初中物理物质实验题

小莹正在用如下图所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验：
 
（1）根据图甲烧杯中水的情况， 此时是水        的现象（选填“沸腾时”或“沸腾前”）；
（2）下表是小莹在实验中记录的温度值，根据表中数据可知，水的沸点是       ；水在沸腾过程中温度         （选填“升高”、“不变”或“降低”）。

（3）实验中，为了方便读出温度计的示数，小莹将温度计从水中拿出来进行观察读数，则会导致所测温度偏　　　(选填“高”或“低”)；
（4）根据表格中的数据，在图乙的小方格纸上画出水的温度随时间变化的图像。

下面是小李同学和小张同学设计的“测食用油密度”的实验方案,请完善他们的方案,并回答后面的问题：
(1)小李同学的方案：用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m₁,向烧杯内倒入适量食用油再测出烧杯和食用油的总质量m₂,然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积为V₁;其测得的食用油密度的表达式为             。
(2)小张同学的方案：在烧杯内倒入适量的食用油,用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m₃,然后将烧杯内部分食用油倒入量筒,再测出烧杯和剩余食用油的总质量m₄,读出量筒内食用油的体积V₂。其测得的食用油密度的表达式为                            。
(3)请你对上述两种实验方案进行评估,按   同学的实验方案进行测量,实验误差可能小一些。
(4)如图是按小张同学的实验方案进行某次实验的情况,请将实验的数据及测量结果填入表中。

烧杯和食用油的总质量/g	烧杯和剩余油的总质量/g	倒出油的体积/cm^3	油的密度/(kg·m^-3)
34.1	①	②	③

 

叶子姐姐买了一瓶饮料，她想知道饮料的密度。但身边只有一根弹簧、一个重为G₀的小桶、一把刻度尺、水。已知：在弹性限度内弹簧的伸长与所受的拉力成正比，请你帮她测出这种饮料的密度。要求：
⑴写出测量的步骤（以上配图说明，请将图画在方框内）；

⑵推导出测量饮料密度的数学表达式。

小阳喜欢动手做实验，下面是她课后在实验室为测量物质的密度进行的一些尝试。

（1）小阳先将盐水倒入量筒，如图甲所示，则盐水的体积为_________cm³。接着用天平测出空烧杯的质量为30g，然后她将量筒中的盐水全部倒入烧杯，用天平测量烧杯和盐水的总质量，天平平衡时的情景如图乙所示，则烧杯和盐水的总质量为_________g。请你根据以上实验数据计算出盐水的密度为_________kg/m³，这种方法测量的盐水密度会比真实值_________ (选填“大”或“小”)。
（2）小阳紧接着想要测量一种蜡块的密度。但是量筒却被其他同学拿走了，聪明的小阳想到了一种利用现有器材测量蜡块密度的方法：
第一步：把蜡块放入图乙烧杯的盐水中漂浮，调节天平平衡，记下天平的示数为81g；
第二步：再用一个体积不计的细铁丝把蜡块全部压入盐水中稳定后，重新调节天平平衡，记下天平的示数为85g；
请利用上面（1）问中得出盐水的密度和测得的相关数据帮助小阳完成下列计算：蜡块的质量是_________g；漂浮时蜡块所受的浮力大小是_________N，蜡块被全部压入盐水中时所受的浮力大小是_________N；蜡块的体积是_________cm³，蜡块的密度是_________g/cm³。

小红在洗苹果时逐渐向盆中加水，看到如图所示的情景：

（1）比较甲乙两图可知：       图中苹果受到的浮力较大，从乙图可以判断苹果的密度       （选填“大于”、“等于”或“小于）水的密度。
（2）分析乙丙两图可知：浮力大小与容器中水的多少       （选填“有关”或“无关”）
（3）小红又拿来一个装水的大量筒，水的体积为V₁，借助这个量筒测出了苹果的密度：
①在丙图中，她轻轻取出苹果，将量筒中的水倒入盆中，当盆中的水被填满时，量筒中剩余水的体积为V₂。
②小红用针把苹果完全压入盛满水的盆中，水从盆中溢出后，再取出苹果，并继续将量筒中的水倒入盆中，当盆中的水再次被填满时，量筒中剩余水的体积为V₃。
③苹果密度的表达式：ρ=         。
（4）如果把丙图中的水换成盐水，苹果静止时，露出液面的体积将       （选填“变大”、“不变”或“变小”）。

如图13，在“观察水沸腾”实验中：

(1)安装实验器材时应按照   （填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。
(2)小明观察到水沸腾前和沸腾时，水中气泡上升过程如下图，则图中   是水沸腾时
的情况。（填“甲”或“乙”）
(3)下表是实验中所记录的数据：

表中数据得出的结论是：水在沸腾过程中，要继续    热，但温度    ,并且可推知当时当地的大气压     1标准大气压。（选填“<”“>”“=”）
(4)同时，小华也做了该实验。他们根据各自的数据，在同一坐标纸上画出了如图所示的图线，其中实线表示小明的图线，虚线表示小华的图线，水平部分图线重合。若加热条件完全相同，整个过程中两人的操作都规范准确。根据图线分析：两同学实验中开始加热时水的温度是   （选填：“相同”或“不同”）和开始加热直到水达到沸点所用的时间是   （选填：“相同”“不同”或“无法判断”）．你认为造成两同学图线差异的主要原因可能是：        。

(5)在同一实验室里，三组同学测得水的沸点分别为97℃、93℃、102℃；有同学猜想导致这种现象的原因是各组用的温度计有偏差，请你设计一个简单的方法验证这一猜想：       ．

实验桌上有如下器材：天平一架、刻度尺一把、足够深的大水槽一个、底面积为S的细长平底试管一支、足量的水与细沙、小汤匙一个。要求从实验桌上选择适当的器材，设计一个实验证明：“当水的密度保持不变时，水内部的压强与水的深度成正比。” 请写出实验步骤并画出实验数据记录表。

小宁想测量一只玉石手镯的密度，进行了以下的实验操作：

（1）如图甲所示，小宁把天平放在水平桌面上，看到指针指在分度盘的中线处，于是直接使用天平进行测量。小宁操作的错误是： 　　。

（2）改正错误后，小宁用调节好的天平测量玉石手镯的质量，所用砝码的个数和游码的位置如图乙所示，则玉石手镯的质量为 　　 $g$ 。

（3）小宁测量玉石手镯的体积时遇到了难题，玉石手镯不能放进 $100\mathit{ml}$ 的量筒中，无法测量手镯的体积。请你从天平、烧杯（数量、大小不限）、量筒 $\left(100\mathit{mL}\right)$ 、小木块、水、细线中选用合适器材，找到一种测量手镯体积的方法，写出具体的操作步骤（可以结合画图用文字说明）。

（4）在学习完浮力的知识后，小宁又想到可以利用弹簧测力计、水、烧杯、细线测量玉石手镯的密度。

①用细线拴住手镯挂在弹簧测力计上，用弹簧测力计测出手镯所受的重力 $G$ ；

②将手镯浸没在装有适量水的烧杯内，记录此时弹簧测力计的示数 $F$ ；

③请推导出手镯密度的表达式 ${\rho }_{\mathrm{石}}=$ 　　（用已知量、测量量表示，比如水的密度用 ${\rho }_{\mathrm{水}}$ 表示）。推导过程（测量量用字母表示，推导过程要有必要的文字说明）

仿照实验室使用的液体温度计的原理，某同学设计了一个简易的气体温度计，如图所示，瓶中装的是气体，瓶塞密封不漏气，瓶塞上面细弯管中有一段液柱．

（1）若温度升高时，液柱将向      （左、右）边移动；
（2）此温度计如何标上刻度呢？可以将此装置放到通常情况下冰水混合物中，液柱处标上      ，将它放到标准大气压下沸水中，液柱处标上      ，然后在以上两个刻度之间进行等分，就可以标上各个刻度了；
（3）为了提高此温度计的灵敏度，便于读数，可采取什么措施：             （写出一条即可）．

小明和小红对具有吸水性的小石块的密度进行了测量。（ρ _水已知）

（1）小明的实验过程如下：

①将天平放置于水平桌面上，游码放到标尺左端的零刻度线处，天平上指针的位置如图所示，下一步的操作是 　                 　。

②用调节好的天平测出小石块的质量为m；

③往量筒中倒入适量的水，读出水面对应的刻度值为V ₁；

④用细线系好小石块将其浸没在量筒里的水中，读出水面对应的刻度值为V ₂；

⑤小石块的密度：ρ _石＝ 　                 　。

（2）小红的实验过程如下：

①将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下，测出小石块重为G；

②将挂在弹簧测力计下的小石块 　                 　在水中，读出弹簧测力计示数为F；

③小石块的密度：ρ _石＝ 　                 　。

（3）对小明和小红的实验进行分析与论证，可知小明实验的测量值比小石块密度的真实值 　                 　（选填"偏大"或"偏小"）。为了使测量结果更准确，可以在完成小明的实验步骤②后，将 　                 　，再继续进行实验。

探究小组的同学们利用天平、量筒等实验器材测量一个金属块的密度，具体实验操作如下：

（1）将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的 　　处，此时指针位置如图甲所示，要使天平平衡，应向 　　调节平衡螺母。

（2）把金属块放在天平左盘，向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置，天平平衡后，右盘中砝码质量和游码的位置如图乙所示，金属块的质量是 　　 $g$。

（3）在量筒中加入 $20\mathit{mL}$水，读数时视线应与凹液面底部 　　，将金属块轻轻放入量筒中，如图丙所示，则金属块的体积是 　　 $c{m}^3$。

（4）金属块的密度是 　　 $\mathit{kg}/m^3$。

（5）实验时，若将（2）、（3）两个步骤顺序对调，这种方法测出的金属块的密度与真实值相比 　　（选填“偏大”或“偏小” $)$。

（6）小强同学又取来一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计，用这个简易密度计测量某液体的密度，实验步骤如下： $\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

①用刻度尺测出密度计的长度是 $10\mathit{cm}$；

②将密度计放入盛有水的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是 $4\mathit{cm}$；

③将密度计从水中取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是 $2\mathit{cm}$；

④被测液体的密度是 　　 $g/c{m}^3$。

随着时代的发展和社会的进步，小轿车已经逐步进入普通百姓的家庭。去年寒假，小明家新买了一辆国产小轿车，当天天气晴朗，爸爸带他一起去试车，小明拿着汽车使用说明书想要了解汽车的功能。

（1）说明书上提到该汽车上的导航系统采用的是令国人骄傲的北斗导航系统，该系统通过　       　（选填“超声波”或“电磁波”）实现卫星和汽车之间的信号传输。

（2）汽车启动后，爸爸不小心碰到了方向盘旁边的一个手柄，导致玻璃水喷到前挡风玻璃的外侧，雨刮器自动工作，刮去了玻璃水。小明想，这么冷的天，玻璃水为什么不会凝固呢？应该是这款玻璃水的凝固点比普通水的凝固点　        　（选填“高”或“低”）的缘故。

（3）爸爸刚把车开出不久，车窗上出现了“哈气”，雨刮器　       　（选填“能”或“不能”）将“哈气”快速刮去。

（4）车内空调既能调节温度，又能调节风速，还能调节出风口的吹风方向。小明结合所学知识判断，如果要快速提高车内整体温度，除了调节好温度和风速之外，出风口最好是向　        　（选填“上”或“下”）吹暖风。

（5）说明书上提到了“驾驶员疲劳提示”的功能，小明经仔细阅读说明书得知，在高速公路上行驶时，汽车会智能地分析出司机的疲劳程度。如果发现司机打瞌睡，车内会立即响起警报声警示司机。如果司机连续驾驶达到 $2h$，仪表盘上会亮起一盏提示灯，提示司机休息。

①小明回家后，根据说明书对这个功能的介绍，设计了一个“驾驶员疲劳提示”的模拟电路，如图所示。当司机打瞌睡时，相当于只有开关 $S_1$闭合，铁片被电磁铁 $A$吸引向左偏，电铃响起（相当于警报声响起）：当司机连续驾驶达到 $2h$时，相当于只有开关 $S_2$闭合，铁片被电磁铁 $B$吸引向右偏，灯泡亮起（相当于提示灯亮起）。图中虚线框内电源的一端已经与铁片相连，还有一根导线没有画出，请你用笔画线代替导线，完成模拟电路的设计。

②小明按照设计，正确连接电路，上述功能均已在测试中实现。但由于两个电磁铁完全相同，在开关 $S_1$和 $S_2$同时闭合时，两个电磁铁吸引铁片的力也相同，导致铁片处于原中间位置静止不动，虚线框内电路无法接通，电铃和灯泡都不工作。这相当于司机连续驾驶 $2h$的同时又恰好打瞌睡，但警报系统不工作，无法起到警示作用。结合学过的“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的知识，小明只在原电路中又连入了一个阻值合适的定值电阻，就解决了这个问题。请你在后面横线处写出这个定值电阻是与哪个电磁铁如何连接的：　                                         　。

在"探究电流与电阻的关系"实验中，现有器材如下：电源（电压恒定但未知），四个定值电阻 $R_1\left(5\Omega \right)$ 、 $R_2\left(10\Omega \right)$ 、 $R_3\left(15\Omega \right)$ 、 $R_4\left(20\Omega \right)$ ，标有" $\times \Omega 1A$ "的滑动变阻器（阻值模糊不清），电压表（可用量程： $0~3V$ 、 $0~15V)$ ，电流表（可用量程： $0~0.6A)$ ，导线，开关。

（1）设计并正确连接如图甲所示的电路，把定值电阻 $R_1$ 接入图甲中的 $A$ 、 $B$ 两点之间，将滑动变阻器的滑片移到最 　　端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 $2V$ 时，电流表的示数应为 　　 $A$ 。

（2）分别用定值电阻 $R_2$ 、 $R_3$ 、 $R_4$ 依次替换 $R_1$ ，重复（1）的实验步骤。根据所得的四次试验数据绘制出 $I-R$ 图象，如图乙所示。由图象可得出的结论是：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　　。

（3）当使用定值电阻 $R_4$ 进行实验时，刚一闭合开关，就发现电压表示数恰好为 $2V$ ，为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全，应控制 $A$ 、 $B$ 两点之间的电压在 　　范围内。

（4）在使用定值电阻 $R_1$ 和 $R_4$ 进行实验过程中，读取数据时，滑动变阻器消耗的电功率之比为 　　。

测量苹果的密度：

（1）方法一：如图所示，用天平测得苹果的质量为           g，若苹果的体积为200cm³，则苹果的密度为      g/ cm³．
（2）方法二：将苹果轻放入装满水的溢水杯中，静止时，苹果漂浮在水面上，测得从杯中溢出水的 体积为V₁；再用细针缓缓地将苹果全部压入水中，从杯中又溢出了体积为V₂的水。已知水的密度为ρ_水，则苹果密度的表达式为ρ_苹果=      。（用所测的物理量来表示）

在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，小强用酒精灯给烧杯中的水加热．
如图甲所示，在加热过程中，会看到从烧杯底部逐渐出现一些较大的气泡，有些气泡没有上升到水面就消失了，这些气泡里也含有一些水蒸气，气泡里的水蒸气去哪里了？
           （请利用物态变化的知识说明）．

（2）当水温接近90℃时，每隔0.5min记录一次温度．加热到第3min时，水开始沸腾，如图乙所示，沸腾时，水中形成的大量气泡不断上升，这是一种剧烈的          现象．（填物态变化名称）

（3）如图丙所示，小强根据测得的数据绘制出了温度与时间关系的图象，分析图象可知：沸腾前，水的温度      （选填“升高”、“不变”或“降低”），当水的温度达到        ℃时开始沸腾，沸腾过程中，水的温度     （选填“升高”、“不变”或“降低”），但仍需要        （选填“吸热”或“放热”）．

（4）实验中发现，水从开始加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原因可能是：          。（给出一种原因即可）