【中考物理】中考新课标中考第二轮专题复习教学案(二) 物质密度的测量

【中考物理】中考新课标中考第二轮专题复习教学案（二）物质
密度的测量
类型1 不缺器材
1．(2017·襄阳)小亮做“测量襄阳某品牌酒的密度”的实验．
(1)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.将酒倒入烧杯中，用天平测出烧杯和酒的总质量；C.将烧杯中酒的一部分倒入量筒，测出这部分酒的体积；D.用天平测出烧杯和剩余酒的质量．以上操作步骤中有一项是多余的，多余的一项是________(填序号)．
(2)由图可知待测酒的体积是________cm3，密度是________kg/m3.
2．(2017·临沂)小明在实验室里面测量某合金块的密度．
(1)将天平放在水平实验台上并将游码归零后，小明发现托盘天平的指针如图甲所示，此时他应该将平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节，使天平横梁平衡．
(2)用调节好的天平测量合金块质量时，通过加减砝码后，天平的指针仍如图甲所示，此时小明应________________________________，使天平横梁平衡．
(3)天平平衡时，所用的砝码和游码位置如图乙所示，则该合金块的质量是________．
(4)小明用细线拴住合金块并将它浸没在盛水的量筒中，量筒的示数分别如图丙和丁所示，则该合金块的密度为________g/cm3.
(5)小明通过查阅密度表得知如下几种金属的密度(见下表)，则该合金块可能是________(填序号)．
A.铝镁合金 B
3．小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度．
(1)用调节好的天平测量矿石的质量．当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图1所
示，矿石的质量是________g.
图1
(2)因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按如图2所示方法进行测量，矿石的体积是________cm3，
(3)矿石的密度是________kg/m3，从图A到图B的操作使密度测量值比真实值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．
4．(2016·天水)小亮同学利用“等效替代法”测量一粒花生米的密度，实验过程如图所示．请在下列横线处填写适当内容：
(1)如图甲，选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明烧杯中，发现花生米下沉至杯底，则花生米完全浸没在水中下沉时所受的浮力________(填“大于”“等于”或“小于”)重力．
(2)如图乙，往烧杯中逐渐加盐并充分搅拌，直至观察到花生米处于________状态，随即停止加盐．
(3)如图丙，取出花生米，用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为________g.
(4)将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，用天平测出空烧杯的质量为59 g，如图丁，用量筒测出盐水的体积为________mL.
(5)通过公式计算出盐水的密度即可知花生米的密度，本实验中花生米的密度为________kg/m3.
类型2 缺量筒
5．(2016·宁夏)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图所示的实验．
(1)天平调节平衡后，测出空烧杯的质量为17 g，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，则烧杯中酱油的质量为________g，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图乙所示，酱油的密度为________kg/m3.
(2)小明用这种方法测出的酱油密度与真实值相比，________(填“偏大”或“偏小”)．
(3)小华认为不用量筒也能测量出酱油的密度，他进行了如下实验操作：
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0.
②在烧杯中装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1.
③把烧杯中的水倒尽，再装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2.
则酱油的密度表达式ρ＝________(已知水的密度为ρ水)．
6．(2017·福建)如图所示，小丽利用天平、玻璃杯、体积为20 cm3的金属块、细线等器材测量蜂蜜的密度．
(1)将天平放在水平台上，将游码拨到标尺左端的________刻度线上，调节横梁平衡．
(2)在玻璃杯中倒入适量的蜂蜜如图甲所示，用天平称出蜂蜜和玻璃杯的总质量m0，其示数如图乙所示，m0＝________g.
(3)将金属块浸没在蜂蜜中，金属块不接触玻璃杯并保持静止，且蜂蜜无溢出，如图丙所示．天平平衡后，砝码的总质量加上游码在标尺上对应的刻度值为m＝150.4 g，则蜂蜜密度ρ＝________g/cm3.
(4)小明用天平测出同种蜂蜜和玻璃杯的总质量后，将浓稠黏滞的蜂蜜沿量筒壁缓缓倒入量筒内测量体积，再用天平测出剩余蜂蜜和玻璃杯总质量．对比小丽的测量方法，小明所测得的密度值________(填“偏大”或“偏小”)．
7．(2016·锦州)某同学想测出一块鹅卵石的密度，于是他找来如下器材：天平(含砝码)、一个烧杯、细线(质量和体积均不计)、足量的水．探究过程如图：
(1)把天平放在水平桌面上，调节平衡螺母，使天平横梁在水平位置平衡．
a．此操作中存在的问题是________________________________；
b．该同学改正错误后，在重新调节天平平衡时出现了如图甲所示的现象，他需向________(填“左”或“右”)调节平衡螺母．
(2)天平横梁在水平位置平衡后，该同学又进行了如下操作：
a．如图乙，鹅卵石的质量为________g；
b．如图丙，在烧杯中装入适量的水，用调好的天平测得其总质量为72 g；
c．如图丁，吊起用细线系好的鹅卵石，使其完全浸没在水中(不接触容器壁和容器底)，此时测得总质量为97 g；
d．该同学求出的鹅卵石体积为________cm3，鹅卵石的密度为________kg/m3.
类型3 缺天平
8．小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度．实验器材有小空桶、溢水杯、烧杯、量筒和水．实验步骤如下：
①让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20 mL，如图乙；
③将烧杯中20 mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；
④将金属块放入小空桶，小空桶仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为44 mL，如图丁．
请回答下列问题：
(1)金属块的体积为________mL，金属块在小空桶中时所受的浮力等于________mL水的重力．
(2)被测金属块的密度是________g/cm3.
(3)在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，测出的金属块密度将________(填“偏大”“不变”或“偏小”)．
9．(2017·随州)为了测量某种液体的密度，艾学习同学设计了如下实验步骤：
A．用测力计测出小金属块在空气中的重力为G.
B．将适量的待测液体倒入量筒中，读数为V1.
C．将测力计下面所挂小金属块完全浸没在量筒里的液体中，静止时测力计读数为F1. D．记下金属块浸没在液体中时，量筒内液面处读数为V2.
E．快速提起液体中的小金属块，读出此时测力计示数为F2和量筒液面处读数为V3.
(1)为减少误差，合理的实验顺序编号为________．
(2)用实验步骤中的测量值符号和g表示该液体的密度ρ＝________.
10．(2017·黄冈)某同学利用滑轮、完全相同但质量未知的若干个钩码、溢水杯、量筒等器材测量一个物块的密度，他设计的实验步骤如下：
步骤一：用一根质量不计的细线一端系住物块，另一端绕过定滑轮挂住3个钩码，此时物块、钩码静止不动，并将注满水的溢水杯置于物块下方，如图甲所示；
步骤二：移去1个钩码后，物块下降浸入水中再次静止不动，此时物块有一半的体积露出水面；
步骤三：将溢出的水全部倒入量筒中，水的体积如图乙所示．
实验中不计一切摩擦，则：
(1)溢出水的体积为________cm3；
(2)物块的质量为________g；
(3)物块的密度为________g/cm3；
(4)若在完成步骤二后，向溢水杯中加入足量的食盐，待食盐充分溶解后物块露出水面的体积将________(填“大于”“等于”或“小于”)物块体积的一半．
类型4 缺天平和量筒
11．(2017·滨州)2017年5月5日，我国自行研制具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919在浦东机场成功首飞．第三代铝锂合金材料在C919机体结构中用量达到了8.8%，为了测量该铝锂合金材料的密度，某中学学习小组的同学们用同材料的铝锂合金材料样品做了如下实验．
(1)将天平放在水平桌面上，将游码放在标尺左端的________处，发现指针指在分度盘中央刻度线的左侧，如图甲所示，为使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)移动．
(2)用调节好的天平测量样品的质量，操作情景如图乙所示，错误之处是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)改正错误，当右盘中所加砝码和游码位置如图丙所示时，天平平衡，则该样品的质量为
________g.
(4)在量筒内装有一定量的水，样品放入量筒前后的情况如图丁所示，则样品的体积是________cm3，此样品的密度是________kg/m3.
(5)该小组尝试用另一种方法测量该样品的密度，如图所示，他们做了如下的操作：
A．用弹簧测力计测出样品的重力为G；
B．将样品挂在弹簧测力计下，使样品浸没在水中并保持静止(样品未接触到容器底部)，读出弹簧测力计的示数为F；
C．样品的密度表达式为ρ样品＝________(用G、F、ρ水表示)．
12．(2016·北海)动脑学物理，越学越聪明．小武同学看到商贩将水果浸泡在某种红色液体中，他取来少量样品测量其密度，如图所示，步骤如下：
①用一根两端开口的玻璃管，将其一端扎上橡皮薄膜．
②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的容器中适当位置，并用铁架台和试管夹固定．
③往玻璃管内缓慢地加入样品直到薄膜变平为止．
④对相关的物理量进行测量并计算样品的密度．
根据上述实验，请你回答下列问题：
(1)图中刻度尺的分度值为________cm；玻璃管放入水中，没倒入样品前橡皮膜向________(填“上”或“下”)凸起．
(2)要测量的物理量是____________．
(3)样品密度的表达式是________(用ρ水和所测物理量的符号表示)．
(4)计算样品的密度ρ＝________kg/m3.
(5)若读取样品液面所对的刻度值时没有观察液面的最凹处，将导致计算的样品密度比实际值偏________．
13．(2017·泰安)如图甲所示为压力式托盘秤，当把物体放在压力托盘秤盘上时指针的示数就是物体的质量．
(1)某次测量时压力式托盘秤的指针如图乙所示，示数是________kg.
(2)现在要利用压力式托盘秤、水、烧杯和细线来测量一个不规则小矿石块的密度．请你设计实验方案，写出实验步骤及测量的物理量，物理量要用规定的符号表示，实验过程烧杯中的水不能溢出．
①实验步骤和测量的物理量：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. ②用已知量和测得的物理量表示出小矿石块的密度ρ＝____________．
2018年新课标物理中考第二轮专题复习教学案(二) 物质密度的测量
1．(1)A (2)40 0.92×103
2.(1)左 (2)将5 g 的小砝码取下后，再移动游码 (3)52.6 g (4)2.63 (5)A
3．(1)175.6 (2)70 (3)2.51×103
偏小 4.(1)小于 (2)悬浮 (3)111 (4)50 (5)1.04×103
5.(1)45 1.125×103 (2)偏大 (3)③m 2－m 0m 1－m 0
·ρ水 6.(1)0 (2)122.4 (3)1.4 (4)偏大
7.(1)a.没有把游码移至标尺左侧的零刻度线处 b ．右 (2)a.67 d ．25 2.68×103
8.(1)20 64 (2)3.2 (3)不变
9.(1)ABCD (2)G －F 1g （V 2－V 1）
10.(1)20 (2)60 (3)1.5 (4)大于
11.(1)零刻度线 右 (2)在测量质量时调节平衡螺母 (3)49.4 (4)20 2.47×103 G G －F
·ρ水 12.(1)1 上 样品的深度 (3)h 水h 样
·ρ水 (4)1.2×103 (5)小 13．(1)1.4 (2)①把小矿石块放在托盘秤上，记下此时托盘秤的示数为m 1；在烧杯中倒入适量的水，把烧杯放在托盘秤上，记下此时托盘秤的示数m 2；保持烧杯不动，用细线拴住小矿石块，轻轻将小矿石块浸没入烧杯的水中，小矿石块不与杯底接触，记下托盘秤的示
数m 3 ②m 1m 3－m 2ρ水
二、电磁学综合题
2．（4）若要使恒温箱的设定温度低于80℃，由图乙知道，热敏电阻的阻值R 1将增大，衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A ，即要求控制电路中的总电阻不变，所以R 0的阻值必须调小。

（2019·江苏中考模拟）某同学设计的一个温控电加热装置，原理如图所
示，电压U ＝6V ，R t 为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大。

电磁铁线圈电阻不计，当线中的电流I ＞＝10mA 时，铁吸下与下触点A 接触；当I ＜10mA 时，衔铁松开与B 触点接触，U 2＝220V ，R 1＝48.4Ω
（1）衔铁刚被吸下时，求R t 的阻值；
（2）仅需在线框内加一根导线，即可安现该电加热器具有加热和保温功能请用笔画线画出这根导线
（3）求该电加热器处于加热挡时的电功率
（4）若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%，求R 2的阻值
【答案】（1）600Ω（2）（3）1000W （4）435.6Ω
【解析】
【详解】
(1) 当线中的电流I >=10mA 时, 衔铁吸下,因此衔铁刚被吸下时，R t 的阻值为：
R t =1U I =36V 1010A
-⨯=600Ω; (2) 在线框内加一根导线，如图所示，衔铁吸下与下触点A 接触，电路中只有R 1，加热器处于加热状态，衔铁上触点B 接触，电路中R 1和R 2串联，加热器处于保温状态。

(3)该电加热器处于加热挡时的电功率:
P 加热=221U R =()2
22048.4Ω
V =1000W
(4) 若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,则电加热器的保温时功率为：
P保温= P加热⨯10%=1000W⨯10%=100W,
由P=
2
U
R
得，电加热器的保温时电路的总电阻为：
R总=
2
U
P
保温
=
()2
220
100W
V
=484Ω,
则R2的阻值为：
3．答：水吸收的热量为3.696×105J，烧开一壶水需要的时间为420s。

（2019·翁牛特旗乌丹第一中学中考模拟）阅读短文，并回答问题．
第四代电光源——LED光源
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源．LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源．图乙是LED的元件实物及符号．
由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态．利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如丁所示．
（1）LED灯主要由半导体材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯__________（高/低）；
（2）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED___________（能/不能）发光
（3）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不能发光；此时两电表的示数为__________。

A．4.5V 20mA B．3V 20mA C．4.5V 0mA D．3V 0mA
【答案】低不能 C
【解析】
【详解】
（1）根据题意知，LED 灯直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，转移为内能的部分少，即电热转换损耗的能量较白炽灯低；
（2）在图丙中，闭合S ，调节滑动变阻器，使LED 正常发光，由于二极管具有单向导电性，断开S ，改变电源的正负极后再闭合S ，LED 不会有电流通过，故不能发光。

（3）在图丙中，闭合S ，调节滑动变阻器，使LED 正常发光；断开S ，改变电源的正负极后再闭合S ，LED 不能发光，即LED 没有电流通过，所以电流表示数为0mA ，此时电压表通过滑动变阻器能够测量电源电压，所以电压表示数为1.5V 。

故选C 。

4．(3)加热水箱中水的质量m V ρ==1.0×103kg/m 3×1.1×10−3m 3=1.1kg ，水吸收的热量：()0Q cm t t =-吸 =4.2×103J/(kg ⋅℃)×1.1kg×(92℃−20℃)=3.3264×105J ，加热管的热效率为90%，根据100%吸管
Q Q η=⨯ ，则电热管需要放出的热量是：553.326410J 3.69610J 90%
吸管Q Q η⨯=⨯==，饮水机加热时加热管的功率为880W ，则加热的是时间为：51 3.69610J 420s 880W
管Q t P ⨯===.（2019·扬州市竹西中学中考模拟）动车快速、安全、舒适，广受出行乘客的喜欢，动车采用多种新材料、新工艺。

（1）如图甲，前挡风玻璃倾斜度较大，其目的是_______________．
（2）高速行驶时，为了防止外力导致挡风玻璃破碎飞溅，设计了挡风玻璃由两层钢化玻璃中间夹一层PVB 胶片制成的结构，这样做的好处 _____________．
（3）为检验玻璃是否达到每m 2面积能承受5×105 N 撞击力的要求，科研小组设计如图乙
电路。

测试时，将样品平放在压力传感器上，闭合开关S ，释放重物撞击，样品完好无
损．传感器阻值R N随压力F变化图象如图丙，撞击力最大时玻璃与重物的接触面积为
1×10-3 m2；电源电压为27 V，定值电阻R0 = 10Ω．（样品质量不计）
①由图可知，压力传感器的阻值随压力增大而_______________．
②测试时，电流表示数随时间的变化图象是__________，其理由是
_____________________．
③电流最大时为0.9A,则每m2面积最大撞击力为__________N，这种玻璃________合格品．（是/不是）
【答案】减小阻力外力使玻璃破碎时，碎片仍然粘在胶片上减小C见解析 4×105 N 不是
【解析】
【详解】
(1)是因为动车的整个车身设计采用的是空气动力学原理，前挡风玻璃是有一定的倾斜角度，这样可以减轻空气的阻力；
(2)这种玻璃受外力损坏时，玻璃碎片仍然粘在胶片上，而不会飞出给车上乘员造成二次伤害。

(3)①如图丙所示，当压力增大时，传感器的电阻值会变小；
②由图丙可知,当重物对传感器产生的压力在0−200N时,传感器的电阻不变,根据I=U
R
可
知，此过程中电流表的示数不改变，当传感器受到的压力大于200N时，其阻值会逐渐减小，当被压至最低点是产生的压力最大，此时电路中的电阻最小，电流表的示数为最大，当压力传感器从最低点向上弹起时，其所受的压力会逐渐变小，电阻变大，电路中的电流也会变小。

因此可知C图象符合题意；
③电流最大为I大=0.9A,电路中的总电阻：R串=U
I
大
=
27V
0.9A
=30Ω，
压力传感器R N阻值：R N=R串−R0=30Ω−10Ω=20Ω，
由图丙可知，压力传感器受到的压力为400N
5．要使报警器在更低温度时报警,就是温度稍低时, R t处阻值稍大,R分担的电压较大，所以要调大阻值。

（2019·广东广雅中学中考模拟）小星在超市看见白炽灯和节能灯后，想到一个问题：白炽灯和节能灯谁的寿命更长，使用时哪个更经济？为此他查阅了资料，摘出部分信息如下.资料一：白炽灯在白炽状态下发光时，有微粒不断地从灯丝上跑出来，温度越高，微粒跑得越厉害，使灯丝逐渐变细.资料二：60W白炽灯灯与某种11W的节能灯正常工作时照明效果相同（数据如表一）.资料三：白炽灯和节能灯都不宜频繁开关。

表一
表二
（1）以上资料蕴藏着一些物理知识.请写出一点：____________
（2）已知“220V 60W”的白炽灯，在常温下灯丝的电阻约80Ω，请通过计算将该白炽灯的有关数据填在表二的空格中。

_______，________。

（要保留计算过程）
（3）根据以上的数据分析，可知白炽灯不宜频繁开关的原因是________________________.（4）根据资料，若使节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束，消耗的电能为多少
k W·h？__________________________。

【答案】灯丝变细属于升华现象P=
2
U
R
=
2
220V
80
（）
=605W 60W 频繁开关导致开灯的瞬
间灯丝在强电流下工作，由于热效应，使灯丝易断W=Pt=0.011k W×3000h=33k W·h 【解析】
【详解】
（1）资料中“白炽灯在白炽状态下发光时，有微粒不断地从灯丝上跑出来，温度越高，微粒跑得越厉害，使灯丝逐渐变细”，这是灯丝发生升华现象。

（2）白炽灯刚工作时，灯丝的温度与常温下相同，电阻为R=80Ω，则此时电功率为
P=
2
U
R
=
2
220V
80
（）
=605W；“220V 60W”表示白炽灯的额定电压为220V，额定功率为
60W。

即白炽灯在正常工作时的电功率为60W。

（3）因在开灯的一瞬间，灯丝电阻比较小，通过灯丝的电流很大，容易将灯丝烧断。

6．（2019·西安行知中学中考模拟）随着人民生活水平的不断提高汽车经走进我们的家庭小明的爸爸最近也购买了车请完成下面两个与汽车有关的问题：
（1）请在图中用笔到线代替导线将汽车的启动原理图钥匙孔连接完整（说明：当钥匙插入仪表板土的钉匙孔并转动（相当于闭合开关），电动机（M）工作，启动轿车：电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压）
（_____）
（2）电路接通后，电磁铁的上端是_____（选填“N或“S“）极
（3）若轿车在公路上以108km/h的速度匀速直线行驶2小时，已知该汽车行驶时每公里消耗0.1L，知汽油的热值为3×107J/L，轿车行驶过程中，汽油完全燃烧产生的内能有30%轿车前进时克服摩擦阻力所需要的能量求
①行驶2小时轿车通过的路程______？
②这2小时消耗汽油多少升_______？
③在上述行驶过程中受到的牵引力是多大__________？
【答案】 N 216km 21.6L 900N
【解析】
【详解】
（1）根据题意分析可知，钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路，电动机与总电源组成工作电路，如下图：
（2）由图知，电流由电磁铁的下方流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N 极，下端为S 极；
（3）①由s
v t
=
得，行驶2小时轿车通过的路程：108km/h 2h 216km s vt ⨯＝＝＝； ②根据题意可知，这2小时消耗的汽油：0.1L/km 216km 21.6L V ⨯＝＝ ；
③汽油完全燃烧产生的热量：7
8
310J/L 21.6L 6.4810J Q Vq ＝＝＝⨯⨯⨯ ， 根据W
Q
η=
可知，轿车前进时克服摩擦阻力做的功：8830% 6.4810J 1.94410J W Q η⨯⨯⨯＝＝＝，
汽车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是平衡力，由W Fs ＝ 得，汽车受到的牵引力：
81.94410J 900N 2161000m
W F s ⨯==⨯＝ 。