7 新素养 科学思维 在实验室中常用沉坠法测蜡块的体积,即将一金属球和蜡块用线连在一起,然后放入量筒内的水中,如图所示,则该蜡块的体积为(线的体积忽略不计)(

A.$V_2 - V_1$
B.$V_3 - V_1$
C.$V_3 - V_2$
D.$V_3 - V_2 - V_1$
C
)A.$V_2 - V_1$
B.$V_3 - V_1$
C.$V_3 - V_2$
D.$V_3 - V_2 - V_1$
答案
7.C
解析
【分析】要解决这道题,需先明确三个量筒读数对应的物理意义:V₁是量筒内水和金属球的总体积;V₂是水、金属球以及漂浮状态下蜡块的总体积;V₃是水、金属球和完全浸没状态下蜡块的总体积。由于蜡块漂浮时排开水的体积不等于自身的体积,只有完全浸没时排开水的体积才等于蜡块体积,因此需要找到仅金属球和水的体积,以及金属球、水与浸没蜡块的总体积,两者的差值即为蜡块的体积。
【解析】首先确定各体积的含义:V₁为水+金属球的体积,V₂为水+金属球+漂浮蜡块的体积,V₃为水+金属球+浸没蜡块的体积。因为线的体积可忽略,蜡块完全浸没时,其体积等于浸没时的总体积减去水、金属球和漂浮蜡块的总体积,即V₃ - V₂,所以蜡块体积为V₃ - V₂,对应选项C。
【答案】C
【知识点】量筒的使用、固体体积测量
【点评】本题考查沉坠法测量不规则物体体积的实验原理,核心是区分漂浮与浸没时的体积差异,掌握排水法测体积的方法,属于初中物理基础实验题,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】首先确定各体积的含义:V₁为水+金属球的体积,V₂为水+金属球+漂浮蜡块的体积,V₃为水+金属球+浸没蜡块的体积。因为线的体积可忽略,蜡块完全浸没时,其体积等于浸没时的总体积减去水、金属球和漂浮蜡块的总体积,即V₃ - V₂,所以蜡块体积为V₃ - V₂,对应选项C。
【答案】C
【知识点】量筒的使用、固体体积测量
【点评】本题考查沉坠法测量不规则物体体积的实验原理,核心是区分漂浮与浸没时的体积差异,掌握排水法测体积的方法,属于初中物理基础实验题,难度适中。
【难度系数】0.6
8 用量筒测量液体的体积时,小明正确读出液体的体积为80 mL,然后倒出部分液体后,仰视读数(如图),读出液体的体积为55 mL,则实际倒出的液体体积 (

A.小于25 mL
B.等于25 mL
C.大于25 mL
D.都有可能
A
)A.小于25 mL
B.等于25 mL
C.大于25 mL
D.都有可能
答案
8.A
解析
【分析】
要解决这个问题,需明确量筒读数的核心规则:视线应与液体凹液面的最低处相平,此时读数准确。若仰视读数,视线低于凹液面,读取的刻度值会小于液体的实际体积;若俯视读数,视线高于凹液面,读取的刻度值会大于液体的实际体积。本题中,倒出液体前读数正确,倒出后仰视读数,据此可判断实际剩余液体体积,进而推导倒出液体的体积范围。
【解析】
1. 倒出前液体体积:小明倒出液体前读数正确,因此初始液体体积为80 mL。
2. 倒出后剩余液体的实际体积:倒出后仰视读数为55 mL,根据仰视读数的误差特点,实际剩余液体体积大于55 mL。
3. 计算实际倒出体积:实际倒出液体体积 = 初始体积 - 实际剩余体积,即 $80\ \mathrm{mL} - \mathrm{实际剩余体积}$。由于实际剩余体积 >55 mL,因此 $80\ \mathrm{mL} - \mathrm{实际剩余体积} < 80\ \mathrm{mL} -55\ \mathrm{mL}=25\ \mathrm{mL}$,即实际倒出的液体体积小于25 mL。
【答案】
A
【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读数及仰视、俯视的误差分析,属于基础实验操作题,易错点是混淆仰视、俯视的误差方向,需牢记读数规则才能准确判断,是常见的易错题。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需明确量筒读数的核心规则:视线应与液体凹液面的最低处相平,此时读数准确。若仰视读数,视线低于凹液面,读取的刻度值会小于液体的实际体积;若俯视读数,视线高于凹液面,读取的刻度值会大于液体的实际体积。本题中,倒出液体前读数正确,倒出后仰视读数,据此可判断实际剩余液体体积,进而推导倒出液体的体积范围。
【解析】
1. 倒出前液体体积:小明倒出液体前读数正确,因此初始液体体积为80 mL。
2. 倒出后剩余液体的实际体积:倒出后仰视读数为55 mL,根据仰视读数的误差特点,实际剩余液体体积大于55 mL。
3. 计算实际倒出体积:实际倒出液体体积 = 初始体积 - 实际剩余体积,即 $80\ \mathrm{mL} - \mathrm{实际剩余体积}$。由于实际剩余体积 >55 mL,因此 $80\ \mathrm{mL} - \mathrm{实际剩余体积} < 80\ \mathrm{mL} -55\ \mathrm{mL}=25\ \mathrm{mL}$,即实际倒出的液体体积小于25 mL。
【答案】
A
【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读数及仰视、俯视的误差分析,属于基础实验操作题,易错点是混淆仰视、俯视的误差方向,需牢记读数规则才能准确判断,是常见的易错题。
【难度系数】
0.5
9 如图所示,某同学用量筒、足够多的水、细线,一块铁块,测量某一木块的体积,实验的步骤如下:(细线体积忽略不计)

A. 往量筒内倒入适量的水。
B. 记录下水的体积$V_1$。
C. 用细线拴住铁块,轻轻放入量筒内水中,并使之浸没,记下铁块和水的总体积$V_2$。
D. 取出铁块,用细线把铁块和木块捆在一起浸没在量筒内的水中,记下此时的总体积$V_3$。
E. 计算出木块的体积。
(1) 就测量木块体积来讲,以上步骤中可以省去不做的是
(2) 根据如图所示量筒的示数,可得出铁块的体积为
(3) 若木块具有一定的吸水能力,考虑此因素,你认为木块体积的测量值比真实值应
A. 往量筒内倒入适量的水。
B. 记录下水的体积$V_1$。
C. 用细线拴住铁块,轻轻放入量筒内水中,并使之浸没,记下铁块和水的总体积$V_2$。
D. 取出铁块,用细线把铁块和木块捆在一起浸没在量筒内的水中,记下此时的总体积$V_3$。
E. 计算出木块的体积。
(1) 就测量木块体积来讲,以上步骤中可以省去不做的是
B
(填步骤前的字母)。(2) 根据如图所示量筒的示数,可得出铁块的体积为
20
$\mathrm{cm}^3$,木块体积为15
$\mathrm{cm}^3$。(3) 若木块具有一定的吸水能力,考虑此因素,你认为木块体积的测量值比真实值应
偏小
(填“偏大”或“偏小”)。答案
9. (1) B (2) 20 15 (3) 偏小
解析
【分析】
本题采用排水法测量木块体积,由于木块密度小于水会漂浮,需借助铁块使其浸没。解题思路:①明确木块体积的计算依据:木块体积等于铁块与木块都浸没时的总体积减去铁块单独浸没时的总体积,因此无需测量初始水的体积;②读取量筒示数时,先确定分度值,再计算铁块和木块的体积;③分析木块吸水的影响:木块吸水会使量筒内液面降低,导致测得的总体积偏小,从而木块体积测量值偏小。
【解析】
(1) 测量木块体积时,木块体积 = 铁块和木块浸没的总体积($V_3$) - 铁块单独浸没的总体积($V_2$),不需要记录初始水的体积$V_1$,故可省去步骤B。
(2) 量筒分度值为5mL,由图知$V_1=50\mathrm{mL}$,$V_2=70\mathrm{mL}$,$V_3=85\mathrm{mL}$。铁块体积:$V_{\mathrm{铁}} = V_2 - V_1 =70\mathrm{mL} -50\mathrm{mL}=20\mathrm{mL}=20\mathrm{cm}^3$;木块体积:$V_{\mathrm{木}}=V_3 - V_2=85\mathrm{mL} -70\mathrm{mL}=15\mathrm{mL}=15\mathrm{cm}^3$。
(3) 木块具有吸水性,会吸收量筒中的部分水,导致量筒内液面下降,测得的$V_3$偏小,因此木块体积的测量值比真实值偏小。
【答案】
(1) B (2) 20;15 (3) 偏小
【知识点】
排水法测体积、量筒的使用、误差分析
【点评】
本题考查排水法测量不规则物体体积的实验,重点掌握漂浮物体体积的辅助测量方法,同时需考虑物体吸水对测量结果的影响,属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题采用排水法测量木块体积,由于木块密度小于水会漂浮,需借助铁块使其浸没。解题思路:①明确木块体积的计算依据:木块体积等于铁块与木块都浸没时的总体积减去铁块单独浸没时的总体积,因此无需测量初始水的体积;②读取量筒示数时,先确定分度值,再计算铁块和木块的体积;③分析木块吸水的影响:木块吸水会使量筒内液面降低,导致测得的总体积偏小,从而木块体积测量值偏小。
【解析】
(1) 测量木块体积时,木块体积 = 铁块和木块浸没的总体积($V_3$) - 铁块单独浸没的总体积($V_2$),不需要记录初始水的体积$V_1$,故可省去步骤B。
(2) 量筒分度值为5mL,由图知$V_1=50\mathrm{mL}$,$V_2=70\mathrm{mL}$,$V_3=85\mathrm{mL}$。铁块体积:$V_{\mathrm{铁}} = V_2 - V_1 =70\mathrm{mL} -50\mathrm{mL}=20\mathrm{mL}=20\mathrm{cm}^3$;木块体积:$V_{\mathrm{木}}=V_3 - V_2=85\mathrm{mL} -70\mathrm{mL}=15\mathrm{mL}=15\mathrm{cm}^3$。
(3) 木块具有吸水性,会吸收量筒中的部分水,导致量筒内液面下降,测得的$V_3$偏小,因此木块体积的测量值比真实值偏小。
【答案】
(1) B (2) 20;15 (3) 偏小
【知识点】
排水法测体积、量筒的使用、误差分析
【点评】
本题考查排水法测量不规则物体体积的实验,重点掌握漂浮物体体积的辅助测量方法,同时需考虑物体吸水对测量结果的影响,属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.5
10 新素养 探究实践 小科打开一罐椰汁发现里面的椰汁并没有装满,于是他怀疑里面的椰汁体积比包装上标注的245 mL要小,他将椰汁全部倒入量筒后测得体积为242 mL,于是他认为椰汁净含量不足245 mL,小英观察后发现罐内还有残留的椰汁,导致测量不准确,于是她提出了一种新的办法可以准确测量椰汁的体积,步骤如下(如图甲、乙、丙、丁,部分未画出):

(1)新打开一罐椰汁,还是没有装满。
(2)
(3)倒出椰汁,擦干,确保罐内无残留。
(4)用量筒准备体积为$V_2$的椰汁,倒入空罐直至加满,量筒内剩余的椰汁体积为$V_3$。
(5)计算椰汁的实际体积$V=$
(6)得出结论。
(7)实验反思:仅通过该次实验测得数据所得出的结论存在的问题是
(1)新打开一罐椰汁,还是没有装满。
(2)
用量筒准备体积为$V_0$的椰汁,倒入罐中直至加满,量筒内剩余的椰汁体积为$V_1$
。(3)倒出椰汁,擦干,确保罐内无残留。
(4)用量筒准备体积为$V_2$的椰汁,倒入空罐直至加满,量筒内剩余的椰汁体积为$V_3$。
(5)计算椰汁的实际体积$V=$
$V_2-V_3-V_0+V_1$
。(6)得出结论。
(7)实验反思:仅通过该次实验测得数据所得出的结论存在的问题是
实验次数过少,存在偶然性
。答案
10. (2) 用量筒准备体积为$V_0$的椰汁,倒入罐中直至加满,量筒内剩余的椰汁体积为$V_1$ (5) $V_2-V_3-V_0+V_1$ (7) 实验次数过少,存在偶然性
解析
【分析】
要准确测量椰汁体积,需规避罐内残留的影响,利用空罐容积固定的特性,通过两次量筒中椰汁的体积变化推导罐内原有椰汁体积。步骤(2)需先获取空罐容积相关数据,步骤(4)是擦干空罐后再次测量容积,结合两次操作的量筒数据即可计算椰汁实际体积;最后需考虑单次实验结论的可靠性问题。
【解析】
(2)为获取空罐容积的相关数据,操作应为:用量筒准备体积为$V_0$的椰汁,倒入罐中直至加满,量筒内剩余的椰汁体积为$V_1$;
(5)空罐的容积可由步骤(4)计算:量筒准备$V_2$的椰汁,倒满擦干后的空罐后剩余$V_3$,因此罐容积为$V_2 - V_3$;步骤(2)中,倒入罐的椰汁体积为$V_0 - V_1$,则罐内原有椰汁体积 = 罐容积 - 倒入的椰汁体积,即$V=(V_2 - V_3)-(V_0 - V_1)=V_2 - V_3 - V_0 + V_1$;
(7)仅通过一次实验测得数据得出结论,实验次数过少,结果存在偶然性,结论不够可靠。
【答案】
(2)用量筒准备体积为$V_0$的椰汁,倒入罐中直至加满,量筒内剩余的椰汁体积为$V_1$;(5)$V_2 - V_3 - V_0 + V_1$;(7)实验次数过少,存在偶然性
【知识点】
体积测量、实验误差分析
【点评】
本题通过设计巧妙的实验步骤解决了罐内残留导致椰汁体积测量不准的问题,考查了实验设计与逻辑推导能力,同时强调了多次实验对结论可靠性的重要性。
【难度系数】
0.5
要准确测量椰汁体积,需规避罐内残留的影响,利用空罐容积固定的特性,通过两次量筒中椰汁的体积变化推导罐内原有椰汁体积。步骤(2)需先获取空罐容积相关数据,步骤(4)是擦干空罐后再次测量容积,结合两次操作的量筒数据即可计算椰汁实际体积;最后需考虑单次实验结论的可靠性问题。
【解析】
(2)为获取空罐容积的相关数据,操作应为:用量筒准备体积为$V_0$的椰汁,倒入罐中直至加满,量筒内剩余的椰汁体积为$V_1$;
(5)空罐的容积可由步骤(4)计算:量筒准备$V_2$的椰汁,倒满擦干后的空罐后剩余$V_3$,因此罐容积为$V_2 - V_3$;步骤(2)中,倒入罐的椰汁体积为$V_0 - V_1$,则罐内原有椰汁体积 = 罐容积 - 倒入的椰汁体积,即$V=(V_2 - V_3)-(V_0 - V_1)=V_2 - V_3 - V_0 + V_1$;
(7)仅通过一次实验测得数据得出结论,实验次数过少,结果存在偶然性,结论不够可靠。
【答案】
(2)用量筒准备体积为$V_0$的椰汁,倒入罐中直至加满,量筒内剩余的椰汁体积为$V_1$;(5)$V_2 - V_3 - V_0 + V_1$;(7)实验次数过少,存在偶然性
【知识点】
体积测量、实验误差分析
【点评】
本题通过设计巧妙的实验步骤解决了罐内残留导致椰汁体积测量不准的问题,考查了实验设计与逻辑推导能力,同时强调了多次实验对结论可靠性的重要性。
【难度系数】
0.5
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