初中物理探究密度特性的实验试题

2017年3月22日是第二十五届“世界水日”，3月 $22-28$日是第三届“中国水周”。水是生存之本，文明之源，生态之基。图中能正确描述水的各物理量之间关系的图象是 $($　　 $)$

A．水的重力与质量的关系B．水的密度与体积的关系

C．水的比热容与温度的关系D．水产生的压强与深度的关系

下列图象与描述的物理量间的关系，对应错误的是 $($　　 $)$

A．晶体温度与加热时间的关系

B．液体沸腾前后温度与加热时间的关系

C．物体做匀速直线运动时路程与时间的关系

D．同种物质质量与体积的关系

为了探究"物质的质量与体积的关系"，全班同学分成若干小组，分工合作，共同收集数据。

（1）选取铝和铜制成的实心金属组件各1套，形状如图甲所示。

①将托盘天平放在水平桌面上，将 　 　移至标尺左端的"0"刻度线上，再调节平衡螺母，使横梁平衡，分别测出各金属块的质量。

②用直尺或量筒（排水法）分别测算出每个金属块的体积。

（2）如表为部分小组收集的质量和体积的数据：

物质	组件	$\mathit{m}\mathbf{/}\mathit{g}$	$\mathit{V}\mathbf{/}\mathit{c}{\mathit{m}}^{\mathbf{3}}$	物质	组件	$\mathit{m}\mathbf{/}\mathit{g}$	$\mathit{V}\mathbf{/}\mathit{c}{\mathit{m}}^{\mathbf{3}}$
铝	$\mathit{a}$	2.7	1	铜	$\mathit{a}$	8.9	1
	$\mathit{b}$	21.6	8		$\mathit{b}$	71.2	8
	$\mathit{c}$	27	10		$\mathit{c}$	89	10

①已根据表中数据画出了铜组件的 $\mathit{m}\mathbf{-}\mathit{V}$ 图，请在同一坐标上画出铝组件的 $\mathit{m}\mathbf{-}\mathit{V}$ 图。

②分析图象可知：同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值 　　（选填"相同"或"不同" $\mathbf{)}$ ；体积相同的不同物质，质量 　　；该比值反映了物质的一种特性，称为 　　。

③若测得另一铝质实心物体质量为 $\mathbf{135}\mathit{g}$ ，则该物体的体积应为 　　 $\mathit{c}{\mathit{m}}^{\mathbf{3}}$ 。

对比“探究物质质量与体积关系”和“测定物质密度”两个实验，它们的不同之处是              （选填“实验仪器”、“实验目的”或“测量的物理量”）不同.小宇想测一大块矿石的密度，于是他用工具截取了其体积的1/10，设计如下实验步骤，请帮他补充完整：

（1）用托盘天平测出小矿石的质量m，如图(a)所示，为          ；（2）在量筒中倒入适量的水，记下水的体积V₀
这“适量”是指                      ；
（3）用细线系好小矿石，将其浸没在量筒的水中，记下水面的刻度V₁，由(b)可知，小矿石的体积为       ，则该小矿石的密度为      kg/m³，整块大矿石的密度为      g/cm³ .
（4）若仍然使用这些器材，         “能”或“不能”直接测出这块大石块的密度，因为                                     。

下列关于图象的表述，正确的是 $($　　 $)$

A．如图，表示在水加热至沸腾的过程中，温度与加热时间的关系

B．如图，表示在液体凝固成晶体的过程中，温度与放热时间的关系

C．如图，表示同种物质质量与体积的关系

D．如图，表示匀速直线运动路程与时间的关系

如表记录了干燥空气在不同气压和温度时的密度，请依据表中的相关数据回答问题：

	93300	96000	101000	104000
5	1.17	1.20	1.27	1.30
10	1.15	1.18	1.25	1.28
15	1.13	1.16	1.23	1.26
20	1.11	1.14	1.21	1.24

①当温度为5℃、气压为104000帕时，干燥空气的密度为 　　千克/米 ³。

②干燥空气的密度与气压的关系是： 　           　。

③通常情况下，某地区冬季的气压比夏季高，则该地区冬季干燥空气的密度 　　夏季干燥空气的密度（选填"大于"、"等于"或"小于"）。

小明、小亮和小敏在实验室分别做三个小实验，实验过程中，他们分别遇到了不同的困惑。有些困惑，他们通过交流已经提出了解决方案，但还需要听听你的意见；有些困惑，需要你帮助解决。

(1)小明的实验是“探究杠杆的平衡条件”， 他在完成教材中的探究任务后，又多加了一个弹簧测力计继续进行探究。他的困惑是：在图所示杠杆已经平衡的情况下，不知道怎样测弹簧拉力的力臂。请你在图中帮小明作出弹簧拉力F对支点O的力臂。
(2)小亮的实验是“探究同种物质的质量与体积的关系”，他选择了三个体积不同，质量分别为89 g、178 g、356 g的实心铜块做实验。实验中，他用每次都盛有30 cm³水的量筒分别测出了三个铜块的体积，并将数据记录在了自己设计的表格中。

小亮在计算质量与体积的比值( m/V )时，发现其中的一个测量数据有错误，这个测量数据（原始数据）是__    __（填该数据的数字和它的单位）。
小亮的困惑是：这个错误是怎样产生的。请你帮他找错误产生的原因：__        _
正确的数据应该是     （填该数据的数字和它的单位）
(3)小敏的实验是“探究凸透镜成像的特点”。
她的困惑是：不知道实验室准备的凸透镜的焦距。
小亮给他提供的解决方案是：根据图所示的设计方案图进行实验．测出焦距。

你的意见：小亮的“方案”是          （填“可行”或“不可行”）的。
A．如果“方案”可行，则在具体操作中应该注意：使像的大小与亮度是                。
B．如果“方案”不可行，请提出你的解决方案：_                      。

某学习小组在探究同种物质的质量与体积的关系时，选用了体积为 $10c{m}^3$、 $20c{m}^3$、 $30c{m}^3$的三个铝块和托盘天平进行实验。

（1）先将天平放在水平桌面上，然后将游码移至横梁标尺左端的　        　处。若发现天平指针位置往左偏，则应将平衡螺母向　      　侧调节（填“左”或“右”）。调节天平平衡后，小明用天平测量铝块1（体积为 $10c{m}^3\mathrm{）}$是质量，如图甲。这一操作中的错误是　           　。改正错误后，他正确操作，平衡时右盘砝码和游码在标尺上位置如图乙。请将此铝块的质量填写在下表空白处。他接下来继续测量了铝块2和铝块3的质量并完成了下表格的记录。

铝块	$m/g$	$V/c{m}^3$
1		10
2	54	20
3	84	30

（2）小组在进行数据分析时，发现铝块3的数据与铝块1和铝块2反映的规律不相符，为了得到同种物质的质量与体积的比值相同的结论，他们将铝块3的质量数据改为81．并用描点法画出铝块的 $m-V$图象，请你在上面的方格纸中建立坐标系完成他们的图象。

（3）请你对他们更改数据的做法进行评价　          　。如果是你，对这种情况采用的做法应该是　             　。

中国80后小伙杨光硕利用电商平台，把家乡的土鸡蛋推向全国市场。土鸡蛋比普通鸡蛋营养价值高，那土鸡蛋的密度是不是也比普通鸡蛋大呢？小梦从网上购买了家乡的土鸡蛋，与学习小组的同学们一起测量土鸡蛋的密度。他们找来一架天平和一盒砝码，但缺少量筒，于是又找来一个烧杯、胶头滴管和一些水。他们利用这些仪器测量土鸡蛋的密度，请你和他们一起完成实验。

（1）把天平放在 　　台上，把游码放到标尺左端的 　　处，调节天平的 　　，观察到指针指在 　　，表示横梁平衡。用调节好的天平测出一颗土鸡蛋的质量 $m_0$ 。

（2）如图所示，设计测土鸡蛋体积的步骤如下：

①在烧杯中装入适量的水，并在水面的位置做好标记，用天平测出烧杯和水的总质量 $m_1$ ；

②把土鸡蛋轻轻放在装有水的烧杯中，倒出超过标记处的水，并用胶头滴管使烧杯中的水面恰好到标记处，再用天平测量此时烧杯、水和土鸡蛋的总质量 $m_2$ ；

（3）土鸡蛋的密度表达式是 $\rho =$ 　　（用所测量的物理量符号表示，水的密度 ${\rho }_{水})$ 。实验结束后，有同学发现土鸡蛋有一定吸水性，则所测量的密度值将 　　（选填"偏大"或"偏小" $)$ 。

有关图所示各图像的说法中，错误的是（　　）

A．图甲为小灯泡灯丝中的电流与灯泡两端电压的关系图像

B．图乙为某种物质质量与体积的关系图像

C．图丙为汽车输出功率一定时机车牵引力与速度的关系图像

D．图丁为一定条件下电流产生的热量与电流之间的关系图像

小明将一个橙子带到学校实验室，想用天平、烧杯来测量它的密度：

①他先用天平测出橙子的质量为135g；
②在烧杯中加入适量水，发现橙子浮在水面上（如图甲），用天平测出烧杯、水和橙子的总质量465g；
③借助牙签使这个橙子浸没在烧杯的水中，在烧杯的水面处做个记号（如图乙）；
④取出橙子，往烧杯中添加水到记号处（如图丙），测得烧杯和水的总质量为480g．
请根据上述实验过程解答下列问题：
（1）步骤②中，烧杯加入适量水后，烧杯和水的总质量为多少克？
（2）橙子的体积和密度各为多少？
（3）步骤④中，如果取出橙子时带出的水量较多，对橙子密度的测量有没有影响？

$a$ 、 $b$ 、 $c$ 为三种不同的液体，它们的质量与体积的关系如图所示 $($ 　　 $)$

A．	若 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 的质量相同， $a$ 的体积最大
B．	若 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 的质量相同， $a$ 的体积最小
C．	若 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 的体积相同， $b$ 的质量最大
D．	若 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 的体积相同， $b$ 的质量最小

回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整） $:$

（1）探究密度概念的建构：

表格图象	铝块 $m/g$ $V/c{m}^3$ 1 27.0 10 2 40.5 15 3 81.0 30	请利用表格中的数据，用描点法画出铝块的 $m-V$图象
结论	同种物质的质量与体积的比值是　　的。
问题讨论	小雨用天平和量筒测量饮料的密度，运用的科学方法是　　法。他的实验步骤如下：①用天平测出空烧杯的质量 $m_0$；②用量筒测出饮料的体积 $V$；③把饮料从量筒倒入空烧杯，测出烧杯和饮料的总质量 $m_1$；④代入公式 $\rho =\frac{m}{V}=$　　求出饮料的密度。测出的饮料密度值比真实值　　（填“偏大”或“偏小” $)$。

（2）探究影响滑动摩擦力大小的因素：

猜想	小雨猜想：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小和速度大小有关。
过程	叶子姐姐认为小雨的猜想不对，于是进行了如下实验： ①如图甲，用弹簧测力计以速度 $v_1$匀速拉动木块使它沿水平木板滑动，弹簧测力计示数为 $F_1$； ②如图乙，在木块上加放砝码，以速度 $v_1$重做上述实验，弹簧测力计示数为 $F_2$； ③如图丙，改变拉动速度，以速度 $v_2$重做上述实验，弹簧测力计示数为 $F_3$。 发现： $F_1<F_2=F_3$。 说明：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小有关，与速度大小　　。 这就证明小雨的猜想是　　。
程序	提出问题 $--$　　 $--$实验反驳 $--$得出结论。
作图	画出图甲中木块在水平方向上所受力的示意图。
问题 讨论	把一个钢笔帽竖放在静止的木块上，突然向右拉动木块，发现钢笔帽　　倾倒（填“向右”或“向左” $)$，这说明物体具有惯性。

图象法是利用图象这种特殊且形象的工具，表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。下列从图象中获得的结论错误的是 $($ 　　 $)$

A．	${\rho }_1>{\rho }_2$	B．	$R_1>R_2$
C．	${\upsilon }_1>{\upsilon }_2$	D．	$p_1>p_2$

【宁夏回族自治区2015年中考物理试卷】在青铜峡市“中华黄河坛”文化长廊中，有一尊高大的人物雕像栩栩如生，这引起了小华的兴趣，他想测算的雕像的质量以及它对莲花底座的压强有多大，为此，小华从黄河坛文化馆中获取了以下资料：①一枚用同样材质做成的按比例缩小的雕像样品；②雕像的实际高度H；③从数学知识的角度获知，雕像与样品的体积比等于它们高度比的立方；在此基础上，小华又找到了天平、刻度尺、一个能够放入雕像样品的大号量筒、细线、清水等器材进行测算．

（1）要测算雕像的质量M，你认为小华至少需要进行哪些操作测量，并用字母表示这些测量的物理量；
（2）请你用已知量、测得量，推导出测算雕像质量M的表达式；
（3）若莲花底座的受力面积为S，请你写出雕像对莲花底座压强的表达式p=      （用已知量、测得量表示）．