初中物理物质的属性实验题

学校将要进行掷铅球比赛，同学们就如何才能把铅球掷得更远，做出了如下猜想。

猜想一：铅球掷出的距离，可能与掷出铅球时的速度大小有关；

猜想二：铅球掷出的距离，可能与掷出铅球时的射出仰角 $\theta$（投掷方向与水平方向的夹角）有关。

根据猜想，他们制作了一个小球弹射器（如图所示），它能使小球以不同速度大小和方向射出，弹射方向与水平的角度，可由固定在铁架台上的量角器读出，他们通过5次实验得到表中的数据：

实验 次数	射出速度 $v/(m/s)$	射出仰角 $\theta$	射出距离（水平 距离） $s/m$
1	5	$30°$	2.9
2	10	$30°$	9.5
3	10	$45°$	10.8
4	10	$60°$	9.1
5	15	$30°$	10.7

请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题：

（1）为了验证猜想一，应选用序号为　　三次的实验数据，得出的结论是：在　　一定时，物体抛出的　　越大，抛出的距离越远；

（2）为了验证猜想二，应选用序号为　　三次的实验数据，得出的结论是：铅球掷出的距离还与铅球掷出时的仰角 $\theta$为有关。

小强同学在测量某金属块密度时，做了如下操作：

（1）把天平放在水平台上，将　　移至标尺左端零刻度处；

（2）调节横梁平衡时，发现指针偏向分度盘左侧，则他应该将平衡螺母向　　端移动；

（3）横梁平衡后，他应将被测金属块放在天平的　　盘，用镊子向天平的　　盘加减砝码，必要时移动游码，直到天平平衡。砝码和游码位置如图甲所示，则金属块的质量为　　 $g$。

（4）他又用量筒测量了金属块的体积，如图乙和图丙所示，物体的体积为　　 $c{m}^3$。

（5）他用密度公式 $\rho =\frac{m}{V}$计算得到金属块的密度为　　 $g/c{m}^3$。

观察、实验、推理是物理研究的重要手段，物理学家伽利略因观察到比萨大教堂穹顶上吊灯因风不停摆动，发现了摆的重要特性。某兴趣小根据当时情况，准备了小钢球（大小可忽略不计）。弹性很小的结实轻细绳等器材组成了图甲装置。在无风的情况下，把小钢球拉离到最低位置（A） $x$处释放。如图乙所示，小钢球将来回摆动。兴趣小组猜想影响小钢球往返一次的时间因素有：摆绳长 $l$，小钢球质量 $m$，起始小钢球拉离到最低位置（A）的距离 $x$。由此进行实验，用秒表记下小钢球往返的时间。实验数据记录如下：

实验 次第	摆绳 长 $/\left(m\right)$	小钢球 质量 $\left(m\right)$	最初将小钢球拉至最低 位置的距离 $x\left(\mathit{cm}\right)$	小钢球往返动 一次 的平均时间 $\left(s\right)$
1	1	50	5.0	1.99
2	1	50	7.0	2.00
3	1	50	9.0	2.00
4	1	100	9.0	2.00
5	1	150	9.0	2.00
6	2	50	9.0	2.83
7	4	50	9.0	3.99

（1）由表中　　（填表中实验次第序号）三组数据可知：小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离 $x$无关；

（2）由表中第3、4、5次实验数据分析可知：小钢球往返一次的时间与　　无关：

（3）由表中第3、6、7次实验数据分析可知：摆绳越长，小钢球往返一次的时间越　　；

（4）我们生活用的摆钟（如图丙），就是利用这一原理工作的，有人发现正在工作的摆钟往返一次的时间变长了（即钟的走时比准确时慢），则需将摆锤往　　调（填“上“或“下” $)$。

某学习小组想测量一块形状不规则的小矿石的密度，他们手边只有以下器材：

天平一台，但没有砝码两个质量相近的烧杯量筒（其内径略小于矿石块的尺寸，无法将石块直接放入其中）

细线、滴管和足量的水（已知水的密度为 ${\rho }_{水})$，该小组利用上述器材设计了如下实验方案，请你帮助他们完善方案。

实验方案（主要实验步骤） $:$

（1）将两个烧杯分别放入天平的两个托盘上，各注入适量的水（保证后面的操作中水均不会从烧杯溢出），使天平平衡。如果在后面的步骤中要将矿石块放到左盘上的烧杯内，则对左盘烧杯的注水量还应有何要求：　　。

（2）向量筒中加入适量的水，记下体积 $V_1$。

（3）手提细线吊住矿石块，将它浸没在左盘的烧杯中，且不与烧杯接触，用滴管将量筒中的水滴入　　盘的烧杯中，直到天平平衡。

（4）记下此时量筒中剩余水的体积 $V_2$．矿石块所受浮力 $F_{浮}=$　　。

（5）　　，再用滴管将量筒中的水滴入右盘的烧杯中，直到天平平衡。

（6）记下量筒中最后剩余水的体积 $V_3$。

（7）矿石块的密度 $\rho =$　　。

测量某种液体密度的主要实验步骤如下：

（1）用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量，当天平再次平衡时，如图甲所示，烧杯和液体的总质量为　   　 $g$。

（2）将烧杯中的部分液体倒入量筒中，如图所示，量筒中液体的体积为　　 $c{m}^3$。

（3）用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为 $74g$。

（4）计算出液体的密度为　　 $g/c{m}^3$。

小强在“用天平和量筒测量汉江石密度”的实验中：

（1）将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，横梁静止时，指针在分度盘的位置如图甲所示。为使横梁水平平衡，应将平衡螺母向　　端调节。

（2）小强在用天平测量汉江石质量的过程中操作方法如图乙，他的操作错在　　。

（3）改正错误后，他测量的汉江石质量、体积的数据分别如图丙、丁所示，则汉江石的密度 $\rho =$　　 $\mathit{kg}/m^3$。

把一枚鸡蛋放入水中，鸡蛋沉入水底。这枚鸡蛋的密度究竟多大呢？为此，小利同学进行了实验。

（1）以下实验步骤，合理的顺序应为　　。

①将鸡蛋放入装满水的溢水杯中，并用小烧杯接住溢出来的水。

②往量筒中放鸡蛋时，发现量筒口径小，放不进去。

③用托盘天平测得鸡蛋的质量为 $54g$。

④将小烧杯中的水倒入量筒中，测出水的体积（如图）。

（2）实验中，托盘天平应放在　　桌面上。

（3）测得鸡蛋的密度应为　　 $g/c{m}^3$。

（4）从理论上分析，实验中，由于小烧杯的水不能倒干净，会导致测量结果偏　　。

小明同学为了测量某品牌酱油的密度，进行了如下实验：

（1）把天平放在水平台面上，将游码移到标尺的零刻度线处，发现指针静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向　　（选填“左”或“右” $)$调节，使天平平衡；

（2）用天平测出烧杯的质量 $m_1=20.6g$；

（3）取适量酱油倒入烧杯，用天平测烧杯和酱油的总质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示；

（4）然后将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，量筒中酱油的体积如图丙所示。请你帮小明同学计算出酱油的密度是　　 $g/c{m}^3$．以上方法测出的密度测量值会　　（填“偏大”或“偏小” $)$。

实验室用的托盘天平，砝码盒中常配备的砝码规格有： $100g$ 、 $50g$ 、 $20g$ 、 $10g$ 、 $5g$ 。现要测量一物体的质量（约为 $70g)$ 。

（1）调节横梁平衡：将天平放在水平桌面上，取下两侧的垫圈，指针就开始摆动。稳定后指针指在分度盘的位置如图甲所示。则接下来的调节过程为： 　   　。

（2）调节天平横梁平衡后，将物体放在左盘中，用镊子由大到小在右盘中加减砝码 $\dots \dots$ ，当放入 $5g$ 的砝码时，指针偏向分度盘的右侧，如图乙所示。则接下来的操作是 　　，直到横梁恢复平衡。

“扔纸飞机”是民间传统游戏，某兴趣小组同学认为：纸飞机的飞行距离除了与发射速度的大小有关外，还可能与纸飞机大小、材料和发射角度等因素有关。

为了验证猜想，小组成员将打印纸和旧报纸裁成不同面积的纸张，制作了相同形状的纸飞机若干个，利用固定在室内某一位置的简易发射器，以相同大小的发射速度和不同发射角度（发射方向与水平面的夹角）进行多次实验，整理相关数据如表一。

表一：纸飞机飞行距离与发射角度关系记录表

编号	纸张大小	纸张材质	不同发射角度飞行的平均距离（米 $)$
			$0°$	$15°$	$30°$	$45°$
①	18厘米 $\times 26$厘米	打印纸	6.5	15.8	15.0	8.9
②	18厘米 $\times 13$厘米	打印纸	6.4	15.8	15.1	8.8
③	18厘米 $\times 26$厘米	旧报纸	5.6	14.2	13.2	7.6

（1）结合表一信息，分析该实验中纸飞机飞行距离与发射角度之间的关系：　　。

（2）若要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度，在上述研究结果的基础上，应如何设置发射角度进行进一步实验？　　。

（3）小组成员又制作了三架形状相同的纸飞机，用该发射器以相同大小的发射速度进行实验，实验要求如表二。若甲、乙、丙这三架纸飞机飞行距离分别为 $s_{甲}$、 $s_{乙}$、 $s_{丙}$，请预测它们的大小关系：　　。

纸飞机	纸张大小	纸张材质	发射角度
甲	18厘米 $\times 13$厘米	打印纸	$15°$
乙	18厘米 $\times 13$厘米	旧报纸	$30°$
丙	18厘米 $\times 13$厘米	旧报纸	$15°$

小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空桶、溢水烧杯、量筒和水。实验步骤如下：

①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；

②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20毫升，如图乙；

③将烧杯中20毫升水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；

④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为44毫升，如图丁。

请回答下列问题：

（1）被测金属块的密度是　　克 $/$厘米 ${}^3$。

（2）在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，测出的金属块密度将　　（选填“偏大”、“不变”或“偏小” $)$。

小明在“测量物质的密度”实验中，进行下列操作：

（1）先把天平放在水平台上，游码归零后发现指针偏向如图甲所示，应将平衡螺母向　　移动（选填“左”或“右” $)$，直至天平平衡；

（2）将小石块放在调好的天平左盘，天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图乙所示，则小石块的质量为　　 $g$；

（3）小明将小石块用细线系好，放入装有 $20\mathit{mL}$水的量筒中，记录此时量筒的示数，如图丙所示，请你帮他计算小石块的密度为　　 $g/c{m}^3$；

（4）实验中所用细线会对测量结果造成一定误差，导致所测密度值与真实值相比　　（填“偏大”或“偏小” $)$；

（5）小明还想测量陈醋的密度，但量筒不小心被打碎了，老师说只用天平也能测出陈醋的密度，因此他添加了两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤：

①调节好天平，用天平测出空烧杯的质量为 $m_0$；

②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为 $m_1$；

③用另一个烧杯装满陈醋，用天平测出烧杯和陈醋的总质量为 $m_2$；

④该陈醋的密度表达式 $\rho =$　　（用 $m_0$、 $m_1$、 $m_2$、 ${\rho }_{水}$表示）。

学习了密度知识后，小明想测量一块玉石的密度，他进行了如下操作：

（1）将天平放在　　桌面上，移动游码至标尺左端的　　处。

（2）用天平测量玉石的质量，当天平平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则玉石的质量为　　 $g$；将玉石放入盛有 $20\mathit{mL}$水的量筒中，静止时液面如图乙所示，则玉石的体积是　　 $\mathit{mL}$。

（3）根据测量结果可知该玉石的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$。

某同学想知道牛奶的密度，于是用天平和量筒做了如图所示的实验。

（1）在使用托盘天平前要对天平进行调节，请将下列各步骤前的字母按照正确的顺序排列　　。

$A$．把天平放在水平台面上

$B$．调节天平的平衡螺母，使天平横梁水平平衡

$C$．把游码置于标尺的零刻度线处

（2）天平调节平衡后，测出空烧杯的质量为 $12g$，在烧杯中倒入适量的牛奶，测出烧杯和牛奶的总质量如图甲所示，将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中，牛奶的体积如图乙所示，则烧杯中牛奶的质量为　　 $g$，牛奶的密度为　　 $g/c{m}^3$

（3）该同学用这种方法测出的牛奶密度比真实值　　（填“偏大”或“偏小” $)$

物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系．他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示，将电极、分别固定在水槽左右两侧底部的中央。

（1）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到最　　（选填“左”或“右” 端。

（2）实验中，通过调节　　来保持电极、间的电压恒为．控制其他条件不变通过向水槽中添加食盐水，从而达到改变食盐水的　　的目的，用电流表测出相应的电流值。食盐水导电性的强弱可以由　　来判断。实验数据如下表：

实验序号	横截面积	电流
1	50	0.02
2	100	0.04
3	150	0.07
4	200	0.08
5	250	0.11
6	300	0.13
7	350	0.14
8	400	0.14
9	450	0.14

（3）依据表格中的数据在图中描点，做出电流随横截面积变化的图象。

（4）分析表格中的数据或图象，可得到初步结论：其他条件不变，横截面积增大时，食盐水的导电性　　。

（5）为验证实验结论是否具有普遍性，应采取的做法是：　　。