江苏省南京市2020-2022三年中考物理模拟题分类汇编-07浮力（实验题）

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江苏省南京市2020-2022三年中考物理模拟题分类汇编-07浮力（实验题）

一、实验题
1．（2022·江苏南京·统考二模）小明和小红测量食用醋的密度：
（1）小明调节好天平平衡后，接下来进行以下3项操作：
①图甲，用天平测量烧杯和剩余醋的总质量m1；
②图乙，将待测醋倒入烧杯中，用天平测出烧杯和醋的总质量m2；
③图丙，将烧杯中醋的一部分倒入量筒，测出这部分醋的体积V。
以上3项操作的正确顺序是：_______（填数字序号）；测得图甲中m1=_______g，食用醋的密度是_______kg/m3。

（2）如图丁，小红用刻度尺、水（已知密度为水）、两个相同玻璃容器和两个完全相同不吸水的正方体木块，也测出食用醋的密度测量步骤如下：

①用刻度尺测出正方体木块的边长为L；
②将木块分别放入盛有适量食用醋和水的容器a、b中，待木块静止时，分别测出木块在两个容器中露出液面的高度为La、Lb；
③计算出食用醋的密度＝_______（用已知量或测量量的符号表示）。
2．（2022·江苏南京·统考二模）（1）小华利用如图甲所示的装置测量大气压的大小，弹簧测力计和注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，有摩擦。他先拔去橡皮帽，将活塞推至底端，在右端挂上一定数量的钩码，活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1N，则活塞与针筒间的摩擦力为___________N，若继续增加钩码数量，弹簧测力计的示数将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。他重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔，增加钩码数量，活塞开始滑动时弹簧测力计示数为4.6 N，小华又找来刻度尺测量针筒全部刻度的长度，如图乙所示，由以上数据测出本地大气压强的值为________Pa。
（2）小华又用如图丙所示器材，自制潜水艇模型，要让原本悬浮在b位置的潜水艇上浮至a位置悬浮，采取的措施是_______（选填“向外拉”、 “向内推”、 “先向外拉再内推”和“先向内推再外拉”）注射器活塞。

3．（2022·江苏南京·统考二模）如图是小李同学在做探究“影响浮力大小的因素”实验。

（1）分析图___________（填字母）可得结论：排开液体体积一定时，液体密度越大，物体所受浮力越大；
（2）该物体的密度为___________kg/m3，该实验中酒精的密度为___________kg/m3；
（3）小李想将该装置改成一个沉浸式液体密度计（浸没），该密度计能测的液体最大密度值为___________kg/m3。
4．（2022·江苏南京·校联考模拟预测）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。（g取10N/kg）

(1)通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N；
(2)通过______两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系；
(3)通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与______的关系；
(4)在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为______kg/m3。
5．（2022·江苏南京·校联考模拟预测）如图所示，为测量某种液体的密度，小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作：

a、将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1；
b、读出量筒中待测液体的体积V2；
c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计示数F2。
（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在_______；
（2）为了较准确地测量液体的密度，图中合理的操作顺序应为_______（填对应字母代号）；
（3）小石块浸没在待测液体中时，排开液体的重为G=_______；
（4）待测液体的密度可表示为ρ液=________；
（5）小华还算出了小石块的密度，其表达式为ρ石=________。
6．（2021·江苏南京·统考二模）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
（1）小明依次做了如下实验：

①根据A、C的结果，可得该塑料瓶浸没在水中受到的浮力是______N；
②根据A、C、D的结果，可得浮力和物体浸入液体深度______（选填“有关”或“无关”），根据A、B、C的结果，可得：浮力大小与______有关；
③为了研究浮力大小与液体密度的关系，分别将塑料瓶浸没在水和盐水中称，比较测力计的示数，如图D、E，将同一塑料瓶浸没在不同液体中，是为了控制______不变，盐水的密度______kg/m3；
④为验证浮力和物体的密度是否有关，小明在老师的启发下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体平均密度，接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为浮力和物体的平均密度有关，小明在该实验环节中存在的问题是______；
（2）如图F所示是小明利用不同的粗细均匀吸管制成的密度计竖直漂浮在水中时的情形，其中密度计______（选填“①”、“②”或“③”）在测量其他液体密度时结果更精确。
7．（2021·江苏南京·统考三模）小薇同学制作了如图1所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。

（1）实验时的情形如图2所示，比较甲图和______ 图，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大；
（2）小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究：
①向溢水杯中注水，直到溢水口水流出时停止加水，最后溢水杯中的水面恰好与溢水口相平；
②用细线悬挂在弹簧测力计下的探头刚好浸没，如图2丁所示，此时弹簧测力计的示数如图所示，溢出的水全部流入小量筒中，排开水的体积为______mL，此时探头所受的浮力为______N；
③探头从丁图位置不断缓慢往下放（细线足够长，探头不碰烧杯底），弹簧测力计的示数会______（选填字母）。
A．一直变大   B．一直不变   C．先变大后变小   D．先变小后变大
8．（2021·江苏南京·统考二模）小明将苹果和梨子放入水中，苹果漂浮，梨子沉底，如图甲所示：

（1）苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1，梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2，若F1＝F2，则m1______m2、V1______V2（以上二空格选填：“＞”、“＜”或“＝”）；
（2）小明想测量梨子的密度，他的方案是：先调配合适的盐水，使梨子在盐水中悬浮，然后测出盐水的密度ρ盐水，则ρ梨子______ρ盐水．天平调节好后，测量步骤如下：
步骤一：如图乙，在小烧杯中倒入适量盐水，用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1；
步骤二：如图丙，把小烧杯中一部分盐水倒入量筒，测出量筒中盐水的体积为V；
步骤三：测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m2＝36.4g。
①则m1＝______g，小明所测盐水的密度ρ盐水＝______kg/m3；
②小明如果没有把游码放在标尺左端的“0”刻度线处，就调节平衡螺母，使天平平衡，然后按照上述步骤进行测量，测得的盐水密度______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
9．（2021·江苏南京·统考一模）用注射器做以下物理小实验：
（1）图甲中，注射器内吸入少量乙醚，堵住管口，继续向后抽动活塞，液态的乙醚消失不见；反方向推动活塞，观察到管内再次出现液态的乙醚，这是用______的方式使气体液化；
（2）图乙中，烧瓶中的水停止沸腾后，若用注射器从烧瓶中往外抽气，会看到水又沸腾起来，这是因为______；
（3）图丙中，两只纸船附在水面上静止不动，用注射器向两船之间的水面快速注水，两船将______（选填“静止不动”“相互分开”或“相互靠近”）；
（4）图丁是自制潜水艇模型，向外拉注射器活塞，模型将______（选填“上浮”或“下沉”）。

10．（2021·江苏南京·统考一模）小明利用天平测量石块的密度，设计了两种方案：
方案一：

方案二：

（1）实验前小明将天平放在水平台上，把游码放在零刻度线处，发现指针偏左，应将平衡螺母向___________调节；
（2）方案一中的数据如下：m1=___________g（如图甲），m2=153g，m3=183g，则可算出石块密度大小为___________kg/m3；
（3）上述两种实验方案，测量结果更准确的是___________（选填“方案一”或“方案二”），因为另一种方案测得的石块密度偏___________（选填“大”或“小”）；
（4）小华用弹簧测力计也测出了该石块密度，如图乙所示，则ρ石=___________（水的密度为ρ水）。

11．（2021·江苏南京·统考二模）a、b两组同学用如图甲所示的装置做“观察水的沸腾”的实验。

（1）在图甲装置中，存在的错误是_____；
（2）实验中，两组同学用相同的酒精灯加热，水从开始加热到沸腾所用的时间相同，如图乙所示：则水的沸点是____，他们所用水的质量的大小关系为 ma____mb；
（3）当水沸腾时，水中有一个气泡从A位置上升到B位置，受到水的浮力分别为FA和FB，则 FA ____FB。

12．（2020·江苏南京·统考三模）在“测量物质的密度”实验中：

(1)用调好的天平测金属块质量，天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块质量 m为______g；
(2)用细线系住金属块，放入装有 V1=20mL 水的量筒内，水面如图乙所示，记为 V2，计算出金属块密度 ρ=______g/cm3；
(3)实验中所用细线会对测量结果造成一定误差，导致所测密度值______（偏大/偏小）；
(4)在上面实验基础上，利用弹簧测力计和该金属块，只需增加一个操作步骤就能测出图丙内烧杯中盐水的密度，增加的步骤是：______，盐水密度表达式 ρ盐水=______。（选用所测物理量符号表示）
13．（2020·江苏南京·校联考模拟预测）小红同学制作了一个如图1所示的探头，进行液体压强和浮力的综合探究。探头下端的橡皮膜受到压强会向内发生凹陷：

(1)比较图2甲图和_____图，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大；
(2)比较图2甲图和丙图，可以初步得出结论：液体内部压强与液体_____有关；
(3)小红同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究：
①向溢水杯中注满水，将悬挂在弹簧测力计下的探头缓慢浸入水中直至刚好浸没，溢出的水全部流入量筒中，如图可知，排开水的体积为_____mL，此时探头所受的浮力为_____N；
②探头从丁图位置不断缓慢往下移（细线足够长：直至线成松弛状态，弹簧测力计的示数会_____（选填字母）。
A．一直变大    B．先不变后变小
C．先变大后变小    D．先变小后变大

参考答案：
1．     ②③①     37.4     1.125×103    
【详解】（1）[1]测量的方法是测出倒出醋的质量和倒出的体积，再根据来求醋的密度，故在测量时，需先测出烧杯和醋的总质量，再将烧杯中的一部分醋倒入量筒，测出这部分醋的体积，并测出烧杯和剩余醋的总质量，所以测量的顺序为②③①。
[2]由图可知，有砝码分别为20g，10g，5g，游码读数为2.4g，故甲中质量为
m1=20g+10g+5g+2.4g=37.4g
[3]由图乙可知，原烧杯和醋的总质量为82.4g，故倒出醋的质量为

由图丙可知，倒出醋的体积为40mL，则醋的密度为

（2）[4]设容器底面积为S，由图可知，在a中，木块处于漂浮状态，则此时的浮力与木块的重力为一对平衡力，即
①
同理，在b中，木块同样处于漂浮状态，此时的浮力与木块的重力也为一对平衡力，即
②
联立①②式，可得

故醋的密度。
2．     1     不变          先向内推再外拉
【详解】（1）[1]先拔去橡皮帽，将活塞推至底端，在右端挂上一定数量的钩码，活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1N，由二力平衡知识，此时弹簧测力计对活塞的拉力大小等于活塞受到的滑动摩擦力的大小，可知活塞与针筒间的摩擦力为1N。
[2]由于摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，当继续增加钩码数量，活塞受到的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，活塞与针筒之间的摩擦力大小不变，弹簧测力计的示数将不变。
[3]重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔，增加钩码数量活塞恰好始滑动时，弹簧测力计示数为4.6N，此时活塞受到弹簧测力计向右的拉力和大气压向左的压力与针筒对它向左的摩擦力作用，在这三个力的作用下，处于平衡状态，可知此时活塞受到的大气压力为
F=F拉-f=4.6N-1N=3.6N
由图乙可知，刻度尺的分度值为0.1cm，针筒的左端和刻度尺的零刻度线对齐，右端针筒的2.0mL刻度线与刻度尺的5.00cm刻度线对齐，则针筒的刻度部分的总长度为5.00cm；则活塞的横截面积为

则大气压强为

（2）[4]悬浮在b位置的潜水艇受到的浮力等于重力，当浮力大于重力时，物体上浮。小华又用如图丙所示器材，自制潜水艇模型，要让原本悬浮在b位置的潜水艇上浮至a位置悬浮，采取的措施是向内推注射器活塞，水会被压出试管，此时模型的自重减小，模型上浮。将要到达a位置时，要向外拉活塞，使水进入模型，增大了模型的重力，在a位置模型所受的浮力与重力大小相等，二力平衡，模型悬浮在a点。故要先向内推再外拉注射器活塞。
3．     A、C、D     5×103     0.75×103     5×103
【详解】（1）[1]要探究物体所受浮力与液体密度的关系时，应控制物体排开液体的体积相同，由图A可知，物体的重力为4N，由图C、D中可知，物体排开水和酒精的体积相同，而物体浸没在水中时弹簧测力计的示数小于物体浸没在酒精中时弹簧测力计的示数，故由称重法可知，物体浸没在水中所受浮力大于物体浸没在酒精中所受浮力，因水的密度大于酒精的密度，故可得结论：排开液体体积一定时，液体密度越大，物体所受浮力越大。
（2）[2]由图A可知，物体的重力为G=4N，由图C可知，物体浸没在水中时，弹簧测力计的拉力为F拉=3.2N，故由称重法可得，物体浸没在水中时，所受浮力为
F浮=G-F拉=4N-3.2N=0.8N
由F浮=ρ液gV排可得，物体的体积为

故物体的密度为

[3]由图D中可知，物体浸没在酒精中时弹簧测力计的拉力为F弹=3.4N，故由称重法可得，物体浸没在酒精中所受浮力为
F′浮=G-F弹=4N-3.4N=0.6N
由F浮=ρ液gV排可得，酒精的密度为

（3）[4]当物体浸没在液体中时，液体密度越大，物体所受浮力越大，则弹簧测力计的示数越小，当弹簧测力计的示数为0时，此时物体所受液体的浮力F浮大等于物体的重力G，即
G=F浮大=ρ液大gV
解得该密度计能测的液体最大密度值为

4．     0.5     c、d     液体密度     0.8×103
【详解】(1)[1]由a、c两次实验中测力计示数可知，物体浸没在水中所受的浮力为
F浮水=G-Fc=2N-1.5N=0.5N
(2)[2]由图c、d所示实验可知，物体排开液体的种类与物体排开液体的体积都相同而物体浸入液体的深度不同，这两次实验可以探究物体浸没在水中时受到的浮力大小与浸没深度是否有关。
(3)[3]由图c、e所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系。
(4)[4]实验步骤c中，物体受到的浮力为
F浮c=G-Fc=2N-1.5N=0.5N
实验步骤e中，物体受到的浮力为
F浮e=G-Fe=2N-1.6N=0.4N
因物体均浸没，所以
V排水=V排液
根据阿基米德原理

所以该液体的密度为

5．     0刻度线     c、a、b              
【详解】（1）[1]使用弹簧测力计前，应检查指针是否对准0刻度线，如有偏差，需要调零。
（2）[2]若先测量体积，石头带有水，误差比较大，故先测量石头的重力，再测量石头的体积，为了较准确地测量液体的密度，图中合理的操作顺序应为：
c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计示数F2；
a、将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1；
b、读出量筒中待测液体的体积V2。
（3）[3]小石块浸没在待测液体中时，阿基米德原理可知，排开液体的重为

（4）[4]根据，待测液体的密度

（5）[5]石头的质量为

小石块浸没在待测液体中时，石头的体积为

小石块的密度


6．     1.0     无关     排开液体体积     排开液体体积     1.1×103     没有控制物体的重力相同     ②
【详解】（1）①[1]根据A、C两图所测的实验数据，可知物体此时所受的浮力
F浮水=G-F拉=2.8N-1.8N=1N
②[2]根据C、D的两图，物体浸入液体深度相同，弹簧测力计示数相同，根据A、C、D的结果可知，浮力相同，由此可得浮力和物体浸入液体深度无关。
[3]B与C两图，液体的密度不变，排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，据A、B、C的结果，可得：浮力大小与排开液体体积有关。
③[4]为了研究浮力大小与液体密度的关系，控制排开液体的体积相同；因此分别将塑料瓶浸没在水和盐水中称，比较测力计的示数。
[5]根据A与E两图所示的实验数据可知，物体浸没在盐水中所受的浮力
F浮盐水=G-F′=2.8N-1.7N=1.1N
根据阿基米德原理可得
F浮=ρ液gV排=ρ液gV物
因实验中，排开液体的体积都等于物体的体积，故有

盐水的密度

④[6]倒掉些沙子后，瓶子和沙子的重小于2.8N，没有控制物体的重力相同。
（2）[7]密度计的特点是刻度不均匀，上疏下密，上小下大，而且分度值越小越准确；深度深，相邻两密度值的间距越大；由题图可知密度计②所处的深度最深，相邻两密度值的间距最大，测量值最准确。
7．     乙     20     0.2     A
【详解】（1）[1]得出的结论是液体内部压强与深度的关系，所以应找出和甲图中除浸入深度不同外其他因素都相同的实验进行比较，所以应比较甲图和乙图，观察橡皮膜的凹陷程度，会发现乙图中橡皮膜受到的液体压强更大，可以得出结论在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大。
（2）②[2]通过图丁可知，排开的水面位于小量筒中的“20”刻度线处，所以排开水的体积为20mL。
[3]探头刚好浸没时，排开水的体积为

探头所受的浮力

③[4]探头完全浸没在液体中时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力及拉力，不断往下放的过程中，重力不变，探头距离水面的深度一直变大，所以探头上下表面受到的液体压强也一直变大，那么上下表面受到的压力也变大。但是在往下放的过程中，探头的下表面的深度变化量比上表面的小，所以上下表面的压力差也一直变小，探头受到的浮力是由物体上下表面的压力差产生的，所以浮力一直变小，弹簧测力计的拉力一直变大，故A符合题意，故选A。
8．     ＜     ＞     ＝     80.4     1.1×103     不变
【详解】（1）[1]苹果漂浮，所以；梨沉底，所以。因为，所以，故。
[2]由阿基米德原理可知
，
因为，所以。苹果部分浸入水中，所以，梨全部浸入水中，所以，故。
（2）[3]梨子在盐水中悬浮，所受浮力等于自身重力，即，即

梨完全浸没在盐水中，排开的盐水的体积等于梨的体积，所以当梨子在盐水中悬浮时，。
[4]由图乙可知，小烧杯和盐水的总质量等于天平右盘中砝码的质量加游码的质量，读出其质量为80.4g。
[5]倒入烧杯中的盐水的质量

由图丙读出量筒中盐水的体积为40cm3，盐水的密度

[6]倒入烧杯中的盐水的质量等于总质量与剩余盐水和烧杯质量之差，没有把游码放在标尺左端的“0”刻度线处，只会导致每次测得的质量偏大，但对这两次测量值之差没有影响，所以测得的盐水密度不变。
9．     压缩体积     气压降低水的沸点也降低     相互靠近     下沉
【详解】（1）[1]反向推动活塞即是向内压缩气体的体积，从而让气体液化。
（2）[2]烧开的水停止沸腾后，用注射器往外抽气，烧瓶内的空气减少，压强降低，水的沸点随着气压的降低面降低于是重新沸腾。
（3）[3]用注射器向两船之间的快速注水，则两船间水的流速增大，压强变小，而两船外侧水的流速不变，压强不变，于是外侧的压强将小船往中间压，那么两船会靠近。
（4）[4]由丁中，开始时试管悬浮在水中，此时试管的重力等于试管受到的浮力，向外拉注射器时，试管内的空气减小，气压降低，外面的水会被压进试管，而试管的体积不变，排开消失体积不变，那么，受到的浮力不变，但随着水进入试管，试管所受的重力增大，大于所受的浮力，所以会下沉。
10．     右     75.6     2.52×103     方案二     小     4ρ水
【详解】（1）[1]调平时天分度盘的指针向左偏，应向右调节平衡螺母，才能让天平平衡。
（2）[2]由图甲知，石块的质量
m1=50g+20g+5g+0.6g=75.6g
[3]方案一中，加入烧杯的水的质量
m=m3-m2=183g-153g=30g
加入烧杯的水的体积即石块的体积

那么石块的密度

（3）[4][5]方案一中，取出石块时，带走一小部分水，那么加入烧杯中的水的质量偏大，求得的石块的体积偏大，密度偏小。方案二中，取出石块也带走一小部分水，但求倒入烧杯中的水的质量时，是用烧杯和水的总质量减去未放入石块前的烧杯和水的总质量，则求得的加入烧杯的水的质量是准确值，那么求得的石块的体积无偏差，所以测量结果更准确的是方案二。
（4）[6]由图乙知，石块的重力
G=F1=4N
那么石块的质量

石块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3N，则石块受到的浮力
F浮=G-F2=4N-3N=1N
据阿基米德原理得，石块排开水的体积即石块的体积

那么石块的密度

11．     温度计的玻璃泡接触了烧杯底；     99℃     >