上海民办行知二中物理质量与密度实验综合测试卷(word含答案)

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）
1．小明和小华想探究一角硬币是由什么金属制成的，决定利用实验室器材测量一角硬币材料的密度。

(1)小明选取了5枚相同的硬币，采用如图所示的方法测得硬币的直径为__________cm，再将5枚相同的一角硬币紧叠在一起用刻度尺测出总厚度，计算出硬币的总体积。

然后，
用天平测出这5枚硬币的总质量m，最后根据密度公式
m
V
ρ=计算出硬币材料的密度，小明测得硬币的密度比真实值_______（选填“大”或“小”），简述理由
_______________；
(2)小华的测量步骤是：a．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，塑料碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度1h；b．将5枚相同的硬币放入塑料碗中，碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度2h；c．将5枚相同的硬币放入玻璃筒内的水中，碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度3h；
①硬币密度的表达式为ρ=________________（已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）；
②若将测量步骤b和c对调（即将沾有水的硬币放入塑料碗中），测得硬币的密度为
ρ'，则ρ'__________ρ（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】1.95 小所测体积偏大21
31
-
-
h h
h h
ρ
水等于
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]从图中可以看到，0到7.80cm这段距离有4个直径，所以硬币的直径是
7.80cm
1.95cm
4
d==
[2][3]因为硬币的表面凹凸不平，它们重叠时有空隙，则所测的体积会偏大，根据密度公式
m
V
ρ=可知，密度将会偏小。

(2)[4]由题意可知，只把塑料碗放进去时，碗受到的重力和浮力平衡，即
11
G F gV
ρ
==
碗浮水排
当在塑料碗中加硬币后，可得到 22
G F gV ρ==碗和硬币浮水排
两式相减可得
()()212121----5G G F F g V V gS h h G ρρ====碗碗和硬币浮浮水水硬币排排
那么一个硬币的质量是
()
21-5G S h h m g ρ==硬币水硬币
从题中条件还可以知道，1个硬币的体积是
()31-5
h h S V =
硬币 硬币密度是 2131--m h h V h h ρρ==硬币硬币水
硬币 [5]先进行步骤c ，这时水面是h 3，硬币取出后，硬币上带有一部分水，玻璃筒内的水面会下降一点，小于h 1，带有水的硬币放在碗中时，这部分水的重力会让玻璃筒内的水面重新恢复为h 2，那么通过公式计算出的硬币质量是正确的；先进行步骤a ，再进行步骤c ，则通过公式计算出的硬币体积也是正确的；根据m V
ρ=可知，测得硬币的密度'ρρ=。

2．在“测量液体的密度”实验中：
（1）把天平放在水平桌面上，游码归零后，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，直到横梁水平平衡．
（2）将装有适量某液体的小杯子放在天平的左盘上，天平平衡时，所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，若小杯子的质量为20g ，则小杯子中液体的质量为_____g ，然后将小杯子中的液体全部倒入量筒中，液面到达的位置如图丙所示，则量筒中液体的体积为_____cm 3，由此可计算出液体的密度为_____kg/m 3．
（3）此次实验操作测得的液体密度值偏_____（选填“大”或“小”），原因是_____．
【答案】右 16.4 20 0.82×103kg/m 3； 大 杯子内壁上有少量的残留液体，测得的体积偏小
【解析】 【分析】
根据题中“应将平衡螺母向”“小杯子中液体的质量为”“量筒中液体的体积为”“ 计算出液体的密度为”可知，本题考查测量液体密度的实验，运用天平、量筒的使用规则，及密度公式分别进行判断和计算．
【详解】
（1）图甲中指针向左偏，应把平衡螺母向右调，直到横梁水平平衡．
（2）图乙中烧杯和液体的总质量：m 总＝20g+10g+5g+1.4g ＝36.4g ，
小杯子中液体的质量：m ＝m 总﹣m 杯＝36.4g ﹣20g ＝16.4g ；
图丙量筒中液体的体积：V ＝20mL ＝20cm 3，
液体的密度：333316.4g 0.82g/cm 0.8210kg/m 20cm
m V ρ====⨯； （3）将小杯子中的液体全部倒入量筒时，杯子内壁上有少量的残留液体，测得的体积偏小，根据密度公式m V
ρ=可知，测得的液体密度值偏大．
3．小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度，实验步骤如下：
（1） 将天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺零刻度处，横梁稳定时指针位置如图甲所示，要使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母往__________（左/右）调．
（2） 用调好的天平分别测出鹅卵石的质量m 1=31.2g 和空烧杯的质量m 0=80 g ．
（3） 如图乙所示，把鹅卵石轻轻放入烧杯中，往烧杯倒入适量的水，用笔在烧杯壁上标出水面位置为M ，然后放在天平左盘，当天平平衡时，如图丙所示，则杯、水和鹅卵石的总质量为m 3=__________g ．
（4）将鹅卵石从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M 位置，用天平测出杯和水的总质量为m 4=142.2 g ，则往烧杯中添加水的质量△m =__________g ． （5）根据所测数据计算出鹅卵石的密度为ρ石=_____g/cm 3．
（6）若因为在将鹅卵石从烧杯中取出时带出了一些水，这将导致所测密度偏______（大/小）．
【答案】右 161.4 12 2.6 小
【解析】
【详解】
(1)把天平放在水平台上，先要把游码拨到标尺左端的零刻度线处，通过调节平衡螺母使天平平衡；图甲中指针偏向分度盘的左侧，要使横粱在水平位置平衡，应将平衡螺母往右
调。

(3)由图知，杯、水和鹅卵石的总质量：m 3=100g+50g+10g+1.4g=161.4g ；此时烧杯中水质量m 水′=161.4g−31.2g -80g=50.2g ；
(4)将鹅卵石从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M ，用天平测出杯和水的总质量为m 4=142.2g ，此时烧杯中水的质量m 水= 142.2g−80g =62.2g ，所以添加水的质量△m =m 水- m 水′=12g ；
(5)由题意知，鹅卵石的体积等于加入水的体积，则3312g ==12cm 1g /cm V m ρ=
加水水； 鹅卵石的密度：3331.2g ==2.6g /cm 12cm
m V ρ=鹅鹅加水。

(6)若小明在取出鹅卵石时从烧杯中带出一些水，则测量水的质量偏大，对应鹅卵石的体积偏大，根据m V
ρ=知密度测量的偏小。

4．某物理兴趣小组需要测量某樱桃酒的密度。

他们利用天平和量筒进行了测量，实验过程如下：
A 、用已调平衡的天平测出烧杯的质量为m 1；
B 、向烧杯中倒入适量的樱桃酒，测出烧杯和樱桃酒的总质量m 2；
C 、将烧杯中的樱桃酒全部倒入量筒中，读出量简中樱桃酒的体积V 。

（1）该小组测量樱桃酒密度的原理是：_________。

（2）经讨论，该小组实验方案存在较大的误差，产生较大误差的原因是：________，改进措施时只要把实验顺序变一下即可，请你写出合理的顺序（填步骤前的字母序
号）:______。

（3）改进后的计算密度的公式是：（用步骤中测量量的符号表示）_______
（4）小华不小心将量筒打碎了，小明想出了一个新方案：
①将空烧杯放在天平上，测出其质量为46g ；
②在烧杯中倒入适量的水，将水面的位置标记在烧杯壁上。

将盛有水的烧杯放在天平上，测出其质量为116g ，则烧杯中水的体积为________cm 3；
③将水倒出擦干，在烧杯中倒入樱桃酒至标记处，将此烧杯放在天平上，天平平衡时，右盘中砝码质量和游码的位置如图所示，则烧杯和樱桃酒的总质量为_______g ；
④计算得出樱桃酒的密度为________g/cm 3。

【答案】ρm V =
烧杯中液体倒不尽（合理即可） BCA 21ρm m V
-= 70 109 0.9 【解析】
【分析】 【详解】 (1)[1]通过测量质量和体积，根据密度公式m V
ρ=计算密度。

(2)[2]当将樱桃酒全部倒入量筒中时，并不能倒干净，所以体积测量偏小。

[3]只要先测量烧杯和樱桃酒的总质量，然后倒出樱桃酒，用总质量减去剩余的烧杯的质量，得到的就是量筒中樱桃酒的真实质量，即将实验步骤调整为BCA 。

(3)[4]改进后的计算密度的公式是
21m m V
ρ-=
(4)[5]由题意可知，烧杯中水的质量为 116g-46g=70g m =水
因为水的密度为3
1.010kg m ⨯，则水的体积为 33370g 701.010kg m
m V cm ρ===⨯水水水 [6]由图可知，烧杯和樱桃酒的总质量为
100g+5g+4g=109g
[7]因为水被倒出并擦干烧杯，在烧杯中倒入樱桃酒至标记处，所以，樱桃酒的体积等于水的体积，即
370cm V V ==酒水
樱桃酒的质量为
109g-46g=63g m =酒
根据密度公式可得樱桃酒的密度为
33
63g 0.9g cm 70cm m V ρ=
==酒酒 5．小明测一块小石块的密度，进行了如下实验∶
(1)将天平放在水平桌面上，将 ___ 移至标尺左端零刻度线处，调节横梁平衡； (2)如图甲所示，小石块的质量为___g ；
(3)将小石块放入盛有50m1水的量筒中，静止时液面情况如图乙所示，则小石块的密度是 ___kg/m 2；
(4)若小明在第(2)步骤测量过程中，用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母，直到天平平衡，此错误操作将导致所测密度偏___。

【答案】游码 31.4 3.14×103 小
【解析】
【分析】
在读数时，天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量；弄清楚量筒的量程和分度值，再根据液面对应刻度来读数，零件的体积等于零件和水的总体积减去水的体积；然后根据公式m V
ρ=
求出雨花石的密度。

【详解】
(1)[1]使用天平测量物体质量时，应将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处，然后调节平衡螺母使横梁平衡。

(2)[2]如图乙所示，标尺的分度值是0.2g ，小石块的质量为
m ＝20g ＋10g ＋1.4g ＝31.4g
(3)[3]由图丙可知，水和小石块的总体积360cm V =总，则小石块的体积 360mL-50mL 10mL=10cm V V V =-==总水
小石块的密度为
3333
31.4g =3.14g cm =3.1410kg m 10cm m V ρ==⨯ (4)[4]天平已经调节平衡，小明向右旋动平衡螺母会导致所称小石块的质量偏小；由m
V ρ=
可知，此时所测密度会偏小。

【点睛】
测固体的密度是初中物理比较基本的实验，本题考查用天平和量筒的读数以及密度的计算，考查了学生的实验能力。

6．周末，小明跟着父母去唐河里捡拾了一块唐河玉石。

他想知道这块玉石的密度，于是把玉石带到学校实验室。

他发现量筒太细放不进玉石，于是就用烧杯、天平和水来测量：
(1)在调节天平平衡时，首先把_______拨到零刻度线处，发现横梁左低右高，此时，他应该将右侧的平衡螺母向________调节（选填“左”或“右”）；
(2)调节天平平衡后，他将玉石放在天平的左盘，在右盘添加砝码并移动游码，当天平再次平衡时，天平右盘内所加的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则玉石的质量为________g ；
(3)如图所示，往烧杯中加入适量的水，把玉石浸没，在水面到达的高度做上标记；取出玉石，让水尽量滴尽到烧杯，然后测出烧杯和水的总质量为127g ；往烧杯中加水到标记，再测出此时烧杯和水的总质量为149g 。

若水的密度按1.0g/cm 3计算，则玉石的密度约为_______g/cm 3（保留两位小数）；
(4)测量结束后，同学们一起讨论测量的过程和结果。

大家认为取出玉石时会带出部分水，就导致测量值比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。

【答案】游码 右 56.2 2.55 偏小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]使用天平时，将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺的零刻线处。

[2]横梁左低右高，说明指针偏左，所以平衡螺母向右调节，使横梁平衡。

(2)[3]玉石的质量
m ＝50g ＋5g ＋1.2g ＝56.2g
(3)[4]由=m V
ρ可知，玉石的体积 33149g 127g 22cm 1g /cm
m V V ρ-==排排水== 玉石的密度
33
56.2g 2.55g/cm 22c =m m V ρ≈= (4)[5]把玉石从水中取出时，石块上沾有部分水，烧杯中剩余水的体积偏小，导致所测玉石的体积偏大，在质量准确的情况下，根据=m V
ρ可判断测得的玉石密度偏小。

7．小聪同学在江边捡到一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量它的密度。

(1)如图甲所示，小聪在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是_________
(2)小聪纠正错误后，正确测量出了鹅卵石的质量，如图乙所示，则鹅卵石的质量为_________g
(3)小聪将鹅卵石放入盛有50mL 水的量筒中，静止时液面如图丙所示，则鹅卵石密度为_________kg/m 3，若鹅卵石掉了一半，则剩下的鹅卵石的密度为_________kg/ m 3。

(4)小聪根据所测数据，在图丁上描出一个对应的点A ，接着他又换用另一石块重复上述实验，将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B ，若ρA 、ρB 分别代表鹅卵石和另一石块的密度，则ρA _________ρB （选填“﹥”、“=”或“﹤”）
【答案】没有将游码移到标尺左端的零刻度线处 27 2.7×103 2.7×103 >
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]调节天平横梁平衡时，应先把游码移到标尺左端的零刻度，再调节平衡螺母，由图甲可知，小聪在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是游码没有移到标尺左端的零刻线处。

(2)[2]由图乙知，天平标尺的分度值为0.2g ，鹅卵石的质量
m ＝20g ＋5g ＋2g ＝27g
(3)[3]由图丙知，量筒的分度值为2mL ，鹅卵石放在量筒后读数为60ml ，所以鹅卵石的体积
V ＝60mL−50mL ＝10mL ＝10cm 3 所以鹅卵石的密度
333327g 2.7g/cm 2.710kg/m 10cm
m V ρ====⨯ [4]若鹅卵石掉了一半，物质种类、状态和温度没有变化，密度不变，则剩下的鹅卵石的密度还是2.7×103kg/m 3。

(4)[5]同种物质的质量与体积的比值为一个定值，即质量与体积的图象为一条过原点的直线，根据A 、B 两个点分别做出图象，如图所示：
由图可知，当体积相同时，A的质量大于B的质量，故ρA＞ρB。

8．小明想用天平、砝码、烧杯、足量的水来测石块的密度：
(1)小明在调节天平横梁平衡时，指针出现图甲所示情况，他应将平衡螺母向_____端调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，他应_____．
(2)小明用已调好的托盘天平测量物体的质量，操作情况如图乙所示，请指出其中两个错误：①_____；②_____．小明改正错误后，天平再次平衡后，砝码和游码位置如图丙所示，所称量烧杯和水的质量是_____g．
(3)小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，如图丁所示，此时天平所显示的质量值为
91.6g，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6g，则石块的密度为_____kg/m3．
【答案】右增加砝码或向右移动游码用手直接去拿砝码将砝码放在了左盘，物体放在了右盘 81.6 2.6×103
【解析】
【分析】
【详解】
(1)小明在调节天平横梁平衡时，图中指针指向分度盘的左侧，因此应将平衡螺母向右调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，说明被测物体的质量较大，此时应该增加砝码或向右移动游码，使天平横梁重新平衡；
(2)由图乙知，物体放在了右盘，砝码放在了左盘，物体和砝码的位置反了；在加减砝码时，用手拿取，未用镊子；标尺的分度值是0.2g，因此烧杯和水的质量：
m1=50g+20g+10g+1.6g=81.6g；
由题意可得，石块的质量：
m石=107.6g−81.6g=26g。

小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，此时天平所显示的质量值为91.6g，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6g，因整体受力平衡，则增大的重力等于减小的拉力，即：
F=m增大g=(107.6−91.6)×10−3kg×10N/kg=0.16N，
石块浸没在水中时受到重力、浮力、拉力，即
G−F浮=F=0.16N；
石块的重力为：
G=m石g=26×10−3kg×10N/kg=0.26N；
石块受到的浮力为：
F浮=G−F=0.26N−0.16N=0.1N；
根据阿基米德原理F浮=ρ水g V排可得，石块排开水的体积：
V排=F浮∕ρ水g=0.1N∕（1.0×103kg/m3×10N/kg）=1×10−5m3=10cm3；
因为石块全部浸没，石块的体积等于排开水的体积，石块的密度为：
ρ=m石V=26g/10cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3。

9．为了鉴别一个机器零件是由什么金属制成的，同学们进行了如下实验：
（1）调节天平横梁平衡时，指针指在如图甲的位置。

应将平衡螺母适当向_______（填“左”或“右”）调节；
（2）某同学测零件质量过程中，调节横梁平衡之前，忘记将游码移至标尺左端零刻度线处。

于是，他取下砝码和机器零件，将游码向左移动，当游码的示数为0.6g时，天平恰好平衡。

再重新测量机器零件的质量，天平读数如图乙，则机器零件的质量为_________g；（3）用如图的方法测出机器零件的体积为_______cm³；
（4）利用猜测出的准确数据，算出机器零件的密度恰好和密度表中某种金属的密度相同。

由此做出的鉴别结果是：该机器零件可能是由这种金属制成，还存在的其他可能有：
①_____________________；
②____________________。

【答案】左； 48； 6；由密度比这种金属大和密度比这种金属小的几种物质混合而成；由密度比这种金属大的物质制成，其内部有空心部分（科学合理即可）。

【解析】
【分析】
本题考查天平的使用、量筒的使用、密度知识的应用。

【详解】
(1)[1]如图可知，指针在刻度盘中向左偏，而指针左偏时，平衡螺母应向右移；
(2)[2]调平此天平时，游码不在零刻度线，而在0.6g刻度线处，由图乙可知，此时天平的读数为
m=20g+20g+5g+3g=48g，
因调平时游码所在的刻度线是0.6g处，所以机器零件的质量
m零件=48g−0.6g=47.4g；
(3)[3]由图丙可知，未放入零件前，水的体积V1=50mL=50cm3，放入零件后，水与零件的总体积V2=56mL=56cm3，则零件的体积为
V=V2−V1=56cm3−50cm3=6cm3；
(4)①[4]有可能是合金，即由密度比这种金属大和密度比这种金属小的几种物质混合而成；
②[5]由密度比这种金属大的物质制成，其内部有空心部分。

10．测量酱油的密度，进行以下实验：
（1）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（如图甲所示）。

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），由此可知酱油的密度是_________kg/m3。

（4）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m1，向烧杯内倒入适量酱油，再测出烧杯和酱油的总质量m2；然后把烧杯内的酱油全部倒入量筒内，测出量筒内酱油的体积为V；酱油密度的表达式是_________。

按该实验方案测出酱油的密度_________（选填“偏大”或“偏小”），原因是_________。

（5）另一实验小组同学发现自己桌上没有量筒，思考了一会儿后，他们想出利用实验台上的天平、空饮料瓶、水等物品来测量酱油密度。

其操作步骤是：
①用天平测出空饮料瓶的质量m1；
②在空饮料瓶中装满水，用天平测出瓶和水的总质量m2，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）
【答案】72.4 40 1.13×103ρ＝21
m m
V
-
偏大酱油残留在烧杯中，导致体积测量偏小21
m m
水
ρ
-
在空饮料瓶中装满酱油，用弹簧测力计测出瓶和酱油的总重力m3
31
21
m m
m m
-
-•ρ水
【解析】
【详解】
（1）在天平的标尺上，1g之间有5个小格，一个小格代表的质量是0.2g，即天平的分度值为0.2g；烧杯和酱油的总质量是m1＝50g+20g+2.2g＝72.4g；
（2）量筒的分度值为2cm3，量筒中酱油的体积为V＝40cm3；
（3）剩余酱油和烧杯的质量为m2＝27.2g，量筒中酱油的质量为m＝m1﹣m2＝72.4g﹣
27.2g＝45.2g，酱油的密度为ρ＝m
V
＝
3
45.2g
40cm
＝1.13g/cm3＝1.13×103kg/m3；
（4）酱油的质量为m＝m2﹣m1，酱油的密度：ρ＝m
V
＝21
m m
V
-
，小华不可能把烧杯内
的酱油全部倒入量筒内，导致测量的酱油的体积偏小，由公式ρ＝m
V
知：密度测量结果偏
大。

（5）②因为ρ＝m
V
，所以水的体积V＝21
m m m
ρρ
-
==
水
水水
；
③为了测出与水同体积的酱油的质量，还需用这只瓶子再装满酱油进行测量，具体操作为：在空饮料瓶中装满酱油，用天平测出瓶和酱油的总质量m3；
④酱油的密度ρ＝m
V
酱油
酱油
＝
31
21
m m
m m
ρ
-
-
酱油
＝
3131
2121
m m m m
m m m m
ρ
ρ
--
=
--水
水。