内容正文:
6.3 (专题训练)
一.量筒(杯)的选择和使用(共7小题)
二.测量固体体积的特殊方法(共3小题)
三.(共8小题)
四.(共8小题)
五.通过推导间接测量物质的密度(共5小题)
六.只用量筒或天平(及辅助工具)测量物体的密度(共5小题)
七.(共8小题)
一.量筒(杯)的选择和使用(共7小题)
1.正确使用测量工具是做好物理实验的基础,下列说法中正确的是( )
A.刻度尺零刻线脱落了就不能使用了
B.使用天平时,向右移动游码相当于在右盘中增加小砝码
C.使用量筒测量体积时,应该选择量程尽可能大的量筒
D.使用量筒时,可以直接将量筒放在天平上称量
2.如图所示,小明用量筒测某玻璃弹珠体积,图中分别是放弹珠前和放弹珠后的情形,下列说法正确的是( )
A.该量筒的分度值是2mL B.可直接将弹珠放入空量筒,再加水至浸没
C.读数时,视线应如图甲所示 D.弹珠体积为
3.在量筒中注入适量的水,读出水面所对应的刻度值如图①所示;将铁块放入量筒中水面所对应的刻度值,如图②所示;取出铁块,再将物块轻轻地放入水中,静止时如图③所示,水面所对应的刻度值为;将铁块和物块系在一起放入量筒中如图④所示,水面所对应的刻度值为.则物块的体积V的大小应该是( )
A. B. C. D.
4.小明用天平测量某金属块的质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,则金属块的质量为 g;他用量筒测量金属块的体积如图乙所示,则金属块的体积为 。
5.如图甲所示,在量筒内注入50mL水;把小石块浸没在水中后,液面高度如图乙所示,则此时液面对应刻度的示数是 mL,石块的体积为 cm3。
6.一般液体在量筒中的液面是凹形的,读液体体积时,正确的是读法是 (甲/乙/丙);测量时如果用如图甲所示的方法读数,则读出的液体体积与真实值相比 (偏大/偏小/相等)。
7.小明找来天平、量筒、水等器材测量一个物块的密度。
(1)调节天平平衡,将物块放在左盘,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则物块的质量为 g。
(2)将物块用细线系住,慢慢放入量筒中,读出水面上升的高度,得出体积,就可以计算物块的密度。若小明计算出物块的密度为,则将物块放入如图乙所示的量筒中,水面应上升到 处。
二.测量固体体积的特殊方法(共3小题)
8.如图所示,是用量筒和铁块来测量石蜡(不沉于水)的体积,下列说法中不正确的是( )
A.实验前量筒中放入“适量”水,是指水越多越好
B.实验中所用量筒的量程是100mL
C.实验中可以省略步骤A和C进行测量
D.正确实验测得石蜡的体积是5mL
9.实验室里常用如图所示方法测蜡块的密度。如图甲所示,在量筒中放入适量的水,读量筒内水的体积时,按图甲的方法读数,测得值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);请解释适量水的含义 。用如图乙和丙方法,读出量筒内水面对应的体积为和,已知蜡块的质量为m,则蜡块的密度表达式 。(利用所测物理量的符号表示)
10.某小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体小颗粒的密度,测量的部分过程方法和结果如图a、b、c所示,图c中的步骤如下:
A.在量筒甲中装入适量的细铁砂,抹平表面;
B.将称量的小颗粒装入量筒乙;
C.将甲中铁砂全部倒进乙中,反复摇动后抹平表面。
(1)将天平放在水平实验台上,游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针偏向分度盘左侧,如图a所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡。调好后用天平进行称量,当天平重新平衡时,砝码质量和游码位置如图b所示。则称量的小颗粒的质量是 g。
(2)因小颗粒易溶于水,小组同学采用图c所示的方法测量体积,所称量的小颗粒的体积是 。
(3)在步骤C中,若摇动不够充分,则测出的密度比实际密度 。
11.小明和小华在实验室用天平测量盐水的密度,进行的过程如下。
(1)小明在测量盐水质量的过程中,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,增加一个最小的砝码后,指针又指在分度盘中央刻度线的右侧,这时要使天平平衡,他应该的操作是 ;
(2)小明按正确的操作方法后,测量过程如图,则:量筒中盐水的质量是 g,由此可知盐水的密度是= kg/m3;
(3)小华在缺少量筒的情况下,利用一部分水同样测出盐水的密度,请协助小华完成实验步骤:
①用天平测量空烧杯的质量m1;
②将烧杯装入适量的水,标记水面的位置,用天平测量其总质量m2,再将烧杯中的水倒干净;
③ ,用天平测量其总质量m3;
④利用测量的量和写出计算盐水密度的表达式:= 。
三.(共8小题)
12.小亮运用所学知识设计了下列测量方案,最合理的是( )
A.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
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
C.测小沙包密度: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
13.小明在科技创新大赛中斩获奖牌,他想知道该奖牌的材质,但发现其无法放入量筒,于是进行了如下操作:
①用天平测出其质量为81.6g;
②向烧杯中加入适量的水,用细线系住奖牌使其浸没在水中,并在烧杯壁上水面的位置作出标记;
③把奖牌从水中取出后,用装有40mL水的量筒缓慢向烧杯加水至标记处,量筒中剩余水的体积为32mL;
④计算奖牌的密度并与表中数据对比。
物质
金
银
铜
铁
密度/()
关于上述过程分析正确的是( )
A.天平使用前指针位置如图所示,为使天平平衡,应向右调游码
B.奖牌的体积为
C.从量筒倒入烧杯中水的体积大于奖牌的体积
D.奖牌材质可能是铜
14.小明准备测奖牌的体积,但奖牌体积较大,放不进量筒,因此利用一个烧杯,按下图所示的方法进行测量,测得奖牌的体积是 。其所测体积 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)。原因是: 。
15.小明用托盘天平和量筒测量矿石的密度。他在调节托盘天平横梁平衡时,观察到指针如图1所示情况,将天平的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,使天平横梁平衡。将矿石标本放在调节好的天平左盘里,当天平平衡时,盘内砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,则矿石的质量为 g。再将矿石放在装有水的量筒中,前后两次量筒的水面位置如图3所示,通过计算,矿石的密度为 g/cm3。测量结束后,小明发现50g的砝码有明显磨损,他测的矿石的密度值偏 (填“大”或“小”)。
16.在“测量矿石的密度”的实验中:
(1)首先取来托盘天平放在 上,游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在如图A所示的位置,则可将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁在水平位置。
(2)天平调节平衡后,小明按图B所示的方法来称量物体的质量,小华立即对小明说,“你操作时至少犯了两个错误。”小华所说的两个错误中是:① ;② 。
(3)天平再次调到水平平衡后,右盘中的砝码以及游码在标尺上的位置如图E所示,矿石放入量筒前、后,量筒中水面位置如图C和D所示,则矿石密度是 g/cm3。
17.2021年3月出土了大量文物,如图所示是其中的金面具残片,文物爱好者滨滨和妮妮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)滨滨把天平放在水平台上,将游码归零,此时指针偏向分度盘中线的左侧,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
(2)调好后滨滨将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,砝码和游码如图甲所示,则模型的质量为 g。
(3)滨滨又进行了如图乙所示的三个步骤:
①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g;
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40mL水的量筒向烧杯中加水,直到水面 ,量筒中的水位如图丙所示。
(4)旁边的小敏发现取出的模型沾了水,不能采用量筒的数据,于是测出图乙③中烧杯和水的总质量为155g,小敏计算出模型的密度为 g/cm3。
(5)若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为 cm3,小敏计算出的密度值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”),滨滨计算出的密度值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
18.某小组在“测量矿石密度”的实验如图所示:
(1)调节天平平衡后,小滨同学按图甲所示的方法称量矿石的质量,请写出其中的一处错误: ;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乙所示;
(2)小滨在量筒内倒入20mL的水,放入矿石后量筒内水面如图丙所示,矿石密度是 ;
(3)小滨同学在整理器材时发现右盘中有一个砝码缺了一角,该情况会导致所测密度值 (选填“偏大”或“偏小”);
(4)若测量矿石的质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针偏转如图丁所示,接下来的操作是 ,直至天平横梁平衡;
(5)小明提出另一种测量矿石密度的方案,实验步骤如下:
①天平测出矿石的质量;
②在烧杯中装适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量;
③将矿石浸没在水中,在烧杯的水面处做一个标记;
④取出矿石,向烧杯中加水至标记处,用天平测出此时烧杯和水的总质量。
⑤矿石密度的表达式 (用、、、表达);步骤④中取出矿石时,矿石会沾上少量的水,对测量结果 (选填“有”或“没有”)影响。
19.小明学过密度知识后,想知道厨房里白醋和绿豆的密度。
(1)测量白醋步骤如下:
①将托盘天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁水平平衡。
②用天平称出空玻璃杯的质量为。
③往玻璃杯中倒入适量白醋,将装白醋的玻璃杯放在左盘,向右盘加减砝码使天平平衡。天平平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示,则杯和白醋的总质量为 g。
④将玻璃杯中的白醋全部倒入量筒中,如图丙所示,量筒中白醋的体积是 。测出白醋的密度是 ,这样测出白醋的密度偏 。
(2)测量绿豆的步骤如下:
①用一个小矿泉水瓶装满水,使水面与瓶口平齐,用天平测出瓶和水的总质量为。
②把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后,再次测出瓶和水的总质量为。
③用碗装一些绿豆,测出碗和绿豆的总质量为。
④把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中,直至 ,测出此时碗和剩余绿豆的总质量为。
⑤已知水的密度为,根据以上实验数据推导出绿豆密度的表达式为 。
四.(共8小题)
20.以下是小芳在测盐水密度时的实验步骤,排序最合理的是( )
①用天平称出空烧杯的质量 ②用天平称出盐水和烧杯的总质量
③将盐水全部倒入量筒中测出盐水的体积 ④算出量筒中盐水的质量
⑤根据密度ρ=算出盐水的密度ρ
A.④②①③⑤ B.①④③②⑤ C.②③①④⑤ D.③②①④⑤
21.在测量某品牌酸奶密度过程中,实验步骤如下:
①将托盘天平放在水平桌面上,分度盘的指针位置如图甲所示;
②用调节好的天平测出空烧杯的质量,如图乙所示;
③用天平测出烧杯和酸奶的总质量,如图丙所示;
④将烧杯中的酸奶倒入量筒中,读出酸奶的体积V,如图丁所示;
则下列分析正确的是( )
A.调节平衡时,需将平衡螺母向左调
B.由乙丙两图可知烧杯中酸奶的质量为60g
C.由丁图可知量筒中酸奶的体积为50.1mL
D.上述方法测得的酸奶密度较真实值偏大
22.小明用调好平衡的天平测量盐水的密度时,进行了如下操作:用天平测量烧杯和盐水的总质量,当放入最小5g砝码时,天平右端下沉,接下来应进行的操作是 。天平平衡时,所用砝码及游码的位置如图甲所示。将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,如图乙所示,则量筒中盐水的体积为 mL;用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量为87g,则盐水密度为 。
23.小红利用天平、烧杯和量筒等配制并测量盐水的密度。
(1)天平横梁在水平位置平衡后,在两托盘上放有相同的薄纸片,把食盐放在左盘,用镊子向右盘加减砝码。当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,接下来正确的操作步骤是取下砝码, ,直到天平横梁再次在水平位置平衡,此时砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,则食盐的质量为 g。
(2)然后将水倒入空烧杯中,再将称量好的食盐倒入烧杯,将食盐和水混合均匀后倒入量筒中,示数如图乙所示,盐水体积为 cm3;混合后盐水的密度为 kg/m3。
(3)在实验结束后,发现烧杯内有残留的盐水,则测量的盐水密度比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
24.汾酒,又称“杏花村酒”,是清香型白酒的典型代表,产自我省汾阳市杏花村,酒液清澈透明,清香馥郁,入口香绵、清冽、纯正。某研学小组参观酒庄后,想测量汾酒的密度,进行了如下实验。
实验过程:
(1)①把托盘天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示的位置,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡;
②用天平测出空烧杯的质量为46.4g:
③向烧杯中倒入适量汾酒,放在天平的左盘中,当加入最小的砝码(5g)时,指针偏向分度盘中线右侧。当取下最小的砝码(5g)时,指针偏向分度盘中线左侧,接下来应进行的实验操作是: ,直至托盘天平平衡。天平平衡时,所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示;
④将汾酒全部倒入量筒,如图丙所示,得出汾酒的体积为 cm3;
实验结论:
(2)利用上述实验过程测出汾酒的密度为 kg/m3;
实验交流:
(3)用这种方法测量得到的汾酒密度值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。只需将①②③④的操作顺序稍作调整即可减小这种误差,调整后的顺序是 。
25.【实验名称】测食用油的密度
【实验器材】天平(含砝码)、量筒、烧杯、食用油
【实验原理】
【实验步骤】
(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,直到天平横梁水平平衡。
(2)向烧杯中倒入适量食用油,将装有食用油的烧杯放在天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则食用油和烧杯的总质量为 g。
(3)将烧杯中的部分食用油倒入量筒,如图丙所示,则量筒中食用油的体积为 。
(4)用天平测出剩余食用油和烧杯的总质量为59.6g,则所测食用油的密度为 。
【拓展】该同学认为不用量筒也能测量出食用油的密度,他进行了如下实验操作:
A.调好天平,用天平测出空烧杯质量为
B.在烧杯中装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为。
C.把烧杯中的水倒尽,再装满食用油,用天平测出烧杯和食用油的总质量为。
则食用油的密度表达式为 (已知水的密度为)。
26.小华用天平和量筒测量牛奶的密度时,进行了下面的实验操作。请回答:
(1)小华将天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线上,发现指针静止时如图甲,她应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)小华往烧杯中倒入适量牛奶,测量烧杯和牛奶的总质量,她的操作如图乙所示,请你指出她在天平使用中存在的错误是: ;
(3)改正错误后,她将烧杯中的牛奶倒出一部分到量筒中,量筒中牛奶液面位置如图丙所示;
(4)再测出烧杯和剩余牛奶的质量如图丁所示;
(5)根据以上数据计算牛奶密度;
(6)小华设计了一个实验数据记录表,、、三处的物理量或数值没有填写,请你将数据表补充完整。
烧杯与牛奶的总质量
量筒中牛奶的体积
烧杯与剩余牛奶的总质量
牛奶的密度
106
40
44
(7)在操作(3)中有少量牛奶附着在量筒内壁上,使测得的牛奶密度 (选填“偏小”、“偏大”或“准确”)。
27.小宏用天平和量筒测量牛奶的密度时,进行了一系列实验操作。请回答下列问题:
(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,他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,才能使天平水平平衡;
(2)往烧杯中倒入适量牛奶,测得烧杯和牛奶的总质量为104g,将烧杯中部分牛奶倒入量筒,如图乙所示,则倒出的牛奶体积为V= mL;
(3)再测出烧杯和剩余牛奶的质量如图丙所示,则量筒中的牛奶质量为 g;
(4)根据以上数据可知牛奶密度 ;
(5)若操作(2)中有少量牛奶附着在量筒内壁上,测得的牛奶密度将 (选填“偏小”、“不变”或“偏大”);
(6)小宏的同学捡到一块体积较大的石块,不能放入量筒中,小宏想了一种方法测量密度,已知水的密度为,如图丁所示,方法如下:
①用调平的天平测量出该石块的质量为;
②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量;
③将石块浸没在水中(水没溢出),在水面的位置做标记;
④取出石块,向烧杯里加水,直到 ,测得此时的烧杯和水总质量为;
请写出石块密度的表达式: (用题目中已知量表示)。
五.通过推导间接测量物质的密度(共5小题)
28.小锤在没有量筒的情况下,设计了如下方案测量金属颗粒的密度:
①用调节好的天平测出金属颗粒的质量m1为200g;
②在烧杯中装满水,用天平测出烧杯与水的总质量m2为350g;
③把金属颗粒放入烧杯中,把溢出的水擦干,用天平测出烧杯、水和金属颗粒的总质量m3为500g;
则金属颗粒的密度为( )
A.1g/cm3 B.2.6g/cm3 C.4g/cm3 D.0.4g/cm3
29.如图所示,在平整地面上有一层厚度均匀的积雪,小清用力向下踩,雪在受外力挤压可以形成冰,表明雪的密度 (大于/小于/等于)冰的密度。 小潭利用冰的密度,测量出脚印的深度140mm和积雪的深度150mm,就可以估测出积雪的密度约为 kg/m3。(ρ冰=0.9×103kg/m3)
30.小明在“测量花生油和实心物体A的密度”实验中;
(1)把天平水平放置,游码放在标尺左端的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应向右调节 ,直到横梁平衡;
(2)将花生油倒入空烧杯,用天平测得其总质量为79g;再将烧杯中的花生油部分倒入量筒中,测得量筒中油的体积为60cm3;用天平测量剩余花生油和烧杯的总质量时,当横梁再次平衡时如图乙所示,则剩余花生油和烧杯的总质量为 g,花生油的密度为 g/cm3;
(3)在测量A的密度时,不慎碰坏了量筒,于是利用矿泉水瓶代替量筒(如图丙所示)继续进行实验,实验步骤如下:
①测出A的质量m₁;
②往矿泉水瓶中灌满水,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量m2;
③ ,测出其总质量m3;
④求得A的密度为ρ= (用ρ水、m1、m2和m3来表示)。
31.同学们在实验室进行测量盐水密度的实验:
(1)将天平放在水平台上,游码移到零刻度线处,观察到指针静止时如图A所示,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡;
(2)调节天平平衡后,进行以下实验操作:
①测量空烧杯的质量m0,天平平衡时,砝码及游码位置如图B所示,m0= g;
②向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m1为55g,然后将盐水全部倒入量筒,如图C所示,读出体积V= mL;
③算出盐水的密度 ;
(3)以上测量过程中,所测得盐水的密度与实际值相比 (“偏大”、“偏小”或“无影响”);
(4)小明想到不用量筒,使用天平,烧杯,适量的水和记号笔,也能测出盐水密度,如图D所示。
①用已调好的天平测出空烧杯的质量;
②向烧杯中倒入适量盐水,用记号笔在烧杯外壁标记好盐水液面的位置,用天平测出烧杯内盐水和烧杯的总质量;
③将烧杯中的盐水倒掉并把烧杯内残留的盐水擦干后,再向烧杯中倒水至标记处,用天平测出烧杯内水和烧杯的总质量;
④则盐水的密度 (用、、、表示)。
32.建筑工地需要的沙子,为了估测沙子的密度,小明用一个质量为1kg的空桶装满水,测得桶和水的总质量为13kg。倒去水后,再用这个桶装满沙子(沙面沿桶口抹平),测得桶和沙子的总质量为21.4kg。求:()
(1)桶的容积?
(2)沙子的密度?
(3)若用一辆载重4t的卡车将沙子运送到工地,至少要运多少趟?
六.只用量筒或天平(及辅助工具)测量物体的密度(共5小题)
33.小锤在没有量筒的情况下,设计了如下方案测量金属颗粒的密度:
①用调节好的天平测出金属颗粒的质量m1为200g;
②在烧杯中装满水,用天平测出烧杯与水的总质量m2为350g;
③把金属颗粒放入烧杯中,把溢出的水擦干,用天平测出烧杯、水和金属粒的总质量m3为500g;
则金属颗粒的密度为( )
A.1g/cm3 B.2.6g/cm3 C.4g/cm3
34.小明利用天平、量筒、烧杯、水(密度已知)和电子秤等器材测量鸭蛋的密度,测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示,下列说法中正确的是( )
①鸭蛋的体积是
②鸭蛋的密度是
③若没有丙图的步骤,无法测出鸭蛋的密度
④若按照甲丙丁的测量数据计算,所测鸭蛋的密度比真实值偏小
A.只有①③正确 B.只有②正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确
35.小明利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度,先用调节好的托盘天平测量小石块的质量,测得质量为62g;接着小明进行了如下实验并测出相应质量如图所示。则取出小石块时沾有 g的水,该小石块的真实体积为 cm3,密度为 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)。
36.小程在海滩玩耍时捡到一块鹅卵石,他利用刚学过的物理知识对这块“鹅卵石”的密度进行了测量,测量过程如图所示。
(1)他把天平放在水平桌面上,游码拨到零刻度线,指针位置如甲所示,他向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母使天平平衡;
(2)天平平衡后,砝码质量和游码对应刻度如图乙,则“鹅卵石”的质量为 g;
(3)将“鹅卵石”(鹅卵石不吸水)放入盛有40 mL水的量筒中,水面升高至如图丙,则小程测出“鹅卵石”的密度 ;
(4)若实验过程中,小程不用量筒,他采取了以下步骤也测量出了“鹅卵石”的体积(如图丁):
①向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量。
②如图丁A所示,用细线系住鹅卵石放入烧杯中,使鹅卵石浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置。
③将鹅卵石从水中取出后,向烧杯中加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量。则“鹅卵石”的密度为 (用字母表示)。若只考虑鹅卵石带出水产生的误差,这样密度测量值与真实值比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
37.东营地区石油储量丰富,为了测量某油井所产石油的密度,小刚收集了该井所产石油样品在实验室进行了如下测量(常温下石油为粘稠的液态)
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至左边标尺的0刻线处,发现指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向 (左、右)调,直到天平平衡。
(2)先用天平称出空烧杯的质量为31.2g,然后将石油样品倒入烧杯,放在调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乙所示,则烧杯和石油样品的质量为 g。
(3)将烧杯中的石油倒入量筒,其示数如图丙,石油的体积为 mL。
(4)根据测量的数据,求得所测石油的密度为 。
(5)联想到某起石油泄漏事故中石油漂浮在水面上的情景,小刚发现自己测量的石油密度值偏大,你认为该实验方案造成测量结果偏大的原因是 。
(6)小刚还想测酱油的密度,在清洗量筒时不小心将量筒打碎了,老师添加了两个完全相同的小空饮料瓶和适量水,小刚考虑后设计了如下实验步骤,请你补充完整:
①调好天平,用天平测出空饮料瓶的质量为m0
②将一个饮料瓶装满水,用天平测出饮料瓶和水的总质量为m1
③将另一个饮料瓶 酱油,用天平测出饮料瓶和酱油的总质量为m2
④酱油密度的表达式ρ= (已知水的密度为ρ水)
七.(共8小题)
38.小芳的物理笔记中记录不正确的是( )
A.时空气中的声速是340m/s
B.验钞机利用紫外线鉴别钞票的真伪
C.发生火灾时,有害气体受热密度变小而上升,受困人员需弯腰甚至匍匐撤离
D.冰块熔化成水后密度变大,质量变大
39.密度知识与人类社会生活的关系十分密切。下列说法正确的是( )
A.水管在冬天易胀破的主要原因是由于水结成冰时,密度变小,体积变大
B.夏天开空调时,风口朝上较好,因为冷空气比热空气的密度小而上升
C.拍摄影视剧房屋倒塌镜头时,常选用密度大的材料做道具,以保证演员安全
D.人体的密度跟水的密度()差不多,那么质量是50kg的中学生的体积约为50m3
40.如图所示,是水从0℃被加热到10℃过程中,密度随温度变化的图像,下列分析正确的是( )
A.水遵从热胀冷缩的规律 B.水质量先变大后变小
C.密度保持不变 D.水体积先变小后变大
41.小媛实验探究得到质量为1g的水体积随温度变化关系如图,以下说法正确的是( )
A.4℃时水密度最小,为 B.同种物质同一物态下密度与温度无关
C.2℃时水的密度比8℃时的大 D.由1℃升高到12℃,水的体积一直变大
42.最近哈市的汽油价格进行了调整,和大多数物质一样,汽油也有热胀冷缩的性质,随着气温的下降,汽油的质量会 (选填“变大”“变小”或“不变”),汽油密度会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
43.如图,蜡烛在燃烧时可以带动上方的扇叶旋转起来,原因是气体受热膨胀后,密度 ,热空气上升形成气流,推动扇叶转动。同理,海鲜保鲜时应将其放在冰块的 方,保鲜效果更好。
44.如图所示,是一组实验情景图,观察实验现象:铜球直径略小于铁环内径,铜球恰好通过铁环,加热铜球后,铜球不能通过铁环。说明加热后铜球的体积 ,铜球的密度 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
45.阅读材料,回答下列问题:
一般来说,同种物质温度越高密度越小;但水比较特殊,温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度也越来越小。右图为北方寒冷冬天某深湖湖水温度分布示意图。湖面封冻了,较深湖底的水却有可能保持4℃的水温。鱼儿仍然可以自由自在地游动呢!
(1)水在 ℃时密度最大;
(2)图中P点为冰与水相接触的某点,该点温度最接近 ,冰的上表面的温度最接近 ;(以上两空均选填选项)
A. B.0℃ C.4℃ D.
(3)如图中所标注的A、B、C、D位置代表了不同温度的河水分层情况,根据阅读材料所提供的信息,对A、B、C、D位置的温度排序合理的是 ;
A.4℃、3℃、2℃、1℃
B.4℃、1℃、2℃、3℃
C.1℃、2℃、3℃、4℃
(4)如图,能正确反映一定量的水的密度、体积V随温度t变化关系的是 。
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6.3 (专题训练)
一.量筒(杯)的选择和使用(共7小题)
二.测量固体体积的特殊方法(共3小题)
三.(共8小题)
四.(共8小题)
五.通过推导间接测量物质的密度(共5小题)
六.只用量筒或天平(及辅助工具)测量物体的密度(共5小题)
七.(共8小题)
一.量筒(杯)的选择和使用(共7小题)
1.正确使用测量工具是做好物理实验的基础,下列说法中正确的是( )
A.刻度尺零刻线脱落了就不能使用了
B.使用天平时,向右移动游码相当于在右盘中增加小砝码
C.使用量筒测量体积时,应该选择量程尽可能大的量筒
D.使用量筒时,可以直接将量筒放在天平上称量
【答案】B
【详解】A.刻度尺零刻线脱落后,可以选取其他整刻度作为起点,通过测量后相减得到长度,并不是不能使用,故A错误;
B.使用天平时,左物右码放置,物体的质量等于砝码质量与游码读数之和。可知天平游码向右移动时,相当于在右盘增加小砝码,使天平平衡,故B正确;
C.选择量筒时应根据被测液体的体积,选择量程稍大于被测体积的量筒,以减小误差,并非量程越大越好,故C错误;
D.量筒底面积小、重心高,放置在天平上不稳定,易倾倒损坏天平,故不能直接将量筒放在天平上称量质量,通常使用烧杯来盛装液体并测量其质量,故D错误。
故选B。
2.如图所示,小明用量筒测某玻璃弹珠体积,图中分别是放弹珠前和放弹珠后的情形,下列说法正确的是( )
A.该量筒的分度值是2mL B.可直接将弹珠放入空量筒,再加水至浸没
C.读数时,视线应如图甲所示 D.弹珠体积为
【答案】D
【详解】A.将20mL平均分成了5等份,故分度值为4mL,故A错误;
B.需要用排水法测量弹珠的体积,不能将弹珠放入空量筒,再加水至浸没,故B错误;
C.读数时,视线应如图乙所示,视线与液面的最低处相平,故C错误;
D.两图中量筒的读数分别为72mL,80mL,则弹珠体积为,故D正确。
故选D。
3.在量筒中注入适量的水,读出水面所对应的刻度值如图①所示;将铁块放入量筒中水面所对应的刻度值,如图②所示;取出铁块,再将物块轻轻地放入水中,静止时如图③所示,水面所对应的刻度值为;将铁块和物块系在一起放入量筒中如图④所示,水面所对应的刻度值为.则物块的体积V的大小应该是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】图①是水的体积,图②是水和铁块的总体积,因此铁块的体积为,图④是水、铁块和物块的总体积,而图②是水和铁块的总体积。因此,物块的体积等于 “水 + 铁块 + 物块” 的总体积减去 “水 + 铁块” 的总体积,即。
故选C。
4.小明用天平测量某金属块的质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,则金属块的质量为 g;他用量筒测量金属块的体积如图乙所示,则金属块的体积为 。
【答案】 32.4 12
【详解】[1]用天平测质量时,需将砝码质量与游码示数相加。观察图甲,砝码总质量为
游码标尺的分度值为0.2g,此时游码左侧对齐的刻度为2.4g,因此金属块的质量为
[2]用量筒测金属块体积时,需用放入金属块后的量筒示数减去水的初始示数。观察图乙,量筒的刻度每大格代表10mL,每大格之间有5个小格,因此分度值为2mL;水的初始体积为20mL,放入金属块后量筒示数为32mL,因此金属块的体积为
由于,故。
5.如图甲所示,在量筒内注入50mL水;把小石块浸没在水中后,液面高度如图乙所示,则此时液面对应刻度的示数是 mL,石块的体积为 cm3。
【答案】 60 10
【详解】[1][2]如图乙所示,量筒的分度值是1mL,凹液面的底部对应的刻度线为60mL,所以此时示数是60mL,则小石块的体积为。
6.一般液体在量筒中的液面是凹形的,读液体体积时,正确的是读法是 (甲/乙/丙);测量时如果用如图甲所示的方法读数,则读出的液体体积与真实值相比 (偏大/偏小/相等)。
【答案】 乙 偏大
【详解】[1]测量液体体积,读数时为保证准确,视线应与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平。由图可知,乙图中的视线与液体凹液面的最低处保持水平,所以正确的读法是乙。
[2]甲图采用的是俯视的方式读数,俯视时看到的位置比凹液面的实际位置更高,所以读出的液体体积与真实值相比偏大。
7.小明找来天平、量筒、水等器材测量一个物块的密度。
(1)调节天平平衡,将物块放在左盘,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则物块的质量为 g。
(2)将物块用细线系住,慢慢放入量筒中,读出水面上升的高度,得出体积,就可以计算物块的密度。若小明计算出物块的密度为,则将物块放入如图乙所示的量筒中,水面应上升到 处。
【答案】(1)63
(2)45
【详解】(1)由图甲可知,标尺的分度值为0.2g,示数为3g,物块的质量
(2)物块的密度为
由可得,物块的体积
由图乙可知,量筒的分度值是1mL,量筒中水的体积,则将物块放入量筒中,水面应上升到
二.测量固体体积的特殊方法(共3小题)
8.如图所示,是用量筒和铁块来测量石蜡(不沉于水)的体积,下列说法中不正确的是( )
A.实验前量筒中放入“适量”水,是指水越多越好
B.实验中所用量筒的量程是100mL
C.实验中可以省略步骤A和C进行测量
D.正确实验测得石蜡的体积是5mL
【答案】A
【详解】测量不沉于水的石蜡体积,常用沉锤法,即用铁块等沉入水中的物体把石蜡拉入水中。步骤一般是:量筒中放适量水,读体积 (水要能浸没铁块和石蜡,但不能过满);放入铁块,读体积;将铁块与石蜡绑在一起浸没,读体积;则石蜡体积为
由图可知,步骤A中适量水不是越多越好,水太多,当放入铁块与石蜡时,水有可能会溢出,从A步骤可看出,装50mL水时刚好占量筒的一半刻度数,因此量筒的最大测量值为100mL;A与C步骤省略后,仍可通过B(量筒测量体积包括水的体积,石头的体积)和D(量筒测量的体积包括水的体积,石头的体积以及石蜡的体积)两步操作测量出石蜡的体积,即测得的石蜡体积为59mL-54mL=5mL
故A错误,符合题意,BCD正确,不符合题意。
故选 A。
9.实验室里常用如图所示方法测蜡块的密度。如图甲所示,在量筒中放入适量的水,读量筒内水的体积时,按图甲的方法读数,测得值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);请解释适量水的含义 。用如图乙和丙方法,读出量筒内水面对应的体积为和,已知蜡块的质量为m,则蜡块的密度表达式 。(利用所测物理量的符号表示)
【答案】 偏大 能浸没物体,且浸没后不超过量程
【详解】[1]由图可知,当俯视时,视线与量筒内刻度的交点在实际液面的上方,会导致读取的数值比水的实际体积偏大。
[2]用排水法测量物体的体积时,要先在量筒内倒入适量的水,“适量”是指放入物体时,保证水能浸没整个蜡块,又能保证水和物体的总体积不超过量筒的量程。
[3]由图乙和图丙可知,蜡块的体积为,由密度公式可知,蜡块的密度为
10.某小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体小颗粒的密度,测量的部分过程方法和结果如图a、b、c所示,图c中的步骤如下:
A.在量筒甲中装入适量的细铁砂,抹平表面;
B.将称量的小颗粒装入量筒乙;
C.将甲中铁砂全部倒进乙中,反复摇动后抹平表面。
(1)将天平放在水平实验台上,游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针偏向分度盘左侧,如图a所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡。调好后用天平进行称量,当天平重新平衡时,砝码质量和游码位置如图b所示。则称量的小颗粒的质量是 g。
(2)因小颗粒易溶于水,小组同学采用图c所示的方法测量体积,所称量的小颗粒的体积是 。
(3)在步骤C中,若摇动不够充分,则测出的密度比实际密度 。
【答案】(1) 右 147.6
(2)60
(3)小
【详解】(1)[1]如图a所示,指针偏向分度盘左侧,说明左边比右边重,即左边质量比右边质量大,要让托盘天平在水平位置平衡,需将托盘天平的平衡螺母向右调节。
[2]如图b所示,正确使用托盘天平测量物体的质量时,物体最终的质量测量值等于砝码质量加上游码示数,由图可知,标尺的量程为,分度值为0.2g,游码读数。物体的质量为
(2)如图c所示的方法测量体积,采用排沙法测量小颗粒的体积,小颗粒的体积等于小颗粒与细铁砂的总体积减去细铁砂的体积,即
(3)若摇动不够充分,细铁砂和小颗粒之间混有空气,细铁砂和小颗粒的总体积测量值偏大,小颗粒的体积测量值偏大;根据可知,小颗粒的质量测量值准确,体积测量值偏大,则密度测量值偏小。
11.小明和小华在实验室用天平测量盐水的密度,进行的过程如下。
(1)小明在测量盐水质量的过程中,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,增加一个最小的砝码后,指针又指在分度盘中央刻度线的右侧,这时要使天平平衡,他应该的操作是 ;
(2)小明按正确的操作方法后,测量过程如图,则:量筒中盐水的质量是 g,由此可知盐水的密度是= kg/m3;
(3)小华在缺少量筒的情况下,利用一部分水同样测出盐水的密度,请协助小华完成实验步骤:
①用天平测量空烧杯的质量m1;
②将烧杯装入适量的水,标记水面的位置,用天平测量其总质量m2,再将烧杯中的水倒干净;
③ ,用天平测量其总质量m3;
④利用测量的量和写出计算盐水密度的表达式:= 。
【答案】(1)用镊子取下最小的砝码再向右移动游码
(2) 45
(3) 向烧杯中加盐水,直至液面到达标记位置
【详解】(1)增加一个最小的砝码后,指针又指在分度盘中央刻度线的右侧,说明右盘砝码总质量偏大,所加的最小砝码质量大,此时需要取下最小的砝码,向右移动游码,直到天平平衡。
(2)[1]由图可知,甲图先测量出盐水和烧杯的总质量,乙图将甲烧杯中的一部分盐水倒入量筒中读出倒出盐水的体积,丙图又测量了剩余盐水和烧杯的总质量,因此量筒中盐水的质量
[2] 读出倒出盐水的体积盐水的密度等于
(3)[1]先向空烧杯中加水,并标记水位,此步骤的目的在于控制水和盐水的体积相等,通过计算水的体积,即可得到盐水的体积,故此空填向烧杯中加盐水,直至液面到达标记位置。
[2]由题意可知,盐水的质量等于盐水与烧杯的总质量减空烧杯的质量
盐水的体积与水的体积相等
故盐水的密度为
三.(共8小题)
12.小亮运用所学知识设计了下列测量方案,最合理的是( )
A.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
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
C.测小沙包密度: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
【答案】A
【详解】A.测正方体小木块密度时,用天平测其质量后,再用刻度尺测边长并计算体积,可以减小测量误差,故A符合题意;
B.测小铁块密度,如果先测铁块体积再测质量,这样测量体积后铁块上会沾有水,质量测量会偏大,造成密度测量偏大,故B不符合题意;
C.测小沙包密度:用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积,小沙包有吸水性,导致测量体积误差偏大,故C不符合题意;
D.测比赛用的铅球密度时,由于铅球质量较大,不宜用天平测质量;由于铅球体积较大,不宜用装有适量水的量筒测铅球体积,故D不符合题意。
故选A。
13.小明在科技创新大赛中斩获奖牌,他想知道该奖牌的材质,但发现其无法放入量筒,于是进行了如下操作:
①用天平测出其质量为81.6g;
②向烧杯中加入适量的水,用细线系住奖牌使其浸没在水中,并在烧杯壁上水面的位置作出标记;
③把奖牌从水中取出后,用装有40mL水的量筒缓慢向烧杯加水至标记处,量筒中剩余水的体积为32mL;
④计算奖牌的密度并与表中数据对比。
物质
金
银
铜
铁
密度/()
关于上述过程分析正确的是( )
A.天平使用前指针位置如图所示,为使天平平衡,应向右调游码
B.奖牌的体积为
C.从量筒倒入烧杯中水的体积大于奖牌的体积
D.奖牌材质可能是铜
【答案】C
【详解】A.天平使用前应先调平衡,将游码放到标尺左端的零刻线,指针指向分度盘的左侧,说明左端重,为使天平平衡,应向右调平衡螺母,直到指针指在分度盘中央,故A错误;
BC.若不考虑把奖牌从水中取出时带走的水,奖牌的体积为
若考虑把奖牌从水中取出时带走的水,从量筒倒入烧杯中水的体积大于奖牌的体积,故B错误,C正确;
D.奖牌的密度为
考虑到把奖牌从水中取出时带走的水,测得的奖牌的体积偏大,根据可知,测得的密度偏小,所以奖牌材质可能是银,故D错误。
故选C。
14.小明准备测奖牌的体积,但奖牌体积较大,放不进量筒,因此利用一个烧杯,按下图所示的方法进行测量,测得奖牌的体积是 。其所测体积 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)。原因是: 。
【答案】 10 偏大 见解析
【详解】[1]由图可知,奖牌浸没在烧杯内的水中后,在烧杯中水位处做了标记,取出奖牌后烧杯中水位会下降,量筒中此时有20mL水,用量筒中的水向烧杯中补充,直到水位达到标记处,再读出量筒中水的体积为10mL,则量筒中倒出的水的体积即为奖牌的体积,即
[2][3]上述方法测得的奖牌的体积会有误差,因为B步骤中,从水中取出奖牌时会带走少量的水,导致量筒中补充进烧杯的水随之偏多,从而使量筒中倒出水的体积比奖牌的体积大。
15.小明用托盘天平和量筒测量矿石的密度。他在调节托盘天平横梁平衡时,观察到指针如图1所示情况,将天平的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,使天平横梁平衡。将矿石标本放在调节好的天平左盘里,当天平平衡时,盘内砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,则矿石的质量为 g。再将矿石放在装有水的量筒中,前后两次量筒的水面位置如图3所示,通过计算,矿石的密度为 g/cm3。测量结束后,小明发现50g的砝码有明显磨损,他测的矿石的密度值偏 (填“大”或“小”)。
【答案】 左 73.4 3.67 大
【详解】[1]由图1可知,天平调节横梁平衡时,指针向右偏,说明右侧较重,应将平衡螺母向左移动,使天平横梁平衡 。
[2]天平读数为砝码质量加上游码示数,由图2可知,标尺上的分度值为,游码对齐的刻度是3.4g,则矿石的质量
[3]由图3知,量筒的分度值为,水的体积为20mL,水和矿石的总体积为40mL,则矿石体积
则矿石的密度
[4]砝码磨损后,实际质量变小,但读数时仍按标注质量读,会使测得的矿石质量偏大,根据,不变,偏大,则密度测量值偏大 。
16.在“测量矿石的密度”的实验中:
(1)首先取来托盘天平放在 上,游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在如图A所示的位置,则可将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁在水平位置。
(2)天平调节平衡后,小明按图B所示的方法来称量物体的质量,小华立即对小明说,“你操作时至少犯了两个错误。”小华所说的两个错误中是:① ;② 。
(3)天平再次调到水平平衡后,右盘中的砝码以及游码在标尺上的位置如图E所示,矿石放入量筒前、后,量筒中水面位置如图C和D所示,则矿石密度是 g/cm3。
【答案】(1) 水平桌面 右
(2) 用手直接拿砝码 物体和砝码放反了托盘
(3)
【详解】(1)[1][2]托盘天平应放在水平桌面上;图A中指针偏左,平衡螺母应向右调节(指针偏左,右盘轻,平衡螺母右调)。
(2)[1]用手直接拿砝码(砝码会被手上的汗液腐蚀,影响精度)。
[2]物体和砝码放反了托盘(天平应遵循“左物右码”的原则)。
(3)矿石质量:图E中砝码总质量为
游码示数为4g
总质量
矿石体积:图C中水的体积为60mL,图D中放入矿石后总体积为80mL
体积
矿石密度
17.2021年3月出土了大量文物,如图所示是其中的金面具残片,文物爱好者滨滨和妮妮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)滨滨把天平放在水平台上,将游码归零,此时指针偏向分度盘中线的左侧,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
(2)调好后滨滨将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,砝码和游码如图甲所示,则模型的质量为 g。
(3)滨滨又进行了如图乙所示的三个步骤:
①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g;
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40mL水的量筒向烧杯中加水,直到水面 ,量筒中的水位如图丙所示。
(4)旁边的小敏发现取出的模型沾了水,不能采用量筒的数据,于是测出图乙③中烧杯和水的总质量为155g,小敏计算出模型的密度为 g/cm3。
(5)若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为 cm3,小敏计算出的密度值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”),滨滨计算出的密度值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)右
(2)84
(3) 完全浸没 与标记相平
(4)8.4
(5) 2 相等 偏小
【详解】(1)把天平放在水平台面上,将游码拨到标尺左端的零刻度线处,此时指针偏向分度盘中线的左侧,应向右调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
(2)由图甲可知,标尺的分度值是0.2g,游码对应的刻度值是4g,则模型的质量为
(3)[1]要测量模型的体积,需用排水法,应该将模型完全浸没在水中,此时模型排开水的体积等于模型的体积。
[2]取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到标记处,这样加入水的体积就等于模型的体积。
(4)由原题条件①测得烧杯和水的总质量为145g,图2乙③中烧杯和水的总质量为155g,模型的体积
模型的密度
(5)[1]量筒中原有40mL水,倒入烧杯中之后,剩余的水的体积如图丙所示,为28mL,量筒中倒出的水的体积为
若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为
[2]根据小敏的数据计算过程可知,增加的水的质量等于图2乙③中烧杯和水的总质量减去图2乙①中烧杯和水的总质量,与石块带出水的多少无关,不管水带出多少,水始终都要加到标记处,故此实验方法所测密度不变,所以小敏计算出的密度值与实际值相比相等。
[3]由滨滨的实验步骤看,由于模型带出水,这样通过量筒两次示数差计算得到模型的体积偏大,根据可知,计算出的密度值与实际值相比偏小。
18.某小组在“测量矿石密度”的实验如图所示:
(1)调节天平平衡后,小滨同学按图甲所示的方法称量矿石的质量,请写出其中的一处错误: ;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乙所示;
(2)小滨在量筒内倒入20mL的水,放入矿石后量筒内水面如图丙所示,矿石密度是 ;
(3)小滨同学在整理器材时发现右盘中有一个砝码缺了一角,该情况会导致所测密度值 (选填“偏大”或“偏小”);
(4)若测量矿石的质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针偏转如图丁所示,接下来的操作是 ,直至天平横梁平衡;
(5)小明提出另一种测量矿石密度的方案,实验步骤如下:
①天平测出矿石的质量;
②在烧杯中装适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量;
③将矿石浸没在水中,在烧杯的水面处做一个标记;
④取出矿石,向烧杯中加水至标记处,用天平测出此时烧杯和水的总质量。
⑤矿石密度的表达式 (用、、、表达);步骤④中取出矿石时,矿石会沾上少量的水,对测量结果 (选填“有”或“没有”)影响。
【答案】(1)见解析
(2)
(3)偏大
(4)向右移动游码
(5) 没有
【详解】(1)用天平称量物体质量时,遵循“左物右码”原则,物体应放在天平的左盘,砝码应放在天平的右盘,而图甲中物体和砝码的位置放反了;同时,用手直接拿砝码,手上的汗渍会腐蚀砝码,影响砝码质量,进而影响测量精度,所以不能用手直接拿砝码。
(2)天平读数为砝码质量加上游码对应的刻度值。由图乙可知,砝码质量为
游码对应的刻度值为4.2g,则矿石质量
量筒中原有水的体积为20mL,放入矿石后总体积为30mL,则矿石体积
则矿石密度
(3)砝码缺了一角,其实际质量变小,但读数时按标注质量读取,这会使测量的矿石质量偏大。根据密度公式,体积V测量准确,质量m偏大,所以所测密度值偏大。
(4)测量矿石质量时,放入最小5g砝码在右盘后,指针偏转如图丁所示,指针偏左但未指在最左边,说明物体质量大,所差砝码质量小于5g,接下来应向右移动游码,直至天平横梁平衡。
(5)[1]由题意可知,加入水的质量为,矿石的体积等于加入水的体积,根据,则矿石的体积
已知矿石质量为m1,故矿石密度
[2]矿石的质量已测定,步骤④中取出矿石时沾上少量水,但是后续加水至标记处,加入水的体积仍然等于矿石体积,所以对测量结果没有影响。
19.小明学过密度知识后,想知道厨房里白醋和绿豆的密度。
(1)测量白醋步骤如下:
①将托盘天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁水平平衡。
②用天平称出空玻璃杯的质量为。
③往玻璃杯中倒入适量白醋,将装白醋的玻璃杯放在左盘,向右盘加减砝码使天平平衡。天平平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示,则杯和白醋的总质量为 g。
④将玻璃杯中的白醋全部倒入量筒中,如图丙所示,量筒中白醋的体积是 。测出白醋的密度是 ,这样测出白醋的密度偏 。
(2)测量绿豆的步骤如下:
①用一个小矿泉水瓶装满水,使水面与瓶口平齐,用天平测出瓶和水的总质量为。
②把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后,再次测出瓶和水的总质量为。
③用碗装一些绿豆,测出碗和绿豆的总质量为。
④把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中,直至 ,测出此时碗和剩余绿豆的总质量为。
⑤已知水的密度为,根据以上实验数据推导出绿豆密度的表达式为 。
【答案】(1) 右 81.6 40 大
(2) 水面与瓶口平齐
【详解】(1)[1]使用天平时,将天平放在水平桌面上,游码调至标尺左端零刻度线处,此时图甲中指针左偏,应向右调节平衡螺母,直到天平平衡。
[2]图乙中,标尺的分度值为0.2g,则玻璃杯和白醋的质量总质量
[3]图丙中,量筒的分度值2mL,倒入量筒中的白醋的体积
[4]量筒中白醋的质量
则白醋的密度
[5]把白醋从烧杯倒入量筒时,烧杯内壁会残留部分白醋,导致测量的白醋体积偏小,根据,质量测量准确,体积偏小,这样测出白醋的密度偏大。
(2)[1][2]把碗中的绿豆慢慢放入瓶中,直到水面与瓶口平齐,此时放入瓶中绿豆的体积等于倒出水的体积,则
放入瓶中绿豆的质量
绿豆的密度
四.(共8小题)
20.以下是小芳在测盐水密度时的实验步骤,排序最合理的是( )
①用天平称出空烧杯的质量 ②用天平称出盐水和烧杯的总质量
③将盐水全部倒入量筒中测出盐水的体积 ④算出量筒中盐水的质量
⑤根据密度ρ=算出盐水的密度ρ
A.④②①③⑤ B.①④③②⑤ C.②③①④⑤ D.③②①④⑤
【答案】C
【详解】测量盐水密度的正确步骤:
1. 首先用天平称出盐水和烧杯的总质量(②),这样能得到初始的总质量。
2. 接着将盐水全部倒入量筒中测出盐水的体积(③),获取盐水体积数据。
3. 再用天平称出空烧杯的质量(①),通过与第一步总质量对比。
4. 然后算出量筒中盐水的质量(④),即盐水和烧杯总质量减去空烧杯质量。
5. 最后根据密度公式算出盐水的密度(⑤ )。
合理顺序为②③①④⑤ 。
故选C。
21.在测量某品牌酸奶密度过程中,实验步骤如下:
①将托盘天平放在水平桌面上,分度盘的指针位置如图甲所示;
②用调节好的天平测出空烧杯的质量,如图乙所示;
③用天平测出烧杯和酸奶的总质量,如图丙所示;
④将烧杯中的酸奶倒入量筒中,读出酸奶的体积V,如图丁所示;
则下列分析正确的是( )
A.调节平衡时,需将平衡螺母向左调
B.由乙丙两图可知烧杯中酸奶的质量为60g
C.由丁图可知量筒中酸奶的体积为50.1mL
D.上述方法测得的酸奶密度较真实值偏大
【答案】D
【详解】A.由图甲知,分度盘指针向左偏转,应向右调节平衡螺母才能让天平的横梁在水平位置平衡,故A错误;
B.由图乙知,空烧杯的质量m1=50g+10g+2g=62g
由图丙知,烧杯及酸奶的总质量m2=100g+20g+4g=124g
烧杯中酸奶的质量m=m2-m1=124g-62g=62g,故B错误;
C.图丁中,量筒的分度值为1mL,示数为50mL,酸奶的体积,故C错误;
D.上述方法中,将酸奶倒入量筒中时,烧杯中有酸奶残留,造成测得的酸奶的体积偏小,测得的质量是准确值,由知,测得的酸奶的密度偏大,故D正确。
故选D。
22.小明用调好平衡的天平测量盐水的密度时,进行了如下操作:用天平测量烧杯和盐水的总质量,当放入最小5g砝码时,天平右端下沉,接下来应进行的操作是 。天平平衡时,所用砝码及游码的位置如图甲所示。将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,如图乙所示,则量筒中盐水的体积为 mL;用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量为87g,则盐水密度为 。
【答案】 将5g砝码取下,向右移动游码 50 1.1
【详解】[1]用天平测量烧杯和盐水总质量时,放入最小5g砝码后指针向右偏,说明右盘砝码总质量大于左盘物体质量,且超出的质量小于5g。此时应取下5g砝码,向右移动游码,直至天平横梁重新水平平衡。
[2]观察图乙,量筒分度值为2mL,液面与50mL刻度线对齐,因此量筒中盐水的体积
[3]观察图甲:砝码总质量为
标尺的分度值是0.2g,游码对应刻度为2g,因此烧杯和盐水的总质量
已知烧杯和剩余盐水的总质量,则量筒中盐水的质量
根据密度公式,则盐水的密度
23.小红利用天平、烧杯和量筒等配制并测量盐水的密度。
(1)天平横梁在水平位置平衡后,在两托盘上放有相同的薄纸片,把食盐放在左盘,用镊子向右盘加减砝码。当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,接下来正确的操作步骤是取下砝码, ,直到天平横梁再次在水平位置平衡,此时砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,则食盐的质量为 g。
(2)然后将水倒入空烧杯中,再将称量好的食盐倒入烧杯,将食盐和水混合均匀后倒入量筒中,示数如图乙所示,盐水体积为 cm3;混合后盐水的密度为 kg/m3。
(3)在实验结束后,发现烧杯内有残留的盐水,则测量的盐水密度比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) 向右移动游码 14
(2) 40
(3)偏大
【详解】(1)[1]当把砝码盒中最小的5g砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的右侧,此时砝码的总质量超过食盐的质量,此时没法通过增减砝码来使天平平衡,应先取下5g砝码,向右移动游码,直到天平再次平衡。
[2]由图甲可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为4g,食盐的质量
(2)[1]由图乙可知,该量筒的分度值为2mL,量筒的读数为40mL,即盐水的体积为40mL,合40cm3。
[2]盐水的总质量
盐水的密度
(3)在实验结束后,发现烧杯内有残留的盐水,则测量的盐水的体积偏小,由可知,测量的盐水密度比真实值偏大。
24.汾酒,又称“杏花村酒”,是清香型白酒的典型代表,产自我省汾阳市杏花村,酒液清澈透明,清香馥郁,入口香绵、清冽、纯正。某研学小组参观酒庄后,想测量汾酒的密度,进行了如下实验。
实验过程:
(1)①把托盘天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示的位置,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡;
②用天平测出空烧杯的质量为46.4g:
③向烧杯中倒入适量汾酒,放在天平的左盘中,当加入最小的砝码(5g)时,指针偏向分度盘中线右侧。当取下最小的砝码(5g)时,指针偏向分度盘中线左侧,接下来应进行的实验操作是: ,直至托盘天平平衡。天平平衡时,所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示;
④将汾酒全部倒入量筒,如图丙所示,得出汾酒的体积为 cm3;
实验结论:
(2)利用上述实验过程测出汾酒的密度为 kg/m3;
实验交流:
(3)用这种方法测量得到的汾酒密度值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。只需将①②③④的操作顺序稍作调整即可减小这种误差,调整后的顺序是 。
【答案】(1) 右 向右移动游码 40
(2)
(3) 偏大 ①③④②
【详解】(1)[1]把托盘天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示的位置,指针左偏,说明左端重,应将平衡螺母向右调节,使天平平衡。
[2]向烧杯中倒入适量汾酒,放在天平的左盘中,当加入最小的砝码(5g)时,指针偏向分度盘中线右侧。当取下最小的砝码(5g)时,指针偏向分度盘中线左侧,说明左盘质量略大,但两边质量差不超过5g,所以接下来应进行的实验操作是:向右移动游码,直至托盘天平平衡。
[3]如图丙所示,量筒分度值为,示数为,则汾酒的体积为
(2)如图乙所示,横梁标尺分度值为0.2g,则烧杯和汾酒的总质量为
则汾酒的质量为
则汾酒的密度为
(3)[1][2]因为把烧杯中的汾酒全部倒入量筒中时,烧杯壁上会留有残液,测量的液体的体积偏小,根据可知,测得的汾酒的密度比实际值偏大,为了减少酒液残留对测量结果的误差,可将测量顺序可调整为①③④②,先测出酒和烧杯的总质量,再将烧杯的中酒倒入量筒测出量筒中酒的体积,然后测出烧杯质量(有酒残留),通过两次测量的质量差求出量筒中酒的质量,利用量筒中酒的质量和体积来求出酒的密度,可以避免烧杯或量筒中残留酒而带来的误差。
25.【实验名称】测食用油的密度
【实验器材】天平(含砝码)、量筒、烧杯、食用油
【实验原理】
【实验步骤】
(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,直到天平横梁水平平衡。
(2)向烧杯中倒入适量食用油,将装有食用油的烧杯放在天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则食用油和烧杯的总质量为 g。
(3)将烧杯中的部分食用油倒入量筒,如图丙所示,则量筒中食用油的体积为 。
(4)用天平测出剩余食用油和烧杯的总质量为59.6g,则所测食用油的密度为 。
【拓展】该同学认为不用量筒也能测量出食用油的密度,他进行了如下实验操作:
A.调好天平,用天平测出空烧杯质量为
B.在烧杯中装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为。
C.把烧杯中的水倒尽,再装满食用油,用天平测出烧杯和食用油的总质量为。
则食用油的密度表达式为 (已知水的密度为)。
【答案】 水平 右 93.6 40
【详解】[1]实验室利用天平测量质量,量筒测量体积,根据求得物体的密度,因此测量密度的原理是
(1)[2]调节天平平衡前,应先将天平放在水平桌面上,游码移至左侧零刻线处。
[3]指针偏左,说明右侧偏轻,所以应向右调节平衡螺母,直到天平横梁水平平衡。
(2)[4]物体的质量等于砝码的质量与游码在标尺上对应的示数之和,乙图中天平标尺的分度值是0.2g,则食用油和烧杯的总质量为
(3)[5]由图可知,量筒分度值为1mL,读数为40mL,则量筒中食用油的体积为。
(4)[6]剩余食用油和烧杯的总质量为59.6g,倒出的食用油的质量为
根据,则所测食用油的密度为
[7]空烧杯质量为,烧杯和水的总质量为,则烧杯中水的质量为
水的体积为
把烧杯中的水倒尽,再装满食用油,用天平测出烧杯和食用油的总质量为,烧杯内食用油的质量为
食用油的体积等于水的体积,故食用油的密度为
26.小华用天平和量筒测量牛奶的密度时,进行了下面的实验操作。请回答:
(1)小华将天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线上,发现指针静止时如图甲,她应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)小华往烧杯中倒入适量牛奶,测量烧杯和牛奶的总质量,她的操作如图乙所示,请你指出她在天平使用中存在的错误是: ;
(3)改正错误后,她将烧杯中的牛奶倒出一部分到量筒中,量筒中牛奶液面位置如图丙所示;
(4)再测出烧杯和剩余牛奶的质量如图丁所示;
(5)根据以上数据计算牛奶密度;
(6)小华设计了一个实验数据记录表,、、三处的物理量或数值没有填写,请你将数据表补充完整。
烧杯与牛奶的总质量
量筒中牛奶的体积
烧杯与剩余牛奶的总质量
牛奶的密度
106
40
44
(7)在操作(3)中有少量牛奶附着在量筒内壁上,使测得的牛奶密度 (选填“偏小”、“偏大”或“准确”)。
【答案】 左 测量质量的过程中调平衡螺母 62 量筒中牛奶的质量 1.1 偏大
【详解】[1] 把天平放在水平桌面,游码归零,发现指针偏向分度盘的右侧,按照右偏左调的方法,应将平衡螺母向左调节,使横梁平衡。
[2] 图乙存在的错误是在测量质量的过程中调平衡螺母。调平衡螺母应该是在测量之前调节横梁平衡的时候,根据指针的偏转情况调节平衡螺母,使横梁平衡。横梁平衡之后,在测量过程中不能再调平衡螺母。
[3]由图丁可知,烧杯和剩余牛奶的质量
表格A处应填“62”。
[4] 在表格中已经知道量筒中牛奶的体积是40cm3,如果再知道量筒中牛奶的质量,便可计算牛奶的密度,所以表格B处应该填“量筒中牛奶的质量”。
[5] 利用量筒中牛奶的质量和量筒中牛奶的体积,便可以计算牛奶的密度。
所以表格C处应填“1.1”。
[6] 在把烧杯中的牛奶倒入量筒的过程中,有少量牛奶附着在量筒的内壁上,致使测出的牛奶的体积偏小,根据密度公式,测得牛奶密度偏大。
27.小宏用天平和量筒测量牛奶的密度时,进行了一系列实验操作。请回答下列问题:
(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,他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,才能使天平水平平衡;
(2)往烧杯中倒入适量牛奶,测得烧杯和牛奶的总质量为104g,将烧杯中部分牛奶倒入量筒,如图乙所示,则倒出的牛奶体积为V= mL;
(3)再测出烧杯和剩余牛奶的质量如图丙所示,则量筒中的牛奶质量为 g;
(4)根据以上数据可知牛奶密度 ;
(5)若操作(2)中有少量牛奶附着在量筒内壁上,测得的牛奶密度将 (选填“偏小”、“不变”或“偏大”);
(6)小宏的同学捡到一块体积较大的石块,不能放入量筒中,小宏想了一种方法测量密度,已知水的密度为,如图丁所示,方法如下:
①用调平的天平测量出该石块的质量为;
②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量;
③将石块浸没在水中(水没溢出),在水面的位置做标记;
④取出石块,向烧杯里加水,直到 ,测得此时的烧杯和水总质量为;
请写出石块密度的表达式: (用题目中已知量表示)。
【答案】(1)左
(2)40
(3)42
(4)1.05
(5)偏大
(6) 水面到达标记处
【详解】(1)如图甲所示,托盘天平指针偏向右边,说明右边要重一些,为使托盘天平在水平位置平衡,应将托盘天平的平衡螺母向左调。
(2)如图乙所示,量筒读数时,视线要与液面相平,量筒的分度值为1mL,读数为40mL,即倒出的牛奶体积为V=40mL。
(3)如图丙所示,烧杯和剩余牛奶的质量为
则倒在量筒中的牛奶的质量为
(4)牛奶体积为
牛奶密度为
(5)若操作(2)中有少量牛奶附着在量筒内壁上,则该部分的牛奶体积没有测量计入量筒中的牛奶体积,会导致体积的测量值偏小,由可得,测得的牛奶密度将偏大。
(6)④[1]由于大石块无法直接放入量筒中测量出其体积,所以可以将大石块用水替代,将石块浸没在水中(水没溢出),在水面的位置做标记;取出石块,向烧杯里加水,直到水面到达标记处,加入水的体积和大石块的体积相同。
[2]由题意可知,取出石块后,加入水的质量
加入水的体积为
由于加入水的体积和大石块的体积相同,所以大石块的体积
大石块的密度
五.通过推导间接测量物质的密度(共5小题)
28.小锤在没有量筒的情况下,设计了如下方案测量金属颗粒的密度:
①用调节好的天平测出金属颗粒的质量m1为200g;
②在烧杯中装满水,用天平测出烧杯与水的总质量m2为350g;
③把金属颗粒放入烧杯中,把溢出的水擦干,用天平测出烧杯、水和金属颗粒的总质量m3为500g;
则金属颗粒的密度为( )
A.1g/cm3 B.2.6g/cm3
C.4g/cm3 D.0.4g/cm3
【答案】C
【详解】由题意可知,溢出水的质量
由公式可知,溢出水的体积
金属颗粒的体积
所以金属颗粒的密度为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
29.如图所示,在平整地面上有一层厚度均匀的积雪,小清用力向下踩,雪在受外力挤压可以形成冰,表明雪的密度 (大于/小于/等于)冰的密度。 小潭利用冰的密度,测量出脚印的深度140mm和积雪的深度150mm,就可以估测出积雪的密度约为 kg/m3。(ρ冰=0.9×103kg/m3)
【答案】 小于
【详解】[1]雪在外力挤压下可形成冰,质量不变,体积变小,说明雪的密度小于冰的密度。
[2] 设脚印的面积为S,深度h1,积雪厚度h2,雪的密度,则冰层厚度为h2-h1;脚印面积部分的积雪在脚踩压前后的质量相同,则有
所以
30.小明在“测量花生油和实心物体A的密度”实验中;
(1)把天平水平放置,游码放在标尺左端的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应向右调节 ,直到横梁平衡;
(2)将花生油倒入空烧杯,用天平测得其总质量为79g;再将烧杯中的花生油部分倒入量筒中,测得量筒中油的体积为60cm3;用天平测量剩余花生油和烧杯的总质量时,当横梁再次平衡时如图乙所示,则剩余花生油和烧杯的总质量为 g,花生油的密度为 g/cm3;
(3)在测量A的密度时,不慎碰坏了量筒,于是利用矿泉水瓶代替量筒(如图丙所示)继续进行实验,实验步骤如下:
①测出A的质量m₁;
②往矿泉水瓶中灌满水,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量m2;
③ ,测出其总质量m3;
④求得A的密度为ρ= (用ρ水、m1、m2和m3来表示)。
【答案】(1)平衡螺母
(2) 25 0.9
(3) 将物体A放入瓶中,拧紧瓶盖后擦干瓶子
【详解】(1)图甲中指针偏左,说明天平的横梁不平衡,需要进行调节,天平调平遵循“左偏右调,右偏左调”的原则,故此时需向右调节平衡螺母直至横梁平衡。
(2)[1]由图乙可知,砝码的质量为
游码在零刻度没有移动,故剩余花生油和烧杯的总质量为25g。
[2]花生油导入量筒的质量
花生油的密度
(3)[1]步骤③的目的是利用排水法测物体A的体积,将物体A放入装满水的矿泉水瓶中,水会溢出,溢出的水的体积等于物体A的体积,因此需将物体A放入矿泉水瓶中,拧紧瓶盖后擦干瓶子,再测其总质量m3。
[2]由实验数据可知,放入A以后溢出水的质量
A的体积等于溢出水的体积
则A的密度
31.同学们在实验室进行测量盐水密度的实验:
(1)将天平放在水平台上,游码移到零刻度线处,观察到指针静止时如图A所示,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡;
(2)调节天平平衡后,进行以下实验操作:
①测量空烧杯的质量m0,天平平衡时,砝码及游码位置如图B所示,m0= g;
②向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m1为55g,然后将盐水全部倒入量筒,如图C所示,读出体积V= mL;
③算出盐水的密度 ;
(3)以上测量过程中,所测得盐水的密度与实际值相比 (“偏大”、“偏小”或“无影响”);
(4)小明想到不用量筒,使用天平,烧杯,适量的水和记号笔,也能测出盐水密度,如图D所示。
①用已调好的天平测出空烧杯的质量;
②向烧杯中倒入适量盐水,用记号笔在烧杯外壁标记好盐水液面的位置,用天平测出烧杯内盐水和烧杯的总质量;
③将烧杯中的盐水倒掉并把烧杯内残留的盐水擦干后,再向烧杯中倒水至标记处,用天平测出烧杯内水和烧杯的总质量;
④则盐水的密度 (用、、、表示)。
【答案】(1)右
(2) 32 20
(3)偏大
(4)
【详解】(1)将天平放在水平台上,游码移到零刻度线处,观察到指针静止时如图A所示,指针左偏,说明左端重,应将平衡螺母向右调节,使天平平衡。
(2)[1]如图B所示,横梁标尺分度值为0.2g,则空烧杯的质量
[2]如图C所示,量筒分度值为,示数为,则盐水体积。
[3]盐水的质量为
则盐水的密度
(3)将盐水全部倒入量筒时烧杯内有残留,测得盐水的体积偏小,根据,所测得盐水的密度与实际值相比偏大。
(4)依题意可知,盐水和水的体积相同,根据则有
即得盐水的密度
32.建筑工地需要的沙子,为了估测沙子的密度,小明用一个质量为1kg的空桶装满水,测得桶和水的总质量为13kg。倒去水后,再用这个桶装满沙子(沙面沿桶口抹平),测得桶和沙子的总质量为21.4kg。求:()
(1)桶的容积?
(2)沙子的密度?
(3)若用一辆载重4t的卡车将沙子运送到工地,至少要运多少趟?
【详解】(1)由题可知,空桶质量为1kg,桶和水的总质量为13kg,则水的质量
由可得桶的容积
(2)桶中沙子的体积
沙子的质量
则沙子的密度
(3)的沙子质量
若用一辆载重4t的卡车将沙子运送到工地,设至少要运n趟,则
那么至少要运22趟。
六.只用量筒或天平(及辅助工具)测量物体的密度(共5小题)
33.小锤在没有量筒的情况下,设计了如下方案测量金属颗粒的密度:
①用调节好的天平测出金属颗粒的质量m1为200g;
②在烧杯中装满水,用天平测出烧杯与水的总质量m2为350g;
③把金属颗粒放入烧杯中,把溢出的水擦干,用天平测出烧杯、水和金属粒的总质量m3为500g;
则金属颗粒的密度为( )
A.1g/cm3 B.2.6g/cm3 C.4g/cm3
【答案】C
【详解】由上述实验步骤可知,溢出的水的质量
溢出的水的体积
金属颗粒的体积
则金属颗粒的密度
故选C。
34.小明利用天平、量筒、烧杯、水(密度已知)和电子秤等器材测量鸭蛋的密度,测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示,下列说法中正确的是( )
①鸭蛋的体积是
②鸭蛋的密度是
③若没有丙图的步骤,无法测出鸭蛋的密度
④若按照甲丙丁的测量数据计算,所测鸭蛋的密度比真实值偏小
A.只有①③正确 B.只有②正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确
【答案】C
【详解】①鸭蛋的质量
m蛋=80.5g排开水的质量
m排=m丁+m甲-m乙=202.0g+80.5g-212.5g=70g鸭蛋的体积
故①错误;
②鸭蛋的密度
故②正确;
③已知鸭蛋的质量为80.5g,所以图乙中水的质量
m水=212.5g-80.5g=132g因鸭蛋取出后再进行补水到同一水位线,则补水的体积与鸭蛋的体积相等,补水的质量
m补=202.0g-132.0g=70g鸭蛋的体积
鸭蛋的密度
虽然这个方法比较复杂,但它证明了即使没有丙图的步骤,我们仍然可以测出鸭蛋的密度。故③错误;
④如果先测鸭蛋的质量(如图甲),再将鸭蛋取出测水的体积,由于鸭蛋从水中取出时会带走一部分水,导致测得的水的体积偏小,从而使得计算出的鸭蛋的体积偏大。根据密度公式,当质量m不变而体积V偏大时,密度ρ会偏小。因此,若按照甲丙丁的的测量数据计算,所测鸭蛋的密度比真实值偏小,故④正确。
故C正确,ABD错误。
故选C。
35.小明利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度,先用调节好的托盘天平测量小石块的质量,测得质量为62g;接着小明进行了如下实验并测出相应质量如图所示。则取出小石块时沾有 g的水,该小石块的真实体积为 cm3,密度为 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)。
【答案】 2 31
【详解】[1]原来烧杯、水和小石块的总质量为,取出小石块后烧杯和水的总质量为,则小石块和沾水的总质量为
已知小石块质量为62g,所以取出小石块时沾有水的质量
[2]取出小石块后,烧杯和水的总质量为150g,再加水至标记处时,烧杯和水的总质量为,那么加入水的质量
小石块排开水的质量
小石块浸没在水中时,小石块体积等于小石块排开水的体积,即
[3]小石块的密度
36.小程在海滩玩耍时捡到一块鹅卵石,他利用刚学过的物理知识对这块“鹅卵石”的密度进行了测量,测量过程如图所示。
(1)他把天平放在水平桌面上,游码拨到零刻度线,指针位置如甲所示,他向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母使天平平衡;
(2)天平平衡后,砝码质量和游码对应刻度如图乙,则“鹅卵石”的质量为 g;
(3)将“鹅卵石”(鹅卵石不吸水)放入盛有40 mL水的量筒中,水面升高至如图丙,则小程测出“鹅卵石”的密度 ;
(4)若实验过程中,小程不用量筒,他采取了以下步骤也测量出了“鹅卵石”的体积(如图丁):
①向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量。
②如图丁A所示,用细线系住鹅卵石放入烧杯中,使鹅卵石浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置。
③将鹅卵石从水中取出后,向烧杯中加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量。则“鹅卵石”的密度为 (用字母表示)。若只考虑鹅卵石带出水产生的误差,这样密度测量值与真实值比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)左
(2)62
(3)
(4) 相等
【详解】(1)图甲中指针偏右,应向左调节平衡螺母使天平平衡。
(2)图乙中砝码质量为50g+10g=60g ,游码示数为2g ,故质量
(3)图丙中量筒示数为 60mL ,鹅卵石体积
密度
(4)[1]补充的水的质量为
补充水的体积等于鹅卵石体积
故密度
[2] 鹅卵石带出部分水,当向烧杯中加水至标记处后,带出的部分水又补充了,对于补充水的质量( ) 大小没有影响,计算的体积准确,根据 ,密度测量值与真实值相等。
37.东营地区石油储量丰富,为了测量某油井所产石油的密度,小刚收集了该井所产石油样品在实验室进行了如下测量(常温下石油为粘稠的液态)
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至左边标尺的0刻线处,发现指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向 (左、右)调,直到天平平衡。
(2)先用天平称出空烧杯的质量为31.2g,然后将石油样品倒入烧杯,放在调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乙所示,则烧杯和石油样品的质量为 g。
(3)将烧杯中的石油倒入量筒,其示数如图丙,石油的体积为 mL。
(4)根据测量的数据,求得所测石油的密度为 。
(5)联想到某起石油泄漏事故中石油漂浮在水面上的情景,小刚发现自己测量的石油密度值偏大,你认为该实验方案造成测量结果偏大的原因是 。
(6)小刚还想测酱油的密度,在清洗量筒时不小心将量筒打碎了,老师添加了两个完全相同的小空饮料瓶和适量水,小刚考虑后设计了如下实验步骤,请你补充完整:
①调好天平,用天平测出空饮料瓶的质量为m0
②将一个饮料瓶装满水,用天平测出饮料瓶和水的总质量为m1
③将另一个饮料瓶 酱油,用天平测出饮料瓶和酱油的总质量为m2
④酱油密度的表达式ρ= (已知水的密度为ρ水)
【答案】(1)左
(2)81.8
(3)46
(4)
(5)测量的石油体积偏小,导致所测密度偏大
(6) 装满
【详解】(1)测量前,在调节天平平衡时,先将游码移到标尺左端零刻度线处,然后调节平衡螺母,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)由图乙知,标尺的分度值为0.2g,所以烧杯和石油样品的质量为
(3)由图丙知,量筒的分度值为2mL,所以石油的体积为
(4)石油的质量是
则石油的密度为
(5)将烧杯内的石油倒入量筒中时,不能倒干净,所以测量的石油体积偏小,根据密度公式可知,质量不变,体积偏小,则所测密度偏大。
(6)[1][2]不小心将量筒打碎了,可以先测出满饮料瓶中水的质量,根据密度的公式计算水的体积即为容器的容积,具体实验操作如下:
①调好天平,用天平测出空饮料瓶的质量为;
②将一个空饮料瓶装满水,用天平测出它们的总质量为;则水的质量为
由可得,水的体积为
③用另一个空饮料瓶装满酱油,用天平测出它们的总质量为;则酱油的质量为
空饮料瓶装满酱油的体积等于空饮料瓶装满水的体积
④则酱油的密度表达式为
七.(共8小题)
38.小芳的物理笔记中记录不正确的是( )
A.时空气中的声速是340m/s
B.验钞机利用紫外线鉴别钞票的真伪
C.发生火灾时,有害气体受热密度变小而上升,受困人员需弯腰甚至匍匐撤离
D.冰块熔化成水后密度变大,质量变大
【答案】D
【详解】A.在15℃的空气中,声速约为340m/s,这是物理中的常识性知识,故A正确,不符合题意;
B.紫外线具有荧光效应,验钞机正是利用这一特性来鉴别钞票的真伪,让钞票上的荧光物质发光,从而辨别真假,故B正确,不符合题意;
C.发生火灾时,有害气体受热,体积膨胀,根据密度公式可知,一定质量的有害气体受热后,体积膨胀,密度会变小,密度小的气体上升,导致有害气体聚集在房间上部,所以受困人员需弯腰甚至匍匐撤离,以减少吸入有害气体,故C正确,不符合题意;
D.质量是物体的一种基本属性,不随物体的状态变化而改变。冰块熔化成水,状态改变,但质量不变,故D错误,符合题意;
故选D。
39.密度知识与人类社会生活的关系十分密切。下列说法正确的是( )
A.水管在冬天易胀破的主要原因是由于水结成冰时,密度变小,体积变大
B.夏天开空调时,风口朝上较好,因为冷空气比热空气的密度小而上升
C.拍摄影视剧房屋倒塌镜头时,常选用密度大的材料做道具,以保证演员安全
D.人体的密度跟水的密度()差不多,那么质量是50kg的中学生的体积约为50m3
【答案】A
【详解】A.水管在冬天易胀破的主要原因是水结成冰时,质量不变,密度变小,体积膨胀,对水管产生压力导致破裂,故A正确;
B.夏天开空调时,风口朝上较好,因为冷空气比热空气的密度大而下沉,热空气上升形成对流,使室内温度均匀降低,故B错误;
C.拍摄影视剧房屋倒塌镜头时,常选用密度小的材料(如泡沫、塑料)做道具,既能模拟真实效果,又能避免砸伤演员,故C错误;
D.人体的密度跟水的密度差不多,那么质量是50kg的中学生的体积约为,故D错误。
故选A。
40.如图所示,是水从0℃被加热到10℃过程中,密度随温度变化的图像,下列分析正确的是( )
A.水遵从热胀冷缩的规律 B.水质量先变大后变小
C.密度保持不变 D.水体积先变小后变大
【答案】D
【详解】A.由图可知,水在0~4℃之间时,随着温度的升高,密度越来越大,由于质量不变,根据可知,水的体积变小,所以水在0~4℃之间是热缩冷胀,出现反常膨胀现象,故A错误;
B.水质量不随温度而变化,故B错误;
CD.由图可知,从0℃被加热到10℃过程中,水的密度先变大后变小,由可知,水体积先变小后变大,故C错误,D正确。
故选D。
41.小媛实验探究得到质量为1g的水体积随温度变化关系如图,以下说法正确的是( )
A.4℃时水密度最小,为
B.同种物质同一物态下密度与温度无关
C.2℃时水的密度比8℃时的大
D.由1℃升高到12℃,水的体积一直变大
【答案】C
【详解】A.由于水的质量不变,由可知当体积最小时,密度最大。从图中可以看出,在4℃时,水的体积最小,因此,在4℃时水的密度最大。故A错误;
B.从图中可以看出,水的体积随温度的变化而变化。根据密度公式可知在质量不变的情况下,体积变化会导致密度变化。因此,同种物质在同一物态下,密度与温度是有关的。故B错误;
C.从图中读出,2℃时水的体积小于8℃时水的体积,根据密度公式可知,在质量相同的情况下,体积小的密度大,所以2℃时水的密度比8℃时的大。故C正确;
D.从图中可以看出,水温由1℃升高到12℃的过程中,水的体积先减小(从1℃到4℃),后增大(从4℃到12℃),并不是一直变大。故D错误。
故选C。
42.最近哈市的汽油价格进行了调整,和大多数物质一样,汽油也有热胀冷缩的性质,随着气温的下降,汽油的质量会 (选填“变大”“变小”或“不变”),汽油密度会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 不变 变大
【详解】[1]质量是物体的固有属性,不随温度、状态等因素改变,因此气温下降时,汽油的质量不变。
[2]汽油具有热胀冷缩的性质,气温下降时,汽油体积会缩小;根据密度公式,质量m不变、体积V减小,因此汽油的密度变大。
43.如图,蜡烛在燃烧时可以带动上方的扇叶旋转起来,原因是气体受热膨胀后,密度 ,热空气上升形成气流,推动扇叶转动。同理,海鲜保鲜时应将其放在冰块的 方,保鲜效果更好。
【答案】 变小 下
【详解】[1]蜡烛的火焰使周围空气温度升高,空气的体积会膨胀,质量不变,由可知,空气密度变小,密度小的热空气上升形成气流,推动扇叶转起来。
[2]由于冰块的温度低于空气温度,冰块吸热,使得周围温度降低,密度增大,冷空气向下运动,海鲜保鲜时应将其放在冰块的下方,保鲜效果更好。
44.如图所示,是一组实验情景图,观察实验现象:铜球直径略小于铁环内径,铜球恰好通过铁环,加热铜球后,铜球不能通过铁环。说明加热后铜球的体积 ,铜球的密度 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 变大 变小
【解析】【小题1】[1][2]初始状态:铜球直径略小于铁环内径,铜球刚好能通过铁环。加热铜球后铜球不能通过铁环,说明铜球体积变大,由密度公式,可知加热前后铜球质量不变,体积 变大,密度将变小。
45.阅读材料,回答下列问题:
一般来说,同种物质温度越高密度越小;但水比较特殊,温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度也越来越小。右图为北方寒冷冬天某深湖湖水温度分布示意图。湖面封冻了,较深湖底的水却有可能保持4℃的水温。鱼儿仍然可以自由自在地游动呢!
(1)水在 ℃时密度最大;
(2)图中P点为冰与水相接触的某点,该点温度最接近 ,冰的上表面的温度最接近 ;(以上两空均选填选项)
A. B.0℃ C.4℃ D.
(3)如图中所标注的A、B、C、D位置代表了不同温度的河水分层情况,根据阅读材料所提供的信息,对A、B、C、D位置的温度排序合理的是 ;
A.4℃、3℃、2℃、1℃
B.4℃、1℃、2℃、3℃
C.1℃、2℃、3℃、4℃
(4)如图,能正确反映一定量的水的密度、体积V随温度t变化关系的是 。
【答案】 4 B AD C AB
【详解】(1)[1]温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度也越来越小。以上信息说明水的密度在4℃时达到最大值,即水在4℃时密度最大。
(2)[2]冰与水的混合物的温度为0℃,4℃的水的密度最大,在最下侧;0摄氏度的水密度较小,在最上方,因此靠近冰和水接触面的温度是0摄氏度。
故选B。
[3]冰的上表面与外界空气接触,因此最接近环境温度,外界温度需要降至0℃以下,湖水表面才会结冰,也就是最接近-24℃或-4℃。
故选AD。
(3)[4]冰层下方的水的温度约为0~4摄氏度,因此从上往下水的温度越来越大,因此最合理的安排是C。
故选C。
(4)[5]水的密度在4℃时最大,则质量相等时,当温度低于4℃时,随着温度减小,水的密度逐渐减小;当温度高于4摄氏度时,随着温度升高,水的密度也逐渐减小。对于质量一定的水,当温度由0升到4℃时,密度增大,体积减小;温度由4摄氏度继续升高时,密度减小,因此体积增大。
故选AB。
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