山西省晋中市博雅培文实验学校2022-2023学年上学期期末八年级物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年山西省晋中市博雅培文实验学校八年级(上)期末物理试卷
一、选择题。(本大题共10个小题,每题3分,共30分)
1.(3分)下列数据最接近实际情况的是( )
A.人正常步行的速度约为5m/s
B.中学生的身高约1.7m
C.中学生的质量约为70g
D.人正常的脉搏约为70次/s
2.(3分)关于跨年演唱会中的歌声,下列说法正确的是( )
A.歌声是由空气振动产生的
B.通过调节音量使得全场观众都能听到动听的歌声是改变了声音的音调
C.我们通过音色来分辨出不同歌手发出的声音
D.动听的歌声一定不会成为噪声
3.(3分)寒假期间,小明与爸爸、妈妈一起驾驶小汽车回家,当汽车在快速路上快速行驶时,小明却感觉到自己是静止的。则小明所选取的参照物是( )
A.路对面驶过来的汽车 B.地面
C.路边的树 D.自家行驶的小汽车
4.(3分)关于物态变化,下列说法正确的是( )
A.樟脑丸变小了,属于汽化现象
B.露的形成,属于熔化现象
C.冬天玻璃上冰花的形成,属于凝固现象
D.深秋草木上白霜的形成,属于凝华现象
5.(3分)下列词语中涉及的光现象与“小孔成像”形成原因相同的是( )
A.凿壁偷光 B.海市蜃楼 C.猴子捞月 D.杯弓蛇影
6.(3分)图为某同学游酒埠江时拍下的一张照片。根据这张照片可推断( )
A.山峰有多高,湖水有多深
B.照片中实景在上,倒影在下
C.群山通过照相机镜头成正立、缩小的实像
D.倒影通过照相机镜头成倒立、缩小的虚像
7.(3分)交警部门利用“电子警察”﹣﹣摄像镜头捕捉人脸信息,并将所拍图象通过人像识别软件确定当事人,下面对该装置分析错误的是( )
A.该摄像镜头相当于凸透镜
B.该摄像镜头对光具有会聚作用
C.近视眼镜和该镜头有相同的结构特征
D.若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像,人脸到镜头的距离应大于20cm
8.(3分)小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时,在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像,然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,这时光屏上能看到( )
A.倒立、放大的像 B.倒立、缩小的像
C.正立、放大的像 D.正立、缩小的像
9.(3分)温度计在使用过程中,有关温度计中的液体一定不会发生改变的是( )
A.体积 B.温度 C.质量 D.密度
10.(3分)小梦学习小组的同学“探究物质质量与体积关系”时,根据测得的质量和体积,绘制了如图所示的图象,根据图象可知( )
A.同体积的甲、乙两种物质,甲的质量大
B.同质量的甲、乙两种物质,乙的体积大
C.甲物质的密度比乙物质的密度大
D.乙物质的密度比甲物质的密度大
二、实验探究题(本大题共4个小题,每空2分,共52分)
11.(12分)“创新”小组的同学们在探究水沸腾时的实验。
(1)在组装实验器材时,应按 的顺序组装;小明同学组装了如图甲所示的实验装置,同组的小红同学发现了一处错误,请指出图甲中的一处错误: 。
(2)纠正错误后,继续实验,某一时刻温度计示数如图乙所示,此时烧杯中水的温度为 ℃。实验中看到水中有大量气泡不断上升、 (选填“变大”或“变小”),到液面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,就表明水沸腾了。
(3)如图丙所示是小明同学绘制出的水温随时间变化的图象。根据图象可知,水的沸点是 ℃。依据是水沸腾时水继续吸热温度 。
12.(14分)小伟用如图甲所示器材“研究平面镜成像特点”,请你帮他完成下列问题:
(1)为了便于观察,该实验最好在 环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”)。
(2)实验时,玻璃板应与纸面 放置;实验中观察到蜡烛A在玻璃板后面有两个几乎重叠的像,这是由于 造成的。用玻璃板代替平面镜的目的是 。
(3)选取两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系;如果将蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小 。
(4)当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,移去蜡烛B,在原位置放一光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是 像。
13.(12分)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)一束平行主光轴的光线经凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,说明凸透镜对光具有 作用。
(2)小明将LED灯、焦距为10cm的凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中心在 。接着,小明调节LED灯、凸透镜至如图所示的位置,移动光屏,会在光屏上得到倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。应用此成像规律可制成 。
(3)把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了。若不改变凸透镜和光屏的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,你采取的具体办法是 。
(4)小明选择LED灯替代平时常用的蜡烛做实验,优点是 (写出一条即可)。
14.(14分)小明妈妈为家里自酿了很多红葡萄酒,小明想知道自酿葡萄酒的密度。于是和学习小组的同学们一起利用天平、量筒进行测量。他们的操作如下:
(1)将天平放在 上,游码拨至标尺左端 处,并调节天平平衡。
(2)用天平测量空烧杯的质量,如图甲是小明测量过程中的情景,他的错误是 。纠正错误后,测得空烧杯的质量是41.6g。
(3)取适量的葡萄酒倒入烧杯中,用天平测葡萄酒和烧杯的总质量,天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图乙所示,其总质量为 g。
(4)将烧杯中的葡萄酒全部倒入量筒中(如图丙所示),则量筒中葡萄酒的体积是 cm3。根据测量数据计算出葡萄酒的密度是 g/cm3。分析上述方法,测出葡萄酒的密度会偏 (选填“大”或“小”)。
三、综合应用题(本大题共4个小题,15题作图2分,16简答4分,17、18小题各6分,共18分)
15.(2分)如图甲所示,家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的,这样可以保证夜间行车时,车内景物通过挡风玻璃所成的像,成在司机前面斜上方避免干扰司机视线,保证驾驶安全。请你在图乙中画出司机眼睛(B点)通过挡风玻璃MN看到车内装饰物(A点)的像的光路图。
16.(4分)夏天,小明将装满水的玻璃瓶放到冰箱的冷冻室中,当瓶内水全部结冰后拿出,发现玻璃瓶破裂了,请你用所学的知识解释一下这一现象。
17.(6分)如图所示,轿车从某地往太原方向匀速行驶。当到达A地时,车内的钟表显示为10时00分;到达B地时,钟表显示10时30分。请你计算:
(1)轿车从A地到B地的速度;
(2)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,从B地到达太原所需要的时间。
18.(6分)我国自主研制的“奋斗者”潜水器达到世界领先水平,物理学习小组在课后延时实践活动中,用3D打印机打印了一个质量为196g的“奋斗者”潜水器实心模型,消耗聚乳酸打印材料的体积为100cm3。
(1)这种聚乳酸打印材料的密度是多少?
(2)小组同学准备用橡皮泥手工制作一个相同的潜水器模型,橡皮泥的密度为3g/cm,所需橡皮泥的质量至少是多少?
四、附加题(本大题共1个小题,共10分。)
19.用调节好的天平测出一颗土鸡蛋的质量m0=80g。如图所示,设计测土鸡蛋体积的步骤如下:
①在烧杯中装入适量的水,并在水面的位置做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量m1=200g。
②把土鸡蛋轻轻放入装有水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管使烧杯中的水面恰好达到标记处,再用天平测量此时烧杯、水和土鸡蛋的总质量m2=230g。
(1)计算出该土鸡蛋的密度。
(2)实验结束后,有同学发现土鸡蛋有一定吸水性,则所测量的密度值将 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)试用鸡蛋的计算公式推导并分析说明鸡蛋吸水后所测量的密度变化的原因。
2022-2023学年山西省晋中市博雅培文实验学校八年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题。(本大题共10个小题,每题3分,共30分)
1.(3分)下列数据最接近实际情况的是( )
A.人正常步行的速度约为5m/s
B.中学生的身高约1.7m
C.中学生的质量约为70g
D.人正常的脉搏约为70次/s
【解答】解:A、人正常步行的速度约为4km/h=4×m/s≈1.1m/s,故A不符合实际;
B、成年人的身高在170cm左右,个别中学生的身高接近成年人,在170cm=1.7m左右,故B符合实际;
C、成年人质量在65kg左右,中学生质量略小于此数值,在50kg左右,故C不符合实际;
D、正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近1s,故D不符合实际。
故选:B。
2.(3分)关于跨年演唱会中的歌声,下列说法正确的是( )
A.歌声是由空气振动产生的
B.通过调节音量使得全场观众都能听到动听的歌声是改变了声音的音调
C.我们通过音色来分辨出不同歌手发出的声音
D.动听的歌声一定不会成为噪声
【解答】解:A、声音是由物体的振动产生的,歌声由声带振动产生,故A错误;
B、调节音量旋钮实质就是改变了声音的响度,故B错误;
C、发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志,人们依据音色出不同歌手发出的声音,故C正确;
D、歌手的歌手对演唱者和喜欢听歌的听众来说不是噪声,但对不喜欢或不想听音乐的人来说就是噪声,故D错误。
故选:C。
3.(3分)寒假期间,小明与爸爸、妈妈一起驾驶小汽车回家,当汽车在快速路上快速行驶时,小明却感觉到自己是静止的。则小明所选取的参照物是( )
A.路对面驶过来的汽车 B.地面
C.路边的树 D.自家行驶的小汽车
【解答】解:ABC、以路对面驶过来的汽车、地面、路边的树为参照物,小明的位置都发生了变化,是运动的,故ABC不符合题意;
D、以自家行驶的小汽车为参照物,小明的位置没有发生变化,是静止的,故D符合题意。
故选:D。
4.(3分)关于物态变化,下列说法正确的是( )
A.樟脑丸变小了,属于汽化现象
B.露的形成,属于熔化现象
C.冬天玻璃上冰花的形成,属于凝固现象
D.深秋草木上白霜的形成,属于凝华现象
【解答】解:A、樟脑丸变小就是变为了气态,消散在空气中,固态变为气态的过程叫升华,所以A是错误的;
B、露是液态的,是由空气中的水蒸气形成的,气态变为液态的现象叫液化,所以B是错误的;
C、冰花是固态的,是由空气中的水蒸气遇冷形成的,气态变为固态的现象叫凝华,所以C是错误的;
D、霜是固态的,是由空气中的水蒸气遇冷形成的,气态变为固态的现象叫凝华,所以D是正确的。
故选:D。
5.(3分)下列词语中涉及的光现象与“小孔成像”形成原因相同的是( )
A.凿壁偷光 B.海市蜃楼 C.猴子捞月 D.杯弓蛇影
【解答】解:A、凿壁偷光是由于光的直线传播形成的,与“小孔成像”形成原因相同;
B、海市蜃楼是由于光的折射造成的,故不符合题意;
C、猴子捞月属于平面镜成像,是利用光的反射,故不符合题意;
D、杯弓蛇影属于平面镜成像,是利用光的反射,故不符合题意。
故选:A。
6.(3分)图为某同学游酒埠江时拍下的一张照片。根据这张照片可推断( )
A.山峰有多高,湖水有多深
B.照片中实景在上,倒影在下
C.群山通过照相机镜头成正立、缩小的实像
D.倒影通过照相机镜头成倒立、缩小的虚像
【解答】解:
A、山峰的高度和湖水的深度没有关系,故A错误;
B、倒影是平面镜成像的结果,平面镜成像时物像关于镜面对称,由图知照片中实景在上,倒影在水面下,故B正确;
CD、照相机是利用物距大于2倍焦距时凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的,则群山和倒影都是通过照相机镜头成倒立、缩小的实像,故CD错误。
故选:B。
7.(3分)交警部门利用“电子警察”﹣﹣摄像镜头捕捉人脸信息,并将所拍图象通过人像识别软件确定当事人,下面对该装置分析错误的是( )
A.该摄像镜头相当于凸透镜
B.该摄像镜头对光具有会聚作用
C.近视眼镜和该镜头有相同的结构特征
D.若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像,人脸到镜头的距离应大于20cm
【解答】解:
(1)该摄像镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,是利用当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作的;
所以,若凸透镜的焦距是10cm,当人脸和摄像头的距离大于二倍焦距,也就是大于20cm时,能成倒立、缩小的实像,故选项ABD正确。
(2)近视眼镜的镜片是凹透镜,不是凸透镜,所以二者的结构特征不同,故C错误。
故选:C。
8.(3分)小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时,在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像,然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,这时光屏上能看到( )
A.倒立、放大的像 B.倒立、缩小的像
C.正立、放大的像 D.正立、缩小的像
【解答】解:
由凸透镜成像规律可知,当u>2f,f<v<2f,成倒立、缩小的实像;
若将蜡烛和光屏位置互换,则f<u<2f时,成倒立、放大的实像,光屏距凸透镜即像距v>2f。
故选:A。
9.(3分)温度计在使用过程中,有关温度计中的液体一定不会发生改变的是( )
A.体积 B.温度 C.质量 D.密度
【解答】解:在测量体温的过程中,水银吸热,体温计中的水银温度会升高,因为热胀冷缩,体积会变大;质量是物体中所含物质的多少,是不随温度的变化而变化的,所以,质量不变.根据ρ=可知,质量不变,体积变大,所以密度会变小;故C正确,ABD错误。
故选:C。
10.(3分)小梦学习小组的同学“探究物质质量与体积关系”时,根据测得的质量和体积,绘制了如图所示的图象,根据图象可知( )
A.同体积的甲、乙两种物质,甲的质量大
B.同质量的甲、乙两种物质,乙的体积大
C.甲物质的密度比乙物质的密度大
D.乙物质的密度比甲物质的密度大
【解答】解:图象的横轴表示质量,纵轴表示体积。
ACD、由图象可知,同体积的甲、乙两种物质,乙的质量大,根据ρ=可知,乙物质的密度比甲物质的密度大,故AC错误、D正确。
B、由图象可知,同质量的甲、乙两种物质,乙的体积小,故B错误。
故选:D。
二、实验探究题(本大题共4个小题,每空2分,共52分)
11.(12分)“创新”小组的同学们在探究水沸腾时的实验。
(1)在组装实验器材时,应按 自下而上 的顺序组装;小明同学组装了如图甲所示的实验装置,同组的小红同学发现了一处错误,请指出图甲中的一处错误: 温度计的玻璃泡接触了烧杯底部 。
(2)纠正错误后,继续实验,某一时刻温度计示数如图乙所示,此时烧杯中水的温度为 96 ℃。实验中看到水中有大量气泡不断上升、 变大 (选填“变大”或“变小”),到液面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,就表明水沸腾了。
(3)如图丙所示是小明同学绘制出的水温随时间变化的图象。根据图象可知,水的沸点是 97 ℃。依据是水沸腾时水继续吸热温度 不变 。
【解答】解:(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,则应先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时,应按照自下而上的顺序;
由图甲可知,图中的错误操作是温度计的玻璃泡接触了烧杯底部;
(2)图乙中温度计的分度值为1℃,则温度计的示数为96℃;
当看到水中有大量气泡不断上升、变大,到液面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,就表明水沸腾了;
(3)由图像可知,水的温度达到97℃时保持不变,所以此时水的沸点是97℃;根据实验数据可知,水在沸腾的过程中,要不断吸热,但温度保持不变。
故答案为:(1)自下而上;温度计的玻璃泡接触了烧杯底部;(2)96;变大;(3)97;不变。
12.(14分)小伟用如图甲所示器材“研究平面镜成像特点”,请你帮他完成下列问题:
(1)为了便于观察,该实验最好在 较黑暗 环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”)。
(2)实验时,玻璃板应与纸面 垂直 放置;实验中观察到蜡烛A在玻璃板后面有两个几乎重叠的像,这是由于 玻璃板有一定的厚度 造成的。用玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 。
(3)选取两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 大小 关系;如果将蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小 不变 。
(4)当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,移去蜡烛B,在原位置放一光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是 虚 像。
【解答】解:(1)蜡烛点燃时比较亮,在较暗的环境中,烛焰和环境的对比度比较大,烛焰的像会更清晰;
(2)像与物是关于镜子对称的,实验时玻璃板要与桌面垂直,如果不垂直,成的像就偏高或偏低,后面的蜡烛是摆在桌面上的,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合;
实验中观察到蜡烛A在玻璃板后面有两个几乎重叠的像,这是由于玻璃板具有一定的厚度造成的;
采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到A′蜡烛,巧妙地解决了像的位置不易确定的问题,故用玻璃板代替平面镜,便于确定像的位置;
(3)选取两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物大小关系;
平面镜所成的像与物体大小相等,所以当蜡烛A逐渐靠近平面镜时,像的大小不变;
(4)光屏能接收到实像,但接收不到虚像,如果在蜡烛B的位置上放一张白纸做屏幕,则在白纸板上不能承接到A蜡烛的像,这说明平面镜所成的像是虚像。
故答案为:(1)较黑暗;(2)垂直;玻璃板有一定的厚度;便于确定像的位置;(3)大小;不变;(4)虚。
13.(12分)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)一束平行主光轴的光线经凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,说明凸透镜对光具有 会聚 作用。
(2)小明将LED灯、焦距为10cm的凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中心在 同一高度 。接着,小明调节LED灯、凸透镜至如图所示的位置,移动光屏,会在光屏上得到倒立、 缩小 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。应用此成像规律可制成 照相机 。
(3)把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了。若不改变凸透镜和光屏的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,你采取的具体办法是 把LED灯向凸透镜方向移动适当距离 。
(4)小明选择LED灯替代平时常用的蜡烛做实验,优点是 成像稳定 (写出一条即可)。
【解答】解:(1)让一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,这点是凸透镜的焦点,说明凸透镜对光具有会聚作用;
(2)为使像成在光屏的中央,应调节LED灯、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处;由图知,LED灯到凸透镜的距离大于20cm,即物距大于2f,所以光屏上得到LED灯清晰的倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
(3)把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了,这是因为光线提前会聚了;根据物近像远像变大,若不改变凸透镜和光屏的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,采用的具体办法是:把LED灯向凸透镜方向移动适当距离;
(4)蜡烛换成LED灯的优点:成像稳定、减少了污染等。
故答案为:(1)会聚;(2)同一高度;缩小;照相机;(3)把LED灯向凸透镜方向移动适当距离;(4)成像稳定。
14.(14分)小明妈妈为家里自酿了很多红葡萄酒,小明想知道自酿葡萄酒的密度。于是和学习小组的同学们一起利用天平、量筒进行测量。他们的操作如下:
(1)将天平放在 水平台 上,游码拨至标尺左端 零刻度线 处,并调节天平平衡。
(2)用天平测量空烧杯的质量,如图甲是小明测量过程中的情景,他的错误是 在测量过程中调节平衡螺母 。纠正错误后,测得空烧杯的质量是41.6g。
(3)取适量的葡萄酒倒入烧杯中,用天平测葡萄酒和烧杯的总质量,天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图乙所示,其总质量为 81.6 g。
(4)将烧杯中的葡萄酒全部倒入量筒中(如图丙所示),则量筒中葡萄酒的体积是 40 cm3。根据测量数据计算出葡萄酒的密度是 1 g/cm3。分析上述方法,测出葡萄酒的密度会偏 大 (选填“大”或“小”)。
【解答】解:(1)把天平放到水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线。
(2)由图甲可以看出,在测量的过程中,调节平衡螺母,这是错误的。
(3)用天平称量葡萄酒和的总质量时,砝码总质量是50g+20g+10g=80g,游码对应的刻度值是1.6g,所以读数为80g+1.6g=81.6g。
(4)由甲图知,量筒的分度值为2mL,所以葡萄酒的体积为40mL,即为40cm3。
又因为烧杯的质量为41.6g,所以葡萄酒的质量为81.6g﹣41.6g=40g。
葡萄酒的密度为:ρ===1g/cm3,
当将烧杯中的葡萄酒倒入量筒中时,烧杯壁上会附着着一定量的葡萄酒,从而使体积测量的数值偏小,这样得出的密度值就偏大。
故答案为:(1)水平台;零刻度线;(2)在测量过程中调节平衡螺母;(3)81.6;(4)40;1;大。
三、综合应用题(本大题共4个小题,15题作图2分,16简答4分,17、18小题各6分,共18分)
15.(2分)如图甲所示,家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的,这样可以保证夜间行车时,车内景物通过挡风玻璃所成的像,成在司机前面斜上方避免干扰司机视线,保证驾驶安全。请你在图乙中画出司机眼睛(B点)通过挡风玻璃MN看到车内装饰物(A点)的像的光路图。
【解答】解:作出车内装饰物(A点)关于平面镜的对称点A′,即为像点,连接A′B交平面镜于点O,连接AO画出入射光线,沿OB画出反射光线,如图所示:
16.(4分)夏天,小明将装满水的玻璃瓶放到冰箱的冷冻室中,当瓶内水全部结冰后拿出,发现玻璃瓶破裂了,请你用所学的知识解释一下这一现象。
【解答】解:瓶子是被冰胀破的,是因为水结冰后,其体积会变大,体积变大的冰将瓶子胀破。
17.(6分)如图所示,轿车从某地往太原方向匀速行驶。当到达A地时,车内的钟表显示为10时00分;到达B地时,钟表显示10时30分。请你计算:
(1)轿车从A地到B地的速度;
(2)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,从B地到达太原所需要的时间。
【解答】解:(1)轿车从A地到B地所用时间:
t=10:30﹣10:00=30min=0.5h;
轿车从A地到B地的路程:
s=120km﹣70km=50km,
轿车从A地到B地的速度:
v===100km/h;
(2)由速度公式可知从B地到达太原的时间t′===0.7h。
答:(1)轿车从A地到B地的速度为100km/h;
(2)从B地到达南宁需要0.7h。
18.(6分)我国自主研制的“奋斗者”潜水器达到世界领先水平,物理学习小组在课后延时实践活动中,用3D打印机打印了一个质量为196g的“奋斗者”潜水器实心模型,消耗聚乳酸打印材料的体积为100cm3。
(1)这种聚乳酸打印材料的密度是多少?
(2)小组同学准备用橡皮泥手工制作一个相同的潜水器模型,橡皮泥的密度为3g/cm,所需橡皮泥的质量至少是多少?
【解答】解:(1)这种聚乳酸打印材料的密度:
ρ===1.96g/cm3。
(2)若用橡皮泥手工制作一个相同的潜水器模型,则材料的体积不变,
所需橡皮泥的质量:
m橡皮泥=ρ橡皮泥V=3g/cm3×100cm3=300g。
答:(1)这种聚乳酸打印材料的密度是1.96g/cm3;
(2)所需橡皮泥的质量至少是300g。
四、附加题(本大题共1个小题,共10分。)
19.用调节好的天平测出一颗土鸡蛋的质量m0=80g。如图所示,设计测土鸡蛋体积的步骤如下:
①在烧杯中装入适量的水,并在水面的位置做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量m1=200g。
②把土鸡蛋轻轻放入装有水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管使烧杯中的水面恰好达到标记处,再用天平测量此时烧杯、水和土鸡蛋的总质量m2=230g。
(1)计算出该土鸡蛋的密度。
(2)实验结束后,有同学发现土鸡蛋有一定吸水性,则所测量的密度值将 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)试用鸡蛋的计算公式推导并分析说明鸡蛋吸水后所测量的密度变化的原因。
【解答】解:(1)由题意知,鸡蛋排开水的质量:
m水=m0+m1﹣m2=80g+200g﹣230g=50g,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由ρ=得鸡蛋的体积:
V=V排===50cm3;
则鸡蛋的密度:
ρ===1.6g/cm3;
(2)首先用调节好的天平测出一颗土鸡蛋的质量m0,质量测量准确,但在测量土鸡蛋的体积时,由于土鸡蛋有一定吸水性,使水面下降,导致测出的体积偏小,密度偏大;
(3)鸡蛋排开水的质量:m水=m0+m1﹣m2,
由题意知,鸡蛋的体积等于倒出烧杯中水的体积,根据ρ=得鸡蛋体积:
V=V排==;
所以鸡蛋的密度:
ρ===;
由于土鸡蛋有一定吸水性,对m0和m1的测量没有影响,但水面会下降,倒出的水偏少,使得m2的质量偏大,由ρ=知测量的鸡蛋的密度偏大。
故答案为:(1)该土鸡蛋的密度为1.6g/cm3;
(2)偏大;
(3)由于土鸡蛋有一定吸水性,对m0和m1的测量没有影响,但水面会下降,倒出的水偏少,使得m2的质量偏大,由ρ=知测量的鸡蛋的密度偏大。
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