初中物理物质实验题

李强同学在探究并比较材料的隔声性能好差时，选用了一只轻薄的纸盒、一只厚重的木盒、两只有振铃的响钟。他的实验步骤如下：a.将一只闹钟放在桌面上，使其振铃发声，听一听声音的大小；b.紧接着罩上纸盒，再听一听声音的大小；c.将另一只闹钟放在桌面上，使其振铃发声，听一听声音的大小；d.紧接着罩上木盒，再听一听声音的大小，他发现，两次罩上盒子后听到的声音大小几乎相等，于是他得出轻薄的纸盒和厚重的木盒隔声性能是一样的。
(1） 小华认为李强同学得出的结论是不正确，请你思考李强同学在探究过程中存在哪些不合理或不妥当之处（至少写出两处）？                 ，                    。
(2） 小华设想了以下实验方案：将同一声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料，让人一边听声音，一边向后退，直至听不见声音为止，比较               ．
(3） 通过实验得到的现象如下表所示：

材料	衣服	锡箔纸	泡沫
距离	最长	长	短

则待测材料隔声性能由好到差的顺序为           ．
(4） 小芳认为：比较的时候，远离的方向也要相同，因为风向不同会影响声音的传播（这种方法叫控制变量法）．

微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：

（1）用刻度尺测量1号管长度如图所示，读数是  cm

（2）三根管中音调最低的是  号。
（3）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由。
答：    （能/不能）； 理由：       
（4）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动，认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的。请设计一简单的实验来检验小明的想法，简要写出实验方案和判断方法。
实验方案：     ；判断方法       

在做“观察水沸腾”的实验时。
（1）A组同学用的是如图甲所示装置，他们测出的水温将偏         （选填“高”或“低”）。
（2）B、C两组同学虽然选用的实验装置相同，但将水加热到沸腾用的时间不同，他们绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示。分析图像可知：水的沸点是      ℃，当时的大气压      （选填“＜”、“＞”或“＝”）l标准大气压；B、C组得到b、c两种不同图像的原因可能是水的_____不同。

用如图（甲）所示的装置做“探究冰的熔化特点”的实验。
（1）装有碎冰的烧杯直接放置在空气中，不用酒精灯加热。这样做，不但能使烧杯均匀受热，而且冰的温度升高较____（选填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度。为了使烧杯内各部分受热均匀，还需要进行的操作是              。
（2）实验中，应始终注意观察烧杯中冰的         变化，并每隔0.5min记录一次温度计的示数，其中，由图（乙）可读出第1min时温度计的示数是____℃。
（3）根据下表数据，在图（丙）中画出这段时间内冰的温度随时间变化的图像。

（4）由图像可以看出，冰在熔化过程中温度          。（选填“变化”或“不变”）

下表列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点，根据表中数据回答：

若要测量固态甲苯的温度，温度计的玻璃泡里应选            做测温物质；若要测量标准大气压下沸水的温度，温度计的玻璃泡里不能选          做测温物质。

在“观察水的沸腾”实验中，当水温升到88℃时，每隔1min读一次温度计的示数。直到水沸腾3min后停止读数，同时实验小组观察到水沸腾前和沸腾时气泡的上升情况不同。数据记录如下表；


（1）某次数据没有记录，当时温度计示数如图甲所示，则该次的数据是           ℃．
（2）则图乙中        是水在沸腾前的情况；（选填“A”或“B”）
（3）从数据表格可以看出水的沸点是        ℃，水在沸腾过程中温度        （选填“升高”或“不变”或“降低”）；停止对烧杯加热后，烧杯中的水将        （填“能”或“不能”）继续保持沸腾。

学校实验小组在探究某种物质的熔化规律中，根据测得的实验数据绘制了如图所示的图像，请根据图像解答下列问题。

（1）该物质的熔点是       ℃。      
（2）第4 min时，该物质的状态是          。
（3）该物质熔化过程的特点是继续吸热，温度       。（填“变大”、“变小”或“不变”）

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。

某实验小组用天平和刻度尺分别测出了质地均匀的正方体蜡块和盐水的密度。

（1）用天平测蜡块的质量时，应将蜡块放在天平的　　盘，如图甲所示，蜡块的质量是　　 $g$；

（2）用细长针使蜡块浸没在装满水的溢水杯中，再用天平测得溢出水的质量为 $10g$，则蜡块的体积是　　 $c{m}^3$，蜡块的密度 ${\rho }_{蜡}=$　　 $g/c{m}^3$；

（3）用刻度尺测出正方体蜡块的高度为 $h_1$，如图乙所示，蜡块漂浮在盐水中，再用刻度尺测出蜡块露出液面的高度为 $h_2$，则盐水的密度 ${\rho }_{\mathit{盐水}}=$　　（用 $h_1$、 $h_2$和 ${\rho }_{蜡}$表示）

小敏同学想测出一个塑料实心球的密度，但是发现塑料球放入水中会漂在水上，无法测出它的体积。小敏设计了以下实验步骤：

A．用天平测出塑料球的质量，天平如图a所示。记录塑料球的质量为m 。

B．把适量水倒入量筒中，如图b所示，记录此时水的体积为Vb

C．用细线栓一个铁块放入水中，静止时如图c所示，记录此时量筒的示数为Vc

D．剪断细线，让铁块单独静止于水中如图d 所示，记录此时量筒示数为Vd

E.利用密度公式计算出结果。
根据上述实验过程，回答下列问题：
（1）试验中使用天平测出塑料球的质量m=    g ，塑料球体积V=         cm³，计算出塑料球的密度ρ=   kg/m³
（2）本实验如果没有天平，但是有弹簧测力计，那么应该修改步骤    ，请写出你的操作方法                                          。
（3）根据你修改的实验步骤，写出计算塑料球密度的表达式                

小明早餐常吃一个煮鸡蛋。他想知道一个生鸡蛋的密度，但发现实验室的量筒口径太小，无法测量鸡蛋的体积，他进行了下面的实验。

（1）请你按照小明的实验思路，将实验步骤补充完整。

①把天平放在水平桌面上，分度盘如图甲所示，他应该将平衡螺母向 　　调节，使天平平衡；

②用天平测出烧杯的质量为 $65.8g$ ；

③在烧杯中装适量的水，把鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉至杯底，如图乙；

④如图丙所示，小明的操作是 　　；

⑤取出鸡蛋，用调好的天平测烧杯和盐水的总质量，如图丁所示，天平的读数为 　　 $g$ ；

⑥将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图戊所示，量筒的读数为 $96\mathit{mL}$ ；

⑦利用密度公式计算出盐水的密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ ，即为鸡蛋的密度。

（2）小明利用上述方法测出的盐水密度 　　（选填"偏大"或"偏小" $)$ ；小明同学很快想到，不需要增加器材，也不需要增加额外的步骤，只要将实验步骤的顺序稍加调整，就会大大减小上述误差。小明同学调整后的实验步骤顺序是 　　（填写实验步骤前的序号）。

（3）按照上面所述实验过程，请你帮助小明证明鸡蛋的密度等于盐水密度。（推导过程要有必要的文字说明）

"营养早餐工程"惠及千家万户家住南部山区的小刚也是受益者之一，每周都能喝到政府发给的牛奶。在学习了密度知识以后，小刚利用托盘天平、烧杯和水测量牛奶的密度，他进行了如下操作：

（1）小刚观察到牛奶包装盒上标有 $\mathbf{250}\mathit{mL}$ 字样；

（2）将盒装牛奶放在已经调节好的天平左盘，在右盘中加减砝码后，发现天平仍然不平衡，小刚接下来应该进行的操作是 　　。

（3）天平平衡后，观察右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图1所示。然后小刚将盒中的牛奶倒入烧杯中，用天平测得牛奶包装盒的质量为 $\mathbf{7}\mathit{g}$ 。则牛奶的密度为 　　。

（4）小刚用这种方法测出的牛奶密度和真实值相比 　　（选填"偏大"或"偏小" $\mathbf{)}$

（5）小刚在学习完浮力知识后，认识了一种测量液体密度的仪器一密度计（如图2所示），将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为液体密度。小刚受到启发，用细沙、水、刻度尺，记号笔、烧杯和平底玻璃管（数量不限），设计实验并完成了测量，请你帮助小刚利用上述器材完成測量牛奶密度的实验。

①写出具体的操作步骤（可以结合简图用文字说明，测量物理量用字母表示）。

②根据上述步骤中所测物理量，写出牛奶密度的表达式推导过程（有必要的文字说明）

③牛奶密度的表达式 ${\mathit{\rho }}_{\mathbf{牛奶}}$ （用已知量测量量表示，比如水的密度用 ${\mathit{\rho }}_{\mathbf{水}}$ 表示）

科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度,具体做法如下：

(1)用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量m₁，天平平衡时右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图18甲所示,m₁=____ g。

(2)往量简中加入适量的水,测得其体积V₁为300 mL，将上述种子放入量简中，种子全部沉入水中，如图18乙所示,此时水和种子的总体积V₂=       mL。

(3)种子的密度ρ=      g/cm³ ，与真实值相比ρ偏      ，理由是                                    。

(4)小华经过反思后改进了实验方案:将量简中种子倒出，用纸巾吸干种子表面的水后，再次测得种子总质量为m₂,则种子密度ρ^‘=                      。 (用ρ_水和测得的物理量符号表示)

演绎式探究—探究宇宙中的双星问题：
（l）宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力，万有引力的大小，其中k为常量，m₁、m₂分别为两个物体的质量，r为两个物体问的距离。物体做圆周运动的快慢可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述，用角速度ω来表示。
做匀速圆周运动的物体，运动—周所用的时问叫做周期，用T表示。T与ω的关系为：。物体做匀速圆周运动需要受到指向圆心的力叫做向心力。质量为m的物体以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动，向心力的大小F_心=mω²r，则在m与ω一定时，F_心与r的关系可用图甲中的图线      表示。
（2）被相互引力系在一起、互相绕转的两颗星叫物理双星，双星是绕公共圆心转动的一对恒星，各自需要的向心力由彼此的万有引力相互提供，转动的周期和角速度都相同。如图乙所示，质量为m₁、m₂的双星，运动半径分别为r₁、r₂，它们之问的距离L=r_l+r₂。
请推理证明：周期

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。