卷子答案网-一个不只有答案的网站第六章 质量与密度
第3节 测量物质的密度
基础过关全练
知识点1 量筒的使用
1.(2022山东沂水期末)实验室有四种规格的量筒,分别标有量筒的量程和分度值,要一次性较准确地量出100 g、密度为0.8×103 kg/m3的酒精,应选用的量筒是 ( )
A.500 mL 10 mL B.1 000 mL 10 mL
C.250 mL 5 mL D.50 mL 1 mL
2.【教材P117图片变式】某同学用量程为10 mL的量筒量取某液体,读数时视线如图所示,该同学读出的液体体积与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”),正确读数是 mL。
3.【新独家原创】实验室有些固体颗粒,总体积约20 cm3,因为这些固体颗粒能与水发生反应,所以不能利用排水法测量其体积。但是在老师的指导下,小明利用细沙和量筒也顺利测出了这些固体颗粒的总体积。请你写出小明的测量步骤和这些固体颗粒总体积的表达式(用测得的物理量符号表示)。
知识点2 密度的测量
4.(2023北京通州期中)为了测量牛奶的密度,某同学利用天平和量筒测量了下面的物理量,你认为其中不需要测量的是 ( )
A.用天平测量空烧杯的质量
B.将牛奶倒入烧杯中,用天平测量烧杯和牛奶的总质量
C.将烧杯中的牛奶倒入量筒中一部分,测出量筒中牛奶的体积
D.用天平测量烧杯和剩余牛奶的总质量
5.【学科素养·科学探究】(2023广东乳源二模节选)2022年初夏,某地部分山区在精准扶贫政策扶持下种植的优质荔枝喜获丰收,小明想知道荔枝的密度,他用天平和量筒进行了如下实验。
(1)把天平放在水平桌面上,游码归“0”后,分度盘指针左右摆动如图甲所示;此时应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使指针指向分度盘中央刻度线。
(2)测量荔枝的质量时,横梁水平平衡后,天平砝码和游码的位置如图乙所示,则荔枝的质量为 g;其中砝码放 (选填“左”或“右”)盘。
(3)用细线拴住荔枝并放入装有适量水的量筒中,水面上升到如图丙所示位置。接着将荔枝提出后,量筒中的水面下降到46 mL刻度线处,则荔枝的体积为 cm3,荔枝的密度为 kg/m3。
(4)小明所测荔枝的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
能力提升全练
6.(2022四川资阳中考,12,★★☆)在“测量盐水的密度”实验中,小明、小刚和小强组成实验小组,小组进行了分工:小明负责天平的操作,小刚负责量筒的测量,小强负责实验数据记录及处理。他们根据实验室提供的实验器材,按照设计的实验方案进行了实验。如图所示,为实验过程的主要操作示意图。
丙 丁
实验的主要步骤:
A.实验准备阶段,小明将托盘天平放置在水平桌面上,按照如图甲的方式对天平进行调平
B.如图乙所示,小明用托盘天平测得烧杯与剩余盐水的质量之和M'
C.小刚将烧杯中的部分盐水倒入量筒,三人按照图丙所示的方式各自读出所测盐水的体积V
D.如图丁所示,小明将所测盐水倒入烧杯,并用托盘天平测出二者质量之和M
(1)步骤A中,小强发现小明有一处不当的操作是 ;
(2)改正不当操作后,继续按照正常的实验流程操作,后面三个实验步骤的顺序应该是 (用步骤前的字母代号表示);
(3)小刚倒入量筒的盐水质量m= g;
(4)步骤C中,三人对盐水体积的读数方式正确的是 (选填“小刚”“小明”或“小强”),测出的盐水体积V= mL;
(5)小强根据实验数据和密度公式,求得盐水密度ρ= kg/m3。
7.(2022湖南娄底中考,20,★★☆)某物理兴趣小组进行了鹅卵石密度的测量。
(1)小明在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线后,发现指针如图甲所示,则接下来应向 (选填 “左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)小明用天平称量鹅卵石的质量时,在最小的砝码放入右盘后,指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧。此时小明取下最小的砝码,下一步操作是 (选填“A”或“B”);
A.调节平衡螺母 B.调节游码
(3)当横梁再次平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,将鹅卵石放入盛有30 mL水的量筒中,静止时液面位置如图丙所示,则鹅卵石的密度是 kg/m3。
甲 乙 丙 丁
(4)小亮的鹅卵石放不进量筒,他用烧杯和水也测出了鹅卵石的密度,他的实验如下:
①用天平测出鹅卵石的质量m1;
②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2;
③如图丁所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住鹅卵石轻轻放入烧杯中,使鹅卵石浸没在水中,在烧杯壁上标记出水面的位置;
④将鹅卵石从水中取出后,向烧杯内加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3;
⑤鹅卵石密度的表达式ρ= (用字母m1、m2、m3和ρ水表示)。
8.【实验探究·设计实验】(2022辽宁龙港期末,29,★★☆)回家后小明看到了两个相同的瓶子,一瓶是空的瓶子A,另一瓶是装有蜂蜜的瓶子B,如图所示,他想知道蜂蜜的密度是多少,他从实验室拿来了量筒和天平,但是忘记了拿砝码。他利用这些器材想测量蜂蜜的密度,实验过程中发现蜂蜜很黏,无法用量筒测量其体积,经过思考后,小明找来了一些水利用下面的方法完成了实验,请你帮他将步骤补充完整。
(1)调节天平水平平衡,在一个托盘内放上装有蜂蜜的瓶子B,另一个托盘上放上空瓶子A,再 ,使天平水平平衡;
(2) ;
(3)将两个瓶子并排放在同一水平桌面上,向空瓶子A内加水,直到 ,
将瓶子A内的水全部倒入空量筒中,读出体积为V2;
(4)蜂蜜密度的表达式ρ蜜= (水的密度为ρ水)。
素养探究全练
9.【科学思维】在用天平、量筒测量盐水密度的实验中,甲、乙、丙三位同学设计了如下三种实验方案:
方案一:
①调节天平水平平衡;
②用天平测出空烧杯的质量m1;
③在烧杯中倒入适量的被测液体,测出总质量m2;
④将烧杯中的液体全部倒入量筒中,读出液体的体积V;
⑤算出液体的密度ρ液。
方案二:
①调节天平水平平衡;
②在烧杯中倒入适量的被测液体,测出总质量m1;
③将烧杯中的部分液体倒入量筒中,读出倒出液体的体积V;
④测出烧杯和烧杯中剩余液体的总质量m2;
⑤算出液体的密度ρ液。
方案三:
①调节天平水平平衡;
②将适量的液体倒入量筒中,读出液体的体积V;
③用天平测出空烧杯的质量m1;
④将量筒中的液体倒入烧杯,测出总质量m2;
⑤算出液体的密度ρ液。
(1)分别写出以上三种实验方案中所求液体密度的表达式;
(2)分析评估以上三种实验方案,指出哪种方案最合理。
答案全解全析
基础过关全练
1.C 酒精的体积为V==125 cm3=125 mL,所选量筒的量程要大于酒精的体积,其量程越接近酒精的体积越好,且分度值越小越好,故选C。
2.偏大 5
解析 正确读数时视线应与凹液面的底部相平,正确的读数是5 mL,俯视时读数为5.2 mL,所以俯视时读数偏大。
3.解析 测量步骤:(1)在量筒中装入适量的细沙,摇匀摊平后,读出其体积V1;(2)将固体颗粒倒入量筒,并埋入细沙中,再次摇匀摊平后,读出细沙和固体颗粒的总体积V2。固体颗粒的总体积V=V2-V1。
4.A 测量液体的密度时,液体的质量是倒出部分液体后,烧杯内液体质量的减少量,故没有必要测量空烧杯的质量。
5.(1)左 (2)24.4 右 (3)24 1.02×103 (4)小于
解析 (1)测量前,指针左右摆动时更偏向分度盘中央刻度线的右侧,要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向左调节;
(2)由图乙可知,荔枝的质量m=20 g+4.4 g=24.4 g;用天平称量物体质量时,物体应放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘;
(3)由图丙可知,荔枝的体积V=70 mL-46 mL=24 mL=24 cm3,故荔枝的密度ρ=≈1.02 g/cm3=1.02×103 kg/m3;
(4)将荔枝提出后,不可避免会带出一些水,这样会导致量筒内剩余水的体积偏小,则测得荔枝的体积偏大。根据密度公式ρ=可知ρ偏小,即测出荔枝的密度值小于真实值。
能力提升全练
6.(1)游码未归零 (2)DCB (3)23 (4)小明 20 (5)1.15×103
解析 (1)由图甲可知,小明在调节天平横梁水平平衡过程中的错误操作是游码未归零;(2)为防止容器壁有液体残留影响所测结果,要先测烧杯和盐水的总质量,再将部分盐水倒入量筒中测倒出的盐水体积,再测剩余盐水和烧杯的总质量,即可得出倒出盐水的质量,盐水的密度可用倒出盐水的质量和体积求出,这样可减小误差,所以完整的实验顺序应是ADCB;(3)如图丁所示,烧杯和盐水的总质量M=50 g+1.4 g=51.4 g,如图乙所示,烧杯与剩余盐水的质量M'=20 g+5 g+3.4 g=28.4 g,则倒入量筒中盐水的质量m=M-M'=51.4 g-28.4 g=23 g;(4)量筒读数时,视线要和液体凹液面的底部相平,故小明的读数方式是正确的;由图丙知,盐水的体积V=20 mL=20 cm3;(5)盐水的密度ρ==1.15 g/cm3=1.15×103 kg/m3。
7.(1)右 (2)B (3)2.7×103 (4)ρ水
解析 (1)指针如图甲所示,根据“左(右)偏右(左)调”的原则,接下来应该将横梁两端的平衡螺母向右调,直至天平水平平衡;(2)正确的做法应该是调节游码的位置,直至天平水平平衡;测量开始后,绝对不能再调节平衡螺母,故B选项正确;(3)由图乙可知得待测物体的质量m=20 g+5 g+2 g=27 g,根据题意及图丙可求出待测物体的体积V=40 mL-30 mL=10 mL,则待测物体的密度为ρ==2.7 g/cm3=2.7×103 kg/m3;(4)鹅卵石的体积V石=V排水=,则鹅卵石的密度ρ=ρ水。
8.(1)向A中加入适量的水 (2)将A中的水全部倒入量筒中,记下水的体积V1 (3)瓶子A内水的体积等于B内蜂蜜的体积(两容器中液面相平)
(4)ρ水
解析 (1)调节天平水平平衡,在一个托盘内放上装有蜂蜜的瓶子B,另一个托盘上放上空瓶子A,再向A中加入适量的水,使天平水平平衡;(2)将A中的水全部倒入量筒中,记下水的体积V1;(3)将两个瓶子并排放在同一水平桌面上,向空瓶子A内加水,直到瓶子A内水的体积等于B内蜂蜜的体积(两容器中液面相平),将瓶子A内的水全部倒入空量筒中,读出体积为V2;(4)根据(1)(2)可知,蜂蜜的质量等于体积为V1的水的质量,则蜂蜜的质量为m蜜=ρ水V1,根据(3)可知,蜂蜜的体积为V2,则蜂蜜密度的表达式ρ蜜=ρ水。
解题思路 根据密度公式,测量出蜂蜜的质量和体积即可,因天平没有砝码,故测量蜂蜜的质量是关键。根据题意,可在一个托盘内放上装有蜂蜜的瓶子B,在瓶子A内加入适量的水后放入另一个托盘中,直到天平平衡,则瓶子A中水的质量等于B内蜂蜜的质量,将A中水全部倒入量筒中测出水的体积,根据m=ρV,得出蜂蜜的质量;因无法用量筒测量其体积,可在瓶子A中加入与蜂蜜体积相等的水的方法,用量筒测出水的体积,从而得出蜂蜜的体积。
素养探究全练
9.(1)方案一:ρ液=
方案二:ρ液=
方案三:ρ液=
(2)见解析
解析 (1) 实验目的是测量液体的密度,实验原理是ρ=,根据三个方案中不同的实验步骤,分别找到所求液体质量和体积的表达式,代入公式即可;
(2)密度测量值偏大还是偏小,从实际测量质量和体积产生的误差分析。
方案一:当把液体由烧杯倒入量筒时,烧杯上会沾有少量液体,导致所测的液体体积偏小,根据ρ=知测得的液体密度偏大,误差较大;
方案三:当把液体由量筒倒入烧杯时,量筒上会沾有少量液体,导致所测的液体质量偏小,根据ρ=知测得的液体密度偏小,误差较大;
方案二避免了方案一和方案三中的问题,实验误差较小,故方案二最合理。