苏科版八年级上册物理 质量与密度实验单元测试卷(解析版)

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）
1．在综合实践活动中，小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的体积是50cm3，图1、2中物块均处于静止状态，弹簧测力计示数如图所示，g取10N/kg．
（1）图2中，物块受到的浮力为______N，烧杯中液体的密度为______g/cm3．
（2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图3中的图线______（选填“①”、“②”或“③”）；（3）根据上述结论，小明对弹簧测力计刻度进行重新标度，将图2装置改装成一个密度秤，它的零刻度应标在______N处，用它测量时，待测液体密度ρ液应不超过
______g/cm3；
（4）用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏______；
（5）原物块质量、体积和密度分别记为m0、V0、ρ0，将原物块更换为下列哪些物块后，可以提高该密度秤测量液体密度秤测量液体密度时的精确度？你选择的是：______（选填选项前的字母）
A．质量为m0、密度比ρ0小的物块
B．质量为m0，密度比ρ0大的物块
C．质量比m0大而密度比ρ0小的物块
D．体积比V0小的物块．
【答案】0.5 1 ③ 1.5 3 小 AC
【解析】
【分析】
【详解】
（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，物块的重：G=1.5N，
物体在水中弹簧测力计的示数：F=1N，
物块受到的浮力：F浮=G-F=1.5N-1N=0.5N；
根据阿基米德原理G排=F浮=0.5N，
排开液体的质量
0.5
=0.0550 g10/
G N
m kg g
N kg
===
排
排开液体的体积V排=V物=50cm 3，
液体的密度：33501/50m g g cm V cm
ρ=
== （2）由F 浮=G-F 和F 浮=ρ 液gV 排可得，F =G -ρ 液gV 排，F 与ρ 液图象与③符合；
（3）当密度为零时，物块受到的浮力为零，根据F 浮=G-F ，弹簧测力计的示数等于物体重力，所以它的零刻度应标在1.5N 处； 物体的重力是1.5N ，所以液态对物块产生的浮力最大不能超过1.5N ，由F 浮=ρ 液gV 排可得，
333631.5310/3/g 10/5010F N
kg m g cm V N kg m
ρ-=
==⨯=⨯⨯浮液 （4）若物块未完全浸没，根据阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排则物体受到的浮力偏小，弹簧测力计示数偏大，测得液体密度值将偏小；
（5）要想提高液体密度秤测量液体密度时的精确度，可以减少分度值，增大重力，需要增大m 0质量，或换用密度比ρ 0小的物块，故选AC ．
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．小阳放学回家帮妈妈给小妹妹冲奶粉，他想知道奶粉的密度，于是他取了点奶粉，做了如下 实验。

(1)在调节天平横梁平衡时，发现指针的位置如图甲，他应将平衡螺母向______（左/右） 移动；
(2)小阳用调节好的天平测奶粉的质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量为______g 。

他用如图 丙方法测出奶粉的体积，则奶粉的密度是______g/cm 3；
(3)小阳猜想没有量筒也可测出奶粉的密度，于是他找来一个圆柱形的平底薄壁小玻璃瓶（可 竖直漂浮在水面）、刻度尺、大碗和水，并设计如下实验：
①在玻璃瓶内装入适量的奶粉，轻轻摇晃，使其表面水平，测出奶粉的高度h 1； ②将装有奶粉的玻璃瓶放入装有适量水的大碗中，使其竖直漂浮，测出玻璃瓶浸入水中的深度h 2；
③将奶粉倒出，把玻璃瓶放入装水的大碗中，仍竖直漂浮，测出玻璃瓶浸入水中的深h 3； ④奶粉密度表达式ρ=______（用已知量和测量量表示，水的密度用ρ水 表示）； ⑤实验中发现玻璃瓶中的奶粉很难倒净，这会导致所测的密度值偏______。

【答案】右 25 2.74 23
1
h h h ρ-水 小 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]图中显示指针向左偏，根据“右偏左调，左偏右调”的规则，应将平衡螺母向右调。

(2)[2]右盘中有两个砝码，一个20g ，另一个5g ，所以右盘中砝码的质量为25g 。

[3]天平使用时，左托盘放称量物,右托盘放砝码，物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数，所以奶粉的质量为
205 2.427.4m g g g g =++=
由图丙知奶粉的体积为3
10cm，所以奶粉的密度为
3
3
27.4
2.74/cm
10cm
m g
g
V
ρ===
(3)④[4]奶粉的重力等于浮力的变化量
23
==()
G F g V gs h h
ρρ
∆∆=-
奶浮水水
奶粉的质量
23
23
()
=()
gs h h
G
m s h h
g g
ρ
ρ
-
==-
水
奶
奶水
奶粉的密度
2323
11
()
==
s h h
m h h
V sh h
ρ
ρρ
--
=
水
奶
奶水
奶
⑤[5]因为奶粉很难倒净，所以测得奶粉的质量就偏小，而体积不变，根据密度计算公式
m
V
ρ=可知，这会导致所测的密度值偏小。

4．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m1=31.2g和空烧杯的质量m0=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m3=__________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m4=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/cm3．
（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3
3
12g =
=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。

5．利用一个烧杯、天平和适量的水，小刚同学测出了一小块不规则小石块的密度。

(1)小刚同学使用天平称量物体质量，调节天平横梁平衡时，出现如图甲所示情况，他应向_____调节平衡螺母使横梁平衡；如果在称量过程中，加到最后一个砝码，出现如图甲所示情况，他应_____，最终测得小石块的质量为52g 。

(2)如图乙所示：
A ．往烧杯中加入适量的水；
B ．把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；
C ．取出小石块；测出此时烧杯和水的总质量为127g ；
D ．往烧杯中加水，直到_____，再测出此时烧杯和水的总质量为140g ； (3)计算出小石块的体积为_____cm 3； (4)计算出小石块的密度为_____kg/m 3；
(5)在一旁观看的小敏同学认为该测量值和真实密度相比明显_____（偏大/偏小），只利用原有实验器材，改进实验步骤，即可消除这一人为偏差，其方法是_____。

【答案】左 取下最小的砝码，然后向右调节游码使横梁平衡 液面与标记对齐 13 4×103 偏小 测A 图装置的质量利用AD 两图来计算石块体积 【解析】
【分析】 【详解】
(1)[1]根据图指针指在分度盘的右侧，指针右偏时向左调节平衡螺母使天平平衡。

[2]如果在称量过程中，出现如图甲所示情况，说明所加的砝码不合适，所以应该取下所加的砝码，然后向右调节游码使横梁平衡。

(2)[3]为了利用等效替代法得到体积，所以应该往烧杯中加水，直到液面与标记对齐。

(3)[4]小石块的体积为
33
140g -127g
13cm 1g/cm
m V V ρ==
=
=排
石排水
(4)[5]石块的密度为
3352g 4g/cm 13cm
m V ρ=
==石 (5)[6]取出石块时，石块会带出一部分水，使得测得的水的体积偏大，根据公式m V
ρ=，测得的密度偏小。

[7]测A 图装置的质量利用AD 两图来计算石块体积可以避免这一人为偏差。

6．在“测量牛奶密度”的实验中：
(1)小明先将牛奶倒入量筒，如图甲所示，则牛奶的体积为_________cm 3；接着将天平放在水平台面上，如图乙所示，他应先_______________，再调节平衡螺母，使天平平衡；用调节好的天平测出空烧杯的质量为33g ，然后将量筒中的牛奶倒入烧杯，用天平测量烧杯和牛奶的总质量，天平平衡时如图丙所示，烧杯和牛奶的总质量为_______g ；
(2)根据以上实验数据计算出牛奶的密度为___________kg/m 3，用该方法测得的密度比真实值可能会偏____；
(3)小明不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出牛奶的密度，于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤： ①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m 0
②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m 1 ③用另一个烧杯装满牛奶，用天平测出烧杯和牛奶的总质量为m 2
则牛奶的密度表达式ρ=_____________。

（用测量的物理量和水的密度表示，已知水的密度为ρ水）
【答案】30.0 将游码拨回标尺零刻线处 63.6 3
1.0210⨯ 小 ()2010
水
ρ--m m m m
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]从图甲可以看到，量筒的分度值是1mL ，量程是50mL ，它的读数是
330.0mL 30.0cm =。

[2]从图乙可以看到，游码没有归零，所以应先将游码拨回标尺零刻线处。

[3]从图丙可以看到，烧杯和牛奶的总质量是
50g 10g 3.6g 63.6g m =++=
(2)[4]牛奶的质量是
-63.6g -33g 30.6g m m m ===牛杯
根据m
V
ρ=
可知，牛奶的密度是 333
3
30.6g 1.02g/cm 1.0210kg/m 30.0cm m V ρ=
===⨯牛牛牛 [5]用该方法测得的密度比真实值可能会偏小，因为量筒上会附有一些牛奶成分，那么在烧杯中的牛奶真实体积小于330.0cm ，当用330.0cm 这个体积去计算时，根据m
V
ρ=可知所得到的牛奶密度会偏小。

(3)[6]由题意可知，可得到这些水的质量是
10-m m m =水
那么这些水的体积是
10
-m m m V ρρ=
=
水
水水
水
还可以知道这些牛奶的质量是
'20-m m m =牛
这些牛奶的体积是
'10
-m m V V ρ==
牛水水
则牛奶的密度是
()'
20'10
--m m m V m m ρρ==水牛牛牛
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
333
327g 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．有一松木块可以漂浮在水中,小王用天平、量筒和水等器材测量这块松木块的密度,实验步骤如下：
①用天平测出松木块的质量m ，天平的示数如图； ②向量筒中倒入V 1=50mL 的水；
③用细线系住松木块,放入量简，用铁丝将其压入水中足够长时间,水面到达V 2=54mL 处； ④取出松木块,水面降到了V 3=48mL 处；
⑤小王认为松木块体积测量不够准确,松木块的体积应该包含材质和其中空隙部分的体积，于是又向量筒中加水到50mL 处，将刚才取出的松木块表而吸附的水清除后,再次没入量筒的水中，此时水到达V 4=55mL 处。

（1）请你分析在步骤④中，水面未回到50mL 处的原因是____________。

（2）请你根据小王的实验思路，计算出松木快的密度为__________ g/cm 3。

【答案】松木块吸附了2ml 的水 0.84g/cm 【解析】 【分析】
松木块具有吸水性，测松木块体积时应该先让松木块吸收水一定时间后测量，利用密度公
式m
V ρ=
即可得到松木块的密度。

【详解】
(1)[1]水面未回到50mL 处的原因是松木块吸附了2mL 的水；
(2)[2]由实验步骤①可从天平上读出松木块的质量m=4.2g ，由实验步骤②③④⑤可得松木块的体积为：
34155ml 50ml 5ml 5cm V V V =-=-==，
根据密度公式m
V
ρ=
可的松木块的密度为： 33
4.2g
0.84g/cm 5cm
ρ=
=。

9．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，某同学设计了两个方案： （1）方案一：
① 将天平置于水平台上，用调节好的天平测出空烧杯的质量m 1；
② 向烧杯中倒入一些盐水，测出它们的总质量m 2，则这些盐水的质量为______； ③ 再将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V ； ④ 计算出盐水的密度ρ=______________。

（2）方案二：
① 将天平置于水平台后，调节平衡螺母，使横梁平衡； ② 用天平测出装有适量盐水的烧杯的总质量m 1´；
③ 将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V ´； ④ 测出烧杯及剩下盐水的总质量m 2´； ⑤ 计算出盐水的密度ρ´=______________。

（3）方案二中有一个步骤存在不足，请找出该步骤，并将其不足的原因填在横线处_______。

（4）用方案一测出的盐水的密度比实际值_____（填“偏大”或“偏小”）。

在方案二中，若将步骤③ 和④ 分别改为“将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V ´”和“测出烧杯的质量m 2´”。

修改后所测盐水密度的误差将______（选填“大一些”、“小一些”或“无明显变化”）。

【答案】21-m m 21-m m V ''
12
'
-m m V
第①步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处 偏大 无明显变化 【解析】 【详解】
(1)[1]由题意可知，这些盐水的质量是
21-m m m =盐
[2]由此可知盐水的密度是
21
-m m m V V
ρ=
=盐 (2)[3]由题意可知，这烧杯中的一部分盐水的质量是
'''12-m m m =盐
而量筒中盐水的体积V ´，可以计算出盐水的密度是
''''
12
''
-m m m V V ρ==盐
(3)[4]其不足的地方是第①步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处；
(4)[5]在方案一中，测量这些盐水的体积时，会有一些盐水留在烧杯上，那么测出盐水的体
积V偏小，根据
m
V
ρ=可知，质量大小正确，测出的盐水的密度比实际值偏大；
[6]若将步骤③ 和④ 分别修改，那么得到的盐水质量和体积是相互对应的，不会偏大，也不会偏小，测出的密度大小误差将无明显变化。

10．小明准备测量一一只金属螺母的密度.
(1)把天平放在________桌面上，并将游码移至标尺左端零刻线处，调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节．
(2)测量中，天平平衡时所加砝码及游码位置如图乙，他继续测出金属螺母的体积为6cm3.螺母密度为 ________g/cm3.
(3) 若没有天平，想用丙图所示弹簧测力计测量该螺母的质量，他________(选填“能”或“不能”)测出该螺母的重力，理由是_____．
(4)小明又利用圆柱形玻璃杯、适量的水、细针和刻度尺，不用天平测量一木块的密度，请你将测量步骤补充完整：
①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为h0；
②___________________；
③用细针缓慢地把木块压入水中，使之完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为h2；
④小木块密度的表达式：ρ木=__________(用测量的物理量和已知量的符号表示，水是密度用ρ水表示)
【答案】水平右 2.6 能见解析将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测
出杯中水的深度为h；h h
h h
-
-
０
２０
ρ水
【解析】
【分析】
【详解】
第一空．为避免误差，使用前应把天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺左端零刻线处，调节天平横梁平衡；
第二空．读图甲可知，指针偏左，说明左侧质量稍大，因此，应将平衡螺母向右侧移动；第三空．读图乙可知，零件的质量为：10g+5g+0.6 g=15.6g，
零件的体积为：V=6cm3，
零件的密度：ρ=m
V
=
15.6g
6cm3
=2.6g/cm3
第四空．用丙图所示弹簧测力计测量该螺母的质量能测出该螺母的重力，理由如下；
第五空．零件的质量m=15.6g=0.156kg,由G=mg得螺母的重力为G=0.156kg⨯10N/kg=1.56N,弹簧测力计的量程为0~5N，因此可以测量该螺母的质量能测出该螺母的重力，再由
G=mg求出螺母的质量；
实验步骤：
适量的水倒入烧杯中,测出烧杯中水的深度h0.
第六空．将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h；
细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为h2；
第七空．因为木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以G=F浮=ρ水gV排，
设烧杯的底面积为S,木块排开水的体积为：V排=S(h−h0)，
所以G=F浮=ρ水gS(h−h0)，
木块的质量：m=G
g
=ρ水S(h−h0)，
当木块压入烧杯中,用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h2.小木块的体积为：V=S(h2−h0)
小木块的密度：ρ=m
V
=
()
()
S h h
S h h
ρ-
-
０
水
２０
=
h h
h h
-
-
０
２０
ρ水.。