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13 [2025宁波余姚期中]小科自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图所示。它是由浮体和外筒构成的，浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50 g，筒内装入100 g的细砂，底面积为20 cm²，可浸入水中的最大深度为20 cm，秤盘的质量为10 g，外筒是足够高的透明大筒，容器壁厚度可忽略不计。下列说法正确的是(g取10 N/kg) (
A.不放物体时，小筒底部受到的压力是1.6 N
B.该秤能称出物体的最大质量是400 g
C.小筒上的表示质量的刻度线是均匀的，且刻度的特点是上小下大
D.若想增大该浮力秤的最大测量值，可以减小透明大筒中液体的密度
A
)A.不放物体时，小筒底部受到的压力是1.6 N
B.该秤能称出物体的最大质量是400 g
C.小筒上的表示质量的刻度线是均匀的，且刻度的特点是上小下大
D.若想增大该浮力秤的最大测量值，可以减小透明大筒中液体的密度
答案
13. A
解析
【分析】
要解决这道浮力秤的问题，需利用漂浮条件（浮力等于总重力）和阿基米德原理，逐个分析选项：
1. 选项A：不放物体时，小筒漂浮，底部受到的水的压力等于总重力，计算总重力即可判断；
2. 选项B：最大测量质量对应小筒浸入最大深度时，总质量减去初始总质量，需计算最大浮力和总质量；
3. 选项C：刻度均匀性由Δm与浸入深度的关系判断，刻度方向需结合小筒下沉时水面相对位置分析；
4. 选项D：最大测量值与液体密度的关系，根据最大浮力公式分析。
【解析】
已知：小筒质量$m_{筒}=50g=0.05kg$，细砂质量$m_{砂}=100g=0.1kg$，秤盘质量$m_{盘}=10g=0.01kg$，小筒底面积$S=20cm^2=2×10^{-3}m^2$，最大浸入深度$h_{max}=20cm=0.2m$，水的密度$\rho_{水}=1×10^3kg/m^3$，$g=10N/kg$。
选项A：不放物体时，总重力$G_{总}=(m_{筒}+m_{砂}+m_{盘})g=(0.05+0.1+0.01)kg×10N/kg=1.6N$。小筒漂浮，水对小筒底部的向上压力等于浮力，浮力等于总重力，故小筒底部受到的压力为1.6N，A正确。
选项B：小筒浸入最大深度时，排开体积$V_{排}=S×h_{max}=2×10^{-3}m^2×0.2m=4×10^{-4}m^3$，最大浮力$F_{浮max}=\rho_{水}gV_{排}=1×10^3kg/m^3×10N/kg×4×10^{-4}m^3=4N$，总质量$m_{总max}=\frac{F_{浮max}}{g}=\frac{4N}{10N/kg}=0.4kg=400g$。初始总质量$m_0=0.05+0.1+0.01=0.16kg=160g$，故最大测量质量$\Delta m=400g-160g=240g≠400g$，B错误。
选项C：由漂浮条件得$\rho_{水}gSh=(m_0+\Delta m)g$，即$\Delta m=\rho_{水}Sh - m_0$，$\Delta m$与浸入深度$h$成正比，刻度均匀。但小筒下沉时，外筒水面相对小筒向上移动，故小筒上越靠上的位置对应质量越大，刻度特点是上大下小，而非上小下大，C错误。
选项D：最大测量值对应最大总质量，由$F_{浮max}=\rho_{液}gV_{排max}$，$V_{排max}$固定，增大液体密度$\rho_{液}$可增大$F_{浮max}$，从而增大最大测量值，故应增大液体密度，D错误。
【答案】
A
【知识点】
浮力计算、漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合浮力秤考查漂浮条件和阿基米德原理的应用，需明确刻度的相对位置关系，易错点在于小筒下沉时水面的相对位置判断，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决这道浮力秤的问题，需利用漂浮条件（浮力等于总重力）和阿基米德原理，逐个分析选项：
1. 选项A：不放物体时，小筒漂浮，底部受到的水的压力等于总重力，计算总重力即可判断；
2. 选项B：最大测量质量对应小筒浸入最大深度时，总质量减去初始总质量，需计算最大浮力和总质量；
3. 选项C：刻度均匀性由Δm与浸入深度的关系判断，刻度方向需结合小筒下沉时水面相对位置分析；
4. 选项D：最大测量值与液体密度的关系，根据最大浮力公式分析。
【解析】
已知：小筒质量$m_{筒}=50g=0.05kg$，细砂质量$m_{砂}=100g=0.1kg$，秤盘质量$m_{盘}=10g=0.01kg$，小筒底面积$S=20cm^2=2×10^{-3}m^2$，最大浸入深度$h_{max}=20cm=0.2m$，水的密度$\rho_{水}=1×10^3kg/m^3$，$g=10N/kg$。
选项A：不放物体时，总重力$G_{总}=(m_{筒}+m_{砂}+m_{盘})g=(0.05+0.1+0.01)kg×10N/kg=1.6N$。小筒漂浮，水对小筒底部的向上压力等于浮力，浮力等于总重力，故小筒底部受到的压力为1.6N，A正确。
选项B：小筒浸入最大深度时，排开体积$V_{排}=S×h_{max}=2×10^{-3}m^2×0.2m=4×10^{-4}m^3$，最大浮力$F_{浮max}=\rho_{水}gV_{排}=1×10^3kg/m^3×10N/kg×4×10^{-4}m^3=4N$，总质量$m_{总max}=\frac{F_{浮max}}{g}=\frac{4N}{10N/kg}=0.4kg=400g$。初始总质量$m_0=0.05+0.1+0.01=0.16kg=160g$，故最大测量质量$\Delta m=400g-160g=240g≠400g$，B错误。
选项C：由漂浮条件得$\rho_{水}gSh=(m_0+\Delta m)g$，即$\Delta m=\rho_{水}Sh - m_0$，$\Delta m$与浸入深度$h$成正比，刻度均匀。但小筒下沉时，外筒水面相对小筒向上移动，故小筒上越靠上的位置对应质量越大，刻度特点是上大下小，而非上小下大，C错误。
选项D：最大测量值对应最大总质量，由$F_{浮max}=\rho_{液}gV_{排max}$，$V_{排max}$固定，增大液体密度$\rho_{液}$可增大$F_{浮max}$，从而增大最大测量值，故应增大液体密度，D错误。
【答案】
A
【知识点】
浮力计算、漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合浮力秤考查漂浮条件和阿基米德原理的应用，需明确刻度的相对位置关系，易错点在于小筒下沉时水面的相对位置判断，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
14 水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的小球A、B分别放入两烧杯中，当两小球静止时，两烧杯中液面高度相同，小球所处的位置如图所示。两小球所受浮力的大小关系为$F_A$
=
$F_B$；两小球排开液体质量的大小关系为$m_A$=
$m_B$；甲、乙两种液体对烧杯底的压强的大小关系为$p_甲$＞
$p_乙$。（填“＞”“＜”或“=”）答案
14. = = ＞
解析
【分析】
本题需结合物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式分析：两个完全相同的小球重力相等，根据浮沉条件判断浮力关系；再由阿基米德原理推导排开液体质量关系；最后根据浮沉条件判断液体密度，结合液面高度相同，利用压强公式比较液体对烧杯底的压强。
【解析】
1. 浮力关系：小球A在甲液体中漂浮，根据浮沉条件，漂浮时浮力等于自身重力，即$F_A = G_A$；小球B在乙液体中悬浮，悬浮时浮力等于自身重力，即$F_B = G_B$。因A、B是完全相同的小球，故$G_A = G_B$，因此$F_A = F_B$。
2. 排开液体质量关系：根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，即$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$。由于$F_A=F_B$，则$G_{排A}=G_{排B}$，可得$m_{排A}=m_{排B}$，即$m_A = m_B$。
3. 液体对烧杯底的压强：小球A漂浮，说明甲液体密度$\rho_甲 ＞ \rho_球$；小球B悬浮，说明乙液体密度$\rho_乙 = \rho_球$，因此$\rho_甲 ＞ \rho_乙$。已知两烧杯液面高度h相同，根据液体压强公式$p=\rho gh$，h相同时，液体密度越大压强越大，故$p_甲 ＞ p_乙$。
【答案】
=；=；＞
【知识点】
物体浮沉条件；阿基米德原理；液体压强
【点评】
本题综合考查力学核心知识点，需熟练运用浮沉条件判断浮力和液体密度，结合阿基米德原理、压强公式推导，是中等难度的综合题，能较好考查学生的知识应用能力。
【难度系数】
0.5
本题需结合物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式分析：两个完全相同的小球重力相等，根据浮沉条件判断浮力关系；再由阿基米德原理推导排开液体质量关系；最后根据浮沉条件判断液体密度，结合液面高度相同，利用压强公式比较液体对烧杯底的压强。
【解析】
1. 浮力关系：小球A在甲液体中漂浮，根据浮沉条件，漂浮时浮力等于自身重力，即$F_A = G_A$；小球B在乙液体中悬浮，悬浮时浮力等于自身重力，即$F_B = G_B$。因A、B是完全相同的小球，故$G_A = G_B$，因此$F_A = F_B$。
2. 排开液体质量关系：根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，即$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$。由于$F_A=F_B$，则$G_{排A}=G_{排B}$，可得$m_{排A}=m_{排B}$，即$m_A = m_B$。
3. 液体对烧杯底的压强：小球A漂浮，说明甲液体密度$\rho_甲 ＞ \rho_球$；小球B悬浮，说明乙液体密度$\rho_乙 = \rho_球$，因此$\rho_甲 ＞ \rho_乙$。已知两烧杯液面高度h相同，根据液体压强公式$p=\rho gh$，h相同时，液体密度越大压强越大，故$p_甲 ＞ p_乙$。
【答案】
=；=；＞
【知识点】
物体浮沉条件；阿基米德原理；液体压强
【点评】
本题综合考查力学核心知识点，需熟练运用浮沉条件判断浮力和液体密度，结合阿基米德原理、压强公式推导，是中等难度的综合题，能较好考查学生的知识应用能力。
【难度系数】
0.5
15 某次军事演习中，执行深海作业的潜艇悬浮在海水中。要使潜艇下潜，应对水舱
注水
（填“注水”或“排水”），在下潜过程中，海水对潜艇上、下表面的压力差不变
（填“变大”“变小”或“不变”）。答案
15. 注水 不变
解析
【分析】
要解决这道题，需结合潜艇的工作原理和浮力的相关知识思考：首先，潜艇悬浮时自身重力等于所受浮力，要使潜艇下潜，需增大自身总重力让总重力大于浮力，因此要向水舱注水增加重力；其次，下潜过程中潜艇完全浸没，排开海水的体积不变，根据阿基米德原理浮力不变，而浮力的实质是液体对物体上下表面的压力差，故压力差不变。
【解析】
1. 潜艇悬浮时，满足浮沉条件：浮力等于自身重力（$F_{浮}=G_{艇}$）。要使潜艇下潜，需让总重力大于浮力（$G_{总}＞F_{浮}$），因此应对水舱注水，增加水的重力，使潜艇总重力增大，实现下潜。
2. 潜艇下潜过程中，完全浸没在海水中，排开海水的体积$V_{排}$等于潜艇体积$V_{艇}$（保持不变），海水密度$\rho_{海水}$不变，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$，可知潜艇所受浮力大小不变。而浮力的本质是海水对潜艇上、下表面的压力差，因此该压力差不变。
【答案】
注水；不变
【知识点】
浮力；物体的浮沉条件
【点评】
本题考查潜艇的工作原理和浮力的相关知识，属于初中物理基础题，需掌握阿基米德原理和浮沉条件的应用，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合潜艇的工作原理和浮力的相关知识思考：首先，潜艇悬浮时自身重力等于所受浮力，要使潜艇下潜，需增大自身总重力让总重力大于浮力，因此要向水舱注水增加重力；其次，下潜过程中潜艇完全浸没，排开海水的体积不变，根据阿基米德原理浮力不变，而浮力的实质是液体对物体上下表面的压力差，故压力差不变。
【解析】
1. 潜艇悬浮时，满足浮沉条件：浮力等于自身重力（$F_{浮}=G_{艇}$）。要使潜艇下潜，需让总重力大于浮力（$G_{总}＞F_{浮}$），因此应对水舱注水，增加水的重力，使潜艇总重力增大，实现下潜。
2. 潜艇下潜过程中，完全浸没在海水中，排开海水的体积$V_{排}$等于潜艇体积$V_{艇}$（保持不变），海水密度$\rho_{海水}$不变，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$，可知潜艇所受浮力大小不变。而浮力的本质是海水对潜艇上、下表面的压力差，因此该压力差不变。
【答案】
注水；不变
【知识点】
浮力；物体的浮沉条件
【点评】
本题考查潜艇的工作原理和浮力的相关知识，属于初中物理基础题，需掌握阿基米德原理和浮沉条件的应用，难度较低。
【难度系数】
0.7
16 欲配制180 g溶质质量分数为50％的硝酸铵溶液，实验操作如图所示。请回答下列问题：
（1）量取所需要的水应选择
（2）用托盘天平称量所需的硝酸铵时，发现托盘天平的指针偏向左侧，应
A. 增加适量硝酸铵固体
B. 减少适量硝酸铵固体
C. 调节平衡螺母
（3）将硝酸铵和水依次倒入烧杯中，要用玻璃棒搅拌，其目的是
（4）用图中的序号表示配制溶液的正确操作顺序：
（5）在做操作⑤时，烧杯的温度
（1）量取所需要的水应选择
100 mL
（填“50 mL”“100 mL”或“200 mL”）的量筒。（2）用托盘天平称量所需的硝酸铵时，发现托盘天平的指针偏向左侧，应
B
（填字母）。A. 增加适量硝酸铵固体
B. 减少适量硝酸铵固体
C. 调节平衡螺母
（3）将硝酸铵和水依次倒入烧杯中，要用玻璃棒搅拌，其目的是
加速溶解
。（4）用图中的序号表示配制溶液的正确操作顺序：
④①③⑤②
。（5）在做操作⑤时，烧杯的温度
降低
（填“升高”或“降低”）了。答案
16. (1) 100 mL (2) B (3) 加速溶解 (4) ④①③⑤② (5) 降低
解析
【分析】
本题考查一定溶质质量分数溶液的配制实验，需结合实验步骤、操作规范及物质溶解的性质分析各问题：
1. 计算所需水的体积：先算出硝酸铵质量，再得水的质量，换算为体积后选择合适量筒；
2. 天平称量时，指针偏左说明药品过量，需调整药品量；
3. 溶解时玻璃棒的作用是加速溶解；
4. 按“计算→取药品→称量→转移药品→量取水→溶解”的步骤排序；
5. 硝酸铵溶于水吸热，据此判断温度变化。
【解析】
（1）配制180g溶质质量分数为50%的硝酸铵溶液，需硝酸铵的质量为$180\ \mathrm{g} × 50\% = 90\ \mathrm{g}$，需水的质量为$180\ \mathrm{g} - 90\ \mathrm{g} = 90\ \mathrm{g}$，水的体积为$\frac{90\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/mL}} = 90\ \mathrm{mL}$，量取90mL水应选择100mL量筒（50mL量程不足，200mL误差大）；
（2）托盘天平称量时，指针偏向左侧，说明左盘硝酸铵固体质量偏大，应减少适量硝酸铵固体，故选B；
（3）溶解时用玻璃棒搅拌，目的是加速硝酸铵固体的溶解；
（4）配制溶液的正确操作顺序：先取药品（④），再称量（①），将称量好的药品倒入烧杯（③），量取水倒入烧杯（⑤），最后搅拌溶解（②），即④①③⑤②；
（5）硝酸铵溶于水吸收热量，因此操作⑤中烧杯的温度降低。
【答案】
(1) 100 mL (2) B (3) 加速溶解 (4) ④①③⑤② (5) 降低
【知识点】
一定溶质质量分数溶液的配制；托盘天平的使用；溶解现象与热量变化
【点评】
本题围绕溶液配制的基础实验展开，涵盖计算、操作、物质性质等核心考点，属于初中化学基础实验题，需掌握实验规范和原理，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查一定溶质质量分数溶液的配制实验，需结合实验步骤、操作规范及物质溶解的性质分析各问题：
1. 计算所需水的体积：先算出硝酸铵质量，再得水的质量，换算为体积后选择合适量筒；
2. 天平称量时，指针偏左说明药品过量，需调整药品量；
3. 溶解时玻璃棒的作用是加速溶解；
4. 按“计算→取药品→称量→转移药品→量取水→溶解”的步骤排序；
5. 硝酸铵溶于水吸热，据此判断温度变化。
【解析】
（1）配制180g溶质质量分数为50%的硝酸铵溶液，需硝酸铵的质量为$180\ \mathrm{g} × 50\% = 90\ \mathrm{g}$，需水的质量为$180\ \mathrm{g} - 90\ \mathrm{g} = 90\ \mathrm{g}$，水的体积为$\frac{90\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/mL}} = 90\ \mathrm{mL}$，量取90mL水应选择100mL量筒（50mL量程不足，200mL误差大）；
（2）托盘天平称量时，指针偏向左侧，说明左盘硝酸铵固体质量偏大，应减少适量硝酸铵固体，故选B；
（3）溶解时用玻璃棒搅拌，目的是加速硝酸铵固体的溶解；
（4）配制溶液的正确操作顺序：先取药品（④），再称量（①），将称量好的药品倒入烧杯（③），量取水倒入烧杯（⑤），最后搅拌溶解（②），即④①③⑤②；
（5）硝酸铵溶于水吸收热量，因此操作⑤中烧杯的温度降低。
【答案】
(1) 100 mL (2) B (3) 加速溶解 (4) ④①③⑤② (5) 降低
【知识点】
一定溶质质量分数溶液的配制；托盘天平的使用；溶解现象与热量变化
【点评】
本题围绕溶液配制的基础实验展开，涵盖计算、操作、物质性质等核心考点，属于初中化学基础实验题，需掌握实验规范和原理，难度适中。
【难度系数】
0.6
17 新情境 创新实验 小宁设计并制作了如图的咸水淡化装置，同时针对该装置设计了评价表。
设计草图
续表
（1）塑料瓶的外面包裹冷水浸湿的布，作用是
（2）易拉罐中的咸水先经过汽化，后经过液化变成淡水流入容器，则易拉罐内咸水的溶质质量分数将
（3）根据评价需要，请你提出一项评价指标作为指标三：
设计草图
续表
（1）塑料瓶的外面包裹冷水浸湿的布，作用是
加快水蒸气的凝结，使冷凝效果更好
。（2）易拉罐中的咸水先经过汽化，后经过液化变成淡水流入容器，则易拉罐内咸水的溶质质量分数将
变大
（填“变大”“变小”或“不变”）。（3）根据评价需要，请你提出一项评价指标作为指标三：
操作简便度(或制作成本;或材料是否环保等合理即可)
。答案
17. (1) 加快水蒸气的凝结，使冷凝效果更好 (2) 变大 (3) 操作简便度(或制作成本;或材料是否环保等合理即可)
解析
【分析】
本题围绕咸水淡化装置的三个问题展开，解题思路如下：（1）第一问需结合液化的条件分析，冷水浸湿的布可降低塑料瓶温度，促进水蒸气液化；（2）第二问需利用溶质质量分数的计算公式，分析汽化过程中溶质和溶液质量的变化；（3）第三问为开放性问题，需从装置的实用性、经济性等角度提出合理的评价指标。
【解析】
（1）塑料瓶外包裹冷水浸湿的布，冷水蒸发吸热使塑料瓶温度降低，水蒸气遇冷时会加快液化，从而提升冷凝效果，更快凝结成淡水，故作用是加快水蒸气的凝结，使冷凝效果更好。
（2）咸水的溶质为盐，汽化过程中只有溶剂水变成水蒸气，溶质盐的质量不变，溶液质量因水的汽化而减小。根据溶质质量分数=溶质质量/溶液质量，可知溶质质量分数变大。
（3）评价咸水淡化装置，可从操作便捷性、制作成本、材料环保性、淡化效率等维度提出指标，如操作简便度、制作成本等合理指标均可。
【答案】
(1) 加快水蒸气的凝结，使冷凝效果更好 (2) 变大 (3) 操作简便度(或制作成本;或材料是否环保等合理即可)
【知识点】
物态变化、溶质质量分数、方案评价
【点评】
本题结合创新实验情境，将物理物态变化、化学溶质质量分数计算与技术方案评价相结合，贴近生活实际，注重知识的应用与迁移，难度适中，能有效考察学生的综合分析能力。
【难度系数】
0.7
本题围绕咸水淡化装置的三个问题展开，解题思路如下：（1）第一问需结合液化的条件分析，冷水浸湿的布可降低塑料瓶温度，促进水蒸气液化；（2）第二问需利用溶质质量分数的计算公式，分析汽化过程中溶质和溶液质量的变化；（3）第三问为开放性问题，需从装置的实用性、经济性等角度提出合理的评价指标。
【解析】
（1）塑料瓶外包裹冷水浸湿的布，冷水蒸发吸热使塑料瓶温度降低，水蒸气遇冷时会加快液化，从而提升冷凝效果，更快凝结成淡水，故作用是加快水蒸气的凝结，使冷凝效果更好。
（2）咸水的溶质为盐，汽化过程中只有溶剂水变成水蒸气，溶质盐的质量不变，溶液质量因水的汽化而减小。根据溶质质量分数=溶质质量/溶液质量，可知溶质质量分数变大。
（3）评价咸水淡化装置，可从操作便捷性、制作成本、材料环保性、淡化效率等维度提出指标，如操作简便度、制作成本等合理指标均可。
【答案】
(1) 加快水蒸气的凝结，使冷凝效果更好 (2) 变大 (3) 操作简便度(或制作成本;或材料是否环保等合理即可)
【知识点】
物态变化、溶质质量分数、方案评价
【点评】
本题结合创新实验情境，将物理物态变化、化学溶质质量分数计算与技术方案评价相结合，贴近生活实际，注重知识的应用与迁移，难度适中，能有效考察学生的综合分析能力。
【难度系数】
0.7
