深圳龙岗区实验学校初中部物理质量与密度实验综合测试卷(word含答案)

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）

1．小华同学从网上购置了一盒用于3D打印的条状物，该条状物的外包装盒上注明该材料不溶于水，与水无反应，具有一定的吸水性。学完力学知识后，小华想利用所学知识测出条状物的密度。

(1)小华将天平放在桌面上，把游码移至称量标尺左端零刻线处，发现指针在分度标尺中线的右侧，他应该将平衡螺母向____________________ (选填“左”或“右”)调节；

(2)他取出两根完全相同的条状物，用天平测量它们的质量，天平平衡时右盘砝码和游码对应的位置如图甲所示，这两支条状物的质量是____________________g；

(3)将适量的水倒入量筒中，读出水的体积。然后把这两支条状物轻轻放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀)，稳定后读出水和条状物的总体积。如果用这种方法测量体积，会直接导致密度的测量值比真实值

____________________ (选填“偏大”或“偏小”)；

(4)为了更加准确地测出两支条状物的体积，他把吸足水的条状物取出擦干，放入装有

34mL水的量筒中，水面对应的示数如图乙所示，则条状物的总体积是

____________________cm3，密度为ρ=____________________g/cm3。

(5)小华想利用已知密度的条状物和小圆柱形容器，用如图丙所示的步骤测出盐水的密度，请你根据他的实验步骤写出盐水密度的表达式；

①在小圆柱形容器中倒入适量盐水，用刻度尺量出了盐水的深度为h1；

②将一支干燥的条状物用保鲜膜包好密封，放入容器中，条状物漂浮，用刻度尺量出此时盐水的深度为h2；

③用细长针将条状物完全压住浸没在盐水中，用刻度尺量出此时盐水的深度为h3；

④盐水密度的表达式为ρ盐水=____________________ (用字母表示，条状物密度用“ρ”表示)；

(6)小华还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量盐水的密度。于是他找来一只弹簧测力计，但他发现该测力计的刻度盘已经模糊不清，就找来台秤按如图丁所示步骤来完成测量；

①将金属圆柱体的一半浸入水中，记下台秤的示数为m1=102g；

②将圆柱体全部浸入水中，记下台秤的示数为m2=152g；

③将圆柱体全部浸入与水等质量的盐水中，记下台秤的示数m3=182g；

④算出盐水的密度ρ盐水=____________________g/cm3。

【答案】左 8.4 偏大 12 0.7 31

21

()

()

h h

h h

ρ

-

- 1.3

【解析】

【分析】

【详解】

[1]根据天平使用方法，将天平放在水平桌面上，把游码归零后，往右边偏转，则需将平衡螺母向左调节，直到天平平衡。

[2]看图可知这两支条状物的质量是

+=5g+3.4g=8.4g m m 砝码示数游码示数

[3]把这两支条状物轻轻放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀)，由于物体吸水，稳定后读出水和条状物的总体积就会偏小，计算出的密度就会偏大了。

[4][5] 条状物的体积为

333-=46cm -34cm =12cm V V V =装初

条状物的密度为

338.4g ==0.7g/cm 12cm

m V ρ= [6]设小圆柱形容器的横截面积为S ，条状物漂浮时，受到的浮力与重力相等，所以条状物的质量为

21()gV F G m S h h g g g

ρρ====-盐水排浮盐水 完全浸没后，可计算出条状物的体积为

31()V S h h =-条 则盐水的密度为

21213131(-)(-)(-)(-)

S h h h h m V S h h h h ρρρ===盐水盐水 即

3121()()

h h h h ρρ-=-盐水 [7]金属圆柱体的一半浸入水中时，排开水的质量为

152g-102g=50g m =

则水的质量为

=102g-50g=52g m 水

把金属圆柱完全浸没在水中时，排开水的质量为

'152g-52g=100g m =

排开水的体积即金属块的体积为

'

33

100g =100cm 1g/cm m V ρ==水 金属块全部浸入盐水中时排开盐水的质量为

''182g-52g=130g m =

则盐水的密度为

''33130g =1.3g/cm 100cm

m V ρ==盐水

2．为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙、丙三种不同的金属做实验。实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙或丙）金属在不同体积时的质量。下表记录的是实验测得的数据。

(1)分析上表中的实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的体积及质量变化的倍数关系，可归纳出的结论是__________ ；

(2)分析比较实验序号___________在体积相同时的质量关系，可得出的初步结论是：相同体积的不同金属，它们的质量是不相同的；

(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据，可得出的结论是：

（a ）_____________ ；

（b ）_____________ 。

【答案】同种物质，质量与体积成正比 1、4、7或2、8或3、6 分析表一或表二或表三，同种物质，质量与体积的比值相同 分析表一和表二和表三，不同种物质，质量与体积的比值不同

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]分析表一、二、三可知，同种物质，质量与体积成正比。

(2)[2]比较实验序号1、4、7或2、8或3、6可得：相同体积的不同金属，它们的质量不相同。

(3)[3][4]分析表一、二、三知，各表中的金属的质量与体积之比分别为27、78、89，所以可得出结论是：同种物质，质量与体积的比值相同；不同种物质，质量与体积的比值不

同。

3．小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度，实验步骤如下：

(1)将天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺_____，发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧，要使横粱在水平位置平衡，应将平衡螺母往_______(选填“左”或“右”)调．

(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是：31.8g和空烧杯的质量是90g．

(3)如题图甲所示，把鹅卵石轻轻放入烧杯中，往烧杯倒入适量的水，用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M，然后放在天平左盘，如题图丙所示，杯、水和鹅卵石的总质量为___________g．

(4)将鹅卵石从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M，如题图乙所示，用天平测出杯和水的总质量为142g，此时杯中水的体积为______________cm3．

(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为_______________g／cm3．

(6)若小明在第(4)步骤测量过程中，用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母，直到天平平衡，此错误操作将导致所测密度偏_____________．

【答案】零刻度处左 161.6 52 2.6 大

【解析】

【分析】

【详解】

(1)天平调节时，应将天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺零刻度处，发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧，应将平衡螺母往左调。

(3)所测物体的质量等于所有砝码的质量之和加上游码指示的质量值，故杯、水和鹅卵石的总质量为161.6g．

(4)将鹅卵石从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M，如题图乙所示，用天平测出杯和水的总质量为 142g，此时杯中水的质量为

142g-90g=52g，

根据ρ=m

V

，杯中水的体积为

V=

m

=3

52

1g/cm

g

=52cm3．

(5)甲图中水的质量为

161.6-31.8g-90g=39.8g，

则甲图中水的体积为： V =m ρ=339.81g/cm

g =39.8cm 3， 则鹅卵石的体积为：

52 cm 3-39.8cm 3=12.2cm 3．

所以鹅卵石的密度为：

ρ=m V =331.8g 12.2cm

≈2.6g/cm 3. (6)若小明在第(4)步骤测量过程中，向右旋动平衡螺母，直到天平平衡，会导致所测的杯和水的总质量偏小，计算的水的总体积偏小，以至于计算的鹅卵石体积偏小，最终导致计算的鹅卵石密度偏大．

4．小刚在测量食用油密度的实验中，先将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端

“0”刻度线后指针位置如图甲所示，他随即在天平左盘中放入盛有食用油的烧杯，在右盘中加入砝码，并移动游码，使天平平衡，测得烧杯和食用油的总质量为87.8g ：

(1)随后，他提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL 的食用油，再将烧杯放回天平左盘中，当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平再次平衡，于是他计算得出食用油的密 度为___________kg/m 3；

(2)在开始测量质量前，小刚没有调节天平平衡，这使他第一次测得的烧杯和食用油的总质量_____（选填“偏大”“不变”或“偏小”），在(1)中测得的食用油密度____（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。

【答案】330.910kg/m ? 偏小 不变

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL 的食用油后，剩余的烧杯和食用油的质量如图乙所示为

50g 10g 0.8g 60.8g m =++=

量筒中食用油的质量为

87.8g 60.8g 27g m '=-=

食用油的密度为

333327g 0.9g/cm 0.910kg/m 30cm

m V ρ====? (2)[2][3]由甲图可知，指针指向分度盘的右侧，说明右侧的质量大，没有调节天平平衡，使得称量的物体的质量会偏小，因为两次测得烧杯和食用油（烧杯和剩余食用油）的总质量都偏小，且偏小程度相同，导致量筒中食用油的质量测量准确，体积不变，故测出的密度不变。

5．某物理兴趣小组需要测量某樱桃酒的密度。他们利用天平和量筒进行了测量，实验过程如下：

A 、用已调平衡的天平测出烧杯的质量为m 1；

B 、向烧杯中倒入适量的樱桃酒，测出烧杯和樱桃酒的总质量m 2；

C 、将烧杯中的樱桃酒全部倒入量筒中，读出量简中樱桃酒的体积V 。

（1）该小组测量樱桃酒密度的原理是：_________。

（2）经讨论，该小组实验方案存在较大的误差，产生较大误差的原因是：________，改进措施时只要把实验顺序变一下即可，请你写出合理的顺序（填步骤前的字母序

号）:______。

（3）改进后的计算密度的公式是：（用步骤中测量量的符号表示）_______

（4）小华不小心将量筒打碎了，小明想出了一个新方案：

①将空烧杯放在天平上，测出其质量为46g ；

②在烧杯中倒入适量的水，将水面的位置标记在烧杯壁上。将盛有水的烧杯放在天平上，测出其质量为116g ，则烧杯中水的体积为________cm 3；

③将水倒出擦干，在烧杯中倒入樱桃酒至标记处，将此烧杯放在天平上，天平平衡时，右盘中砝码质量和游码的位置如图所示，则烧杯和樱桃酒的总质量为_______g ；

④计算得出樱桃酒的密度为________g/cm 3。

【答案】ρm V =

烧杯中液体倒不尽（合理即可） BCA 21ρm m V -= 70 109 0.9 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]通过测量质量和体积，根据密度公式m V

ρ=计算密度。 (2)[2]当将樱桃酒全部倒入量筒中时，并不能倒干净，所以体积测量偏小。

[3]只要先测量烧杯和樱桃酒的总质量，然后倒出樱桃酒，用总质量减去剩余的烧杯的质量，得到的就是量筒中樱桃酒的真实质量，即将实验步骤调整为BCA 。

(3)[4]改进后的计算密度的公式是 21m m V

ρ-=

(4)[5]由题意可知，烧杯中水的质量为 116g-46g=70g m =水

因为水的密度为3

1.010kg m ?，则水的体积为 333

70g 701.010kg m m V cm ρ===?水水水 [6]由图可知，烧杯和樱桃酒的总质量为

100g+5g+4g=109g

[7]因为水被倒出并擦干烧杯，在烧杯中倒入樱桃酒至标记处，所以，樱桃酒的体积等于水的体积，即

370cm V V ==酒水

樱桃酒的质量为

109g-46g=63g m =酒

根据密度公式可得樱桃酒的密度为

33

63g 0.9g cm 70cm m V ρ=

==酒酒 6．小华在测某量石块密度的实验中：

(1)首先调节天平平衡，在调节过程中天平的横梁静止时，指针位置如图甲所示，则应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，使横梁在水平位置平衡。

(2)然后测量出石块的质量，盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示，则石块质量为_____g 。

(3)用细线吊着石块将其放入盛水的量筒中，量筒前后液面如图丙所示，石块的体积为_____cm 3。

(4)石块的密度为_____kg/m 3。

(5)小铮进行了下列操作也测出了石块的密度：

①用天平测出石块的质量m 1；

②在烧杯中装适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m 2；

③将石块浸没在水中，在烧杯的水面处做一个标记；

④取出石块，_____，用天平测出此时烧杯和水的总质量m 3。

则石块密度的表达式为ρ石＝_____（水的密度为ρ水），在上述第四步中会引起密度的测量值比真实值_____（偏大/偏小/不变）

【答案】右 27.4 10 2.74 ?103 加水至标记处

132m m m ρ?-水 偏小

【解析】

【分析】

(1)使用天平测量物体质量之前要进行调平，平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调，右偏左调”；

(2)确定天平标尺的分度值，物体的质量等于砝码质量加游码（以左侧）对应的刻度值；

(3)量筒的分度值为1cm 3，石块的体积等于水和石块的总体积减去水的体积；

(4)根据ρ=mV 求出石块的密度；

(5)在没有量筒的情况下，根据等效替代法，石块的体积等于添入水的体积，求出添入水的质量，根据V=mρ计算出加入水的体积，根据ρ=mV 计算出小石块的密度；取出石块后，考虑带出的少量水，导致所测的体积偏大，根据密度公式可知，密度的测量值比真实值的变化。

【详解】

(1)[1]图甲中天平指针左偏，则应将平衡螺母向右调节，使天平横梁在水平位置平衡；

(2)[2]图乙中标尺的分度值为0.2g ，则图乙中石块的质量

m=20g+5g+2.4g=27.4g

(3)[3]图丙中水的体积50ml ，水和石块的总体积为60ml ，则石块的体积

V=60mL-50mL=10mL=10cm3

(4)[4]石块的密度

ρ=mV=27.4g10cm3=2.74g/cm3=2.74×103kg/m3

(5)[5]原来烧杯和水的总质量为m 2，如图1所示；取出石块后，此时烧杯和水的总质量仍然为m 2，如图3所示；

取出小石块，向烧杯中加水到标记处，用天平测出此时烧杯和水的总质量为m 3，如图4所示；比较图3和图4可知，后来加入水的质量为

m'水=m3?m2

后来加入水的体积即为小石块的体积

V 石=V 加水=m 水ρ水=m3?m2ρ水

[6]因小石块的质量m 1，则该小石块密度的表达式为

ρ石=m1V 石=m1m3?m2ρ水=m1ρ水m3?m2

[7]由于取出石块后，石块上沾有水，导致所测的体积偏大，根据密度公式可知，密度的测量值比真实值 偏小。

【点睛】

此题测量小石块密度，考查天平的调节和使用及用排水法测物体的体积，最后一问在没有量筒的情况下，通过转换法根据测量水的质量算出物体的体积是难点。

7．某中学环保小组在长江边取适量河水样品，分别进行了河水密度的测量：

(1)小华把样品带回学校，用天平和量筒做了如下实验：

①将天平放置好，把游码移到零刻度线处，调平衡螺母，直至天平平衡；

②在烧杯中倒入适量的河水样品，测出烧杯和河水的总质量如图甲所示，则烧杯和河水的总质量为________g 。然后将烧杯中的河水部分倒入量筒（如图乙），再用天平测出剩余河水和烧杯的质量为29.7g ，则河水的密度为_____g/cm 3；

(2)小亮把样品带回家，用家里的一台电子秤（如图丙所示）和没喝完的半瓶纯净水，做了如下实验：

①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为1m ，并用笔在瓶身水面位置标记为A ；

②把瓶中的水全部用来浇花，然后吹干，用电子秤测出空瓶的质量为2m ；

③把河水慢慢倒入空瓶中，直至液面与________相平，再用电子秤测出瓶的总质量为 3m ；

④则河水的密度表达式ρ=________（纯净水的密度用ρ水表示）；

⑤小亮测算河水的体积使用的物理方法是________。

A ．控制变量法

B ．等量替代法

C ．类比法

【答案】69.6 1.05 标记位置A 32m m m m ρ--水12

B 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]在甲图中，标尺的分度值是0.2g，烧杯和江水的总质量是

50g10g5g 4.6g69.6g

m=+++=

总

倒出江水的质量是

69.6g29.7g39.9g

m m m

=-=-=

总剩

由图乙可知，量筒的分度值是1mL，所以倒出江水的体积是

3

38mL38cm

V==

江水的密度是

3

3

39.9g

1.05g/cm

38cm

m

V

ρ===

(2)[3][4]由题意可知，此处需要保证倒入江水的体积和瓶中纯净水的体积相同，所以倒入河水直至液面与标记A相平。瓶中江水的质量是

'

32

m m m

=-

瓶中江水的体积等于瓶中纯净水的体积，即

'

m m m

V V

ρρ

-

===

水

水12

水

水

江水的密度表达式是

'

3232

'

m m m m

m

m m

V m m

ρρ

ρ

--

===

--水

1

水

122

小亮测算江水的体积转换为水的体积，使用的方法是等效替代法，故选B。

8．小明想用天平、砝码、烧杯、足量的水来测石块的密度：

(1)小明在调节天平横梁平衡时，指针出现图甲所示情况，他应将平衡螺母向_____端调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，他应_____．

(2)小明用已调好的托盘天平测量物体的质量，操作情况如图乙所示，请指出其中两个错误：①_____；②_____．小明改正错误后，天平再次平衡后，砝码和游码位置如图丙所示，所称量烧杯和水的质量是_____g．

(3)小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，如图丁所示，此时天平所显示的质量值为

91.6g，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6g，则石块的密度为_____kg/m3．

【答案】右增加砝码或向右移动游码用手直接去拿砝码将砝码放在了左盘，物体放

在了右盘 81.6 2.6×103

【解析】

【分析】

【详解】

(1)小明在调节天平横梁平衡时，图中指针指向分度盘的左侧，因此应将平衡螺母向右调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，说明被测物体的质量较大，此时应该增加砝码或向右移动游码，使天平横梁重新平衡；

(2)由图乙知，物体放在了右盘，砝码放在了左盘，物体和砝码的位置反了；在加减砝码时，用手拿取，未用镊子；标尺的分度值是0.2g，因此烧杯和水的质量：

m1=50g+20g+10g+1.6g=81.6g；

由题意可得，石块的质量：

m石=107.6g?81.6g=26g。

小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，此时天平所显示的质量值为91.6g，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6g，因整体受力平衡，则增大的重力等于减小的拉力，即：

F=m增大g=(107.6?91.6)×10?3kg×10N/kg=0.16N，

石块浸没在水中时受到重力、浮力、拉力，即

G?F浮=F=0.16N；

石块的重力为：

G=m石g=26×10?3kg×10N/kg=0.26N；

石块受到的浮力为：

F浮=G?F=0.26N?0.16N=0.1N；

根据阿基米德原理F浮=ρ水g V排可得，石块排开水的体积：

V排=F浮∕ρ水g=0.1N∕（1.0×103kg/m3×10N/kg）=1×10?5m3=10cm3；

因为石块全部浸没，石块的体积等于排开水的体积，石块的密度为：

ρ=m石V=26g/10cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3。

9．小刚家准备建一栋新房，爸爸买了一堆材料相同的石子，小刚选取一块石子在实验室测它的密度．他先将托盘天平放在水平桌面上，调节天平平衡．

（1）小刚按图甲所示的方法测石子的质量，请指出操作中的两个错误：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________．（2）纠正错误后继续实验，当盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡，则此石子的质量为____g．在量筒内装有一定量的水，该石子放入前、后的情况如图丙所示，则石子的体积是_______cm3 ，此石子的密度是___________kg/m3 ．

【答案】用手拿砝码物体放在右盘，砝码放在左盘 23.4 9.0 2.6×103

【解析】

【分析】

【详解】

取放砝码时不能用手拿，应使用镊子来夹取；应按照左物右码的原则来测量；

由图示可知石子的质量为20g+3．4g=23．4g；石子的体积为39 cm3-30 cm3="9" cm3，石子的密度是23．4g/9 cm3= 2．6×103kg/m3．

10．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，某同学设计了两个方案：

（1）方案一：

① 将天平置于水平台上，用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；

② 向烧杯中倒入一些盐水，测出它们的总质量m2，则这些盐水的质量为______；

③ 再将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V；

④ 计算出盐水的密度ρ=______________。

（2）方案二：

① 将天平置于水平台后，调节平衡螺母，使横梁平衡；

② 用天平测出装有适量盐水的烧杯的总质量m1′；

③ 将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V′；

④ 测出烧杯及剩下盐水的总质量m2′；

⑤ 计算出盐水的密度ρ′=______________。

（3）方案二中有一个步骤存在不足，请找出该步骤，并将其不足的原因填在横线处

_______。

（4）用方案一测出的盐水的密度比实际值_____（填“偏大”或“偏小”）。在方案二中，若将步骤③ 和④ 分别改为“将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V ′”和“测出烧杯的质量m 2′”。修改后所测盐水密度的误差将______（选填“大一些”、“小一些”或“无明显变化”）。

【答案】21-m m 21-m m V ''12'

-m m V 第①步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处 偏大 无明显变化

【解析】

【详解】

(1)[1]由题意可知，这些盐水的质量是

21-m m m =盐

[2]由此可知盐水的密度是

21-m m m V V

ρ==盐 (2)[3]由题意可知，这烧杯中的一部分盐水的质量是

'''12-m m m =盐

而量筒中盐水的体积V ′，可以计算出盐水的密度是

''''

12''-m m m V V ρ==盐 (3)[4]其不足的地方是第①步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处；

(4)[5]在方案一中，测量这些盐水的体积时，会有一些盐水留在烧杯上，那么测出盐水的体积V 偏小，根据m V

ρ=可知，质量大小正确，测出的盐水的密度比实际值偏大； [6]若将步骤③ 和④ 分别修改，那么得到的盐水质量和体积是相互对应的，不会偏大，也不会偏小，测出的密度大小误差将无明显变化。