初中物理物质实验题

如图甲是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置，他们所用的器材规格完全相同，同时将水加热16min 。

（1）安装实验器材时，小明应按照         顺序进行（选填“自下而上”或“自上而下”）。
（2）安装好器材开始实验后，小红的读数如图的丙所示，其错误之处是：读数时，视线没有与温度计中液柱的上表面           。
（3）读数时小明发现A点有小水滴影响读数，小水滴成因是             （填物态变化名称），而按乙图改进后可以顺利读数。
（4）图的丁是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。
①由图像可知水表面的气压          （选填“高于”、“等于”或“低于”）一标准大气压。
②请根据图像分析，若不计热量损失，小明、小红从给水加热到水沸腾所需热量为Q₁、Q₂，则Q₁：Q₂为           ，若小明、小红所选水的质量为m₁、m₂，则m₁            m₂（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

如图所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置．实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程．
（1）试管内物质在熔化过程中，温度保持不变，此时温度如图所示，读数方法正确的是　 　（选填“A”、“B”或“C”），示数为　   　℃，该物质是　  　（选填“晶体”或“非晶体”）．
（2）实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，则测得试管内物质的温度值偏　 　．
（3）实验中，将试管放入装有水的烧杯中的目的是　       　．

请阅读《物理实验中的图象法》回答问题。

物理实验中的图象法

物理实验中的图象法是一种整理、分析数据的有效方法，图象中的图线可直观、简洁地显示出因变量随着自变量变换的趋势或规律。如果想要将物理实验数据绘制成图象，可以按照下面的步骤来进行。

第一步，建立坐标轴、标注物理量和设定分度。首先建立坐标轴，通常用横轴代表自变量，纵轴代表因变量，在坐标轴上分别标注自变量和因变量的名称及单位；然后，设定坐标分度值。为了使绘制的图线比较均匀地分布在整幅坐标纸上，而不要偏在一角或一边，坐标分度值可以不从零开始。在一组数据中，自变量与因变量均有最低值和最高值，分度时，可用低于最低值的某一整数值作起点，高于最高值的某一整数值作终点。

第二步，根据数据描点。描点时根据数据在坐标纸上力求精准地画出对应的点。

第三步，绘制图线。绘制图线时不要把数据点逐点连接成折线，而应依据数据点的整体分布趋势，描绘出一条直线或光滑曲线，让尽可能多的点在图线上，或让数据点比较均匀地分布在图线两旁，这样绘制出的图线比图上的任何一个数据点更适合作为进行分析预测的依据。

倒如，小宇记录了自己沿直线步行过程中的时间及所对应的路程，图1中的黑点是他根据记录的数据在坐标纸上描出的数据点，利用这些数据点绘制出了图1中的直线。利用这条直线可以清楚地看出小宇步行的过程近似为匀速运动，还可以利用图线上的点计算出小宇步行过程中的速度，进而用速度预测出他在某一段时间内步行的路程。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）根据图1所示的图象，预测小宇步行 $10s$ 的路程为 　 　 $m$ 。

（2）下表是某同学记录的物体温度随时间变化的实验数据。

时间 $/\mathit{min}$	0	5	10	15	20	25	30	35	40
温度 ${/}^{°}\text{C}$	80	72	64	59	55	51	47	46	45

①若要绘制上述物体的温度随时间变化的图象，应选择图2中 　　图更合理。（选填"甲"或"乙" $)$

②请在你选择的图中描出第 $20\mathit{min}$ 时的温度数据点，并绘制出本次实验中物体温度随时间变化的图线。

如图是时彪同学“探究海波晶体熔化温度随时间变化的规律”的实验装置．
（1）实验中将温度计A插入试管中时，温度计的玻璃泡在放置上有什么要求？　                               　；
（2）实验中要不停地用搅拌器B搅拌，其目的是　             　：
（3）时彪用此装置，探究冰熔化时温度随时间变化的规律，发现冰熔化太快，没有找到冰的熔点，请你写出一条可行的办法：　           　；
（4）从实验装置可看出，被加热的物质放在试管中，试管放在盛水的杯中，这种加热方法与直接用酒精灯对试管进行加热相比，其优点是：　               　．

用天平和量筒测量盐水的密度：

（1）将天平放在_________桌面上，移动游码至标尺左端“0”刻度线后， 发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向_________侧调节。
（2）用调节好的天平测量盐水和烧杯的总质量m₁=104g。
（3）将烧杯中的一部分盐水倒入量筒内，如图乙所示，量筒内盐水的体积V=_______mL
（4）接着测量剩余盐水和烧杯的总质量m₂，天平平衡时，所用砝码质量及游码位置如图丙所示，则m₂=_____g
（5）根据测量结果计算出盐水的密度ρ=______g/cm³

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"）。

（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" $)$ 。

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 　　。

小明利用天平、量筒、烧杯和电子秤等器材测量盐水和鸭蛋的密度。

（1）用天平测量物体质量时，添加砝码过程中， 　　（选填"能"或"不能" $)$ 调节平衡螺母。

（2）测量盐水密度时，有以下四个步骤：

①向烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量；

②将烧杯中盐水倒入量筒（烧杯内有残留），测出盐水体积；

③ $\dots \dots$ ；

④算出盐水密度，为使测量结果更准确，步骤③的操作是 　　（选填"直接"或"擦干残留盐水后" $)$ 测量烧杯质量。

（3）测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示：

图中电子秤显示的四个数据，若没有" $131.0g$ "这个数据，能否求出鸭蛋的密度？请在横线上作答。要求：

①若能，请写出鸭蛋的密度值；②若不能，请说明理由。

答： 　　。

在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识，其实只要应用科学知识进行分析，就能作出合理解释。

（1）人们经常认为，汽车的速度越大惯性越大，所以要限速，但是高速公路限速牌上却显示，大型车辆最高限速比小型车辆低，原因是汽车的　　越大惯性越大。

（2）在今年第四次成品油调价中，汽油价格下调250元 $/$吨，柴油价格下调235元 $/$吨。但细心的小明发现，加油站的汽油价格下调0.18元 $/$升，柴油价格下调0.20元 $/$升，每升柴油价格反而比汽油下调得多，其原因是　　。

（3）现在高速公路上不仅有即时测速，还有区间测速，即在某一路段上设置两个监控点，根据车辆通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速。在如图所示限速要求的高速公路上，第一个监控点测得某辆小车于 $8:10$以115千米 $/$时的速度通过，相距30千米的第二个监控点于 $8:22$测得该小车以118千米 $/$时的速度通过。请通过计算判断该小车行驶途中是否超速。

牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标，小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度，设计了如下实验：

（1）通过观察比较牛奶的密度

小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中，让它漂浮在液面上，观察塑料块露出液面的体积，露出液面体积较大的牛奶的密度较　　。又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度，观察 $U$形管液面的高度差，高度差较大的牛奶的密度较　　。

（2）通过测量比较牛奶的密度

小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量。其操作步骤是：

①用弹簧测力计测出石块的重力为 $G$；

②将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数为 $F_1$；

③　　（写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示） $:$

④牛奶密度的表达式为 ${\rho }_{\mathit{牛奶}}=$　　（用测出物理量的字母表示，水的密度用 ${\rho }_{水}$表示）。

【资料】1583年，伽利略经测量发现悬挂的油灯摆动时具有等时性。如图所示，将密度较大的小球作为摆球，用质量不计、不可伸缩的细线悬挂于 $O$点，组装成一个摆，在 $\theta <5°$时，让摆球从 $A$点静止释放后摆动，摆的周期（摆球往返一次的时间）只与摆长（摆球重心到悬挂点 $O$的距离）有关。

【质疑1】小科认为：摆球质量越大，惯性也越大，所以相同条件下摆动会越慢，周期会越长。

【探究1】选择不同的小球作为摆球进行实验：①测摆球的直径 $D$和质量 $m$，计算出摆球的密度 $\rho$；②组装摆；③调节摆长 $l$，使摆长为 $800.0\mathit{mm}$；④在 $0<5°$时，让摆球从 $A$点静止释放后摆动，测出摆动30次的时间 $T_{30}$；⑤计算周期 $T$；⑥用不同的摆球重复上述实验。

【数据】摆长 $l=800.0\mathit{mm}$

次数 摆球 物理量	1	2	3	4
	铅球	铁球 $A$	铁球 $B$	铜球
$D/\mathit{mm}$	22.22	22.24	22.20	22.20
$m/g$	15.5	25.3	44.7	51.0
$\rho /g·c{m}^{-3}$	2.7	4.4	7.8	8.9
$T_{30}/s$	53.88	53.94	53.85	53.87
$T/s$	1.796	1.798	1.795	1.796

【思考1】（1）测摆周期是通过测 $T_{30}$后求出 $T$，而不是直接测 $T$，这是为了　。

（2）实验数据说明，摆长一定时，摆的周期与物体的质量　　（填“有关”或“无关” $)$。这一结论，得到了老师的肯定。

【质疑2】为什么资料中要求用密度较大的小球做摆球呢？

【探究2】小科用 $D=39.86\mathit{mm}$、 $\rho =0.08g/c{m}^3$的乒乓球按上述实验方法测出 $T=2.023s$。

【思考2】摆长一定时，用乒乓球做实验测得的 $T$明显变大。其实，当摆球密度很小时，空气对摆周期的影响不可以忽略，因为摆球受到的外力 $--$　　不可忽略了。

小明手上有一块橡皮泥，他想测出橡皮泥的密度。小明利用一个量筒、适量的水和细线设计了一个橡皮泥密度的方案，以下是他设计的部分实验步骤，请你按照小明的思路，将实验步骤补全（已知橡皮泥的密度大于水的密度）。
（1）将适量的水倒入量筒中，读出水面所对量筒的示数V₁；
（2）将橡皮泥浸没量筒中，读出水面所对量筒的示数V₂；
（3）____________________，读出水面所对量筒的示数V₃。
已知水的密度为ρ_水，利用上述测出的物理量和已知量写出橡皮泥密度的表达式：
ρ_泥=__________。

（1）利用干电池、导线、小灯泡、铅笔芯、橡皮、塑料尺、小磁针，按照示例设计两个实验，指出研究或说明的物理问题

选用的器材	研究或说明的物理问题
干电池、导线、小灯泡、铅笔芯、橡皮	物质的导电性

 
（2）小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态．图乙是他根据记录的数据绘制的温度﹣﹣时间图象，根据图象可知：

①这个实验需要用到的测量仪器是温度计和_________.
②冰属于      （选填“晶体”或“非晶体”）；

第24题图

③ AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为________________.

④设相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了          J的热量（c_冰=2.1×10³J/kg•℃，c_水=4.2×10³J/kg•℃）；