期末复习《焦耳定律》实验题专练A卷----2024-2025学年人教版物理九年级上学期

期末复习《焦耳定律》实验题专练A卷 一、实验题 1．为了测量某油井所产石油的密度，小明收集了该井所产石油样品进行了如下测量。（常温下石油为粘稠的液态） （1）将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端 处，发现指针静止在分度盘中央的右侧，则应将平衡螺母向 调节，直至天平平衡； （2）用调节好的天平称出空烧杯的质量为38.1g，然后将石油样品倒入烧杯，放在调节好的天平左盘上称量，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则烧杯和石油样品的总质量为 g； （3）将烧杯中的石油全部倒入量筒中，示数如图乙所示，石油的体积为 mL； （4）根据他测量的数据，求得所测石油的密度为 g/cm3 ； （5）按照小明设计的方案测量的石油密度值偏 。 2．春季来临，需要植秧播种，科学选择颗粒饱满的种子播种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度，具体做法如下： （1）用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量，天平平衡时，右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示； （2）往量筒中加入适量的水，测得其体积为300mL，将上述种子放入量筒中，种子全部沉入水中，如图乙所示，则种子的总体积 mL； （3）种子的密度 ，与真实值相比偏 ； （4）小华经过反思后改进了实验方案：将量筒中种子倒出，用纸巾吸干种子表面的水后，再次测得种子总质量为，则种子密度 （用和测得的物理量符号表示）。 3．降落伞是使人或物从空中安全降落到地面的一种航空工具。小伟想探究降落伞的滞空时间与伞面形状，伞面面积和伞的总质量的关系，于是利用棉布、细线、钩码、剪刀、圆规、刻度尺等进行了模拟实验。数据记录如下表。请你解答： 实验序号 伞面形状 伞面面积/m2 伞的总质量/g 释放高度/m 滞空时间/s 1 正方形 0.6 80 3 5.1 2 正方形 1.2 80 3 8.2 3 圆形 1.2 80 3 8.2 4 圆形 1.2 120 3 6.8 （1）分析实验序号2、3两组数据，可发现降落伞的滞空时间与 的关系，得到的结论是 ； （2）通过分析实验序号 两组数据，可发现降落伞的滞空时间与伞的总质量的关系： （3）你认为降落伞的滞空时间还可能与 有关（写出一条即可）。 4．物理小组为了测量老醋及金属的密度，进行以下实验： （1）将天平放在 工作台上，将游码移至称量标尺左端的0刻度线，然后调节 ，使天平横梁平衡； （2）接下来进行以下3项操作： A．用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量； B．将待测老醋倒入烧杯中，用天平测出烧杯和老醋的总质量； C．将烧杯中老醋的一部分倒入量筒，测出这部分老醋的体积V； 以上操作的最佳顺序是： （填字母代号）； （3）由图1可得老醋的体积为 ，老醋的密度是 ； （4）小李利用如图丙、丁所示的步骤，测小金属块密度。 ①能得出的金属块密度表达式 （已知，用测量的物理量G，F表示）。 ②实验后，弹簧测力计在如图戊竖直摆放时，小红观察到指针静止在零刻线以下，小红测量的密度值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 5．学完密度测量后，小明想利用托盘天平和量筒测某种食用油和合金块的密度。 　 （1）测量食用油的密度： ①他把天平放在水平桌面上，把游码移至零刻度处时，指针偏向如图甲所示，这时他应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调，使横梁平衡； ②将烧杯中的油倒入量筒，读出量筒内油的体积，如图丙所示； ③用天平测出空烧杯的质量为48.6g； ④用天平测出烧杯和食用油的总质量，如图乙所示； ⑤根据步骤中的数据计算出油的密度为 kg/m3； 为了减小误差，上述操作步骤顺序是： （填序号）； （2）小明想测量合金块密度时，不小心把油撒在了天平的砝码上，导致砝码无法正常使用，于是小明找来了两只完全相同的烧杯、滴管，配合天平（无砝码）、量筒测出了合金块的密度，操作步骤如下： ①把天平放在水平台上，把游码移至零刻度处，调节平衡螺母，使天平平衡； ②将两只空烧杯分别放在天平的左右两盘内，把合金块放入左盘烧杯中； ③向右盘烧杯中缓缓倒水， （如图丁所示）； ④将烧杯内水倒入空量筒中，测出水的体积为V1（如图戊所示）； ⑤用细线拴好合金块，将其放入图戊的量筒内，测出水和合金块的总体积为V2（如图己所示）； ⑥计算出合金块的密度； 请按要求完成下列问题： i.补全步骤③的操作。 ii.利用上述数据及密度公式推导出合金块的密度表达式。合金块密度的表达式：ρ合金＝ （表达式用操作步骤中已知量的字母表示，已知水的密度用ρ水表示）。 推导过程： 。 iii.按小明的实验方案进行测量，测得合金块的密度值比合金块真实密度值 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”），判断依据是： 。 6．打开酒瓶瓶盖，会闻到酒精的气味，瓶盖开启时间长了，会不会使酒的酒精度（酒中酒精和酒的体积百分比）降低呢？小明认为：酒精的密度为0.8×103kg/m3与水的密度不同，若酒的酒精度发生变化，则酒的密度必定会变化。因此只要确定酒的密度是否变化，就能作出有效判读。于是他用天平、烧杯、量杯和白酒等器材。测量酒的密度，操作过程如下： A．用天平测出空烧杯的质量； B．在烧杯中倒入适量的白酒，测出烧杯和白酒的总质量； C．再将烧杯中的白酒倒入量筒中，测出白酒的体积； D．计算出白酒的密度。 （1）如果按上面的步骤会存在较大误差，为了减小误差合理的步骤排序 ； （2）改进实验后，小明第一次测得白酒的质量为46g，体积50mL；过了一段时间后，第二次测得白酒质量是28.8g，体积是30mL；第二次实验时所测得的白酒密度是 ，酒的酒精度 （填“降低”、“不变”或“升高”）； （3）按照行业规定：白酒的度数是指气温在15℃时、100mL酒中所含酒精的毫升数；请你根据行业规定计算“中国梦—梦之蓝”一瓶梦之蓝为500mL，酒精度为42%，的白酒的密度是 。（不考虑勾兑时体积变化，酒精的密度是0.8×103kg/m3） 7．如图所示，小永同学为了测量永春老醋的密度，进行以下实验：把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度处，然后调节 ，使天平横梁平衡。 接下来进行以下3项操作： A．用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量m1； B．将待测老醋倒入烧杯中，用天平测出烧杯和老醋的总质量m2； C．将烧杯中老醋的一部分倒入量筒，测出这部分老醋的体积V； 以上操作的正确顺序是： （填字母代号）。由上图可得，老醋的密度是 kg/m3。 8．在测小石块的密度的实验中，小明先用天平测小石块的质量(如图甲所示)，小石块的质量是 g，再用量筒测小石块的体积(如图乙所示)，测小石块的密度ρ1= kg/m3；小丽做实验时，先用量筒测小石块的体积，再用天平测小石块的质量，测得的小石块的密度为ρ2，则ρ2 ρ1(选填“＞”、“＜”或“＝”)． 9．小强想知道家中酱油的密度。于是找来电子秤、一个空水杯，适量的水（已知水的密度为ρ0），并设计了如下实验步骤： ①将电子秤放在水平桌面上，调节电子秤平衡； ②用电子秤测出空水杯的质量为m0； 请你帮小强完成实验。要求： （1）写出步骤②之后的实验步骤和需要测量的物理量 ； （2）写出酱油密度的数学表达式（用已知量和测量量表示） 。 10．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 (1)由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察 来显示容器内空气温度的变化； (2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝串联，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多； (3)由图乙装置的实验可得出的结论是： 。 11．如图，这是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 （1）实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来反映密闭空气温度的变化，这种实验方法是 。 （2）将甲、乙装置分别通电一段时间后，观察到甲装置右侧容器相连的U形管中液面的高度差较大，乙装置左侧容器相连的U形管中液面的高度差较大。由此可知，当通电时间一定时，电流产生的热量与 有关。 12．一般物质都有“热胀冷缩”的性质，物体受热时在长度方向上的膨胀叫线膨胀。下表是某探究小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录（铜、铝线的横截面积相同）。 请根据实验记录完成下列各题： 实验序号 材料 原长/m 温度升高/℃ 伸长量/mm 1 铜 1 10 0.19 2 铜 2 10 0.38 3 铜 1 30 0.57 4 铝 1 30 0.69 5 铝 2 10 0.46 （1）比较实验序号1与2可得到的初步结论是：当材料和升高的温度相同时，固体线膨胀的长度与 有关； （2）比较实验序号 ，可得初步结论：当原长和升高的温度相同时，固体的线膨胀与材料有关； （3）通过以上实验，你能初步判断，在相同条件下，铝的线膨胀程度比铜 （选填：“显著”或“不显著”）。如图所示，是一个由铜铝组成的双金属片，在30℃时是平直的，则在80℃时，双金属片将弯向 （选填“铝”或“铜”）。 13．按题目要求完成下列问题。      （1）图甲中物体长度为 cm；图乙中温度计示数为 ℃； （2）用天平称量物体时，被测物体应该放在 （选填“左”或“右”）盘中； （3）用秒表和刻度尺做“测量物体运动的速度”实验，运用的物理原理公式是 。 14．物体的质量是 g                     15．疫情期间，酒精消毒液已成为居家必备用品。小强利用天平、量筒等实验器材测量某酒精消毒液的密度。    （1）将天平放在 上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，此时指针位置如图甲所示，应向 调节平衡螺母直至天平平衡； （2）测量步骤如下： ①在烧杯中倒入适量消毒液，用天平测出烧杯和消毒液的总质量为78g； ②将烧杯中部分消毒液倒入量筒，液面位置如图乙所示，量筒内消毒液的体积为 cm3； ③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图丙所示，则其质量为 g； ④消毒液的密度为 g/cm3。 ⑤测量完成后，小强发现放入天平盘中的一只砝码上粘着一小块橡皮泥，则测得的消毒液密度 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 零刻度线 左 81.8 46 0.95 大 【详解】（1）[1][2]使用天平时，将天平放在水平台上，把游码移到标尺左端的零刻度线处后，发现指针偏向分度盘中线的右侧，应该将右端的平衡螺母向左调。 （2）[3]由图甲知，标尺的分度值为0.2g，所以天平的读数为 50g+20g+10g+1.8g=81.8g 石油的质量 m=81.8g﹣38.1g=43.7g （3）[4]由图乙知，量筒的分度值为2mL，所以量筒的读数为 V=46mL=46cm3 （4）[5]石油的密度 （5）[6]将烧杯内的石油倒入量筒中时，烧杯中有残留，所以测量的石油体积偏小，根据密度公式，可知所测密度偏大。 2． 400 1.53 大 【详解】（2）[1]由图可知，此时水和种子的总体积为400mL。 （3）[2][3]稻谷种子的总质量 m1=100g+50g+3g=153g 种子的密度为 因为稻谷会吸水，所以测得其体积偏小，质量准确，根据，密度偏大。 （4）种子吸水质量为 吸水体积为 种子密度为 3． 伞面形状 降落伞的滞空时间与伞面形状无关 3、4 伞面材料 【详解】（1）[1][2]2、3两组数据中，伞面形状不同，其他因素相同，结果滞空时间相同，说明滞空时间与伞面形状无关。 （2）[3]要探究滞空时间与伞的总质量的关系，需改变伞的总质量，其他因素相同，故应分析3、4两组数据。 （3）[4]不同材料制成的降落伞，密度一般不同，体积一定时，质量一般不同，可能会影响滞空时间。 4． 水平 平衡螺母 BCA 40 1.125 偏大 【详解】（1）[1][2]根据天平的使用方法可知，使用天平前要调节天平平衡，把天平放在水平工作台上，把游码移到横梁标尺的零刻度线处，然后移动平衡螺母，使天平横梁在水平位置平衡。 （2）[3]测量液体密度的实验步骤：用天平测出烧杯和老醋的总质量m2；将烧杯中老醋的一部分倒入量筒，测出这部分老醋的体积V；再用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量m1，故正确的顺序是BCA。 （3）[4]由图可知，量筒的分度值为2mL，示数为40mL，即老醋的体积 V=40mL=40cm3[5]B图中，标尺的分度值为0.2g，游码对应的质量为2.4g，则烧杯和老醋的总质量 m2=50g+20g+10g+2.4g=82.4gA图中烧杯和剩余老醋的总质量 m1=20g+10g+5g+2.4g=37.4g量筒中老醋的质量 m=m2-m1=82.4g-37.4g=45g老醋的密度 （4）[6]由二力平衡得，金属块的重力等于G，金属块的质量为 ， 由二次称重法得，金属块浸没在水中受到的浮力F浮=G-F， 由阿基米德原理得，金属块的体积 金属块的密度 [7]若小红实验前弹簧测力计未校零，指针在测力计零刻线以下就开始了测量，则测量出的金属块重力G偏大，而G-F则消除了这个偏差，对测量没有影响，由知，得到的金属块的密度值将偏大。 5． 左 0.91×103 ①④②③⑤ 再用滴管调节，直至天平平衡 见解析 偏小 见解析 【详解】（1）[1]①天平的调节原则是：左偏右调，右偏左调，图甲中指针偏向右侧，所以应该向左调节。 [2][3]②图丙中量筒的分度值为2mL，量筒内食用油的体积为 V＝20mL＝20cm3 ④图乙食用油和烧杯的总质量为 m2＝50g+10g+5g+1.8g＝66.8g ⑤所以倒入量筒内食用油的质量为 m＝m2-m1＝66.8g-48.6g＝18.2g 食用油的密度为      如果烧杯内食用油有残余，会使得测得的体积偏小，最终密度偏大；只需要调成①④②③⑤，这样测的空烧杯的质量就将残留的液体质量包含在内了，最终结果会更加准确。 （2）[4][5][6]①把天平放在水平台上，把游码移至零刻度处，调节平衡螺母，使天平平衡； ②将两只空烧杯分别放在天平的左右两盘内，把合金块放入左盘烧杯中； ③向右盘烧杯中缓缓倒水，再用滴管调节，直至天平平衡； ④将烧杯内水倒入空量筒中，测出水的体积为V1， ⑤用细线拴好合金块，将其放入图己的量筒内，测出水和合金块的总体积为V2； ⑥计算出合金块的密度； 步骤④中天平平衡时水的质量就是合金块的质量，即 m＝m水＝ρ水V1 步骤⑤中合金块体积为 V＝V2-V1 合金块的密度为 [7][8]此实验中，将烧杯中的水倒入量筒中时，因烧杯壁粘水而是烧杯中的水不能全部倒入量筒，致使测量的水总体积偏小，水的总质量偏小，合金块质量偏小，算出的密度偏小。 6． BCAD 0.96×103 降低 0.916×103kg/m3 【详解】（1）[1]小明的操作中，量杯的分度值太大，读数误差大，同时，将烧杯中的白酒倒入量杯时，会倒不干净，测得的酒精体积偏小；为了减小误差合理的步骤排序BCAD。 （2）[2][3]第一次实验时所测得的白酒密度 第二次实验时所测得的白酒密度 比较可知，过了一段时间后，白酒的密度增大，说明里面的酒精含量减少，酒精度降低了。 （3）[4]由题知，“42%”指100mL酒中所含酒精的毫升数为42mL，则所含水的体积为58mL，则500mL酒中所含酒精的体积 V酒精＝5×42mL＝210mL＝210cm3 酒精的质量 m酒精＝ρ酒精V酒精＝0.8g/cm3×210cm3＝168g 所含水的体积 V水＝V总﹣V酒精＝500mL﹣210mL＝290mL＝290cm3 水的质量 m水＝ρ水V水＝1g/cm3×290cm3＝290g 白酒的质量 m＝m酒精+m水＝168g+290g＝458g 白酒的密度 7． 平衡螺母 BCA 1.125×103 【详解】[1]用天平测量物体质量之前，需要对天平进行调节。调节的方法是：先将游码移至零刻线处，然后调节平衡螺母使指针指在分度盘中央，使天平横梁平衡。 [2]实验顺序为： B．将待测老醋倒入烧杯中，用天平测出烧杯和老醋的总质量m2； C．将烧杯中老醋的一部分倒入量筒，测出这部分老醋的体积V； A．用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量m1。故正确的操作顺序是BCA。 [3]由第一幅图可知，烧杯和剩余老醋的质量为 m1=20g+10g+5g+2.4g=37.4g 由第二幅图可知，烧杯和老醋的总质量为 m2=50g+20g+10g+2.4g=82.4g 量筒中老醋的质量 m=m2-m1=82.4g-37.4g=45g 量筒中老醋的体积 V=40mL=40cm3 老醋的密度 8．24 ；4.8×103；大于 【详解】试题分析：天平的分度值为0.2g，石块质量等于砝码质量加游码对应的刻度值（读游码时，以左边为准）；石块的体积等于量筒中液面的两次读数之差；最后用密度公式算出石块的密度． 由图知，石块质量：m=20g+4g=24g， 石块的体积：V=70ml-60ml=30ml=10cm3， 石块的密度： 先用量筒测小石块的体积，再用天平测小石块的质量，会导致小石块上有水，测得的小石块的密度大于小石块的实际密度． 考点：此题考查的是测小石块的密度的实验． 点评：测固体密度的基本方法：用天平测出固体的质量m，根据排水法测出固体的体积V，用公式算出固体的密度；易错点：读游码时，要以左边为准． 9． ③将一个空水杯装满水，电子秤测出水杯和水的总质量为m1④将空水杯内水倒尽擦干，然后装满酱油，用电子秤测出水杯和酱油的总质量为m2 【详解】（1）[1]要测酱油密度，需要知道酱油的质量和体积，没有量筒的情况下，利用空水杯装满水后，可以通过水的体积推断出烧杯的体积，从而推算装满酱油的体积。所以②之后的实验步骤：③将一个空水杯装满水，电子秤测出水杯和水的总质量为m1；④将空水杯内水倒尽擦干，然后装满酱油，用电子秤测出水杯和酱油的总质量为m2； （2）[2]水的质量为 m水＝m1﹣m0 根据，水的体积为 酱油的质量为 m酱油＝m2﹣m0 酱油的体积V酱油＝V水,酱油的密度为 10．(1)U形管中液面高度差 (2)右 (3)电阻与通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多 【详解】（1）实验中，我们通过观察两个U形管中液面高度差来比较电阻丝产生热量的多少，U形管中液面高度差越大表示电阻丝产生热量越多，利用了转换法。 （2）图甲装置通电一段时间后，右侧容器产生的热量更多，因为在电流和时间一定时，右侧容器中导体的电阻大，电流通过导体产生的热量多。 （3）乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流，左右容器内两导体的阻值相等，由于左侧液面高度差大，则产生的热量多，可得出的结论是，电阻与通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。 11． 转换法 电流和电阻 【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验前，应使两个U形管中的液面高度相同，通过电阻丝放热加热空气使出现液面高度差，这属于转换法的应用。 （2）[2]甲装置两侧容器中电阻串联连接，电阻大小不同，右侧电阻较大，液面高度差大，说明电流产生的热量与电阻有关； 乙装置两侧容器中电阻大小相同，左侧电阻在干路，电流较大，液面高度差大，说明电流产生的热量与电流有关。 12． 原长 3、4或2、5 显著 铜 【详解】（1）[1]比较实验序号1与2，同种材料、升高相同的温度时，长度越长，伸长量越大，由此可得：当材料和升高的温度相同时，固体线膨胀的长度与原长有关。 （2）[2]为了探究固体的线膨胀与材料的关系，应控制长度相同，升高的温度相同，选用不同的材料进行比较，因此比较实验序号3、4或2、5。 （3）[3][4]通过以上实验，能初步判断，在相同条件下，铝的线膨胀程度比铜显著；一个由铜铝组成的双金属片，在30℃时是平直的，则在80℃时，由于铝的线膨胀程度比铜显著，所以双金属片将弯向铜。 13． 1.20 -8 左 【详解】（1）[1]甲图中刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm，即此刻度尺的分度值为1mm。物体左侧与5.00cm对齐，右侧与6.20cm对齐，则物体的长度 L=6.20cm-5.00cm=1.20cm [2]乙图中的温度计一大格是10℃，其中又分成10小格，则其分度值是1℃，刻度值上小下大，表示零下温度，则温度计的示数为-8℃。 （2）[3]使用天平称量物体质量时，按照“左物右码”的规则放物体和砝码。即称量时把物体放在左盘，砝码放在右盘。 （3）[4]做“测量物体运动的速度”的实验中，用刻度尺测量运动物体通过的路程，用秒表测量物体运动的时间，然后用速度公式算出物体的运动速度，因此在测量物体运动速度时，运用的物理原理公式是。 14．42 【详解】用天平测量物体的质量，天平平衡时，物体的质量等于右盘中砝码的质量总和加上游码所指示的数值。现在，天平右盘有两个20g的砝码，共40g；游码指示的数值为2g。所以，物体的质量为42g。 15． 水平台面 左 40 44 0.85 偏小 【详解】（1）[1][2]为了减小实验误差，将将天平放在水平台面上，由图甲得，指针指向分度盘的右边，相当于天平右边质量偏大，调节平衡时，应将平衡螺母向左调节，使天平在水平位置平衡。 （2）②[3]由图乙得，量筒的分度值是2mL，量筒内消毒液的体积为 40mL=40cm3 ③[4]由图丙得，烧杯和剩余消毒液的质量为 m2=20g+20g+4g=44g ④[5]量筒内消毒液的质量为 m=m1−m2=78g−44g=34g 消毒液的密度为 ⑤[6]50g的砝码上粘了一点橡皮泥会使砝码的质量偏大，这样测量烧杯和液体的总质量偏小，而测空杯质量时没有用到此砝码，即空杯质量没有影响，使得量筒中液体的质量偏小。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$