初中物理物质的属性实验题

托盘天平是一种精密测量仪器，某实验室天平的配套砝码及横梁标尺如图。

（1）小科发现砝码盒中的砝码已磨损，用这样的砝码称量物体质量，测量结果将　　。

（2）小科观察铭牌时，发现该天平的最大测量值为 $200g$，但他认为应为 $210g$。你认为小科产生这种错误想法的原因是　　。

（3）小江认为铭牌上最大测量值没有标错，但砝码盒中 $10g$的砝码是多余的，而小明认为砝码盒中所有的砝码都是不可缺少的。你认为谁的观点是正确的，并说明理由：　　。

小明所在的实验小组用自制的土吉他研究音调和哪些因素有关。他们选用琴弦的长度、粗细、材料在图中已标出，并且每根琴弦固定在“音箱”上，松紧程度一致。则：

（1）若他们想研究音调的高低与琴弦长度的关系应选择               ；
（2）若他们选择a和b是为了研究                 ；
（3）他们能否选择c和d进行研究，答                  ；理由是                    ;
（4）他们还可以选择                  进行                  的研究。

在课外实践活动中，同学们探究纸锥竖直下落的运动情况，取两张等大的圆形纸，分别剪去两个大小不等的扇形（图甲所示），再将它们做成图乙所示的两个锥角不等的纸锥。

（1）为了比较纸锥下落的快慢，可将纸锥按如图乙    （选填“A”或“B”）所示的位置释放。若纸锥从同一高度同时由静止释放，可通过比较下落至地面的      来比较纸锥下落的快慢； 还可以比较同一时刻纸锥下落的    来比较下落的快慢。其中第    方法与物理学中速度的定义方法相接近。
（2）如果要测量两个纸锥的下落速度，需要的测量工具        和       。
（3）在测量过程中，发现    （选填“下落的时间”或“下落的路程”）较难测出，于是我们可采用增加    或换用锥角较    （选填“大”或“小”）的纸锥进行实验。同时可用多次测量求平均值，可以减小误差．

【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=__________。

小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。

（1）用调节好的天平测量矿石的质量。当天平平衡时，右盘中砝码和流码的位置如下图①所示，矿石的质量是        g;
（2）因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按图②所示方式进行测量，矿石的体积是          cm³.
（3）矿石的密度是        kg／m³。从A到B的操作引起的密度测量值比真实值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

（1）国际计量大会的一项重要职责是更准确地定义国际单位制中基本物理量的单位，尽早实现“为全人类所用、在任何时代适用”的愿景。早在1967年的第13届国际计量大会上，科学家们就已经用基本物理常数对时间的单位　       　（填写单位名称）进行了精确稳定的定义；2018年的第26届国际计量大会又用基本物理常数对　       　（填写物理量名称）的单位“千克”进行了定义，130年来作为千克标准的国际千克原器自此退出历史舞台。至此，国际单位制中七个基本物理量的单位已全部用基本物理常数定义，保证了国际单位制的长期稳定性和环宇通用性，并于2019年5月20日起正式生效。

（2）如图所示的五龙潭是济南四大泉群之一，是国家 $\mathit{AAAAA}$级旅游景区。冬日的五龙潭“云雾润蒸”，水雾笼罩了整个泉池，游客们仿佛置身仙境。这些水雾的形成对应的物态变化是　        　。夏日五龙潭的“清泉石上流”景点，吸引着众多市民前来亲水纳凉。但阳光下石板路热得烫脚，而踩在旁边的水洼里却感觉很凉爽，这主要是因为水和石板具有不同的　       　。

（3）如图是家庭电路组成的示意图。其中的三孔插座是专为带有金属外壳的家用电器设计的，它的电路元件符号是　       　。国家标准规定：使用带有金属外壳的家用电器时，其金属外壳必须　       　。

小华在建筑工地上看到，工程车的车斗慢慢倾斜到一定程度时，车斗中的石料就沿车斗斜面滑落下来（如图所示）。小华想，车斗中的石料如果减少些，要滑落下来，车斗的倾斜程度是否可以减小些？

于是小华到实验室进行探究，先把长木板放在水平桌面上，将质量为100克带有钩码槽的木块放在长木板的 $A$ 处，如图所示，然后进行如下操作：

①在木块的钩码槽中放入三个50克的钩码，将木板的右端慢慢抬高到一定高度时，木块开始下滑，记录右端被抬升的高度 $h=20$ 厘米。

②第二次在木块的钩码槽中放入两个50克的钩码，第三次在木块的钩码槽中放入一个50克的钩码，分别重复上述实验。

（1）请你帮小华同学设计记录数据的表格。 　　

小华发现三次实验中，木块开始下滑时木板的倾斜程度是一样的。那么车斗中的石料能刚好滑落下来，车斗的倾斜程度与什么因素有关呢？小明认为可能与石料和车斗间接触面的粗糙程度有关，于是他进行如下探究：

将一块棉布、一块毛巾分别铺在长木板上，把放有一个50克钩码的木块放在长木板的 $A$ 处，慢慢抬高木板的右端直到木块开始下滑；测量并记录右端被抬升的高度分别为24厘米和30厘米。

（2）根据小华和小明的实验，可以得出的结论是 　　。

（3）根据以上探究，可以帮助我们解答其他类似的疑惑，比如"为什么道路桥梁的引桥要做到一定长度？""为什么 　　？"等。

小明通过实验测量牛奶的密度：

（1）调节天平横梁平衡时，指针偏向分度盘中央红线的左侧，此时应向_________移动平衡螺母，才能使天平平衡。
（2）他按图中的甲、乙、丙图的顺序进行实验。根据图中数据可知：牛奶和烧杯的总质量为_________g，牛奶的密度为________g/cm³。
（3）按甲、乙、丙图的顺序进行实验测得牛奶的密度___________（填“偏大”或“偏小”），为了更加准确地测量牛奶的密度，你认为图中合理的实验顺序为_________________。
（4）如果在实验中，小红同学用天平测量牛奶和烧杯的总质量时误把砝码放在天平的左盘，把牛奶和烧杯放在右盘，若他读出左盘中砝码总质量为140g，游码在标尺上所对的刻度值为1g，则小红同学测量的牛奶和烧杯的实际总质量为________________g。

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

 

小明和小华端午节假期游玩时捡到了一些鹅卵石，他们想知道这些鹅卵石的密度，便各自选取了一块鹅卵石，分别进行了如下实验：

（1）小明利用天平和量筒等实验器材进行了实验：

①他把天平放在水平桌面上，发现指针偏向分度盘中线的右侧，此时应将平衡螺母向　      　（选填“左”或“右”）旋动，使天平横梁平衡；

②小明将鹅卵石放在天平左盘中，横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为　      　 $g$；

③用细线拴好鹅卵石，把它放入盛有 $30\mathit{mL}$水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，则鹅卵石的体积为　      　 $c{m}^3$，鹅卵石的密度为　      　 $\mathit{kg}/m^3$。

（2）小华利用形状规则且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为 $10\mathit{cm}$不吸水的正方体物块和足量的水等器材同样测出了鹅卵石的密度，其测量方法如下： $({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$

$A$．如图丙所示，小华将物块放入水平桌面上的水槽中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为 $6\mathit{cm}$；

$B$．如图丁所示，将鹅卵石放在物块上，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为 $2.4\mathit{cm}$；

$C$．如图戊所示，用细线将鹅卵石系在物块下方，然后放入水中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为 $3.6\mathit{cm}$。

①丙图中物块下表面受到的水的压强 $p=$　          　 $\mathit{Pa}$；

②鹅卵石的质量 $m=$　           　 $g$；

③鹅卵石的体积 $V=$　            　 $c{m}^3$；

④鹅卵石的密度 $\rho =$　            　 $\mathit{kg}/m^3$。

在“使用托盘天平和量筒测量小金属块密度”的实验中：
（1）把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应该把平衡螺母向    （选填“左”或“右”）调节，才能使天平平衡；
（2）天平平衡后，把小金属块放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把砝码盒中最小的砝码放人右盘后，发现指针偏向分度盘的右侧，接下来正确的操作步骤是                 ，直到天平再次平衡，此时测出小金属块质量为        g；
（3）用细线拴好小金属块，放入盛有适量水的量筒中，结果如图所示，则小金属块的体积为_________cm³
（4）该小金属块的密度为           kg/m³．

小刚同学想测出一个实心塑料球的密度，但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积。小刚设计了如图所示的实验步骤：

A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图b所示，记录塑料球质量为m；

B．把适量的水倒进量筒中如图c所示，记录此时水的体积为V1；

C．用细线在塑料球下吊一小铁块放入盛有适量水的量筒中，静止时如图d所示，记录此时量筒的示数V2；

D．把小铁块单独放入水中静止时如图e所示，记录此时量筒的示数V3；

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）实验时，将天平放在水平桌面上，将游码调至标尺左端的零刻度处，然后调节天平横梁平衡，发现指针静止在分度盘上如图a所示的位置，此时应将平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）移动。
（2）实验中使用天平测出塑料球的质量m=________g，塑料球的体积V=______cm³，计算出塑料球的密度ρ=_________kg/m³。
（3）实验步骤中,步骤_________是可以略去的。（填序号）

小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。

（1）他设计了下列实验步骤：

①用调节好的天平测出鹅卵石的质量 $m$；

②向量筒中倒进适量的水，读出水的体积 $V_1$；

③根据密度的公式，算出鹅卵石的密度 $\rho$；

④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积 $V_2$。

他应采用正确的实验步骤顺序为　　（选填下列选项前的字母）。

$A$、①②④③ $B$、①②③④ $C$、②③④① $D$、②③①④

（2）如图甲所示，小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是　　。

（3）小杜纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示，鹅卵石的质量为　　 $g$；由图丙和丁可知鹅卵石的体积是　　 $c{m}^3$，计算出鹅卵石的密度为　　 $g/c{m}^3$。

（4）若鹅卵石磨损后，它的密度将　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$。

（5）用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部　　，若小杜在图丙中读数正确，在图丁中读数时视线仰视，所测得鹅卵石的密度将　　（选填“偏大”、“偏小”或“不变” $)$。

小刚妈妈从银座超市买了一桶花生油，小刚想利用在学校学到的“测量物质的密度”知识来测量花生油的密度，于是他从学校借来了有关器材，进行了如下操作：

（1）将天平放在水平桌面上，将游码拨在标尺左端零刻线处，此时指针指在如图甲所示位置，小刚接下来的操作应该是　                   　，使指针指在分度盘中央；

（2）将空烧杯放在左盘，向右盘加减砝码，当加入最后一个最小砝码时，指针的指向仍然如甲图所示。小刚接下来应该进行的操作是　              　，使指针指在分度盘中央，最后测出了空烧杯的质量为 $m_1=45g$；

（3）将花生油倒在量筒里，如图乙所示。花生油的体积为 $V=$　           　 $c{m}^3$；

（4）将量筒中的花生油倒在空烧杯中，将烧杯放在已调平的天平的左盘，向右盘中加（减）砝码，并调节游码，使横梁在水平位置平衡，此时右盘中砝码和游码的刻度值如图丙所示，则花生油和烧杯的总质量为 $m_2=$　       　 $g$；

（5）小刚根据测量的数据算出花生油的密度为 ${\rho }_{油}=$　        　 $\mathit{kg}/m^3$；

（6）已知该花生油的密度在 $0.911\times {10}^3\mathit{kg}/m^3~0.918\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$之间，请你根据小刚的测量结果分析，小刚的测量过程中存在的不足之处是　            　。