初中物理固体密度的测量试题

小明学习了密度测量的知识后，想知道自己收藏的一块小石头的密度值，于是在征求老师同意后和小华在实验室进行了测量。

（1）把托盘天平放在水平台上，游码拨到标尺的零刻度处，发现指针指在如图甲所示位置，为使横梁在水平位置平衡，则需要将平衡螺母向 　　端调。

（2）把细线拴在石头上，先用量筒测出了石头的体积，如图乙所示，则石头的体积为 　　 $c{m}^3$ 。

（3）再把石头取出，用调好的天平测量石头的质量，如图丙所示，则石头的质量为 　　 $g$ 。

（4）这块石头的密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ ，这样测出的石头的密度值会偏 　　（填大"或"小" $)$ 。

小聪同学在江边捡到一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量它的密度。

（1）如图甲所示，小聪在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是　　；

（2）小聪纠正错误后，正确测量出了鹅卵石的质量，如图乙所示，则鹅卵石的质量为　　 $g$；

（3）小聪将鹅卵石放入盛有 $50\mathit{mL}$水的量筒中，静止时液面如图丙所示，则鹅卵石密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$。

（4）小聪根据所测数据，在图丁上描出一个对应的点 $A$，接着他又换用另一石块重复上述实验，将所测数据在图上又描出了另一个对应的点 $B$，若 ${\rho }_A$、 ${\rho }_B$分别代表鹅卵石和另一石块的密度，则 ${\rho }_A$　　 ${\rho }_B$（选填“ $>$”、“ $=$”或“ $<$” $)$。

有一个形状不规则的小木块，将其放在水中时，浮在水面上，用以下两种方案测量该木块的密度。

方案一：

（1）用天平测小木块的质量：测质量前，指针指在分度盘的左侧，则平衡螺母应向 　　（左 $/$ 右）移动，平衡后测得小木块的质量为 $m$ ；

（2）在量筒中倒入适量的水体积为 $V_0$ ；

（3）用细针将小木块浸没水中，读出量筒中水面对应的刻度为 $V_1$ ，则木块的密度表达式 $\rho =$ 　　。

方案二：

（1）在量筒中倒入适量的水，体积为 $V_2$ ，如图所示；

（2）用一个体积为 $10c{m}^3$ 的铁块和小木块拴在一起浸没水中，读出量筒中水面对应的刻度为 $V_3=90c{m}^3$ ；

（3）从量筒中取出铁块，小木块漂浮水面，读出量筒中水面对应的刻度为 $V_4=68c{m}^3$ ，则木块的密度 $\rho =$ 　　 $g/c{m}^3$ 。

对比以上两种方案，误差比较小的是 　　，理由： 　　。

小强在“用天平和量筒测量汉江石密度”的实验中：

（1）将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，横梁静止时，指针在分度盘的位置如图甲所示。为使横梁水平平衡，应将平衡螺母向　　端调节。

（2）小强在用天平测量汉江石质量的过程中操作方法如图乙，他的操作错在　　。

（3）改正错误后，他测量的汉江石质量、体积的数据分别如图丙、丁所示，则汉江石的密度 $\rho =$　　 $\mathit{kg}/m^3$。

小明在"测量物质的密度"的实验中：

（1）将天平放在水平工作台上，游码归零后发现指针偏向如图（a），就将左侧的平衡螺母向 　 　调节，直到天平平衡；

（2）用天平称量矿石的质量，天平再次平衡时，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图（b）所示，则矿石的质量为 　　 $g$ ；

（3）利用量筒和水测量矿石的体积，如图（c）所示，得出矿石的密度是 　　 $\mathit{kg}/m^3$ ．

（1）探究海波和石蜡的熔化规律时每隔 $1\mathit{min}$记录一次海波和石蜡的温度，记录实验数据如下表所示，请根据实验数据回答下列问题：

时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
海波的温度 ${/}^{°}\text{C}$	40	42	44	46	48	48	48	48	48	48	50	53	56
石蜡的温度 ${/}^{°}\text{C}$	40	41	42	44	46	47	48	49	51	52	54	56	59

①在海波和石蜡这两种物质中，属于晶体的是　        　。

②石蜡熔化过程中吸收热量，温度　        　。

（2）小利同学做完“测量小石块密度”实验后，他想测一测鸡蛋的密度，方法步骤如下：①他先用天平测出了鸡蛋的质量，所用砝码的质量和游码的位置如图1所示，鸡蛋的质量是　    　 $g$；②测量鸡蛋体积时，他发现量筒口径小，鸡蛋放不进去，于是他巧妙借助溢水杯测量出了鸡蛋的体积。他将鸡蛋放入装满水的溢水杯中，并用小烧杯接住溢出来的水，再将小烧杯中的水倒入量筒中测出水的体积，量筒示数如图2所示；③计算可得鸡蛋的密度是　      　 $g/c{m}^3$。

小红在海边捡到一个精美的小石块，她想测量该石块的密度，于是利用家中的长刻度尺、两个轻质小桶（质量不计）、细线、水杯、水，设计并进行了如下试验：

（1）用细线将刻度尺悬挂在晾衣架上，调整悬挂点的位置，当刻度尺在水平位置平衡时，记下悬挂点在刻度尺上的位置 $O$ 。

（2）向水杯内倒入适量的水，在水面处做一标记，如图甲所示。

（3）将石块浸没在该水杯内的水中，不取出石块，将杯中的水缓慢倒入一个小桶中，至杯内水面下降到标记处（石块未露出水面），此时小桶中水的体积 　　（选填"大于"、"小于"或"等于" $)$ 石块的体积。

（4）将石块从水杯内取出，放入另一个小桶中，将装有石块和水的两个小桶分别挂在刻度尺的左右两端，移动小桶在刻度尺上悬挂点的位置，直到刻度尺在 　　位置恢复平衡，如图乙所示，记下这两个悬挂点到 $O$ 点的距离分别为 $l_1$ 和 $l_2$ ，则石块的密度 ${\rho }_{\mathrm{石}}=$ 　　（用 $l_1$ 、 $l_2$ 和 ${\rho }_{\mathrm{水}}$ 表示）

（5）实验结束后，小红反思自己的测量过程，由于从水杯内取出的石块沾有水，导致最后的测量结果 　　（选填"偏大"、"偏小"或"不变" $)$

某校同学参加社会实践活动时，在山上发现一块很大的岩石，他们想测出这块岩石的密度。几位同学随身携带的工具和器材有：电子天平（附说明书）、购物用的弹簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、铁锤、细线和一瓶饮用水（已知水的密度为 ${\rho }_0)$请你从中选用部分工具和器材，帮他们设计一种精确测量岩石密度的实验方案要求

（1）写出主要的实验步骤

（2）写出岩石密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）

在“测量物质的密度”实验中：

（1）用调好的天平测金属块质量，天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块质量 $m$为　　 $g$。

（2）用细线系住金属块放入装有 $20\mathit{mL}$水的量筒内，水面如图乙所示，则金属块体积 $V$为　　 $c{m}^3$。

（3）计算出金属块密度 $\rho =$　　 $g/c{m}^3$。

（4）实验中所用细线会对测量结果造成一定误差，导致所测密度值　　（偏大 $/$偏小）。

（5）在上面实验基础上，利用弹簧测力计和该金属块，只需增加一个操作步骤就能测出图丙内烧杯中盐水的密度，增加的步骤是：　　。盐水密度表达式 ${\rho }_{\mathit{盐水}}=$　　（选用所测物理量符号表示）。

"沉睡三千年，一醒惊天下"，三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物，如图1所示是其中的金面具残片，文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型，用实验的方法来测量模型的密度。

（1）小张把天平放在水平台上，将游码拨到 　　，此时指针偏向分度标尺中线的左侧，应向 　　（选填"左"或"右" $)$ 调节平衡螺母，使横梁在水平位置平衡。

（2）调好后小张将模型放在左盘，在右盘加减砝码，并调节游码使天平再次水平平衡，砝码和游码如图2甲所示，则模型的质量为 　　 $g$ 。

（3）小张又进行了如图2乙所示的三个步骤：

①烧杯中加入适量水，测得烧杯和水的总质量为 $145g$ 。

②用细线拴住模型并 　　在水中（水未溢出），在水面处做标记。

③取出模型，用装有 $40\mathit{mL}$ 水的量筒往烧杯中加水，直到水面达到 　　处，量筒中的水位如图2丙所示。

（4）旁边的小敏发现取出的模型沾了水，不能采用量筒的数据，于是测出图2乙③中烧杯和水的总质量为 $155g$ ，小敏计算出模型的密度为 　　 $g/c{m}^3$ 。

（5）若只考虑模型带出水产生的误差，则实验过程中模型带出水的体积为 　　 $c{m}^3$ ，小敏计算出的密度值与实际值相比 　　（选填"偏大""偏小"或"相等" $)$ 。

在"测量金属块密度"的实验中，已知金属块质量均匀分布且不渗水，量筒内已装有 $60\mathit{mL}$ 的水。把天平放在水平桌面上，游码移至标尺零刻度线时，指针在分度盘上的位置如图甲所示；调节好天平后，测量金属块质量，天平恢复平衡时砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示；测量金属块体积时量筒示数如图丙所示。下列操作或说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	如图甲所示，要使横梁平衡，应将天平平衡螺母向左调节
B．	如图乙所示，当横梁恢复平衡时，金属块的质量为 $54.4g$
C．	利用密度公式计算可知，金属块的密度是 $2.70\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$
D．	将金属块截去一半，剩余金属块与原金属块相比，质量、体积和密度都减半

为确定某种金属块的密度，某实验小组进行了如下探究：

（1）调节天平平衡。将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘左侧，要使天平平衡，应将平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调；

（2）用天平测量金属块的质量。当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则金属块的质量m为 　 　g；

（3）用量筒测量金属块的体积。将水倒入量筒，液面达到的位置如图乙所示，再把金属块完全浸没在量筒的水中，水面升高，如图丙所示，则该金属块的体积V为 　 　cm³；

（4）根据测量结果可知该金属块的密度为 　 　kg/m³。

（5）若实验中不小心把量筒打碎了，某同学用烧杯代替量筒继续做实验，其探究步骤如下：

①往烧杯倒入适量的水，把一个质量为m₀的金属块放入烧杯中，发现金属块沉入水中，如图丁所示，用油性笔记下此水面位置M；

②用天平测出烧杯、水和金属块的总质量m₁；

③将金属块从水中取出，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M处，如图戊所示；

④用天平测出烧杯和水的总质量m₂；

⑤已知水的密度为ρ，则金属块密度的表达式为：　 　（请用m₀、m₁、m₂和ρ等符号表示）

喜欢书法的小明同学用压纸石块设计了如下测量与探究活动，如图所示：

（1）小明在学校用天平和量筒测量压纸石块的密度：

①将托盘天平置于水平桌面上，游码移至零刻度处，发现指针偏向分度盘的右侧，他应将平衡螺母向

　　（选填“左”或“右” $)$调，直至横梁平衡；

②将石块放在天平的　　（选填“左”或“右” $)$盘，在另一盘中增减砝码并移动游码，直至横梁再次平衡，此时砝码和游码如图 $a$所示，则石块的质量 $m=$　　 $g$；

③他在量筒中装入40 $\mathit{mL}$的水，将石块缓慢浸没在水中，如图 $b$所示，则石块的体积 $V=$　　 $c{m}^3$，由密度公式 $\rho =\frac{m}{V}$可算出它的密度。

（2）小明回家后用操作方便、精确度高的电子秤和同一块压纸石块，探究“影响浮力大小的因素”。

①他将搅匀的糖水装入柱形杯中，置于电子秤上，如图 $c$所示；

②用体积不计的细线系好石块，缓慢浸入糖水至刚好浸没，电子称示数逐渐增大，则糖水对杯底的压力

　　（选填“逐渐增大”、“保持不变”或“逐渐减小” $)$，说明石块所受浮力大小与　　有关。如图 $d$所示位置，石块所受浮力大小为　　 $N$；

③他将石决沉入杯底，松开细线，如图 $e$所示，便开始书写探究报告：

④完成探究报告后，他将石块从糖水中慢慢提起。细心的小明发现石块离开杯底至露出液面前，电子秤示数一直减小，这说明石块在放置一段时间的糖水中所受浮力的大小与浸没深度　　（选填“有关”、“无关” $)$，造成这个结果的主要原因可能是　　。

小明在实验室测量一块不规则石块的密度。

（1）小明把天平放在水平桌面上，调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，如图甲所示，其做法错误之处是没有把　         　放到正确位置。

（2）小明纠正上述错误后，应向　         　（选填“左”或“右”）端调节平衡螺母，才能使天平横梁重新平衡。

（3）用调好的天平测石块的质量，当右盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平横梁平衡，则石块质量为　          　 $g$．在量筒内倒入适量水，该石块放入前、后的情况如图丙所示，则石块的体积是　        　 $c{m}^3$．此石块的密度是　       　 $\mathit{kg}/m^3$。

实验室有如下器材：天平（含砝码）、量筒、烧杯 $(2$个）、弹簧测力计、金属块、细线（质量和体积不计）、足量的水（密度已知）、足量的未知液体（密度小于金属块的密度）。

（1）一组选用上述一些器材测量金属块的密度，步骤是：

①在量筒中倒入 $20\mathit{mL}$水；

②把金属块浸没在量筒的水中，如图1所示，由此可知金属块的体积为　　 $c{m}^3$；

③把天平放在水平桌面上，如图2甲所示，接下来的操作是：

$a$、将游码拨到零刻度线处；

$b$、向　　（选填“左”或“右” $)$调节平衡螺母，使天平平衡；

$c$、取出量筒中的金属块直接放在左盘，向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡，如图2乙所示。

计算金属块的密度是　　 $\mathit{kg}/m^3$．该实验所测密度比金属块实际的密度　　（选填“偏大”或“偏小” $)$。

（2）二组选用上述一些器材，设计了一种测量未知液体密度的实验方案。

选用器材：弹簧测力计、金属块、细线、水、足量的未知液体、烧杯 $(2$个）

主要实验步骤：

①用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力 $G$；

②用弹簧测力计悬挂金属块浸没在未知液体中（未接触烧杯底），其示数为 $F_1$；

③用弹簧测力计悬挂金属块浸没在水中（未接触烧杯底），其示数为 $F_2$；

④未知液体密度的表达式： $\rho =$　　。（用字母表示，已知水的密度为 ${\rho }_{水})$