怀化物理质量与密度实验单元综合测试Word版 含答案.docx
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怀化物理质量与密度实验单元综合测试Word版含答案
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)
1.小明欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:
(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺左端的零刻线处,指针在分度盘的位置如图甲所示,应将平衡螺母向____________调节,使天平平衡;
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示,则烧杯和水的总质量为______________g;
(3)如图丙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则矿石的体积为______cm3;
(4)如图丁所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为_____________kg/m3;
[拓展]小红用刻度尺、细线、一个厚底薄壁圆柱形的杯子(杯壁厚度不计)和一桶水也测出了矿石的密度。
步骤如下,请把她步骤补充完整并写出矿石密度的表达式:
①将装有适量水的杯子放入桶内的水中,使杯子竖直漂浮在水面上,如图1所示,用刻度尺测得杯子外侧浸入深度为h1、杯内水深为h2;
②把矿石投入杯内水中,杯子继续竖直漂浮在水面上,如图2所示,此时测得______________和杯内水深为h4;
③已知水的密度为ρ水,则矿石密度表达式是_________________。
【答案】左12420
杯子外侧浸入深度为h3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]从图甲可以看到,指针往右偏,说明右边较重,这时应该将平衡螺母向左调,使天平平衡。
(2)[2]从图乙可以看到,烧杯和水的总质量是
烧杯和水的总质量是
。
(3)[3]由题意可知,矿石受到的浮力大小是
根据阿基米德原理可知,矿石的体积是
矿石的体积是
。
(4)[4]由题意可知,矿石的质量大小是
根据
可知,矿石的密度是
矿石的密度是
。
[5][6]把矿石投入杯内水中,杯子继续竖直漂浮在水面上,如图2所示,此时测得杯子外侧浸入深度为h3,和杯内水深为h4;设厚底薄壁圆柱形杯子的底面积是S,从图1和图2可知道,矿石的体积是
从图1可知,装有适量水的杯子总重力大小是
从图2可知,装有矿石的杯子总重力大小是
那么矿石的质量是
那么矿石的密度是
矿石的密度是
。
2.在测量石块密度的实验中,小聪同学一组的具体操作如下:
测量前他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节。
调节完成后指针静止时的位置如图甲所示。
(1)请你指出小聪调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤:
_______。
(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向_______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母才能使天平平衡;
(3)用调节好的天平测石块的质量,天平平衡时,砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则石块的质量为_____g,用量筒测得石块的体积如图丙所示,由此可算得其的密度为_______kg/m3。
(4)小聪根据所测数据,在下图上描出一个对应的点A,接着他又换用另一石块重复上述实验,将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B,若
、
分别代表石块和另一石块的密度,则
________
(选填“>”、“=”或“<”)。
(5)对实验进行评估时,下列分析正确的是______。
A.先测石块体积,后测石块质量,测出的密度偏小
B.先测石决体积,后测石块质量,测出的密度偏大
(6)小华同学组调节天平平衡时,无论怎样调节指针都偏左,小华想了个办法:
往右盘放了一个合适的小橡皮,再调节平衡螺母,终于使天平平衡,完成了实验,可是同学们认为这样误差会很大。
若操作都正确,你认为测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。
【答案】游码归零(合理即可)右623.1×103
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]使用天平时,应先把游码移到标尺的零刻度线处,即游码归零,再调节平衡螺母使天平平衡,而小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏了游码归零这一步骤。
(2)[2]甲图中没有将游码移至零刻度线,横梁就平衡了,如果将游码调零,则指针会偏向分度盘左侧,此时要使横梁平衡,则应将平衡螺母向右调节。
(3)[3]由图乙可知石块的质量为
[4]由量筒读数可知石块的体积为
根据密度公式
可知,石块的密度为
(4)[5]同种物质的质量与体积的比值为一个定值,即质量与体积的图象为一条过原点的直线,根据A、B两个点分别做出图象,如图所示:
由图可知,当体积相同时,A的质量小于B的质量,故
。
(5)[6]先测石块体积,后测石块质量,取出石块时,由于石块上沾有水,则测得的质量偏大,而体积测量值是准确的,由密度公式可知,所测出的密度偏大。
故B正确。
(6)[7]天平是一个等臂杠杆,测量质量之前需要对天平进行调节是天平平衡,往右盘放了一个合适的小橡皮就相当于把平衡螺母往右调节使天平平衡然后再使用天平对结果是没有影响的。
3.小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺零刻度处,横梁稳定时指针位置如图甲所示,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往__________(左/右)调.
(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量m1=31.2g和空烧杯的质量m0=80 g.
(3)如图乙所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用笔在烧杯壁上标出水面位置为M,然后放在天平左盘,当天平平衡时,如图丙所示,则杯、水和鹅卵石的总质量为m3=__________g.
(4)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M位置,用天平测出杯和水的总质量为m4=142.2 g,则往烧杯中添加水的质量△m=__________g.
(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为ρ石=_____g/cm3.
(6)若因为在将鹅卵石从烧杯中取出时带出了一些水,这将导致所测密度偏______(大/小).
【答案】右161.4122.6小
【解析】
【详解】
(1)把天平放在水平台上,先要把游码拨到标尺左端的零刻度线处,通过调节平衡螺母使天平平衡;图甲中指针偏向分度盘的左侧,要使横粱在水平位置平衡,应将平衡螺母往右调。
(3)由图知,杯、水和鹅卵石的总质量:
m3=100g+50g+10g+1.4g=161.4g;此时烧杯中水质量m水′=161.4g−31.2g-80g=50.2g;
(4)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,用天平测出杯和水的总质量为m4=142.2g,此时烧杯中水的质量m水=142.2g−80g=62.2g,所以添加水的质量△m=m水-m水′=12g;
(5)由题意知,鹅卵石的体积等于加入水的体积,则
;
鹅卵石的密度:
。
(6)若小明在取出鹅卵石时从烧杯中带出一些水,则测量水的质量偏大,对应鹅卵石的体积偏大,根据
知密度测量的偏小。
4.
(1)李明取来托盘天平放在水平桌面上,发现分度盘如图甲所示。
他应先将天平的平衡螺母向_____移动。
如在测量过程中出现了甲图所示情况,应___________;
(2)用天平测出空烧杯的质量为16g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图乙所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图丙所示,则烧杯中酱油的质量为____g,酱油的密度为_____kg/m3.此法测出的酱油密度比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”);
(3)为了避免测量中烧杯沾有液体的影响,李明又想到另一种方法测量酱油的密度,他添加两个完全相同的烧杯和适量的水,实验步骤如下∶
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯_____,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③用另一个相同的烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2;
④则酱油的密度表达式ρ=_____(已知水的密度为
)。
【答案】左取下最小砝码,向右调节游码661.1×103偏大装满水
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]从指针向右偏,则右端较重,平衡螺母应该向左调。
[2]如在测量过程中出现了甲图所示情况,说明右端稍重。
此时取下最小砝码,向右调节游码。
(2)[3]由图可知烧杯和酱油的总质量是
其中酱油的质量是
[4]酱油的体积从量筒上可以看出是60cm3,所以酱油的密度是
[5]由于在实验中测量酱油的质量是准确的,测量酱油的体积时会由于烧杯内壁沾有少量的酱油,而使体积变小,所以这种方法测出的密度值会偏大。
(3)[6]为了避免实验中的测量体积的误差,用两只相同的烧杯,装有同体积的酱油和水,通过只测量质量就可以利用水的密度来表示酱油的密度,所以步骤②中,将一个烧杯装满水。
[7]两只相同的烧杯,中水和酱油的体积相同,即
则
可得
5.小聪同学在江边捡到一块漂亮的鹅卵石,他用天平和量筒测量它的密度。
(1)如图甲所示,小聪在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是_________
(2)小聪纠正错误后,正确测量出了鹅卵石的质量,如图乙所示,则鹅卵石的质量为_________g
(3)小聪将鹅卵石放入盛有50mL水的量筒中,静止时液面如图丙所示,则鹅卵石密度为_________kg/m3,若鹅卵石掉了一半,则剩下的鹅卵石的密度为_________kg/m3。
(4)小聪根据所测数据,在图丁上描出一个对应的点A,接着他又换用另一石块重复上述实验,将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B,若ρA、ρB分别代表鹅卵石和另一石块的密度,则ρA_________ρB(选填“﹥”、“=”或“﹤”)
【答案】没有将游码移到标尺左端的零刻度线处272.7×1032.7×103>
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]调节天平横梁平衡时,应先把游码移到标尺左端的零刻度,再调节平衡螺母,由图甲可知,小聪在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是游码没有移到标尺左端的零刻线处。
(2)[2]由图乙知,天平标尺的分度值为0.2g,鹅卵石的质量
m=20g+5g+2g=27g
(3)[3]由图丙知,量筒的分度值为2mL,鹅卵石放在量筒后读数为60ml,所以鹅卵石的体积
V=60mL−50mL=10mL=10cm3
所以鹅卵石的密度
[4]若鹅卵石掉了一半,物质种类、状态和温度没有变化,密度不变,则剩下的鹅卵石的密度还是2.7×103kg/m3。
(4)[5]同种物质的质量与体积的比值为一个定值,即质量与体积的图象为一条过原点的直线,根据A、B两个点分别做出图象,如图所示:
由图可知,当体积相同时,A的质量大于B的质量,故ρA>ρB。
6.小明利用天平和量简,测量某种食用油的密度;
(1)他把天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)取适量食用油倒入烧杯内,用天平测量龙杯和食用油的总质量时,应把烧杯放在天平的______(选填“左”或“右”)盘内,当天平平衡时,另一盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示;则烧杯和食用油的总质量是_______g;将烧杯中部分食用油倒入量筒中,测出烧杯和剩余食用油的总质量是27g;
(3)如图丙所示,量筒中食用油的体积是______cm3,通过计算可得这种食用油的密度是____kg/m3;
(4)测量结束后在整理实验器材时,小明发现他在实验中所用的50g砝码已生锈,且天平的左盘粘了一小块泥,则他所测食用油的密度_________(选填“偏大”“偏小”“准确”或“无法确定”)。
【答案】右左63400.9×103偏小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]把天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻度线处,由图甲知,指针静止时偏左,此时应将平衡螺母向右调节,直到天平平衡。
(2)[2]使用天平时,被测物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘。
[3]由图可知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和食用油的总质量
则烧杯和食用油的总质量是63g。
(3)[4]如图丙所示
量筒中食用油的体积是40cm3。
[5]量筒中食用油的质量是
根据公式
可知这种食用油的密度是0.9×103kg/m3。
(4)[6]天平的左盘粘了一小块橡皮泥,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;所用的50g砝码生锈,说明砝码的实际质量超过标注的质量,因此可少加砝码便能与左侧平衡,而读数时却仍按标注值读取,因此所测烧杯和食用油的总质量会偏小;而在测烧杯和剩余食用油的总质量27g时,用不到50g砝码,这就导致量筒中食用油的质量偏小,根据公式
可得,所测食用油的密度偏小。
7.小明测量南京雨花石的密度,进行了如下实验:
(1)将天平放在________桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,应将天平的平衡螺母向________端调,使横梁平衡.
(2)如图乙所示,雨花石的质量为________g.
(3)将雨花石放入盛有适量水的量筒中,测得其体积为10cm3,则雨花石的密度是______________kg/m3;适量水的含义是____________________________.
(4)若石块磨损,测得的密度值________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”).
(5)根据所测数据,在图丙中描出一个对应的点A,接着他又换用另一石块重复了上述实验,将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B,若ρA、ρB分别代表雨花石和另一石块的密度,则ρA________(选填“>”“=”或“<”)ρB.
【答案】水平 左31.43.14×103 能浸没石块,且不超过量筒的最大测量值不受影响<
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处;
图甲可知,测量前指针偏向分度盘的右侧,说明右盘偏重,应将天平的平衡螺母向左移动,直到指针指在分度盘的中央;
(2)如图乙所示,标尺的分度值是0.2g,
雨花石的质量:
;
(3)测得其体积为10cm3,则雨花石的密度是:
;
理解量筒中加入适量水的含义:
最少水量应是物体放入量筒后能完全浸没,最大水量指放入物体后量筒中的水上升的高度不超过量筒的最大刻度值.
(4)密度是物质的特性,与质量或体积无关,所以若石块磨损,密度不变,测得的密度值不受影响.
(5)同种物质的质量与体积成正比,即质量与体积的图象为一条过原点的直线,根据AB两个点分别做出图象,如图所示:
由图可知,当体积相同时,B的质量大于A的质量,由
可得,
.
【点睛】
重点是测量固体密度的实验,除了掌握实验过程和密度的计算外,注意实验中的细节问题,如调节天平的平衡、质量的读数,特别是游码读数应以左侧为准、量筒中液面的读数方法等,都是常考到的内容,注意多练习,多总结.
8.小军用天平和量筒测量食用油的密度。
(1)请你将以下小军的实验步骤补充完整;
①将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻线处。
发现指针静止时位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向________(“左”或“右”)调节直至横梁平衡。
②将装有食用油的烧杯放在天平左盘中,当天平再次平衡时,砝码和游码的位置如图乙所示,用天平测出________并记录。
③把烧杯中的部分食用油倒入量筒中,其示数如图丙所示。
④用天平测出烧杯和剩余食用油的质量m2并记录。
(2)请你将表头、数据及计算结果填在下表中。
(______)
烧杯和剩余食用油的质量m2/g
(_______)
食用油的密度ρ/(g∙cm-3)
(______)
26
(_______)
(_______)
【答案】左烧杯和食用油的总质量m1烧杯和食用油的总质量m1/g52g量筒中食用油的体积V/ml40ml0.9g/cm3
【解析】
【详解】
(1)[1]调节天平横梁平衡时,应先将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻线处,指针静止在分度盘中央刻度线的右侧,说明右侧重,反向调节平衡螺母,所以应该将平衡螺母向左调节;
[2]将装有食用油的烧杯放在天平左盘中,当天平再次平衡时,砝码和游码的位置如图乙所示,用天平测出烧杯和食用油的总质量m1,并记录;
(2)[3][4]测量食用油的密度,第一步先测量食用油和烧杯的总质量m1,如图丙所示为:
50g+10g+2g=62g;
第二步,将烧杯中的食用油倒一部分进入量筒中,用天平测出烧杯中剩余部分食用油和烧杯的质量m2=26g,
[5][6]则倒入量筒中的食用油质量为:
m=m1-m2=62g-26g=36g;
[6]第三步,读出倒入量筒的食用油的体积为:
V=40ml=40cm3,
最后根据
得食用油的密度为:
。
9.在探究“质量与体积关系”的实验中,老师分给各组不同物体进行测量探究。
其中第一、第二组拿到的是几块大小不等的大理石。
(1)第一小组首先用天平测量大理石的质量,他们将天平放在水平桌面上,取下两边的橡胶垫圈后,发现刻度盘如图甲所示,他们接下来正确的操作应是:
_____________________
(2)完成调节后,他们按照图乙所示的方法来称量石块的质量,则石块的质量读作_______
(3)第二小组在测量完石块质量后,发现由于他们拿到的石块都比较大,无法直接放入量筒中测量体积,请你帮助他们用下面提供的器材补充完成测量方案。
(溢水杯,量筒,小烧杯,足够的水,细线)
①将溢水杯装满水静置在水平桌面上,并在溢水口下方放好小烧杯
②用细线系好大理石轻轻放入溢水杯中
③________________
④最后将量筒放在水平桌面上读出水的体积即为石块的体积。
(4)各小组根据测量结果作出物体m-V关系图像,老师将各组图像叠加到一起分析,如图丙所示,在评估实验时,同学们提出由于第二小组测体积的方法与第一小组不同,因此两组实验图线并没有完全重合,请你分析实验过程并指出图中属于第二小组实验数据的图线是________(选填“a”成“b”),你的理由是__________
【答案】向右调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度63g溢水杯溢出的水流进小烧杯中,再把小烧杯中的水倒入量筒中b当把小烧杯中的水倒入量筒中时,会有些水分留在小烧杯上,那么用量筒测得的水体积是偏小的,相同质量的大理石,第二组测量时,测得的体积偏小,从图丙中可以看到,图线应该是b线
【解析】
【详解】
(1)[1]取下两边的橡胶垫圈后,发现刻度盘如图甲所示,这说明横梁不平衡,应该向右调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度;
(2)[2]根据天平的使用规则,“左物右码”,左托盘放物体,右托盘放砝码,但是图乙中,刚好相反,那么设石块的质量是
,可得到关系式
求得石块的质量
;
(3)[3]用细线系好大理石轻轻放入溢水杯中,此时溢水杯溢出的水,流进小烧杯中,再把小烧杯中的水倒入量筒中,最后将量筒放在水平桌面上读出水的体积即为石块的体积;
(4)[4][5]当把小烧杯中的水倒入量筒中时,会有些水分留在小烧杯上,那么用量筒测得的水体积是偏小的,相同质量的大理石,第二组测量时,测得的体积偏小,从图丙中可以看到,图线应该是b线。
10.张智同学在测量某固体物块密度实验时,首先把天平放在水平桌面上,
(1)当横梁静止时观察到指针如甲左图,他把右侧的平衡螺母向______端调节,直到指针指在分度盘的中央刻线.
(2)然后他把待测物体放置在天平左盘,用镊子在右盘增减砝码.当他们准备移动游码时,突然发现之前天平调节时,忘记把游码移到标尺左端0刻度处,游码处在甲右图位置,就调节了平衡螺母.张智同学准备把物体拿下来重新调节.万聪同学阻止了他,说他有办法解决,他请来老师做指导.
(3)当万聪把游码移到图乙位置,读出示数为_____g.万聪同学计算所得物体正确质量为______g.
(4)他们在量筒中倒入20ml水,用细线系住物块,轻轻放入量筒中浸没,待液面稳定后如图丙,读出示数,算出物体的体积为____cm3,得出物体的密度为________kg/m3.
(5)但是万聪提出疑问说,物块有吸水性,这样测出的密度不是物体的真实值.他把物体拿出来,把表面的水擦干后立即放在天平上测出物体的质量为32g,物体吸水质量______g,算出物体未吸水时的密度为______g/cm3
【答案】左28.427201.35×10351.08
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当横梁静止时,指针向右偏,说明右侧重,他应把右侧的平衡螺母向左端调节,直到指针指在分度盘的中央刻线.
(3)当万聪把游码移到图乙位置,读出示数为
,因为没有放物体时,读数已经是1.4g,所以万聪同学计算所得物体正确质量为
;
(4)他们在量筒中倒入20ml水,用细线系住物块,轻轻放入量筒中浸没,待液面稳定后如图丙,读出示数,算出物体的体积为
,得出物体的密度为
;
(5)但是万聪提出疑问说,物块有吸水性,这样测出的密度不是物体的真实值.他把物体拿出来,把表面的水擦干后立即放在天平上测出物体的质量为32g,物体吸水质量
,算出物体未吸水时的密度为:
.
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