2023年中考物理实验探究题专项训练：质量与密度.pdf

2023年中考物理实验探究题专项训练：质量与密度一、实验探究题1 .莹莹想测量一玉质工艺品的密度，但该工艺品却因形状原因无法放入量筒，而可以放入烧杯中。莹莹经过认真思考最终利用如下器材测出了该工艺品的密度。实验器材：托盘天平（含硅码）一架、烧杯一个、足量的水、细线、橡皮筋一根、工艺品一个。以下是莹莹设计的实验步骤，请你按照他的实验思路，将实验步骤补充完整。将适量水倒入烧杯，用一条平衡的天平测出烧杯和水的总质量并记录在表格中；将烧杯从天平上取下，放在水平桌面上，并将工艺品用细线系好后，轻轻放入烧杯，使工艺品浸没在水中且水没有溢出，用橡皮筋套在烧杯外面与水面对齐；用天平测出烧杯、水和工艺品的总质量m 2,并记录在表格中；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _O（5）已知水的密度为p 成，利用测量出的物理量和p 木 计算工艺品的密度：p=,并将计算结果记录在表格中。2 .某实验兴趣小组想利用天平、量筒和烧杯等器材测量酸奶的密度；（1）将天平放在 桌面上，把游码拨至标尺的零刻度线处，并调节 使天平横梁平衡；（2）先将酸奶倒入烧杯中，用天平测量烧杯和酸奶的总质量，天平平衡时如图乙所示，烧杯和酸奶的总质量m尸 g；由于酸奶比较粘稠且不透明，容易粘在容器壁上，对体积测量影响比较大，于是他们找来如图丙所示的5 m L 针筒，抽取酸奶至V=5 m L 刻度处，测得烧杯和剩余酸奶的总质量m2=5 6.5 g,则酸奶的密度为 k g/m3；（3）同组的同学在实验中发现5 m L 针筒刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”，但是这部分体积并不计入针筒标记的刻度中，这会导致小明测得的酸奶密度与真实值相比（填“偏大”、“相等”或“偏小（4）为了解决（3）中的问题，他们想出了一种正确的测量方法，接着操作如下：将此时抽满酸奶的针筒中的一部分酸奶返回烧杯，测量烧杯和剩余酸奶的总质量为m 3,记下此，则 酸 奶 密 度 的 表 达 式 为 （用已知量和测量量的符号表示）。3.楚楚同学用托盘天平、量筒测铝块的质量和密度.（2）当他改正错误后，调节天平横梁时，发现指针在分度标尺上的位置如图所示，此时应将平衡螺母向（选填“左”或 右”）调节.（3）用调节好的天平测铝块的质量，所用的秩码和游码位置如图所示，质量为 g,用量筒测出铝块的体积为1 9 c m 3,则铝块的密度为 g/c n P （保留一位小数）.4.小明同学在“用天平测物体质量”的实验中：一、J Tjb*I 广 丁：!”丁7 1t|l 7.丙（1）首先取来托盘天平放在水平桌面上，游码移到标尺的零刻度处，若天平的指针静止在图甲所示位置，则 可 将 平 衡 螺 母 向（选填“左”或 右”）调节，使天平横梁在水平位置平衡；（2）天平调节水平平衡后，小明按图乙所示的方法来称量物体的质量，小华立即对小明说：“你操作时至少犯了两个错误.”小华所说的两个错误是：;。（3）小明虚心地听取了小华的建议，重新进行操作。在称量过程中，又出现了如图甲所示的情况，他应该;（4）天平再次调到水平平衡后，所用祛码和游码位置如图丙所示，那么小明所称量物体的质量是g o5.小刚和小强在实验室测量某种矿石的密度。（1）小刚选取了一块体积较小的矿石进行测量。实验步骤如下：将托盘天平放在水平桌面上。如图甲所示。然后，调节，直到天平横梁平衡；用这台调节好的天平测量矿石的质量。天平平衡时右盘中的祛码和游码在标尺上的位置如图乙所示。矿石的质量为 g;如图丙，向量筒中倒入适量的水。读出水面所对应的刻度，再用细线拴住矿石使其缓慢浸没在水中，再次读出水面所对应的刻度。则这块矿石的密度为 kg/n?；（2）小强选取的矿石体积稍大。放不进量筒里，他借助天平、烧 杯（有刻度，如图丁）、注射器和 水（水的密度为pQ。也测出了矿石的密度.实验步骤如下：用天平测出矿石的质量mi；向烧杯中注水直至水面到达500mL刻度线处。用天平测出烧杯和水的总质量m2；将矿石放入烧杯中，o 用天平测出此时烧杯、水和矿石的总质量m3；（矿石始终浸没在水中）经计算可知，这块矿石的密度为（用测量量和已知量的符号表示）。6.近几年，宁夏各市、县对老旧小区楼房进行外墙保温改造。某物理兴趣小组的同学们在综合实践活动中，选择研究保温材料的各种性能及其应用。他们从市场上选择了三种常用的保温材料进行研究如图，材料相关信息如下表。项目I 号II号HI号聚氨酯泡沫聚苯乙烯泡沫岩棉传热系数W/（m.K）0.0330.0420.065防火性能阻燃B1级阻燃BI级不燃A 级吸水性0.080.25隔音性好好一般最高使用温度7565600Z/(kg/m2)1.41.02.4（1）高空坠物存在安全隐患，同学们观察表格中缺少密度信息，于是选取了上表中的一种材料进行密度测量，如图所示。乙l(wx)l-40l20l丙 如图甲所示，将一小块这种材料放在调好的天平上，测出它的质量为 g;如图乙所示，在量筒中倒入适量的水，读出此时的体积；如图丙所示，用铁丝将保温材料压入水中使其浸没，读出此时的体积，则该材料的密度为g/c m 此 时 测 得 的 密 度 会 比 实 际 密 度 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）；（由表中信息可知，保温材料的吸水性很小，忽略材料吸水性）（2）当保温材料的厚度一定时，为了方便比较材料的性能，在表格中的项目里引入参数“Z”，单位 为k g/n?。同学们观察表格中的Z,猜想它可能与材料密度有一定关系。已知保温材料厚度均为h,请推导出Z与材料密度p的关系；（结果用已知量的符号表示）三 种 材 料 厚 度 均 为5 c m,请利用上述实验中测出的密度值计算出该材料的Z值，并推断出它是哪种材料?若一栋楼某一侧面的面积为3 0 0 m之，则需要I号保温材料的质量是 k g。（3）请根据你家居住地的气候特点，房屋高度及表格中保温材料的相关性能，为你居住的房屋选出一种合适的保温材料，并说明选择依据。选择 号保温材料。选择理由：。（注：传热系数越大，保温性能越差）7.某同学利用弹簧测力计、刻度尺和杠杆等器材测量长方体实心金属块的密度。（1）挂金属块前，杠杆左端下沉，应将右侧的平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡；（2）杠杆调平后，在 A 点用轻绳悬挂金属块。B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，如图甲所示。此时弹簧测力计示数为2.5 N。金属块质量为 k g；（g 取 1 0 N/k g）（3）已知金属块底面积为3 0 c m 2,高度如图乙所示。金属块高度为 c m,金属块密度为_k g/m3；（4）改变金属块和弹簧测力计的位置，进行多次实验，其目的是;（5）在某次测量过程中、不慎沿斜下方拉弹簧测力计，由此次数据得出的金属块密度值比实际密度 o8.小张发现外婆家的咸鸭蛋咸度适中，猜想可能和盐水的密度有关，如图，他和小华实验测量外婆家用来腌制咸鸭蛋的盐水密度。（1）将天平放在水平工作台上，游码移到标尺的 处，观察到指针偏向分度盘的左侧（图甲），此时应将平衡螺母向 调节，使天平平衡；（2）调节天平平衡后，进行以下实验操作：用天平测量空烧杯的质量m o,天平平衡时，祛码及游码位置如图乙所示，m o=g；向烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量m.为 5 5 g。然后将盐水全部倒入量筒测体积（图丙），读 数 时 视 线 要 与 凹 液 面 底 部,测得体积V=mL；算出盐水的密度p=g/c n?；（3）小华指出：以上测量过程，烧 杯 中 会 残 留 部 分 盐 水 导 致 测 得 的 盐 水 密 度 偏,于是他与小张利用电子秤再次测量该盐水密度。如图，他们进行了以下实验操作：取密度为8g/cnP的合金块，用电子秤测得其质量为80g（图甲）；将合金块放入溢水杯后向溢水杯中注满盐水，测得杯、盐水、合金块的总质量为100g（图乙）；取出合金块后向溢水杯中补满盐水，测得杯和盐水的总质量为31g（图丙）；根据以上数据，计算出盐水的密度p=g/cn?。9.小洋家的茶几上有一只金属牛摆件，爸爸说它是纯铜制作的。小洋想通过粗略测量该摆件的密度来鉴定它是否由纯铜制作。小洋现在有一只量筒，但金属牛摆件无法放入量筒中；他还有一个可装入该摆件的溢水杯，以及小烧杯和足量的自来水，如图，请你帮他补充完整的实验报告。甲 乙 丙 丁（1）实验原理是：（公式）；（2）小洋还需要的测量器材是：；（3）请简要写出测量的实验步骤：,记作m；将溢水杯装满水，使水恰好不溢出，在溢水杯口下方放烧杯；将金属牛摆件放进溢水杯；（4）,读出示数记作V。（4）金属牛摆件密度表达式：（用记录的符号来表达）。10.小明用天平和量筒测量一块矿石的密度，过程如下：（1）将天平放在水平台上，把游码移到标尺左端的零刻度线处，这时天平指针位置如图甲所示,则应将天平的平衡螺母向 调（选填“左”或“右”），使指针对准分度盘中央刻度线；（2）将这块矿石放在天平左盘，往右盘加减祛码过程中，加入最小祛码后，天平指针位置如图甲所示，将最小祛码取出，指针位置如图乙所示，接下来正确的操作是,直至指针对准分度盘中央刻度线：此时右盘中祛码和游码位置如图丙所示，则这块矿石的质量是g；（3）把这块矿石放入装有20mL水的量筒后，量筒内水面如图丁所示，正确读数视线是（选填“a、b”或c”），这块矿石的体积是 cm3；（4）这块矿石的密度是 g/cn?,实验中由于矿石吸水，测得的矿石的密度（选填“大于”或“小于”或“等于）真实密度。口.小勇在江边拾到一块鹅卵石，他想知道这块鹅卵石的密度.于是他找来天平、量筒按表格中的顺序进行了测量：请将表格中的空白处补充完整。国(1)石块的质量m,；/g量筒中水的体积V 水/cm3石块放入后的总体积 V.s/cm3石块的密度PH（kg/m3）304010（2）若在测量石块质量的过程中，当他向右盘添加最小祛码时，指针偏向分度盘中线的右侧；当拿掉最小祛码时，指针偏向分度盘中线的左侧，接下来他应该，才能准确测出石块的质量。（3）在测量过程中，小勇若按照BCA的顺序进行测量，则 测 量 的 密 度 值 会 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）1 2.小明家有一盒过期的酸奶，他想要测量这盒酸奶的密度，进行如下实验。50g3器L1OgO8DR450#303010d-三！=!=-h=tr_l=_lml=-三-=三三一甲乙（1）把天平放在水平台上，将游码归零并调节天平平衡。天平平衡后突然发现左托盘中还有些水珠，将水珠擦干后，小明应向（填“左”或 右”）调节平衡螺母，使天平再次平衡。（2）将这盒酸奶放在天平的左盘中正确测量后，祛码和游码在标尺上的位置如图甲所示，其总质量为 g,将一部分酸奶倒入量筒，量筒中液面位置如图乙所示，量筒中酸奶体积为c n?,再用天平测量出剩余酸奶和量筒的总质量为3 9 g,则酸奶的密度为 g/c m3。（3）他在整理器材的时候发现量筒中的酸奶有气泡冒出，那么他测量酸奶的密度值会（填“偏大”或 偏小”）;（4）小明还想测量一根圆柱形铅笔的密度，他又进行了如下实验：用天平测量出铅笔的质量为m；读出量筒中酸奶的体积为V i；将铅笔竖直立在量筒中，如图丙所示，读出量筒中液面对应刻度为V 2；用刻度尺测量出铅笔的总长为L,铅笔液面上部分的长度为Ll o铅笔密度表达式 P 铅 笔=O1 3.利用一个烧杯、天平和适量的水，小刚同学测出了一小块不规则小石块的密度。（已知。次=1.0 x 1 03A：5/m3）g15g54d5SBI I13g1M20巾U2丙(1)小刚同学使用天平称量物体质量，图甲是小刚在调节天平时的情景，请指出了他在操作上的错误之处是：;(2)小刚纠正错误后调节好天平，正确操作测得小石块的质量为 g(如图乙)；(3)如图丙所示，小刚按照以下步骤继续实验：A.往烧杯中加入适量的水；B.把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；C.取出小石块，测出此时烧杯和水的总质量为130g；D.往烧杯中加水，直到,再测出此时烧杯和水的总质量为140g；(4)计算出小石块的体积为 cn?；(5)计 算 出 小 石 块 的 密 度 为 kg/m 该实验中密度的测量值与真实值相比明显(选填“偏大”或“偏小”)，造成偏差的原因是 o14.(1)小亮在测量盐水密度时，天平调平后，进行了如下操作：用天平测量烧杯和盐水的总质量，盘中祛码及游码的位置如图甲所示，则烧杯和盐水的总质量为 g:将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，液面位置如图乙所示，盐水体积为 mL；用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量为8 7 g,则盐水密度为 g/cm(2)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小宇选用焦距为10cm的凸透镜，将蜡烛、凸透镜和光屏分别放置在光具座上:首先应使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上，目的是;当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上成清晰的像，则光屏上所成的像是（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的（选填“实”或“虚”）像；若将蜡烛和光屏互换位置，在光屏上（选填 能 或”不能”）成烛焰清晰的像。15.在“测量水的质量”的实验中，小华填写的实验报告（部分）如下，请完成空格处内容：实验目的：:：电子天平、烧杯、水等;实验步骤：将电子天平放水平桌面，通电后，按键进行;将空烧杯放于天平上，读出空烧杯的质量为20.0克；取下烧杯，在烧杯中倒入适量的水，再测出此时的质量，如图所示；计算出烧杯内水的质量为 克。16.用弹簧测力计、一金属块、水、容器，来测量丙图中某液体密度，步骤如下：如图甲所示，用弹簧测力计测得该金属块的重力G=2.6N；如图乙所示，将弹簧测力计下的金属块浸没在水中，记下弹簧测力计的示数为L 6N,则金属块的密度 P 金=kg/m3；（g 取 1 ON/kg,p*=1.0 x103kg/m3）如图丙所示，将弹簧测力计下的金属块浸没在某液体中，记下弹簧测力计的示数为L 8N,则该液体密度p/=g/cn。5 取 iQN/kg)答案解析部分1 .【答案】将工艺品从烧杯中取出，加水使水面对齐橡皮筋所在位置，用天平测量烧杯和水的总质量皿一孙m 3；-，2 .【答案】(1)水平；平衡螺母(2)63；1.3 x 1 0 3(3)偏大mo-mo(4)针筒内酸奶的体积为V i；碓 年3.【答案】(1)用手直接拿祛码；物体与祛码位置放反了(2)左(3)52；2.74.【答案】(1)右(2)用手拿祛码；物体和硅码位置放反了(3)向右盘中加祛码或向右移动游码(4)4 7.45.【答案】(1)将游码移至标尺左端的零刻度线处；平衡螺母；2 3.4；2.6X 1 03(2)用注射器从烧杯中抽水，直到水面到达50 0 m L 刻度线处；工 水叫+租2一 瓶36.【答案】(1)0.4；0.0 2；偏小(2)Z=ph；I I 号材料；4 2 0(3)I；I 号传热系数较小，保温性能较好7.【答案】(1)右(2)0.7 5(3)2.50；I x l O4(4)测量多组数据求平均值，减小误差(5)偏大8.【答案】(1)零刻度线；右(2)3 2；相平；2 0；1.1 5(3)大；1.19.【答案】p=y(2)天平(3)用天平测量出金属牛的质量；将溢出的水倒入量筒中(4)P=-y1 0.【答案】(1)左(2)向右拨动游码；61(3)b；2 0(4)3.0 5；大于1 1 .【答案】(1)石块的体积V石/c n?；3 2；3.2 x 1 0 3(2)向右移动游码(3)偏大1 2 .【答案】(1)左(2)8 3；4 0；1.1(3)偏小(4)5%)1 3.【答案】(1)未将游码置于最左端0 刻度处(2)2 8.6(3)液面与标记对齐(4)1 0(5)2.8 6 x 1 03；偏小；石块沾水1 4 .【答案】(1)1 4 2；50；1.1(2)使像成在光屏的中央；缩小；实；能1 5.【答案】用电子天平测量水的质量；实验器材；清零；2 3.01 6.【答案】2.6X 1 03；0.8