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第五章　质量与密度 章末总结
一、选择题
1.（2025·珠海期中）下列物体质量最接近20 kg的是(　D　)。
A．一个鸡蛋 B．一头牛
C．一辆汽车 D．一辆自行车
2.（2025·东莞期末）太空授课时，航天员用冬奥会吉祥物“冰墩墩”做演示，“冰墩墩”从地面被带到太空，它的质量(　D　)。
A．变小了 B．变大了
C．变为零 D．不变
3.某医院急诊室的一氧气钢瓶中装有密度为6 kg/m3的氧气，给急救病人供氧用去了一半，则瓶内剩余氧气的密度为(　B　)。
A．2 kg/m3 B．3 kg/m3
C．6 kg/m3 D．无法确定
4.（2025·中山模拟）关于物质的密度，下列说法正确的是(　D　)。
A．一块橡皮泥被捏成小船后，质量变小，密度变大
B．一只气球受热膨胀后，球内气体的质量不变，密度变大
C．一支粉笔用掉部分后，它的体积变小，密度变小
D．一盆水凝固成冰后，它的体积变大，密度变小
5.（2025·河源模拟）关于托盘天平的使用，下列说法正确的是(　B　)。
A．调节天平横梁平衡时，游码应放在标尺的最大刻度线处
B．测量物体质量时，向右盘中加减砝码应使用镊子
C.被测物体的质量总等于右盘中砝码的总质量
D．称粉状物体质量时，可以将其直接放在托盘中
6.如图是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像。由图像可知(　B　)。
A．同种物质，体积越大，质量越小
B．同种物质，质量与体积成正比
C．甲物质的密度小于乙物质的密度
D．乙物质的密度为0.5 kg/m3
二、填空题
7.（2025·阳江期末）如图中的图a是在对天平进行横梁平衡调节时指针的指示情况（游码在横梁标尺左端“0”刻度线上），此时应进行的操作是　　　　　　　　。图b为用天平称量物体时指针的指示情况。这时若再在右盘加1 g砝码，指针右偏程度增加；若将右盘中一个2 g砝码换成1 g砝码，指针则偏向了“0”刻度线左边。为使指针指向“0”，应进行的操作是______________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
【答案】向右调节平衡螺母　将右盘中的2 g砝码换成1 g砝码，然后向右调节游码在标尺上的位置，直到指针指向“0”
8.（2025·清远期末）气凝胶是一种在航天领域广泛使用的新材料，如图所示是某种气凝胶质量与体积的关系图像，其密度为　　　　kg/m3。假设建造一座宇宙空间站需使用气凝胶450 m3，则这些气凝胶的质量是　　　　kg。
【答案】4　1 800
9.小芳用调节好的天平测量金属块的质量。天平平衡时右盘中的砝码质量、游码在标尺上的位置如图甲所示，用量筒测量金属块的体积如图乙所示，则该金属块的质量为　　　　g，密度为　　　　　　　kg/m3。
【答案】81　2.7×103
10.（2025·东莞模拟）“嫦娥五号”成功从月球表面采回1 731 g月壤样品，标志着我国的探月工程取得了巨大的成就。在月壤样品返回地球的途中，其质量　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”）。月壤样品的密度与干燥的细沙接近（约为2 g/cm3），样品的体积约为　　　　cm3。
【答案】不变　865.5
11.某同学借助天平和刻度尺鉴别一实心正方体金属块的组成物质，用天平测出质量是21.6 g，用刻度尺测边长如图所示，则金属块的边长是　　　　cm，经计算可知，该金属块可能是由　　　　（选填“铅”“铁”或“铝”）组成。（已知：ρ铅＝11.3×103 kg/m3，ρ铁＝7.9×103 kg/m3，ρ铝＝2.7×103 kg/m3）
【答案】2.00　铝
三、实验探究题
12.托盘天平是一种精密测量仪器，某实验室天平的砝码及横梁标尺如图。
(1)小科发现砝码盒中的砝码已磨损，用这样的砝码称量物体质量，测量结果将　　　　。
(2)小科观察铭牌时，发现该天平的最大测量值为200 g，但他认为应为210 g。你认为小科产生这种错误想法的原因是______________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)小江认为铭牌上最大测量值没有标错，但砝码盒中的10 g砝码是多余的，而小明认为砝码盒中所有的砝码都是不可缺少的。你认为谁的观点是正确的，并说明理由：______________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
【答案】(1)偏大
　(2)小科以为天平的砝码质量加上标尺最大刻度就是天平的量程
　(3)小明的观点正确，因为缺少10 g砝码部分质量是测不出来的
13.（2025·潮州期末）在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中：
(1)将天平放在水平工作台面上，把游码移到“0”刻度线处，指针位置如图甲所示，应向　　　　（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至天平平衡。
(2)继续进行实验，记录数据。
A．往烧杯中倒入适量盐水，测得烧杯和盐水的总质量。
B．如图乙所示，把烧杯中部分盐水倒入量筒，读出量筒中盐水的体积。
C．如图丙所示，测出烧杯和剩余盐水的质量。
D．计算出盐水的密度。
请在表格中的①②③位置处填写相应的数据。
烧杯和 盐水的 总质量 烧杯和剩 余盐水的 质量 量筒中 盐水的 质量 量筒中 盐水的 体积 盐水的 密度
116 g ①　　　 ②　　　 40 mL ③　　　
　　(3)某小组在步骤B中不慎将少量盐水溅在量筒外面，这个小组测得的盐水密度会偏　　　　（选填“大”或“小”）。
【答案】(1)左　(2)①72 g　②44 g
　③1.1 g/cm3　(3)大
四、计算题
14.据重庆市健康教育所的某次调查显示，重庆市小学生近视率为35%左右，中学生近视率则达70%。矫正近视的主要方法是戴近视眼镜。眼镜的主要材料的部分技术指标见下表：
材料 树脂镜片 玻璃镜片 铜合金 钛合金
透光量 92% 91%
密度/ (kg·m-3) 1.3×103 2.5×103 8.0×103 4.5×103
性能 较耐磨损 耐磨损 较耐磨损 耐腐蚀
(1)一块体积为4 cm3玻璃镜片的质量为多少？
(2)如图所示，一副铜合金架的质量为2×10-2 kg，若以钛合金代替铜合金，一副钛合金镜架的质量比铜合金镜架的质量减轻多少？
【解】(1)玻璃镜片的质量为10 g。
　(2)以钛合金代替铜合金，这副镜架减轻的质量为8.75×10-3 kg。
15.小竹妈妈在某商场黄金柜台买了一只纯金乾坤圈手镯，如图甲所示。回家后，小竹妈妈问小竹：我想知道这个手镯是否为实心的，你能用物理知识来检测吗？小竹通过购买清单了解到这只手镯的质量为57.9 g，他又进行了如图乙、丙所示的实验。（已知：ρ金＝19.3×103 kg/m3，ρ铜＝8.9×103 kg/m3）求：
(1)手镯排开水的质量是多少？
(2)请通过计算说明“乾坤圈手镯”是空心的。
(3)在空心部分装满铜，需要铜的质量约为多少克？
【解】(1)甲和乙的总质量m总＝m甲＋m乙＝57.9 g＋210 g＝267.9 g，
减去丙的质量可得排开水的质量：
m排＝m总－m丙＝267.9 g－261.9 g＝6 g。
　(2)手镯浸没水中，手镯的体积：
V＝V排＝＝＝6 cm3；
由ρ＝得手镯中金的体积：
V金＝＝＝3 cm3；
因V＞V金，则手镯是空心的。
　(3)空心部分的体积：V空＝V－V金＝6 cm3－3 cm3＝3 cm3，
空心部分中装满铜，需要铜的质量：m铜＝ρ铜V空＝8.9 g/cm3×3 cm3＝26.7 g。
　答：(1)手镯排开水的质量是6 g。
(2)通过计算可知“乾坤圈手镯”是空心的。
(3)在空心部分装满铜，需要铜的质量约为26.7 g。
五、综合能力题
16.（2025·汕头一模）阅读短文，回答问题。
超导材料
1911年，荷兰物理学家昂内斯(H.Onnes)用液氦冷却水银时发现，当温度下降到4.2 K（相当于－269 ℃）时，水银的电阻完全消失。1913年，昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出：低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，而是突然的”，水银在4.2 K进入了一种新状态，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态。后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导态时的温度称为临界温度，具有超导电性的材料称为超导材料或超导体。
1933年，迈斯纳和奥森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，外加磁场也无法进入超导体内，形象地来说，就是磁感线将从超导体中被排出，不能通过超导体，这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”。
根据临界温度的不同，超导材料可以分为高温超导材料和低温超导材料，但这里所说的“高温”只是相对的，其实仍然远低于冰点0 ℃，对常温来说应是极低的温度。20世纪80年代是超导电性探索与研究的黄金年代。1981年合成了有机超导体；1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡(Ba)、镧(La)、铜(Cu)、氧(O)的陶瓷性金属氧化物，其临界温度提高到了35 K。由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质，因此这个发现的意义非常重大，缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖。后来包括中国在内的世界上部分国家又陆续发现临界温度100 K以上的高温超导材料。
高温超导材料的用途非常广阔，由于其具有零电阻和抗磁性，用途大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用。大电流应用即前述的超导发电、输电和储能；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
请根据上述材料回答下列问题：
(1)许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导态时的温度称为　　　　温度。
(2)超导体　　　　（选填“适合”或“不适合”）用来制作电饭锅的发热装置。
(3)如图，在甲、乙两图中能表示“迈斯纳效应”的是　　　　图。
(4)高温超导材料的超导电性可以应用于　　　　　　。
【答案】(1)临界　(2)不适合　(3)乙
(4)远距离输电第五章 质量与密度 章末总结
一、选择题
1.（2025·珠海期中）下列物体质量最接近20 kg的是(　)。
A．一个鸡蛋 B．一头牛
C．一辆汽车 D．一辆自行车
2.（2025·东莞期末）太空授课时，航天员用冬奥会吉祥物“冰墩墩”做演示，“冰墩墩”从地面被带到太空，它的质量(　)。
A．变小了 B．变大了
C．变为零 D．不变
3.某医院急诊室的一氧气钢瓶中装有密度为6 kg/m3的氧气，给急救病人供氧用去了一半，则瓶内剩余氧气的密度为(　)。
A．2 kg/m3 B．3 kg/m3
C．6 kg/m3 D．无法确定
4.（2025·中山模拟）关于物质的密度，下列说法正确的是(　)。
A．一块橡皮泥被捏成小船后，质量变小，密度变大
B．一只气球受热膨胀后，球内气体的质量不变，密度变大
C．一支粉笔用掉部分后，它的体积变小，密度变小
D．一盆水凝固成冰后，它的体积变大，密度变小
5.（2025·河源模拟）关于托盘天平的使用，下列说法正确的是(　)。
A．调节天平横梁平衡时，游码应放在标尺的最大刻度线处
B．测量物体质量时，向右盘中加减砝码应使用镊子
C.被测物体的质量总等于右盘中砝码的总质量
D．称粉状物体质量时，可以将其直接放在托盘中
6.如图是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像。由图像可知(　)。
A．同种物质，体积越大，质量越小
B．同种物质，质量与体积成正比
C．甲物质的密度小于乙物质的密度
D．乙物质的密度为0.5 kg/m3
二、填空题
7.（2025·阳江期末）如图中的图a是在对天平进行横梁平衡调节时指针的指示情况（游码在横梁标尺左端“0”刻度线上），此时应进行的操作是　　　　　　　　。图b为用天平称量物体时指针的指示情况。这时若再在右盘加1 g砝码，指针右偏程度增加；若将右盘中一个2 g砝码换成1 g砝码，指针则偏向了“0”刻度线左边。为使指针指向“0”，应进行的操作是______________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
8.（2025·清远期末）气凝胶是一种在航天领域广泛使用的新材料，如图所示是某种气凝胶质量与体积的关系图像，其密度为　　　　kg/m3。假设建造一座宇宙空间站需使用气凝胶450 m3，则这些气凝胶的质量是　　　　kg。
9.小芳用调节好的天平测量金属块的质量。天平平衡时右盘中的砝码质量、游码在标尺上的位置如图甲所示，用量筒测量金属块的体积如图乙所示，则该金属块的质量为　　　　g，密度为　　　　　　　kg/m3。
10.（2025·东莞模拟）“嫦娥五号”成功从月球表面采回1 731 g月壤样品，标志着我国的探月工程取得了巨大的成就。在月壤样品返回地球的途中，其质量　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”）。月壤样品的密度与干燥的细沙接近（约为2 g/cm3），样品的体积约为　　　　cm3。
11.某同学借助天平和刻度尺鉴别一实心正方体金属块的组成物质，用天平测出质量是21.6 g，用刻度尺测边长如图所示，则金属块的边长是　　　　cm，经计算可知，该金属块可能是由　　　　（选填“铅”“铁”或“铝”）组成。（已知：ρ铅＝11.3×103 kg/m3，ρ铁＝7.9×103 kg/m3，ρ铝＝2.7×103 kg/m3）
三、实验探究题
12.托盘天平是一种精密测量仪器，某实验室天平的砝码及横梁标尺如图。
(1)小科发现砝码盒中的砝码已磨损，用这样的砝码称量物体质量，测量结果将　　　　。
(2)小科观察铭牌时，发现该天平的最大测量值为200 g，但他认为应为210 g。你认为小科产生这种错误想法的原因是______________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)小江认为铭牌上最大测量值没有标错，但砝码盒中的10 g砝码是多余的，而小明认为砝码盒中所有的砝码都是不可缺少的。你认为谁的观点是正确的，并说明理由：______________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
　(2)小科以为天平的砝码质量加上标尺最大刻度就是天平的量程
　(3)小明的观点正确，因为缺少10 g砝码部分质量是测不出来的
13.（2025·潮州期末）在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中：
(1)将天平放在水平工作台面上，把游码移到“0”刻度线处，指针位置如图甲所示，应向　　　　（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至天平平衡。
(2)继续进行实验，记录数据。
A．往烧杯中倒入适量盐水，测得烧杯和盐水的总质量。
B．如图乙所示，把烧杯中部分盐水倒入量筒，读出量筒中盐水的体积。
C．如图丙所示，测出烧杯和剩余盐水的质量。
D．计算出盐水的密度。
请在表格中的①②③位置处填写相应的数据。
烧杯和 盐水的 总质量 烧杯和剩 余盐水的 质量 量筒中 盐水的 质量 量筒中 盐水的 体积 盐水的 密度
116 g ①　　　 ②　　　 40 mL ③　　　
　　(3)某小组在步骤B中不慎将少量盐水溅在量筒外面，这个小组测得的盐水密度会偏　　　　（选填“大”或“小”）。
四、计算题
14.据重庆市健康教育所的某次调查显示，重庆市小学生近视率为35%左右，中学生近视率则达70%。矫正近视的主要方法是戴近视眼镜。眼镜的主要材料的部分技术指标见下表：
材料 树脂镜片 玻璃镜片 铜合金 钛合金
透光量 92% 91%
密度/ (kg·m-3) 1.3×103 2.5×103 8.0×103 4.5×103
性能 较耐磨损 耐磨损 较耐磨损 耐腐蚀
(1)一块体积为4 cm3玻璃镜片的质量为多少？
(2)如图所示，一副铜合金架的质量为2×10-2 kg，若以钛合金代替铜合金，一副钛合金镜架的质量比铜合金镜架的质量减轻多少？
15.小竹妈妈在某商场黄金柜台买了一只纯金乾坤圈手镯，如图甲所示。回家后，小竹妈妈问小竹：我想知道这个手镯是否为实心的，你能用物理知识来检测吗？小竹通过购买清单了解到这只手镯的质量为57.9 g，他又进行了如图乙、丙所示的实验。（已知：ρ金＝19.3×103 kg/m3，ρ铜＝8.9×103 kg/m3）求：
(1)手镯排开水的质量是多少？
(2)请通过计算说明“乾坤圈手镯”是空心的。
(3)在空心部分装满铜，需要铜的质量约为多少克？
五、综合能力题
16.（2025·汕头一模）阅读短文，回答问题。
超导材料
1911年，荷兰物理学家昂内斯(H.Onnes)用液氦冷却水银时发现，当温度下降到4.2 K（相当于－269 ℃）时，水银的电阻完全消失。1913年，昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出：低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，而是突然的”，水银在4.2 K进入了一种新状态，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态。后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导态时的温度称为临界温度，具有超导电性的材料称为超导材料或超导体。
1933年，迈斯纳和奥森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，外加磁场也无法进入超导体内，形象地来说，就是磁感线将从超导体中被排出，不能通过超导体，这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”。
根据临界温度的不同，超导材料可以分为高温超导材料和低温超导材料，但这里所说的“高温”只是相对的，其实仍然远低于冰点0 ℃，对常温来说应是极低的温度。20世纪80年代是超导电性探索与研究的黄金年代。1981年合成了有机超导体；1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡(Ba)、镧(La)、铜(Cu)、氧(O)的陶瓷性金属氧化物，其临界温度提高到了35 K。由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质，因此这个发现的意义非常重大，缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖。后来包括中国在内的世界上部分国家又陆续发现临界温度100 K以上的高温超导材料。
高温超导材料的用途非常广阔，由于其具有零电阻和抗磁性，用途大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用。大电流应用即前述的超导发电、输电和储能；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
请根据上述材料回答下列问题：
(1)许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导态时的温度称为　　　　温度。
(2)超导体　　　　（选填“适合”或“不适合”）用来制作电饭锅的发热装置。
(3)如图，在甲、乙两图中能表示“迈斯纳效应”的是　　　　图。
(4)高温超导材料的超导电性可以应用于　　　　　　。

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