初中物理物质实验题

下列是"用托盘天平和量筒探究小石块密度"的实验，请完成以下实验步骤：

（1）把天平放在 　　桌面上，将游码移至标尺 　　零刻度线处，调节平衡螺母使天平横梁平衡。

（2）把待测小石块放在天平的 　　盘中，往 　　盘中加减 　　并移动游码直至天平横梁平衡，所加砝码和游码的位置如图甲所示，则该小石块的质量是 　　g。

（3）用细铜丝代替细线系好小石块，将其浸没在量筒的水中，如图乙所示。小石块的体积为 　 　cm ³.由公式 　　可求出该小石块的密度为 　    　kg/m ³，这样测出小石块的密度值与真实值相比 　 　（选填"偏大""偏小"或"不变"）。

"沉睡三千年，一醒惊天下"，三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物，如图1所示是其中的金面具残片，文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型，用实验的方法来测量模型的密度。

（1）小张把天平放在水平台上，将游码拨到 　　，此时指针偏向分度标尺中线的左侧，应向 　　（选填"左"或"右" $)$ 调节平衡螺母，使横梁在水平位置平衡。

（2）调好后小张将模型放在左盘，在右盘加减砝码，并调节游码使天平再次水平平衡，砝码和游码如图2甲所示，则模型的质量为 　　 $g$ 。

（3）小张又进行了如图2乙所示的三个步骤：

①烧杯中加入适量水，测得烧杯和水的总质量为 $145g$ 。

②用细线拴住模型并 　　在水中（水未溢出），在水面处做标记。

③取出模型，用装有 $40\mathit{mL}$ 水的量筒往烧杯中加水，直到水面达到 　　处，量筒中的水位如图2丙所示。

（4）旁边的小敏发现取出的模型沾了水，不能采用量筒的数据，于是测出图2乙③中烧杯和水的总质量为 $155g$ ，小敏计算出模型的密度为 　　 $g/c{m}^3$ 。

（5）若只考虑模型带出水产生的误差，则实验过程中模型带出水的体积为 　　 $c{m}^3$ ，小敏计算出的密度值与实际值相比 　　（选填"偏大""偏小"或"相等" $)$ 。

（1）在探究凸透镜成像的规律时：

①调节凸透镜、光屏、烛焰的中心处于 　　（选填"相同"或"不同" $)$ 高度；

②如图甲所示，测出了凸透镜的焦距；若凸透镜不动，把蜡烛移到光具座 $15\mathit{cm}$ 刻度处，调节光屏，在光屏上会成倒立、 　　（选填"放大"、"缩小"或"等大" $)$ 的清晰实像，生活中的 　　（选填"放大镜"、"投影仪"或"照相机" $)$ 是用这一原理制成的。

（2）在探究物质熔化特点时，得到图乙物质温度随时间变化的图像，由图像可知该物质属于 　　（选填"晶体"或"非晶体" $)$ ，图中 $A$ 点的温度如图丙温度计所示，读数为 　　 ${}^{°}\text{C}$ ，熔化过程需 　　（选填"吸热"或"放热" $)$ 。

如图为验证沸腾条件的实验装置。关于小烧杯内水的最终状况，同学们有不同看法。

小明认为：温度达到沸点，且会沸腾。

小李认为：温度达到沸点，但不会沸腾。

小红认为：温度达不到沸点，不会沸腾。

通过实验观察到小烧杯内的水没有沸腾，所以小明的观点是错误的。为了验证小李和小红的观点，观察并记录温度计甲和乙的示数变化，如下表。

时间     $/$ 分钟	0	3	6	9	12	15	18	21	24
甲的示数     ${/}^{°}\text{C}$	40	57	71	81	91	97	100	100	100
乙的示数     ${/}^{°}\text{C}$	40	48	61	74	84	90	94	94	94

（1）通过实验数据分析， 　　的观点是正确的。

（2）在0至18分钟内，小烧杯中水的温度从 ${40}^{°}\text{C}$ 上升到 ${94}^{°}\text{C}$ ，其原因是小烧杯中的水从大烧杯中吸收的热量 　　（选填"大于"或"等于"或"小于" $)$ 小烧杯中的水蒸发散失的热量。

（3）18分钟以后，为什么小烧杯中水的温度保持 ${94}^{°}\text{C}$ 稳定，但又低于大烧杯中水的温度 $\left({100}^{°}\text{C}\right)$ ？请分析其原因。 　　

（4）为了验证液体的沸腾除了要满足温度达到沸点，还需要继续吸热的条件，同学们经过讨论，认为只需改进原装置即可。如图所示的改进方案中， 　　更合理。

关于探究冰熔化时温度变化规律的实验，请回答下面的问题：

（1）实验装置应选用图中的 　　；

（2）冰块要用 　　（选填"较大的冰块"、"碎小的冰块"或"大冰块和碎小的冰块都可以" 。

（3）如图是根据实验数据绘出的冰熔化时温度随时间变化的图象，在 这段时间里，实验物质的状态是 　　。

冬天给道路撒盐，可以有效地防止事故发生，为了解其原因，小明用如图1所示实验装置，探究盐冰（浓盐水冻成的冰块）熔化时温度的变化规律。

（1）将盐冰打碎后放入烧杯，温度计插入碎冰中，图2中温度计示数为 　　 ${}^{°}\text{C}$ ；

（2）观察现象，记录实验数据，其温度随时间变化图像如图3所示，由图可知盐冰的熔点为 　　 ${}^{°}\text{C}$ ；熔化过程中，盐冰水混合物的内能 　　（选填"增加"、"减少"或"不变" $)$ ；

（3）实验时烧杯外壁出现水珠，这是空气中的水蒸气 　　（填物态变化名称）形成的；

（4）由实验可知，盐冰属于 　　（选填"晶体"或"非晶体" $)$ 。

实验小组利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度。

（1）天平调平衡后，将适量的牛奶倒入烧杯中，并用天平测量烧杯和牛奶的总质量，通过加减砝码的一番操作，当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，横梁指针如图甲所示，接下来他应该 　 　（选填序号）；

A．	向左调节平衡螺母
B．	移动游码
C．	取下最小的砝码后移动游码

（2）测出烧杯和牛奶的总质量为116g后，将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒，液面位置如图乙所示，则量筒中牛奶的体积为 　 　cm ³；

（3）测量烧杯和剩余牛奶的总质量，天平横梁平衡时如图丙所示，则烧杯和剩余牛奶的总质量为 　 　g；

（4）小明测量的牛奶密度为 　 　kg/m ³；

（5）在向量筒倒入牛奶时，如果不慎有牛奶溅出，则测出的牛奶密度会 　 　（选填"偏大"、"偏小"或"不变"）。

在"探究固体熔化时温度的变化规律"实验中，实验装置如图甲所示，将温度计插入试管后，待温度升至50℃左右开始，每隔大约1min记录一次温度，根据记录的数据，在方格纸上以纵轴表示温度，横轴表示时间，描点连线，得到如图乙所示的该物质熔化时温度随时间变化的图象。

（1）实验中采取"水浴法"对试管中的物质加热，这种加热方法的好处是使试管中的物质 　               　；

（2）由图乙可知，该物质是 　               　（选填"晶体"或"非晶体"）；

（3）图乙中物体在B点时刻的内能 　               　（选填"大于"、"小于"或"等于"）D点时刻的内能；

（4）比较图乙中的AB段与DE段可知，物质AB段的比热容 　               　（选填"大于""小于"或"等于"）DE段的比热容；

（5）某同学把试管中的物质换成水，发现无论怎么加热，试管中的水都不会沸腾，请设计一种可以使试管中的水沸腾的方案： 　               　（填写一种方案即可）。

攀枝花红格脐橙汁多味甜，声名远播。小军设计如下实验测量橙瓣的密度。

（1）他将天平放在水平桌面上，调节天平平衡，然后将一个橙瓣放入天平左盘中，在右盘中加入砝码，发现指针稍微偏向分度盘左侧，他可以调节 　　（选填"游码"或"平衡螺母" $)$ ，使指针指向分度盘中央刻度线，如图甲所示，橙瓣质量为 　　 $g$ 。

（2）他将该橙瓣放入装有 $30\mathit{mL}$ 水的量筒中，水面上升到图乙所示的位置，则该橙瓣的密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ 。

（3）他对实验进行误差分析，觉得测体积误差太大。他设计了下列解决方案，其中合理的是 　　（填字母）

A．	$A.$ 换量程更大的量筒测量
B．	$B.$ 测多个橙瓣的总质量和总体积
C．	$C.$ 换分度值更大的量筒测量

物理研学小组做"探究水沸腾时温度的特点"实验，当水温超过 ${80}^{°}\text{C}$ 时每隔 $1\mathit{min}$ 记录一次温度，如表所示：

时间     $t/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
水的温度     $T{/}^{°}\text{C}$	82	84	86	88	90	92	94	96	98	98	98

（1）请指出图甲中的错误： 　　（写出一条即可）。

（2）根据表格中的数据，在图乙的方格纸上画出的温度 $T$ 随时间 $t$ 变化的图像。

（3）实验计时的第 $9\mathit{min}$ ，烧杯里水中气泡在上升过程中的情景应为图 　　所示。

在探究冰熔化的实验过程中，假设试管内的物体在相同时间内吸收相同的热量。

（1）要对试管中的冰均匀加热，应采用甲、乙两图所示装置中的 　　图所示装置。

（2）实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，此时冰的温度是 　　 ${}^{°}\text{C}$ 。

（3）实验中同学们根据实验数据，绘出了其温度随时间变化的图像，如图丁所示，分析图像可知：

①冰熔化过程中吸收热量，其内能 　　，温度 　　；

②图丁中线段 $\mathit{AB}$ 和线段 $\mathit{CD}$ 倾斜程度不同，原因是该物质在两种物态下 　　不同。

（4）试管内所有冰熔化完后，继续实验，当烧杯内的水沸腾时试管内的水 　　沸腾（选填"会"或"不会" $)$ 。

课外兴趣小组在"测量某液体密度"的实验中，实验步骤如下：

（1）如图甲所示，把天平放在水平台上，发现天平水平平衡时游码未归零，将游码归零后，为使天平水平平衡，应向 　　（选填"左""右" $)$ 调节平衡螺母。

（2）调节水平平衡后，进行以下实验操作：

①测得空烧杯的质量 $m_0=33.4g$ ；

②向烧杯中倒入适量待测液体，用天平测出烧杯和液体的总质量 $m_1$ ，如图乙所示 $m_1=$ 　　 $g$ ；

③将液体全部倒入量筒中，测出液体体积 $V$ ，如图丙所示 $V=$ 　　 $c{m}^3$ ；

④待测液体的密度 $\rho =$ 　　 $\mathit{kg}/m^3$ 。

（3）实验结束后，爱思考的小敏指出，以上实验过程中，烧杯中会残留部分液体导致所测密度 　　（选填"偏小""偏大""不变" $)$ ，于是她提出另一种测量液体密度的方案。实验器材有弹簧测力计、细线、金属块（不吸水、不沾水）、两个烧杯、足量的水和待测液体。简要步骤如下：

①分别往两个烧杯中倒入适量的水和待测液体；

②将金属块挂在弹簧测力计下，静止时测力计示数记为 $F_1$ ；

③将金属块浸没在水中（未接触烧杯底和烧杯壁），静止时测力计示数记为 $F_2$ ；

④将金属块浸没在待测液体中（未接触烧杯底和烧杯壁），静止时测力计示数记为 $F_3$ ；

⑤待测液体的密度 ${\rho }_{液}=$ 　　（用 ${\rho }_{水}$ 及测得的物理量表示）。

请完成与下列实验有关的填空。

（1）如图 $-1$ ，将两个表面磨平的铅块相互紧压，它们会"粘"在一起，甚至无法被重物拉开，是因为铅块的分子间存在 　　。

（2）如图 $-2$ ，在"探究水沸腾时温度变化特点"的实验中，沸腾后继续给水加热，水的温度 　　。

（3）如图 $-3$ ，此时烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰、等大的实像。将蜡烛移至 $15\mathit{cm}$ 刻线处，移动光屏使烛焰再次在屏上成清晰的像，则烛焰在屏上成的是倒立、 　　的实像，生活中的 　　（选填"照相机""投影仪"或"放大镜" $)$ 就是利用凸透镜这一成像规律制成的。

小伟在地质公园进行研学活动时，捡到一块形状不规则的小矿石。他想知道小矿石的密度，设计如下实验方案：

（1）实验时，应将天平放在 　　台上。图甲是小伟在调节天平时的情景，请你指出他在操作上的错误之处 　　。

（2）纠正上述错误后，小伟用调好的天平测小矿石的质量。当右盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平横梁水平平衡，则小矿石的质量为 　　 $g$ 。

（3）在量筒内先倒入适量的水，然后将小矿石放入量筒中，如图丙所示，则小矿石的体积是 　　 ，小矿石的密度是 　　 。

（4）小伟将小矿石放入量筒中时，在量筒壁上溅了几滴水，所测的矿石密度会 　　（选填"偏大"、"偏小"或"不变" 。

在综合实践活动中，物理兴趣小组的同学们用大豆、花生等食材制作了美味豆浆，为测量豆浆的密度，他们从实验室借来相关实验器材进行了如下实验设计和实验操作。

（1）将天平放在水平桌面上，指针静止时如图所示。要使天平水平平衡：首先将游码移到标尺左端的 　　处，再向 　　（选填"左"或"右" 调节平衡螺母，直到指针指在 　　为止。

（2）兴趣小组的同学们分别设计的实验方案如下：

方案一：

①用天平测出空烧杯的质量 ，

②在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量 ，

③将烧杯中的豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积 ，

④利用密度公式计算出豆浆的密度。

方案二：

①在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量 ，

②将烧杯中的部分豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积 ，

③测出烧杯和杯中剩余豆浆的质量 ，

④利用密度公式计算出豆浆的密度。

方案三：

①在量筒中倒入适量的被测豆浆，读出豆浆的体积 ，

②用天平测出空烧杯的质量 ，

③将量筒中的豆浆倒入烧杯，测出总质量 ，

④利用密度公式计算出豆浆的密度。

（3）分析以上三种方案，请写出你认为合理设计方案中豆浆的密度表达式 　　；你再任选其中一个不合理的设计方案，并分析不合理设计方案的原因：如方案 　　，是由于在测量豆浆的 　　时会产生较大的误差，使得计算出的豆浆密度值偏 　　。