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2. 为了研究金矿矿石,小阳利用天平和量筒测量了一小块金矿矿石的密度。
(1) 把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线上,指针的位置如图甲所示,此时应向________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡。
(2) 将矿石放在天平的左盘中,通过向右盘加减砝码后,指针的位置如图甲所示,此时应________使天平平衡；天平平衡后,所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示。
(3) 向量筒中倒入 $ 60\ mL $ 的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,则实验所测矿石的密度为________ $g/cm^3$。
(4) 因矿石具有吸水性,实验所测矿石的密度值________ (选填“偏大”或“偏小”)。
(1) 把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线上,指针的位置如图甲所示,此时应向________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡。
(2) 将矿石放在天平的左盘中,通过向右盘加减砝码后,指针的位置如图甲所示,此时应________使天平平衡；天平平衡后,所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示。
(3) 向量筒中倒入 $ 60\ mL $ 的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,则实验所测矿石的密度为________ $g/cm^3$。
(4) 因矿石具有吸水性,实验所测矿石的密度值________ (选填“偏大”或“偏小”)。
答案
右
(向右)调节游码
2.44
偏大
(向右)调节游码
2.44
偏大
解析
【解析】
(1) 由图甲可知，指针偏向左侧，说明天平左侧较重，应向右调节平衡螺母，使天平平衡。
(2) 加减砝码后指针仍偏左，此时应向右调节游码，使天平平衡；矿石的质量为砝码总质量与游码示数之和，即$m=20g+20g+5g+3.8g=48.8g$。
(3) 矿石的体积$V=80mL-60mL=20mL=20cm^3$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得矿石的密度$\rho=\frac{48.8g}{20cm^3}=2.44g/cm^3$。
(4) 矿石具有吸水性，会导致测得的矿石体积偏小，由$\rho=\frac{m}{V}$可知，质量$m$测量准确，体积$V$偏小，所测密度值偏大。
【答案】
(1) 右
(2) (向右)调节游码
(3) $2.44$
(4) 偏大
【知识点】
天平的使用、固体密度测量、密度计算
【点评】
本题考查固体密度的测量，需掌握天平的调节与读数、量筒的读数及密度公式的应用，同时要注意吸水性对体积测量的影响。
【难度系数】
0.7
(1) 由图甲可知，指针偏向左侧，说明天平左侧较重，应向右调节平衡螺母，使天平平衡。
(2) 加减砝码后指针仍偏左，此时应向右调节游码，使天平平衡；矿石的质量为砝码总质量与游码示数之和，即$m=20g+20g+5g+3.8g=48.8g$。
(3) 矿石的体积$V=80mL-60mL=20mL=20cm^3$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得矿石的密度$\rho=\frac{48.8g}{20cm^3}=2.44g/cm^3$。
(4) 矿石具有吸水性，会导致测得的矿石体积偏小，由$\rho=\frac{m}{V}$可知，质量$m$测量准确，体积$V$偏小，所测密度值偏大。
【答案】
(1) 右
(2) (向右)调节游码
(3) $2.44$
(4) 偏大
【知识点】
天平的使用、固体密度测量、密度计算
【点评】
本题考查固体密度的测量，需掌握天平的调节与读数、量筒的读数及密度公式的应用，同时要注意吸水性对体积测量的影响。
【难度系数】
0.7
3. 小艺用量筒量取液体时,量筒放平稳后仰视液面读得数值为 $ 45\ mL $,倾倒部分液体后,俯视液面读得数值为 $ 20\ mL $,则她实际倾倒的液体体积可能是 ( )
A.$ 24\ mL $
B.$ 25\ mL $
C.$ 26\ mL $
D.操作错误无法判断
A.$ 24\ mL $
B.$ 25\ mL $
C.$ 26\ mL $
D.操作错误无法判断
答案
C
解析
【解析】
量筒读数时，视线应与液体凹液面的最低处相平。仰视液面读数时，读数小于实际液体体积，因此初始实际液体体积大于45mL；俯视液面读数时，读数大于实际液体体积，因此剩余实际液体体积小于20mL。则实际倾倒的液体体积 = 初始实际体积 - 剩余实际体积，即大于45mL - 20mL = 25mL，结合选项，26mL符合要求。
【答案】
C
【知识点】
量筒的使用、读数误差分析
【点评】
本题考查量筒的正确使用及读数误差分析，需明确仰视、俯视读数与实际体积的关系，掌握正确的量筒读数方法是解题关键。
【难度系数】
0.6
量筒读数时，视线应与液体凹液面的最低处相平。仰视液面读数时，读数小于实际液体体积，因此初始实际液体体积大于45mL；俯视液面读数时，读数大于实际液体体积，因此剩余实际液体体积小于20mL。则实际倾倒的液体体积 = 初始实际体积 - 剩余实际体积，即大于45mL - 20mL = 25mL，结合选项，26mL符合要求。
【答案】
C
【知识点】
量筒的使用、读数误差分析
【点评】
本题考查量筒的正确使用及读数误差分析，需明确仰视、俯视读数与实际体积的关系，掌握正确的量筒读数方法是解题关键。
【难度系数】
0.6
4. 在测量盐水的密度时,几个实验小组讨论设计了以下一些实验步骤：① 用天平测出空烧杯的质量；② 在烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量；③ 将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,记下量筒中盐水的体积；④ 测出烧杯和剩余盐水的总质量；⑤ 将烧杯中的盐水全部倒入量筒,记下量筒中盐水的体积；⑥ 把测得的数据填入表格,计算出盐水的密度。下列选项中测量盐水密度的实验顺序最合理的是 ( )
A.①②⑤⑥
B.②③④⑥
C.②⑤⑥①
D.③④②⑥
A.①②⑤⑥
B.②③④⑥
C.②⑤⑥①
D.③④②⑥
答案
B
解析
【解析】
测量盐水密度的原理是$\rho=\frac{m}{V}$。为减小烧杯壁残留盐水带来的实验误差，合理的实验顺序为：②用天平测出烧杯和盐水的总质量；③将烧杯中的一部分盐水倒入量筒，记下量筒中盐水的体积；④测出烧杯和剩余盐水的总质量（两次总质量的差值即为量筒中盐水的质量）；⑥把测得的数据填入表格，计算出盐水的密度。
分析其他选项：A选项中步骤⑤将盐水全部倒入量筒，烧杯壁残留盐水会导致量筒中盐水体积测量偏小，误差较大；C选项步骤顺序错误，应先测烧杯和盐水总质量，再进行后续操作；D选项步骤顺序混乱，无法准确获取计算密度所需的质量与体积数据。因此最合理的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
液体密度的测量、减小实验误差
【点评】
本题考查液体密度测量的实验步骤设计，核心是通过合理安排步骤减小烧杯壁残留液体带来的误差，理解实验原理和误差来源是解题关键。
【难度系数】
0.7
测量盐水密度的原理是$\rho=\frac{m}{V}$。为减小烧杯壁残留盐水带来的实验误差，合理的实验顺序为：②用天平测出烧杯和盐水的总质量；③将烧杯中的一部分盐水倒入量筒，记下量筒中盐水的体积；④测出烧杯和剩余盐水的总质量（两次总质量的差值即为量筒中盐水的质量）；⑥把测得的数据填入表格，计算出盐水的密度。
分析其他选项：A选项中步骤⑤将盐水全部倒入量筒，烧杯壁残留盐水会导致量筒中盐水体积测量偏小，误差较大；C选项步骤顺序错误，应先测烧杯和盐水总质量，再进行后续操作；D选项步骤顺序混乱，无法准确获取计算密度所需的质量与体积数据。因此最合理的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
液体密度的测量、减小实验误差
【点评】
本题考查液体密度测量的实验步骤设计，核心是通过合理安排步骤减小烧杯壁残留液体带来的误差，理解实验原理和误差来源是解题关键。
【难度系数】
0.7
5. 小明利用天平(含砝码)、量筒、烧杯、笔、盐水、水等器材测量盐水的密度。
(1) 在称质量前,把天平放在水平桌面上,需先将________,再调节平衡螺母。若此时观察到指针的偏转如图甲所示,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。
(2) 调节天平平衡后,进行如下实验操作：
① 向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量 $ m_1 $ 为 $ 55\ g $。
② 将盐水全部倒入量筒中,如图乙所示,读出盐水的体积。
③ 测量空烧杯的质量 $ m_0 $,天平平衡时,砝码及游码的位置如图丙所示。
④ 计算出盐水的密度 $ \rho = $______$kg/m^3$。
(3) 实验中,若按③①②④步骤进行,则测得的盐水的密度比实际________(选填“偏大”或“偏小”)。
(4) 小亮在没有量筒,只有天平、足量的水(水的密度为 $ \rho_{水} $)、杯子和笔的情况下,也能测出盐水的密度,请将他的实验步骤补充完整。
① 用天平称出空杯子的质量 $ m $。
② 往杯子中加入适量的水,在水面处对杯子做标记,用天平称出杯子和水的总质量 $ m_3 $。
③ 将水倒掉并擦干杯子,再向杯中倒盐水至________,用天平称出盐水和杯子的总质量 $ m_4 $。
④ 盐水密度的表达式为 $ \rho = $______(用已知量和测出量表示)。
(1) 在称质量前,把天平放在水平桌面上,需先将________,再调节平衡螺母。若此时观察到指针的偏转如图甲所示,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。
(2) 调节天平平衡后,进行如下实验操作：
① 向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量 $ m_1 $ 为 $ 55\ g $。
② 将盐水全部倒入量筒中,如图乙所示,读出盐水的体积。
③ 测量空烧杯的质量 $ m_0 $,天平平衡时,砝码及游码的位置如图丙所示。
④ 计算出盐水的密度 $ \rho = $______$kg/m^3$。
(3) 实验中,若按③①②④步骤进行,则测得的盐水的密度比实际________(选填“偏大”或“偏小”)。
(4) 小亮在没有量筒,只有天平、足量的水(水的密度为 $ \rho_{水} $)、杯子和笔的情况下,也能测出盐水的密度,请将他的实验步骤补充完整。
① 用天平称出空杯子的质量 $ m $。
② 往杯子中加入适量的水,在水面处对杯子做标记,用天平称出杯子和水的总质量 $ m_3 $。
③ 将水倒掉并擦干杯子,再向杯中倒盐水至________,用天平称出盐水和杯子的总质量 $ m_4 $。
④ 盐水密度的表达式为 $ \rho = $______(用已知量和测出量表示)。
答案
游码归零
右
$1.15×10^3$
偏大
标记处
$\boldsymbol{\frac{m_4-m}{m_3-m}\rho_{水}}$
右
$1.15×10^3$
偏大
标记处
$\boldsymbol{\frac{m_4-m}{m_3-m}\rho_{水}}$
解析
【解析】
(1) 使用天平前，应先将游码移到标尺左端的零刻度线处；指针左偏，说明左侧较重，应将平衡螺母向右调节。
(2) 空烧杯的质量$m_0=20g+10g+2g=32g$，盐水的质量$m=m_1-m_0=55g-32g=23g$，盐水的体积$V=20mL=20cm^3$，盐水的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{23g}{20cm^3}=1.15g/cm^3=1.15×10^3kg/m^3$。
(3) 若按③①②④步骤进行，烧杯中盐水倒入量筒时会有残留，导致测得的体积偏小，根据$\rho=\frac{m}{V}$，测得的密度比实际偏大。
(4) ③ 倒盐水至标记处，使盐水体积与水的体积相等；④ 水的体积$V=\frac{m_3-m}{\rho_{水}}$，盐水的质量$m_{盐水}=m_4-m$，则盐水的密度$\rho=\frac{m_{盐水}}{V}=\frac{m_4-m}{m_3-m}\rho_{水}$。
【答案】
(1) 游码移到标尺左端的零刻度线处；右
(2) $1.15×10^3$
(3) 偏大
(4) 标记处；$\boldsymbol{\frac{m_4-m}{m_3-m}\rho_{水}}$
【知识点】
天平的使用；密度的测量；密度公式应用
【点评】
本题考查液体密度的测量，涉及天平的调节、实验误差分析以及特殊方法测密度，需掌握基本仪器的使用和密度公式的灵活应用。
【难度系数】
0.7
(1) 使用天平前，应先将游码移到标尺左端的零刻度线处；指针左偏，说明左侧较重，应将平衡螺母向右调节。
(2) 空烧杯的质量$m_0=20g+10g+2g=32g$，盐水的质量$m=m_1-m_0=55g-32g=23g$，盐水的体积$V=20mL=20cm^3$，盐水的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{23g}{20cm^3}=1.15g/cm^3=1.15×10^3kg/m^3$。
(3) 若按③①②④步骤进行，烧杯中盐水倒入量筒时会有残留，导致测得的体积偏小，根据$\rho=\frac{m}{V}$，测得的密度比实际偏大。
(4) ③ 倒盐水至标记处，使盐水体积与水的体积相等；④ 水的体积$V=\frac{m_3-m}{\rho_{水}}$，盐水的质量$m_{盐水}=m_4-m$，则盐水的密度$\rho=\frac{m_{盐水}}{V}=\frac{m_4-m}{m_3-m}\rho_{水}$。
【答案】
(1) 游码移到标尺左端的零刻度线处；右
(2) $1.15×10^3$
(3) 偏大
(4) 标记处；$\boldsymbol{\frac{m_4-m}{m_3-m}\rho_{水}}$
【知识点】
天平的使用；密度的测量；密度公式应用
【点评】
本题考查液体密度的测量，涉及天平的调节、实验误差分析以及特殊方法测密度，需掌握基本仪器的使用和密度公式的灵活应用。
【难度系数】
0.7
