初中物理物质属性对科技进步的影响实验题

某实验小组为了测某种液体浓度，设计了以下两种实验方案，请你仔细阅读后并回答下面的问题：
第一种方案：用调节好的天平测出空烧杯的质量m₁，向烧杯内倒入适量液体，再测出烧杯和液体的总质量m₂，然后把烧杯内的液体全部倒入量筒内，读出量筒内液体的体积为V₁；根据测得的数据就可以算出该液体密度．
第二种方案：在烧杯内倒入适量的液体，用调节好的天平测出烧杯和液体的总质量m₃，然后将烧杯内的部分液体倒入量筒内，读出量筒内液体的体积V₂，再测出烧杯和剩余液体的总质量m₄；根据测得的数据就可以算出该液体密度．

（1）按第　      　种实验方案进行测量，实验结果要更精确一些；如果选择另一种方案，测得的密度值　      　（选填“偏大”或“偏小”）；
（2）如图是按照第二种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．

烧杯和液体的总质量（g）	烧杯和剩余液体的总质量（g）	倒出液体的体积（cm^3）	液体的密度（g╱cm^3）
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小明利用弹簧测力计、细线、装有适量水的小桶，测量铁矿石的密度。以下是小明设计的实验步骤，请你按照他的实验思路，将实验步骤补充完整。
（1）将装有适量水的小桶悬挂在弹簧测力计下方，待小桶静止时，读出弹簧测力计的示数F₁，并记录在表格中；
（2）用细线拴住铁矿石，将铁矿石放入小桶中，手松开细线，铁矿石沉入桶底，待小桶静止时，读出弹簧测力计的示数F₂，并记录在表格中；
（3）                                                        ，待小桶静止时，读出弹簧测力计的示数F₃，并记录在表格中；
（4）已知水的密度为ρ_水，利用测量出的物理量和ρ_水计算铁矿石的密度ρ_石 =       ，并将计算结果记录在表格中。

小科利用塑料瓶、定滑轮、量筒和水设计了测量黄蜡石密度的实验．如图甲所示，细线两端各系一个完全相同的空塑料瓶，线的右端再系上黄蜡石，向左瓶中逐渐加水至13毫升时装置恰好平衡；接着用排水法测黄蜡石的体积，量筒读数如图乙所示，细线右端系一个空塑料瓶的目的是                       ，使实验更准确　，黄蜡石的密度是　            克/厘米³，（不考虑黄蜡石的吸水性和装置的摩擦）．

黎黎同学配制了一定浓度的盐水，帮妈妈筛选出饱满的种子，她想知道所配制出的盐水密度，就用天平和量筒来进行测量。
（1）把天平放在水平台上，将         拨到标尺左端的零刻线处后，发现天平横梁左高右低，应将             向   （选填“左”或“右”）调节，使天平平衡。
（2）用调节好的天平测得空烧杯的质量m₁；
（3）把实力的盐水倒入量筒中，测得盐水体积V，如图甲所示；
（4）把量筒中的盐水倒入烧杯中，测得烧杯和盐水的总质量m2,如图乙所示。

根据图中数据，帮黎黎同学把下表填写完整：

空烧杯的质量 m/g	量筒中盐水的体积 V/cm^3	烧杯和盐水的总质量 m/g	盐水的密度 ρ/g·cm^-3

（5）以上方法测出的盐水密度值比真实值＿＿＿＿（选填“偏大”或“偏小”）
（6）黎黎同学发现混杂在种子中的小石块也同饱满的种子一起觉入了盐水底部，她想尽快知道石块的密度究竟有多大，就选了一块大小合适且与其材质相同的石块，巧妙利用图乙所示的天平状态，按以下的步骤测出了石块的密度。
①用细线栓着石块浸没在盐水中（石块未接触烧杯底且盐水未溢出），天平的读数增大了
②将石块缓慢沉入烧杯底部，放开细线，天平的读数再增大了；
③石块密度的表达式_石＝＿＿＿＿＿（用，及盐水密度表示）

地下卤水是我市除石油之外的另一重要矿产资源，主要应用于盐化工和滩涂养殖，对沿海经济发展起来越来越重要的作用．某同学提出地下卤水与海水相比，谁的密度更大的问题，实验室提供了如下器材：天平、量筒或量杯、烧杯、地下卤水、海水、滴管、弹簧测力计、系有细丝线的铝块等（所给器材数量足够）．请你按下述要求，设计比较卤水与海水密度大小的实验方案．
（1）从上述器材中选出实验所需器材；
（2）写出实验步骤及比较密度大小的过程．

小红的妈妈有一只翠玉手镯，她想知道手镯的密度。现在只有如下器材：一个水槽和足量的水、细线、刻度尺、一个正方体木块。请你按照下面的实验设计思路，把实验步骤补充完整，并利用测量中的表示符号和水的密度ρ_水，写出测量翠玉手镯密度的数学表达式。
实验步骤：
①水槽中装入适量水，将木块放入水槽中，用刻度尺测出木块下表面到水面的距离h₁；
②将手镯放于木块上，如图所示，用刻度尺测出木块下表面到水面的距离h₂；

③                                       。
翠玉手镯密度的数学表达式：ρ=            。

小明同学利用如图所示的小烧杯、大水槽、量筒、水、滴管、记号笔、细线等器材测量一块金属块的密度，他设计了如下实验步骤。

(1)将金属块放入烧杯中，使烧杯直立在漂浮大水槽中，用签字笔在烧杯上标出水面的位置； 
(2)用量筒测出________ 的体积为V₁；
(3)将烧杯直立漂浮在大水槽中，向烧杯中倒入适量的水，使_________________；
(4)用量筒测出烧杯中水的体积V₂；
(5)金属块密度的表达式为ρ_金=" ____________________" .

小明要测量某矿石的密度．器材有：矿石块、天平（含砝码）、烧杯、适量的水、细线．测量过程如下：

（1）调节天平平衡时，发现指针偏向分度盘的右侧，如图甲所示，此时应将平衡螺母向________________ 调．
（2）天平平衡后，小明开始测量矿石块的质量．请指出图乙中小明的错误操作________________ ．正确操作后，平时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示，则矿石块的质量为________________  g．
（3）接着小明在烧杯中倒入适量的水，称出烧杯和水的总质量m₁；如图丁所示，手提细线使矿石块浸没在水中并保持静止（水无溢出且矿石块不接触烧杯）．天平平衡后，砝码与游码的总示数为m₂；则矿石密度的表达式：ρ="_____" （用m₀、m₁、m₂、ρ_水 来表示）．

联合国定义每年3月22日为国际水资源日（world water day），为了配合节约用水活动的开展，某学校课外兴趣小组对我市的供水系统和供水水质的物理参数进行了如下实验测量．

（一）测自来水的密度
（1）某同学将天平放在水平台面上，横梁静止时，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央刻度线处，该同学使用天平时操作的错误之处是 ________________．
（2）在老师的指导下，该同学重新正确调节至天平平衡，将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内，测出总质量为122.6g，再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中，如图甲所示，则量筒中自来水的体积为________________ cm3．再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内，改变砝码的个数和游码的位置使天平横梁再次在水平位置平衡，此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则杯子及杯内剩余自来水的质量为________________ g．
（3）根据上述实验数据，计算自来水的密度为________________ kg/m³．
（二）测量水龙头打开后的出水速度
（1）首先老师告诉同学们流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为v，管内通道的横截面积为S．如图丙所示，取一段管道AB，水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的长度l="________________" ，根据流量的定义，Q="________________" ．（以上两空要求用S、v、t中的字母表示）．
（2）某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案：
①测出水龙头出水口的内壁直径d
②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间t后容器内水的体积V．
③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为________________ ．（用d、t、π、V表示）

小明和小红在做“探究密度概念的建构”实验时，得到如下数据：

实验次数	物体	m/g	V/cm^3	（g/cm^3）
1	铝块1	54	20	2.7
2	铝块2	108	40	2.7
3	松木1	108	216	0.5
4	松木2	10	20	0.5

 
（1）比较________________、________________（填实验次数编号）两次实验数据，可得出结论：同种物质的质量与体积的比值是________________（填“相同”或“不同”）的；比较2、3两次实验数据，可得出结论：不同物质的质量与体积的比值一般是________________（填“相同”或“不同”）的．
（2）由上述实验我们引入了密度的概念．可见，密度是物质本身的一种特性，与物质的质量和体积________________（“无关”或“有关”）．
（3）小红注意到铝块1有一部分磨损了，那么磨损掉的一部分的铝块与完整的铝块相比，它的密度________________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）上述实验图象如图所示，图象中的________________ 图线反映了铝块的实验情况．

为了测量某油井所产石油的密度，小刚收集了该井所产石油样品进行了如下测量（常温下石油为粘稠的液态）。
（1）将天平放在水平台上，调节好天平平衡。先用天平称出空烧杯的质量为31.2g。然后将石油样品倒入烧杯，放在调节好的天平左盘上称量，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示。
（2）将烧杯中的石油倒入量筒，其示数如图乙所示。
（3）根据测量的数据，求得所测石油的密度为            g/cm³。
（4）联想到某起石油泄漏事故中石油漂浮在水面上的情景，小刚发现自己测量的石油密度值偏大，你认为该实验方案造成测量结果偏大的原因是_______________________________________________。
（5）针对小刚的实验方案，请提出改进办法_________________________________________。

小刚为了测量不规则矿石的密度，做了如下实验：
（1）将天平放在      桌面上，移动游码至标尺左端零刻度后，发现指针位置如图甲所示，此时应将横梁平衡螺母向   侧调节，横梁平衡后进行测量，结果如图乙所示，矿石的质量为    g．
（2）在量筒中注入15mL水，系上细线后将矿石放入量筒，水面位置如图丙所示，矿石的体积为       cm³．
（3）根据以上数据算得矿石的密度为        kg/m³．
（4）假如细线的体积不能忽略，所测矿石的密度比真实值  （大/小）．

(8分)保护环境是我们每个人的职责，某校学生对青口河的水质进行监测，定期取样测量其密度进行物理分析．
（1）他们在测量过程中，首先舀取湖水倒入量筒如图19（甲）所示.然后，用调节好的天平测量一只空烧杯的质量，当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图（乙）所示．最后，将量筒中的湖水全部倒入烧杯中，同样用天平测量烧杯和湖水的总质量，测量结果如图（丙）所示，则舀取的湖水的体积为 　　 cm³，质量为            　g，密度为 　  _ kg/m³．
（2)为了更准确地测量湖水的密度，甲乙丙实验步骤顺序应调整为            ．

在“用天平和量筒测量矿泉水密度”实验中，小明的实验步骤如下：
(1)调好天平，测出空烧杯质量m₁
(2)在量简中倒入适量矿泉水，读出矿泉水的体积V
(3)将量筒中矿泉水全部倒入烧杯中，测出矿泉水和烧杯总质量m₂
则矿泉水密度的表达式ρ_矿泉水＝            
以上操作由于无法将矿泉水从量简中倒尽，测出的矿泉水密度误差较大．经过思考，小明在仍用步骤(1)、(2)的基础上,只对步骤(3)进行了改进，提高了测量结果的准确性．
改进后的步骤(3)分为两步．请你写出改进内容：
A．                                   
B．                                   

小明同学在“用天平和量筒测矿石的密度”实验中，选用天平、量简、小矿石、细线、烧杯和水，进行了如下的实验操作：

A．把天平放在水平桌面上，

B．调节横梁上的螺母，使横梁平衡

C．将小矿石用细线系好后浸没在量筒内的水中，此时液面示数为V2

D．将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡

E．在量筒中倒人适量的水，此时液面的示数为V₁
（1）将A补充完整。
(2)为了更准确地测出矿石的密度，你认为以上操作的合理顺序是　　　   　。(只填字母序号)
(3)用调节好的天平称小矿石的质量，天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图B所示，则矿石的质量为　　　　g。

(4)若V₁，V₂示数如图甲，乙所示，则矿石的密度为　　 　　kg／m³。