上海同济大学实验学校物理质量与密度实验同步单元检测Word版 含答案.docx

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上海同济大学实验学校物理质量与密度实验同步单元检测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．在“测量液体的密度”实验中：

（1）把天平放在水平桌面上，游码归零后，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，直到横梁水平平衡．

（2）将装有适量某液体的小杯子放在天平的左盘上，天平平衡时，所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，若小杯子的质量为20g，则小杯子中液体的质量为_____g，然后将小杯子中的液体全部倒入量筒中，液面到达的位置如图丙所示，则量筒中液体的体积为_____cm3，由此可计算出液体的密度为_____kg/m3．

（3）此次实验操作测得的液体密度值偏_____（选填“大”或“小”），原因是_____．

【答案】右16.4200.82×103kg/m3；大杯子内壁上有少量的残留液体，测得的体积偏小

【解析】

【分析】

根据题中“应将平衡螺母向”“小杯子中液体的质量为”“量筒中液体的体积为”“计算出液体的密度为”可知，本题考查测量液体密度的实验，运用天平、量筒的使用规则，及密度公式分别进行判断和计算．

【详解】

（1）图甲中指针向左偏，应把平衡螺母向右调，直到横梁水平平衡．

（2）图乙中烧杯和液体的总质量：

m总＝20g+10g+5g+1.4g＝36.4g，

小杯子中液体的质量：

m＝m总﹣m杯＝36.4g﹣20g＝16.4g；

图丙量筒中液体的体积：

V＝20mL＝20cm3，

液体的密度：

；

（3）将小杯子中的液体全部倒入量筒时，杯子内壁上有少量的残留液体，测得的体积偏小，根据密度公式

可知，测得的液体密度值偏大．

3．

（1）

过程步骤

①A将m、V代入公式中，算出盐水的密度ρ；

B将玻璃杯里的一部分盐水倒入量筒中，测出其体积V=30cm3；

C在玻璃杯中盛适量的盐水，用天平称出它们的总质量m1（如下图）；

D用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m2=50.4g；

E根据m1、m2算出中盐水的质量m；

以上步骤，正确的操作顺序是：

______（填字母序号）

方法

②用天平和量筒进行测量，然后求密度，运用的科学方法是______法。

数据表格

m1/g

m2/g

m

V

ρ/（

）

（____）

（____）

（____）

（____）

（____）

（2）测量平均速度

器材

斜面、垫木、金属片、小车、刻度尺和______

过程数据

①保持斜面的坡度不变，分别测出小车通过全程AB段和上半程AC段的路程及所用的时间，然后计算出对应的平均速度，数据如下：

结论

②小车通过全程的平均速度是______m/s；小车沿斜面向下运动时，速度______

（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

问题讨论

在测平均速度的实验中，因不便于测量时间，因此斜面应保持较______的坡度。

【答案】CBDEA间接测量法74.4g50.4g24g30cm3

停表0.8变大小（或缓）

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]要测出量筒中盐水的质量和体积，需首先测出玻璃杯中盐水的质量，然后将部分倒入量筒中，测出量筒中盐水的体积和剩余盐水和玻璃杯的质量，求得量筒中盐水的质量，根据密度公式可求出盐水的密度，故顺序为CBDEA。

[2]用天平和量筒组合起来使用来测量物质的密度，运用了间接测量法。

[3]由图可知玻璃杯和盐水的总质量

m1=50g+20g+4.4g=74.4g

[4]用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量

m2=50.4g

[5]则量筒中盐水的质量

m=m1-m2=74.4g-50.4g=24g

[6]量筒中盐水的体积

V=30cm3

[7]则盐水的密度

（2）[8]在测量物体运动的平均速度时，需要测量物体运动的时间和距离，所以我们还需停表。

[9]由表格可知小车通过全程的路程和时间，则通过全程的平均速度

[10]小车通过AC段的平均速度

小车通过CB段的平均速度

根据小车通过AC、CB段的平均速度可知小车沿斜面向下运动时，速度变大。

[11]在测平均速度的实验中，为了时间的测量方便，斜面的坡度应该小（或缓）一些。

4．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。

5．小刚在测量食用油密度的实验中，先将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端“0”刻度线后指针位置如图甲所示，他随即在天平左盘中放入盛有食用油的烧杯，在右盘中加入砝码，并移动游码，使天平平衡，测得烧杯和食用油的总质量为87.8g：

（1）随后，他提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL的食用油，再将烧杯放回天平左盘中，当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平再次平衡，于是他计算得出食用油的密度为___________kg/m3；

（2）在开始测量质量前，小刚没有调节天平平衡，这使他第一次测得的烧杯和食用油的总质量_____（选填“偏大”“不变”或“偏小”），在

（1）中测得的食用油密度____（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。

【答案】

偏小不变

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL的食用油后，剩余的烧杯和食用油的质量如图乙所示为

量筒中食用油的质量为

食用油的密度为

（2）[2][3]由甲图可知，指针指向分度盘的右侧，说明右侧的质量大，没有调节天平平衡，使得称量的物体的质量会偏小，因为两次测得烧杯和食用油（烧杯和剩余食用油）的总质量都偏小，且偏小程度相同，导致量筒中食用油的质量测量准确，体积不变，故测出的密度不变。

6．周末，小明跟着父母去唐河里捡拾了一块唐河玉石。

他想知道这块玉石的密度，于是把玉石带到学校实验室。

他发现量筒太细放不进玉石，于是就用烧杯、天平和水来测量：

（1）在调节天平平衡时，首先把_______拨到零刻度线处，发现横梁左低右高，此时，他应该将右侧的平衡螺母向________调节（选填“左”或“右”）；

（2）调节天平平衡后，他将玉石放在天平的左盘，在右盘添加砝码并移动游码，当天平再次平衡时，天平右盘内所加的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则玉石的质量为________g；

（3）如图所示，往烧杯中加入适量的水，把玉石浸没，在水面到达的高度做上标记；取出玉石，让水尽量滴尽到烧杯，然后测出烧杯和水的总质量为127g；往烧杯中加水到标记，再测出此时烧杯和水的总质量为149g。

若水的密度按1.0g/cm3计算，则玉石的密度约为_______g/cm3（保留两位小数）；

（4）测量结束后，同学们一起讨论测量的过程和结果。

大家认为取出玉石时会带出部分水，就导致测量值比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。

【答案】游码右56.22.55偏小

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]使用天平时，将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺的零刻线处。

[2]横梁左低右高，说明指针偏左，所以平衡螺母向右调节，使横梁平衡。

（2）[3]玉石的质量

m＝50g＋5g＋1.2g＝56.2g

（3）[4]由

可知，玉石的体积

玉石的密度

（4）[5]把玉石从水中取出时，石块上沾有部分水，烧杯中剩余水的体积偏小，导致所测玉石的体积偏大，在质量准确的情况下，根据

可判断测得的玉石密度偏小。

7．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

8．小明为测量某种饮料的密度，取适量这种饮料进行如图所示的实验：

（1）将托盘天平放在水平台上，把游码移至标尺左端零刻线处，发现指针静止时指在分度盘中线的左侧（如图甲），则应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节使横梁平衡。

（2）把盛有适量饮料的烧杯放在天平左盘内，增减右盘的砝码，当放上最小砝码时，天平略微右偏，接下来正确的操作是_____；当天平再次平衡时，砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则烧杯和饮料的总质量为_____g。

（3）将烧杯中的一部分饮料倒入量筒中。

如图丙所示，在量筒读数时，视线要与凹液面底部_____，读出量筒中饮料的体积为_____cm3，再用天平测出烧杯和剩余饮料的总质量为30g。

（4）根据上述实验数据计算可得，这种饮料的密度为_____kg/m3。

（5）在测量第（3）步中的数据时，将饮料从烧杯倒入量筒的过程中，不小心将一部分饮料倒出了量筒，则饮料密度的测量结果将_____。

（选“偏大”、“偏小”或“不变”）

【答案】右移开最小砝码，调节游码，使天平指在分度盘中线61.8平行30

偏大

【解析】

【详解】

（1）[1]指针静止时指在分度盘中线的左侧，说明左盘较重，则应将平衡螺母向右调节使横梁平衡；

（2）[2]当放上最小砝码时，天平略微右偏，说明砝码太大了，这又是最小的，则应该移开最小砝码，调节游码，使天平指在分度盘中线；

[3]从图乙可以看到，烧杯和饮料的总质量为

（3）[4][5]在量筒读数时，视线要与凹液面底部平行；量筒中饮料的体积为30cm3；

（4）[6]由题意可知，这部分饮料的质量是

这种饮料的密度为

（5）[7]可知这部分饮料的质量是正确的，只是倒出了一部分饮料，那么用量筒测量的饮料体积大小会偏小，根据

可知，计算得出的密度值会偏大。

9．有一松木块可以漂浮在水中,小王用天平、量筒和水等器材测量这块松木块的密度,实验步骤如下：

①用天平测出松木块的质量m，天平的示数如图；

②向量筒中倒入V1=50mL的水；

③用细线系住松木块,放入量简，用铁丝将其压入水中足够长时间,水面到达V2=54mL处；

④取出松木块,水面降到了V3=48mL处；

⑤小王认为松木块体积测量不够准确,松木块的体积应该包含材质和其中空隙部分的体积，于是又向量筒中加水到50mL处，将刚才取出的松木块表而吸附的水清除后,再次没入量筒的水中，此时水到达V4=55mL处。

（1）请你分析在步骤④中，水面未回到50mL处的原因是____________。

（2）请你根据小王的实验思路，计算出松木快的密度为__________g/cm3。

【答案】松木块吸附了2ml的水0.84g/cm

【解析】

【分析】

松木块具有吸水性，测松木块体积时应该先让松木块吸收水一定时间后测量，利用密度公式

即可得到松木块的密度。

【详解】

（1）[1]水面未回到50mL处的原因是松木块吸附了2mL的水；

（2）[2]由实验步骤①可从天平上读出松木块的质量m=4.2g，由实验步骤②③④⑤可得松木块的体积为：

，

根据密度公式

可的松木块的密度为：

。

10．小明和小红用天平和量筒测某矿石的密度：

（1）把天平放在水平台上，游码移至零刻线处，指针位置如图甲所示，此时应向__________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母．

（2）天平平衡后，测物体质量时，发现指针又如图甲所示，这时应该__________；当天平重新平衡时，右盘所加砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则矿石质量是__________g．

（3）将矿石放入盛有60mL水的量筒中，静止时液面如图丙所示，则矿石的体积是__________cm3，密度是__________g/cm3．如果先测矿石的体积，后测质量，会导致密度的测量值__________．（选填“偏大”或“偏小”）

（4）图丁是小红用托盘天平测量物块的质量，指出她操作中的一个错误：

__________．

【答案】右向右盘加砝码或向右调游码71.4203.57偏大用手拿砝码/物体和砝码位置放反了等（合理即可）

【解析】

【分析】

【详解】

（1）把天平放在水平台上，游码移至零刻线处，图甲中所示指针位置偏左，即左边沉，此时应向右调节平衡螺母；

（2）当他用天平测物体质量时，发现指针偏向分度盘的左侧，说明左盘中物体较重，则应该在右盘中增加砝码或向右移动游码；矿石的质量：

；

（3）矿石标本的体积：

，

矿石的密度：

，先测矿石的体积，后测质量，矿石吸水，质量偏大，根据密度公式计算出的密度也偏大；

（4）图丁所示操作中的错误是用手直接拿砝码、把砝码放在左盘，物体放在右盘．