最新八年级上册质量与密度实验单元测试卷(含答案解析)
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一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难) 1.小华同学从网上购置了一盒用于3D打印的条状物,该条状物的外包装盒上注明该材料不溶于水,与水无反应,具有一定的吸水性。学完力学知识后,小华想利用所学知识测出条状物的密度。
(1)小华将天平放在桌面上,把游码移至称量标尺左端零刻线处,发现指针在分度标尺中线
的右侧,他应该将平衡螺母向____________________ (选填“左”或“右”)调节; (2)他取出两根完全相同的条状物,用天平测量它们的质量,天平平衡时右盘砝码和游码对
应的位置如图甲所示,这两支条状物的质量是____________________g; (3)将适量的水倒入量筒中,读出水的体积。然后把这两支条状物轻轻放入量筒中,发现它
们先是漂浮并冒出气泡,然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀),稳定后读出水和条状物的总体积。如果用这种方法测量体积,会直接导致密度的测量值比真实值____________________ (选填“偏大”或“偏小”);
(4)为了更加准确地测出两支条状物的体积,他把吸足水的条状物取出擦干,放入装有
34mL水的量筒中,水面对应的示数如图乙所示,则条状物的总体积是
____________________cm3,密度为ρ=____________________g/cm3。
(5)小华想利用已知密度的条状物和小圆柱形容器,用如图丙所示的步骤测出盐水的密度,
请你根据他的实验步骤写出盐水密度的表达式; ①在小圆柱形容器中倒入适量盐水,用刻度尺量出了盐水的深度为h1; ②将一支干燥的条状物用保鲜膜包好密封,放入容器中,条状物漂浮,用刻度尺量出此时盐水的深度为h2; ③用细长针将条状物完全压住浸没在盐水中,用刻度尺量出此时盐水的深度为h3; ④盐水密度的表达式为ρ盐水=____________________ (用字母表示,条状物密度用“ρ”表示); (6)小华还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量盐水的密度。于是他找来一只弹簧测力计,但
他发现该测力计的刻度盘已经模糊不清,就找来台秤按如图丁所示步骤来完成测量; ①将金属圆柱体的一半浸入水中,记下台秤的示数为m1=102g; ②将圆柱体全部浸入水中,记下台秤的示数为m2=152g; ③将圆柱体全部浸入与水等质量的盐水中,记下台秤的示数m3=182g; ④算出盐水的密度ρ盐水=____________________g/cm3。
【答案】左 8.4 偏大 12 0.7 3121()()hhhh 1.3 【解析】 【分析】 【详解】 [1]根据天平使用方法,将天平放在水平桌面上,把游码归零后,往右边偏转,则需将平衡
螺母向左调节,直到天平平衡。 [2]看图可知这两支条状物的质量是
+=5g+3.4g=8.4gmm砝码示数游码示数
[3]把这两支条状物轻轻放入量筒中,发现它们先是漂浮并冒出气泡,然后慢慢沉入水底(假
设体积不膨胀),由于物体吸水,稳定后读出水和条状物的总体积就会偏小,计算出的密度就会偏大了。 [4][5] 条状物的体积为
333-=46cm-34cm=12cmVVV
装初
条状物的密度为
33
8.4g==0.7g/cm12cmm
V
[6]设小圆柱形容器的横截面积为S,条状物漂浮时,受到的浮力与重力相等,所以条状物
的质量为
21()gVFGmShhggg盐水排浮
盐水
完全浸没后,可计算出条状物的体积为 31()VShh条
则盐水的密度为
21213131
(-)(-)(-)(-)Shhhhm
VShhhh
盐水盐水
即 3121
()()hhhh
盐水
[7]金属圆柱体的一半浸入水中时,排开水的质量为
152g-102g=50gm
则水的质量为 =102g-50g=52gm水
把金属圆柱完全浸没在水中时,排开水的质量为 '152g-52g=100gm
排开水的体积即金属块的体积为 '3
3
100g=100cm1g/cmmV
水 金属块全部浸入盐水中时排开盐水的质量为 ''182g-52g=130gm
则盐水的密度为 ''3
3
130g=1.3g/cm100cmm
V
盐水
2.小明和小华想探究一角硬币是由什么金属制成的,决定利用实验室器材测量一角硬币材料的密度。
(1)小明选取了5枚相同的硬币,采用如图所示的方法测得硬币的直径为__________cm,
再将5枚相同的一角硬币紧叠在一起用刻度尺测出总厚度,计算出硬币的总体积。然后,
用天平测出这5枚硬币的总质量m,最后根据密度公式mV计算出硬币材料的密度,小明测得硬币的密度比真实值_______(选填“大”或“小”),简述理由_______________;
(2)小华的测量步骤是:a.在圆柱形玻璃筒内加入适量的水,塑料碗漂浮在水面上,测出
筒内水面的高度1h;b.将5枚相同的硬币放入塑料碗中,碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度2h;c.将5枚相同的硬币放入玻璃筒内的水中,碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度3h; ①硬币密度的表达式为________________(已知水的密度为水,用所测量的符号表示); ②若将测量步骤b和c对调(即将沾有水的硬币放入塑料碗中),测得硬币的密度为
,则__________
(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】1.95 小 所测体积偏大 2131--hhhh水 等于
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]从图中可以看到,0到7.80cm这段距离有4个直径,所以硬币的直径是
7.80cm1.95cm4d
[2][3]因为硬币的表面凹凸不平,它们重叠时有空隙,则所测的体积会偏大,根据密度公式 mV
可知,密度将会偏小。
(2)[4]由题意可知,只把塑料碗放进去时,碗受到的重力和浮力平衡,即
11GFgV碗浮水排
当在塑料碗中加硬币后,可得到
22GFgV碗和硬币浮水排
两式相减可得
212121----5GGFFgVVgShhG碗碗和硬币浮浮水水硬币排排
那么一个硬币的质量是 21-5GShh
mg硬币水硬币
从题中条件还可以知道,1个硬币的体积是 31-5hhS
V硬币
硬币密度是
2131
--mhh
Vhh
硬币
硬币水硬币
[5]先进行步骤c,这时水面是h3,硬币取出后,硬币上带有一部分水,玻璃筒内的水面会
下降一点,小于h1,带有水的硬币放在碗中时,这部分水的重力会让玻璃筒内的水面重新恢复为h2,那么通过公式计算出的硬币质量是正确的;先进行步骤a,再进行步骤c,则通
过公式计算出的硬币体积也是正确的;根据mV可知,测得硬币的密度'。
3.小明和小丽测量鹅卵石的密度:
(1)小明的测量方法如图A所示,其步骤:①在测鹅卵石的质量时,他将天平放在水平台面
上,再将游码调到“0”刻度线处,发现指针停在如图甲所示的位置。要使天平平衡,应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调,调好天平后,他进行了正确的操作,砝码和游码的位置如图乙所示,鹅卵石的质量为__________g。②在量筒内注入30mL的水,将系上细线的鹅卵石没入水中,水面位置如图丙所示,鹅卵石的体积为__________cm3。③则鹅卵石的密度为__________kg/m3。 (2)小丽的测量方法如图B所示,其步骤:a.在圆柱形玻璃筒内加入适量的水,正方体塑
料块漂浮在水面上,用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h1;b.将鹅卵石放在塑料块上,塑料块仍漂浮在水面上,用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h2;c.用细线将鹅卵石系在塑料块下方,然后放入水中,塑料块仍漂浮在水面上,用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h3。 ①鹅卵石密度的表达式为ρ=______________(已知水的密度为ρ水,用所测量的符号表
示) ②若在进行测量步骤c时,不小心将部分水沾在塑料块的上表面,测得鹅卵石的密度为
ρ',则ρ'________ρ(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】左 22.4 8 2.8×103 1232h-hh-h水 = 【解析】 【分析】 【详解】 (1)①[1]在用天平测量矿石的质量时,应将天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端的
“0”刻度线处。由图甲可知,指针偏右,说明右侧质量偏大,此时应将平衡螺母向左调节。 [2]由图乙可知,鹅卵石的质量为
m=20g+2.4 g=22.4g ②[3]由图丙可知,鹅卵石的体积为
V=38cm3-30 cm3=8cm3
③[4]由mV得,鹅卵石的密度为
3333
22.4g2.8g/cm2.810kg/m8cmm
V
(2)①[5]设正方体塑料块一个面的面积为S,则鹅卵石受到的浮力为
12FgShh浮水()
鹅卵石的重力G=mg=F浮,则鹅卵石的质量为 12mShh水()
鹅卵石的体积 V=S(h3-h2)
故鹅卵石的密度为 1212
2332
hhShhmVhhShh
水
水
②[6]若塑料块上沾上水后,塑料块和鹅卵石的重力增大,排开水的体积增大,但容器中的液面高度不变,即h2、h3都不变,故测量的密度不变。
4.(1)李明取来托盘天平放在水平桌面上,发现分度盘如图甲所示。他应先将天平的平衡