人教版物理八年级上册 质量与密度实验单元测试卷附答案

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）

1．小华同学从网上购置了一盒用于3D打印的条状物，该条状物的外包装盒上注明该材料不溶于水，与水无反应，具有一定的吸水性。学完力学知识后，小华想利用所学知识测出条状物的密度。

(1)小华将天平放在桌面上，把游码移至称量标尺左端零刻线处，发现指针在分度标尺中线的右侧，他应该将平衡螺母向____________________ (选填“左”或“右”)调节；

(2)他取出两根完全相同的条状物，用天平测量它们的质量，天平平衡时右盘砝码和游码对应的位置如图甲所示，这两支条状物的质量是____________________g；

(3)将适量的水倒入量筒中，读出水的体积。然后把这两支条状物轻轻放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀)，稳定后读出水和条状物的总体积。如果用这种方法测量体积，会直接导致密度的测量值比真实值

____________________ (选填“偏大”或“偏小”)；

(4)为了更加准确地测出两支条状物的体积，他把吸足水的条状物取出擦干，放入装有

34mL水的量筒中，水面对应的示数如图乙所示，则条状物的总体积是

____________________cm3，密度为ρ=____________________g/cm3。

(5)小华想利用已知密度的条状物和小圆柱形容器，用如图丙所示的步骤测出盐水的密度，请你根据他的实验步骤写出盐水密度的表达式；

①在小圆柱形容器中倒入适量盐水，用刻度尺量出了盐水的深度为h1；

②将一支干燥的条状物用保鲜膜包好密封，放入容器中，条状物漂浮，用刻度尺量出此时盐水的深度为h2；

③用细长针将条状物完全压住浸没在盐水中，用刻度尺量出此时盐水的深度为h3；

④盐水密度的表达式为ρ盐水=____________________ (用字母表示，条状物密度用“ρ”表示)；

(6)小华还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量盐水的密度。于是他找来一只弹簧测力计，但他发现该测力计的刻度盘已经模糊不清，就找来台秤按如图丁所示步骤来完成测量；

①将金属圆柱体的一半浸入水中，记下台秤的示数为m1=102g；

②将圆柱体全部浸入水中，记下台秤的示数为m2=152g；

③将圆柱体全部浸入与水等质量的盐水中，记下台秤的示数m3=182g；

④算出盐水的密度ρ盐水=____________________g/cm3。

【答案】左 8.4 偏大 12 0.7 31

21

()

()

h h

h h

ρ

-

- 1.3

【解析】

【分析】

【详解】

[1]根据天平使用方法，将天平放在水平桌面上，把游码归零后，往右边偏转，则需将平衡螺母向左调节，直到天平平衡。

[2]看图可知这两支条状物的质量是

+=5g+3.4g=8.4g m m 砝码示数游码示数

[3]把这两支条状物轻轻放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀)，由于物体吸水，稳定后读出水和条状物的总体积就会偏小，计算出的密度就会偏大了。

[4][5] 条状物的体积为

333-=46cm -34cm =12cm V V V =装初

条状物的密度为

338.4g ==0.7g/cm 12cm

m V ρ= [6]设小圆柱形容器的横截面积为S ，条状物漂浮时，受到的浮力与重力相等，所以条状物的质量为

21()gV F G m S h h g g g

ρρ====-盐水排浮盐水 完全浸没后，可计算出条状物的体积为

31()V S h h =-条 则盐水的密度为

21213131(-)(-)(-)(-)

S h h h h m V S h h h h ρρρ===盐水盐水 即

3121()()

h h h h ρρ-=-盐水 [7]金属圆柱体的一半浸入水中时，排开水的质量为

152g-102g=50g m =

则水的质量为

=102g-50g=52g m 水

把金属圆柱完全浸没在水中时，排开水的质量为

'152g-52g=100g m =

排开水的体积即金属块的体积为

'

33

100g =100cm 1g/cm m V ρ==水 金属块全部浸入盐水中时排开盐水的质量为

''182g-52g=130g

m=

则盐水的密度为

''

3

3

130g

=1.3g/cm

100cm

m

V

ρ==

盐水

2．学习了密度知识以后，小明和小华用如下实验测盐水的密度：

(1)将天平放在水平桌面上，把游码移到零刻线处，发现指针位置如图甲所示，要使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向_____移动；

(2)他们用天平测出空烧杯的质量为24.4g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示，将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，盐水的体积如图丙所示，则烧杯中盐水的质量为_____g，盐水的密度为_____kg/m3，他们用这种方法测出的盐水密度会_____（选填“偏大”或“偏小”）；

(3)小华不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出盐水的密度。于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整。

①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；

②将一个烧杯_____，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；

③用另一个烧杯装满盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量为m2；

④则盐水的密度表达式ρ＝_____（已知水的密度为ρ水）。

【答案】右 45.2 1.13×103偏大装满水20

10

m m

m m

ρ

-

-水

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]指针偏向分度盘的左侧，应向右调节平衡螺母，使天平平衡。

(2)[2]由图甲可知，烧杯与盐水的总质量

50g+10g+5g+4.6g69.6g

m

总

＝＝

量筒中盐水的质量

69.6g24.4g45.2g

m m m

总杯

＝﹣＝﹣＝

[3]由图乙所示量筒可知，量筒中盐水的体积

3

40ml40cm

V＝＝

盐水的密度 333345.2g

1.13g /cm 1.1310kg /m 40cm

m V ρ====? [4]当将烧杯中的液体倒入量筒中，会有液体沾在烧杯壁上，而倒不干净，因此所测的体积会偏小，根据公式m V

ρ=得，测得的密度比真实值偏大。 (3)[5][6]小华不小心将量筒打碎了，用天平也能测量出盐水的密度：①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m 0。②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为1m ，则水的质量

10m m m 水＝﹣

由m V

ρ=可求得，水的体积 10

m m V ρ-=水

③用另一个烧杯装满盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量为2m ，则盐水的质量

20m m m 盐水＝﹣

烧杯内水的体积等于盐水的体积。④则盐水的密度表达式

20102010

===m m m m m m V m V m m m ρρρ=

盐水水水﹣﹣﹣﹣ 3．小明和小丽测量鹅卵石的密度：

(1)小明的测量方法如图A 所示，其步骤：①在测鹅卵石的质量时，他将天平放在水平台面上，再将游码调到“0”刻度线处，发现指针停在如图甲所示的位置。要使天平平衡，应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调，调好天平后，他进行了正确的操作，砝码和游码的位置如图乙所示，鹅卵石的质量为__________g 。②在量筒内注入30mL 的水，将系上细线的鹅卵石没入水中，水面位置如图丙所示，鹅卵石的体积为

__________cm 3。③则鹅卵石的密度为__________kg/m 3。

(2)小丽的测量方法如图B 所示，其步骤：a ．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，正方体塑料块漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h 1；b ．将鹅卵石放在塑料块

上，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h 2；c ．用细线将鹅卵石系在塑料块下方，然后放入水中，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h 3。

①鹅卵石密度的表达式为ρ＝______________（已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）

②若在进行测量步骤c 时，不小心将部分水沾在塑料块的上表面，测得鹅卵石的密度为ρ＇，则ρ＇________ρ（选填“＞”、“=”或“＜”）。

【答案】左 22.4 8 2.8×103 1232h -h h -h ρ水 = 【解析】

【分析】

【详解】

(1)①[1]在用天平测量矿石的质量时，应将天平放在水平工作台上，游码移至标尺左端的“0”刻度线处。由图甲可知，指针偏右，说明右侧质量偏大，此时应将平衡螺母向左调节。

[2]由图乙可知，鹅卵石的质量为

m =20g+2.4 g=22.4g

②[3]由图丙可知，鹅卵石的体积为

V =38cm 3-30 cm 3=8cm 3

③[4]由m V

ρ=得，鹅卵石的密度为 333322.4g 2.8g /cm 2.810kg /m 8cm

m V ρ====? (2)①[5]设正方体塑料块一个面的面积为S ，则鹅卵石受到的浮力为

12F gS h h ρ=-浮水（） 鹅卵石的重力G =mg =F 浮，则鹅卵石的质量为

12m S h h ρ=-水（）

鹅卵石的体积

V =S （h 3-h 2）

故鹅卵石的密度为

()()12122332

h h S h h m V h h S h h ρρρ--===--水水 ②[6]若塑料块上沾上水后，塑料块和鹅卵石的重力增大，排开水的体积增大，但容器中的液面高度不变，即h 2、h 3都不变，故测量的密度不变。

4．小明测一块小石块的密度，进行了如下实验∶

(1)将天平放在水平桌面上，将 ___ 移至标尺左端零刻度线处，调节横梁平衡；

(2)如图甲所示，小石块的质量为___g ；

(3)将小石块放入盛有50m1水的量筒中，静止时液面情况如图乙所示，则小石块的密度是 ___kg/m 2；

(4)若小明在第(2)步骤测量过程中，用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母，直到天平平衡，此错误操作将导致所测密度偏___。

【答案】游码 31.4 3.14×103 小

【解析】

【分析】

在读数时，天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量；弄清楚量筒的量程和分度值，再根据液面对应刻度来读数，零件的体积等于零件和水的总体积减去水的体积；然后根据公式m V

ρ=

求出雨花石的密度。 【详解】

(1)[1]使用天平测量物体质量时，应将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处，然后调节平衡螺母使横梁平衡。

(2)[2]如图乙所示，标尺的分度值是0.2g ，小石块的质量为

m ＝20g ＋10g ＋1.4g ＝31.4g

(3)[3]由图丙可知，水和小石块的总体积360cm V =总，则小石块的体积 360mL-50mL 10mL=10cm V V V =-==总水 小石块的密度为

333331.4g =3.14g cm =3.1410kg m 10cm

m V ρ==? (4)[4]天平已经调节平衡，小明向右旋动平衡螺母会导致所称小石块的质量偏小；由m

V ρ=

可知，此时所测密度会偏小。

【点睛】

测固体的密度是初中物理比较基本的实验，本题考查用天平和量筒的读数以及密度的计算，考查了学生的实验能力。

5．小明想知道酱油的密度，于是他和小华用天平和量筒做了如下实验：

(1)将天平放在水平台上，把游码放在________处，发现指针指在分度盘的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向______（选填“右”或“左”）调节；

(2)在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示，将烧杯中的酱油部分倒入量筒中，如图乙所示，用天平测出剩下酱油和烧杯的总质量为29g ，则量筒中酱油的质量为_______g ，酱油的密度为_________kg/m 3；

(3)在将酱油倒入量筒时，量筒壁和烧杯壁上都沾上了部分酱油，量筒壁沾上了部分酱油导致测量的酱油的密度___________（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”），烧杯壁沾上了部分酱油导致测量的酱油的密度_________（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。

【答案】零刻度线 左 33 1.1×103 偏大 不受影响

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]天平在测量物体质量前要进行如下调节：天平放于水平台上，游码归零，然后通过平衡螺母调节天平横梁的平衡，平衡螺母调节的方向必与指针偏转方向相反。本题将游码归零后发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向左侧调节直至横梁平衡。

(2)[3]天平标尺上1g 分为5小格，即该天平的分度值为0.2g 。根据图甲读出烧杯和酱油的总质量为

总砝码游码50g 10g 2g 62g m m m =+=++=

已知剩下酱油和烧杯的总质量为29g ，则量筒中酱油的质量为

酱油总剩62g 29g 33g m m m =-=-= [4]图乙量筒中显示倒出的酱油的体积为30mL ，则酱油的密度为

ρ====?33333g 1.1g cm 1.110kg m 30mL

m V (3)[5][6]计算密度时是以转移到量筒中的酱油为研究对象的，在转移过程中酱油质量不变。量筒壁沾上了部分酱油，导致应测量的酱油的体积变小，故测量出的密度值变大；而转移时粘在烧杯壁上的酱油已经包含在剩余酱油和烧杯的总质量中，对转移的酱油的质量和体积没有影响，故对酱油密度的测量不会产生影响。

6．小明发现橙子放入水中会下沉，于是想办法测量它的密度。

（1）将托盘天平放在水平桌面上，将标尺上的游码移至零刻度线处，调节平衡螺母，直到指针在___，表示天平平衡。

（2）用天平测量橙子质量，天平平衡时砝码和游码的示数如图所示，橙子质量为___g 。小明利用排水法测得橙子的体积为150cm 3，则橙子的密度是_____kg/m 3。

（3）做实验时，小明若先用排水法测出橙子的体积，接着用天平测出橙子质量，这样测得的密度值将比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”）。

（4）小亮不用天平，利用弹簧测力计、细线、盛有水的大烧杯等器材，也巧妙测出了橙子的密度。请你将他的测量步骤补充完整，已知水的密度为ρ水。

①用弹簧测力计测出橙子的重力G ；

②___________；

③橙子密度的表达式为：ρ橙=________（用测出的物理量和已知量的字母表示）。

【答案】分度盘的中央 162 1.08×103 偏大 将橙子浸没在水中，读出弹簧测力计的示

数为F

G G F ρ-水

【解析】

【分析】

【详解】 (1)[1]使用托盘天平时应把天平放在水平桌面上，将标尺上的游码移到零刻度线处，调节平衡螺母，直到指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止；

(2)[2]标尺的分度值为0.2g ，橙子的质量 m =100g+50g+10g+2g=162g [3]橙子的密度

3333

1.0162g ===g cm 0kg m 150cm 8 1.810m V ρ=? (3)[4]先用排水法测出橙子的体积，接着用天平测出橙子质量，由于橙子上粘有水，所以测得的质量偏大，根据=m V

ρ知，测得的密度偏大； (4)②[5]将橙子浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为F ；

③[6]由G mg =橙子的质量为

G m g

=

橙子受到的浮力为

F 浮=

G ﹣

F

橙子的体积等于橙子排开水的体积

=F G F V V g g

ρρ-==

浮排水水 橙子密度的表达式为 =g

G

F m V

G F G G g ρρρ==--水

橙水 【点睛】

固体密度的测量

7．如图 所示，这是小强同学设计的测牛奶密度的操作示意图：

（1）把天平放在水平桌面上，将___________移至标尺左端零刻度线处，指针位置如图甲所示。要使横梁平衡，应向______调节平衡螺母；

（2）由图 A 、B ，小强测得牛奶的质量 m ＝________g ，牛奶的体积 V ＝______ cm 3； （3）根据图乙中步骤，小强计算出牛奶的密度ρ＝_______kg/m 3；

（4）其实小强设计的实验步骤有明显的瑕疵，由于往量筒中倒牛奶时不可能倒尽，因此按他设计的步骤测出的牛奶密度值将______（选填“偏大”或“偏小”）；

（5）小强同学在实验中先测出空烧杯的质量m 1，倒入牛奶后测出其总质量m 2。在将牛奶倒入量筒的过程中，发现由于牛奶较多，无法全部倒完，他及时停止了操作。同组同学讨论后认为仍可继续完成实验，于是小强读出此时量筒中牛奶的体积V ，又加了一个 步骤，顺利得出了牛奶的密度。你认为增加的步骤是：______，请帮小强写出计算牛奶密度的表达式______。

【答案】游码 左 75 60 31.2510? 偏大 再测出烧杯和剩余牛奶的质量m 1

21m m m V V

ρ-=

=牛奶 【解析】

【分析】

【详解】 (1)[1][2]把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处；由图知，调节天平平衡

时指针偏右，说明右侧质量较大，应向左调节平衡螺母； (2)[3]根据天平的读数方法可知，烧杯的质量为

20g 10g 4g 34g m =++=杯，

烧杯和牛奶的总质量

100g 5g 4g 109g m =++=总，

所以牛奶的质量为

109g 34g 75g m m m =-=-=总杯；

[4]由量筒中液面所在的位置知，牛奶的体积

V ＝60mL =60 cm 3；

(3)[5]牛奶的密度

3333

75g 1.25g /cm 1.2510kg /m 60cm m V ρ====?牛奶； (4)[6]由于往量筒中倒牛奶时，烧杯壁会粘有少量牛奶，不能全部倒尽，致使测得牛奶的体积偏小，根据密度公式m V ρ=

可知，质量不变，体积偏小，所以测出牛奶的密度偏大； (5)[7][8]在烧杯中倒入牛奶后，测出烧杯和牛奶的总质量m 2，在将牛奶倒入量筒的过程中，发现由于牛奶较多，无法全部倒完，可以将杯中的牛奶倒入量筒中一部分，测得其体积V ；再测出烧杯和剩余牛奶的质量m 1，最后根据密度公式计算量筒中牛奶的密度，这样就减小了实验误差；牛奶密度的表达式为：

21m m m V V

ρ-=

=牛奶。 8．现在想测出一个实心小木球的密度，由于小木球放在水中会漂浮在水面上，无法像测量石块一样测出它的体积。为此我们设计了以下实验步骤：

（1）把适量的水倒进量筒中，如图a 所示，记录此时水的体积为V 1；

（2）把小铁块单独放入水中，静止时如图b 所示，记录此时量筒中水面的示数为V 2； （3）用细线将小木球系在小铁块上，放入水中，静止时如图c 所示，记录此时量筒中水面的示数为V 3；

（4）从水中取出小木球，用天平测量质量，天平平衡时如图d 所示，记录小木球质量为_______g ；

（5）利用密度公式计算出结果。

实验中使用天平测出小木球的质量m =___________g ，小木球的体积V =_____cm 3，计算出小木球的密度ρ木=_____kg/m 3。此测量值比小木球密度的真实值要_____(选填“偏大”或“偏小”)。

【答案】11.2g 11.2g 20 30.5610? 偏大

【解析】

【详解】

(4)[1]从图d 可以看到，右盘的砝码是10g ，游码的示数是1.2g ，小木球质量为

10g 1.2g 11.2g +=

(5)[2]实验中使用天平测出小木球的质量是11.2g ；

[3]由题意可知，图c 的体积示数减去图b 的示数，就是小木球的体积，即

33246ml 26ml 20ml 20cm V V V =-=-==

[4]可计算出小木球的密度是

333311.2g 0.56g/cm 0.5610kg/m 20cm

m V ρ====?木 [5]由于小木球从量筒中拿出后，就放到天平上测量，小木球会附上些水分，质量的测量值比实际值要大，而体积是准确的，根据m V ρ=

木可知密度的测量值比实际值要大，即此测量值比小木球密度的真实值要偏大。

9．小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。

（1）取出天平，观察称量和感量；

（2）将天平（砝码）放在水平桌面上，如图所示，接下来的操作是___________；

（3）游码归零后，发现指针指示的位置如图甲所示，他应将平衡螺母向________调节（选填“左”或“右”），才能使天平水平平衡。

（4）用调节好的天平测矿石质量时，天平平衡后，砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示，则矿石质量m =________g 。

（5）因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按如图丙所示方法进行测量，矿石的体积是________cm 3；

（6）矿石的密度是________kg/m 3（结果保留一位小数），该实验中测得矿石的密度比真实值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（7）整理实验器材时发现，天平的左盘有一个缺角，则测量结果________（选填“偏大” “偏小”或“仍然准确”）。

【答案】调节横梁标尺上的游码至左端的零刻度线处 右 85.4 70 31.210? 偏小 仍

然准确 【解析】

【分析】

【详解】

(2)[1]在用托盘天平测量物体的质量时，将天平放在水平桌面上后，需要将横梁标尺上的游码调至左端零刻度线处；

(3)[2]将游码归零后，发现指针指示的位置如图甲所示，说明天平向左边倾斜，应该向右调节平衡螺母使天平平衡；

(4)[3]如图乙所示，矿石的质量为

50g+20g+10g+5g+0.4g=85.4g ；

(5)[4]将矿石从烧杯中取出后，需要再往烧杯中加与矿石等体积的水补至刻度处，所以矿石的体积为

200ml-130ml=70ml=70cm 3；

(6)[5]矿石的密度为

333385.4g 1.2g/cm 1.210kg/m 70cm

m V ρ===≈?； [6]由于矿石从水中取出带走一部分水，使倒入烧杯中的水的体积大于矿石的体积，矿石的质量不变，体积增大，所以密度会偏小；

(7)[7]天平的左盘有一个缺角，调节平衡螺母后，左右两盘质量相等，测量物体质量时，左右两盘质量也相等，不影响测量结果，即小明测量的密度仍然准确。

10．张智同学在测量某固体物块密度实验时，首先把天平放在水平桌面上，

（1）当横梁静止时观察到指针如甲左图，他把右侧的平衡螺母向______端调节，直到指针指在分度盘的中央刻线．

（2）然后他把待测物体放置在天平左盘，用镊子在右盘增减砝码．当他们准备移动游码时，突然发现之前天平调节时，忘记把游码移到标尺左端0刻度处，游码处在甲右图位置，就调节了平衡螺母．张智同学准备把物体拿下来重新调节．万聪同学阻止了他，说他有办法解决，他请来老师做指导．

（3）当万聪把游码移到图乙位置，读出示数为_____g.万聪同学计算所得物体正确质量为______g.

（4）他们在量筒中倒入20ml 水，用细线系住物块，轻轻放入量筒中浸没，待液面稳定后如图丙，读出示数，算出物体的体积为____cm 3,得出物体的密度为________kg/m 3.

（5）但是万聪提出疑问说，物块有吸水性，这样测出的密度不是物体的真实值．他把物体

拿出来，把表面的水擦干后立即放在天平上测出物体的质量为32g ，物体吸水质量______g,算出物体未吸水时的密度为______g/cm 3

【答案】左 28.4 27 20 1.35×103 5 1.08

【解析】

【分析】

【详解】

（1）当横梁静止时，指针向右偏，说明右侧重，他应把右侧的平衡螺母向左端调节，直到指针指在分度盘的中央刻线．

（3）当万聪把游码移到图乙位置，读出示数为20g+5g+3.4g=28.4g ，因为没有放物体时，读数已经是1.4g ，所以万聪同学计算所得物体正确质量为28.4g 1.4g=27g -；

（4）他们在量筒中倒入20ml 水，用细线系住物块，轻轻放入量筒中浸没，待液面稳定后如图丙，读出示数，算出物体的体积为33340cm 20cm 20cm -=，得出物体的密度为333327g =1.35g/cm 1.3510kg/m 20cm

m V ρ===?； （5）但是万聪提出疑问说，物块有吸水性，这样测出的密度不是物体的真实值．他把物体拿出来，把表面的水擦干后立即放在天平上测出物体的质量为32g ，物体吸水质量32g 27g=5g -，算出物体未吸水时的密度为：

33327g = 1.08g/cm 5g 20cm +1g/cm m m m V V V ρρ===++水水水

．