中考物理总复习《利用浮力测密度》专项检测卷及答案

第第页中考物理总复习《利用浮力测密度》专项检测卷及答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1.小明利用弹簧测力计、水槽、水、薄塑料袋(体积和质量忽略不计)测量自配医用酒精的密度。测量前,检查弹簧测力计器材完好且适用。之后小明的实验步骤按图甲、乙进行,请你帮他补充完整。(1)如图甲,小明在水槽和塑料袋中分别倒入水或自配医用酒精,则小明往塑料袋中倒入的是(选填“自配医用酒精”或“水”),排出空气后扎紧口并用弹簧测力计测出重力为G。

(2)用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水槽的液体中,读出弹簧测力计的示数为F(忽略塑料袋的质量和体积),由以上两步可得自配医用酒精的密度ρ=(用测得的符号和ρ水表示)。

2.(2024·湖北)小华在喝完口服液后,想通过实验测出空瓶材质的密度,但是他只找到了量筒,于是进行了如下实验操作:如图甲,在量筒中注入适量的水,读出量筒的示数V1=70mL;如图乙,将空瓶放入水中,空瓶漂浮在水面上,读出量筒的示数V2=80mL;如图丙,将空瓶压至水下,空瓶被量筒中的水注满后沉底,读出量筒的示数V3。 甲 乙 丙(1)空瓶漂浮时浮力重力,沉底后浮力重力。(均选填“>”“<”或“=”)

(2)V3=mL,空瓶材质所占的体积为mL。

(3)空瓶材质的密度为kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)

3.(2024·吉林)小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下: 甲 乙 丙 丁(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向调节平衡螺母,使天平横梁平衡。

(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g,然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为cm3。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则盐水的密度为g/cm3。

(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为10cm2,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg。步骤如下:①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为100g,将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为cm3,测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm;

②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面的高度为5.8cm;③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为g/cm3。

4.学习密度知识后,某课外活动小组想测量某品牌酱油的密度,操作如下:图1 甲 乙 丙图2(1)将天平放在水平桌面后,先将游码移到标尺左边的零刻度线处,若发现指针在分度盘中央两侧摆动幅度如图1所示,接下来应向调节平衡螺母;

第一小组用天平和量筒进行下列实验操作:A.如图2甲所示,将食用油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和油的总质量m1=g;

B.将烧杯中食用油倒入量筒中,测出这部分食用油的体积为V;C.用天平测量倒出食用油后的烧杯质量m2。(2)计算出这种食用油的密度是(用字母表示)。

(3)若进行上述B步骤时,烧杯中有食用油残留,则食用油密度的测量结果(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(4)第二小组自制简易密度计测量酱油的密度:(g取10N/kg)①取三根粗细均匀但横截面积不同的饮料吸管,在其下端装入适量金属丝并用石蜡封口。使该简易密度计始终竖直漂浮在液体中,如图2乙所示。其中密度计(选填“a”“b”或“c”)在测量其他液体密度时结果更精确;

②用选出的密度计直接测量酱油密度,如图2丙所示。已知容器底面积为50cm2,容器高为15cm,饮料吸管的横截面积为2cm2,假设吸管足够长,该简易密度计的总质量为24g,未放入密度计时,酱油深度为10cm,若将简易密度计放入酱油后,密度计刚好接触容器底部,则酱油密度为kg/m3。

5.为了测量盐水密度,小方同学进行了如图实验。 甲 乙 丙 丁 戊 己(1)将天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,应将平衡螺母向调,使横梁平衡。

(2)先测出烧杯和盐水的总质量为123.2g。然后将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,如图乙所示,量筒读数时做法正确的是(选填“a”“b”或“c”)。

(3)把烧杯和剩余盐水放在天平左盘中称量,当横梁平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则烧杯和剩余盐水的总质量为g。

(4)盐水的密度为kg/m3。

(5)小方利用一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器(容器厚度忽略不计)也测量出了另一种液体的密度。①向容器中倒入适量的液体,将容器缓慢地放入水槽中,处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出容器下表面到水面的距离为h1;②从容器中取出一部分液体,放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器中,如图戊所示,测量出为h0;

③容器再次处于竖直漂浮状态,如图己所示,测出容器下表面到水面的距离为h2;④液体密度ρ液=。(用h1、h2、h0、ρ水表示)

6.小明在实验室测量某品牌牛奶的密度。(1)将托盘天平放置在水平台面上,游码归零,静止时指针如图1甲所示,应向调节平衡螺母直到指针指到分度盘中央。

(2)天平调节结束后,将牛奶倒入烧杯中,如图1乙所示,测出此时烧杯和牛奶的总质量为g。

(3)将烧杯中的部分牛奶倒入空量筒中,量筒中液面达到的位置如图1丙所示。再次测量烧杯和剩余牛奶的质量,如图1丁所示。(4)量筒中牛奶的体积为cm3,该品牌牛奶的密度为kg/m3。

(5)在实验评估中,老师看到小明将牛奶倒入量筒后,量筒内壁(液面上方)挂有牛奶液滴,而旁边的小华按照同样的实验步骤测量时,量筒内壁没有液滴,但将牛奶倒入量筒后,烧杯内壁(液面上方)挂有牛奶液滴,你认为(选填“小明”或“小华”)的测量更准确。

甲 乙 丙 丁图1 甲 乙图2(6)第三组同学采用如下方法测量同一品牌牛奶的密度:首先将牛奶倒入烧杯中,然后用电子秤测得烧杯和牛奶的总质量为m1(如图2甲),将一个已知体积为V的金属块(如图2乙)浸没在牛奶中,读出此时电子秤的示数为m2,牛奶未溢出,则牛奶的密度为(用m1、m2、V表示)。

7.实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端处时,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应向调节平衡螺母,使横梁平衡。

(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则吊坠的质量是g。

甲 乙 丙 丁(3)往量筒中倒入50mL水,将吊坠浸没在水中,液面位置如图乙所示,则吊坠的密度是kg/m3。

(4)整理实验器材时发现,使用的砝码有磨损,则测得的密度值偏。

(5)实验小组讨论后,不用砝码,只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。①在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左、右盘中,如图丙所示;②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡,记下加水的体积为V1,如图丁所示;③ ,

用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体积为V2;④吊坠密度的表达式为ρ=(用V1、V2、ρ水表示)。

8.(2024·石家庄二模)如图所示,小明在“测量某矿石密度”的实验中。 甲 乙 丙 丁(1)把天平放在水平桌面上,游码移至零刻度线处,指针位置如图甲所示,此时应将天平右侧的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节。

(2)在“用托盘天平测矿石质量”时,用已调节好的天平在测物体质量过程中,通过增、减最小砝码后,发现指针所指位置如图甲所示,这时他应该。

A.将游码向右移动直至横梁重新水平平衡 B.将右端平衡螺母向左旋进一些C.把天平右盘的砝码减少一些 D.将右端平衡螺母向右旋出一些(3)待天平再次平衡时,右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则矿石的质量是g。(4)在量筒中放入适量水,如图丙所示,再将矿石放入其中,静止时液面情况如图丙所示,则该矿石的密度是kg/m3。

(5)小明整理器材时发现天平的砝码严重磨损,则他测出来的矿石的密度比真实值(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(6)小红同学想利用弹簧测力计测量另一金属块的密度,当她用此弹簧测力计测量该金属块的重力时,发现已超过弹簧测力计的量程,于是她设计了如图丁所示的装置去测量。图中OA∶AB=1∶2。她的实验步骤如下:a.用细绳把金属块悬挂于A点,用弹簧测力计在B点作用一个竖直向上的力,使杠杆OAB在水平位置静止,金属块静止在空中,读出弹簧测力计此时的示数F1;b.向容器中加适量的水,水能浸没金属块但又没有水溢出,待杆在水平位置重新平衡后,再读出弹簧测力计此时的示数F2;c.若杠杆OAB质量不计,则被测金属块密度的表达式:ρ=。(水的密度表示为ρ水)

9.(2023·潍坊)小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。 甲 乙 丙 丁 戊(1)天平调平衡后,在测量小石块质量时,往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲(一)所示,将最小砝码取出,指针位置如图甲(二)所示,接下来正确的操作是,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示,则小石块的质量是g。

(2)用细线系住小石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面变化如图丙所示,则小石块的密度为g/cm3。

(3)小明发现利用天平和量筒无法完成大石块密度的测量,经思考后,进行了如下实验操作:①将杠杆调节水平平衡后,在两侧各挂大石块和弹簧测力计,竖直拉动测力计使杠杆水平平衡,如图丁所示,记录此时弹簧测力计示数为F1;②将石块浸没于盛水的烧杯中,竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡,如图戊所示,记录此时弹簧测力计示数为F2;③已知水的密度为ρ水,计算大石块的密度ρ=

。(用ρ水、F1、F2表示)参考答案1.(1)水(2)G-F解析:(1)由于酒精密度小于水的密度,所以,往塑料袋中倒入的是水,水槽内的液体是自配医用酒精,这样塑料袋可以全部没入酒精中;(2)由题意,塑料袋中倒入水的重力G=ρ水gV,由题意知,弹簧测力计的示数为F,由平衡条件知道F+F浮=G,即F+ρgV=G,故自配医用酒精的密度ρ=G-FgV=G2.(1)=<(2)744(3)2.5×103解析:(1)根据漂浮条件,空瓶漂浮时,F浮=G,沉底后F浮<G;(2)由图丙可知,V3=74mL,空瓶材质所占的体积V=V3-V1=74mL-70mL=4mL;(3)空瓶漂浮在水面上,量筒的示数V2=80mL,则F浮=G,ρ水gV排=mg,m=ρ水(V2-V1)=1.0×103kg/m3×(80-70)×10-6m3=0.01kg,空瓶材质的密度ρ=mV=0.01kg4×10-63.(1)左(2)201.1(3)①100③1.09解析:(1)天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,说明天平的右端质量较大,则应向左调节平衡螺母,使天平横梁平衡;(2)由图甲得,量筒的分度值为1mL,示数为20mL,则倒出盐水的体积V=20mL=20cm3;由图乙得,烧杯和剩余盐水的总质量m剩=20g+10g+1.8g=31.8g,量筒中盐水的质量m=m总-m剩=53.8g-31.8g=22g,盐水的密度ρ=mV=22g20cm3=1.1g/cm3;(3)①由图丙得,金属片和柱形容器漂浮在水面上,则金属片和柱形容器受到的浮力等于金属片和柱形容器的重力,由F浮=G排=m排g与G=mg得,金属片和柱形容器排开水的质量等于金属片和柱形容器的质量,为100g,由ρ=mV得,此时金属片和柱形容器排开水的总体积V排=m排ρ水=100g1g/cm3=100cm3;②依题意得,金属片和柱形容器排开水的总体积比金属片和柱形容器排开盐水的总体积多ΔV排=SΔh=10cm2×(5.8cm-5cm)=8cm3;金属片和柱形容器排开盐水的总体积V排'=V排-ΔVG排=m排g与G=mg得,金属片和柱形容器排开盐水的质量等于金属片和柱形容器的质量,金属片和柱形容器此时露出液面高度为5.8cm;由ρ=mV得,金属片和柱形容器排开盐水的质量m排盐水=ρ盐水V排'=100g;在家配制盐水的密度ρ盐水=m排盐水V排'4.(1)左151.4(2)m1-m2V(3)无影响(4)①b解析:(1)调节天平时,应先把游码拨到标尺的零刻度线处;由图1可知,指针摆动的幅度向右大,说明右侧质量稍大,因此,应将平衡螺母向左调节,直至指针指向分度盘中央;A.烧杯和油的总质量m1=100g+50g+1.4g=151.4g;(2)由步骤A和C可知,倒入量筒中油的质量m=m1-m2,故食用油的密度ρ=mV=m1-m2V;(3)烧杯中的食用油没有倒尽,有残留,由量筒中食用油的质量m=m1-m2可知,量筒中食用油的质量是准确的,量筒中食用油的体积也是准确的,由密度公式可知,对食用油密度的测量结果无影响;(4)①密度计的特点是刻度不均匀,上疏下密,上小下大,而且分度值越小越准确;深度深,相邻两密度值的间距越大;由题图可知密度计b所处的深度最深,相邻两密度值的间距最大,在测量其他液体密度时结果更精确;②将简易密度计放入酱油后,密度计刚好接触容器底部,则密度计处于漂浮状态,则F浮=G密度计,即ρ酱油gV排=m密度计g,所以ρ酱油V排=m密度计…①设放入密度计后酱油上升的高度为Δh,根据V排的两种计算方法可得:V排=S容器Δh=S吸管(即50cm2×Δh=2cm2×(10cm+Δh),解得Δh=512则密度计排开酱油的体积V排=S容器Δh=50cm2×512cm=1256由①式可得酱油的密度ρ酱油=m密度计V排=24g1256cm3=1.152g/cm5.(1)右(2)b(3)54.2(4)1.15×103(5)②容器内液体的深度④ρ解析:(1)分度盘指针如图甲所示,说明左侧较重,应该向右调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央;(2)量筒读数时既不能仰视,也不能俯视,读数时视线应与凹液面最低处齐平,如图乙所示,做法正确的是b,量筒中盐水的体积V=60mL=60cm3;(3)如图丙所示,砝码的质量为50g,游码指在4.2g处,烧杯和剩余盐水的总质量为54.2g;(4)量筒中盐水的质量m=123.2g-54.2g=69g,盐水的密度为ρ=mV=69g60cm3=1.15g/cm3=1.15×103kg/m3;(5)①向容器中倒入适量的液体,将容器缓慢地放入水槽中,处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出容器下表面到水面的距离为h1,漂浮时物体受到的浮力等于重力,设容器底面积为S,根据阿基米德原理可知此时容器受到的浮力F浮=ρ水gSh1;②从容器中取出一部分液体,放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器中,如图戊所示,测量出容器内液体的深度为h0;③容器再次处于竖直漂浮状态,如图己所示,测出容器下表面到水面的距离为h2ρ水gSh2,则图戊所示容器内液体的重力G=F浮-F浮'=ρ水gSh1-ρ水gSh2,图戊所示容器内液体的质量m'=Gg=ρ水gSℎ1-ρ水gSℎ2g=ρ水S(h1-h26.(1)右(2)82.4(4)401.125×103(5)小华(6)m解析:(1)称量质量前,将天平放在水平台面上,游码归零,指针偏左,则应向右调节平衡螺母,使天平平衡;(2)由图1乙知,烧杯和牛奶的总质量m1=50g+20g+10g+2.4g=82.4g;(4)由图1丁知,烧杯和剩余牛奶的质量m2=20g+10g+5g+2.4g=37.4g;所以倒入量筒中牛奶的质量m=m1-m2=82.4g-37.4g=45g,由图1丙知,量筒中牛奶的体积V'=40mL=40cm3,所测牛奶的密度ρ=mV'=45g40cm3=1.125g/cm3=1.125×103kg/m3;(5)量筒内壁(液面上方)挂有牛奶液滴,使所测液体体积变小;将烧杯中的牛奶倒入量筒中时,虽然有少量牛奶附着在烧杯内壁上,但对量筒中牛奶体积和质量的测量没有影响,综上所述,量筒内壁(液面上方)挂有牛奶液滴,使所测液体体积变小,根据密度公式知密度变大,所以小华的测量更准确;(6)已知金属块的体积为V,金属块排开牛奶的体积V排=V,金属块浸没在牛奶中,根据阿基米德原理,受到的浮力等于其排开牛奶的重力,所以,金属块排开牛奶的质量m排=m2-m1,牛奶的密度ρ牛奶7.(1)零刻度线右(2)32.2(3)2.3×103(4)大(5)③将吊坠直接放在左盘烧杯的水中④ρ解析:(1)使用天平之前,首先把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处,因为指针偏向分度盘的左侧,说明天平左端重,所以平衡螺母应向右调节,使天平平衡;(2)由图甲可知,吊坠的质量m=20g+10g+2.2g=32.2g;(3)吊坠的体积等于量筒中水增加的体积,V=64mL-50mL=14mL=14cm3,吊坠的密度ρ=mV=322.3g/cm3=2.3×103kg/m3;(4)使用的砝码有磨损,测得的质量偏大,根据ρ=mV可知,测得的密度偏大;(5)②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡,记下加水的体积为V1,此时天平两侧的重力大小相等,右侧增加的水的重力等于吊坠排开水的重力,由阿基米德原理可知,将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中时,吊坠受到的浮力F浮=G排水=m排水g=ρ水V1g,因为F浮=ρ水gV排ρ水gV排=ρ水V1g,即V排=V1,因为此时吊坠浸没在水中,所以吊坠的体积V=V排=V1;③将吊坠直接放在左盘烧杯的水中,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到天平平衡,再次加入水的体积为V2,此时天平两侧的重力大小相等,右侧增加的水的重力等于吊坠的重力,则吊坠的重力G=G水=m水g=ρ水gV水=ρ水g(V1+V2),吊坠的质量m=Gg=ρ水g(V1+V2)g=ρ水(V8.(1)右(2)A(3)72(4)7.2×103(5)偏大(6)F1F解析:(1)调节天平时,先将天平放在水平桌面上,游码移至标尺零刻度线处,由图甲可知,指针偏向分度盘的左侧,为使天平平衡,应向右调节平