北师大版物理八年级上册 质量与密度实验单元测试卷(含答案解析)

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）
1．小明和小丽测量鹅卵石的密度：
(1)小明的测量方法如图A所示，其步骤：①在测鹅卵石的质量时，他将天平放在水平台面上，再将游码调到“0”刻度线处，发现指针停在如图甲所示的位置。

要使天平平衡，应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调，调好天平后，他进行了正确的操作，砝码和游码的位置如图乙所示，鹅卵石的质量为__________g。

②在量筒内注入30mL的水，将系上细线的鹅卵石没入水中，水面位置如图丙所示，鹅卵石的体积为
__________cm3。

③则鹅卵石的密度为__________kg/m3。

(2)小丽的测量方法如图B所示，其步骤：a．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，正方体塑料块漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h1；b．将鹅卵石放在塑料块上，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h2；c．用细线将鹅卵石系在塑料块下方，然后放入水中，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h3。

①鹅卵石密度的表达式为ρ＝______________（已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）
②若在进行测量步骤c时，不小心将部分水沾在塑料块的上表面，测得鹅卵石的密度为ρ＇，则ρ＇________ρ（选填“＞”、“=”或“＜”）。

【答案】左 22.4 8 2.8×10312
32
h-h
h-h
ρ
水 =
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①[1]在用天平测量矿石的质量时，应将天平放在水平工作台上，游码移至标尺左端的“0”刻度线处。

由图甲可知，指针偏右，说明右侧质量偏大，此时应将平衡螺母向左调节。

[2]由图乙可知，鹅卵石的质量为
m=20g+2.4 g=22.4g
②[3]由图丙可知，鹅卵石的体积为
V=38cm3-30 cm3=8cm3
③[4]由
m
V
ρ=得，鹅卵石的密度为
3
33322.4g 2.8g /cm 2.810kg /m 8cm
m V ρ====⨯ (2)①[5]设正方体塑料块一个面的面积为S ，则鹅卵石受到的浮力为
12F gS h h ρ=-浮水（） 鹅卵石的重力G =mg =F 浮，则鹅卵石的质量为
12m S h h ρ=-水（）
鹅卵石的体积
V =S （h 3-h 2）
故鹅卵石的密度为
()()12122332
h h S h h m V h h S h h ρρρ--===--水水 ②[6]若塑料块上沾上水后，塑料块和鹅卵石的重力增大，排开水的体积增大，但容器中的液面高度不变，即h 2、h 3都不变，故测量的密度不变。

2．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：33
31.2g ==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。

3．小刚在测量食用油密度的实验中，先将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端
“0”刻度线后指针位置如图甲所示，他随即在天平左盘中放入盛有食用油的烧杯，在右盘中加入砝码，并移动游码，使天平平衡，测得烧杯和食用油的总质量为87.8g ：
(1)随后，他提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL 的食用油，再将烧杯放回天平左盘中，当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平再次平衡，于是他计算得出食用油的密 度为___________kg/m 3；
(2)在开始测量质量前，小刚没有调节天平平衡，这使他第一次测得的烧杯和食用油的总质量_____（选填“偏大”“不变”或“偏小”），在(1)中测得的食用油密度____（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。

【答案】330.910kg/m ⨯ 偏小 不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL 的食用油后，剩余的烧杯和食用油的质量如图乙所示为
50g 10g 0.8g 60.8g m =++=
量筒中食用油的质量为
87.8g 60.8g 27g m '=-=
食用油的密度为
3
V
30cm
(2)[2][3]由甲图可知，指针指向分度盘的右侧，说明右侧的质量大，没有调节天平平衡，使得称量的物体的质量会偏小，因为两次测得烧杯和食用油（烧杯和剩余食用油）的总质量都偏小，且偏小程度相同，导致量筒中食用油的质量测量准确，体积不变，故测出的密度不变。

4．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/m3，若鹅卵石掉了一半，则剩下的鹅卵石的密度为_________kg/ m3。

(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＝10cm3
所以鹅卵石的密度
3
V
10cm
[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/m3。

(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。

5．为了鉴别一工艺品是否铜做的，做了以下实验：
（1）小刚同学用托盘天平测量工艺品的质量，操作情况如图（a）所示，请指出其中的错误是哪些：
①_____；②_____。

（2）小海这组同学先用托盘天平测工艺品的质量，步骤如下：
①把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应该把平衡螺母向_____（左/右）调节，才能使天平平衡；
②天平平衡后，把工艺品放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后，发现指针偏向分度盘的右侧，接下来正确的操作步骤是_____，直到天平再次平衡，右盘中的砝码和游码所处的位置如图（b）所示，则工艺品质量为_____g。

（3）接下来他们用量筒测量工艺品的体积，步骤如下：在量筒中注入适量的水［如图
（c）所示］，读出此时水面所对应的示数V1：把固体浸没在盛有适量水的量筒中［如图d 所示］，读出此时水面所对应的示数V2，则工艺品的体积V＝_____cm3。

（4）测得该工艺品的密度为_____kg/m3，根据工艺品的密度与铜的密度不等而得出工艺品不是铜做的结论，此结论_____（可靠/不可靠）？
【答案】不应用手直接拿取砝码物体和砝码的位置放反了右取下最小砝码，向右调节游码 97.4 20 4.87×103不可靠
【解析】
（1）图示中用手拿砝码的做法是错误的，取放砝码要用镊子，不可用手拿砝码；
左盘应放物体、右盘放砝码，图示中物体和砝码的位置放反了．
（2）①天平指针向左偏，说明左边质量大，所以应向右调螺母；
②加上最小的砝码仍然向右偏，说明砝码的质量偏大，此时应取下最小砝码，向右调节游码；
工艺品的质量：．
（3）由图可知，工艺品的体积：．
（4）工艺品的密度：；
（5）从密度的大小得出结论，存在片面性，因为工艺品如是空心的话，它的体积变大，则计算得到的密度偏小（有误），故该结论不可靠．
故答案为： (1). 不应用手直接拿取砝码 (2). 物体和砝码的位置放反了 (3). 右 (4). 取下最小砝码，向右调节游码 (5). 97.4 (6). 20 (7). 4.87×103 (8). 不可靠
【点睛】本题主要考查应用密度知识来鉴别物质，重点是天平的调平与使用、量筒的读数、密度的计算以及实验结果的分析。

6．小明利用天平和量简，测量某种食用油的密度；
(1)他把天平放在水平台面上，将游码移到标尺的零刻度线处，发现指针静止时如图甲所示，此时应将平衡螺母向_________（选填“左”或“右”）调节，使天平平衡；
(2)取适量食用油倒入烧杯内，用天平测量龙杯和食用油的总质量时，应把烧杯放在天平的
______ （选填“左”或“右”）盘内，当天平平衡时，另一盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示；则烧杯和食用油的总质量是_______g ；将烧杯中部分食用油倒入量筒中，测出烧杯和剩余食用油的总质量是27g ；
(3)如图丙所示，量筒中食用油的体积是______cm 3，通过计算可得这种食用油的密度是____kg/m 3；
(4)测量结束后在整理实验器材时，小明发现他在实验中所用的50g 砝码已生锈，且天平的左盘粘了一小块泥，则他所测食用油的密度_________（选填“偏大”“偏小”“准确”或“无法确定”）。

【答案】右 左 63 40 0.9×103 偏小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]把天平放在水平台面上，将游码移到标尺的零刻度线处，由图甲知，指针静止时偏左，此时应将平衡螺母向右调节，直到天平平衡。

(2)[2]使用天平时，被测物体放在天平的左盘，砝码放在天平的右盘。

[3]由图可知，标尺的分度值为0.2g ，烧杯和食用油的总质量
150g+10g+3g=63g m =
则烧杯和食用油的总质量是63g 。

(3)[4] 如图丙所示
340mL=40cm V =
量筒中食用油的体积是40cm 3。

[5] 量筒中食用油的质量是
63g-27g=36g m =
根据公式
3333
36g =0.9g/cm 0.910kg/m 40cm m V ρ===⨯ 可知这种食用油的密度是0.9×103 kg/m 3。

(4)[6]天平的左盘粘了一小块橡皮泥，调节平衡螺母后，左右两盘质量相等，测量物体质量时，左右两盘质量也相等，不影响测量结果；所用的50g 砝码生锈，说明砝码的实际质量超过标注的质量，因此可少加砝码便能与左侧平衡，而读数时却仍按标注值读取，因此所测烧杯和食用油的总质量会偏小；而在测烧杯和剩余食用油的总质量27g 时，用不到50g 砝码，这就导致量筒中食用油的质量偏小，根据公式m V
ρ=
可得，所测食用油的密度偏小。

7．现在想测出一个实心小木球的密度，由于小木球放在水中会漂浮在水面上，无法像测量石块一样测出它的体积。

为此我们设计了以下实验步骤：
（1）把适量的水倒进量筒中，如图a 所示，记录此时水的体积为V 1；
（2）把小铁块单独放入水中，静止时如图b 所示，记录此时量筒中水面的示数为V 2； （3）用细线将小木球系在小铁块上，放入水中，静止时如图c 所示，记录此时量筒中水面的示数为V 3；
（4）从水中取出小木球，用天平测量质量，天平平衡时如图d 所示，记录小木球质量为_______g ；
（5）利用密度公式计算出结果。

实验中使用天平测出小木球的质量m =___________g ，小木球的体积V =_____cm 3，计算出小木球的密度ρ木=_____kg/m 3。

此测量值比小木球密度的真实值要_____(选填“偏大”或“偏小”)。

【答案】11.2g 11.2g 20 30.5610⨯ 偏大
【解析】
【详解】
(4)[1]从图d 可以看到，右盘的砝码是10g ，游码的示数是1.2g ，小木球质量为
10g 1.2g 11.2g +=
(5)[2]实验中使用天平测出小木球的质量是11.2g ；
[3]由题意可知，图c 的体积示数减去图b 的示数，就是小木球的体积，即
33246ml 26ml 20ml 20cm V V V =-=-==
[4]可计算出小木球的密度是
333311.2g 0.56g/cm 0.5610kg/m 20cm
m V ρ====⨯木 [5]由于小木球从量筒中拿出后，就放到天平上测量，小木球会附上些水分，质量的测量值比实际值要大，而体积是准确的，根据m V ρ=
木可知密度的测量值比实际值要大，即此测量值比小木球密度的真实值要偏大。

8．小海和小珠同学在进行“测量盐水密度”的实验。

（1）小海的实验步骤如下：
A ．把天平放在水平台上，调节平衡螺母，使天平的横梁平衡；
B ．测出空烧杯的质量m 0，倒入盐水后测出其总质量m 1；
C ．将盐水倒入量筒，倒的过程中发现由于盐水较多而无法全部倒完，他及时停止了操作。

和其他同学讨论后认为可继续完成实验，于是读出此时量筒中盐水的体积V ，接着又增加
了一个步骤，顺利得出了盐水的密度。

①实验步骤A是不完善的，应补充的操作是________________；完善操作后，发现指针指在分度盘的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向______（选填“右”或“左”）调。

②请你结合小海增加的步骤和图所给数据，帮他把表格中空缺内容补充完整：
烧杯和盐水的
总质量m1/g
_______
量筒中盐水的体积
V/cm3
盐水的密度
ρ/（g·cm－3）
_______2740 _____
（2）小珠不小心将量筒打碎了，思考发现只用天平也能测出盐水的密度。

于是她设计了如下实验步骤：
A．调节天平平衡，用天平测出空烧杯质量m0；
B．烧杯装适量水（密度为ρ水），用笔在烧杯水面位置做出标记，用天平测出烧杯和水的总质量m1；
C．将烧杯中的水倒出并擦干，缓慢往烧杯内倒入盐水，直至液面与标记处相平，用天平测出烧杯和盐水的总质量m2。

则盐水的密度表达式ρ＝______（用m0、m1、m2、ρ水表示）。

【答案】游码归零左烧杯和烧杯中剩余盐水的总质量m2/g 73.2 1.155 20
10
m m
m m
ρ
-
-水【解析】
【详解】
(1)[1]天平调平之前应先将游码归零，再调节平衡螺母；
[2]指针指在分度盘的右侧，为使天平平衡，应向左调节平衡螺母；
(2)[3][4]烧杯和盐水的总质量为
50g+20g+3.2g=73.2g；
因为将盐水倒入量筒，倒的过程中发现由于盐水较多而无法全部倒完，因此测的应该是烧杯和烧杯中剩余盐水的总质量m2为
20g+5g+2g=27g；
[5]倒出的盐水的质量为
73.2g-27g=46.2g
盐水密度为 33
cm 46.2g =1.155g /cm 40m V ρ=
=； (2)[6]水的质量为 m 1- m 0
水的体积等于盐水的体积为
10=m m m V ρρ-=
水水水
盐水的质量为 m 2- m 0
盐水的密度为
202010
10=m m m m m m m m m V ρρρ--==--盐水水。

9．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，小宇同学步骤如下：
（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，发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向 __________调，使天平横梁平衡。

（2）用天平测出空烧杯的质量为29g ，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量是_____g ；再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为_____kg/m 3。

（3）小宇用的方法测出盐水密度值会________（选填“偏大”或“偏小”）。

（4）小萱同学在实验中先测出空烧杯的质量m 1，倒入盐水后测出其总质量m 2；在将盐水倒入量筒的过程中，发现由于盐水较多，无法全部倒完，她及时停止了操作。

同组同学讨论后认为仍可继续完成实验，于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V ，又加了一个步骤，顺利得出了盐水的密度。

你认为增加的步骤是：________ ，请帮小萱写出计算盐水密度的表达式ρ=__________。

【答案】左 33 1100 偏大 测出剩余盐水和烧杯质量为m 0
02m V m - 【解析】
【详解】
(1)[1]用天平测量物体的质量时，首先把天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，然后调节横梁两端的平衡螺母，使横梁平衡，在调节过程中，若指针偏向分度盘的
右侧，应将平衡螺母向左边调节； (2)[2]由图甲知，烧杯和盐水的总质量为
50g+10g+2g=62g ，
盐水的质量
m =62g−29g=33g ；
[3]由乙图知，盐水的体积
V =30mL=30cm 3，
根据m V
ρ=可得盐水的密度： 333333g 1.1g/cm 1.110kg/m 30cm
m V ρ=
===⨯； (3)[4]因为将盐水从烧杯倒入量筒时不可能完全倒干净，所以体积的测量结果会偏小，而质量的测量是准确的，根据m V
ρ=可知，此密度的测量结果比真实值偏大； (4)[5][6]原来烧杯和盐水的总质量与剩余盐水和烧杯的总质量之差等于倒入量筒中盐水的质量，所以增加的步骤为：用天平测出剩余盐水和烧杯总质量m 0；则倒入量筒中盐水质量：
20m m m =-盐，
所以盐水密度的表达式：
20m m V
ρ-=。

10．小明为了测量花生的密度,进行了以下实验
（1）把天平放在水平桌面上,如图甲所示.称量前,首先将__________，然后调节
____________，使指针对准分度标尺的中央刻度线。

（2）将烧杯装满水,放在调好的天平左盘上,天平平衡时,砝码的质量和称量标尺上的示数如图乙所示，则烧杯和水的总质量为__________ g ，
（3）接下来把48g 花生放入装满水的烧杯中,停止溢水后,擦干沾在烧杯上的水,用天平测出烧杯、烧杯内剩余水和花生的总质量为129g.算出这种花生的密度为__________g/cm 3. （4）由于个别花生漂浮在水面(不考虑花生吸水),测出花生的密度值比真实值偏_______(选填“大”或“小”);
（5）为了解决个别花生漂浮的问题,小明改用“排沙法”测量花生体积;
①在量筒1中加入适量的沙,摇平,记录体积V 1;
②在量筒2中放入重为G 的花生,记录体积V 2;
③把量筒1中的沙全部倒入到量筒2中,充分摇匀、摇平,记录体积V 3;
a.实验应该选择细沙”还是“粗沙”?__________;
b.请用(5)小题中测量的物理量的符号表示花生的密度ρ=__________;(重力常量用g 表示)
c.如果在步骤③中沙没有完全覆盖花生,测出花生的密度值比真实值偏__________(选填“大“或“小”)
【答案】游码移至标尺的零刻度线处 平衡螺母向右 121g 1.2g/cm 3 大 细沙
()
31G g V V - 大 【解析】
【分析】
在测量物体密度时，先将天平放在水平桌面，把游码归零，调节平衡螺母让天平水平平衡，左边放物体，右边放砝码测物体质量，利用排水法测物体的体积，根据密度公式处理数据即可得到密度。

【详解】
(1)[1][2]使用天平测量物体质量时，先将天平放在水平桌面上，将游码归零，即移至标尺零刻度线上，接下来观察分度盘上指针偏先哪边，反向调节平衡螺母，图中天平向左下倾斜，向右调节平衡螺母即可；
(2)[3]将烧杯装满水,放在调好的天平左盘上,天平平衡时,砝码的质量和称量标尺上的示数如图乙所示，则烧杯和水的总质量为121g ；
(3)[4]把48g 花生放入装满水的烧杯中，烧杯、水、花生的总质量为：
121g 48g 169g m =+=总，
有水溢出，溢出水的体积为花生的体积，剩下烧杯、烧杯内剩余水和花生的总质量为129g ，则溢出水的质量为：
129g 169g 129g 40g m m =-=-=溢总， 根据密度公式m V
ρ=可得花生体积为： 3340g 40cm 1g/cm
m V V ρ==
==溢花溢水， 则花生的密度为： 33
48g 1.2g/cm 40cm m V ρ===花花花； (4)[5]花生漂浮在水面，为完全浸没，测得的体积小于实际值，根据密度公式可知测出花生的密度值比真实值偏大；
(5)[6]细沙空隙小，测量体积比较准确；
[7]已知花生的重力G ，则花生的质量为：
G m g
=
， 花生的体积为： 31V V V =-， 根据密度公式m V
ρ=可得花生的密度为： ()
3131G
G g V V g V V ρ==--， [8]在步骤③中沙没有完全覆盖花生，则花生未覆盖部分体积没有计入，测得的体积比实际值小，根据密度公式可知测出花生的密度值比真实值偏大。