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中考物理二轮复习重难点题型分类汇编与专项突破专题13 测量物质的密度试题含解析答案
展开一、实验题
1.小强用天平和量筒测量土豆的密度,由于土豆太大,不能放入量筒中,他将土豆切下来一小块进行实验。
(1)将天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图甲所示,将平衡螺母向 端移动,使横梁水平平衡;
(2)将土豆放在天平的左盘,当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示时,横梁再次水平平衡,土豆的质量为 g;
(3)用量筒测出土豆的体积为40cm3;
(4)该土豆的密度为 g/cm³。
2.在“测量酱油的密度”实验中,使用的天平最大称量为200g,分度值为0.2g;使用的量筒量程为100mL,分度值为1mL。
(1)根据你已有的知识和经验判断:酱油、菜籽油、水,三者中密度最大的是 ;
(2)小优同学的测量步骤是:在烧杯中装入适量酱油,用天平测量出它们的总质量为;将烧杯中的部分酱油倒入量筒,测量出体积为V;测量出烧杯和剩余酱油的总质量为;计算出酱油的密度;依据上述测量,酱油的密度为 (用、、V表示);
(3)本实验的误差来源是 (写出一条即可);
(4)本实验操作难度较大,你认为最难操作的是 (写出一条即可)。
3.为了测量一个金属零件的密度,小明进行了以下实验:
(1)实验步骤:
①把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,为使横梁平衡应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”);
②用天平测出零件的质量,如图乙所示;
③用量筒测出零件的体积,如图丙所示;
(2)实验数据处理:
请将实验数据及计算结果填入下表。
4.小潘和小明想知道鸭绿江水的密度。
(1)小潘利用天平和量筒进行了如下实验:
①将天平放在 桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,向 调节平衡螺母,直到天平平衡;
②向烧杯中倒入适量鸭绿江水,将装有江水的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则江水和烧杯的总质量为 g;
③将烧杯中的江水倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中江水的体积为 cm3;
④用天平测出剩余江水和烧杯的总质量为53.2g,则所测江水的密度为 kg/m3;
⑤在把烧杯中的江水倒入量筒中时,如果有几滴江水滴到桌面上,会导致所测江水密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)在没有天平的条件下,小明使用不吸水的木块(已知木块的密度为ρ木)、细钢针和量筒,进行了如图丁所示的实验:
①向量筒中倒入适量的江水,体积记为V1;
②将木块轻轻放入量筒中,当木块静止时,液面对应的体积记为V2;
③用细钢针将木块压入江水中,使其浸没,静止时液面对应的体积记为V3;
④鸭绿江水密度的表达式ρ= 。(用V1、V2、V3和ρ木表示)
5.小明在家庭实验室里对一方形物块的密度进行探究。
(1)他先将物块拿在手中掂量了一下,感觉比较轻;再将物块放入水中,发现能漂浮在水面且不吸水,从而表明了该物块的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度;
(2)他从家庭实验室找来烧杯、量筒、记号笔、足够的水(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)、细针,来测量该物块的密度。其操作步骤如下:
①向烧杯中注入适量的水,将物块放入水中,静止时如图甲所示,用记号笔在烧杯水面处作标记A;
②用细针将物块全部压入水中,用记号笔在此时烧杯水面处作标记B,如图乙所示;
③从水中取出物块,在量筒中倒入90mL的水;
④将量筒中的水缓慢倒入烧杯中至标记A处,此时量筒内剩余水的水面如图丙所示,则量筒内剩余水的体积为 mL,由此可计算出该物块的质量为 g;
⑤继续将量筒内的水倒入烧杯至标记B处,量筒内剩余水的体积为40mL,由此可计算出该物块的密度为 kg/m3;
(3)小明反思其探究过程,在确认读数准确的情况下,从水中取出物块会带出少量水,导致测得物块体积 ,质量 (均选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
6.小林用天平和量筒测量金属块的密度
(1)天平放在水平桌面上,将 移至标尺左端的零刻度线处,指针位置如图甲所示,此时横梁处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,再调节 。直至指针指在分度盘中线处;
(2)测量金属块的质量,天平平衡时如图乙所示,金属块的质量为 g,将金属块轻轻放入盛有20mL水的量筒中,水面升高后位置如图丙所示,金属块的体积为 cm3,金属块的密度为 g/cm3;
(3)在测量过程中,若使用的砝码有磨损,所测金属块密度 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(4)小林浇花时, 花盆里铺着的黑色小砂粒儿引起了他的兴趣,他设计了下面的实验,测出了砂粒的密度(不考虑砂粒吸水。ρ水=1.0×103kg/m3)实验步骤如下:
①在已调至水平的等臂杠杆两端挂上两个完全相同的小桶,先用量筒向右侧小桶加入30mL水,再向左侧小桶缓慢加入砂粒直到杠杆在水平位置平衡;
②用量筒测出小桶中砂粒的体积为12cm3,则砂粒的密度为 kg/m3。
7.家乡的土豆丰收了,小红想利用所学知识测量土豆的密度。
(1)把天平放到水平台上,将游码移至标尺的左端的 处,调节 使横梁平衡;
(2)将土豆放在天平左盘,向右盘增减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图所示,土豆的质量为 ;
(3)由于土豆较大,无法放入量筒,于是小红将它缓缓放入一个盛满水的溢水杯中,直至浸没,测得溢出水的质量为,已知水的密度为,则土豆的体积为 ,密度为 。在测量溢出水的质量时,不小心有水溅出,测得土豆的密度与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”);
(4)回家后,小红又利用电子称、杯子和水测出了土豆的密度,测量过程如下:
①把土豆放在水平放置的电子称上,电子评示数为;
②取下土豆,将装有适量水的杯子放在电子秤上,电子秤示数为;
③将用细线系好的土豆缓缓浸没在水中,水末溢出且土豆不触碰杯底,电子样示数为;
④求出土豆的密度 。(用表示)
8.用天平和量筒测量某种饮料的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码归零, 发现指针指在分度盘的右侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节使天平平衡;
(2)如图乙所示,测得烧杯和饮料的总质量为 g;向量筒中倒入部分饮料,如图丙所示,量筒中饮料的体积为 mL;用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为 40g,则饮料的密度为 kg/m3;
(3)只利用天平、两个完全相同的空烧杯和适量的水也能测量出饮料的密度,步骤如下:
①调好天平,测出一个烧杯的质量m0:
②将一个烧杯装入适量的水,测出烧杯和水的总质量m1;
③另一个烧杯装同样高度的饮料,测出烧杯和饮料的总质量m2;
则烧杯内饮料的体积V= ,密度ρ= (两空均用已知量的字母表示,ρ水已知)。
9.某小组在“测量金属块密度”的实验中:
(1)把天平放在水平桌面上,将 拨至标尺左端的零刻度线处,发现如图甲所示情况,应向 调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央。
(2)天平平衡后,小组的小滨同学按图乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其中的一处错误: 。
(3)小滨纠正了错误,正确操作,天平再次平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,所称量金属块的质量是 g。
(4)小滨在量筒内倒入20ml的水,放入金属块后量筒内水面如图丁所示,量筒读数时,视线应在 (选填“A”“B”或“C”)处。金属块的体积是 cm3,金属块密度是 g/cm3。
(5)小州同学带来他在乒乓球比赛中获得的一枚金牌,想测量金牌的密度,发现金牌无法放入量筒中。同学们共同设计了如下测该金牌密度的实验方案:
①用天平测出金牌的质量m;
②将金牌浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为的空烧杯中;
③测得烧杯和溢出水的总质量为;
则金牌密度的表达式 (水的密度为,用m、、、表示)。
10.小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。
(1)天平调平衡后,在测量小石块质量时,往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲(一)所示,将最小砝码取出,指针位置如图甲(二)所示,接下来正确的操作是 ,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示,则小石块的质量是 g;
(2)用细线系住小石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面变化如图丙所示,则小石块的密度为 ;
(3)小明发现利用天平和量筒无法完成大石块密度的测量,经思考后,进行了如下实验操作;
①将杠杆调节水平平衡后,在两侧各挂大石块和弹簧测力计,竖直拉动测力计使杠杆水平平衡,如图丁所示,记录此时弹簧测力计示数为;
②将石块浸没于盛水的烧杯中,竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡,如图戊所示,记录此时弹簧测力计示数为;
③已知水的密度为,计算大石块的密度 (用、、表示)。
11.某小组在测量液体密度的实验中
(1)调节天平横梁平衡时,先把 移到标尺左端零刻度线处,若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,则应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量,如图甲所示,质量为 g。用天平称量时,天平是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)将花生油倒入空烧杯,测出其总质量,再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积,但花生油太多,无法全部倒入量简中。经小组讨论,只需增加一个步骤用天平测出 的质量,即可求出花生油的密度。
(4)受《天工开物》中枯棒汲水(图乙)启发,小组自制了“杠杆密度计”如图丙,将一轻质细硬杆用细线固定在0点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
① 若B1点在B点的左侧,则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水水的关系是ρ1 ρ水(选填“<”“=”或“>”)。
② 若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,则B2点标注的密度值为 (用ρ水及题给字母表示)
12.为了测量盐水密度,小方同学进行了如下实验:
(1)将天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,应将平衡螺母向 调,使横梁平衡;
(2)先测出烧杯和盐水的总质量为123.2g。然后将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,如图乙所示,量筒读数时做法正确的是: (选填“a”“b”或“c”);
(3)把烧杯和剩余盐水放在天平左盘中称量,当横梁平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则烧杯和剩余盐水的总质量为 g;
(4)盐水的密度为 kg/m3;
(5)小方利用一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器(容器厚度忽略不计)也测量出了另一种液体的密度。
①向容器中倒入适量的液体,将容器缓慢的放入水槽中,处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出容器下表面到水面的距离为h1。
②从容器中取出一部分液体,放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器中,如图戊所示,测量出 为h0。
③容器再次处于竖直漂浮状态,如图己所示,测出容器下表面到水面的距离为h2。
④液体密度ρ液= (用h1、h2、h0、ρ水表示)。
零件质量
量筒中水的体积
量筒中水和零件总体积
零件体积
零件密度
参考答案:
1. 右 42.4 1.06
【详解】(1)[1]将天平放在水平台面上,游码归零后,由图甲可知,指针偏向分度盘中线的左侧,应将平衡螺母向右调节,使天平在水平位置平衡。
(2)[2]由图乙可知,砝码的总质量为
20g+20g=40g
标尺的分度值为0.2g,读数为2.4g,则土豆的质量为
40g+2.4g=42.4g
(4)[3]该土豆的密度为
2. 酱油 体积测量 用天平测质量时,防止烧杯倾倒
【详解】(1)[1]由于相同体积的酱油、菜籽油、水,酱油的质量最大,菜籽油的质量最小,所以密度最大的是酱油。
(2)[2]在烧杯中装入适量酱油,用天平测量出它们的总质量为;将烧杯中的部分酱油倒入量筒,测量出烧杯和剩余酱油的总质量为,则量筒中酱油的质量为,量筒中酱油的体积为V,所以酱油的密度
(3)[3]本实验中测量量筒中酱油的体积时,量筒壁上沾有酱油,所以实验中的误差可能是测量量筒中酱油的体积存在误差。
(4)[4]本实验中,测量量筒和酱油的质量时,要防止量筒在天平左盘中发生倾倒,所以操作难度较大的是用天平测质量时,防止烧杯倾倒。
3. 右 27 30 40 10 2.7
【详解】(1)[1]指针指在分度盘左侧,由左偏右调可知,应将平衡螺母向右调节,使天平横梁平衡。
(2)[2]观察乙图可知,游码对应刻度为2g,零件质量等于砝码质量与游码对应刻度值之和,所以零件质量
m=20g+5g+2g=27g
[3]观察丙图可知,左边量筒中只有水,量筒的分度值为2mL,量筒中水的体积为30mL,即30cm3。
[4]观察丙图可知,右边量筒中有水和零件,量筒中水和零件的体积为40mL,即40cm3。
[5]零件的体积
V=V2-V1=40cm3-30cm3=10cm3
[6]零件密度
4. 水平 右 93.6 40 1.01×103 偏大
【详解】(1)①[1][2]将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针偏左,说明右盘偏轻,所以应向右调节平衡螺母,直到天平平衡。
②[3]由图乙可知,江水和烧杯的总质量为
50g+20 g+20g+3.6g=93.6g
③[4]图丙中量筒的分度值为2mL,读出量筒中江水的体积为40mL=40cm3 。
④[5]由题意得,量筒中江水的质量
m=93.6g-53.2 g=40.4g
江水的密度
⑤[6]在把烧杯中的江水倒入量筒中时,如果有几滴江水滴到桌面上,会导致量筒中江水的体积测量的偏小,又因为烧杯中的江水倒出的江水的质量是一定的,由密度公式可知,所测江水密度值偏大。
(2)[7]④由题意可知,木块的体积为V3-V1,则木块的重力
G木=m木g=ρ木(V3-V1) g
由步骤②可知木块漂浮时,木块排开水的体积为V2-V1,木块受到的浮力
F浮=ρgV排=ρg(V2-V1)
根据漂浮的条件可知,F浮=G木,即
ρ木(V3-V1) g=ρg(V2-V1)
解得。
5. 小于 50 40 0.8×103 偏大 偏大
【详解】(1)[1]由题意可知,物块在水中处于漂浮状态,即F浮=G物,所以,因为漂浮,所以,即可得:。
(2)[2]根据丙图可知,量筒内剩余水的体积为50mL。
[3]由题意可知,标记A处是物块处于漂浮状态时水面的高度,现将物块拿出,往烧杯中加水至A处,则加入水的体积就是物块处于漂浮状态时排开水的体积,量筒中原有90mL的水,加入烧杯中后还剩50mL,所以加入水的体积为
即可得物块处于漂浮状态时排开水的体积为
根据漂浮状态可求出物块的重力为
再根据G=mg可得,物块的质量为
[4]由题意可知,标记B处是物块处于浸没状态时水面的高度,现将物块拿出,两次往烧杯中加水至B处,则共加入水的体积就是物块处于浸没状态时排开水的体积,也就是物块的体积,量筒中原有90mL的水,两次加入烧杯中后还剩40mL,所以加入水的体积为
即可得物块的体积为
根据密度公式可得物块的密度为
(3)[5]在确认读数准确的情况下,从水中取出物块会带出少量水,会导致从量筒中加入烧杯中的水的体积偏大,即会导致测得物块的体积偏大。
[6]物块的质量我们是通过漂浮状态时F浮=G物计算出来的,若从水中取出物块会带出少量水,会使物块处于漂浮状态时排开水的体积偏大,根据可得,会使浮力偏大,即会使物块的重力偏大,再根据G=mg可得,会导致物块的质量偏大。
6. 游码 平衡 平衡螺母 27.4 10 2.74 偏大 2.5×103
【详解】(1)[1]根据天平的使用方向,将天平放在水平台面上,游码移至标尺左端的零刻度线处。
[2]指针位置如图甲所示,此时横梁处于静止状态,属于平衡状态。
[3]根据平衡螺母“左偏右调,右偏左调”的原则,如图所示,此时平衡螺母应向左调。因此应调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中线处。
(2)[4]天平的读数等于砝码的质量加游码的示数,因此此时天平的示数为
m=20g+5g+2.4g=27.4g
[5]金属块的体积
V=30mL-20mL=10mL=10cm3
[6]金属块的密度
(3)[7]在测量过程中,若使用的砝码有磨损,则会导致测量的质量偏大,根据可知所测金属块密度偏大。
(4)[8]由题意及杠杆平衡条件知
G砂L=G水L
可知砂粒的质量等于右侧小桶加入30mL水的质量,即
m砂=m水=ρV=1g/cm3×30cm3=30g
砂粒的密度
7. 零刻度线 平衡螺母 154 140 1.1 偏大
【详解】(1)[1][2]用天平测量物体质量时,把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的0刻度线处,调节平衡螺母使天平横梁平衡。
(2)[3]由图可知,天平标尺上的分度值为0.2g,土豆的质量
m=100g+50g+4g=154g
(3)[4]由密度公式求出溢出水的体积
则土豆的体积
V=V水=140cm3
[5]土豆的密度
[6]在测量溢出水的质量时,不小心有水溅出,造成溢出水的质量减小,从而导致土豆的体积减小,由可知,测出的土豆密度会偏大。
(4)[7]由分析知,引起电子秤示数变化的原因是土豆浸没到水中时受到浮力,故两次电子秤的示数之差,即
(m3-m2)g=F浮=ρ水gV排
则
则土豆密度的表达式
8. 左 71.2 30
【详解】(1)[1]由图可知,此时指针指在分度盘的右侧,天平右侧沉,所以平衡螺母需要向左调节。
(2)[2]根据天平的读数为砝码加游码,可知烧杯和饮料的总质量为
[3][4]据图可知量筒中饮料的体积为,倒出饮料的质量为
则饮料的密度为
(3)[5][6]同一个烧杯装满水或饮料,饮料的体积等于水的体积为
则饮料的质量为
饮料的密度为
9. 游码 右 称量物体时,错误得将物体放在天平的右盘,砝码放在了天平的左盘 79.2 B 10 7.92
【详解】(1)[1][2]将天平放在水平桌面上,游码调到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的左侧,说明天平的左端下沉,右端上翘,他应向上翘的右端调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央刻度线处,天平平衡。
(2)[3]称量物体时,物体必须放在天平的左端,砝码放在天平的右端,即“左物右码”。小滨称量物体时,错误得将物体放在天平的右盘,砝码放在了天平的左盘。
(3)[4]物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,由图可知,天平标尺分度值为0.2g,则金属块的质量为
(4)[5][6]用量筒测量物体体积时,视线应与凹液面的底面是相平的,由图可知,该金属块的体积为
[7]根据得,金属块密度为
(5)[8]由题意知,溢出水的质量为
根据密度公式可知,溢出水的体积为
由于金牌浸没在水中,其则排出水的体积等于金牌的体积,即
已知金牌质量为m,由可得,金牌密度为
10. 向右移动游码,使天平横梁重新在水平位置平衡 54.4
2.72
【详解】(1)[1]用天平测量物体质量时,物体放在天平的左盘,向右盘从大到小增加砝码,当加最小砝码时,天平指针指在分度盘中央刻度线的右侧,说明天平右盘砝码质量大,此时要取下最小砝码,向右移动游码,使天平横梁重新在水平位置平衡。
[2]由图可知,天平游码分度值为0.2g,由于物体的质量等于砝码质量和游码对应刻度值之和,即小石块的质量为
(2)[3]由题意知,矿石的体积等于矿石浸没水前后,水面对应刻度值的差,即
根据密度公式可得,小石块的密度为
(3)[4]石头的质量较大,超过弹簧测力计的量程。由图丁知,杠杆此时为平衡状态,根据由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得
可得,石块所受重力
则石块的质量为
由图戊知,动力臂与阻力臂不变,石块对杠杆的拉力为
由杠杆平衡条件可得
则
可得
因为石块浸没在烧杯的水中,由F浮=ρ水gV排可得石块的体积为
由可得,石块密度为
11. 游码 右 37.4 等臂 见解析 >
【详解】(1)[1][2]使用天平的时候,要将天平放在水平台面上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,若指针左偏则应将平衡螺母向右调节,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)[3]空烧杯的质量
[4]天平左盘和右盘到支点的距离相同,则天平平衡时可看成等臂杠杆。
(3)[5]要求出花生油的密度,只需要知道量筒中花生油的质量跟体积,则需要增加的步骤是:用天平测出烧杯中剩余花生油跟烧杯的质量。
(4)①[6]当矿泉水瓶装满水时,由杠杆平衡条件可知。当换用相同的矿泉水瓶装满不同液体时,使杆在水平位置平衡,对应悬挂点在B1,则
若B1点在B点的左侧,则,则。两液体积极相同,则。
②[7]由杠杆平衡条件可得
则,B2点标注的密度值
12. 右 b 54.2 容器内液体深(高)度#容器下表面到液面距离
【详解】(1)[1]由图甲可知,使用前,指针停在分度盘的左侧,所以应向右调节平衡螺母。
(2)[2]量筒读数时,视线应与凹液面的最低相平,所以正确的做法是b。
(3)[3]把烧杯和剩余盐水放在天平左盘中称量,当天平重新平衡时,所用砝码、游码的位置如图丙所示为
所以烧杯和剩余盐水的总质量为。
(4)[4]根据密度公式
可知,盐水的密度为
(5)[5]为了便于测量出倒出的液体的质量,因此要测量出容器下表面到液面的距离h0。
[6]因为薄壁圆柱形平底玻璃容器是一样的,那么它两的底面积都为S,根据压强公式
可知,薄壁圆柱形平底玻璃容器在丁容器中受到的浮力为
薄壁圆柱形平底玻璃容器在戊容器中受到的浮力为
取出的液体的重力为
取出的液体的质量为
液体的密度为
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