1 [2025佛山期末]小明测量一块实心复合材料的密度。
（1）把天平放在水平台面上，将移到标尺左端零刻度线处，发现指针如图甲，接下来应向（选填“左”或“右”）调节平衡螺母使横梁平衡。

（2）用调好的天平测量该材料的质量时，当在右盘放入最小的砝码后，指针偏在分度盘中线左侧，则应该，当天平重新平衡时，盘中所加砝码和游码位置如图乙所示，其质量为。
（3）因复合材料的密度小于水，小明在该材料下方悬挂了一铁块，按照如图丙所示①②③的顺序，测出了该材料的体积。小明在测体积时的操作顺序会引起密度测量值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）分析以上步骤，你认为测量体积最佳实验步骤顺序应该为。若图中数据为小明正确操作顺序所获得的数据，则这种材料的密度是$\mathrm{kg/m}^3$。
（5）若按测量体积的最佳步骤先测复合材料的体积，再测复合材料的质量，会引起密度测量值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

1.（1）游码 右 （2）向右移动游码 16.4 g （3）偏小 （4）①③② $0.82×10^3$ （5）偏大

【分析】
本题是测量固体密度的实验，需结合天平使用规则、量筒读数、密度公式及误差分析解题：
（1）天平调平需先移游码，指针左偏时平衡螺母右调；
（2）测量质量时，最小砝码放入后指针左偏，应移动游码，质量为砝码加游码；
（3）操作顺序不当会导致体积测量偏大，密度偏小；
（4）合理的体积测量顺序可避免误差，结合质量和体积计算密度；
（5）先测体积再测质量会因沾水导致质量偏大，密度偏大。
【解析】
（1）天平调平：将天平放在水平台面上，把游码移到标尺左端零刻度线处；指针偏向分度盘左侧，说明左侧较重，应向右调节平衡螺母，使横梁平衡。
（2）测量质量时，放入最小砝码后指针偏左，说明右盘砝码总质量略小，应向右移动游码使天平平衡；天平读数为砝码质量加游码对应刻度，即$10\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}+1.4\ \mathrm{g}=16.4\ \mathrm{g}$。
（3）若按①②③顺序操作，取出复合材料时会带出水，导致量筒③的读数偏小，计算体积时用②的读数减偏小的③的读数，体积测量值偏大；根据$\rho=\frac{m}{V}$，质量$m$准确，体积$V$偏大，故密度测量值偏小。
（4）最佳顺序为①③②（先测水体积，再测水+铁块体积，最后测水+铁块+复合材料体积，避免带水影响）；复合材料体积$V=60\ \mathrm{mL}-40\ \mathrm{mL}=20\ \mathrm{mL}=20\ \mathrm{cm}^3$，密度$\rho=\frac{16.4\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{cm}^3}=0.82\ \mathrm{g/cm}^3=0.82×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
（5）先测体积时复合材料沾水，再测质量会使质量测量值偏大，体积准确，根据$\rho=\frac{m}{V}$，密度测量值偏大。
【答案】
（1）游码；右 （2）向右移动游码；16.4 g （3）偏小 （4）①③②；$0.82×10^3$ （5）偏大
【知识点】
固体密度的测量、天平的使用、密度计算
【点评】
本题考查固体密度测量的核心知识点，涵盖实验操作、读数、误差分析，需掌握合理的实验步骤以减小误差，是密度实验的典型题型，需重点理解误差产生的原因。
【难度系数】
0.5

2 小明在复习“测量物质的密度”的实验时，想测量他爱吃的李子的密度，征得老师同意后进行如下操作：
（1）把一颗新鲜的李子放到已调平衡的天平的左盘上，当天平再次平衡时右盘添加的砝码和游码位置如图甲所示，则李子的质量为g。

第2题图甲
（2）小明不小心把量筒打碎了，老师建议他用一个质量为50 g的烧杯代替量筒继续做实验，他思考后，接受了老师的建议，进行了如下操作：
① 往烧杯中倒入适量的水，把李子放入烧杯中，发现李子沉入水中，如图乙所示，用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置M。

② 用天平测出烧杯、水和李子的总质量为112 g。
③ 将李子从水中取出，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M处，如图丙所示。
④ 用天平测出烧杯和水的总质量为110 g。
根据上述实验数据，计算出李子的体积为cm³，密度为g/cm³。（$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$）
（3）聪明的小赵同学发现：将李子从水中取出会带出部分水，这样会导致密度的测量值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

2.（1）12 （2）④ 10 1.2 （3）不变

【分析】
首先，第一问利用天平的读数规则，物体质量等于砝码总质量与游码对应刻度值之和，直接读取李子质量；第二问因量筒损坏，采用等效替代法，李子体积等于补充至标记处的水的体积，通过质量差计算补充水的质量，结合水的密度求出体积，再用密度公式计算李子密度；第三问分析李子带出水对体积测量的影响，明确补充水的体积已包含带出的水，故体积测量准确，密度不变。
【解析】
（1）天平读数：李子质量为砝码质量加游码示数，由图甲可知，砝码总质量为10g+2g=12g，游码示数为0，因此李子质量m=12g。
（2）等效替代法测体积：
① 烧杯质量为50g，步骤②中烧杯、水和李子总质量为112g，故水和李子的总质量为112g-50g=62g，已知李子质量12g，则原来烧杯中水的质量为62g-12g=50g；
② 步骤④中烧杯和水的总质量为110g，因此补充水的质量为110g-50g=10g；
③ 补充水的体积等于李子体积，根据ρ=m/V，得李子体积V=V水=m水/ρ水=10g/(1g/cm³)=10cm³；
④ 李子密度ρ=m/V=12g/10cm³=1.2g/cm³。
（3）误差分析：李子从水中取出时带出部分水，在将水补充至标记M处时，补充水的体积恰好包含了带出的水的体积，因此计算出的李子体积准确，密度测量值不变。
【答案】
（1）12；（2）10；1.2；（3）不变
【知识点】
天平的使用、密度的计算、等效替代法测体积
【点评】
本题考查测量物质密度的实验，核心是等效替代法的应用，既考查了天平读数、密度计算等基础知识点，又通过误差分析考查对实验原理的理解，是密度实验的典型题型。
【难度系数】
0.6