贵阳清华中学物理质量与密度实验中考真题汇编解析版.docx
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贵阳清华中学物理质量与密度实验中考真题汇编解析版
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）
1．物理兴趣活动课上，老师让同学们测出一只玉石手镯的密度，如图所示。
除了此手镯，老师还提供如下器材:
一架调好的天平（无砝码）、两个大小不同的烧杯、一个量筒、若干细线、一个滴管、适量的水。
实验中同学们发现由于手镯较大，无法放入量筒和小烧杯中，只能放入大烧杯中。
请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出手镯的密度。
要求:
（1）写出主要实验步骤及需测量的物理量;
（2）写出手镯密度的数学表达式（用已知量和测得量表示）。
【答案】见解析所示
【解析】
【详解】
（1）主要实验步骤及所需测量的物理量：
①将大、小烧杯分别放在天平的两个盘中，向小烧杯中加水，利用滴管调节水量，使天平平衡；
②向量筒中加水，记下水的体积为
；
③然后将手镯放在大烧杯中，量筒中的水缓慢倒入小烧杯中，利用滴管调节水量，直至横梁平衡，记下量筒中剩余水的体积为
；此时往小烧杯加的水的质量与手镯的质量相同；
④再向量筒中加入适量的水，记下水的体积为
；
⑤把大烧杯放在水平桌面上，向大烧杯中加部分水，用细线系住手镯，放入盛水的大烧杯中，用细线在此时水面处做一标记；
然后取出手镯，量筒中的水缓慢倒入大烧杯中，利用滴管调节水量直至细线标记处，记下量筒中剩余水的体积为
；
（2）小烧杯中后来增加的水的质量即手镯的质量为：
，
手镯的体积为：
；
则手镯的密度为：
。
2．小明和小丽测量鹅卵石的密度：
（1）小明的测量方法如图A所示，其步骤：
①在测鹅卵石的质量时，他将天平放在水平台面上，再将游码调到“0”刻度线处，发现指针停在如图甲所示的位置。
要使天平平衡，应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调，调好天平后，他进行了正确的操作，砝码和游码的位置如图乙所示，鹅卵石的质量为__________g。
②在量筒内注入30mL的水，将系上细线的鹅卵石没入水中，水面位置如图丙所示，鹅卵石的体积为__________cm3。
③则鹅卵石的密度为__________kg/m3。
（2）小丽的测量方法如图B所示，其步骤：
a．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，正方体塑料块漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h1；b．将鹅卵石放在塑料块上，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h2；c．用细线将鹅卵石系在塑料块下方，然后放入水中，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h3。
①鹅卵石密度的表达式为ρ＝______________（已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）
②若在进行测量步骤c时，不小心将部分水沾在塑料块的上表面，测得鹅卵石的密度为ρ＇，则ρ＇________ρ（选填“＞”、“=”或“＜”）。
【答案】左22.482.8×103
=
【解析】
【分析】
【详解】
（1）①[1]在用天平测量矿石的质量时，应将天平放在水平工作台上，游码移至标尺左端的“0”刻度线处。
由图甲可知，指针偏右，说明右侧质量偏大，此时应将平衡螺母向左调节。
[2]由图乙可知，鹅卵石的质量为
m=20g+2.4g=22.4g
②[3]由图丙可知，鹅卵石的体积为
V=38cm3-30cm3=8cm3
③[4]由
得，鹅卵石的密度为
（2）①[5]设正方体塑料块一个面的面积为S，则鹅卵石受到的浮力为
鹅卵石的重力G=mg=F浮，则鹅卵石的质量为
鹅卵石的体积
V=S（h3-h2）
故鹅卵石的密度为
②[6]若塑料块上沾上水后，塑料块和鹅卵石的重力增大，排开水的体积增大，但容器中的液面高度不变，即h2、h3都不变，故测量的密度不变。
3．小明测一石块的密度，实验步骤如下：
（1）在调节天平时，他先将天平放在__________台面上，再将游码移至“0”刻度处，发现指针如图甲所示，此时应将平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）调节；
（2）小明用调好的天平测石块的质量，天平平衡时，右盘中所加砝码的质量和游码的位置如图乙所示，石块的质量为______g；由于石块比较大，无法直接放入量筒测量体积，故他采用如图丙所示的方法，①往烧杯中放入适量的水；②将石块浸没入烧杯，稳走后在水面位置作标记；③取出石块；④用量筒取水缓慢倒入烧杯，让水面回升到标记处时；倒水前后量简液面分别如图丁所示，则石块的体积为_________mL；
（3）根据以上步骤，可以测得石块的密度为_________kg/m3；若此石块会吸水，则所测得的密度值会______________。
（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
【答案】水平右28.610
偏大
【解析】
【分析】
天平的正确使用：
①放：
把天平放到水平桌面上；②移；把游码移到标尺左端零刻线处；③调：
调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；用天平测物体质量时，物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度。
【详解】
（1）[1]天平在使用时应将其放在水平桌面上使用，否则会造成测量误差。
[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。
（2）[3]由图乙可知，标尺的分度值为0.2g，石块的质量
m＝20g＋5g＋3.6g＝28.6g
[4]由丙图知水面上升的体积即为小石块的体积，再由丁图可以读出小石块的体积，因为丁图中量筒的分度值为0.2ml,所以小石块的体积
（3）[5]由密度公式
[6]由实验步骤知，石块质量的测量准确，在利用排水法将石块放入量筒中时，由石块本身吸水，会使得所测体积偏小，由密度公式
可知用上面方法测得的密度值会偏大。
【点睛】
此题为测量固体密度的实验，考查了对于天平的使用、天平和量筒的读数、密度的计算以及造成误差的分析，分析误差主要是分析质量和体积的测量是否有问题。
4．小红同学想测量开水瓶软木塞的密度，于是切下一块干软木，进行了实验，实验步骤如下：
①用天平测出软木块的质量m，示数如图甲；
②在量筒中装入适量的水，如图乙；
③读出水的体积V1；
④用细线系住软木块和铁块，将铁块浸没在水中，如图丙，读出水和铁块的总体积V2；
⑤将软木块和铁块同时浸没在水中，如图丁，读出水、铁块和软木块的总体积V3；
请回答以下问题：
（1）在步骤①中，发现天平指针偏向分度盘中央刻度线右侧，则应向_____（选填“左”或“右”）调节平衡螺母；
（2）小红发现在上述步骤中，有一步骤是多余的，这一步骤是_____（填序号）；
（3）请根据上述实验步骤，将下面表格内容填写完整；
物理量
软木块的质量m/g
水的体积V1/mL
水和铁块的总体积V2/mL
水、软木块和铁块的总体积V3/mL
软木的密度ρ（g/cm3）
数值
____
40
50
_____
_____
（4）干软木具有吸水性，则所测密度应___（选“大于”或“小于”）软木的实际密度；
（5）接着她从量筒中取出木块并用天平测出质量为22g，则软木的实际密度应为_____。
【答案】左③12900.3大于0.24g/cm3
【解析】
【分析】
（1）天平指针的偏转方向和平衡螺母的调节方向是相反的。
（2）在使用助沉法时，不需要单独测量出水的体积。
（3）软木块的质量可由砝码质量和游码所对的刻度值读出；由于软木块是不沉于水的，在测量其体积时要使用重物助沉法帮助测量休积，即先测出水和重物的体积，再将软木块和重物系好共同放入水中，测量出它们的总体积，最后用总体积减去水和重物的体积，就是软木块的体积，最后由质量和体积计算密度。
（4）软木具有吸水性，测量其体积时，会因吸水而使量筒的示数变小，导致所测密度值变大。
（5）根据软木吸水后和吸水前的质量差可以求出吸水的体积；知道软木的质量和体积可以求出密度。
【详解】
（1）[1]天平指针偏向分度盘中央刻度线右侧，说明右侧的质量大了，要相使天平平衡，就要将平衡螺母向左调节。
（2）[2]实验步骤中测软木块的体积时，由于软木块漂浮在水面上，要使软木块浸入水中可采用重物助沉法进行，但不需要单独测量水的体积，只需第一步测出水和重物的体积即可，再测出水、重物、软木块的总体积，就能算出软木块的体积，水的体积不需要测出，故步骤③是多余的。
（3）[3]软木块的质量
[4]从图丁中读出水、软木块和铁块的总体积90cm3。
[5]软木块的体积
则软木块的密度
（4）[6]由于干软木具有吸水性，在测量它的体积时，它会因吸收水而使其体积测量值变小，在质量一定时，体积变小，则密度会变大。
（5）[7]由已知可得，软木块吸水的质量
根据
可得，软木块吸收水的体积
则软木块体积
则软木的实际密度
5．小明发现橙子放入水中会下沉，于是想办法测量它的密度。
（1）将托盘天平放在水平桌面上，将标尺上的游码移至零刻度线处，调节平衡螺母，直到指针在___，表示天平平衡。
（2）用天平测量橙子质量，天平平衡时砝码和游码的示数如图所示，橙子质量为___g。
小明利用排水法测得橙子的体积为150cm3，则橙子的密度是_____kg/m3。
（3）做实验时，小明若先用排水法测出橙子的体积，接着用天平测出橙子质量，这样测得的密度值将比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”）。
（4）小亮不用天平，利用弹簧测力计、细线、盛有水的大烧杯等器材，也巧妙测出了橙子的密度。
请你将他的测量步骤补充完整，已知水的密度为ρ水。
①用弹簧测力计测出橙子的重力G；
②___________；
③橙子密度的表达式为：
ρ橙=________（用测出的物理量和已知量的字母表示）。
【答案】分度盘的中央1621.08×103偏大将橙子浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为F
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]使用托盘天平时应把天平放在水平桌面上，将标尺上的游码移到零刻度线处，调节平衡螺母，直到指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止；
（2）[2]标尺的分度值为0.2g，橙子的质量
m=100g+50g+10g+2g=162g
[3]橙子的密度
（3）[4]先用排水法测出橙子的体积，接着用天平测出橙子质量，由于橙子上粘有水，所以测得的质量偏大，根据
知，测得的密度偏大；
（4）②[5]将橙子浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为F；
③[6]由
橙子的质量为
橙子受到的浮力为
F浮=G﹣F
橙子的体积等于橙子排开水的体积
橙子密度的表达式为
【点睛】
固体密度的测量
6．小华在测某量石块密度的实验中：
（1）首先调节天平平衡，在调节过程中天平的横梁静止时，指针位置如图甲所示，则应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，使横梁在水平位置平衡。
（2）然后测量出石块的质量，盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示，则石块质量为_____g。
（3）用细线吊着石块将其放入盛水的量筒中，量筒前后液面如图丙所示，石块的体积为_____cm3。
（4）石块的密度为_____kg/m3。
（5）小铮进行了下列操作也测出了石块的密度：
①用天平测出石块的质量m1；
②在烧杯中装适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m2；
③将石块浸没在水中，在烧杯的水面处做一个标记；
④取出石块，_____，用天平测出此时烧杯和水的总质量m3。
则石块密度的表达式为ρ石＝_____（水的密度为ρ水），在上述第四步中会引起密度的测量值比真实值_____（偏大/偏小/不变）
【答案】右27.4102.74
103加水至标记处
偏小
【解析】
【分析】
（1）使用天平测量物体质量之前要进行调平，平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调，右偏左调”；
（2）确定天平标尺的分度值，物体的质量等于砝码质量加游码（以左侧）对应的刻度值；
（3）量筒的分度值为1cm3，石块的体积等于水和石块的总体积减去水的体积；
（4）根据ρ=mV求出石块的密度；
（5）在没有量筒的情况下，根据等效替代法，石块的体积等于添入水的体积，求出添入水的质量，根据V=mρ计算出加入水的体积，根据ρ=mV计算出小石块的密度；取出石块后，考虑带出的少量水，导致所测的体积偏大，根据密度公式可知，密度的测量值比真实值的变化。
【详解】
（1）[1]图甲中天平指针左偏，则应将平衡螺母向右调节，使天平横梁在水平位置平衡；
（2）[2]图乙中标尺的分度值为0.2g，则图乙中石块的质量
m=20g+5g+2.4g=27.4g
（3）[3]图丙中水的体积50ml，水和石块的总体积为60ml，则石块的体积
V=60mL-50mL=10mL=10cm3
（4）[4]石块的密度
ρ=mV=27.4g10cm3=2.74g/cm3=2.74×103kg/m3
（5）[5]原来烧杯和水的总质量为m2，如图1所示；取出石块后，此时烧杯和水的总质量仍然为m2，如图3所示；
取出小石块，向烧杯中加水到标记处，用天平测出此时烧杯和水的总质量为m3，如图4所示；比较图3和图4可知，后来加入水的质量为
m'水=m3−m2
后来加入水的体积即为小石块的体积
V石=V加水=m水ρ水=m3−m2ρ水
[6]因小石块的质量m1，则该小石块密度的表达式为
ρ石=m1V石=m1m3−m2ρ水=m1ρ水m3−m2
[7]由于取出石块后，石块上沾有水，导致所测的体积偏大，根据密度公式可知，密度的测量值比真实值偏小。
【点睛】
此题测量小石块密度，考查天平的调节和使用及用排水法测物体的体积，最后一问在没有量筒的情况下，通过转换法根据测量水的质量算出物体的体积是难点。
7．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。
8．学习密度知识后，刘明同学用实验测量某品牌酸奶的密度：
（1）移动天平横梁平衡时，指针偏向分度盘中央红线的右侧，此时应向_________（选填“左”或“右”）移动平衡螺母，才能使天平平衡；
（2）如图所示甲、乙、丙图是他按顺序进行实验的示意图，则液体的质量是________，液体的体积是________，酸奶的密度________kg/m3；
（3）在以上实验中，烧杯内壁会残留部分酸奶而导致实验结果________（选填“偏大”或“偏小”），应按怎样的顺序做实验才能减小由此产生的实验误差?
______________（只需填实验序号）。
【答案】左；48.6g；40cm3（ml）；1.215×103；偏大；乙、丙、甲。
【解析】
【分析】
本题考查天平的使用及测量液体密度的实验步骤和结果处理。
【详解】
（1）[1]天平调平时，指针的偏向与平衡螺母的移动方向相反，所以指针向右偏时，平衡螺母应向左移动；
（2）[2]图甲测量的是空烧杯的质量，读数为m空=33.4g，图乙测的是烧杯和酸奶的总质量m总=82g，那么酸奶的质量
m=m总−m空=82g−33.4g=48.6g；
[3][4]由图丙可知，酸奶的体积V=40cm3，那么其密度
；
（3）[5]由于烧杯内残留部分酸奶，会造成酸奶的体积变小，而质量是准确值，所以会造成结果偏大；
[6]为了避免酸奶残留而造成误差，应先测量酸奶和烧杯的总质量，再测酸奶的体积，最后测烧杯和小部分残留酸奶的质量，故操作顺序是乙、丙、甲。
9．从明年开始，九龙坡区将对我校学生进行实验操作的考察，下面是同学“测石块密度”的实验操作。
（1）首先将天平放在水平桌面上，然后将游码移到零刻度线，调平衡后，开始测量石块的质量，测量时应将____________放在天平的右盘内（选填“石块”或“砝码”）。
（2）若加减砝码天平仍不平衡，则应该调节____________使天平平衡。
（3）天平平衡后，盘内砝码情况及游码位置如图（甲）所示，然后用量筒和水测量石块的体积，石块放入量筒前后，量筒内水面高度变化情况如图（乙）所示，则该石块的密度为________g/cm3。
如果本实验中系着石块的线比较粗，会使测量的密度结果____________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（4）小亮在测液体密度的过程中不小心把量筒打碎了，老师给他提供了一个空瓶，并且告诉他，不用量筒也可以测量液体密度，紧张的小亮思考良久后开始操作。
首先测出空瓶的质量为m1，然后将空瓶装满水，测出总质量为m2，把水倒干净后，再装满待测液体，测出总质量为m3，则待测液体的密度为______（请用字母表示，已知水的密度为ρ水）；若在装待测液体时没有装满，会使测量的密度结果_____（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。
【答案】砝码游码2.6小于
偏小
【解析】
【详解】
（1）[1]根据天平的使用规则，待测物应放在天平的左盘上，砝码应放在天平的右盘上，所以测量时应将砝码放在天平的右盘内；
（2）[2]若加减砝码天平仍不平衡，则应该调节游码使天平平衡；
（3）[3]从图甲可以看到，石块的质量是
石块的体积是
那么该石块的密度是
[4]如果本实验中系着石块的线比较粗，那么所测得的石块体积会偏大，计算得出的石块密度会偏小，即测量的密度结果小于真实值；
（4）[5]这个空瓶装满水时，这些水的质量是
这个空瓶的容积是
可知待测液体的质量是
待测液体的密度是
[6]若在装待测液体时没有装满，所测量的质量是正常的，但是测量的体积会比实际体积偏大，那么根据
可知，测量的密度会偏小。
10．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，某同学设计了两个方案：
（1）方案一：
①将天平置于水平台上，用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；
②向烧杯中倒入一些盐水，测出它们的总质量m2，则这些盐水的质量为______；
③再将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V；
④计算出盐水的密度ρ=______________。
（2）方案二：
①将天平置于水平台后，调节平衡螺母，使横梁平衡；
②用天平测出装有适量盐水的烧杯的总质量m1´；
③将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V´；
④测出烧杯及剩下盐水的总质量m2´；
⑤计算出盐水的密度ρ´=______________。
（3）方案二中有一个步骤存在不足，请找出该步骤，并将其不足的原因填在横线处_______。
（4）用方案一测出的盐水的密度比实际值_____（填“偏大”或“偏小”）。
在方案二中，若将步骤③和④分别改为“将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V´”和“测出烧杯的质量m2´”。
修改后所测盐水密度的误差将______（选填“大一些”、“小一些”或“无明显变化”）。
【答案】
第①步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处偏大无明显变化
【解析】
【详解】
（1）[1]由题意可知，这些盐水的质量是
[2]由此可知盐水的密度是
（2）[3]由题意可知，这烧杯中的一部分盐水的质量是
而量筒中盐水的体积V´，可以计算出盐水的密度是
（3）[4]其不足的地方是第①步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处；
（4）[5]在方案一中，测量这些盐水的体积时，会有一些盐水留在烧杯上，那么测出盐水的体积V偏小，根据
可知，质量大小正确，测出的盐水的密度比实际值偏大；
[6]若将步骤③和④分别修改，那么得到的盐水质量和体积是相互对应的，不会偏大，也不会偏小，测出的密度大小误差将无明显变化。
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