专题07 测量物质的密度-备战2024年中考物理之实验题型突破真题汇编

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备战2024年中考物理之实验题型突破真题汇编

专题07 测量物质的密度

基础考点梳理

1． 凸透镜成像原理：

2． 实验器材：量筒、天平、待测物体或液体、细线、水、烧杯

（1）量筒：测量物体体积。

（2）天平：测量物体质量。

（3）待测物体或液体：测量对象。

（4）细线：测量物体体积时，使物体完全浸没水中。

（5）烧杯：装水。

（6）水：测量物体体积。

3． 实验步骤

（1）测量不规则固体密度实验

步骤①用天平测出石块的质量m。

步骤②向量筒内倒入适量的水，测出的水的体积V₁。

步骤③把石块放入量筒中，测出石块和水的总体积V₂。

步骤④算出石块的体积V=V₂-V₁。

步骤⑤利用公式算出石块的密度。

（2）测量未知液体密度实验：

步骤①先测液体和容器的总质量m₁。

步骤②然后倒入量筒中一部分液体，并测出这部分液体的体积V。

步骤③再称出容器与剩余液体的总质量m₂，两者之差就是量筒内液体的质量。

步骤④再用密度公式求出液体的密度。

4． 实验补充

（1）量筒的使用：液体物质的体积可以用量筒测出。量筒（量杯）的使用方法

①观察量筒标度的单位。1L=1dm³ 1mL=1cm³

②观察量筒的最大测量值（量程）和分度值（最小刻度）。

③读数时，视线与量筒中凹液面的底部相平（或与量筒中凸液面的顶部相平）。

（2）天平的使用注意事项：被测物体的质量不能超过天平的量程（天平所能称的最大质量）；向盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏；潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平的盘中。

（3）天平使用步骤：

①放置——天平应水平放置。

②调节——天平使用前要使横梁平衡。首先把游码放在标尺的“0”刻度处，然后调节横梁两端的平衡螺母（移向高端），使横梁平衡。

③称量——称量时应把被测物体放天平的左盘，把砝码放右盘（先大后小）。游码能够分辨更小的质量，在标尺上向右移动游码，就等于在右盘中增加一个更小的砝码。

（4）天平读数：被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。

5． 常考实验问题如图

（1）调节天平平衡前，应把天平放在 　水平桌面　上，在调节天平的过程中发现指针位置如图甲所示，为使天平平衡，他应将平衡螺母向 　左　（选填“左”或“右”）调节。

（2）天平调节平衡后，将吊坠放在左盘，往右盘中增加砝码并调节游码，天平再次平衡后，右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示，记下此时天平的示数为 　38．4　g。

（3）将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，横梁指针来回摆动如图甲所示，接下来应该 　用镊子移动游码　直至指针对准分度盘中央红线。

（4）如果砝码缺了一角，所测物体质量比实际质量偏大 。

（5）调节天平时应先将游码移到称量标尺左端零刻度处，再调节平衡螺母，时指针指在分度标尺中央红线处，或指针在中央红线左右摆动幅度相同即可。

（6）实验有不足之处，出现误差，一般是 　测量体积时有水溅出、物体带水测量质量、天平没平衡就测质量等　。

精选真题汇编

一．固体的密度测量实验（共16小题）

1．阜新有“玛瑙之都”的美誉。小新为了解玛瑙石的密度，将两块不同大小的玛瑙石带到实验室，准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作：

（1）小新用正确的方法测小玛瑙石的质量时，所用的砝码及游码的位置如图甲所示，其质量为 　     g。

（2）将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后，液面位置如图乙所示，则小玛瑙石的体积为 　     cm³。根据公式 ________________________，计算出小玛瑙石的密度是 ________________kg/m³。

（3）小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度，当他用天平测出大玛瑙石的质量m后，发现大玛瑙石不能直接放入量筒，于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作：

①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中，标记水面位置后取出玛瑙石；

②在量筒中装入适量水，记下水的体积为V₁，用量筒往烧杯中加水至标记处；

③记下量筒中剩余水的体积为V₂；

④大玛瑙石的密度表达式为：ρ_玛瑙＝________________________（用物理量符号表示）；

⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度________（选填“偏大”或“偏小”）。

2． 2023年5月17日，我省莱州市西岭村金矿新勘查出金金属储量200t，成为国内最大单体金矿床。为研究西岭金矿矿石，小明利用天平和量筒测量了一小块矿石的密度。

（1）把天平放在水平台上，将游码移至称量标尺左端的零刻度线上，指针的位置如图甲所示，此时应向________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡。

（2）将矿石放在天平的左盘中，通过向右盘加减砝码后，指针的位置如图甲所示，此时应________________，使天平平衡。

（3）天平平衡后，所用砝码及游码在称量标尺上的位置如图乙所示，则矿石的质量为____________g。

（4）向量筒中倒入60mL的水，用细线拴住矿石并放入量筒中后，量筒中的水面如图丙所示，则矿石的体积为 ________cm³。

（5）实验所测矿石的密度为 ________g/cm³。

（6）因矿石具有吸水性，实验所测矿石的密度值 ________（选填“偏大”或“偏小”）。

3．镇江焦山碑林全国闻名。小林为测量其中一块碑石的密度，他找来一块与其材料相同的石块，进行了如下实验。

（1）将天平放在水平桌面上，游码归零后，指针静止时位置如图1，则应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）端调节。

（2）小林用天平测量石块的质量。

①图2是小林测量时的一个场景，他操作上的错误是：________________________。

②小林将50g砝码加入托盘后，发现还需添加砝码，便又将5g的砝码加入托盘，指针静止时位置如图3。他发现砝码盒中最小砝码只有5g，小林接下来的操作是：先________________，然后________________，直到天平平衡，小林最终测得石块质量为54g。

（3）图4是小林测量石块体积的场景，石块的体积为 ________cm³，密度为 ________g/cm³。

4．小林用天平和量筒测量金属块的密度。

（1）天平放在水平桌面上，将 ________移至标尺左端的零刻度线处，指针位置如图甲所示，此时横梁处于 ________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，再调节 ________。直至指针指在分度盘中线处。

（2）测量金属块的质量，天平平衡时如图乙所示，金属块的质量为 ________g，将金属块轻轻放入盛有20mL水的量筒中，水面升高后位置如图丙所示，金属块的体积为________cm³，金属块的密度为 ________g/cm³。

（3）在测量过程中，若使用的砝码有磨损，所测金属块密度 ________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。

（4）小林浇花时，花盆里铺着的黑色小砂粒儿引起了他的兴趣，他设计了下面的实验，测出了砂粒的密度（不考虑砂粒吸水。ρ_水＝1．0×10³kg/m³），实验步骤如下：

①在已调至水平的等臂杠杆两端挂上两个完全相同的小桶，先用量筒向右侧小桶加入30mL水，再向左侧小桶缓慢加入砂粒直到杠杆在水平位置平衡。

②用量筒测出小桶中砂粒的体积为12cm³，则砂粒的密度为 ________________kg/m³。

5．用托盘天平和量筒测量金属块的密度。

（1）将天平放在水平台面上，游码移至标尺左端“0”刻度线处，指针静止时的位置如图甲所示，应将平衡螺母向 ________调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。

（2）将金属块放在左盘，向右盘中加、减砝码，并移动游码，当天平再次平衡时，所加砝码的质量及游码的位置如图乙所示，该金属块的质量为 ________________g。

（3）将金属块放入装有40mL水的量筒中，液面位置如图丙所示，则金属块的密度为 　      　g/cm³。

6．小强用天平和量筒测量土豆的密度，由于土豆太大，不能放入量筒中，他将土豆切下来一小块进行实验。

（1）将天平放在水平台面上，游码归零后，发现指针指示的位置如图甲所示，将平衡螺母向 　   　端移动，使横梁水平平衡。

（2）将土豆放在天平的左盘，当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示时，横梁再次水平平衡，土豆的质量为 ________g。

（3）用量筒测出土豆的体积为40cm³。

（4）该土豆的密度为 ________g/cm³。

7．小明使用天平和量筒测量石块的密度。

（1）将天平放在水平台面上，如图甲所示，是小明刚调节完天平平衡的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤：________________。补上遗漏步骤后，为使天平重新平衡，应将平衡螺母向 　   　调节。

（2）用调好的天平称石块的质量，测量结果如图乙所示，则石块的质量为 ________________g。接着他在量筒中倒入30mL的水，再将石块浸没在水中，水面位置如图丙所示，则石块的密度为 　       　g/cm³。

（3）以下操作会导致石块密度的测量值偏大的有：________（多选，填字母序号）。

A．读取量筒示数时视线俯视液面

B．先测石块的体积后测石块的质量

C．石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上

8．某学习小组，在做“测量小石块密度”的实验时进行了如下操作：

（1）如图甲，将天平放在水平台面上，指针恰好指在分度盘中央，接下来应该将游码移至零刻度线后向 ________调节平衡螺母，使指针再次指在分度盘中央。

（2）正确测量小石块的质量，如图乙所示，则小石块的质量为 ________g。

（3）放入小石块前后量筒示数如图丙所示，则小石块的密度为 ________________kg/m³。

（4）另一小组在实验时先测了小石块的体积，接着测量了它的质量，这样会导致测得的小石块密度比真实值偏 ________。

（5）我们也可以利用弹簧测力计、烧杯和水来测量小石块的密度，步骤如下：

a．将小石块挂在弹簧测力计下静止时，读出弹簧测力计的示数为F₁；

b．将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在烧杯内的水中静止时（小石块未接触烧杯底），弹簧测力计的示数为F₂；

c．小石块密度的表达式ρ_石＝________________________（用F₁、F₂和ρ_水表示）。

9．某实验小组想通过实验测量小矿石的密度。

（1）将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端“0”刻度线处，发现指针在分度盘中线的右侧，他应将平衡螺母向 ________调节，直至天平横梁平衡；

（2）天平调节平衡后，测得小矿石的质量如图甲所示，小矿石的质量为________g；

（3）利用图乙所示装置可测出小矿石的体积，求出小矿石的密度为 ________________kg/m³；

（4）另一实验小组测较大矿石的密度，先用天平测出矿石的质量，再按图丙所示的步骤测出矿石的体积，由于取出矿石时带出一部分水，所以测得的密度与实际值相比 　  　（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

10．小宁利用天平和量筒测量一个圆柱体金属块密度。

（1）把天平放在水平台上，将游码放在标尺的零刻度线处。若天平的指针指在分度盘中线的左侧，应向 ________　  （填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡。

（2）测量金属块质量时，天平恢复平衡，砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块的质量为 ________g。

（3）测量金属块体积时，小宁用粗铁丝系紧金属块并将其浸没在装有30mL水的量筒中，量筒中水面上升至如图乙所示的位置，则金属块密度为 ________kg/m³。以上实验操作会导致金属块密度的测量值 ________（填“偏大”或“偏小”）。

（4）小宁又利用弹簧测力计、细线、刻度尺、圆柱体金属块和分别装有足量水和盐水的烧杯等器材，设计了如下实验，测量盐水的密度。请将实验步骤补充完整：

①用刻度尺测量圆柱体金属块的高度为h；

②把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块浸没水中，如图丙所示，读出弹簧测力计的示数为F；

③把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块逐渐浸入盐水中，直至弹簧测力计的示数再次为F，用刻度尺测出圆柱体金属块________的高度为h₁；

④盐水密度的表达式为ρ_盐水＝________________________（用所测物理量字母和ρ_水表示）。

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参考答案

一．固体的密度测量实验（共16小题）

1．（1）58；（2）20；ρ＝；2.9×10³；（3）④；⑤偏小。

【解答】解：（1）由图可知，横梁标尺的分度值是0.2g，金属块的质量为：m＝50g+5g+3g＝58g；

（2）将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后，液面位置如图乙所示，量筒的分度值是4mL，量筒中水和小玛瑙石的体积为V₂＝60mL；小玛瑙石的体积为：V＝V₂﹣V₁＝60mL﹣40mL＝20mL＝20cm³；

小玛瑙石的密度为：ρ＝＝＝2.9g/cm³＝2.9×10³kg/m³；

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