测量密度实验题练习(1)2021-2022学年教科版物理八年级上册第六章
1.如图甲是学校物理兴趣小组在大蜀山采集的“火山石”,其内部是多孔蜂窝状结构。该类石头材料的密度为2.8~3.3g/cm3,小明想准确测出这块石头材料的密度。
(1)该石头的质量如图乙,他将该石头放入量简中,液面位置如图丙所示,计算得到该石头材料的密度为___________g/cm3;
(2)该石头材料密度的测量值有偏差,原因是___________。
2.小强同学为了测量某种液体的密度。他取了适量的这种液体的样品倒入烧杯中,进行实验:
(1)调节横梁平衡时,发现指针位置如图甲所示,则他应该将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端移动;
(2)首先他用天平测出烧杯和液体的总质量m1=72.0 g。再将烧杯中的部分液体倒入到量筒中(如图乙所示)。则倒入量筒中液体的体积为___________ cm3;
(3)最后用天平测出烧杯和剩余液体的质量(如图丙所示)m2=___________ g;
(4)他用密度公式ρ=计算得到液体的密度为___________kg/m3。
3.小红利用托盘天平(最大测量值200g。分度值0.2g),量筒,水、食盐、白纸等器材配置盐水,步骤如下:
(1)天平平衡后,为称量出2g盐,小红先将一张白纸放在天平左盘上,仅移动游码,天平再次平衡时,游码示数如图甲所示,则白纸的质量为________g;接下来,应该先将游码移至_______g处,再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐,直至天平再次平衡;
(2)用量筒量取50mL的水,并全部倒入烧杯中,再将2g盐全部倒入烧杯中(假设加盐后烧杯中水的体积不变),则小红所配置的盐水密度为_______g/cm3。
4.小王是个对物理学科很热爱的同学,每次实验课他都积极动手动脑,下面是他在学习托盘天平使用和测定物质密度的实验中遇到的问题,你知道他是怎样解决的吗?把你的答案写在指定位置。
(1)天平使用前的调节和称量时步骤有如下几项:
A.调节天平平衡螺母,使横梁平衡 B.把天平放在水平台上
C.将游码移到标尺的0刻度线处 D.将被测物体放在天平右盘,进行称量
以上有错误的步骤是______,正确的做法是______,改正后合理的顺序是:______;
(2)小王用天平和量筒测量矿石的密度,有如下一些实验步骤:
①用调节好的天平测出矿石的质量m;
②向量筒中倒进适量的水,测出这些水的体积V1;
③根据密度的公式,求出矿石的密度ρ;
④将矿石浸没在量筒内的水中,测出矿石和水的总体积V2。
他应采用的正确的实验步骤顺序为(________)
A.①②③④ B.①②④③ C.②③①④ D.②③④①
(3)如下图所示测量矿石的密度,将各仪器的测量值写在记录实验数据表格内。
岩石的质量/g 量筒内水的 体积V1/mL 放入岩石后量筒内 水的体积V2/mL 岩石的体积V/mL 岩石的密度 ρ/(kg/m3)
______ ______ ______ ______ ______
5.小红利用托盘天平(最大测量值200g,分度值0.2g)、量筒、水、食盐,烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水,步骤如下:
(1)为称量出3g盐,小红先将天平放在水平桌面上,调节平衡后,将一张白纸放在天平左盘上,仅移动游码,天平再次平衡时,游码示数如图甲所示,接下来,将游码移至______g处,再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐,直至天平再次平衡;
(2)用量筒量取60mL的水,并全部倒入烧杯中,再将3g盐全部倒入烧杯中(假设加盐后烧杯中水的体积不变),则小红所配置的盐水密度为______;
(3)小红发现可以用实验中的天平和烧杯制作“液体密度计”。她测出空烧杯的质量为60g。然后在烧杯中加水,使烧杯和水的总质量为100g,并在水面位置处做好标记,如图乙所示。测量液体密度时,将待测液体加至“标记”处,用天平称量出烧杯和液体的总质量m。为方便使用该“密度计”,小红做了如下的使用说明:
①该密度计能测量液体密度ρ的最大值为______;
②理论上,该“密度计”可以鉴别密度差异不小于______的液体。
6.在用天平和量筒测量形状不规则的小石块的密度,小红制订实验步骤如下:
①在量筒内倒入适量的水,读出此时液面示数V1;
②将小石块浸没在量筒内的水中,读出此时液面示数V2;
③用调好的天平称出小石块的质量m;
④计算小石块的密度ρ。
(1)根据小红的测量步骤测出的密度偏__________________(选填“大”或“小”),正确的实验顺序是_______________。
(2)指出“往量筒中倒入适量的水”中“适量”的确切含义:
①_______________;②______________。
7.小明在实验室里测蜜蜡挂件的密度,选用天平、量筒、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作。
①将小挂件用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积;
②增减砝码和移动游码,直至横梁平衡;
③把天平放在水平桌面上;
④将挂件和砝码正确放入两盘中;
⑤把游码移至标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,直至横梁平衡;
⑥在量筒中倒入适量的水并记下水的体积;
(1)正确的实验操作顺序是以下哪一项_____;
A.③②④⑤⑥①
B.⑥①③②④⑤
C.③⑤④②⑥①
D.⑥①③⑤④②
(2)在往右盘添加砝码的过程中,指针在分度盘上摆动如图甲所示,此时托盘应该_____(选填“增加”或“减少”)砝码;
(3)用调节好的天平正确称量挂件的质量,平衡时,放在另一盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则挂件的质量为_____g。
(4)量筒量取挂件的体积如图丙所示,则所测密度会_____(选填“偏大”或“偏小”或“不变”);请分析导致这一结果的操作不当之处:_____。
(5)实验中,小明同学没有使用天平,只使用了量筒也测出了挂件的密度,请你把下面实验步骤补充完整:
A.在量筒中装入足够多的水,记录示数V1;
B.将挂件放入小烧杯中,并放入盛有水的大烧杯中(如图丁所示),在大烧杯外水面处作上标记;
C.取出挂件,将量筒中的水倒入小烧杯,直至_____,读出量筒中剩余水的体积,记录为V2;
D.再将挂件浸没在此时的量筒水中,记录示数V3;
E.根据以上记录,写出挂件密度的表达式:ρ=_____(用实验所测物理量的字母表示,水的密度用ρ水表示)。
8.在综合实践活动中,物理兴趣小组的同学们用大豆、花生等食材制作了美味豆浆。为测量豆浆的密度,他们从实验室借来相关实验器材进行了如下实验设计和实验操作。
(1)将天平放在水平桌面上,指针静止时如图所示。要使天平水平平衡:首先将游码移到标尺左端的______处,再向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到指针指在______为止;
(2)兴趣小组的同学们分别设计的实验方案如下:
方案一:
1.用天平测出空烧杯的质量;
2.在烧杯中倒入适量的被测豆浆,测出它们的总质量m;
3.将烧杯中的豆浆倒入量筒中,读出豆浆的体积V;
4.利用密度公式计算出豆浆的密度。
方案二:
1.在烧杯中倒入适量的被测豆浆,测出它们的总质量m;
2.将烧杯中的部分豆浆倒入量筒中,读出豆浆的体积V;
3.测出烧杯和杯中剩余豆浆的质量;
4.利用密度公式计算出豆浆的密度。
方案三:
1.在量筒中倒入适量的被测豆浆,读出豆浆的体积V;
2.用天平测出空烧杯的质量;
3.将量筒中的豆浆倒入烧杯,测出总质量m;
4.利用密度公式计算出豆浆的密度。
(3)分析以上三种方案,请写出你认为合理设计方案中豆浆的密度表达式______;你再任选其中一个不合理的设计方案,并分析不合理设计方案的原因:如方案______,是由于在测量豆浆的______时会产生较大的误差,使得计算出的豆浆密度值偏______。
9.如图所示,小明同学测量调和油和食盐水密度的实验。
(1)按图甲调节天平横梁平衡,这一过程中的错误是______;
(2)小明测量调和油密度的实验步骤如下:
①把天平放在水平桌面上,调节横梁平衡;
②用天平测出空烧杯的质量为14.0g;
③将适量的调和油倒入烧杯,测出烧杯和调和油的总质量,如图丙所示;
④将烧杯中的调和油全部倒入量筒中,测出调和油的体积,如图乙所示;
根据小明实验顺序及图乙和图丙的测量数据,计算出调和油的密度为______;
(3)若按上述步骤进行实验,调和油密度的测量值与真实值相比会______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”),为了使测量结果更加准确,则小明应该将上述实验步骤的顺序调整为______(填实验步骤序号);
(4)实验中不小心打碎了量筒,为了测量食盐水的密度,小明利用两个相同的杯子、水、食盐水、记号笔和托盘天平进行实验,小明借助水和食盐水的体积相等的方法,按图丁所示的实验步骤用天平测得空杯子质量m1=14.0g,水和杯子的总质量m2=94.0g,盐水和杯子的总质量m3=103.6g,则食盐水的密度为______kg/m3。
10.小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
(1)小明首先把天平放在水平桌面上,如图甲所示,接下来的操作是:
a._______,b.向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)用调节好的天平测量矿石的质量。当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,矿石的质量是______g;
(3)因矿石体积较大,放不进量筒,因此他利用一只烧杯,按图丙所示方法进行测量,矿石的体积是______cm3;
(4)矿石的密度是______kg/m3;
(5)从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值______(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
11.小欣和小婕在实验室做测量密度的实验:
(1)小欣将天平放在水平台面上,游码移至____,调节平衡螺母,直至天平平衡。
(2)小欣想测量酒精的密度,正确的操作步骤应该是:____
A.用天平测出烧杯的质量记为m1;
B.将酒精全部倒入量筒中,用量筒测出酒精的体积记为V;
C.用天平测出烧杯和酒精的总质量记为m2
(3)在上述B步骤中,量筒的示数如图甲所示,则量筒中酒精的体积为____mL;在上述C步骤中,天平的示数如图乙所示,则烧杯和酒精的总质量为__g。小欣在完成A步骤时,重新对天平进行了调平,调平过程如图丙所示,则小欣测得的酒精密度比真实值将___(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)
(4)同组的小婕用另外的方法来测量酒精的密度,她取来一块密度为ρ的鹅卵石,利用电子秤继续测量,设计了如下方案:
步骤1.先用电子秤测出鹅卵石的质量M1;
步骤2.在烧杯中加入适量的酒精,并轻轻放入鹅卵石,在液面到达的位置上作标记,用电子秤测出总质量为M2;
步骤3.将鹅卵石从酒精中取出,用电子秤测出剩余酒精和烧杯的总质量为M3;
步骤4.向烧杯中加酒精到标记处,再用电子秤测出此时酒精和烧杯的总质量为M4
①步骤2中,“适量”的含义是____。
②为了使测出来的酒精密度尽可能的准确,在小婕记录的上述数据中,步骤__记录的数据是多余的,则酒精的密度是___(用测得量和已知量表示)。
③小婕测量完毕之后,取下电子秤上的烧杯发现电子秤的示数并不为0,而是显示为“﹣0.5g”,则小婕测得的酒精的密度将__(选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
12.在西峡恐龙遗迹园进行研学活动时,小明捡到一块形状怪异的小化石。为测量小化石的密度,他利用已学知识设计如下实验方案:
(1)将天平放在___________工作台上,把___________移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的左侧,再向右调节___________,直至天平水平平衡。
(2)在左盘放被测小化石,在右盘从大到小加减砝码,当加到最小的砝码后,观察到指针静止在如图1所示的位置,接下来的操作是___________,直至天平水平平衡。天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图2甲所示,小化石的质量为___________g。
(3)用量筒测量小化石的体积。小化石放入量筒前后的情况,如图2乙所示(忽略细线的体积),则小化石的密度是___________。
(4)若小明先测出小化石的体积,将小化石从量筒中取出,然后用天平称出其质量,求出小化石的密度。这样测出小化石的密度将___________。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.2.62 多孔结构中气泡使体积测量偏大,导致密度偏小
【详解】
(1)[1]如图乙所示,该石头的质量为
如图丙所示,该石头的体积是
该石头材料的密度为
(2)[2]因为该石头材料多孔结构中的气泡使体积测量偏大,由知测出的密度偏小。
2.左 30 39 1.1×103/1100
【详解】
(1)[1]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。
(2)[2]由图乙可知,量筒的分度值为1cm3,量筒中液体的体积为V=30cm3。
(3)[3]由图丙可知,剩余液体和烧杯的质量为
m2=20g+10g+5g+4g=39g
(4)[4]量筒中液体的质量为
m=m1-m2=72.0g-39g=33g
液体的密度为
3.0.4 2.4 1.04
【详解】
(1)[1][2]由图知,标尺的分度值为0.2g,白纸的质量为0.4g;因此实验是定量称量2g的盐,故应先加砝码或移动游码,再加物体,因2g小于最小砝码5g,故应将游码移至2.4g处。
(2)[3]所加水的质量为
盐水的密度为
4.D 将被测物体放在天平左盘,进行称量 BCAD B 72.6 60 80 20 3. 63×103
【详解】
(1)[1][2]选项D将物体放在了右盘中,这种做法是错误的,应该遵循“左物右码”的原则,即物体放在天平左盘,进行称量。
[3]天平使用的正确步骤是先将天平放在水平台面上,在调节游码至零刻度线处,调节平衡螺母使天平平衡,在将被测物体放在天平右盘,进行称量,最后读数,故正确的顺序为BCAD。
(2)[4]使用天平量筒测量矿石密度实验中,实验步骤为:先用调节好的天平测量矿石的质量,在向量筒中加入适量的水,读出此时的示数,再将矿石浸没在量筒中,读出此时的示数,则量筒中变化的水的体积就是矿石的体积,最后应用密度公式进行求解矿石的密度大小。
故选B。
(3)[5]由图可知,砝码的质量为70g,游码的质量为2.6g,则矿石的质量为72.6g。
[6][7][8]由图可知,量筒中水的体积为60mL,加入矿石后,量筒中水的体积为80mL,则矿石的体积为
[9]矿石的密度为
5.3.4 1.05 3.5 0.005
【详解】
(1)[1] 为称量出3g盐,先放白纸,白纸的质量为0.4g,故先将游码调质3.4g,慢慢加盐,直至平衡即可。
(2)[2] 则小红所配置的盐水密度为
(3)[3][4]她测出空烧杯的质量为60g,加入待测液体时,最大值为140g,在烧杯中加水,使烧杯和水的质量为100g,此时水的质量为40g,故此时水的体积等于液体体积,为
则待测液体的最大的密度为
故待测液体的最大密度为。
由于分度值为0.2g,体积不变,故则密度为
故理论上该“密度计”可以鉴别密度差异不小于。
6.大 ③①②④ 能淹没石块 淹没石块后水面不超过量程
【详解】
(1)[1]在测量过程中,质量是准确的;但在测量体积时,原来量筒中水的体积是不变的,当放进该物体,由于吸水性导致水减少一部分,使得量筒中液面上升的幅度变小,故测得的体积会偏小,由知道,此时测得的密度值应该是偏大的。
[2]经分析,测矿石密度的实验步骤为:
③用天平测出矿石的质量为m;
①在量筒中倒入适量的水,液面示数为V1;
②把矿石浸没在量筒内的水中,此时液面示数为V2;
④计算出矿石的密度。
即正确的实验顺序是③①②④。
(2)[3][4]量筒中倒入适量的水有两层含义:
①量少放进小石块后,要能浸没小石块;
②量多放进小石块后,液面不能超过量筒的测量范围。
7.C 减少 29 偏小 细线有体积,会使排开的水体积偏大,使测量的体积偏大 大烧杯中的水面至标记处
【详解】
(1)[1]测挂件的密度应先将天平在水平桌面上,把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡;将挂件放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡,测出挂件量m;在量筒中倒入适量的水并记下水的体积V1;将挂件用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积V2。正确的实验操作顺序是:③⑤④②⑥①;故选C。
(2)[2]在往右盘添加砝码的过程中,指针在分度盘上摆动如图甲所示,指针向右偏,说明物体质量小于砝码的总质量,故需减少砝码。
(3)[3]挂件质量为
m=20g+5g+4g=29g
(4)[4][5]细线有体积,会使排开的水体积偏大,使测量的体积偏大,根据密度公式ρ=可知,挂件密度会偏小。
(5)[6][7]取出挂件,将量筒中的水倒入小烧杯中,直至大烧杯水面达到标记处。这样倒入的水的质量就和挂件的质量相等,这是用替代法测量挂件的质量。挂件的质量为
m挂件=m水=ρ水(V1﹣V2)
挂件的体积为
V挂件=V3﹣V2
挂件的密度为
ρ挂件=
8.零刻线 右 分度盘的中线 一 体积 大
【详解】
(1)[1][2][3]天平在使用前应先调节横梁平衡,首先将游码移到标尺左端的零刻线处,再调节平衡螺母,直至指针指在分度盘的中线为止。由图可知,此时游码没有移到标尺左端的零刻线,且指针偏向分度盘的左端,更说明左侧质量偏大,因此应先将游码移到标尺左端的零刻线处,在将平衡螺母向右移动,直到指针指在分度盘的中线为止。
(3)[4]方案二先测烧杯和的豆浆总质量m,再将豆浆倒入量筒测出体积V,最后测出剩余豆浆和烧杯的质量m1,此时倒入量筒中豆浆的质量是:m- m1;故豆浆的密度为ρ豆浆=。方案中避免了由于烧杯壁粘豆浆带来的实验误差,设计方案合理。
[5][6][7]方案一在将豆浆倒入量筒中时,烧杯壁粘豆浆,导致豆浆不能全部倒入量筒,测得的体积V偏小,质量测量准确,由=计算出的豆浆密度值偏大。故该方案不合理。
9.调节平衡时没有将游码拨到标尺的零刻度线 0.8×103kg/m3或0.8g/cm3 偏大 ①③④② 1.12×103kg/m3
【详解】
(1)[1]在调节横梁平衡时,先要用镊子将游码移到标尺左端的零刻度线处,而图中游码仍在标尺的中间,没有移到标尺左端的零刻度线处。
(2)[2]由图乙可知,量筒中调和油的体积为
V油=60mL=60cm3
如图丙可得,烧杯和调和油的总质量
60g+2g=62g
故调和油的质量为
m油=62.0g-14.0g=48.0g
由密度公式可得,调和油的密度为
(3)[3]若按上述步骤进行实验,将调和油倒入量筒中时,烧杯壁会粘有调和油,致使油不能全部倒入量筒中,测得的体积减小,质量准确,由密度公式可知,调和油密度的测量值与真实值相比会偏大。
[4]正确做法为:先测烧杯和调和油的总质量,再将调和油倒入量筒,测出体积,并测剩余烧杯油的总质量,最后算出密度,所以实验步骤顺序为:
①把天平放在水平桌面上,调节横梁平衡;
③将适量的调和油倒入烧杯,测出烧杯和调和油的总质量,如图丙所示;
④将烧杯中的调和油全部倒入量筒中,测出调和油的体积,如图乙所示;
②用天平测出空烧杯的质量为14.0g;
即:①③②④。
(4)[5]水的质量为
m水=m2-m1=94.0g-14.0g=80.0g
由
可得,水的体积为
食盐水的质量为
m盐水=m3-m1=103.6g-14.0g=89.6g
图中所示
V水=V盐水
所以食盐水的质量为
10.将游码移到标尺左端的零刻度处 右 175.6 75 2.34×103 偏小
【详解】
(1)[1][2]把托盘天平放在水平台面上,将游码移到标尺左端的零刻度处,由图可知指针向左偏,故向右调节天平的平衡螺母,使天平平衡。
(2)[3]矿石的质量为
m=100g+50g+20g+5g+0.6g=175.6g
(3)[4]原来量筒中水的体积为
V总=200mL=200cm3
向烧杯中加水到标记后量筒中剩余水的体积为
V余=125mL=125cm3
所以向烧杯中加入水的体积为
V水=V总-V余=200cm3-125cm3=75cm3
所以矿石的体积为
V=V水=75cm3
(4)[5]矿石的密度为
(5)[6]矿石取出时会沾水,导致注入的水的体积偏大,所测的矿石体积偏大,利用公式计算出的密度会偏小。
11.0刻度线 CBA 30 130.4 偏小 见解析 3 偏小
【详解】
(1)[1]调平天平时,应先用镊子将游码移至横梁标尺左端的0刻度线处,使指针对准分度盘的中央,直至天平平衡。
(2)[2]为防止液体倒出时有残留影响测量的准确性,使测量误差减小,故实验顺序为:CBA。
(3)[3]由图甲可知,量筒的分度值为2mL,量筒中酒精的体积为30mL。
[4]由图乙可知,标尺分度值为0.2g,所以烧杯和酒精的总质量为
m总=100g+20g+10g+0.4g=130.4g
[5]在天平调节平衡的过程中,游码不在标尺左端的零刻度线如图丙,这样在A步骤中测出烧杯的质量偏大,计算得到的酒精的质量偏小,根据密度公式得到的酒精密度偏小。
(4)[6]适量的意思是,放入鹅卵石后,要能使其浸没于酒精中,而且酒精和鹅卵石、烧杯的总质量不超过电子秤的量程。
[7]步骤3是多余的数据,因为步骤3取出鹅卵石时会带出一部分酒精,采用此步骤的数据,会造成较大误差。
[8]鹅卵石的体积为
添加的酒精质量为
添加的酒精体积为
添加的酒精的体积和鹅卵石的体积相等,则有
解得
[9]由于电子秤未校零,显示为“﹣0.5g”,所以M1、M2、M4的测量值都偏小,在式子中,由于电子秤未校零,对M2、M4的影响相抵消,但是对M1的影响不能抵消,根据数学知识可知,计算得到的酒精密度偏小。
12.水平 游码 平衡螺母 向右移动游码 74 3.7×103 偏大
【详解】
(1)[1][2][3]把天平放在水平工作台上,将游码移到标尺左端的零刻度线上,发现指针指在分度盘中线的左侧,说明天平的右端上翘,向右调节平衡螺母,直到天平水平平衡。
(2)[4][5]在左盘放被测小化石,在右盘从大到小加减砝码,当加到最小的砝码后,指针稍微偏向分度盘的左侧,此时要向右移动游码,直到天平水平平衡。小化石的质量
m=50g+20g+4g=74g
(3)[6]小化石的体积
V=40mL-20mL=20mL=20cm3
小化石的密度
(4)[7]若先测量小化石的体积,再测量小化石的质量,由于小化石上沾有水,会使小化石的质量测量值偏大,根据得,小化石的密度测量值偏大。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页