初中物理物质实验题

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。

小红配制了一瓶盐水，想测出它的密度，实验步骤如下：

A．将天平调节平衡

B．将盐水倒入烧杯中，称出烧杯和盐水的总质量m1。

C．将烧杯中的一部分盐水倒入量筒，读出量筒中盐水的体积V。

D．用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量m2 。

（1）按步骤C操作时，量筒中盐水液面如图甲所示。
（2）按步骤D操作时，所加砝码及游码位置如图乙所示。
（3)请按要求填写表格中的数据。

烧杯和盐水 总质量m1（g）	量筒中盐水体积 V（cm^3）	烧杯和剩余盐水 总质量m2（g）	量筒中盐水质量 m（g）	盐水的密度 ρ（kg/m^3）
90.6

 

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）

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 　　。

小明同学利用以下器材进行了浮力的探究实验：

（1）图A中用细线将合金块挂在弹簧测力计下，测出它的           大小；
（2）将合金块浸入装满水的溢水杯中如图B所示，合金块所受浮力是           N；
（3）比较图B和图C可知，合金块在水中所受浮力与浸没的           无关；
（4）该同学做完实验总结出规律后，计算合金块的密度是          kg/m³。

如图所示，为测量某种液体的密度，小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作：

a、将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F₁和量筒中液面对应的刻度V₁；
b、读出量筒中待测液体的体积V₂；
c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计示数F₂．
（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在        ．
（2）为了较准确地测量液体的密度，图中合理的操作顺序应为        （填对应字母代号）．
（3）小石块浸没在待测液体中时，排开液体的重为G=        ．
（4）待测液体的密度可表示为ρ_液=              ．
（5）小华还算出了小石块的密度，其表达式为ρ_石=                ．

学校组织学生参观中国科技馆，同学们在“探索与发现A厅”里面看到一个十分有趣的“物体上滚？”的实验。实验时，将双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的最低端，看到双圆锥体从静止向轨道高处滚去。实验引起了同学们的讨论，小军认为“双圆锥体上滚”是真的，眼见为实；小乐认为“双圆锥体上滚”是错觉，双圆锥体不可能自动由低处向高处滚动。小乐和小军为证明各自的观点，取了两根木条放在水平桌面上，将木条左端垫高，做成一个倾斜轨道，将双圆锥体放在轨道右端，如图甲所示，由静止释放后双圆锥体向轨道高处滚去，双圆锥体最终停在轨道左端，如图乙所示。这个实验成功再现了在科技馆看到的现象。
请你根据图甲、乙所示的实验，选择适当的器材，通过测量判断小军和小乐谁的观点正确，写出你的测量方法并简要说明。

现有一架天平、一个空烧杯、适量的水、石块、细线、待测液体。小红想利用上述器材测量待测液体的密度，以下是她设计的实验步骤，请你补充完整。
（1）向烧杯中倒入适量的水，用调节好的天平称出烧杯和水的总质量m₁；
（2）如图所示，用细线拴住石块，使其全部浸没在烧杯的水中（水未溢出），且不与容器相接触。在右盘中增减砝码，并调节游码，测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m₂；

（3）将烧杯中的水全部倒净，再倒入适量的待 测液体，用天平测出其总质量为m₃；
（4）____________________。在右盘中增减砝 码，并调节游码，测出天平平衡时砝码 的质量和游码对应数值的总和为m₄；
（5）已知水的密度为ρ_水，利用上述测量出的物理量和已知量计算待测液体密度的表达式 为：           。

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=__________。

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”）。

(5分) 小东的爸爸买了一个玉制实心小工艺品，小东想知道它的密度是多少，于是他用一个弹簧测力计、一根细线和一盆清水，通过实验测量并计算出小工艺品的密度，水的密度为已知．请你帮助小东完成下列要求：
（1）写出实验步骤
（2）写出测量结果（密度的表达式）

某小组自学“塞贝克效应”后，知道了在两种金属组成的回路中，如果使两个接触点的温度不同，在回路中将会出现电流。他们设计实验，验证所学到的结论。该小组利用铁丝和铜丝两种导线组成图（a）所示的闭合回路，并将相连的两个交叉点A、B分别置于烧杯中和酒精灯上方。做了如图（a）、（b）、（c）所示的三次实验。请仔细观察图中的装置、操作和现象，回答以下问题。

①该小组所设计和开展的实验，能否验证他们所学的规律，请说明理由。________
②分析比较图7（a）、（b）和（c）中的电流表示数以及相关条件，可得：________

小聪在探究“冰熔化过程的规律”实验中，根据收集的数据绘制了如下图所示的图线.
(1)实验中选取的测量工具是         ；
(2)分析图像可知： ①冰的熔化规律是                    ；②冰的熔化共用了    min，在第6min该物质处于       （填“固态”、“液态”或“固液共存状态”）。

今年小明家种植柑橘获得了丰收。小明想：柑橘的密度是多少呢？于是，他将柑橘带到学校实验室，用天平、杯子来测量柑橘的密度。他用天平测出一个柑橘的质量是114g，测得装满水的杯子的总质量是360g；然后借助牙签使这个柑橘浸没在杯中，当杯子停止排水后再取出柑橘，接着用抹布把杯子外壁的水擦净，再测得杯子的总质量是240g。请根据上述实验过程解答下列问题：
（1）杯中排出水的质量是多大？
（2）这个柑橘的体积是多大？
（3）这个柑橘的密度是多大？
（4）小明用这种方法测出的这个柑橘的密度与它的实际密度比较，是偏大还是偏小？为什么？