初中物理物质属性对科技进步的影响试题

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？

(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）

测量苹果的密度：

（1）方法一：如图所示，用天平测得苹果的质量为           g，若苹果的体积为200cm³，则苹果的密度为      g/ cm³．
（2）方法二：将苹果轻放入装满水的溢水杯中，静止时，苹果漂浮在水面上，测得从杯中溢出水的 体积为V₁；再用细针缓缓地将苹果全部压入水中，从杯中又溢出了体积为V₂的水。已知水的密度为ρ_水，则苹果密度的表达式为ρ_苹果=      。（用所测的物理量来表示）

小亮同学利用“替代法”测量一粒花生米的密度，实验过程中如下图所示。在下列空格中填写适当内容：

（1）如图甲，选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明烧杯中，发现花生米下沉至杯底，则花生米完全浸没在水中下沉时所受的浮力      重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）如图乙，往烧杯中逐渐加盐并充分搅拌，直至观察到花生米处于      状态，随即停止加盐。
（3）如图丙示，取出花生米，用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为    g；
（4）将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，用天平测出空烧杯的质量为59g，如图丁示，用量筒测出盐水的体积为     mL。
（5）通过公式计算出盐水的密度即可知花生米的密度，本实验中花生米的密度为        g/cm³(结果小数点后保留两位数字)。

阅读短文，回答问题：

神奇的"大力士"﹣﹣形状记忆合金起重机

形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点，广泛应用于能源。交通和日常生活等领域。

形状记忆合金起重机的动力主要来自于形状记忆合金，如图甲所示，常温下发生形变的记忆合金。在受热超过某一温度时，完全恢复到原来的形状，此过程中产生很大的力，将重物提起。

依据不同记忆合金材料特性，可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。如图乙所示为记忆压缩弹簧，在常温时较小的外力即可使其处于压缩状态，在高温时会自动恢复到原来的伸长状态记忆拉伸弹簧则与其不同，在常温时较小的外力可使其处于伸长状态，在高温时会自动恢复到原来的压缩状态记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。

给记忆合金材料通上交替变化的脉冲电流，套使其温度升高。为控制加热快慢，通常采用改变一个周期内通有电流的时间占总时间的比值的方法来实现。

（1）形状记忆合金起重机在提升重物时，重物的重力势能 　　。

（2）由形状记忆合金材料制成的眼镜框被踩扁后，应 　　（升温/降温），使其恢复原状。

（3）对记忆拉伸弹簧来说，高温状态长度比低温状态 　　。

（4）下列图丙四种电流能使相同的记忆合金弹簧升温最快的是 　　。

（5）图丁是小明设计的形状记忆合金起重机的动力结构示意图，记忆弹簧通电后恢复原状，提起重物，为让记忆弹簧能回到初始位置，装置中需要搭配普通弹簧，下列四种组合中，提升力最大的是 　　。

A．普通弹簧，记忆拉伸弹簧、普通弹簧

B．普通弹簧，记忆压缩弹簧、普通弹簧

C．记忆压缩弹簧、普通弹簧、记忆压缩弹簧

D．记忆拉伸弹簧、普通弹簧、记忆拉伸弹簧

在测定植物油密度的实验中，小月同学按照正确的实验方法和步骤进行操作，并设计了如下记录数据的表格。

（1）小月将天平放在水平台上，接下来的操作是                 ，然后发现指针静止时如图（甲）所示，这时她应将横梁右端的平衡螺母向       调节（选填“左” 或“右”），使天平平衡。
（2）如图（乙）所示是将烧杯中的部分植物油倒入量筒后，置于调平的天平上，天平重新平衡时的情景；（丙）所示是将烧杯中部分植物油倒入量筒后的情景。根据图中情景帮小月将下表填写完整。

烧杯和植物油的总质量m/g	烧杯和剩余植物油的总质量m/g	倒出植物油的体积v/cm^3	植物油的密度 ρ/（kg/m^3）
100		30

（3）另一位同学的实验方法是：先测出空烧杯质量为m₁；
然后用量筒测出适量植物油的体积V，接着将量筒中的植物油倒入烧杯后，测出总质量为m₂；然后计算出盐水的密度ρ′。与小月测出的植物油密度ρ相比较，则ρ′     ρ（选填“＜”、“＞”或“＝”）。

在“探究液体的密度”实验中：

（1）使用天平时，应将天平放在水平台面上，游码移至称量标尺左端的    刻度线上；若指针偏向分度标尺的左边，应将平衡螺母向________调节直到横梁平衡（选填“左”或“右”）；
（2）用调好的天平测量液体的质量，一位同学的测量情况如图所示，则烧杯和液体的总质量是  g；若烧杯的质量是20g，则液体的质量是     g。
（3）甲、乙、丙、丁四组同学分别量取了不同体积的同种液体，并测量出液体的质量，老师将他们的测量结果列在黑板上，如下表所示。经分析，发现四组同学的测量数据中，有一组同学的测量数据存在错误，你认为错误的是  组，你的判断方法是：                             。

组 别	甲	乙	丙	丁
液体的质量m / g	8.0	16.2	19.8	31.8
液体的体积V / cm^3	10.0	20.0	30.0	40.0

 

小明的父亲是一位配钥匙的师傅，他发现有一种钥匙坯和5角硬币的颜色都是黄灿灿的，为探究它们是否是同一种材质，设计如图实验：

（1）取一枚钥匙坯放入小空桶，称出它们的总重F₁；
（2）取一枚5角硬币放入小空桶，称出它们的总重F₂；
（3）将那枚钥匙坯轻轻放入已装满水的溢水杯中，用小空桶收集溢出的水，称出水及桶的总重F₃；
（4）将那枚5角硬币也轻轻放入溢水杯中(钥匙坯仍在其中)，用刚才装水的小桶继续收集这次溢出的水，称出桶及两次溢出水的总重F₄。
①在该实验中，小明遗漏了一步重要的测量(并用字母表示)：                。
②小明认为，如果则可以认为它们是同一材质。根据你补充的步骤，上述等式应修改为：               。
③实验时，钥匙坯、硬币各取一枚好不好？请作答并简述理由__________________。

张华和同学到东海岛钢铁基地参加社会实践活动,张华拾到一个小金属零件,他很想知道这个零件是什么材料做成的,就把它带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度.具体操作如下:

(1)把天平放在         上,并将游码移至标尺左端零刻线处;调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向   (填“左”或“右”)调节.
(2)用调节好的天平测零件的质量.天平平衡时,砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则零件的质量为   g,用量筒测得零件的体积如图丙所示,则零件的体积为   cm³,由此可算得小金属零件的密度为   g/cm³.
(3)若该零件磨损后,它的密度将   (填“变大”“变小”或“不变”).

小青和小红都想测量某种液体的密度。

（1）小青的方法是：首先将天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺的零刻度线处，发现指针偏向分度盘中央刻度线左侧，她应向______（选填“左”或“右”）侧调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中央刻度线。
收集数据：
①向瓶中倒入适量液体，用天平测出瓶和液体的总质量m₁=________g，如图甲所示；
②将瓶中的部分液体倒入量筒中，用天平测出瓶和剩余液体的质量m₂，如图乙所示；
③用量筒测出倒入液体的体积V=_________mL，图丙所示。

由以上数据可以得到液体的密度ρ_液=__________g/cm³。（写出具体数值）
（2）小红用水、石块（密度大于被测液体密度）、烧杯、弹簧测力计也测到了该液体的密度，如图所示（ρ_水为已知）：
①用细线系住石块，并挂在弹簧测力计下，测得其重力为G，如图甲所示；
②用弹簧测力计拉住石块使其浸没在水中，测得拉力为F₁，如图乙所示；
③用弹簧测力计拉住石块使其_______在待测液体中，测得拉力为F₂。
由以上数据可以得出液体密度的表达式ρ_液=__________________，石块密度的表达式ρ_石=_______________（用本次实验收集到的物理量表达，水的密度用ρ_水表达）。
（3）从实验操作的简单、方便这个角度来看_________（选填：“小青”或“小红”）的方法更好。

妈妈买了一只银手镯，为了初步判断是不是纯银制成的，小明利用首饰店的电子天平、溢水杯、大小合适的烧杯、水等进行了如下实验：

A．将电子天平放在桌面上，调节底板水平；

B．将手镯放在电子天平的托盘上，液晶屏显示如图，则手镯的质量为_____g；

C．用电子天平测量空烧杯的质量为22.060g；

D．将手镯浸没到盛满水的溢水杯中，用烧杯收集溢出来的水；

E．用电子天平测量溢出来的水和烧杯的总质量为24．460g。
（1）手镯的密度为____g/cm³（保留一位小数）。
（2）测量前，若电子天平底板没有调水平，则测得的质量偏____（填“小”或“大”）。
（3）由于溢水管口残留有少量水，由此会导致测得的密度偏_____（填“小”或“大”）。

物理课外活动课期间，小鸣从实验室里拿来两杯没有贴标签的水和盐水，并准备了如图所示的四组实验器材：请问：应用以下四组器材进行实验探究，不能用来区别哪杯是水，哪杯是酒精的实验组合是：                               （    ）

(6分)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：实验前，小李取出天平放在水平桌面上，立马调节平衡螺母使天平平衡，此个过程中小李错误之处在于_________。改正错误后，小李发现指针偏离分度盘中央刻度线向左的偏角明显较大，则小李应将平衡螺母向_________（填“左”或“右”）移，待天平平衡后，小李开始测量。首先小李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;
（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。
（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）下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。(请将答案按顺序填写在答题卡上相应的位置)

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

 

小华利用天平，量筒和一个无刻度的小烧杯来测定某种液体的密度，她进行的实验操作如下：

①将托盘天平放在水平台面上，将游码放在标尺零刻度线处，发现天平指针静止在如下图所示位置，要使天平平衡，应将平衡螺母向   选填“左”或“右”）旋动。
②调节好天平后，用天平测出空烧杯的质量m₁=30g
③在烧杯里倒入适量的待测液体，测出其总质量m₂，测量结果如下图所示，则液体的质量是        。
④把烧杯中的液体全部倒入量筒中，测出液体的体积是       cm³
⑤根据上述实验结果可知这种液体的密度是       kg/m³
⑥小华在实验操作中的缺点是：                                       ．

小阳喜欢动手做实验，下面是她课后在实验室为测量物质的密度进行的一些尝试。

（1）小阳先将盐水倒入量筒，如图甲所示，则盐水的体积为_________cm³。接着用天平测出空烧杯的质量为30g，然后她将量筒中的盐水全部倒入烧杯，用天平测量烧杯和盐水的总质量，天平平衡时的情景如图乙所示，则烧杯和盐水的总质量为_________g。请你根据以上实验数据计算出盐水的密度为_________kg/m³，这种方法测量的盐水密度会比真实值_________ (选填“大”或“小”)。
（2）小阳紧接着想要测量一种蜡块的密度。但是量筒却被其他同学拿走了，聪明的小阳想到了一种利用现有器材测量蜡块密度的方法：
第一步：把蜡块放入图乙烧杯的盐水中漂浮，调节天平平衡，记下天平的示数为81g；
第二步：再用一个体积不计的细铁丝把蜡块全部压入盐水中稳定后，重新调节天平平衡，记下天平的示数为85g；
请利用上面（1）问中得出盐水的密度和测得的相关数据帮助小阳完成下列计算：蜡块的质量是_________g；漂浮时蜡块所受的浮力大小是_________N，蜡块被全部压入盐水中时所受的浮力大小是_________N；蜡块的体积是_________cm³，蜡块的密度是_________g/cm³。