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专题03 测量类实验与跨学科实践（原卷版）
3大高频考点概览
考点01 密度的测量
考点02 气体压强的测量
考点03 跨学科实践（桥梁调查与模型制作，制作简易密度计）
1．（24-25八年级下·江苏南京·期末）小明在测牛奶的密度时进行如下操作：
(1)把天平放在水平桌面上，游码归零，发现指针如图甲所示，此时应将平衡螺母向________调节，使横梁平衡。
(2)调平后小明进行了以下操作：
①测出空烧杯的质量为51.8g；
②量筒中的牛奶液面如图乙；
③将部分牛奶倒入烧杯后，量筒液面的位置如图丙。
④如图丁，测出烧杯和牛奶的总质量为___________g；
⑤牛奶的密度为___________g/cm3. 倒牛奶时部分牛奶粘在量筒壁上，测量结果________（选填：“偏大”、“偏小”或“仍准确”）。
(3)小明又用电子秤和一个密度均匀的土豆（土豆密度为），及其他辅助器材测量浓盐水密度：
①用电子秤测出杯和浓盐水的质量为m1；
②把土豆轻放入浓盐水中漂浮如图乙，电子秤示数为，用记号笔记下液面在土豆上的位置；
③取出土豆，擦干后用刀沿记号将土豆切成a、b两块，测出a块的质量为m3. 则浓盐水密度的表达式为ρ=___________（用已知和测量的物理量符号表示）。
2．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）小丽同学做测量盐水密度的实验。
(1)请你将实验过程补充完整：
①她把装有盐水的烧杯放在调节好的天平左盘，在右盘放上50g、10g和5g的砝码，发现指针静止时如图甲所示，她接下来的操作应该________；
②待天平平衡后，测得烧杯和盐水的总质量为63.4g；
③她将烧杯中盐水全部倒入量筒，量筒内盐水的体积如图乙所示；
④她又测出带有水渍烧杯的质量如图丙所示，则量筒中盐水的质量为________g；
⑤小丽测得盐水的密度是________kg/m3；由于烧杯中盐水倒不干净，该测量的盐水密度________（偏大/偏小/不变）。
(2)实验结束后，小丽又用密度为1.2g/cm3的盐水、电子秤和溢水杯测量某合金块的密度，她进行了以下实验操作：
①如图2甲，将合金块放入溢水杯中，然后向溢水杯中注满水，测得杯、水、合金块的总质量为150g；
②取出合金块，注满水如图2乙，测得杯和水的总质量为110g；
③将溢水杯中的水倒出，擦干溢水杯和合金块上的水。如图2丙，再次将合金块放入溢水杯中，然后向溢水杯中注满盐水，测得杯、盐水、合金块的总质量为162g；
④取出合金块，将溢水杯注满盐水，如图2丁，测得杯和盐水的总质量为130g；根据以上数据，计算出图乙中水的体积为________cm3，合金块的密度ρ=________g/cm3。
3．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）探究小组的同学们利用天平、量筒等实验器材测量一个金属块的密度，具体实验操作如下：
（1）将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的______处，此时指针位置如图甲所示，要使天平平衡，应向_______调节平衡螺母。
（2）把金属块放在天平左盘，向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置，天平平衡后，右盘中砝码质量和游码的位置如图乙所示，金属块的质量是_____g。
（3）在量筒中加入20mL水，读数时视线应与凹液面底部______，将金属块轻轻放入量筒中，如图丙所示，则金属块的体积是______cm3。
（4）金属块的密度是_______kg/m3。
（5）实验时，若将（2）（3）两个步骤顺序对调，这种方法测出的金属块的密度与真实值相比_______（选填“偏大”或“偏小”）。
（6）小强同学又取来一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计，用这个简易密度计测量某液体的密度，实验步骤如下：（ρ水=1.0×103kg/m3）
①用刻度尺测出密度计的长度是10cm；
②将密度计放入盛有水的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是4cm；
③将密度计从水中取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是2cm；
④被测液体的密度是______g/cm3。
4．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）如图甲是电子密度计，它被广泛应用于石油化工、日用化工和商品检验等领域。电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、测量支架等组成，测量时，示数由测量支架所受的拉力大小决定，置物台受到的压力不影响密度计示数的变化。
（1）如图乙，先将电子密度计清零，再玻璃砝码悬挂在测量支架上，显示示数为m0；
（2）如图丙，将玻璃砝码浸没在待测液体中，显示示数为m ，其中m ________m0；
（3）如图丁，按下“密度”键后，电子密度计自动计算出未知液体的密度；同学们推导出电子密度的计算程序应为ρ液＝________（用m0、m1、ρ码表示）；
（4）为了检验同学们的推导是否正确，同学们用纯水（ρ水＝1g/cm3）电子密度计测量玻璃砝码的密度。其中m ＝20g，m ＝12g，则玻璃砝码的密度ρ码＝________g/cm3。通过查阅电子密度计说明书，与说明书上玻璃砝码密度值对比便可以判断推导是否正确。
（5）若玻璃砝码出现了磨损，测量的液体密度将________（偏大/偏小/不受影响）
5．（24-25八年级下·江苏扬州·期末）小晴利用以下器材探究“影响浮力大小的因素”。
(1)小晴发现丙、丁两次实验中测力计示数不同，于是得出结论：浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。你认可小晴的观点吗？________，理由是：________。
(2)在原有器材的基础上，增加一杯盐水，就可以探究浮力大小与________的关系。
(3)基于从甲图到丙图实验的连续多次数据记录，小晴分别绘制了“测力计对金属块的拉力”、“金属块所受浮力”随“金属块浸入水中深度h”变化的图像（如图戊）。
① 曲线________（选填“a”或“b”）描述的是“金属块所受浮力”的变化情况；
② 该金属圆柱体浸没时所受浮力为________ N，金属块的密度是________ kg/m3。
1．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）在估测大气压的实验中，物理兴趣小组的同学设计了如图所示的实验。
(1)该实验中以________（针筒/活塞/弹簧测力计）为研究对象；
(2)将注射器的活塞推到底端，用橡皮帽封住前端的小孔；如图所示在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加重物，活塞________被拉动时，停止向小桶中添加重物，测量小桶和重物的总重G；
(3)读出注射器的容积V，再用刻度尺测出________的长度L，则大气压值p＝________（用所给的字母表示）；
(4)写出实验过程中可能导致测量结果偏小的一个原因________。
2．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）为估测大气压的值，小明准备了的注射器、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳、小桶、细沙等来进行探究，步骤如下：
(1)如图甲所示，测得注射器有刻度部分的长度为___________cm，则活塞的横截面积为___________。
(2)如图乙所示，将注射器的活塞推到注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加细沙，直至活塞刚好被拉动，然后取下小桶，用测力计测出小桶和细沙的总重为，此时测得大气压的值为___________。
(3)取下小桶后，小明发现活塞最终未复位到注射器筒的底端，说明___________。
3．（24-25八年级下·江苏扬州·期末）某课外兴趣小组用容积为20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺，设计了一个估测大气压强的实验，主要步骤如下：
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是__________；
（2）如图甲，用细绳拴住注射器活塞颈部，绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当活塞在筒中__________时，记下弹簧测力计示数为30N，根据__________可知，大气对活塞的压力为30N；

（3）如图乙，测出注射器全部刻度的长度为8.00cm，最后计算出大气压p＝__________Pa；
（4）小明分析实验误差后，对实验进行了如下改进：他首先读出注射器最大容积V，量出筒壁全部刻度的长度L；然后按照图丙、图丁所示，慢慢拉注射器（图丙没有盖上橡皮帽、图丁在排尽空气后盖上了橡皮帽），活塞在筒内刚好滑动时，弹簧测力计的示数分别是F1和F2，则他所测出的较准确的大气压值p＝__________（用已知量和测量量的符号表示）。他这样做的目的是消除__________所导致的误差。

4．（24-25八年级下·江苏扬州·期末）某小组同学设计了相关的测量方案来测量大气压强的值，实验步骤如下所示。
实验步骤① 记录注射器内管的横截面积S，然后将注射器活塞推到0毫升处，用橡胶帽把注射器出液口密封 ；② 将注射器倒立（出液口向上）竖直固定，用一段轻绳把一个水桶吊在活塞上（桶的重力约6牛左右，桶容积约3升）；③ 将水缓慢注入水桶，当发现活塞在水桶拉动下开始缓慢向下移动时马上停止注水；④ 测量水桶和水的总重力G并做记录，计算并记录总重力G与横截面积S的比值；⑤ 重复以上步骤三次，计算并记录三次结果的平均值。（见示意图，图中注射器与水桶的大小比例关系不对应真实比例关系）
(1)在该实验中，实验原理是______，实验中多次测量是为了______；
(2)若已知当地的大气压强的值在1×105帕左右，现有两个内管横截面积不同的注射器可供选择，该实验选择______（选填“A”或“B”）比较合适，理由是______；
A．内管横截面积0.4厘米2的注射器
B．内管横截面积3厘米2的注射器
(3)若考虑活塞、绳子所受重力，且用橡胶帽封闭出液口后注射器中还有少量气体存留，测出的大气压强值应______（选填“偏大”或“偏小”）。
5．（24-25八年级下·江苏泰州·期末）如图所示，小明用20mL的注射器、橡皮帽、小桶、沙子、电子秤、刻度尺、细绳等器材估测大气压的值，本实验的原理是二力平衡和________。
步骤一：将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔；
步骤二：在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐加沙子，直至活塞________，停止向小桶中添加沙子。用电子秤测出小桶和沙子的总质量＝3.1kg；
步骤三：测出注射器上________的长度；
步骤四：算出大气压的值为________Pa。（取N/kg）
同组的小华分析了影响测量结果的可能因素后，又增加并改进了一些步骤：
①用电子秤测出活塞的质量为kg，发现其数值很小，可忽略不计；
②将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的前端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于________；
③取下橡皮帽，重复步骤二的操作，用弹簧测力计测出小桶和沙子的总质量kg。增加这一步骤的主要目的是消除________对测量结果的影响。小华根据改进后测得的数据，重新计算了大气压的值。
1．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）如图是四种常见的不同造型的桥梁。
(1)无论什么样的桥梁结构，支撑结构产生的向上的合力与桥面及负载的合力相互______。要建造一个跨度1000米的桥，选用____（选填“拱桥”或“悬索桥”）结构更合适；
(2)若某汽车身的材料要求强度高且轻便，则表中最理想的材料是__；
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能（强度） 强 弱 强 强
密度（×103kg m-3） 7.9 3.0 4.5 1.6
(3)当该汽车在桥上匀速行驶时，不计空气阻力，所受路面阻力为车总重十分之一，已知该车总质量为700kg，则当车在该路面匀速直线行驶时，动力是多少牛（g取10N/kg）？
(4)使车前进的动力是______（选填“地面对车的摩擦力”或“车对地面的摩擦力”）
2．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）在学习“桥梁调查与模型制作”的跨学科实践中，小明和同学对无锡的桥梁进行了实地调查。如图甲所示，为古朴典雅的“无锡清名桥”，受文物保护，横卧于古运河之上；如图乙所示，为现代时尚的蠡湖大桥，整体呈“WX”型，寓意无锡之名，横跨于蠡湖之上；为深入了解桥梁的支撑方式和特点，他们制作了如丙图所示的模型，来进行研究。结合你的实践活动，回答下列问题。
(1)对我国桥梁建设做出重大贡献的科学家是______（选填“钱学森”、“袁隆平”或“茅以升”）。
(2)最古老的、有桥墩支撑的“梁桥”结构简图如丙图A所示，相对于“梁桥”而言，“无锡清名桥”的优势不包括( )
A．增加了船只的通行能力
B．优化了受力结构
C．简化了施工难度
D．提升了泄洪能力
在图丙中的B，拱桥模型测试中，当桥面重物达到一定程度后，会出现桥墩向______（选填“外”或“内”）侧移，同时塌陷的情况，所以清名桥需要进行“人流量限制”。
(3)依据桥梁的支撑方式，图丙中的模型C属于______桥。当有车辆驶入桥面时，斜拉索主要承受______力（选填“拉”或“压”，下同），桥塔主要承受______力。
(4)结合你的实践过程，请说出悬索桥相对于模型C桥梁而言，一个突出的优势。______
3．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）阅读材料，回答问题。
悬索桥的力学奥秘
悬索桥的核心秘密在于将垂直于桥面的压力转化为水平拉力。当车辆驶过桥面时，车辆对于桥梁的压力通过吊索传递至“主缆”——这条“空中绳索”，能将桥面荷载均匀分散（如甲图所示）。
桥塔将主缆高高托起，使其自然下垂成“悬链线”曲线：它让每根吊索承受相近的拉力，避免局部过载（若主缆被拉成直线，中部会因集中受力而断裂）。桥塔不仅是支撑结构，更是力的“转换器”。主缆的拉力在此的作用效果在竖直方向上体现为桥塔对地基的压力，水平方向上的力则与锚碇和地面之间的摩擦力平衡。主缆两端固定在“锚碇（巨型混凝土块）”上，形成闭合的传力回路。缆索作为悬索桥的主要承重构件，其内部拉应力（单位面积上作用在材料上的外力）越大，断裂风险越高。因此，选择合适的钢索材料和设计合理的钢索横截面积至关重要。
悬索桥并非与自然力量硬碰硬。当台风来袭时，其柔性设计允许桥体适度摆动，通过变形消耗风能，避免因刚性抵抗导致结构损坏。这种原理类似随风摇曳的竹子。此外，在桥面护栏的选择上，应尽量将气流打散，考虑减少风振影响。工程师甚至通过风洞实验优化桥体外形，确保其在极端天气下的稳定性。
(1)悬索桥的主缆设计成“悬链线”形状的原因是___________。
(2)由文中可知：内部拉应力的计算公式应为___________；若某悬索桥一段主缆承受的拉力为N，钢索受到的拉应力为Pa，应选择横截面积为___________m 的钢索。
(3)关于悬索桥护栏的抗风和防撞设计，乙图中有，两款护栏，你会选择___________款。
(4)请通过以下简化模型计算出锚碇工参数：若某悬索桥（结构如文中所示）锚碇受到水平方向的拉力为kN，锚碇与地面间最大静摩擦力（其中，为地面受到的压力），且最大静摩擦力达水平拉力的2倍及以上，才能保证桥梁安全，则锚碇对地面的压力至少应为___________N。
4．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）综合实践活动——研究制作密度计
【实地学习】
小明到实验室了解各种常见的密度计，密度计是一根密封的玻璃管，最下端是装有铁砂的配重腔，空腔部分较粗，上端有刻度的部分相对较细，不同的密度计量程不同，如图甲所示。
(1)关于图甲中的三支密度计，下列说法不正确的是________；
A．刻度上疏下密
B．上端刻度处较细为了增大量程
C．配重腔装铁砂可以降低重心，使它们竖直漂浮在液体中
D．若它们质量相等，空腔较大的，适合测量密度较小的液体
【实践制作】
小明用粗细均匀长约30cm的同种塑料吸管、橡皮泥、细钢珠自制了几支密度计，他在吸管下端装入适量细钢珠后，用橡皮泥封住管口并使底部平整。他用电子天平测出自制密度计的质量，并将它们放入水中，当竖直漂浮时，在吸管上标出水面的位置，并测出该位置到吸管下端的距离，即浸入深度H，如图乙所示。将测得的数据和实验现象记录在如图表中。
同一密度计漂浮在不同液体中浸入的深度不同，根据密度计漂浮在不同液体中浸入深度与液体密度的关系，在自制密度计的表面标注好刻度。
编号 ① ② ③ ④ ⑤
密度计的质量m/g
浸入深度H/cm 沉底 28 20 16 倾倒
(2)分析表中信息可知，①号密度计沉底是因为所受的重力________浮力。将该密度计的质量调整为18g，放入水中后漂浮，此时浸入水中的深度H=________cm；
(3)给③号密度计标注刻度时，“1.2”刻度线在“1.0”刻度线的________方，“0.8”这个刻度线与底端的距离为________cm；
【交流评价】
(4)用②号、③号自制密度计测量盐水密度时，________号密度计测量更精确；
(5)如果将不同待测液体装入吸管中到某一固定位置，吸管放入水中，竖直漂浮时在吸管外水面位置标注对应的刻度，则该密度计的刻度与上述自制密度计相比，有何不同__________？
5．（24-25八年级下·江苏南京·期末）小明想研究密度计是怎样测液体密度的。
(1)小明利用圆筒自制一个密度计，为了能较好地反映不同液体密度之间的差异，他应该选甲图中______（选填：“（a）”、“（b）”、“（c）”）圆筒；
①密度计漂浮在水中，测得此时浸入水中的深度h0=10cm；
②密度计漂浮在酒精（ρ酒精=0.8g/cm3）中，测得此时浸入液体的深度h1=______cm；
③若适当增大圆筒的配重，制作的密度计所能测量液体密度的最小值______（选填“变小”、“不变”或“变大”）；
(2)如图乙是实验室常用的玻璃密度计，它是一根密闭的玻璃管，AB部分粗细均匀，其上标有密度刻度， A、B两点分别是最上面和最下面的刻度位置；BC部分粗细不均匀。如果把密度计放入水中，静止后，水面恰好与A处刻度相平；
①用此密度计______（选填“能”或“不能”）测酒精的密度；
②若该密度计的质量为m，AB部分的长度为L，B处以下不规则部分的体积为V。则AB部分的横截面积S=______（水的密度用ρ水表示）。
6．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）小明制作简易密度计，器材有长度为20cm的吸管、铁丝、石蜡、记号笔、刻度尺等。
(1)如图甲所示，将没有封底的柱状吸管直接放入水中，吸管会沉底。其原因是因为太小，浮力______（选填“＞”、“＝”或“＜”）吸管重力；
(2)将吸管封底后，放入水中，仍不能竖直漂浮，接下来的操作是______，制成简易密度计，使其竖直漂浮在水中。在吸管上标注此时水面位置并记为“1.0”，测出“1.0”位置到吸管底段的距离。将其取出擦干后，放入密度为的盐水中，相对于乙图，所受的浮力大小将______；此时的液面位置标注为“1.2”，则“1.2”的位置在“1.0”的______（选填“上方”或“下方”）且距离“1.0”的刻度线______cm；
(3)小明用自制的密度计测量酒精密度，出现如图丙所示情况，于是他减少了部分配重，重新放入酒精中测量，测量值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。如图丁所示，是实验室常用的玻璃密度计，请你观察该玻璃密度计的结构后，帮小明提出一种改进他制作的简易密度计的具体操作______。
答案与解析
1．
【答案】(1)左
(2) 72.4 1.03 偏小
(3)
2．
【答案】(1) 先取下5g砝码再移动游码 28.8 不变
(2) 100 2
3．
【答案】 零刻度线 右 32.4 相平 10 3.24×103 偏大 0.75
4．
【答案】 小于 2.5 不受影响
5．
【答案】(1) 不认可 丁中金属块接触了容器底
(2)液体密度
(3) a 1.0 2.7×103
1．
【答案】(1)活塞
(2)刚刚
(3) 有刻度部分
(4)气体未排尽
2．
【答案】(1) 10.00 2
(2)
(3)装置漏气
3．
【答案】 排尽空气，防止漏气 刚开始滑动 二力平衡 1.2×105 活塞与内筒间的摩擦
4．
【答案】(1) 减小实验误差
(2) B 对A活塞向上的大气压力约为4牛，小于桶的重力，所以选择A无法用添水法测出大气压力的，只能选择B
(3)偏小
5．
【答案】 刚好被拉动 有刻度部分 将针筒内全部的空气排出 使针筒内为真空状态，避免针筒内空气对实验的影响
1．
【答案】(1) 平衡 悬索桥
(2)碳纤维
(3)700N
(4)地面对车的摩擦力
2．
【答案】(1)茅以升
(2) C 外
(3) 斜拉 拉 压
(4)悬索桥跨度更大。悬索桥主要靠主缆承受拉力，能跨越更大的距离，相比斜拉桥在跨度方面优势明显。
3．
【答案】(1)让每根吊索承受相近的拉力，避免局部过载
(2)
(3)A
(4)
4．
【答案】(1)B
(2) 大于 24
(3) 下 25
(4)②
5．
【答案】(1) （c） 12.5 变大
(2) 不能
6．
【答案】(1)＜
(2) 增加吸管底端铁丝的质量 不变 下方 2
(3) 偏大 更换横截面积更大的吸管
地 城
考点01
密度的测量
地 城
考点02
气体压强的测量
地 城
考点03
跨学科实践
地 城
考点01
密度的测量
地 城
考点02
气体压强的测量
地 城
考点03
跨学科实践
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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