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5.小柯和小周在实验室做测量物体的密度实验。
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的
(2)将物体放在天平的左盘,砝码放在右盘,当最小的砝码被放入后,指针偏在分度盘中线左侧一点,此时应该
A.向右调节平衡螺母 B.向左盘中加砝码 C.向右移动游码
(3)小柯想测量酒精的密度,正确的操作步骤应该是
A.用天平测出烧杯的质量如图丙所示;
B.将酒精全部倒入量筒中,用量筒测出酒精的体积如图甲所示;
C.用天平测出烧杯和酒精的总质量如图乙所示。
(4)小柯用这种方法测出的酒精密度是
(5)同组的小周在没有量筒的情况下测出了鹅卵石的密度,已知水的密度为$\rho$,小周设计了如下方案:
①用烧杯取适量水,用电子秤测出总质量为$m_1$;
②将鹅卵石浸没于烧杯的水中,在液面的位置作好标记,用电子秤测出总质量为$m_2$;
③将鹅卵石从水中取出;
④用电子秤测出剩余水和烧杯的总质量为$m_3$;
⑤向烧杯中加水到标记处,再用电子秤测出此时水和烧杯的总质量为$m_4$。
为了使测出来的鹅卵石密度尽可能准确,在小周记录的上述实验数据中,步骤
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的
零刻度线
处,通过调节平衡螺母,使横梁水平平衡。(2)将物体放在天平的左盘,砝码放在右盘,当最小的砝码被放入后,指针偏在分度盘中线左侧一点,此时应该
C
(填写字母代号)。A.向右调节平衡螺母 B.向左盘中加砝码 C.向右移动游码
(3)小柯想测量酒精的密度,正确的操作步骤应该是
C、B、A
(填写字母代号)。A.用天平测出烧杯的质量如图丙所示;
B.将酒精全部倒入量筒中,用量筒测出酒精的体积如图甲所示;
C.用天平测出烧杯和酒精的总质量如图乙所示。
(4)小柯用这种方法测出的酒精密度是
$0.8×10^3$
$\mathrm{kg/m}^3$。(5)同组的小周在没有量筒的情况下测出了鹅卵石的密度,已知水的密度为$\rho$,小周设计了如下方案:
①用烧杯取适量水,用电子秤测出总质量为$m_1$;
②将鹅卵石浸没于烧杯的水中,在液面的位置作好标记,用电子秤测出总质量为$m_2$;
③将鹅卵石从水中取出;
④用电子秤测出剩余水和烧杯的总质量为$m_3$;
⑤向烧杯中加水到标记处,再用电子秤测出此时水和烧杯的总质量为$m_4$。
为了使测出来的鹅卵石密度尽可能准确,在小周记录的上述实验数据中,步骤
④
(选填"①""②""③""④"或"⑤")记录的数据是多余的,则鹅卵石的密度$\rho_{\mathrm{石}}=$$\frac{(m_2 - m_1)\rho}{m_4 - m_1}$
(用测出来的物理量字母表示)。小周测量完后,取下天平上的烧杯,发现电子秤的示数并不为0,而是显示为"0.5 g",则小周测得的鹅卵石的密度将不受影响
(选填"偏大""偏小"或"不受影响")。答案
5.(1)零刻度线
(2)C
(3)C、B、A
(4)$0.8×10^3$
(5)④ $\frac{(m_2 - m_1)\rho}{m_4 - m_1}$ 不受影响
(2)C
(3)C、B、A
(4)$0.8×10^3$
(5)④ $\frac{(m_2 - m_1)\rho}{m_4 - m_1}$ 不受影响
解析
【分析】
本题围绕密度测量实验展开，需结合天平、量筒的使用规则，密度公式及排水法测体积的思路解题：
1. 天平使用前，需将游码移至标尺左端零刻度线处，再调平衡螺母使横梁平衡；
2. 天平测量时，加砝码后指针偏左，说明左盘物体质量略大，此时不能调平衡螺母，应向右移动游码（游码相当于小砝码）；
3. 测液体密度时，为避免烧杯残留液体带来误差，需先测烧杯和液体总质量，倒出部分液体测体积，最后测剩余烧杯和液体质量，倒出液体质量为两次质量差，体积为量筒示数，误差更小；
4. 计算酒精密度时，先求倒出酒精的质量，结合量筒中酒精体积，用密度公式计算；
5. 测鹅卵石密度用排水法，鹅卵石体积等于排开水的体积，排开水体积等于补充水的体积，鹅卵石质量为放入鹅卵石前后总质量差，分析步骤时注意必要数据，电子秤初始偏差会在计算中抵消，不影响结果。
【解析】
(1) 天平使用前，需将游码移至标尺左端的零刻度线处，再调节平衡螺母使横梁水平平衡；
(2) 加最小砝码后指针偏左，说明左盘物体质量略大于右盘砝码质量，此时不能调节平衡螺母，也不能加砝码，应向右移动游码，故选C；
(3) 测量酒精密度的正确步骤：先测烧杯和酒精的总质量（图乙），再将酒精倒入量筒测体积（图甲），最后测剩余烧杯和酒精的质量（图丙），避免残留误差，故顺序为C、B、A；
(4) 计算酒精密度：
烧杯和酒精总质量：$m_{总}=100g+20g+10g+0.2g=130.2g$；
剩余烧杯质量：$m_{杯}=100g+5g+1.2g=106.2g$；
倒出酒精质量：$m=130.2g-106.2g=24g$；
量筒中酒精体积：$V=30mL=30cm^3$；
酒精密度：$\rho=\frac{m}{V}=\frac{24g}{30cm^3}=0.8g/cm^3=0.8×10^3kg/m^3$；
(5) 测鹅卵石密度：
鹅卵石体积等于排开水的体积，排开水体积等于向烧杯补充水的体积，补充水质量为$m_4-m_1$，故$V_{石}=\frac{m_4-m_1}{\rho}$；
鹅卵石质量：$m_{石}=m_2-m_1$；
鹅卵石密度：$\rho_{石}=\frac{m_{石}}{V_{石}}=\frac{(m_2-m_1)\rho}{m_4-m_1}$；
步骤④是多余的，无需测剩余水和烧杯的总质量；
电子秤初始有0.5g示数，计算时质量差的偏差会抵消，故密度不受影响。
【答案】
(1) 零刻度线
(2) C
(3) C、B、A
(4) $0.8×10^3$
(5) ④；$\frac{(m_2 - m_1)\rho}{m_4 - m_1}$；不受影响
【知识点】
密度的测量、天平的使用、排水法测体积
【点评】
本题综合考查密度测量的实验操作，涵盖天平、量筒的使用，液体密度测量的误差分析，以及排水法测固体密度的思路，需掌握实验步骤的合理性，理解误差处理方法，是密度实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕密度测量实验展开，需结合天平、量筒的使用规则，密度公式及排水法测体积的思路解题：
1. 天平使用前，需将游码移至标尺左端零刻度线处，再调平衡螺母使横梁平衡；
2. 天平测量时，加砝码后指针偏左，说明左盘物体质量略大，此时不能调平衡螺母，应向右移动游码（游码相当于小砝码）；
3. 测液体密度时，为避免烧杯残留液体带来误差，需先测烧杯和液体总质量，倒出部分液体测体积，最后测剩余烧杯和液体质量，倒出液体质量为两次质量差，体积为量筒示数，误差更小；
4. 计算酒精密度时，先求倒出酒精的质量，结合量筒中酒精体积，用密度公式计算；
5. 测鹅卵石密度用排水法，鹅卵石体积等于排开水的体积，排开水体积等于补充水的体积，鹅卵石质量为放入鹅卵石前后总质量差，分析步骤时注意必要数据，电子秤初始偏差会在计算中抵消，不影响结果。
【解析】
(1) 天平使用前，需将游码移至标尺左端的零刻度线处，再调节平衡螺母使横梁水平平衡；
(2) 加最小砝码后指针偏左，说明左盘物体质量略大于右盘砝码质量，此时不能调节平衡螺母，也不能加砝码，应向右移动游码，故选C；
(3) 测量酒精密度的正确步骤：先测烧杯和酒精的总质量（图乙），再将酒精倒入量筒测体积（图甲），最后测剩余烧杯和酒精的质量（图丙），避免残留误差，故顺序为C、B、A；
(4) 计算酒精密度：
烧杯和酒精总质量：$m_{总}=100g+20g+10g+0.2g=130.2g$；
剩余烧杯质量：$m_{杯}=100g+5g+1.2g=106.2g$；
倒出酒精质量：$m=130.2g-106.2g=24g$；
量筒中酒精体积：$V=30mL=30cm^3$；
酒精密度：$\rho=\frac{m}{V}=\frac{24g}{30cm^3}=0.8g/cm^3=0.8×10^3kg/m^3$；
(5) 测鹅卵石密度：
鹅卵石体积等于排开水的体积，排开水体积等于向烧杯补充水的体积，补充水质量为$m_4-m_1$，故$V_{石}=\frac{m_4-m_1}{\rho}$；
鹅卵石质量：$m_{石}=m_2-m_1$；
鹅卵石密度：$\rho_{石}=\frac{m_{石}}{V_{石}}=\frac{(m_2-m_1)\rho}{m_4-m_1}$；
步骤④是多余的，无需测剩余水和烧杯的总质量；
电子秤初始有0.5g示数，计算时质量差的偏差会抵消，故密度不受影响。
【答案】
(1) 零刻度线
(2) C
(3) C、B、A
(4) $0.8×10^3$
(5) ④；$\frac{(m_2 - m_1)\rho}{m_4 - m_1}$；不受影响
【知识点】
密度的测量、天平的使用、排水法测体积
【点评】
本题综合考查密度测量的实验操作，涵盖天平、量筒的使用，液体密度测量的误差分析，以及排水法测固体密度的思路，需掌握实验步骤的合理性，理解误差处理方法，是密度实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
