2026年中考物理一轮复习专题练习:测密度
2026-04-18
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 直接测量固体的密度,直接测量液体的密度,特殊方法测密度 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.00 MB |
| 发布时间 | 2026-04-18 |
| 更新时间 | 2026-04-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57412461.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
测密度
一.选择题(共8小题)
1.(2025•昆明校级模拟)小明利用天平和玻璃杯、记号笔和适量的水,测出了瓷块的密度。他的实验步骤如下:
①用天平测出瓷块的质量m1=62g
②向玻璃杯中加入适量水,将瓷块浸没在水中,测出瓷块、玻璃杯和水的总质量m2=254g,用记号笔在玻璃杯壁上记下水面位置
③取出瓷块,向玻璃杯中缓慢加水至标记处,用天平测出此时玻璃杯和水的总质量m3=212g
则下面分析正确的是( )
A.瓷块的体积为192cm3
B.瓷块的密度为3.1×103kg/m3
C.取出瓷块时,由于瓷块沾有部分水,导致测算的瓷块体积偏大
D.取出瓷块时,由于瓷块沾有部分水,导致测算的瓷块密度偏大
2.(2025•滨城区模拟)德州市很多市民喜欢收藏奇石,某兴趣小组的同学在老师指导下测量了某种形状不规则的奇石的密度。下列说法正确的是( )
A.称量时左盘放砝码,右盘放奇石
B.在测量过程中,指针如图甲所示,接下来应将平衡螺母向右调
C.奇石的密度是2.65×103kg/m3
D.若先测奇石体积再测质量,则计算的密度偏小
3.(2025•东城区二模)利用电子秤、溢水杯和适量的水测量金属球的密度。如图甲所示,把金属球放在已调零的电子秤上,球静止时电子秤示数为m1。如图乙所示,把金属球放入溢水杯中,将溢水杯中注满水;球静止时电子秤示数为m2。如图丙所示,把金属球缓慢取出后,再次将溢水杯中注满水,电子秤示数为m3。已知水的密度为ρ水,则金属球密度的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025•常州模拟)小明计划用天平(含砝码)、烧杯、量筒和水完成下列实践课题,①测量牛奶的密度;②鉴别金戒指的真伪;③测定一捆铜导线的长度;④鉴定小铜球是空心的还是实心的,铜的密度已知;⑤粗略测量一大堆大头针的数目。你认为能够完成的是( )
A.①②③④ B.①②④⑤ C.①②④ D.①②③④⑤
5.(2024•碑林区校级模拟)电子秤有“清零”功能,例如,在电子秤上放200g砝码,电子秤显示为200g,按清零键后,显示变为零;随后再放上100g砝码,电子秤显示为100g。利用电子秤的这种功能,结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下:
步骤a:向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,示数变为零;
步骤b:用细线拴住玉镯浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,记下此时电子秤示数为m1;
步骤c:把玉镯接触杯底,手放开细线,记下此时电子秤示数为m2。则下列判断中( )
①玉镯的质量为m1
②步骤b中玉镯所受浮力大小为m1g
③玉镯的密度为
④玉镯的密度为
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
6.(2024•济阳区二模)老陈醋呈浓褐色,液态清亮,醋味浓厚,具有促进消化,杀菌消炎,降压,开胃等作用。小明同学学习完密度知识后突发奇想,想测量老陈醋的密度,于是他设计了以下实验步骤,则该步骤顺序排列正确的是( )
①将适量的老陈醋倒入量筒中,测出量筒中老陈醋的体积V;
②用天平测出老陈醋和烧杯的总质量m2;
③算出量筒中老陈醋的质量m=m2﹣m1;
④用天平称出剩余老陈醋和烧杯的质量m1;
⑤根据密度公式算出老陈醋的密度。
A.③②①④⑤ B.②①④③⑤ C.①④③②⑤ D.②③①④⑤
7.(2024•临澧县模拟)小滨用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度,如图甲乙丙丁表示了他主要的操作过程。①调节天平平衡②测出烧杯和牛奶的总质量m1;③把牛奶倒入量筒中,测出烧杯的质量m2;④读出牛奶的体积V。根据实验过程及测量数据。下列四个选项正确的是( )
A.调节天平平衡时,指针如图甲所示,应将平衡螺母向左移动
B.烧杯的质量m2为41.2g
C.牛奶的体积V为100L
D.牛奶的密度ρ为1.1g/cm3
8.(2024•金水区校级模拟)为了测量一个实心金属块的密度,小明设计了如图所示的实验。小明按照甲、乙、丙、丁的顺序完成实验,甲图中水面在溢水口处,小烧杯中为溢出水的体积,不考虑金属块沾水,水的密度ρ水=1g/cm3,则金属块的密度为( )
A.4g/cm3 B.3g/cm3 C.2g/cm3 D.1.5g/cm3
二.多选题(共3小题)
(多选)9.(2024•安阳模拟)如图所示,是某学习小组在做“测量石块的密度”时的部分场景。下列说法正确的是( )
A.天平使用前指针位置如图甲所示,为使天平平衡,应向右调节螺母
B.天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,该石块的质量为27.4g
C.放入石块前后量筒的示数如图丙所示,该石块的密度为2.7g/cm3
D.将石块放入量筒中时发现石块表面有气泡,会导致密度的测量值偏小
(多选)10.(2022•临清市模拟)小佳在实验室测量金属块A的密度。他先将天平放在水平桌面上,然后将游码移至横梁标尺的左侧零刻度处。他发现天平指针位置如图甲所示;调节天平平衡后,他将金属块A放在天平的左盘,在右盘添加砝码并移动游码,当天平再次平衡时,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示;然后,再将金属块A放入盛有50ml水的量筒中,量筒中的水面升高到如图丙所示的位置;( )
A.小佳应该将平衡螺母向左侧调节
B.金属块A的质量为78.4g
C.金属块A的体积为60cm3
D.金属块A的密度为7.8g/cm3
(多选)11.(2020•海淀区一模)小京利用铝块、细线、量筒和适量的水测量一个形状不规则的物块的密度。他先将适量的水倒入量筒中放在水平桌面上,量筒示数如图甲所示;再将系好细线的物块放入量筒水中,物块漂浮,量筒示数如图乙所示;把物块从量筒中取出,然后将系好细线的铝块放入量筒水中,量筒示数如图丙所示;最后将铝块和物块系在一起,共同浸没在量筒水中,量筒示数如图丁所示。根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是(g=10N/kg)( )
A.物块的体积为18cm3
B.物块的质量为18g
C.物块浸没在水中受到的浮力是0.2N
D.物块的密度为0.9×103kg/m3
三.填空题(共7小题)
12.(2025•宝应县一模)用天平测量一石块的质量,天平平衡时所用砝码及游码如图甲所示,则石块的质量为 g。将该石块放入盛有30mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,图中读数时视线正确的是 (a/b/c)。石块的密度是 kg/m3。
13.(2025•临沂模拟)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 g/cm3。
14.(2025•黄山二模)小明利用已调好的天平、量筒和烧杯来测量某液体的密度。当天平横梁水平平衡时,烧杯中液体的体积为40mL,天平右盘中砝码的使用情况和游码在称量标尺上的位置如图所示。将该烧杯内的液体倒干净,再装入40mL的水,测得烧杯和水的总质量为60g。已知水的密度为1.0×103kg/m3,则该液体的密度为 kg/m3。
15.(2025•淮安一模)小黄在实验室里测量一块形状不规则,且体积较大的矿石密度。
(1)使用托盘天平时,应将天平放在 桌面上,游码移至标尺左端“0”刻度线处,若发现指针静止时指在分度盘中央的右侧,如图(a)所示,则应将天平右端的 向 (填“左”或“右”)调节,直到使横梁平衡为止。
(2)用已调好的天平测量矿石质量,当天平平衡时的砝码和游码如图(b)所示,则矿石的质量是 g。
(3)由于矿石体积较大而放不进量筒,为此他利用一个能放得下矿石的烧杯、量筒、油性笔和足量的水,如图所示测量矿石体积步骤,测得矿石的体积是 cm3。
(4)则矿石的密度是 kg/m3;
(5)由于图A到图B的操作,导致密度测量值比真实值 (选填:偏大、偏小或不变)
16.(2025•邗江区校级三模)如图所示,小明将瓷勺的勺头放在酒精灯外焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴被点燃,这是因为瓷这种物质的 性较差,热量能集中在勺头,图丙是用红外成像技术拍摄的加热后瓷勺的红外图片,其基本原理是利用了红外线具有比较显著的 效应,瓷勺冷却后,小明想测量这把瓷勺的密度,放在天平上,如图丁,读出瓷勺的质量为 g,测量瓷勺体积的过程如图戊,瓷勺的体积为 cm3,则该瓷勺的密度为 kg/m3。
17.(2025•迎江区三模)如图所示,小刚将金属块挂在弹簧测力计的下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时,弹簧测力计的示数分别如图甲、乙所示,由此可知金属块的密度是 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
18.(2025•亭湖区校级一模)在测量小金属块的密度的实验中,小明先用天平测其质量,所用砝码及游码位置如图甲所示,小金属块质量是 g.再用量筒测体积(如图乙),则小金属块的密度ρ1= kg/m3.小华在测体积时,先读取金属块投入量筒时液面示数,再读出拎出金属块后液面示数,测得同一金属块密度为ρ2,则ρ2 ρ1(>/=/<).
四.实验探究题(共5小题)
19.(2025•临沂模拟)小明想知道自制凉粉的密度,于是在实验室进行了如下操作:
(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移至 处。天平横梁静止时,指针位置如图甲所示,接下来应将平衡螺母向 调节,使指针指在分度盘中央刻度线。
(2)如图乙,用调好的天平测量烧杯和凉粉的总质量,请指出他操作中的错误: 。
(3)改正错误后重新测量,天平平衡时,砝码和游码的位置如图丙所示,则烧杯和凉粉的总质量为 g。
(4)在量筒中装入适量的水如图丁所示,用小勺挖出烧杯中一部分凉粉放入量筒中,使之 在水中,此时量筒中水和凉粉的总体积为40cm3。
(5)用天平测出烧杯和剩余凉粉的质量为93g,计算出凉粉的密度为 g/cm3。
(6)整理器材时发现,本实验中使用的“5g”砝码生锈了,则凉粉密度的测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
20.(2025•南乐县一模)小华家的苹果树上果实累累,一家人喜获丰收。小华为辛勤的家人们榨苹果汁时,想知道苹果汁的密度,于是运用所学的物理知识进行测量。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码归零时指针静止的位置如图甲所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到天平平衡。
(2)向烧杯中倒入适量苹果汁,将装有苹果汁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,则苹果汁和烧杯的总质量为 g。
(3)将烧杯中的一部分苹果汁倒入量筒中,如图丙所示,则量筒中苹果汁的体积为 cm3。
(4)用天平测出剩余苹果汁和烧杯的总质量为44.4g,则小华所测苹果汁的密度为 kg/m3。
(5)小华在把烧杯中的苹果汁倒入量筒中时,如果有几滴苹果汁滴到桌面上,会导致所测苹果汁密度值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)实验中因量筒损坏,小华思考后,使用天平、烧杯、适量的水和记号笔,也测出了苹果汁的密度。请将实验步骤补充完整:
①用已调好的天平测出空烧杯的质量m1;
②向烧杯中倒入适量苹果汁,用记号笔在烧杯外壁标记好苹果汁液面的位置,用天平测出烧杯内苹果汁和烧杯的总质量m2;
③将烧杯中的苹果汁倒出并把烧杯内残留的苹果汁擦干后,再向烧杯中倒入水至标记处,用天平测出烧杯内水和烧杯的总质量m3;
④苹果汁密度的表达式:ρ苹果汁═ (用m1、m2、m3和ρ水表示)。
21.(2025•镇平县模拟)小新为了解玛瑙石的密度,将两块不同大小的玛瑙石带到实验室,准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作:
(1)小新在调节天平时,发现指针偏向分度盘的右侧,则此时他应将平衡螺母向 调节。当天平平衡后,小新用正确的方法测量小玛瑙石的质量,所用的砝码及游码的位置如图甲所示,其质量为 g。
(2)将小玛瑙石浸没在装有40mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,小玛瑙石的体积为 cm3,计算出小玛瑙石的密度是 kg/m3。
(3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度,当他用天平测出大玛瑙石的质量m后,发现大玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作:
①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;
②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至 处;
③记下量筒中剩余水的体积为V2;
④大玛瑙石的密度表达式为:ρ= (用测量的物理量符号表示);
⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
22.(2025•碑林区校级模拟)小明同学利用以下器材设计甲和乙两种方案测量金属球的密度,按图所示完成以下步骤。
方案甲:
器材:天平、量筒、水、细线(质量和体积均不计,不吸水)
(1)他先将天平放在水平桌面上,游码置于“0”刻度线,调节平衡螺母,直至天平平衡;
(2)接着他按如图A所示的方法来称量金属球的质量,其中有两个错误:
① ;
②用手拿取砝码。
(3)改正错误后,正确测出金属球的质量和体积,如图B和图C所示;密度的测量值是 g/cm3;
方案乙:
器材:电子秤、溢水杯、水
①用电子秤测出金属球的质量,如图D所示。
②将金属球放入溢水杯中,然后向溢水杯中注满水,测出总质量,如图E所示。
③缓慢取出金属球,再向溢水杯中补满水,测出此时总质量,如图F所示。
(4)金属球密度的测量值是 g/cm3。实验中取出金属球时会带出一些水,则金属球密度的测量值将 (选填偏大、不变或偏小);
(5)评估:在所有操作均正确的情况下,小明同学发现两种方案测量结果依然有差异,进一步分析发现产生差异的原因是 。
23.(2025•商水县三模)小明在实验室找到了一块矿石,他用天平(含砝码)、烧杯、量筒和水测量矿石的密度,具体过程如下:
(1)将托盘天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,将 移到标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,接下来应进行的操作是 ,使指针对准分度盘中央刻度线或在其左右等幅度摆动。
(2)天平调平后,小明按图乙所示的方法来测量矿石的质量,他的错误操作是 ;纠正错误后,当天平平衡时,右盘所加砝码和游码的位置如图丙所示,则矿石的质量m为 g。
(3)由于矿石块体积过大,无法直接用量筒测出,则在测矿石体积时,小明设计了两种方案。
第一种方案:
A.量筒中加入体积为V1的水;
B.将矿石浸没在装有水的烧杯中(水未溢出),在水面的位置作标记;
C.取出矿石,用量筒向烧杯中加水,直到水面到达标记处,记录量筒内剩余水的体积V2。
第二种方案:
A.往烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
B.将矿石浸没在水中(水未溢出),在水面的位置作标记;
C.取出矿石,向烧杯里加水,直到 ,测得此时烧杯和水的质量为m2。
(4)两种测体积的方案中,误差较小的是第 种方案,该方案测得矿石的密度为 (水的密度用ρ水表示);另一种方案会导致测量的体积偏 (选填“大”或“小”)。
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
A
B
D
B
D
A
二.多选题(共3小题)
题号
9
10
11
答案
CD
AD
BCD
一.选择题(共8小题)
1.(2025•昆明校级模拟)小明利用天平和玻璃杯、记号笔和适量的水,测出了瓷块的密度。他的实验步骤如下:
①用天平测出瓷块的质量m1=62g
②向玻璃杯中加入适量水,将瓷块浸没在水中,测出瓷块、玻璃杯和水的总质量m2=254g,用记号笔在玻璃杯壁上记下水面位置
③取出瓷块,向玻璃杯中缓慢加水至标记处,用天平测出此时玻璃杯和水的总质量m3=212g
则下面分析正确的是( )
A.瓷块的体积为192cm3
B.瓷块的密度为3.1×103kg/m3
C.取出瓷块时,由于瓷块沾有部分水,导致测算的瓷块体积偏大
D.取出瓷块时,由于瓷块沾有部分水,导致测算的瓷块密度偏大
【分析】(1)由题意可知,m3+m1﹣m2=m排,通过密度公式求出瓷块排开水的体积V排,因为瓷块完全浸没在水中,所以V瓷块=V排;利用密度公式计算出瓷块的密度;
(2)瓷块拿出来后带了一部分水,但加水后总体积不变由此分析解答。
【解答】解:AB、由题意可知,m排=m3+m1﹣m2=212g+62g﹣254g=20g,
则由ρ可得,V排20cm3;
因为瓷块完全浸没在水中,所以V瓷块=V排=20cm3;
所以瓷块的密度:ρ瓷块3.1g/cm3=3.1×103kg/m3,故A错误,B正确;
CD、此实验中将瓷块拿出后带了一部分水,后来又加水到标记处,排开水的质量不变,故该过程对实验结果无影响,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了关于固体密度测量的基本技能,包括天平测质量、阿基米德原理测体积,这是我们在测量密度的实验中必须掌握的,具有一定的难度。
2.(2025•滨城区模拟)德州市很多市民喜欢收藏奇石,某兴趣小组的同学在老师指导下测量了某种形状不规则的奇石的密度。下列说法正确的是( )
A.称量时左盘放砝码,右盘放奇石
B.在测量过程中,指针如图甲所示,接下来应将平衡螺母向右调
C.奇石的密度是2.65×103kg/m3
D.若先测奇石体积再测质量,则计算的密度偏小
【分析】(1)对于天平来说,正确的操作应该是左物右码;
(2)对天平不平衡时的处理,在调节过程中要依靠调平衡螺母,在称量过程中则要靠增减砝码或移动游码,当然,我们还要根据具体偏转的方向来确定;
(3)天平平衡时物体的质量等于砝码质量与游码在标尺上所对的刻度值的和。而测量液体质量时,液体的质量等于液体和烧杯的总质量与烧杯质量之差;要掌握物体的密度计算公式ρ;
(4)奇石从水中取出时沾水,会使得测量的质量偏大,据此分析。
【解答】解:A、称量时,应该是“左物右码”,且加减砝码用镊子,则左盘应放奇石,右盘应放砝码,故A错误;
B、在称量过程中,要靠增减砝码或移动游码使天平平衡,不能调节平衡螺母,故B错误;
C、由图知,奇石的质量为50g+3g=53g;量筒的分度值为2mL,奇石的体积为40mL﹣20mL=20mL=20cm3;则奇石的密度为:ρ2.65g/cm3=2.65×103kg/m3,故C正确;
D、如果先测体积后测质量,则奇石从水中取出时沾水,会使得测量的质量偏大,根据密度公式可知,密度偏大,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了密度的测量和天平的使用;天平是物理学中最常用的测量工具之一,属于精密的测量仪器,它的调节与使用都有特定的要求,对此我们必须熟练掌握。
3.(2025•东城区二模)利用电子秤、溢水杯和适量的水测量金属球的密度。如图甲所示,把金属球放在已调零的电子秤上,球静止时电子秤示数为m1。如图乙所示,把金属球放入溢水杯中,将溢水杯中注满水;球静止时电子秤示数为m2。如图丙所示,把金属球缓慢取出后,再次将溢水杯中注满水,电子秤示数为m3。已知水的密度为ρ水,则金属球密度的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】金属球的体积等于排开水的体积,据此计算金属球的密度。
【解答】解:排开水的质量为:m排=m1+m3﹣m2,排开水的体积为:V排水,金属球的体积等于排开水的体积,即V金=V排水,金属球的密度为:ρ•ρ水。故选:A。
【点评】本题考查的是固体密度的测量,难度不大。
4.(2025•常州模拟)小明计划用天平(含砝码)、烧杯、量筒和水完成下列实践课题,①测量牛奶的密度;②鉴别金戒指的真伪;③测定一捆铜导线的长度;④鉴定小铜球是空心的还是实心的,铜的密度已知;⑤粗略测量一大堆大头针的数目。你认为能够完成的是( )
A.①②③④ B.①②④⑤ C.①②④ D.①②③④⑤
【分析】已有的实验器材中,天平用来测质量,量筒可直接测液体的体积,量筒和水可测固体的体积,利用密度公式可求出物质的密度;
仔细分析每一个实验需要的器材,看利用天平、量筒、水能完成哪些实验。
【解答】解:①测量牛奶的密度,可以先用天平测量牛奶的质量,再用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出其密度,能够完成该实验;
②先用天平测量戒指的质量,再用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出其密度,与密度表中金的密度对比,可以鉴别金戒指的真伪,能够完成该实验;
③取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜导线的直径、总质量,就无法得出它的长度,不能够完成该实验;
④先用天平测量铜球的质量,再用量筒和水测量其体积,用密度公式求出铜球的密度,然后和铜的密度比较,能够完成该实验;
⑤先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一堆大头针的总质量,结合一个大头针的质量,可求出一堆大头针的数量,能够完成该实验;
综上可知,用所给器材能够完成的是①②④⑤。
故选:B。
【点评】本题考查用天平、烧杯、量筒、水完成多个实践课题,难度较大。
5.(2024•碑林区校级模拟)电子秤有“清零”功能,例如,在电子秤上放200g砝码,电子秤显示为200g,按清零键后,显示变为零;随后再放上100g砝码,电子秤显示为100g。利用电子秤的这种功能,结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下:
步骤a:向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,示数变为零;
步骤b:用细线拴住玉镯浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,记下此时电子秤示数为m1;
步骤c:把玉镯接触杯底,手放开细线,记下此时电子秤示数为m2。则下列判断中( )
①玉镯的质量为m1
②步骤b中玉镯所受浮力大小为m1g
③玉镯的密度为
④玉镯的密度为
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【分析】由步骤a、c可得玉镯的质量;由步骤a、b可知,玉镯浸没水中时排开水的质量,从而计算玉镯的体积;由密度公式可得玉镯的密度。
【解答】解:(1)向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,显示数变为零;把玉镯接触杯底,手放开细线,电子秤示数为m2。
所以玉镯的质量m=m2;故①错误;
(2)手提细线拴住玉镯,浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,此时电子秤示数为m1,
玉镯受到水对它竖直向上的浮力,由力的作用是相互的可知,电子秤受到压力增大量等于玉镯受到的浮力,
由阿基米德原理知,F浮=G排=m排g=m1g,
即:m排=m1,
所以玉镯体积V=V排,
所以玉镯的密度ρ,故②正确,③错误,④正确。
故选:D。
【点评】本题考查密度的特殊测量,关键知道物体浸没在水中时,电子秤增大的压力大小等于物体受到的浮力。
6.(2024•济阳区二模)老陈醋呈浓褐色,液态清亮,醋味浓厚,具有促进消化,杀菌消炎,降压,开胃等作用。小明同学学习完密度知识后突发奇想,想测量老陈醋的密度,于是他设计了以下实验步骤,则该步骤顺序排列正确的是( )
①将适量的老陈醋倒入量筒中,测出量筒中老陈醋的体积V;
②用天平测出老陈醋和烧杯的总质量m2;
③算出量筒中老陈醋的质量m=m2﹣m1;
④用天平称出剩余老陈醋和烧杯的质量ml;
⑤根据密度公式算出老陈醋的密度。
A.③②①④⑤ B.②①④③⑤ C.①④③②⑤ D.②③①④⑤
【分析】测量液体密度要遵循减少误差的原则,其步骤是:①先调节天平平衡;②然后用天平测烧杯和液体的总质量;③再把烧杯中一部分液体倒入量筒中,记下体积;③再次测量出剩余液体和烧杯的总质量;④先求出两次质量差,即为倒出液体的质量,然后计算液体密度。
【解答】解:根据测量液体密度的步骤可知,首先用天平测出老陈醋和烧杯的总质量m2,再将适量的老陈醋倒入量筒中,测出量筒中老陈醋的体积V,然后用天平称出剩余老陈醋和烧杯的质量ml,最后算出量筒中老陈醋的质量m=m2﹣m1,根据密度公式算出老陈醋的密度,所以合理的实验顺序是②①④③⑤;
故选:B。
【点评】本题考查测量液体密度实验步骤和原理,关键是平时要注意知识的积累,记忆测量的方法和原理;重点是记住测量密度的原理和测量步骤。
7.(2024•临澧县模拟)小滨用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度,如图甲乙丙丁表示了他主要的操作过程。①调节天平平衡②测出烧杯和牛奶的总质量m1;③把牛奶倒入量筒中,测出烧杯的质量m2;④读出牛奶的体积V。根据实验过程及测量数据。下列四个选项正确的是( )
A.调节天平平衡时,指针如图甲所示,应将平衡螺母向左移动
B.烧杯的质量m2为41.2g
C.牛奶的体积V为100L
D.牛奶的密度ρ为1.1g/cm3
【分析】(1)平衡螺母的调节方法:左偏右调,右偏左调。
(2)用天平称物体的质量时:物体质量等于所有砝码质量加游码左边缘对应示数。
(3)根据密度ρ计算出牛奶密度。
【解答】解:A.如图甲,指针偏左说明天平横梁重心偏左,应该把平衡螺母向右适当移动,直到天平水平平衡,故A错误;
B.如图丙,游码标尺分度值为0.2g,烧杯的质量m2=40g+1.4g=41.4g,故B错误;
C.如图丁,量筒的单位是mL,所以牛奶的体积V为100mL,故C错误;
D.如图乙,烧杯和牛奶的总质量为151.4g。则牛奶的质量为m=m1﹣m2=151.4g﹣41.4g=110g
牛奶的密度为,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了液体密度的测量方法,要求同学们认真看图,能从图中提取有用信息,学会液体密度的测量方法和计算。
8.(2024•金水区校级模拟)为了测量一个实心金属块的密度,小明设计了如图所示的实验。小明按照甲、乙、丙、丁的顺序完成实验,甲图中水面在溢水口处,小烧杯中为溢出水的体积,不考虑金属块沾水,水的密度ρ水=1g/cm3,则金属块的密度为( )
A.4g/cm3 B.3g/cm3 C.2g/cm3 D.1.5g/cm3
【分析】分析图甲与图乙易得到实心金属块的体积,再根据图丙和图丁,利用物体漂浮时,浮力与重力相等,同时由阿基米德原理可得出金属块的重力,再求出质量,最后根据密度公式求出金属块的密度。
【解答】解:根据甲、乙两图可知,金属块完全浸没,金属块的体积等于排开水的体积,即金属块的体积V=15cm3,根据图丙中溢水杯中的水少了15cm3,所以根据丁图可知,加入金属块后,排开水的体积为V排=15cm3+45cm3=60cm3,杯子和金属块漂浮,增大的浮力等于金属块的重力,根据阿基米德原理可知,增大的浮力也等于排开水的重力,即金属块的重力为:G=F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×60×10﹣6m3=0.6N,所以金属块的质量为:
m0.06kg=60g,则金属块的密度为:ρ4g/cm3,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了利用浮力求固体的密度。
二.多选题(共3小题)
(多选)9.(2024•安阳模拟)如图所示,是某学习小组在做“测量石块的密度”时的部分场景。下列说法正确的是( )
A.天平使用前指针位置如图甲所示,为使天平平衡,应向右调节螺母
B.天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,该石块的质量为27.4g
C.放入石块前后量筒的示数如图丙所示,该石块的密度为2.7g/cm3
D.将石块放入量筒中时发现石块表面有气泡,会导致密度的测量值偏小
【分析】(1)调节天平时,应将平衡螺母向指针偏转的对侧移动;
(2)天平在读数时应将砝码的质量与游码的示数相加;
(3)根据量筒示数计算固体体积的大小;根据密度公式计算密度的大小;
(4)根据密度公式判断密度的偏差。
【解答】解:
A、图甲中指针偏右,说明右侧质量大,因此应向左移动平衡螺母,故A错误;
B、固体的质量为:m=20g+5g+2g=27g,故B正确;
C、固体放入前,量筒中水的体积为V1=30mL=30cm3,固体放入水中浸没,量筒中的体积为V2=40mL=40cm3,则固体的体积为:V=V2﹣V1=40cm3﹣30cm3=10cm3,固体的密度为:ρ2.7g/cm3,故C正确;
D、将石块放入量筒中时发现石块表面有气泡,体积偏大,会导致密度的测量值偏小,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查了天平的调节和读数、量筒的使用、密度的计算,难度不大。
(多选)10.(2022•临清市模拟)小佳在实验室测量金属块A的密度。他先将天平放在水平桌面上,然后将游码移至横梁标尺的左侧零刻度处。他发现天平指针位置如图甲所示;调节天平平衡后,他将金属块A放在天平的左盘,在右盘添加砝码并移动游码,当天平再次平衡时,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示;然后,再将金属块A放入盛有50ml水的量筒中,量筒中的水面升高到如图丙所示的位置;( )
A.小佳应该将平衡螺母向左侧调节
B.金属块A的质量为78.4g
C.金属块A的体积为60cm3
D.金属块A的密度为7.8g/cm3
【分析】(1)调节天平平衡的规律是:将平衡螺母向指针偏转的反方向移动;
(2)物体的质量等于砝码的总质量加上游码所对的刻度;
(3)根据量筒的分度值读出示数,然后减去水的体积即为金属块的体积;
(4)知道金属块的体积和质量,根据ρ求出金属块的密度。
【解答】解:
A.由甲图可知,指针向右偏转,所以平衡螺母应向左调,故A正确;
B.由乙图可知,金属块的质量m=50g+20g+5g+3g=78g,故B错误;
C.由图丁可知,金属块和水的总体积为60ml,则金属的体积V=60ml﹣50ml=10ml=10cm3,故C错误;
D.金属块的密度ρ7.8g/cm3,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查了托盘天平的正确使用和读数以及量筒的读数、密度公式的应用,是一道较为简单的应用题。
(多选)11.(2020•海淀区一模)小京利用铝块、细线、量筒和适量的水测量一个形状不规则的物块的密度。他先将适量的水倒入量筒中放在水平桌面上,量筒示数如图甲所示;再将系好细线的物块放入量筒水中,物块漂浮,量筒示数如图乙所示;把物块从量筒中取出,然后将系好细线的铝块放入量筒水中,量筒示数如图丙所示;最后将铝块和物块系在一起,共同浸没在量筒水中,量筒示数如图丁所示。根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是(g=10N/kg)( )
A.物块的体积为18cm3
B.物块的质量为18g
C.物块浸没在水中受到的浮力是0.2N
D.物块的密度为0.9×103kg/m3
【分析】(1)根据浸没前后得体积差求出物块体积;因为物块浸没,根据F浮=G排=ρ水gV排=求出物块所受的浮力;
(2)根据物块漂浮求出F浮=G排=G=mg,求出物块质量;
(3)根据公式ρ,求物块的密度。
【解答】解:
AC、由丙、丁知,物块的体积V=V2﹣V3=90cm3﹣70cm3=20cm3;
物块浸没在水中受到的浮力是F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.2N,故A错误,C正确;
B、乙图,物块漂浮在水面上,所以F浮=G排=G,可得物块质量m=m排=ρ水(V1﹣V0)=1.0g/cm3×(78cm3﹣60cm3)=18g,故B正确;
D、物块的密度ρ0.9g/cm3=0.9×103kg/m3,故D正确。
故选:BCD。
【点评】本题是来测量物块密度的实验,实验中应用了漂浮时浮力与重力相等的特点,根据阿基米德原理来计算浮力,同时注意实验中测量物块体积的方法。
三.填空题(共7小题)
12.(2025•宝应县一模)用天平测量一石块的质量,天平平衡时所用砝码及游码如图甲所示,则石块的质量为 29.2 g。将该石块放入盛有30mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,图中读数时视线正确的是 b (a/b/c)。石块的密度是 2.92×103 kg/m3。
【分析】石块的质量等于砝码的质量加上游码在标尺上对应的刻度值;量筒在读数时视线与液体的凹液面最低处(或凸液面的最高处)相平,石块的体积等于量筒中水和石块的总体积减去量筒中水的体积;根据密度公式ρ求出石块的密度。
【解答】解:由图甲可知,石块的质量:m=20g+5g+4.2g=29.2g,
由图乙可知,量筒读数时,视线要与液面相平,所以读数时视线正确的是b,
由图乙可知,量筒的分度值是2mL,石块和水的总体积为40mL,
石块的体积:V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3;
石块的密度:ρ2.92g/cm3=2.92×103kg/m3。
故答案为:29.2;b;2.92×103。
【点评】本题考查天平的读数、量筒的使用和读数以及密度的计算,是一道基础题。
13.(2025•临沂模拟)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 将5g砝码拿下来,向右移动游码 。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 50 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 1.1 g/cm3。
【分析】(1)在加减砝码时,一般要试加到最小的砝码后,如果发现仍不平衡,再去调节游码使其平衡;
(2)读取天平示数时应将砝码的质量与游码的示数相加;
读出量筒中盐水的体积,最后利用密度的公式可求出密度;
【解答】解:(1)最小5g砝码放入右盘之后指针向右偏,说明右盘中砝码的质量大于物体的质量,但超出的质量小于5g,所以此时应将5g的砝码取下,再向右移动游码,直至横梁重新水平平衡;
(2)如图乙,量筒中盐水的体积V=50mL=50cm3;
如图甲,烧杯和盐水的总质量m总=100g+20g+20g+2g=142g,
量筒中盐水的质量m=m总﹣m0=142g﹣87g=55g,
则盐水的密度ρ1.1g/cm3。
故答案为:将5g砝码拿下来,向右移动游码;50;1.1。
【点评】本题是测液体的密度,考查天平的调试、质量的测量、密度的计算,难度适中。
14.(2025•黄山二模)小明利用已调好的天平、量筒和烧杯来测量某液体的密度。当天平横梁水平平衡时,烧杯中液体的体积为40mL,天平右盘中砝码的使用情况和游码在称量标尺上的位置如图所示。将该烧杯内的液体倒干净,再装入40mL的水,测得烧杯和水的总质量为60g。已知水的密度为1.0×103kg/m3,则该液体的密度为 1.2×103 kg/m3。
【分析】在天平读数时,被测物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值,即得到烧杯和被测液体的质量;
利用ρ求出40mL的水的质量,再求出烧杯的质量,然后求出被测液体的质量,根据ρ求出该液体的密度。
【解答】解:由图可知,此时天平标尺的分度值是0.2g,故此时烧杯和被测液体的质量是:m=50g+10g+5g+3g=68g;
V=40mL=40cm3,
由ρ知,40mL的水的质量:
m水=ρ水V=1.0g/cm3×40cm3=40g,
则烧杯的质量m杯=60g﹣40g=20g,
被测液体的质量m′=m﹣m杯=68g﹣20g=48g,
所以该液体的密度ρ1.2g/cm3=1.2×103kg/m3。
故答案为:1.2×103。
【点评】本题考查了天平的正确使用和密度的计算,是密度测量的典型实验题。
15.(2025•淮安一模)小黄在实验室里测量一块形状不规则,且体积较大的矿石密度。
(1)使用托盘天平时,应将天平放在 水平 桌面上,游码移至标尺左端“0”刻度线处,若发现指针静止时指在分度盘中央的右侧,如图(a)所示,则应将天平右端的 平衡螺母 向 左 (填“左”或“右”)调节,直到使横梁平衡为止。
(2)用已调好的天平测量矿石质量,当天平平衡时的砝码和游码如图(b)所示,则矿石的质量是 175.6 g。
(3)由于矿石体积较大而放不进量筒,为此他利用一个能放得下矿石的烧杯、量筒、油性笔和足量的水,如图所示测量矿石体积步骤,测得矿石的体积是 70 cm3。
(4)则矿石的密度是 2.5×103 kg/m3;
(5)由于图A到图B的操作,导致密度测量值比真实值 偏小 (选填:偏大、偏小或不变)
【分析】(1)掌握天平的使用规则。使用托盘天平时,应将天平放在水平桌面上。在进行调平时,哪端盘偏高,平衡螺母应向哪端调节。
(2)天平平衡时物体的质量等于右盘中砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值。读数时,注意标尺的分度值。
(3)分别读出倒入烧杯前水的体积和倒入烧杯后剩余水的体积,两次体积之差便为石块的体积。在读数时,注意量筒的分度值。
(4)将质量和体积代入公式ρ便可求出。
(5)在分析时,主要分析体积和质量的测量出现的误差,然后根据密度公式进行分析。
【解答】解:(1)在使用托盘天平时,应将天平放在水平桌面上。
由图知,指针偏向右,所以左盘高,平衡螺母应向左调节。
(2)标尺的分度值为0.5g
物体的质量为m=100g+50g+20g+5.6g=175.6g
(3)量筒的分度值为10ml
原来量筒中的水的体积为V1=200ml
倒出后水的体积为V2=130ml
所以石块的体积为V=200ml﹣130ml=70ml=70cm3
(4)矿石的密度ρ2.5×103 kg/m3
(5)由于将矿石从烧杯中拿出时,石块上会沾有水,所以测得的体积偏大,根据公式ρ便可得测量的密度偏小。
故答案为:(1)水平;平衡螺母;左;(2)175.6;(3)70; (4)2.5×103;(5)偏小。
【点评】此题测量矿石的密度,首先要掌握天平的使用和读数,同时考查了一种测量体积偏大的物体体积的方法。考查了密度的计算及误差的分析,在分析时关键是分析出质量、体积的测量出现的误差。
16.(2025•邗江区校级三模)如图所示,小明将瓷勺的勺头放在酒精灯外焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴被点燃,这是因为瓷这种物质的 导热 性较差,热量能集中在勺头,图丙是用红外成像技术拍摄的加热后瓷勺的红外图片,其基本原理是利用了红外线具有比较显著的 热 效应,瓷勺冷却后,小明想测量这把瓷勺的密度,放在天平上,如图丁,读出瓷勺的质量为 49.6 g,测量瓷勺体积的过程如图戊,瓷勺的体积为 20 cm3,则该瓷勺的密度为 2.48×103 kg/m3。
【分析】(1)物质的物理属性:物质与物质之间总是有一些区别的,一种物质与其他物质的明显不同之处称为物质的属性.如果这种区别是物理的,我们就称之为物质的物理属性.物质的物理属性包含:密度、比热容、硬度、透明度、导电性、导热性、弹性、磁性等;
(2)红外线是一种电磁波,位于可见光红光的外侧,具有强热作用,且是绝对零度以上的物体都会辐射的能量形式;
(3)物体的质量等于砝码的质量与游码对应的刻度之和;瓷勺体积等于量筒内前后两次示数之差;根据密度公式可求出瓷勺的密度。
【解答】解:(1)这陶瓷是热的不良导体,当瓷勺的勺头在酒精灯外焰加热时,热量不易迅速通过瓷勺传导到勺柄,使得勺头温度能够快速升高并保持较高温度,从而可以点燃火柴;
(2)红外成像技术是根据物体辐射能的大小,将物体发热部位辐射的功率信号转换成电信号,经系统处理转成热图像视频信号并显示出来。在红外图片中,温度高的区域会呈现出较亮的颜色或特定的颜色区域,由此可证明勺头相较于勺柄温度高;
(3)由图丁可知,瓷勺的质量为:m=20g+20g+5g+4.6g=49.6g;
由图戊可知,量筒分度值为1mL,体积为:V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
密度为。
故答案为:导热;热;49.6;20;2.48×103。
【点评】本题主要考查了物质的特性、红外线的特性及密度的测量等,难度不大。
17.(2025•迎江区三模)如图所示,小刚将金属块挂在弹簧测力计的下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时,弹簧测力计的示数分别如图甲、乙所示,由此可知金属块的密度是 3×103 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
【分析】分析物体的受力,可得出浮力等于重力减去拉力;根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排,变形后可求金属块体积,再根据重力G求出质量m,最后利用ρ,可求密度。
【解答】解:金属块浸没在水中时,拉力F水=2N;金属块受力情况为:G=F浮水+F水,即G=ρ水V排g+2N,代入数值得:G=1000kg/m3×10N/kg×V+2N﹣﹣①;
金属块浸没在酒精中时,拉力F酒=2.2N;金属块受力情况为:G=F浮酒+F酒,即G=ρ酒V排g+2.2N,代入数值得:G=800kg/m3×10N/kg×V+2.2N﹣﹣②;
由①和②得:G=3N,V=1×10﹣4m3;
金属块的质量为:m0.3kg;
金属块的密度为:ρ3×103kg/m3。
故答案为:3×103。
【点评】准确分析物体受力,熟练运用阿基米德原理和密度公式;是解答此题的关键。
18.(2025•亭湖区校级一模)在测量小金属块的密度的实验中,小明先用天平测其质量,所用砝码及游码位置如图甲所示,小金属块质量是 78.4 g.再用量筒测体积(如图乙),则小金属块的密度ρ1= 7.84×103 kg/m3.小华在测体积时,先读取金属块投入量筒时液面示数,再读出拎出金属块后液面示数,测得同一金属块密度为ρ2,则ρ2 < ρ1(>/=/<).
【分析】(1)金属块的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,金属块的体积等于水和金属块总体积与水的体积差,知道金属块的质量和体积,根据密度公式求出金属块的密度。
(2)先读取金属块投入量筒时液面示数,再读出拎出金属块后液面示数,这样金属块表面带去了一部分水,导致金属块体积测量偏大,金属块的密度偏小。
【解答】解:(1)金属块的质量:m=50g+20g+5g+3.4g=78.4g,
金属块的体积:V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3,
金属块的密度:ρ17.84g/cm3=7.84×103kg/m3。
(3)金属块表面带去了一部分水,导致金属块体积测量偏大,金属块的质量不变,所以金属块的密度偏小,即ρ2<ρ1。
故答案为:78.4;7.84×103;<。
【点评】在测量物体密度的实验中,常规的测量方法是利用天平测质量、量筒测体积,从而求出密度。还有一些特殊的测量方法,如此题,只给出一个测量质量的工具:天平,而没有测量体积的工具量筒,利用转换的方法求出体积,进而求出密度。还有类似的,只给出量筒,没有天平如何测量橡皮泥的密度等等。
四.实验探究题(共5小题)
19.(2025•临沂模拟)小明想知道自制凉粉的密度,于是在实验室进行了如下操作:
(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移至 零刻线 处。天平横梁静止时,指针位置如图甲所示,接下来应将平衡螺母向 左 调节,使指针指在分度盘中央刻度线。
(2)如图乙,用调好的天平测量烧杯和凉粉的总质量,请指出他操作中的错误: 物体和砝码的位置放反了 。
(3)改正错误后重新测量,天平平衡时,砝码和游码的位置如图丙所示,则烧杯和凉粉的总质量为 116.2 g。
(4)在量筒中装入适量的水如图丁所示,用小勺挖出烧杯中一部分凉粉放入量筒中,使之 浸没 在水中,此时量筒中水和凉粉的总体积为40cm3。
(5)用天平测出烧杯和剩余凉粉的质量为93g,计算出凉粉的密度为 1.16 g/cm3。
(6)整理器材时发现,本实验中使用的“5g”砝码生锈了,则凉粉密度的测量值 不变 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【分析】(1)在测量前调解天平,若指针偏向分度盘中线左侧,则平衡螺母向右调节;若指针偏向分度盘中线右侧,平衡螺母向左调节,直至天平平衡;
(2)使用天平测量质量时,物体放左盘,砝码放右盘;
(3)被测物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(4)利用排水法测固体的体积,固体要浸没在水中;
(5)根据差值法计算凉粉质量,利用密度公式计算凉粉的密度;
(6)根据差值法计算质量分析质量的偏差,得出密度变化。
【解答】解:(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端零刻度线处;当指针偏右时,应将平衡螺母向左调节,使指针指在分度盘中央刻度线;
(2)天平的使用应遵循“左物右码”,图中物体和砝码的位置放反了;
(3)烧杯和凉粉的总质量 m总=100g+10g+5g+1.2g=116.2g;
(4)用小勺挖出烧杯中一部分凉粉放入量筒中,使之浸没在水中,测出量筒中水和凉粉的总体积;
(5)量筒中凉粉的质量:m=116.2g﹣93g=23.2g,
图丁中量筒的分度值为2mL,水的体积为20mL=20cm3,凉粉的体积为:
V=40cm3﹣20cm3=20cm3,
凉粉的密度:
ρ1.16g/cm3;
(6)因为每次测量时都用到生锈的砝码,最后计算凉粉的质量时用的是质量差,凉粉的质量测量准确,故凉粉密度的测量值不变。
故答案为:(1)左;(2)物体和砝码的位置放反了; (3)116.2;(4)浸没;(5)1.16;(6)不变。
【点评】本题为测量固体密度的实验题目,考查了天平的使用、量筒的读数、密度的计算等,要理解测量原理,尤其是排水法测固体体积在本实验中的应用。
20.(2025•南乐县一模)小华家的苹果树上果实累累,一家人喜获丰收。小华为辛勤的家人们榨苹果汁时,想知道苹果汁的密度,于是运用所学的物理知识进行测量。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码归零时指针静止的位置如图甲所示,应向 右 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到天平平衡。
(2)向烧杯中倒入适量苹果汁,将装有苹果汁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,则苹果汁和烧杯的总质量为 86.4 g。
(3)将烧杯中的一部分苹果汁倒入量筒中,如图丙所示,则量筒中苹果汁的体积为 40 cm3。
(4)用天平测出剩余苹果汁和烧杯的总质量为44.4g,则小华所测苹果汁的密度为 1.05×103 kg/m3。
(5)小华在把烧杯中的苹果汁倒入量筒中时,如果有几滴苹果汁滴到桌面上,会导致所测苹果汁密度值 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)实验中因量筒损坏,小华思考后,使用天平、烧杯、适量的水和记号笔,也测出了苹果汁的密度。请将实验步骤补充完整:
①用已调好的天平测出空烧杯的质量m1;
②向烧杯中倒入适量苹果汁,用记号笔在烧杯外壁标记好苹果汁液面的位置,用天平测出烧杯内苹果汁和烧杯的总质量m2;
③将烧杯中的苹果汁倒出并把烧杯内残留的苹果汁擦干后,再向烧杯中倒入水至标记处,用天平测出烧杯内水和烧杯的总质量m3;
④苹果汁密度的表达式:ρ苹果汁═ ρ水 (用m1、m2、m3和ρ水表示)。
【分析】(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,指针偏左,向右调节平衡螺母;
(2)总质量等于砝码质量与游码示数之和;
(3)先看清量筒的分度值,再根据图丙读出苹果汁的体积;
(4)计算量筒中苹果汁的质量,利用密度公式计算苹果汁的密度;
(5)由测量的苹果汁的体积偏差情况,利用密度公式分析所测苹果汁密度值的偏差情况;
(6)只有天平没有量筒,使得水与苹果汁的体积相等,结合密度公式列方程计算密度。
【解答】解:(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,指针偏左,向右调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)由图乙可知,苹果汁和烧杯的总质量为m总=50g+20g+10g+5g+1.4g=86.4g;
(3)图丙中量筒的分度值为1mL,量筒中苹果汁的体积为V=40mL=40cm3;
(4)量筒中苹果汁的质量m=m总﹣m1=86.4g﹣44.4g=42g,
苹果汁的密度ρ1.05g/cm3=1.05×103kg/m3;
(5)小华在把烧杯中的苹果汁倒入量筒中时,如果有几滴苹果汁滴到桌面上,会导致量筒中水苹果汁体积的测量值偏小,可知测得从烧杯中倒出苹果汁的质量是准确的,由密度可知,所测苹果汁的密度值偏大;
(6)④根据两次实验中烧杯内水的体积和苹果汁的体积相等:
;
解得ρ苹果汁= ρ水。
故答案为:(1)右;(2)86.4;(3)40;(4)1.05×103;(5)偏大;(6)ρ水。
【点评】本题考查了天平的使用方法,质量、体积的测量,密度公式的应用,影响测量误差的因素,等体积法测量液体的密度。
21.(2025•镇平县模拟)小新为了解玛瑙石的密度,将两块不同大小的玛瑙石带到实验室,准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作:
(1)小新在调节天平时,发现指针偏向分度盘的右侧,则此时他应将平衡螺母向 左 调节。当天平平衡后,小新用正确的方法测量小玛瑙石的质量,所用的砝码及游码的位置如图甲所示,其质量为 58 g。
(2)将小玛瑙石浸没在装有40mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,小玛瑙石的体积为 20 cm3,计算出小玛瑙石的密度是 2.9×103 kg/m3。
(3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度,当他用天平测出大玛瑙石的质量m后,发现大玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作:
①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;
②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至 标记 处;
③记下量筒中剩余水的体积为V2;
④大玛瑙石的密度表达式为:ρ= (用测量的物理量符号表示);
⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
【分析】(1)调节天平时指针偏向分度盘的右侧,向左条件平衡螺母,物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(2)物体的体积等于小玛瑙浸没水前后,水面对应的刻度值的差;根据ρ计算密度。
(3)采用等效替代法测体积,量筒中倒入的水的体积等于物体的体积;据此分析得出密度表达式,根据取出时带出水,使得所倒入水的体积偏多分析。
【解答】解:(1)调节天平时指针偏向分度盘的右侧,向左条件平衡螺母,由图可知,横梁标尺的分度值是0.2g,小玛瑙的质量为:m=50g+5g+3g=58g;
(2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后,液面位置如图乙所示,量筒的分度值是4mL,量筒中水和小玛瑙石的体积为V2=60mL;小玛瑙石的体积为:V=V2﹣V1=60mL﹣40mL=20mL=20cm3;
小玛瑙石的密度为:ρ2.9g/cm3=2.9×103kg/m3;
(3)用天平测出大玛瑙石的质量m后,
①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;
②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至标记处;
③记下量筒中剩余水的体积为V2;大玛瑙石的体积等于加入水的体积,即V1﹣V2;
大玛瑙石的密度:ρ玛瑙。取出玛瑙石带出了部分水,因而添加的水的体积比玛瑙石的体积大,根据ρ知,测量的密度偏小。
故答案为:
(1)左;58;
(2)20;2.9×103;
(3)②标记;④;偏小。
【点评】本题考查密度的测量,关键掌握密度公式的应用。
22.(2025•碑林区校级模拟)小明同学利用以下器材设计甲和乙两种方案测量金属球的密度,按图所示完成以下步骤。
方案甲:
器材:天平、量筒、水、细线(质量和体积均不计,不吸水)
(1)他先将天平放在水平桌面上,游码置于“0”刻度线,调节平衡螺母,直至天平平衡;
(2)接着他按如图A所示的方法来称量金属球的质量,其中有两个错误:
① 天平的左盘放砝码,右盘放物体 ;
②用手拿取砝码。
(3)改正错误后,正确测出金属球的质量和体积,如图B和图C所示;密度的测量值是 7.2 g/cm3;
方案乙:
器材:电子秤、溢水杯、水
①用电子秤测出金属球的质量,如图D所示。
②将金属球放入溢水杯中,然后向溢水杯中注满水,测出总质量,如图E所示。
③缓慢取出金属球,再向溢水杯中补满水,测出此时总质量,如图F所示。
(4)金属球密度的测量值是 7.5 g/cm3。实验中取出金属球时会带出一些水,则金属球密度的测量值将 不变 (选填偏大、不变或偏小);
(5)评估:在所有操作均正确的情况下,小明同学发现两种方案测量结果依然有差异,进一步分析发现产生差异的原因是 电子秤测量的体积比量筒测量体积时更精确 。
【分析】(2)用天平测量物体质量时,左盘放物体,右盘放砝码,加减砝码时要用镊子;
(3)物体质量=砝码质量+游码对应的刻度;排水法测物体体积;利用密度公式求金属球密度;
(4)利用等体积法测密度,金属球的体积等于所补水的体积;取出金属球时会带出一些水,但补水补到满,不会影响;
(5)据电子秤和量筒的特点分析解答。
【解答】解:(2)①图A中,天平的左盘放砝码,右盘放物体,而天平在测量时,应该左盘放物体,右盘放砝码;
(3)由图B知,金属球的质量:m=50g+20g+2g=72g;
由图C知,量筒的分度值为1mL,水的体积为20mL,金属球与水的总体积为30mL,金属球的体积:V=V2﹣V1=30mL﹣20mL=10mL=10cm3;金属球的密度:;
(4)由图D、E知,金属球的质量为72.0g,溢水杯中金属球与水的质量为98.0g,此时溢水杯中水的质量:m水=mE﹣mD=98.0g﹣72.0g=26.0g;
由图F知,溢水杯装满水时,水的质量为35.6g,所以金属球排开水的质量:m排=mF﹣m水=35.6g﹣26.0g=9.6g;排开水的体积,即金属球的体积:;
金属球的密度:;取出金属球,带出一些水,造成往溢水杯中所加的水的质量偏多,但加满水时,溢水杯中水的总质量不变,求得金属球排开水的质量不变,求得的排开水的体积不变,即金属球的体积不变,金属球的质量为准确值,据知,求得的密度不变;
(5)两种实验过程,金属球质量的测量差异不大,但用量筒测量金属球的体积误差较大,用电子秤测量体积时,更精确。
故答案为:(2)①天平的左盘放砝码,右盘放物体;(3)7.2;(4)7.5;不变;(5)电子秤测量的体积比量筒测量体积时更精确。
【点评】本题考查了固体密度的测量实验,是初中物理重要的实验,从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算等方面进行考查,当缺少量筒时,采用等效代替的方法测量物体的体积是比较常用的方法。
23.(2025•商水县三模)小明在实验室找到了一块矿石,他用天平(含砝码)、烧杯、量筒和水测量矿石的密度,具体过程如下:
(1)将托盘天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,将 游码 移到标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,接下来应进行的操作是 将平衡螺母向左调 ,使指针对准分度盘中央刻度线或在其左右等幅度摆动。
(2)天平调平后,小明按图乙所示的方法来测量矿石的质量,他的错误操作是 用手取砝码 ;纠正错误后,当天平平衡时,右盘所加砝码和游码的位置如图丙所示,则矿石的质量m为 68 g。
(3)由于矿石块体积过大,无法直接用量筒测出,则在测矿石体积时,小明设计了两种方案。
第一种方案:
A.量筒中加入体积为V1的水;
B.将矿石浸没在装有水的烧杯中(水未溢出),在水面的位置作标记;
C.取出矿石,用量筒向烧杯中加水,直到水面到达标记处,记录量筒内剩余水的体积V2。
第二种方案:
A.往烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
B.将矿石浸没在水中(水未溢出),在水面的位置作标记;
C.取出矿石,向烧杯里加水,直到 水面到达标记处 ,测得此时烧杯和水的质量为m2。
(4)两种测体积的方案中,误差较小的是第 二 种方案,该方案测得矿石的密度为 (水的密度用ρ水表示);另一种方案会导致测量的体积偏 大 (选填“大”或“小”)。
【分析】(1)使用托盘天平时,要将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,指针右偏,要将平衡螺母向左调,使指针对准分度盘中央刻度线。
(2)测量物体的质量时,取砝码要用镊子,不能用手。确定标尺分度值,从而得出矿石的质量。
(3)第二种方案C步骤中,根据转换法得出矿石的体积。
(4)第一种方案中,取出矿石时由于矿石上附着有水,会导致测量的体积偏大;第二种方案中,加入的水的体积即为矿石的体积,测量值比较准确。
根据第二种方案中,加入水的体积即为矿石的体积,根据密度公式得出矿石的密度;
第一种方案中,从取出矿石时由于矿石上附着有水分析。
【解答】解:(1)使用托盘天平时,要将托盘天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,指针右偏,说明右端重,接下来应进行的操作是将平衡螺母向左调,使指针对准分度盘中央刻度线或在其左右等幅度摆动。
(2)天平调平后,小明按图乙所示的方法来测量矿石的质量,他的错误操作是用手取砝码,这会导致砝码腐蚀。
如图丙所示,横梁标尺分度值为0.2g,则矿石的质量m=50g+10g+5g+3g=68g
(3)第二种方案C步骤中,取出矿石,向烧杯里加水,直到水面到达标记处,则加入水的体积即为矿石的体积。
(4)第一种方案中,取出矿石时由于矿石上附着有水,会导致测量的体积偏大,造成结果误差较大;第二种方案中,加入的水的体积即为矿石的体积,测量值比较准确。所以误差较小的是第二种方案
第二种方案中,加入水的体积即为矿石的体积,则矿石的体积
则矿石的密度为
第一种方案中,取出矿石时由于矿石上附着有水,会导致测量的体积偏大。
故答案为:(1)游码;将平衡螺母向左调;
(2)用手取砝码;68;
(3)水面到达标记处;
(4)二;;大。
【点评】本题测量矿石的密度,考查操作过程及误差分析。
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