人教版物理07-专项素养综合全练 08-专项素养综合全练(八)测试题试卷

专项素养综合全练(八)

质量和密度的测量

类型一　质量的测量

1.(2022天津和平期末)为了比较准确地测出一堆相同规格的小橡胶垫圈的数量(估计有1 000个左右),最好采用的方法为(　　)　　　　　 　　　　　 　　　　　

A.将这些垫圈叠放在一起,用刻度尺量出总厚度L,再量出一个垫圈的厚度L0,即为垫圈的总数

B.将这些垫圈叠放在一起,用刻度尺量出总厚度L,再量出10个垫圈的厚度L10,即为垫圈的总数

C.用天平测出这些垫圈的总质量m,再测出一个垫圈的质量m1,即为垫圈的总数

D.用天平测出这些垫圈的总质量m,再测出10个垫圈的质量m10,即为垫圈的总数

2.(2020湖北咸宁中考)用天平测小石块质量的实验中,有如下实验计划:

①将游码移至标尺左端的“0”刻度线处;

②将托盘天平放置在水平工作台面上;

③在天平的左盘放入小石块;

④调节平衡螺母,使天平横梁平衡;

⑤用镊子在右盘中加减砝码,移动游码,使天平平衡;

⑥正确读出砝码和游码的示数。

正确的操作顺序是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　

A.①②③④⑤⑥ 

B.②①④③⑤⑥

C.②③①④⑤⑥ 

D.③②①④⑤⑥

3.(2022四川成都金牛期末)测量某金属块的质量。在天平的调平过程中发现指针静止时如图甲所示,为使天平平衡,应将平衡螺母向　　　　调节,直到指针指到中线处。将被测物体放在天平左盘中进行测量,待天平再次平衡时,右盘中砝码和游码情况如图乙,该物体质量是　　　　 g。 

4.(2021山东德州陵城期末改编)小明利用托盘天平测量水的质量,部分操作过程如下:

(1)用天平称空烧杯的质量,把空烧杯放在天平左盘,增减砝码并调节　　 使天平平衡,天平平衡后右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,则空烧杯的质量是　　　　  g; 

(2)用天平称烧杯和水的总质量,天平平衡后右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,烧杯和水的总质量为　　　　 g,烧杯中水的质量是　　　　 g。若盘中50 g的砝码磨损了一点,测得的水的质量偏　　　　。 

类型二　密度的测量

5.(2022山东海阳期末)下列测量方案中,最合理的是(　　)

A.测小铁块密度:用装有适量水的量筒测体积后,再用天平测质量

B.测正方体小木块密度:用天平测质量后,再用刻度尺测边长并计算体积

C.测小砖块密度:用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积

D.测比赛用铅球密度:用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积

6.(2021湖北荆门中考)某同学为了测量碎玻璃和沙石的密度,用一只质量为1 kg的空桶装满水,测得桶和水的质量为11 kg,再将1 kg的碎玻璃放入盛满水的水桶中,水溢出后测得剩余质量为11.6 kg。另取一只完全相同的空桶,在桶里装满沙石,测得桶和沙石的质量为29 kg。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,下列说法错误的是(　　)

A.沙石的密度比水的大

B.桶的容积是0.01 m3

C.碎玻璃的密度为2.5×103 kg/m3

D.沙石的密度小于2.8×103 kg/m3

7.(2021四川泸州龙马潭期末)在科技实践活动中,某同学找了一块包装用的硬泡沫塑料,用天平称得质量为42 g。在量筒内装入20 mL水,用笔尖将硬泡沫塑料块按入水面下时,水面上升到80 mL处,则该泡沫塑料块的密度是　　　 g/cm3。上述操作中若不用笔尖将硬泡沫塑料块按入水面下,就读出水面所指的刻度数,其后果是　　　　。(计算结果保留两位小数) 

8.(2022独家原创)火山石(如图所示)孔隙丰富,富含矿物质与微量元素,是一种非常好的鱼缸过滤材料。物理兴趣小组的同学们想利用天平、量筒和水等实验器材测量一小块火山石(能沉入水底,易吸水)的密度。以下是他们设计的实验步骤:

(1)用天平测出火山石的质量m;

(2)向量筒中倒入适量的水,体积为V1;

(3)用细线系住火山石,放入量筒中并浸没,稳定后,水面到达V2处;

(4)将测量数据代入公式ρ=　　　　　　,计算出火山石的密度。 

小虎认为火山石易吸水,按照以上实验步骤测出的火山石密度　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。物理兴趣小组的同学们经过讨论后认为只要在第(2)个实验步骤后增加一个实验步骤就能准确测出火山石的密度,则增加的实验步骤是　　                               　 。

9.(2022广东阳西期末改编)疫情期间,医生建议多吃鸡蛋、牛奶等高蛋白食物,可以提高人体免疫力。小明每天早晨喝牛奶,并对牛奶的密度进行了测量。

(1)小明先用天平测出空烧杯的质量,天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,空烧杯的质量为　　　　 g。 

(2)在烧杯中倒入适量的牛奶,用天平测出烧杯和牛奶的总质量为76.2 g;将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,如图乙所示,则量筒内牛奶的体积是　　　　 cm3,所测牛奶的密度为　　　　 kg/m3。 

(3)小红认为小明用这种方法测出的牛奶密度会　　　　(选填“偏大”或“偏小”),为了减小这一误差,只需要增加一步　　　　操作即可。(填字母代号) 

A.测量量筒和牛奶的总质量

B.测量倒完牛奶后烧杯的质量

C.把牛奶倒回烧杯,测量烧杯和牛奶的总质量

类型三　特殊方法测密度

10.(2022河南鹿邑期末)中国酒文化源远流长,小东为了帮助爸爸测定某款酒的密度,进行了以下的实验:

(1)把托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针静止时所指的位置如图甲所示,他应将平衡螺母向　　　调节,才能使指针指向分度盘中央刻度线处。 

(2)天平调节平衡后,在烧杯内倒入一些酒,并将它放在天平的左盘,在右盘中添加砝码,待天平重新平衡后,右盘上的砝码与标尺上的游码所对应的刻度如图乙所示,则烧杯与酒的总质量为　　　　 g。 

(3)用针筒从烧杯中抽出部分酒,如图丙所示,针筒内酒的体积为　　　cm3;然后再用天平测得烧杯与剩余酒的总质量为15.8 g,则小东测出的酒的密度为 　　　　　　 kg/m3。 

(4)在交流与评估时,小东的同桌发现针筒刻度线前端装针头的地方的外壁上附着了一点酒,这导致所测得的酒的密度会比真实值　　　　(选填“大”或“小”)。

11.(2022河北迁安期末改编)“沉睡三千年,一醒惊天下”,三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物,如图甲所示是其中的金面具残片,文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型,用实验的方法来测量模型的密度。 

(1)调好天平后小张将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,右盘中砝码和游码如图乙所示,则模型的质量为 　　　g; 

(2)小张又进行了如图丙所示的三个步骤:

①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145 g;

②用细线拴住模型并　　　在水中(水未溢出),在水面处做标记; 

③取出模型,用装有40 mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到 　　　处,量筒中的水位如图丁所示; 

(3)旁边的小敏发现取出的模型沾了水,认为小张的方法会使测出的密度值　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。于是她测出图丙③中烧杯和水的总质量为155 g。小敏计算出模型的密度为 　　　g/cm3。 

答案全解全析

1.D　用天平测出垫圈的总质量m和十个垫圈的质量m10,即为垫圈的总数,D方法可行;A、B方法不具有可操作性;一个垫圈的质量太小,测量误差太大,C方法不可行。

2.B　测量小石块质量的步骤:②将托盘天平放置在水平工作台面上;①将游码移至标尺左端的“0”刻度线处;④调节平衡螺母,使天平横梁平衡;③在天平的左盘放入小石块;⑤用镊子在右盘中加减砝码,移动游码,使天平平衡;⑥正确读出砝码和游码的示数。

3.右　47.4

解析　指针静止时,在分度盘中央刻度线的左边,此时应将平衡螺母向右调节,直到天平平衡;该物体的质量为m物=20 g+20 g+5 g+2.4 g=47.4 g。

4.(1)游码　37.4　(2)82.4　45　大

解析　(1)用天平称空烧杯的质量,通过增减砝码并调节游码使天平平衡;由图可知,空烧杯的质量m空=37.4 g,(2)烧杯和水的总质量m总=82.4 g,烧杯中水的质量m水=m总-m空=82.4 g-37.4 g=45 g。砝码磨损后,自身质量变小,用来测物体质量,会导致测量值大于物体实际质量,烧杯中水的质量m水=m总-m空,m总偏大,计算出的水的质量偏大。

5. B　测小铁块密度,用装有适量水的量筒测体积后,再用天平测质量,会因为小铁块沾到水,导致质量测量值偏大,A不合理;测正方体小木块密度,用天平测质量后,再用刻度尺测边长并计算体积,测量过程没有出现问题,B合理;测小砖块密度,用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积,小砖块吸水,导致体积测量值偏小,C不合理;测比赛用铅球密度,用天平测质量会超过天平最大测量值,且铅球体积较大,无法用装有适量水的量筒测体积,D不合理。

6.D　桶的容积V=V水===0.01 m3,桶中沙石的质量m沙石=29 kg-1 kg=28 kg,沙石的密度ρ沙石===2.8×103 kg/m3,因为沙石之间可能存在间隙,所以桶中沙石的实际体积可能小于桶的容积,由ρ=可知,沙石的实际密度可能会大于2.8×103 kg/m3,而不会小于2.8×103 kg/m3,沙石的密度大于水的密度;碎玻璃的体积为V玻璃=V排===4×10-4 m3,碎玻璃的密度为ρ玻璃===2.5×103 kg/m3。

7.0.70　泡沫塑料块密度的测量值偏大

解析　该泡沫塑料块的质量m=42 g,体积V=80 mL-20 mL=60 cm3,则该泡沫塑料块的密度ρ===0.70 g/cm3,若不用笔尖将硬泡沫塑料块按入水面下,会造成硬泡沫塑料块体积的测量值偏小,密度的测量值大。

8.　偏大　将火山石放入盛有适量水的大烧杯中,等其吸足水后,取出火山石,用抹布擦干表面的水

解析　火山石的体积V=V2-V1,密度ρ==;火山石放在水中会吸水,从而使所测火山石的体积偏小,由ρ=可知,所测火山石的密度偏大;将火山石放入盛有适量水的大烧杯中,等其吸足水后,再通过排水法测量火山石的体积,就解决了用排水法测体积时火山石吸水的问题。

9.(1)34.2　(2)40　1.05×103　(3)偏大　B

解析　(1)空烧杯的质量为m=34.2 g;(2)牛奶的体积为V=40 cm3,量筒中牛奶的质量m1=m总-m=76.2 g-34.2 g=42 g,牛奶的密度为ρ===1.05 g/cm3=1.05×103 kg/m3;(3)烧杯中的牛奶倒入量筒时,会有部分残留在烧杯中,所测牛奶的体积偏小,测得的密度偏大。测量倒完牛奶后烧杯的质量,用总质量减去倒完牛奶后烧杯的质量就可以得到倒入量筒中牛奶的准确质量。

10.(1)右　(2)62.8　(3)50　0.94×103     (4)大

解析　(1)指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,应将平衡螺母向右调节;(2)烧杯与酒的总质量为62.8 g;(3)针筒里酒的质量为m=62.8 g-15.8 g=47 g,体积V=50 mL=50 cm3,则酒的密度ρ===0.94 g/cm3=0.94×103 kg/m3;(4)由于所测体积不含针筒的刻度线前端装针头的地方的外壁附着的酒的体积,所以会造成所测体积偏小,所测密度会比真实值大。

11.(1)84　(2)②浸没　③标记　(3)偏小　8.4

解析　(1))模型的质量m=80 g+4 g=84 g;(2)小张进行三个步骤的目的是测量模型的体积,故操作为②用细线拴住模型并浸没在水中(水未溢出),在水面处做标记;③取出模型,用装有40 mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到标记处。(3)取出的模型沾了水,会导致从量筒中倒入烧杯中的水变多,所测模型的体积偏大,使测出的密度值偏小;从①到③,烧杯中增加的水的质量为155 g-145 g=10 g,模型的体积V=V水===10 cm3,模型的密度ρ===8.4 g/cm3。