初中物理2021考前突击练习12：特殊方法测量物质密度

初中物理2021考前突击练习12：特殊方法测量物质密度
教材版本：物理
试卷分类：物理中考
试卷大小：1.0 MB
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发布时间：2024-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 实验探究题

学校创新实验小组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，把游码拨至标尺的处，并调节平衡螺母，使天平平衡。
（2）将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用往天平的右盘（选填“从小到大”或“从大到小”）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甲所示，则烧杯和水的总质量为g。
（3）如图乙所示，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m³。（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（4）如图丙所示，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。

2. 实验探究题

某实验小组用天平和刻度尺分别测出了质地均匀的正方体蜡块和盐水的密度。

（1）用天平测蜡块的质量时，应将蜡块放在天平的盘.如图甲所示，蜡块的质量是 g；
（2）用细长针使蜡块浸没在装满水的溢水杯中，再用天平测得溢出水的质量为10g，则蜡块的体积是 cm³ ，蜡块的密度ρ_蜡=g/cm³；
（3）用刻度尺测出正方体蜡块的高度为h₁ ，如图乙所示，蜡块漂浮在盐水中，再用刻度尺测出蜡块露出液面的高度为h₂ ，则盐水的密度ρ_盐水=。（用h₁、h₂和ρ_蜡表示）

3. 实验探究题

小明设计了一个利用如图装置测不规则固体密度的实验。

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⑴将两个已调零的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水漫过溢水口流入空杯中，水的密度为ρ_水。

⑵当水不再流出时弹簧测力计的示数分别为G₁和G₂ ，如图甲所示。

⑶将一个小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，弹簧测力计的示数分别为G₃和G₄ ，如图乙所示。

⑷小石块的体积V=，小石块的密度ρ=。（用题中字母表示）

⑸若此小石块具有轻微吸水性，则他测得的小石块密度比真实值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

4. 实验探究题

小明和小华端午节假期游玩时捡到了一些鹅卵石，他们想知道这些鹅卵石的密度，便各自选取了一块鹅卵石，分别进行了如下实验：

（1）小明利用天平和量筒等实验器材进行了实验：
①他把天平放在水平桌面上，发现指针偏向分度盘中线的右侧，此时应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）旋动，使天平横梁平衡；

②小明将鹅卵石放在天平左盘中，横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为g；

③用细线拴好鹅卵石，把它放入盛有30mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，则鹅卵石的体积为cm³ ，鹅卵石的密度为kg/m³。
（2）小华利用形状规则且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为10cm不吸水的正方体物块和足量的水等器材同样测出了鹅卵石的密度，其测量方法如下：（ρ_水＝1.0×10³kg/m³ ， g＝10N/kg）
A．如图丙所示，小华将物块放入水平桌面上的水槽中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为6cm；

B．如图丁所示，将鹅卵石放在物块上，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为2.4cm；

C．如图戊所示，用细线将鹅卵石系在物块下方，然后放入水中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为3.6cm。

①丙图中物块下表面受到的水的压强p＝Pa；

②鹅卵石的质量m＝g；

③鹅卵石的体积V＝cm³；

④鹅卵石的密度ρ＝kg/m³。

5. 实验探究题

小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:

①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O；

②将一重物悬于结点O左侧的A点,小石块悬于结点O的右侧,调整小石块的位置,如图所示,当小石块悬于B点时,直杆在水平位置平衡;

③用刻度尺测量OA的长度为L₁,OB的长度为L₂;

④保持重物的悬点位置A不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触),调整小石块的悬点位置,当小石块悬于C点时,直杆在水平位置平衡;

⑤用刻度尺测量OC的长度为L₃。

请根据她的测量方案回答以下问题

（1）实验中三次调节了直杆在水平位置平衡。其中,第一次调节水平平衡是，第二次调节水平平衡是;(选填“a”或“b”)
a.消除直杆自重的影响 b.便于测量力臂
（2）实验中长度(选填“L₁”、“L₂”或“L₃”)的测量是多余的；
（3） C点应该在B点的(选填“左”或“右”)侧;
（4）小石块密度的表达式为ρ=(选用字母ρ_木、L₁、L₂、L₃表示)。

6. 实验探究题

小明早餐常吃一个煮鸡蛋。他想知道一个生鸡蛋的密度，但发现实验室的量筒口径太小，无法测量鸡蛋的体积，他进行了下面的实验。

（1）请你按照小明的实验思路，将实验步骤补充完整。
①把天平放在水平桌面上，分度盘如图甲所示，他应该将平衡螺母向调节，使天平平衡；

②用天平测出烧杯的质量为65.8g；

③在烧杯中装适量的水，把鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉至杯底，如图乙；

④如图丙所示，小明的操作是；

⑤取出鸡蛋，用调好的天平测烧杯和盐水的总质量，如图丁所示，天平的读数为g；

⑥将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图戊所示，量筒的读数为96mL；

⑦利用密度公式计算出盐水的密度为kg/m³ ，即为鸡蛋的密度。
（2）小明利用上述方法测出的盐水密度（选填“偏大”或“偏小”）；小明同学很快想到，不需要增加器材，也不需要增加额外的步骤，只要将实验步骤的顺序稍加调整，就会大大减小上述误差。小明同学调整后的实验步骤顺序是（填写实验步骤前的序号）。
（3）按照上面所述实验过程，请你帮助小明证明鸡蛋的密度等于盐水密度。（推导过程要有必要的文字说明）

7. 实验探究题

小鹏和小卫想知道某品牌酱油的密度，为此他们到学校实验室向老师借了相关器材，各自完成了实验。

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（1）小鹏的主要实验步骤如下，请将相关内容补全：
A．将天平放在水平台上，把放在标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向（选填“右”或“左”）调节，直到天平平衡。

B．正确调节天平平衡后，用天平测出烧杯的质量为17g。

C．向烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示，其总质量为g。

D．将烧杯中的酱油全部倒入放在水平台上的量筒中，酱油的体积如图乙所示。读数时视线应该与量筒内凹液面的底部（选填“相平”或“垂直”），其体积为m³。

E．所测酱油的密度为kg/m³。
（2）实验老师指出小鹏的方案所测出的酱油密度偏差较大，并提醒小鹏把步骤BCD的顺序调整下更合理，则BCD调整后的顺序应该是。
（3）小卫的主要实验步骤如下，请将相关内容补全：
①用弹簧测力计测量出一标准铜块的重力 G。

②用一瓶子装满酱油，随后用瓶盖盖上瓶口，用弹簧测力计测量出瓶子总重力 G₁。

③拧开瓶盖，小心将标准铜块浸没在瓶内的酱油中。酱油不再溢出后盖上瓶盖，用抹布擦干瓶外壁的酱油后，再次用弹簧测力计测量出瓶子总重力 G₂。

④已知标准铜块的密度为ρ₀ ，则所测酱油的密度表达式 ρ =（用步骤中已有物理量、相关常数的字母表示）。
（4）小卫实验完成后整理器材时发现她所用的弹簧测力计没有调零，指针正好在 0.2N 处（其它均正常）。这种情况对对酱油密度测量结果的影响是：。（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

8. 实验探究题

五一节期间，小华和小明同学去湄洲岛游玩，在沙滩上捡到一块漂亮的鹅卵石，回去后他们用各自的方案测量了这块鹅卵石的密度；

小华方案：

⑴如图甲，鹅卵石受到拉力为N；（g取10N/kg）

⑵按图乙中的方法测出鹅卵石的体积为cm³；

⑶算出鹅卵石的密度为kg/m³；

小明方案：

⑷天平放在水平的桌面上，游码移至标尺零刻度线处，图丙是指针静止时的位置，为使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向（左/右）调节；

⑸用调节好的天平测量鹅卵石的质量为m₁；

⑹如图丁所示向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m₂将鹅卵石轻轻放入烧杯中，使鹅卵石浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置；将鹅卵石从水中取出后，向烧杯中缓慢加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量m₃；

⑺鹅卵石的密度ρ=（用测量的物理量和水的密度ρ_水表示）；

⑻交流与评估：谁的方案测得的鹅卵石密度更精确？从测量鹅卵石体积方面考虑，更精确的是（小华/小明）的方案，理由是。

9. 实验探究题

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。

10. 实验探究题

小亮同学为了测量酱油的密度，进行以下实验。

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（1）如图甲所示，将待测酱油倒入烧杯中，用已调好的天平测量烧杯和酱油的总质量。由图可知天平标尺的分度值是g，烧杯和酱油的总质量是g；
（2）将烧杯中的酱油倒入一部分到量筒中（如图乙所示），量筒中酱油的体积是cm³；
（3）用已调好的天平测量剩余酱油的烧杯的总质量（如图丙所示），由此可知酱油的密度是kg/m³；
（4）如果小亮实验结束后发现天平左边托盘下一直沾着一点小污垢，这会使测得的酱油的密度（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（5）小华设计另一种测量酱油密度的实验方案：用天平测出空烧杯的质量m_l ，向烧杯内倒入适量酱油，再测出烧杯和酱油的总质量m₂；然后把烧杯内的待油全部倒入量筒内，测出量筒内酱油的体积为V；酱油密度的表达式 $\text{[math]}$ 。按该实验方案测出酱油的密度（选填“偏大”或“偏小”）；
（6）小明同学发现自己桌上没有量筒，思考了一会儿后，他想出利用实验桌上的弹簧测力计、空饮料瓶、水、细线等物品来测量。其操作步骤是：
①用弹簧测力计测出空饮料瓶的重力G₁；

②在空饮料瓶中装满水，用弹簧测力计测出瓶和水的总重力G₂ ，计算水的体积V=（用测出物理量的字母表示，水的密度ρ_水已知）；

③；（说出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）

④计算酱油密度ρ=。（用测出的物理量的字母表示）

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