上海华东政法大学附属中学物理质量与密度实验单元综合测试Word版 含答案.docx
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上海华东政法大学附属中学物理质量与密度实验单元综合测试Word版 含答案.docx
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上海华东政法大学附属中学物理质量与密度实验单元综合测试Word版含答案
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)
1.如图甲所示,A、B均为正方体,,杠杆在水平位置平衡。
取下A、B,将A下表面的中心与B上表面的中心用忽略形变的细线相连,A在上B在下,放入足够高且底部带放水阀(体积可忽略)的长方体容器中,关闭阀门,加入一定量的水后,A的上表面刚好与水面相平,此时细线处于紧绷状态,如图乙所示。
然后缓慢放出容器中的水直至放完,放水过程中,A始终在B的正上方。
测得整个放水过程中B对容器内底面的压力F随放出水的体积变化的图像如图丙所示。
不计杠杆滑轮及细线的重力及摩擦,细线体积不计,物体A、B不吸水。
已知长方体容器内底面积;,。
求:
(1)正方体A和B的重力之比是多少?
(2)正方体A的密度是多少?
(3)放水前,水对容器底部压强p是多大?
【答案】
(1)2:
1;
(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由甲图可知,根据杠杆平衡条件可得
因
故
(2)设物体A的边长为,物体B的边长为,由图丙可知,放水至D点时,物体A刚好漂浮,放水的体积为
则有
①
继续放水至E点,物体A受的浮力不变,当继续放水至F点时,物体A浸在水中,放出的水体积为
则有
②
①+②得
即
解得
,,
物体B刚好浸没在水中,容器中剩余水的体积为
则有
即
解得
物体A漂浮时,根据平衡条件可得
即
(3)未放水时,,由题可知,物体A、B浸没在水中,容器中水的深度为
故水对容器底部压强
答:
(1)正方体A和B的重力之比2:
1;
(2)正方体A的密度是;
(3)放水前,水对容器底部压强p是。
2.小丽同学在“测量鸡蛋的密度”实验中,进行了以下操作:
(1)将天平放在______桌面上,在天平托盘中分别放入不吸水的纸,把游码移到零刻度线处,指针静止后的情形如图(甲)所示。
要使横梁平衡,应将横梁上的平衡螺母向______(选填”左”或”右”)调,直至天平平衡。
接着将鸡放在天平的左盘,在右盘加减砝码、移动游码直到天平重新复平衡,所加砝码的质量和游码的位置如图(乙)所示,则被测鸡蛋的质量为______g;
(2)因可供选择的量筒口径较小,鸡蛋无法放入,小丽自制了一个溢水杯,采用如图(丙)所示的方法测量鸡蛋的体积,其具体做法是:
先在溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平,把量筒放在水溢水口下方,将鸡蛋慢慢放入水杯中,鸡蛋最终沉入水底,量筒收集完从溢水杯溢出的水后,示数如图(丙)所示。
在读取量筒中水的体积时,视线与液面______(选填”相平”或“不相平”),鸡蛋的体积为______cm3;
(3)被测鸡蛋的密度为______g/cm3;
(4)若小丽用上述方法先测出鸡蛋的体积V,再取出溢水杯中的鸡蛋,放在天平的左盘,称出它的质量为m,然后利用ρ=计算出鸡蛋的密度。
用种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会______(选填“偏大”“偏小”或”一样“)。
【答案】水平右42相平401.05偏大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的零刻线处,调节天平横梁平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,说明左盘较重,应当将横梁上的平衡螺母向右调节,直至平衡。
[3]图乙中天平标尺的分度值为0.2g,鸡蛋的质量
(2)[4][5]如图丙所示的量筒分度值为2cm3,量筒读数,视线应该与量筒内凹液面的底部相平,由图丙所示量筒可知,鸡蛋排开水的体积
因为鸡蛋沉底,所以鸡蛋的体积
(3)[6]鸡蛋的密度
(4)[7]若先测出鸡蛋的体积V,再用天平测其质量,这样鸡蛋上会沾有水,使得鸡蛋质量的测量值偏大,由密度公式可知,密度的测量值偏大。
3.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。
表一(甲金属)
实验序号
体积(厘米3)
质量(克)
1
10
27
2
20
54
3
30
81
表二(乙金属)
实验序号
体积(厘米3)
质量(克)
4
10
78
5
15
117
6
30
234
表三(丙金属)
实验序号
体积(厘米3)
质量(克)
7
10
89
8
20
178
9
40
356
(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,不同金属的质量关系,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)_________;
(4)由以上分析可初步认为_________表示物质的一种特性,为此我们引入_________概念。
【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不同种物质,质量与体积的比值不同质量与体积的比值密度
【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。
(4)[6][7]由以上分析可知,质量与体积的比值表示物质的一种特性,为此引入了密度的概念。
4.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),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;
(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;
(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、砝码和游码位置如图所示,则_________g;
(7)计算太湖水密度的表达式为_______(物理量用题中符号表示);某次测量中测得,=133.5g,=91.4g,=76.2g,已知∶则可算得____kg/m3;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m2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
(7)[4]铜块的体积等于排开水的体积,由可得
烧杯倒入量筒中水的质量
则太湖水的密度
[5]代入数据可得
[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,根据可知密度偏大。
5.小刚在测量食用油密度的实验中,先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端“0”刻度线后指针位置如图甲所示,他随即在天平左盘中放入盛有食用油的烧杯,在右盘中加入砝码,并移动游码,使天平平衡,测得烧杯和食用油的总质量为87.8g:
(1)随后,他提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL的食用油,再将烧杯放回天平左盘中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平再次平衡,于是他计算得出食用油的密度为___________kg/m3;
(2)在开始测量质量前,小刚没有调节天平平衡,这使他第一次测得的烧杯和食用油的总质量_____(选填“偏大”“不变”或“偏小”),在
(1)中测得的食用油密度____(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】偏小不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL的食用油后,剩余的烧杯和食用油的质量如图乙所示为
量筒中食用油的质量为
食用油的密度为
(2)[2][3]由甲图可知,指针指向分度盘的右侧,说明右侧的质量大,没有调节天平平衡,使得称量的物体的质量会偏小,因为两次测得烧杯和食用油(烧杯和剩余食用油)的总质量都偏小,且偏小程度相同,导致量筒中食用油的质量测量准确,体积不变,故测出的密度不变。
6.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m1;
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m2;
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________cm3;
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/cm3。
【答案】烧杯中液体倒不尽(合理即可)BCA701090.9
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]通过测量质量和体积,根据密度公式计算密度。
(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
(4)[5]由题意可知,烧杯中水的质量为
因为水的密度为,则水的体积为
[6]由图可知,烧杯和樱桃酒的总质量为
[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
樱桃酒的质量为
根据密度公式可得樱桃酒的密度为
7.小聪同学在江边捡到一块漂亮的鹅卵石,他用天平和量筒测量它的密度。
(1)如图甲所示,小聪在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是_________
(2)小聪纠正错误后,正确测量出了鹅卵石的质量,
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