质量的测量
一、单选题
1.在“用托盘天平测物体质量”时,小科增、减砝码后发现指针指在分度盘的中央刻度线右边一点,
这时他应该( )
A. 将游码向右移动直至天平平衡 B. 将游码向左移动直至天平平衡
C. 将右端平衡螺母向左旋进一些直至天平平衡 D. 将右端平衡螺母向右旋出一些直至天平平衡
2.国际千克原器作为质量计量标准,由铂铱合金制成,百余年来因表面受到空气污染和氧化而增重约50微克。国际千克原器已于2019年5月20日正式退役,今后将使用普朗克常数作为新标准来重新定义“千克”。下列说法错误的是( )
A. 由铂铱合金制成的原因之一是耐磨损
B. 化学变化可以使物体的质量发生变化
C. 若使用增重后的国际千克原器作为标准,测量值跟真实值相比将偏小
D. 测量时应选择精确度最高的测量工具,以确保测量值的准确度
3.实验室有一架天平,其标尺的最大刻度为 10g,一位同学使用这架天平称取 23 g 食盐,但操作过程中错将 20g 的砝码放在了天平左盘的位置,并将游码调到标尺 3 g 的位置,然而在加食盐的过程中,他突然发现自己的错误,若此时食盐和砝码的位置已不能调换,请你请给他一个正确的建议,使他继续实验,并准确测出食盐的质量( )
A. 将游码移到标尺 6 g 的位置后继续添加食盐至天平平衡
B. 将游码移到标尺 9 g 的位置后继续添加食盐至天平平衡
C. 向左盘再加一个 10g 的砝码,并将游码移到标尺 3g 的位置后继续加食盐至天平平衡
D. 向左盘再加一个 10g 的砝码,并将游码移到标尺 7g 的位置后继续加食盐至天平平衡
4.某同学要称取51.2克食盐,有以下几步操作步骤:①在两托盘上分别放上一张相同的纸;②将游码移动到1.2克的位置;③调节天平平衡;④在左盘加上适量的食盐;⑤在右盘加上50克砝码。其中正确的操作顺序是( )
A. ③①④②⑤ B. ③①⑤②④ C. ③①④⑤② D. ③②①④⑤
5.用托盘天平测量某一物体的质量过程中,下列做法会造成测量结果偏小的是( )
A. 使用生锈的砝码 B. 测量时物体放在左盘,砝码放在右盘
C. 使用磨损的砝码 D. 调节横梁平衡时指针指在分度盘的左侧,就开始测量物体的质量
6.小科同学用量程为100克,最小砝码为5克,分度值为0.2克的托盘天平称量一铁块的质量。当调节横梁平衡后,他将铁块放在天平的右盘,砝码放在天平的左盘,同时移动游码,当天平平衡时,他读出铁块的质量是52.6克,则铁块的实际质量是( )
A. 52.6克 B. 51.4克 C. 47.4克 D. 55.2克
7.某同学在称量某物体质量时发现指针向左偏,则他应该( )
A. 减少药品 B. 右盘中减砝码 C. 向右移动游码 D. 调节平衡螺母
8.在实验课上,小米在使用天平测量物体质量时,首先观察到天平的最小砝码为5g,接下来小米未将游码移到零刻度处即开始调节平衡螺母,将天平调平衡后,在右盘加上20g砝码,正好使天平达到平衡。此时小米的同桌小李刚从教室外回来,小李主动要求读数,于是小李根据正常的方法读得天平的示数为22g,则所称物体的实际质量为( )
A. 20g B. 18g C. 22g D. 25g
9.托盘天平横梁上都有标尺和游码,测量物体质量时,向右移动游码的作用是( )
A. 可代替指针用来指示平衡 B. 相当于在右盘中加小砝码
C. 使横梁静止 D. 相当于向左调节平衡螺母
10.用天平测出质量100g的水,步骤有:
a.调节天平的横梁平衡
b.往右盘加入100g的砝码
c.把空玻璃杯放在天平的左盘上,往右盘加砝码以及移动游码,使天平横梁平衡
d.在空玻璃杯中慢慢注入水使横梁平衡,这时玻璃杯中的水这是所需称量的100g的水
在上述实验步骤中,正确的实验顺序是( )
A. a→b→c→d B. a→c→d→b C. a→c→b→d D. a→d→c→b
11.使用托盘天平测量某铁块的质量时,下列情况中,会造成铁块质量的测量结果比真实值偏小的是( )
①使用的砝码已经磨损 ②在放有被测物体的托盘中有少量砂石 ③称量前调节天平平衡时,指针偏向分度盘中线的右侧就停止调节 ④称量前调节天平平衡时,指针偏向分度盘中线的左侧就停止调节
A. ①②④ B. ④ C. ③ D. ①②③
12.某同学在测量某物体质量时,将物体放右盘砝码放左盘,1克以上用砝码,1克以下用游码,其读数为10.4g。那么,该物体的实际质量是( )
A. 10.8 g B. 10.4 g C. 10.0 g D. 9.6 g
二、实验探究题
13.下面是小科用托盘天平、烧杯测量食用油质量的
实验过程:
⑴把托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度处。观察到横梁指针指在分度盘中线的左侧,此时应向 旋动平衡螺母。图 1 是小科用调节好的天平测量食用油和烧杯的总质量,操作中的错误之处是 。
⑵改正错误后,如图 2 中甲所示,他用天平测出烧杯和食用油的总质量,向天平托盘中添加砝码的合理顺序是 。
⑶把烧杯中适量的食用油倒入容器中。
⑷在测剩余食用油和烧杯的质量时,发现加入一定量的砝码后,指针指在如图 2 中乙所示位置,再加入一个最小的砝码,又发现指针指在如图 2中丙所示位置,则他应进行的操作是 。天平再次恢复平衡时如图 2 中丁所示;则倒入容器中的食用油质量为 。
三、填空题
14.小柯用托盘天平称量物体的质量。
(1).调节天平横梁平衡时,指针偏向如图甲所示,此时应向 (填“左"或“右”)调节平衡螺母。
(2).可是他无论怎样调节,天平都无法平衡。老师将游码调节至3g 处,天平平衡;并建议他继续使用这架天平进行称量。小柯测得的物体质量如图乙所示,请问该物体的真实质量为 。
(3).使用时,他发现砝码是生锈的,则他的测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“仍然准确”)。
(4).这架天平配套的砝码盒中的砝码如图丙所示,其中有两个20g的砝码,小妍认为可以去掉一个,你认为小妍的观点是否正确? 。
15.如图小科用托盘天平测量小石块的质量,请回答:
(1)图中托盘天平的分度值为________g。
(2)以下几个是实验步骤:
①估计物体的质量②将被测物体放入左盘中,然后在右盘中加减砝码,调整游码,使横梁平衡③调节螺母,使天平的横梁平衡④将托盘天平置于水平桌面上⑤将游码置于零刻度线上⑥读出砝码和游码的数值,并作记录请写出合理顺序的序号________。
(3)天平平衡时,右盘中砝码有50g、20g、10g各一个,游码的位置如图所示,则被测小石块的质量为________g。
四、解答题
16.小科同学在用天平测物体质量的实验中,首先拿出托盘天平放在水平桌面上,并将游码移到零刻度线上后,发现如图甲所示。
(1).他应采取的措施是 。
(2).天平调节平衡后,小科按如图乙所示方法来称量物体的质量,老师对小科说:“你操作时至少犯了两个错误。”老师所说的两个错误是:
① ;② 。
(3).小科改正错误后,正确称量所用砝码和游码位置如图丙所示,则所称量物体的质量是 克。
(4).小科发现砝码盒中的砝码已磨损,用这样的砝码测物体质量,测量结果将 。(填“变大”“变小”或“不变”)
(5).实验室天平的配套砝码及横梁标尺如下图所示:
小科同学用此托盘天平称量一铁块的质量,当调节横梁平衡后,他错将铁块放在天平的右盘,砝码放在天平的左盘,同时移动游码,当天平平衡时,他读出铁块的质量是77.8克,测量结束后,他还未觉察出自己的失误,则铁块的实际质量应该是 克。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【分析】天平的使用包括两大步,即天平的调节和物体的称量,平衡螺母是在调节过程中来调节横梁平衡的,而称量过程中不能调节平衡螺母。
【解答】称量时,发现指针指在分度盘中央刻度线的右边一点,说明右边重,左边放的是物体,则应向左移动游码直到天平平衡,B符合题意。
故答案为:B
2.【答案】 D
【解析】【分析】(1)根据合金的性质判断;
(2)根据反应产物判断;
(3)测量结果= , 据此分析;
(4)测量工具的精确度都是相对的,无法找到精确度最高的工具。
【解答】A.合金的一个重要特点就是耐腐蚀,故A正确不合题意;
B.被氧化后,千克原器的质量等于原来质量和氧元素的质量,因此质量会发生改变,故B正确不合题意;
C.根据测量结果=可知,国际千克原器质量增大了,那么测量值就偏小了,故C正确不合题意;
D.只有精确度更高的测量工具,没有最高的,故D错误符合题意。
故选D。
3.【答案】 D
【解析】【分析】当天平平衡时,左盘质量等于右盘质量和游码质量之和,即m左=m右+m游码 , 据此分析判断。
【解答】A. 将游码移到标尺 6 g 的位置后,根据m左=m右+m游码得到:20g=m右+6g,解得:m右=14g,故A错误;
B. 将游码移到标尺 9 g 的位置后,根据m左=m右+m游码得到:20g=m右+9g,解得:m右=11g,故B错误;
C. 向左盘再加一个 10g 的砝码,并将游码移到标尺 3g 的位置后,根据m左=m右+m游码得到:20g+10g=m右+3g,解得:m右=27g,故C错误;
D. 向左盘再加一个 10g 的砝码,并将游码移到标尺 7g 的位置后,根据m左=m右+m游码得到:20g+10g=m右+7g,解得:m右=23g,故D正确。
故选D。
4.【答案】 B
【解析】【分析】测量粉末状且有腐蚀性的药品时,应该在托盘上放上纸片,然后按照“从大到小”的顺序摆放砝码,直到天平平衡,据此分析判断。
【解答】某同学要称取51.2克食盐,有以下几步操作步骤:
③调节天平平衡;
①在两托盘上分别放上一张相同的纸;
⑤在右盘加上50克砝码;
②将游码移动到1.2克的位置;
④在左盘加上适量的食盐。
正确顺序为③①⑤②④。
故选B。
5.【答案】 A
【解析】【分析】根据天平测量物体质量的实验过程分析判断。
【解答】A.如果一个物体的质量为5.1g,原来需要放上一个5g的砝码,还需要移动游码到0.1g处。当砝码生锈后,这个5g的砝码质量增大正好0.1g,那么再测这个物体时,只放上这个砝码就能平衡,即测量结果就是5g,因此使用生锈的砝码时,测量结果会偏小,故A正确;
B.测量时物体放在左盘,砝码放在右盘,测出的物体质量正确,故B错误;
C.如果使用磨损的砝码,那么砝码的质量会偏小,导致的测量结果与A中相反,即测量结果偏大,故C错误;
D.调节横梁平衡时指针指在分度盘的左侧,就开始测量物体的质量,此时此时左盘重右盘轻。当在右盘放入砝码后,砝码的质量先用来平衡左右两盘的质量差,剩下的质量才能表示物体的质量,因此测量结果肯定会偏大,故D错误。
故选A。
6.【答案】 C
【解析】【分析】根据天平砝码的配置情况确定52.6g中砝码和游码的质量,然后根据m左=m右+m游计算出铁块的实际质量。
【解答】天平的最小砝码为5g,那么低于5g的肯定用游码,
因此52.6g中,砝码的质量为50g,游码的质量为2.6g。
根据m左=m右+m游得到:50g=m+2.6g;
解得:m=47.4g。
故选C。
7.【答案】 C
【解析】【分析】天平的指针向哪侧偏,说明哪侧质量大;如果左侧物体的质量大,那么增加砝码或向右移动游码;如果右侧的砝码质量大,那么减小砝码或向左移动游码,据此分析。
【解答】同学在称量某物体质量时发现指针向左偏,说明左盘的物体质量大,而右盘的砝码质量偏小,因此应将右盘增加砝码或向右移动游码,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
8.【答案】 A
【解析】【分析】首先根据小李的读数推算出游码所在的刻度值,进而得到正常方法读出的示数比真实质量大的克数,最后再用读数减去游码的质量得出物体的真实质量即可。
【解答】因为22g=20g+2g,所以游码的质量为:2g,即原来游码就在2g的位置上。如果按照正常的方法读数,会使物体的真实质量增大3g,据此可知所称物体的实际质量为:22g-2g=20g。
故选:A。
9.【答案】 B
【解析】【分析】根据天平的使用方法分析判断。
【解答】在测量物体质量时,按照从大到小的顺序放置砝码。当放上最小的砝码偏大,而去掉它又偏小时,就要向右移动游码,因此移动游码相当于在右盘放入更小的砝码,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
10.【答案】 C
【解析】【分析】液体的质量不能直接测量,通常使用总质量减去容器质量的方法测量。在实验时,可以先在左盘放上烧杯,然后再右盘放上砝码并移动游码,让天平实现平衡,这样空烧杯的质量就被放入的砝码平衡掉了,不用单独记录了。接下来再在右盘放入100g砝码,在左盘烧杯中注水,直到平衡为止,据此安排实验步骤即可。
【解答】用天平测出质量100g的水,步骤有:
a.调节天平的横梁平衡;
c.把空玻璃杯放在天平的左盘上,往右盘加砝码以及移动游码,使天平横梁平衡;
b.往右盘加入100g的砝码;
d.在空玻璃杯中慢慢注入水使横梁平衡,这时玻璃杯中的水这是所需称量的100g的水。
在上述实验步骤中,正确的实验顺序:a→c→b→d。
故选C。
11.【答案】 C
【解析】【分析】根据天平的使用规范分析判断即可。
【解答】①如果一个物体的质量为10g,正常情况下,只需在右盘放上10g的砝码,天平就能平衡。使用的砝码已经磨损时,还需要移动游码,天平才能平衡。根据物体质量=砝码质量+游码质量可知,测出的结果偏大;
②在放有被测物体的托盘中有少量砂石,那么测出的质量等于砂石和物体的质量之和,因此会偏大;
③称量前调节天平平衡时,指针偏向分度盘中线的右侧就停止调节,说明左盘轻,右盘重。当在左盘放入物体后,肯定会有部分质量用于平衡右盘多出的质量,剩余物体的质量才能通过砝码反映出来,因此测量结果会偏小;
④称量前调节天平平衡时,指针偏向分度盘中线的左侧就停止调节,根据(3)中分析可知,测量结果肯定偏大。
那么会造成测量结果比真实值偏小的是③。
故选C。
12.【答案】 D
【解析】【分析】首先根据错误的读数确定砝码和游码的质量,然后根据物体质量=砝码质量-游码质量计算即可。
【解答】因为游码的质量小于1g,所以此时砝码的质量为10g,游码的质量为0.4g,那么该物体的真实质量:10g-0.4g=9.6g。
故选D。
二、实验探究题
13.【答案】 右;在测量过程中调节平衡螺母;由大到小;取下最小砝码,向右调节游码;34.2g
【解析】【分析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节。根据天平的使用规范分析判断;
(2)根据天平测量物体质量时摆放砝码的顺序解答;
(4)在测量物体质量的过程中,如果放入最小的砝码则偏大,去掉最小的砝码则偏小时,则需要移动游码,直到天平平衡。根据甲图和丁图,读出烧杯和食用油的总质量,然后相减即可。
【解答】(1)横梁指针指在分度盘中线的左侧,说明天平的左盘重而右盘轻,此时应向左旋动平衡螺母。
图 1 是小科用调节好的天平测量食用油和烧杯的总质量,操作中的错误之处是:在测量过程中调节平衡螺母.
(2)向天平托盘中添加砝码的合理顺序是;从大到小;
(4)在测剩余食用油和烧杯的质量时,发现加入一定量的砝码后,指针指在如图 2 中乙所示位置,再加入一个最小的砝码,又发现指针指在如图 2中丙所示位置,则他应进行的操作是:取下最小砝码,向右调节游码。
根据甲图可知,原来烧杯和食用油的总质量为:100g+50g=150g;后来烧杯和食用油的总质量为:(100g+10g+5g)+0.8g=115.8g,因此倒入容器内食用油的质量:150g-15.8g=34.2g。
三、填空题
14.【答案】 (1)右
(2)24g
(3)偏小
(4)不正确
【解析】【分析】天平使用前调节平衡时,要调节平衡螺母,规则是“右偏左调,左偏右调”,即指针向右偏就向左调平衡螺母,指针向左偏就向右调平衡螺母,调左侧的还是右侧的平衡螺母都一样。天平是用来测量物体的质量的,使用之前要调平,调平是根据指针偏转的位置调节,指针左偏,向右调节平衡螺母;指针右偏,则向左调节平衡螺母。
【解答】(1)图中显示指针向右偏,根据“右偏左调,左偏右调”的规则,应将平衡螺母向左调。
(2)当游码质量为3g,天平平衡,那么m左=m右+3g,当放上一个物体时,根据乙图可知,测量结果为:20g+5g+2g=27g,即:27g=m右+3g,m右=24g,即物体的质量为24g。
(3)当砝码生锈时,砝码的质量比所标的值偏大,假设称量1Kg的物体,物体放在天平的左盘,右盘放标示为1Kg的砝码,这样的话天平肯定偏向右盘,因为砝码生锈,生锈的砝码质量要大于标准值,那么要使天平平衡就要换小的砝码,而测量值就是砝码标示值的总和,那么这个总和就肯定小于1Kg,所以测量结果偏小,
(4)这架天平配套的砝码盒中的砝码如图丙所示,其中有两个20g的砝码,小妍认为可以去掉一个,这观点并不正确。
故答案为:(1)右(2)24g(3)偏小(4)不正确
15.【答案】 (1)0.2
(2)④⑤③①②⑥(①④⑤③②⑥)
(3)80.6
【解析】【分析】本题主要考查使用天平测量物体的知识点。
【解答】(1)图中托盘天平的分度值为0.2g。
(2) 天平的正确使用步骤:
1、把天平放到水平台上,游码移到标尺左端的零刻度。
2、调节天平的平衡螺母使指针指到分度盘的中央,或左右偏转的格数相同。
3、物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘,并调节游码在标尺上的位置,直至横梁恢复平衡,要用镊子夹取砝码,要轻拿轻放,要从大到小。
4、物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度。
5、整理器材。因此实验步骤为: ④⑤③①②⑥。
(3)由于物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度,因此被测小石块的质量为20g+50g+10g+0.6g=80.6g。
故答案为:(1)0.2(2)④⑤③①②⑥(①④⑤③②⑥)(3)80.6
四、解答题
16.【答案】 (1)将平衡螺母右移
(2)用手取用砝码;将砝码放在天平左盘
(3)42.4
(4)变大
(5)72.2
【解析】【分析】(1)根据指针的指向确定两个托盘的轻重,而平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)根据天平的使用规范分析;
(3)物体的质量=砝码的质量+游码的质量;
(4)所谓测量,其实就是一个物理量与一个标准的比值,即 , 据此分析判断;
(5)首先根据砝码的情况确定现在天平上砝码和游码的质量,然后根据“物体质量=砝码质量-游码质量”计算出铁块的实际质量即可。
【解答】(1)根据甲图可知,天平的指针偏向左边,说明左盘重右盘轻,则它应采取的措施为:将平衡螺母向右移动。
(2)根据图乙可知,小科的错误操作为:
①用手取用砝码;
②将砝码放在天平左盘。
(3)根据丙图可知,砝码的质量为:20g+20g=40g;标尺的分度值为0.2g,则游码的质量为2.4g,那么物体的质量为:40g+2.4g=42.4g。
(4)小科发现砝码盒中的砝码已磨损,即质量标准偏小,根据可知,测量结果会变大。
(5)根据图片可知,天平砝码的最小质量为5g,即小于5g的质量都要使用游码。铁块的质量为77.8g,则此时砝码的质量为75g,游码的质量为2.8g,那么铁块的实际质量为:75g-2.8g=72.2g。