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C
B
2.00

21.6
$2.7×10^{3}$
1.1

零刻度线

向右移
动游码
48.8
$2.44×10^{3}$
偏大
偏大
【分析】
要选择合适的量筒量取150mL的水,需遵循两个核心原则:一是量筒的量程必须大于或等于待测液体的体积,确保能完全容纳液体;二是在满足量程要求的前提下,优先选择分度值更小的量筒,这样测量的精度更高。我们可以按照这个思路逐一分析选项:首先排除量程小于150mL的选项,再从剩余选项中挑选分度值更小的。
【解析】
1. 明确量筒选择的关键要求:
量程需≥待测液体体积(150mL),保证液体能被完全容纳;
分度值越小,测量精度越高,在量程符合要求时优先选分度值小的。
2. 逐一分析选项:
A选项:量程0~100mL<150mL,无法装下150mL水,不符合要求,排除;
D选项:量程0~50mL<150mL,无法装下150mL水,不符合要求,排除;
B选项:量程0~500mL能容纳150mL水,但分度值为10mL,测量精度较低;
C选项:量程0~200mL能容纳150mL水,且分度值为2mL,测量精度更高,同时量程更接近待测体积,测量更方便准确,符合要求。
【答案】
C
【知识点】
量筒的选择、液体体积测量
【点评】
本题考查量筒的选择方法,解题的关键是兼顾量程和分度值两个因素:先保证量程足够容纳待测液体,再选择分度值小的以提高测量精度,避免只侧重其中一个因素而选错。
【难度系数】
0.8
【分析】
解题思路:首先回忆天平和量筒的正确使用方法以及固体密度的测量步骤,然后对每个选项逐一分析判断:
1. 思考固体密度测量的合理步骤:若先测体积,固体沾水会使后续质量测量偏大,因此应先测质量再测体积,可判断A选项;
2. 回忆天平的使用原则:“左物右码”,据此判断B选项;
3. 明确天平平衡调节的时机:平衡螺母仅在称量前调节天平平衡时使用,称量过程中横梁不平衡需通过增减砝码或移动游码调节,判断C选项;
4. 回忆量筒读数要求:视线需与凹液面底部相平,俯视会导致读数偏大,判断D选项。
【解析】
A选项:测量固体密度时,若先测体积,固体表面会沾有水,再测质量时会使测量的质量偏大,最终导致密度测量值偏大,因此应先测物体的质量,再测物体的体积,A错误;
B选项:用调好的天平称量物体质量时,需遵循“左物右码”的原则,物体应放在天平的左盘中,砝码放在右盘,B正确;
C选项:称量物体质量过程中,若横梁不平衡,应通过增减砝码或移动游码来调节,平衡螺母是在称量前调节天平平衡时使用的,称量过程中不能调节平衡螺母,C错误;
D选项:使用量筒测量体积时,视线应与液体凹液面的底部相平,俯视读数会使测量的体积值偏大,D错误。
综上,正确答案是B。
【答案】
B
【知识点】
天平的使用、量筒的使用、固体密度测量
【点评】
本题属于基础实验操作题,主要考查天平和量筒在固体密度测量实验中的正确使用规范,牢记实验仪器的操作规则是解题关键,同时需注意操作不当对实验结果的误差影响。
【难度系数】
0.8
【分析】
1. 测量边长:先确定刻度尺分度值,图甲刻度尺1cm间有10个小格,分度值为1mm,金属块左侧与0刻度线对齐,右侧与2.00cm对齐,故边长为2.00cm;
2. 天平调平:指针偏向分度盘右侧,说明天平右侧偏重,根据“右偏左调”原则,应向左调节平衡螺母;
3. 测量质量:天平平衡时,物体质量为砝码质量加游码对应刻度值,砝码20g,游码对应1.6g,总质量为21.6g;
4. 计算密度:先计算正方体体积$V=(2.00\ \mathrm{cm})^3=8\ \mathrm{cm}^3$,再利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$计算,最后换算单位得到$2.7×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
【解析】
1. 刻度尺读数:
由图甲可知,刻度尺分度值为1mm,金属块的边长$ L = 2.00\ \mathrm{cm} $;
2. 天平调平:
指针偏向分度盘中央刻度线右侧,说明右侧偏重,应向左调节平衡螺母,直至天平平衡;
3. 质量计算:
由图乙可知,砝码质量为20g,游码对应刻度值为1.6g,金属块的质量$ m = 20\ \mathrm{g} + 1.6\ \mathrm{g} = 21.6\ \mathrm{g} $;
4. 密度计算:
金属块的体积$ V = L^3 = (2.00\ \mathrm{cm})^3 = 8\ \mathrm{cm}^3 $,
根据密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $,可得金属块的密度:
$ \rho = \frac{21.6\ \mathrm{g}}{8\ \mathrm{cm}^3} = 2.7\ \mathrm{g/cm}^3 = 2.7 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $。
【答案】
2.00;左;21.6;$ 2.7 × 10^3 $
【知识点】
刻度尺的读数;天平的使用;密度的计算
【点评】
本题是密度测量的基础实验题,涵盖了基本测量工具的使用和密度公式的应用,需熟练掌握刻度尺、天平的操作规范及密度的计算方法。
【难度系数】
0.7
解:
1. 烧杯和盐水总质量:$m_{总}=20g + 20g + 0g=40g$
2. 盐水质量:$m = m_{总}-m_{杯}=40g - 18g=22g$
3. 盐水体积:$V = 20mL=20cm^{3}$
4. 盐水密度:$\rho=\frac{m}{V}=\frac{22g}{20cm^{3}} = 1.1g/cm^{3}$
5. 烧杯内壁残留盐水,导致测得体积偏小,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,密度偏大。
1.1;大
【分析】
本题是固体密度测量的实验题,解题需围绕天平、量筒的使用规则及密度公式展开:
1. 天平调平:先将游码移到标尺左端零刻度线处,根据指针偏转方向调节平衡螺母,指针左偏说明左侧重,平衡螺母向右调;
2. 质量测量:加减砝码后指针仍左偏,说明砝码总质量不足,需移动游码,矿石质量为砝码总质量加游码对应刻度值;
3. 体积测量:利用量筒两次示数差得到矿石体积,再用密度公式计算密度;
4. 误差分析:结合密度公式,分析吸水对体积测量的影响、砝码磨损对质量测量的影响,进而判断密度的偏差。
【解析】
(1) 使用天平前,应把天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处;由图甲可知指针偏左,说明天平左盘较重,此时应向右调节平衡螺母,使天平平衡。
(2) 加减砝码后指针仍偏左,说明右盘砝码总质量小于矿石质量,此时应向右移动游码,使天平平衡;
由图乙可知,砝码总质量为$20\,\mathrm{g}+20\,\mathrm{g}+5\,\mathrm{g}=45\,\mathrm{g}$,游码对应的刻度值为$3.8\,\mathrm{g}$,则矿石的质量$m=45\,\mathrm{g}+3.8\,\mathrm{g}=48.8\,\mathrm{g}$。
(3) 由图丙可知,放入矿石后量筒示数为$80\,\mathrm{mL}$,则矿石的体积$V=80\,\mathrm{mL}-60\,\mathrm{mL}=20\,\mathrm{mL}=20\,\mathrm{cm}^3$;
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,矿石的密度$\rho=\frac{48.8\,\mathrm{g}}{20\,\mathrm{cm}^3}=2.44\,\mathrm{g/cm}^3=2.44×10^3\,\mathrm{kg/m}^3$。
(4) 若矿石具有吸水性,会导致量筒中水面上升的体积偏小,即测得的矿石体积$V$偏小,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,所测矿石的密度值偏大;
若砝码有磨损,砝码的实际质量小于标注质量,会导致测得的矿石质量$m$偏大,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,所测矿石密度偏大。
【答案】
(1) 零刻度线;右
(2) 向右移动游码;48.8
(3) $2.44×10^3$
(4) 偏大;偏大
【知识点】
天平的使用、固体密度测量、误差分析
【点评】
本题为密度测量的基础实验题,全面考查了天平的调平与质量测量、量筒的读数、密度计算及实验误差分析,要求学生熟练掌握天平、量筒的使用规范及密度公式的应用,理解实验误差的产生原因。
【难度系数】
0.7