深圳麒麟实验学校物理质量与密度实验单元测试与练习word解析版.docx
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深圳麒麟实验学校物理质量与密度实验单元测试与练习word解析版
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）
1．小明和小华想探究一角硬币是由什么金属制成的，决定利用实验室器材测量一角硬币材料的密度。
（1）小明选取了5枚相同的硬币，采用如图所示的方法测得硬币的直径为__________
，再将5枚相同的一角硬币紧叠在一起用刻度尺测出总厚度，计算出硬币的总体积。
然后，用天平测出这5枚硬币的总质量m，最后根据密度公式
计算出硬币材料的密度，小明测得硬币的密度比真实值_______（选填“大”或“小”），简述理由_______________；
（2）小华的测量步骤是：
a．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，塑料碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度
；b．将5枚相同的硬币放入塑料碗中，碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度
；c．将5枚相同的硬币放入玻璃筒内的水中，碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度
；
①硬币密度的表达式为
________________（已知水的密度为
，用所测量的符号表示）；
②若将测量步骤b和c对调（即将沾有水的硬币放入塑料碗中），测得硬币的密度为
，则
__________
（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】1.95小所测体积偏大
等于
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]从图中可以看到，0到7.80cm这段距离有4个直径，所以硬币的直径是
[2][3]因为硬币的表面凹凸不平，它们重叠时有空隙，则所测的体积会偏大，根据密度公式
可知，密度将会偏小。
（2）[4]由题意可知，只把塑料碗放进去时，碗受到的重力和浮力平衡，即
当在塑料碗中加硬币后，可得到
两式相减可得
那么一个硬币的质量是
从题中条件还可以知道，1个硬币的体积是
硬币密度是
[5]先进行步骤c，这时水面是h3，硬币取出后，硬币上带有一部分水，玻璃筒内的水面会下降一点，小于h1，带有水的硬币放在碗中时，这部分水的重力会让玻璃筒内的水面重新恢复为h2，那么通过公式计算出的硬币质量是正确的；先进行步骤a，再进行步骤c，则通过公式计算出的硬币体积也是正确的；根据
可知，测得硬币的密度
。
2．某同学在做测定液体密度的实验时
（1）第一次实验的方法和步骤是：
①用天平测出空烧杯的质量m0；
②把该液体倒入量筒，测出它的体积V；
③把量筒中的液体倒入烧杯，测出烧杯和杯中液体的总质量m总。
请用上述测出的物理量写出该液体密度的表达式__，这样测出的密度值与真实值相比__（选填“偏大”“偏小”或“一致”）。
（2）第二次测量的方法和步骤完全正确，他称量烧杯和剩余液体的质量时，所用砝码和游码的位置如图甲所示，液体倒入量筒后的液面位置如图乙所示，请根据图中数据，帮助该同学把下列记录表格填写完整。
（3）若要想一次尽可能准确地测出100g这种液体的体积，对于器材的量程和分度值而言，下列所给量筒最适当的是__。
A．50mL5mLB．100mL2mLC．250mL5mLD．500mL10mL
烧杯和油的
总质量
m/g
烧杯和剩余油
的质量
ml/g
量筒中油的质量
m2/g
量筒中油的体积
V/m3
油的密度
ρ/g•cm﹣3
112.5
__
__
__
__
【答案】
偏小64.5486×10﹣50.8C
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]根据实验步骤可知，烧杯中液体的质量为
，其体积为V，该液体密度的表达式为
；把量筒中的液体倒入烧杯时，量筒壁有液体残留，测得液体的质量偏小，由
可知，这样测出液体的密度与真实值相比偏小。
。
（2）[3]第二次测量时，由图甲可知，烧杯和剩余液体的质量为
量筒中液体的质量为
由图乙可知，量筒中液体的体积为
所以，液体的密度
（3）[4][5][6]100g这种液体的体积
A和B中量筒的量程小于125ml，故A、B量筒不合适；C和D中量筒量程都大于125ml，但是C量筒的分度值小，准确度高，故应选C量筒。
故选C。
3．为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙、丙三种不同的金属做实验。
实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙或丙）金属在不同体积时的质量。
下表记录的是实验测得的数据。
表一（甲金属）
表二（乙金属）
表三（丙金属）
实验序号
体积
（厘米3）
质量
（克）
实验序号
体积
（厘米3）
质量
（克）
实验序号
体积
（厘米3）
质量
（克）
1
10
27
4
10
78
7
10
89
2
20
54
5
15
117
8
20
178
3
30
81
6
30
234
9
40
356
（1）分析上表中的实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的体积及质量变化的倍数关系，可归纳出的结论是__________；
（2）分析比较实验序号___________在体积相同时的质量关系，可得出的初步结论是：
相同体积的不同金属，它们的质量是不相同的；
（3）进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据，可得出的结论是：
（a）_____________；
（b）_____________。
【答案】同种物质，质量与体积成正比1、4、7或2、8或3、6分析表一或表二或表三，同种物质，质量与体积的比值相同分析表一和表二和表三，不同种物质，质量与体积的比值不同
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]分析表一、二、三可知，同种物质，质量与体积成正比。
（2）[2]比较实验序号1、4、7或2、8或3、6可得：
相同体积的不同金属，它们的质量不相同。
（3）[3][4]分析表一、二、三知，各表中的金属的质量与体积之比分别为27、78、89，所以可得出结论是：
同种物质，质量与体积的比值相同；不同种物质，质量与体积的比值不同。
4．小明学习了《物理》八年级下册内容后，想测量妈妈所戴手镯的密度。
（1）将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺______处，通过调节平衡螺母，使横梁平衡；
（2）用调好的天平测量该手镯的质量时，当在右盘放入最小的砝码后，指针偏在分度盘中线左侧一点，则应该______（选填“向右调平衡螺母”、“向右盘中加砝码”或“向右移动游码”）；
（3）当天平重新平衡时，右盘所加砝码和游码位置如图甲所示，则该手镯质量为______g；
（4）用50mL量筒测量手镯体积时，发现手镯无法放入量筒.于是他通过以下几个步骤测出了手镯的体积：
①在烧杯中倒入适量的水，将手镯放入其中并浸没，用记号笔记下此时液面的位置P；
②将手镯取出，用量筒里的水添加到烧杯中，使液面回到位置P；
③前后两次量筒中液面位置如图乙所示，则手镯的体积是______cm3；
（5）由此可以计算出该手镯的密度为______g/cm3；
（6）以上测出的密度值比真实值______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）；
（7）小明的爸爸首先肯定了小明的办法，然后用另外的方法也测得了手镯的密度。
方法一：
①用一丝线将手镯挂在弹簧测力计下，静止时读数为F1；
②将手镯浸没在水中（未触底），这时弹簧测力计的读数为F2；
③则手镯的密度为ρ=______（用所测物理量的字母表示，已知水的密度为ρ水）。
方法二：
①用一碗装适量的水，放在厨房里的家用电子秤上，这时的读数为m1；
②用一丝线将手镯浸没在水中（未触底），电子秤上的读数为m2；
③将手镯沉在碗底，电子秤上的读数为m3；
④则手镯的密度为ρ=______（用所测物理量的字母表示，已知水的密度为ρ水）。
【答案】零刻度向右移动游码6820
偏小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]在调节天平横梁平衡时，需将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺零刻度处，通过调节平衡螺母，使横梁平衡。
（2）[2]当在右盘放入最小的砝码后，指针偏在分度盘中线左侧一点，这说明左盘中物体质量略大于右盘中砝码质量，故此时可以向右移动游码直至天平平衡。
（3）[3]甲图中砝码质量为65g，游码示数为3g，所以手镯质量为68g。
（4）③[4]手镯的体积为量筒中倒入烧杯中水的体积，其数值为量筒中前后两次液面的示数差
（5）[5]手镯的密度
（6）[6]手镯从烧杯中取出时会带走少量的水，故加进去水的体积应略大于手镯的实际体积，由此测量出来的手镯体积偏大，故密度的测量值比真实值偏小。
（7）③[7]手镯的重力等于弹簧力计第一次的示数F1，所以手镯的质量
手镯浸没在水中受到的浮力
手镯的体积等于被它排开水的体积
手镯的密度
④[8]由丁图可知，手镯的重力
故手镯的质量
由丁图可知，细绳对手镯的拉力
丁图中间图形中，手镯受拉力、浮力、重力作用，处于静止状态，故手镯所受的浮力
手镯的体积等于被它排开水的体积
手镯的密度
5．小王同学在溪边捡到了一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。
（1）他设计了下列实验步骤：
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m；
②向量筒中倒进适量的水，读出水的体积V1＝15ml；
③根据密度的公式，算出鹅卵石的密度ρ；
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积V2。
他应采用正确的实验步骤顺序为_______（选填下列选项前的字母）；
A．①②④③B．①②③④C．②③④①D．②③①④
（2）如图甲所示，小王在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是_______；
（3）小王纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示，鹅卵石的质量为___g，由图丙和丁可知鹅卵石的体积是____cm3，计算鹅卵石的密度为_______g/cm3；
（4）若鹅卵石磨损后，它的密度将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部_______，若小王在图丙中读数正确，图丁读数时视线俯视，所测得鹅卵石的密度将_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】A调平时游码没有归零27102.7不变相平偏小
【解析】
【分析】
（1）用天平测量固体密度（大于水的密度）的步骤：
天平放在水平面上，游码归零，调节天平的横梁平衡；用天平测量固体的质量；量筒中倒入适量的水，测量水的体积；把固体浸没在水中，测量水和固体的总体积；根据密度公式，计算固体的密度；
（2）在称量物体的质量之前，要调节天平的平衡螺母使横梁平衡，平衡螺母向上翘的一端移动；在称量物体的过程中，要增减砝码或移动游码来使天平的横梁平衡；
（3）鹅卵石的质量由砝码的质量和游码所对的刻度值之各读出；鹅卵石的体积由量筒中水的体积和放入鹅卵石后的总体积算出，最后算鹅卵石的密度；
（4）密度是物质本身的一种特性，与质量和体积无关；
（5）用量筒量取液体时，量筒要放平，读数时视线应与凹液面的最低处相平；如果仰视液面，读数比实际偏小，若俯视液面，读数比实际偏小；据此结合密度公式进行分析解答。
【详解】
（1）[1]测固体的密度时，应先测固体的质量、再测固体的体积，正确的实验步骤顺序为：
①用调节好的天平测出矿石的质量m；
②向量筒中倒进适量的水，测出这些水的体积V1；
④将鹅卵石浸没在置筒内的水中，测出鹅卵石和水的总体积V2；
③根据密度的公式，求出鹅卵石的密度ρ；
故选A；
（2）[2]托盘天平使用时，首先要调节横梁平衡，在调节横梁平衡前，要用镊子将游码移到标尺左端的零刻度线处，而在图示调节横梁平衡的过程中，游码仍在标尺的中间，没有移到标尺左端的零刻线处；
（3）[3]由图知，标尺的分度值为0.2g，砝码的质量为20g、5g，游砝所对的刻度值为2g，则鹅卵石的质量：
；
[4]量筒中水的体积为15cm3，放入鹅卵石后的总体积为25cm3，则鹅卵石的体积：
；
[5]则鹅卵石的密度：
；
（4）[6]密度是物质本身的一种特性，与质量和体积无关；该鹅卵石磨损后，它的密度不变；
（5）[7]量筒读数，视线应与液体凹面的底部相平；
[8]若图丁读数时视线俯视，读数比实际偏大，则测得鹅卵石的体积偏大；根据
可知，m不变，V偏大，则所测得鹅卵石的密度将偏小。
6．如图所示，这是小强同学设计的测牛奶密度的操作示意图：
（1）把天平放在水平桌面上，将___________移至标尺左端零刻度线处，指针位置如图甲所示。
要使横梁平衡，应向______调节平衡螺母；
（2）由图A、B，小强测得牛奶的质量m＝________g，牛奶的体积V＝______cm3；
（3）根据图乙中步骤，小强计算出牛奶的密度ρ＝_______kg/m3；
（4）其实小强设计的实验步骤有明显的瑕疵，由于往量筒中倒牛奶时不可能倒尽，因此按他设计的步骤测出的牛奶密度值将______（选填“偏大”或“偏小”）；
（5）小强同学在实验中先测出空烧杯的质量m1，倒入牛奶后测出其总质量m2。
在将牛奶倒入量筒的过程中，发现由于牛奶较多，无法全部倒完，他及时停止了操作。
同组同学讨论后认为仍可继续完成实验，于是小强读出此时量筒中牛奶的体积V，又加了一个步骤，顺利得出了牛奶的密度。
你认为增加的步骤是：
______，请帮小强写出计算牛奶密度的表达式______。
【答案】游码左7560
偏大再测出烧杯和剩余牛奶的质量m1
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处；由图知，调节天平平衡时指针偏右，说明右侧质量较大，应向左调节平衡螺母；
（2）[3]根据天平的读数方法可知，烧杯的质量为
，
烧杯和牛奶的总质量
，
所以牛奶的质量为
；
[4]由量筒中液面所在的位置知，牛奶的体积
V＝60mL=60cm3；
（3）[5]牛奶的密度
；
（4）[6]由于往量筒中倒牛奶时，烧杯壁会粘有少量牛奶，不能全部倒尽，致使测得牛奶的体积偏小，根据密度公式
可知，质量不变，体积偏小，所以测出牛奶的密度偏大；
（5）[7][8]在烧杯中倒入牛奶后，测出烧杯和牛奶的总质量m2，在将牛奶倒入量筒的过程中，发现由于牛奶较多，无法全部倒完，可以将杯中的牛奶倒入量筒中一部分，测得其体积V；再测出烧杯和剩余牛奶的质量m1，最后根据密度公式计算量筒中牛奶的密度，这样就减小了实验误差；牛奶密度的表达式为：
。
7．小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
（1）取出天平，观察称量和感量；
（2）将天平（砝码）放在水平桌面上，如图所示，接下来的操作是___________；
（3）游码归零后，发现指针指示的位置如图甲所示，他应将平衡螺母向________调节（选填“左”或“右”），才能使天平水平平衡。
（4）用调节好的天平测矿石质量时，天平平衡后，砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示，则矿石质量m=________g。
（5）因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按如图丙所示方法进行测量，矿石的体积是________cm3；
（6）矿石的密度是________kg/m3（结果保留一位小数），该实验中测得矿石的密度比真实值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（7）整理实验器材时发现，天平的左盘有一个缺角，则测量结果________（选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”）。
【答案】调节横梁标尺上的游码至左端的零刻度线处右85.470
偏小仍然准确
【解析】
【分析】
【详解】
（2）[1]在用托盘天平测量物体的质量时，将天平放在水平桌面上后，需要将横梁标尺上的游码调至左端零刻度线处；
（3）[2]将游码归零后，发现指针指示的位置如图甲所示，说明天平向左边倾斜，应该向右调节平衡螺母使天平平衡；
（4）[3]如图乙所示，矿石的质量为
50g+20g+10g+5g+0.4g=85.4g；
（5）[4]将矿石从烧杯中取出后，需要再往烧杯中加与矿石等体积的水补至刻度处，所以矿石的体积为
200ml-130ml=70ml=70cm3；
（6）[5]矿石的密度为
；
[6]由于矿石从水中取出带走一部分水，使倒入烧杯中的水的体积大于矿石的体积，矿石的质量不变，体积增大，所以密度会偏小；
（7）[7]天平的左盘有一个缺角，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，即小明测量的密度仍然准确。
8．小闻和小宁想测石块的密度，器材有：
天平、砝码、烧杯、足量的水、胶头滴管．他们经过思考，进行下面的操作：
（1）小闻把天平放在水平桌面上，将_____调到标尺左端的零刻线处，如果此时指针偏向分度盘中线的左侧，应向_____调节平衡螺母，使天平平衡．
（2）用调节好的天平称石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示，则石块的质量为_____g．
（3）为了测石块体积，他们进行了如图乙所示的实验操作：
a．烧杯中装有适量的水，标记好水面的位置，测得烧杯和水的总质量为103g．
b．将石块放入装水的烧杯中，倒出超过标记处的水，并用胶头滴管调节使水面恰好在标记处，测出此时烧杯、水、石块全部的质量为145g．
c．通过计算，石块的密度为_____kg/m3．
（4）实验结束后，他们进行讨论：
若b操作中倒出水后，水面还高于标记处，这样的情况下测出的密度值将_____（选填“偏大”或“偏小”）．
【答案】游码右722.4×103偏大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）小闻把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端的零刻线处，如果此时指针偏向分度盘中线的左侧，应向右调节平衡螺母，使天平平衡．
（2）由图甲知,物体的质量为
；
（3）
；
倒入烧杯中水的质量为
；
根据题意知，石块的体积等于倒出烧杯中水的体积，由
得：
;
物体的密度
；;
（4）若b操作中倒出水后,水面高于标记处,造成石块的体积测量偏小，由
得,密度偏大；
9．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。
10．小明准备测量一一只金属螺母的密度.
（1）把天平放在________桌面上，并将游码移至标尺左端零刻线处，调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节．
（2）测量中，天平平衡时所加砝码及游码位置如图乙，他继续测出金属螺母的体积为6cm3.螺母密度为________g/cm3.
（3）若没有天平，想用丙图所示弹簧测力计测量该螺母的质量，他________（选填“能”或“不能”）测出该螺母的重力，理由是_____．
（4）小明又利用圆柱形玻璃杯、适量的水、细针和刻度尺，不用天平测量一木块的密度，请你将测量步骤补充完整：
①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为h0；
②___________________；
③用细针缓慢地把木块压入水中，使之完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为h2；
④小木块密度的表达式：
ρ木=__________（用测量的物理量和已知量的符号表示，水是密度用ρ水表示）
【答案】水平右2.6能见解析将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h；
ρ水
【解析】
【分析】
【详解】
第一空．为避免误差，使用前应把天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺左端零刻线处，调节天平横梁平衡；
第二空．读图甲可知，指针偏左，说明左侧质量稍大，因此，应将平衡螺母向右侧移动；
第三空．读图乙可知，零件的质量为：
10g+5g
0.6g=15.6g，
零件的体积为：
V=6cm3，
零件的密度：
ρ=
=
=2.6g/cm3
第四空．用丙图所示弹簧测力计测量该螺母的质量能测出该螺母的重力，理由如下；
第五空．零件的质量m=15.6g=0.156kg,由G=mg得螺母的重力为G=0.156kg
10N/kg=1.56N,
弹簧测力计的量程为0
5N，因此可以测量该螺母的质量能测出该螺母的重力，再由G=mg求出螺母的质量；
实验步骤：
适量的水倒入烧杯中,测出烧杯中水的深度h0.
第六空．将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h；
细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为h2；
第七空．因为木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以G=F浮=ρ水gV排，
设烧杯的底面积为S,木块排开水的体积为：
V排=S（h−h0），
所以G=F浮=ρ水gS（h−h0），
木块的质量：
m=
=ρ水S（h−h0），
当木块压入烧杯中,用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h2.
小木块的体积为：
V=S（h2−h0）
小木块的密度：
ρ=
=
=
ρ水.
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