初中物理2021考前突击练习12：特殊方法测量物质密度
试卷更新日期：2021-04-15 类型：三轮冲刺
一、实验探究题
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1. 小明想知道酱油的密度，于是他和小华用天平和量筒做了如下实验：
(1)、将天平放在水平台上，把游码放在左端零刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向（选填“右”或“左”）调。(2)、用天平测出空烧杯的质量为17g，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图乙所示，则烧杯中酱油的质量为g，酱油的密度为 。(3)、小明用这种方法测出的酱油密度会（选填“偏大”或“偏小”）。(4)、小华不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出酱油的密度。于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整。①调好天平，用天平测出空烧杯质量为 ；
②将一个烧杯 ， 用天平测出烧杯和水的总质量为 ；
③用另一个烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为 ；
④则酱油的密度表达式 =（已知水的密度为 ）。
(5)、为了减小测量的误差，小明重新设计了如下实验方案：A．测出空烧杯质量
B．往量筒内注入适量的油，测出体积V2
C．往烧杯内倒入适量的油，测出杯与油的总质量m2
D．测出量筒内剩余油的体积V1
则小明测出酱油密度的表达式为：（用上述已知量进行表示）。
2. 在做“测量某品牌白酒密度”实验时，2班同学的方法各异。(1)、甲组：进行了如图所示的四项操作。
A．用天平测出空烧杯的质量；
B．将白酒倒入烧杯中，用天平测出烧杯和白酒的总质量；
C．将烧杯中白酒的一部分倒入量筒，测出这部分白酒的体积；
D．用天平测出烧杯和剩余白酒的质量。
①经小组分析，发现以上ABCD4个操作步骤中有一步是多余的，多余的一步是（填序号）
②甲组测量烧杯和白酒的总质量m1时，估计酒和烧杯的总质量在70g左右。试加砝码时，应用镊子夹取50g、20g砝码各1个放入右盘中，若指针右偏，则应取下g砝码，试加上其他砝码，同时调节游码。
③由图可知待测白酒的质量是；体积是cm3 ， 密度是kg/m3。
④甲组同学在向量筒倒入白酒时，不慎有酒溅出，则测出的白酒密度会（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
(2)、乙组：进行了三项操作：A．用天平测出空烧杯的质量m1；
B．在烧杯中倒入适量白酒，用天平测出烧杯和白酒的总质量m2；
C．将烧杯中的白酒倒入量筒，测出白酒的体积V。
乙组同学得出白酒的密度ρ白酒＝（用已知符号表示）。经分析发现该实验结果比真实值（“偏大”、“偏小”或“相等”），原因是。
(3)、丙组：进行了三项操作：A．用天平测出空烧杯的质量m1；
B．在量筒中倒入适量的白酒，测出白酒的体积V；
C．将量筒中的白酒倒入烧杯中，用天平测出烧杯和白酒的总质量m2。
丙组同学得出白酒的密度ρ白酒＝（用已知符号表示）。经分析发现该实验结果比真实值（填“偏大”“偏小”或“相等”），原因是。
(4)、丁组的小华不小心将量筒打碎了，只能天平来测量白酒的密度。于是他添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整。①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；
②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
③用另一个烧杯 ， 用天平测出烧杯和白酒的总质量为m2；
④则白酒的密度表达式ρ白酒＝（已知水的密度为ρ水）。
小明针对小华的实验设计进行评估后，认为小华设计的操作过程有不妥之处，你认为该不妥之处是：。
3. 八年（3）班同学到实验室选择不同实验器材测量物质的密度：
(1)、甲组同学选用的器材有：天平（含砝码）、量簡、烧杯、金属块、细线、适量的水等，测量金属块的密度。实验步骤是：①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；
c．在左盘放金属块，向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡，测出金属块的质量是158g。
②在量筒中倒入20mL水；
③把金属块浸没在量筒内水中，如图乙所示，则金属块的体积是cm3；
④计算金属块的密度是kg/m3。
(2)、乙组同学想测量不吸水的木块的密度，因木块体积较大，小组同学准备用弹簧测力计、大烧杯、水、吸盘、滑轮、细线等来测量木块的密度。①如图丙所示，用弹簧测力计测出木块的重力为N。
②利用吸盘将滑轮固定在烧杯底部，在烧杯中倒入适量的水，将木块放入水中后，用弹簧测力计将木块全部拉入水中，如图丁所示，读出此时弹簧测力计示数。
③不计绳重和摩擦，图丁中木块受到的浮力为N，木块的密度为kg/m3。
④乙组同学将烧杯中的水换成另一种液体，用弹簧测力计将该木块全部拉入该液体中，弹簧测力计示数为0.8N，该液体的密度为kg/m3。
4. 小亮同学为了测量酱油的密度，进行以下实验。
(1)、如图甲所示，将待测酱油倒入烧杯中，用已调好的天平测量烧杯和酱油的总质量。由图可知天平标尺的分度值是g，烧杯和酱油的总质量是g；(2)、将烧杯中的酱油倒入一部分到量筒中（如图乙所示），量筒中酱油的体积是cm3；(3)、用已调好的天平测量剩余酱油的烧杯的总质量（如图丙所示），由此可知酱油的密度是kg/m3；(4)、如果小亮实验结束后发现天平左边托盘下一直沾着一点小污垢，这会使测得的酱油的密度（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；(5)、小华设计另一种测量酱油密度的实验方案：用天平测出空烧杯的质量ml ， 向烧杯内倒入适量酱油，再测出烧杯和酱油的总质量m2；然后把烧杯内的待油全部倒入量筒内，测出量筒内酱油的体积为V；酱油密度的表达式 。按该实验方案测出酱油的密度（选填“偏大”或“偏小”）；(6)、小明同学发现自己桌上没有量筒，思考了一会儿后，他想出利用实验桌上的弹簧测力计、空饮料瓶、水、细线等物品来测量。其操作步骤是：①用弹簧测力计测出空饮料瓶的重力G1；
②在空饮料瓶中装满水，用弹簧测力计测出瓶和水的总重力G2 ， 计算水的体积V=（用测出物理量的字母表示，水的密度ρ水已知）；
③；（说出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）
④计算酱油密度ρ=。（用测出的物理量的字母表示）
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V1；
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V2；
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V3；
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V1/mL
水和铁块的总体积V2/mL
水、软木块和铁块的总体积V3/mL
软木的密度ρ（g/cm3）
数值
40
50
(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。6. 五一节期间，小华和小明同学去湄洲岛游玩，在沙滩上捡到一块漂亮的鹅卵石，回去后他们用各自的方案测量了这块鹅卵石的密度；小华方案：
⑴如图甲，鹅卵石受到拉力为N；（g取10N/kg）
⑵按图乙中的方法测出鹅卵石的体积为cm3；
⑶算出鹅卵石的密度为kg/m3；
小明方案：
⑷天平放在水平的桌面上，游码移至标尺零刻度线处，图丙是指针静止时的位置，为使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向（左/右）调节；
⑸用调节好的天平测量鹅卵石的质量为m1；
⑹如图丁所示向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m2将鹅卵石轻轻放入烧杯中，使鹅卵石浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置；将鹅卵石从水中取出后，向烧杯中缓慢加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量m3；
⑺鹅卵石的密度ρ=（用测量的物理量和水的密度ρ水表示）；
⑻交流与评估：谁的方案测得的鹅卵石密度更精确？从测量鹅卵石体积方面考虑，更精确的是（小华/小明）的方案，理由是。
7. 小梦同学是学校“环境保护课外活动小组”成员在一次对周边水污染情况的调查中。她对污水的密度进行了测量。其探究步骤如下：
(1)、将天平放置在上。游码归零后，向右调节平衡螺母，直到天平横梁水平平衡，则调节平衡螺母前，中央分度盘的指针偏。（选填“左“或“右“）；(2)、用调节好的天平测出玻璃杯和适量污水的总质量为144.4g。将玻璃杯中的污水倒出一部分到量筒中，量筒中水面位置如图甲所示。则量筒中污水的体积为cm3；用天平测出剩下污水和玻璃杯的质量，砝码和游码示数如图乙所示，则污水的密度为kg/m3；(3)、分析以上步骤，你认为小梦所测污水的密度（选填“偏大”“偏小”或“准确”）；(4)、小组中的一位同学认为不需要天平和量筒也能测出污水的密度他找了两个完全相同的烧杯。一块不吸水的不规则木块、记号笔、刻度尺，利用木块在水中和污水中都是漂浮的情况，很快便测出了污水密度。请将他的测量步骤补充完整，并推导出表达式
①在烧杯中装入适量的水，用记号笔在水面处做标记，用刻度尺测出液面的高度h1 ， 将木块放入水中，用记号笔在水面处做标记，用刻度尺测出此时液面的高度h2；
②在另一烧杯中装入适量污水，用记号笔在液面处做标记，用刻度尺测出液面的高度h3 ， 将木块放入污水中，用记号笔在液面处做标记，用刻度尺测出此时液面的高度h4；
③计算得出ρ污水＝（用所测量的物理量表示，水的密度为ρ水）
8. 学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下：
(1)、将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺的处，并调节平衡螺母，使天平平衡。(2)、将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用往天平的右盘（选填“从小到大”或“从大到小”）试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示，则烧杯和水的总质量为g。(3)、如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g，则矿石的体积为m3。（ρ水=1.0×103kg/m3）(4)、如图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g，则矿石的密度为kg/m3。9. 某实验小组用天平和刻度尺分别测出了质地均匀的正方体蜡块和盐水的密度。
(1)、用天平测蜡块的质量时，应将蜡块放在天平的盘.如图甲所示，蜡块的质量是 g；(2)、用细长针使蜡块浸没在装满水的溢水杯中，再用天平测得溢出水的质量为10g，则蜡块的体积是 cm3 ， 蜡块的密度ρ蜡=g/cm3；(3)、用刻度尺测出正方体蜡块的高度为h1 ， 如图乙所示，蜡块漂浮在盐水中，再用刻度尺测出蜡块露出液面的高度为h2 ， 则盐水的密度ρ盐水=。（用h1、h2和ρ蜡表示）
10. 小明早餐常吃一个煮鸡蛋。他想知道一个生鸡蛋的密度，但发现实验室的量筒口径太小，无法测量鸡蛋的体积，他进行了下面的实验。
(1)、请你按照小明的实验思路，将实验步骤补充完整。①把天平放在水平桌面上，分度盘如图甲所示，他应该将平衡螺母向调节，使天平平衡；
②用天平测出烧杯的质量为65.8g；
③在烧杯中装适量的水，把鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉至杯底，如图乙；
④如图丙所示，小明的操作是；
⑤取出鸡蛋，用调好的天平测烧杯和盐水的总质量，如图丁所示，天平的读数为g；
⑥将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图戊所示，量筒的读数为96mL；
⑦利用密度公式计算出盐水的密度为kg/m3 ， 即为鸡蛋的密度。
(2)、小明利用上述方法测出的盐水密度（选填“偏大”或“偏小”）；小明同学很快想到，不需要增加器材，也不需要增加额外的步骤，只要将实验步骤的顺序稍加调整，就会大大减小上述误差。小明同学调整后的实验步骤顺序是（填写实验步骤前的序号）。(3)、按照上面所述实验过程，请你帮助小明证明鸡蛋的密度等于盐水密度。（推导过程要有必要的文字说明）11. 小明和小华端午节假期游玩时捡到了一些鹅卵石，他们想知道这些鹅卵石的密度，便各自选取了一块鹅卵石，分别进行了如下实验：
(1)、小明利用天平和量筒等实验器材进行了实验：①他把天平放在水平桌面上，发现指针偏向分度盘中线的右侧，此时应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）旋动，使天平横梁平衡；
②小明将鹅卵石放在天平左盘中，横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为g；
③用细线拴好鹅卵石，把它放入盛有30mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，则鹅卵石的体积为cm3 ， 鹅卵石的密度为kg/m3。
(2)、小华利用形状规则且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为10cm不吸水的正方体物块和足量的水等器材同样测出了鹅卵石的密度，其测量方法如下：（ρ水＝1.0×103kg/m3 ， g＝10N/kg）A．如图丙所示，小华将物块放入水平桌面上的水槽中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为6cm；
B．如图丁所示，将鹅卵石放在物块上，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为2.4cm；
C．如图戊所示，用细线将鹅卵石系在物块下方，然后放入水中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为3.6cm。
①丙图中物块下表面受到的水的压强p＝Pa；
②鹅卵石的质量m＝g；
③鹅卵石的体积V＝cm3；
④鹅卵石的密度ρ＝kg/m3。
12. 小敏同学参加研学旅行时，在湖边捡到一块漂亮的小石块，她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度，她的测量方案如下：
①用细绳将一直杆悬挂，调节至水平位置平衡，记下细绳在直杆上的结点位置O；
②将一重物悬于结点O左侧的A点，小石块悬于结点O的右侧，调整小石块的位置，如图所示，当小石块悬于B点时，直杆在水平位置平衡；
③用刻度尺测量OA的长度为L1 ， OB的长度为L2；
④保持重物的悬点位置A不变，将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触)，调整小石块的悬点位置，当小石块悬于C点时，直杆在水平位置平衡；
⑤用刻度尺测量OC的长度为L3。
请根据她的测量方案回答以下问题
(1)、实验中三次调节了直杆在水平位置平衡。其中，第一次调节水平平衡是 ， 第二次调节水平平衡是；(选填“a”或“b”)a.消除直杆自重的影响 b.便于测量力臂
(2)、实验中长度(选填“L1”、“L2”或“L3”)的测量是多余的；(3)、C点应该在B点的(选填“左”或“右”)侧；(4)、小石块密度的表达式为ρ=(选用字母ρ木、L1、L2、L3表示)。13. 小明设计了一个利用如图装置测不规则固体密度的实验。
⑴将两个已调零的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水漫过溢水口流入空杯中，水的密度为ρ水。
⑵当水不再流出时弹簧测力计的示数分别为G1和G2 ， 如图甲所示。
⑶将一个小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，弹簧测力计的示数分别为G3和G4 ， 如图乙所示。
⑷小石块的体积V= ， 小石块的密度ρ=。（用题中字母表示）
⑸若此小石块具有轻微吸水性，则他测得的小石块密度比真实值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
二、综合题
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14. 如图所示是某同学设计的密度测量仪。已知电源电压为6V，定值电阻R0=5Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，并且滑动变阻器总长度为10cm，每厘米的电阻为1Ω，物体A的体积为100cm3 ， 重力为10N，弹簧悬挂在固定位置，弹簧的另一端与滑动变阻器滑片相连，当不悬挂物体A时，滑片恰好位于滑动变阻器a端，当悬挂物体A后，滑片恰好位于b端。测量方法：在容器中加液体，使物体A浸没于液体中，通过电压表刻度盘标记密度值。
(1)、当逐渐向容器中加液体时，从物体A接触液体到浸没之前，液体对容器底的压力 ， 电流表的示数 ， 电压表的示数（均选填“变大”“变小”或“不变”）。(2)、已知将水倒入容器中，使物体A浸没时，电压表的示数为0.4V。则当电压表的示数为1.2V时，被测液体的密度是kg/m3。(3)、保证物体A浸没的情况下，该装置能测量的最大的液体密度是kg/m3。15. 小鹏和小卫想知道某品牌酱油的密度，为此他们到学校实验室向老师借了相关器材，各自完成了实验。
(1)、小鹏的主要实验步骤如下，请将相关内容补全：A．将天平放在水平台上，把放在标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向（选填“右”或“左”）调节，直到天平平衡。
B．正确调节天平平衡后，用天平测出烧杯的质量为17g。
C．向烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图 甲所示，其总质量为g。
D．将烧杯中的酱油全部倒入放在水平台上的量筒中，酱油的体积如图乙所示。读数时视线应该与量筒内凹液面的底部（选填“相平”或“垂直”），其体积为m3。
E．所测酱油的密度为kg/m3。
(2)、实验老师指出小鹏的方案所测出的酱油密度偏差较大，并提醒小鹏把步骤BCD的顺序调整下更合理，则BCD调整后的顺序应该是。(3)、小卫的主要实验步骤如下，请将相关内容补全：①用弹簧测力计测量出一标准铜块的重力 G。
②用一瓶子装满酱油，随后用瓶盖盖上瓶口，用弹簧测力计测量出瓶子总重力 G1。
③拧开瓶盖，小心将标准铜块浸没在瓶内的酱油中。酱油不再溢出后盖上瓶盖，用抹布擦干瓶外壁的酱油 后，再次用弹簧测力计测量出瓶子总重力 G2。
④已知标准铜块的密度为ρ0 ， 则所测酱油的密度表达式 ρ =（用步骤中已有物理量、 相关常数的字母表示）。
(4)、小卫实验完成后整理器材时发现她所用的弹簧测力计没有调零，指针正好在 0.2N 处（其它均正常）。这种情况对对酱油密度测量结果的影响是：。（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。