“不变”）；
（4）小明的爸爸怀疑最近加的一箱汽油被加油站加了水，想让小明帮他测出油的密度，但家里只有电子秤，小明利用电子秤、两个相同的空矿泉水瓶和水，就测出了汽油的密度。请你完成小明的操作步骤：
①用电子秤测出空矿泉水瓶的质量m1；
②用一个矿泉水瓶装满水，用电子秤测出水和矿泉水瓶的总质量m2；
③___________；
请用测量值和已知量推导出汽油密度的表达式=___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．D
3．D
4．C
5．C
6．D
7．D
8．C
9．C
10．C
11． 不变 小
12． 盐水 酒精 水
13． 大 15
14． 800 1.4
15． U形管压强计 深度
16． 79.6 1.015 偏小
17． 见解析 刻度尺
实验次数 1 2 3
气体的温度T/摄氏度
气体的高度h/cm
见解析 见解析
18． 重 具有惯性 游码归零 58 0.95×103 大 ③④②
19．（1）600cm3；（2）60g；（3）8g/cm3
20．（1）0.8g/cm3；（2）412.5cm3；（3）360g
21．（1）30cm3；（2）7.9×103kg/m3；（3）准确，原因见解析
22．（1）；（2）
23．
24．
25．见解析
26．见解析
27． 密度 D 见解析
C A
28． 温度 变小 升高 用另一个相同的矿泉水瓶装满汽油，用电子秤测出汽油和矿泉水瓶的总质量m3
答案第1页，共2页
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