上海虹口区教育学院实验中学物理质量与密度实验中考真题汇编[解析版]
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一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难)1.小夏居家实验,利用身边物体测量液体密度。
实验器材∶刻度尺、细绳(若干)、橡皮筋、铝块(已知铝的密度为ρ铝)、石块、容器、待测液体。
实验步骤如下∶A .如图甲,在刻度尺左端扎上橡皮筋,用细绳悬挂刻度尺,调节橡皮筋位置,使刻度尺在水平位置平衡;B .如图乙,将悬挂铝块的细绳固定于a 位置并保持不变,记录oa 长度l 1;C .如图乙,调节悬挂石块的细绳b 的位置,使刻度尺在水平位置平衡,记录ob 长度l 2;D .如图丙,将铝块浸没于待测液体中,调节右侧细绳至c 位置,使刻度尺在水平位置平衡,记录oc 长度l 3;(1)步骤A 中,橡皮筋相当于______,使刻度尺在水平位置平衡的目的是________; (2)位置c 应在位置b 的_________侧(填“左”或“右”);(3)待测液体的密度ρ液=________________(用上述已知量和测量量表示); (4)若将步骤D 与步骤C 顺序对调,会导致密度测量值偏_____________。
【答案】平衡螺母 可方便测量力臂 左 321l l ρ⎛⎫- ⎪⎝⎭铝 大【解析】 【分析】 【详解】(1) [1]为使杠杆在水平位置平衡,需要调节橡皮筋位置,因此橡皮筋相当于平衡螺母。
[2]使刻度尺在水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,可方便测量力臂。
(2)[3] 将铝块浸没于待测液体中,铝块受到浮力的作用,对杠杆的拉力减小,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知c 应在b 的左侧。
(3)[4]当刻度尺在空气当中平衡时,由杠杆平衡条件可得12=G l G l 石铝12=G l G l 铝石 ①将铝块浸没于待测液体中,此时()13=GF lG l -石铝浮31=G l F G l -石浮铝 带入①式可得13132121==G l l G l l l F G G l l l --铝铝浮铝铝 1321=Vgl l Vg Vg l l ρρρ-铝液铝则13332122===1l l l l l l l l ρρρρρρ⎛⎫--- ⎪⎝⎭铝铝液铝铝铝(4)[5] 若将步骤D 与步骤C 顺序对调,则因石块沾有水,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知,测得的l 2变大,但由32=1l l ρρ⎛⎫- ⎪⎝⎭液铝可知会导致密度测量值偏大。
2.为了研究物质的某种特性,某同学分别用甲、乙、丙三种不同的金属做实验。
实验时,他用量筒和天平分别测出甲(或乙或丙)金属在不同体积时的质量。
下表记录的是实验测得的数据。
(1)分析上表中的实验序号1、2、3(或4、5、6或7、8、9)的体积及质量变化的倍数关系,可归纳出的结论是__________ ;(2)分析比较实验序号___________在体积相同时的质量关系,可得出的初步结论是:相同体积的不同金属,它们的质量是不相同的;(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,可得出的结论是: (a )_____________ ; (b )_____________ 。
【答案】同种物质,质量与体积成正比 1、4、7或2、8或3、6 分析表一或表二或表三,同种物质,质量与体积的比值相同 分析表一和表二和表三,不同种物质,质量与体积的比值不同 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]分析表一、二、三可知,同种物质,质量与体积成正比。
(2)[2]比较实验序号1、4、7或2、8或3、6可得:相同体积的不同金属,它们的质量不相同。
(3)[3][4]分析表一、二、三知,各表中的金属的质量与体积之比分别为27、78、89,所以可得出结论是:同种物质,质量与体积的比值相同;不同种物质,质量与体积的比值不同。
3.清清太湖水孕育了世代苏州人,爱动脑筋的小红想知道太湖水的密度究竟有多大,于是她舀取了一些太湖水,在学校实验室找了下列器材:天平及砝码,量筒(刻度清晰但没有数字),烧杯,铜块(己知它的密度为1ρ),细线;利用这些器材按下列步骤测出了太湖水的密度,请你帮小红完善实验探究过程或做部分数据处理:(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针偏向分度盘中线左侧,此时应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡; (2)用天平测出铜块的质量1m ;(3)在量筒内倒入适量的太湖水,用细线拴住铜块,将它缓慢浸没在量筒内的水中并记下水面到达的刻度线A ,然后取出铜块∶(4)在烧杯内倒入适量的太湖水,用天平测出水和烧杯的总质量2m ; (5)______________;(请写出这一步的操作方法)(6)用大平测量烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量3m 、砝码和游码位置如图所示,则3m =_________g ;(7)计算太湖水密度的表达式为ρ=_______(物理量用题中符号表示);某次测量中测得,1m =133.5g ,2m =91.4g ,3m =76.2g ,已知338.910kg/m ρ=⨯1∶则可算得ρ=____kg/m 3;根据以上实验方案,小红测出的太湖水密度比真实值_______。
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)【答案】右 将烧杯中的水倒入量筒中, 直至标记A 处 47.4 2311·m m m ρ- 31.01310⨯ 偏大 【解析】 【分析】【详解】(1)[1]调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中线左侧,此时应将平衡螺母向右调节,直到指针在分度盘的中央。
(5)[2]铜块放入水中排开液体的体积等于铜块的体积,根据mVρ=表示出物体的体积,也就是排开水的体积,将烧杯中的水倒入量筒中的标记处,烧杯中水减少的质量等于铜块排开水的质量,故用天平测出水和烧杯的总质量m 2后,需要将烧杯中的水倒入量筒中, 直至标记A 处。
(6)[3]由图可知烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量320g 20g 5g 2.4g 47.4g m =+++=(7)[4]铜块的体积等于排开水的体积,由mVρ=可得 11m V V ρ==铜排烧杯倒入量筒中水的质量23m m m =-则太湖水的密度23231111·m m m m m m V m ρρρ--=== [5]代入数据可得3333231191.4g 76.2g8.910kg/m 1.01310kg/m 133.5gm m m ρρ--==⨯⨯≈⨯ [6]由于取出铜块时带着水,使得体积偏大,倒入的水偏多,使得水的质量偏大,根据mVρ=可知密度偏大。
4.某物理兴趣小组需要测量某樱桃酒的密度。
他们利用天平和量筒进行了测量,实验过程如下:A 、用已调平衡的天平测出烧杯的质量为m 1;B 、向烧杯中倒入适量的樱桃酒,测出烧杯和樱桃酒的总质量m 2;C 、将烧杯中的樱桃酒全部倒入量筒中,读出量简中樱桃酒的体积V 。
(1)该小组测量樱桃酒密度的原理是:_________。
(2)经讨论,该小组实验方案存在较大的误差,产生较大误差的原因是:________,改进措施时只要把实验顺序变一下即可,请你写出合理的顺序(填步骤前的字母序号):______。
(3)改进后的计算密度的公式是:(用步骤中测量量的符号表示)_______ (4)小华不小心将量筒打碎了,小明想出了一个新方案:①将空烧杯放在天平上,测出其质量为46g ;②在烧杯中倒入适量的水,将水面的位置标记在烧杯壁上。
将盛有水的烧杯放在天平上,测出其质量为116g ,则烧杯中水的体积为________cm 3;③将水倒出擦干,在烧杯中倒入樱桃酒至标记处,将此烧杯放在天平上,天平平衡时,右盘中砝码质量和游码的位置如图所示,则烧杯和樱桃酒的总质量为_______g ; ④计算得出樱桃酒的密度为________g/cm 3。
【答案】ρmV = 烧杯中液体倒不尽(合理即可) BCA 21ρm m V-= 70 109 0.9 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]通过测量质量和体积,根据密度公式mVρ=计算密度。
(2)[2]当将樱桃酒全部倒入量筒中时,并不能倒干净,所以体积测量偏小。
[3]只要先测量烧杯和樱桃酒的总质量,然后倒出樱桃酒,用总质量减去剩余的烧杯的质量,得到的就是量筒中樱桃酒的真实质量,即将实验步骤调整为BCA 。
(3)[4]改进后的计算密度的公式是21m m Vρ-=(4)[5]由题意可知,烧杯中水的质量为116g-46g=70g m =水因为水的密度为31.010kg m ⨯,则水的体积为33370g701.010kg mm V cm ρ===⨯水水水[6]由图可知,烧杯和樱桃酒的总质量为100g+5g+4g=109g[7]因为水被倒出并擦干烧杯,在烧杯中倒入樱桃酒至标记处,所以,樱桃酒的体积等于水的体积,即370cm V V ==酒水樱桃酒的质量为109g-46g=63g m =酒根据密度公式可得樱桃酒的密度为3363g 0.9g cm 70cm m V ρ===酒酒5.小红同学想测量开水瓶软木塞的密度,于是切下一块干软木,进行了实验,实验步骤如下:①用天平测出软木块的质量m ,示数如图甲; ②在量筒中装入适量的水,如图乙; ③读出水的体积V 1;④用细线系住软木块和铁块,将铁块浸没在水中,如图丙,读出水和铁块的总体积V 2; ⑤将软木块和铁块同时浸没在水中,如图丁,读出水、铁块和软木块的总体积V 3;请回答以下问题:(1)在步骤①中,发现天平指针偏向分度盘中央刻度线右侧,则应向_____(选填“左”或“右”)调节平衡螺母;(2)小红发现在上述步骤中,有一步骤是多余的,这一步骤是_____(填序号); (3)请根据上述实验步骤,将下面表格内容填写完整; 物理量 软木块的质量m /g 水的体积V 1/mL 水和铁块的总体积V 2/mL 水、软木块和铁块的总体积V 3/mL 软木的密度ρ(g/cm 3) 数值____4050__________(4)干软木具有吸水性,则所测密度应___(选“大于”或“小于”)软木的实际密度; (5)接着她从量筒中取出木块并用天平测出质量为22g ,则软木的实际密度应为_____。
【答案】左 ③ 12 90 0.3 大于 0.24g/cm 3 【解析】 【分析】(1)天平指针的偏转方向和平衡螺母的调节方向是相反的。
(2)在使用助沉法时,不需要单独测量出水的体积。
(3)软木块的质量可由砝码质量和游码所对的刻度值读出;由于软木块是不沉于水的,在测量其体积时要使用重物助沉法帮助测量休积,即先测出水和重物的体积,再将软木块和重物系好共同放入水中,测量出它们的总体积,最后用总体积减去水和重物的体积,就是软木块的体积,最后由质量和体积计算密度。
(4)软木具有吸水性,测量其体积时,会因吸水而使量筒的示数变小,导致所测密度值变大。