4. 在测量液体密度的实验中，测得液体和烧杯的总质量$m$与液体体积$V$的关系如图6-3-4所示，则空烧杯的质量和液体的密度分别为（）


A.$158\ \mathrm{g},0.75\ \mathrm{g/cm}^3$
B.$90\ \mathrm{g},0.9\ \mathrm{g/cm}^3$
C.$140\ \mathrm{g},0.9\ \mathrm{g/cm}^3$
D.$248\ \mathrm{g},1.4\ \mathrm{g/cm}^3$

C

【分析】
要解决该问题，需明确总质量（液体+烧杯）与液体体积的关系：总质量$ m = m_{\mathrm{杯}} + \rho V $，其中$ m_{\mathrm{杯}} $是空烧杯质量，$ \rho $是液体密度，$ V $是液体体积。利用图像中两个已知点的坐标建立方程组，即可求解空烧杯质量和液体密度。
【解析】
设空烧杯质量为$ m_{\mathrm{杯}} $，液体密度为$ \rho $，根据总质量与体积的关系：
当液体体积$ V_1=20\ \mathrm{cm}^3 $时，总质量$ m_1=158\ \mathrm{g} $，可得方程：
$ 158 = m_{\mathrm{杯}} + \rho × 20 $ ①
当液体体积$ V_2=120\ \mathrm{cm}^3 $时，总质量$ m_2=248\ \mathrm{g} $，可得方程：
$ 248 = m_{\mathrm{杯}} + \rho × 120 $ ②
用②式减去①式消去$ m_{\mathrm{杯}} $：
$ 248 - 158 = \rho × (120 - 20) $
$ 90 = 100\rho $
解得液体密度$ \rho = 0.9\ \mathrm{g/cm}^3 $。
将$ \rho=0.9\ \mathrm{g/cm}^3 $代入①式，计算空烧杯质量：
$ m_{\mathrm{杯}} = 158 - 0.9 × 20 = 158 - 18 = 140\ \mathrm{g} $。
因此空烧杯质量为140g，液体密度为0.9g/cm³，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
密度计算、质量与体积的关系
【点评】
本题结合图像考查密度的基础计算，核心是理解总质量包含烧杯和液体，通过两点建立方程组求解，属于密度应用的常规题型。
【难度系数】
0.5

5. (2025济南)小明在劳动教育基地参加劳动实践活动时，发现了一块漂亮的鹅卵石，他和小亮用天平和量筒测量该鹅卵石的密度。

图6-3-5
(1)小明将游码归零后，在调节天平平衡时，发现指针向左摆动的幅度大于向右摆动的幅度，应该将平衡螺母，直到指针左右摆动的幅度相同。
(2)小明用调平后的天平测量鹅卵石的质量，天平平衡时如图6-3-5所示，此鹅卵石的质量为g；用量筒测出它的体积为24 cm³，则此鹅卵石的密度为g/cm³。
(3)在交流评估时，小亮发现实验中使用的天平左边托盘的质量大于右边托盘的质量，则用该天平测得此鹅卵石的质量（选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。

(1)向右调节
(2)67.2 2.8
(3)不受影响

【分析】
本题考查天平的使用和密度的计算，解题思路如下：
1. 调节天平平衡时，指针摆动幅度反映天平两侧的轻重，需向指针偏转的反方向调节平衡螺母；
2. 天平测质量时，物体质量为砝码总质量加游码对应刻度值，密度用公式ρ=m/V计算；
3. 天平使用前已调平，托盘质量差会在调平时被平衡螺母抵消，不影响测量结果。
【解析】
(1) 调节天平平衡时，指针向左摆动幅度大于向右，说明左侧较重，应将平衡螺母向右调节，直至天平平衡。
(2) 天平测量质量时，砝码总质量为50g+10g+5g=65g；游码标尺分度值为0.2g，游码示数为2.2g，故鹅卵石质量m=65g+2.2g=67.2g；根据密度公式ρ=m/V，代入数据得ρ=67.2g/24cm³=2.8g/cm³。
(3) 天平使用前已通过平衡螺母调节至平衡，左右托盘的质量差已被抵消，测量时物体质量等于砝码质量，因此不受影响。
【答案】
(1)向右调节；(2)67.2；2.8；(3)不受影响
【知识点】
天平的使用、密度的计算
【点评】
本题为基础实验题，重点考查天平的调节与读数、密度公式的应用，需掌握天平的正确操作规则，注意游码的读数方法，属于学生易掌握的知识点。
【难度系数】
0.7

6. [跨学科实践]（2025南通）小海同学在地质博物馆看到一块火山石，讲解员说，它是火山喷发过程中岩浆急骤冷却后形成的玻璃质熔岩，俗称浮石，具有保温、隔热、吸音、耐腐蚀、无污染等特点。小海拿起一块火山石，感觉到很“轻”，他猜想火山石内部可能具有多孔的结构。为了验证猜想，他购买了火山石进行实验，如图6-3-6所示，步骤如下：

①用调节好的电子秤，测出空烧杯的质量$ m_1 $；
②测出火山石的质量$ m_2 $；
③将火山石浸没在水中数小时后取出，将其表面擦干，测出它的质量$ m_3 $；
④再将火山石浸没在装满水的容器中，用烧杯接住溢出的水，测出烧杯和溢出水的总质量$ m_4 $。
(1)火山石具有保温、隔热、吸音的特点，可用来制造（写出一个即可）。
(2)分析（填写序号）两个步骤中的数据可知，小海的猜想是（选填“正确”或“错误”）的。
(3)火山石的密度为 $ \mathrm{g/cm}^3 $。
(4)实验中，若只进行①②④操作步骤，密度测量值偏，理由是。
(5)你认为不同的火山石，密度一定相同吗？请判断并说出理由。

(1)保温材料
(2)②③ 正确
(3)0.5
(4)大 火山石吸水，若没有先浸水饱和，导致溢出水的体积偏小(部分水被吸入孔隙中)，因此计算出的密度偏大
(5)密度不一定相同;理由:火山石的形成条件不同，会导致孔隙率不同，从而密度不同

【分析】
要解决本题，需结合实验步骤与数据逐一分析：
1. 第(1)题根据火山石的功能联想其实际用途；
2. 第(2)题验证火山石内部多孔结构，需对比吸水前后的质量变化，通过步骤②③的质量差判断是否吸水，进而确定猜想是否成立；
3. 第(3)题计算密度，需找到火山石的质量和体积：质量直接由步骤②得出，体积等于排开水的体积，利用溢出水的质量和水的密度计算体积，再用密度公式求解；
4. 第(4)题分析误差，需考虑火山石未吸水饱和时，吸水会导致溢出水体积偏小，进而影响密度计算结果；
5. 第(5)题结合密度定义与火山石结构特点，判断不同火山石的密度是否相同。
【解析】
(1) 火山石具有保温、隔热、吸音的特点，可用于制造保温材料（如建筑保温层、保温容器等）。
(2) 要验证火山石内部是否多孔，需观察其吸水后的质量变化：步骤②测出火山石质量为50.0g，步骤③测出吸水后火山石质量为90.0g，质量明显增加，说明火山石吸收了水，证明内部有孔隙，因此分析②③两个步骤的数据，可知猜想正确。
(3) 计算火山石密度：
火山石质量 $ m = m_2 = 50.0\ \mathrm{g} $；
溢出水的质量 $ m_{\mathrm{溢}} = m_4 - m_1 = 150.9\ \mathrm{g} - 50.9\ \mathrm{g} = 100\ \mathrm{g} $；
溢出水的体积（即火山石体积） $ V = V_{\mathrm{溢}} = \frac{m_{\mathrm{溢}}}{\rho_{\mathrm{水}}} = \frac{100\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3} = 100\ \mathrm{cm}^3 $；
则火山石密度 $ \rho = \frac{m}{V} = \frac{50.0\ \mathrm{g}}{100\ \mathrm{cm}^3} = 0.5\ \mathrm{g/cm}^3 $。
(4) 若只进行①②④操作，未让火山石吸水饱和，将火山石浸没在水中时，部分水会被吸入火山石孔隙，导致溢出的水体积偏小，计算出的火山石体积偏小；根据 $ \rho = \frac{m}{V} $，质量测量准确，体积偏小，因此密度测量值偏大。
(5) 不同火山石密度不一定相同；理由：火山石的形成条件（如岩浆冷却速度、压力等）不同，会导致内部孔隙率不同，相同质量的火山石体积可能不同，故密度不一定相同。
【答案】
(1) 保温材料
(2) ②③；正确
(3) 0.5
(4) 大；火山石吸水，若没有先浸水饱和，导致溢出水的体积偏小(部分水被吸入孔隙中)，因此计算出的密度偏大
(5) 密度不一定相同；理由：火山石的形成条件不同，会导致孔隙率不同，从而密度不同
【知识点】
密度的计算、物质的属性、实验探究
【点评】
本题为跨学科实践题，通过实验探究火山石的结构，考查密度计算、实验误差分析及物质属性的理解，需结合实验原理分析数据，难度适中，能较好考查学生的实验分析能力。
【难度系数】
0.6