《2025年亮点给力大试卷八年级物理上册苏科版》

22. (9 分)小明和同学们设计如下实验测量一雨花石的密度.
(1) 测量前,应将托盘天平放在水平桌面上,并将游码调至标尺左端的零刻度线处,正确调试后,测出雨花石质量如图甲,则雨花石质量为39$g$.
(2) 测量雨花石体积时,雨花石放入量筒前、后的情况如图乙,则雨花石体积为15$cm^{3}$,由此可以求出雨花石的密度是2.6$g/cm^{3}$.
(3) 另一小组也准备自己动手做实验时,不小心打碎了量筒,聪明的小明利用天平、$50g$ 的烧杯、水、记号笔设计了另一种测量雨花石密度的方案,如图丙.
① 用天平测出装有适量水的杯子总质量为 $m_{1}$;
② 将雨花石缓慢浸没在杯中,测得总质量为 $m_{2}$,在水面到达的位置上做标记 $a$;
③ 取出雨花石;
④ 向杯中缓慢加水,让水面上升至标记 $a$ 处,测得杯和水的总质量为 $m_{3}= 100g$.
雨花石密度的表达式为 $\rho =$$\frac{m_2-m_1}{m_3-m_1}\rho_水$(用已知物理量符号及 $\rho_{水}$ 来表示);同组的小华发现第③步中,雨花石取出时带出部分水,这将导致测量值 $\rho$不变(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(4) 小明和同学们交流发现,还可以用此天平、烧杯和标记 $a$ 来测量液体的密度,理论上可推导,此装置可以鉴别密度差异不小于0.004$g/cm^{3}$ 的液体 $(\rho_{水}= 1.0g/cm^{3})$. 若要增大所能测量液体密度的最大值,可采用的方法是增大天平的最大测量值(答出一种即可).

答案： （1）水平 零刻度线处 39 （2）15 2.6 （3）$\frac{m_2-m_1}{m_3-m_1}\rho_水$ 不变 （4）0.004 增大天平的最大测量值 解析:（1）使用天平时，测量前应将天平放在水平桌面上，并将游码调至标尺左端零刻度线处，调节平衡螺母，直到天平平衡；由图甲可知，雨花石的质量$m_石=20\ \text{g}+10\ \text{g}+5\ \text{g}+4\ \text{g}=39\ \text{g}$。（2）由图乙可知，雨花石的体积$V_石=V_2-V_1=45\ \text{mL}-30\ \text{mL}=15\ \text{mL}=15\ \text{cm}^3$，则雨花石的密度$\rho_石=\frac{m_石}{V_石}=\frac{39\ \text{g}}{15\ \text{cm}^3}=2.6\ \text{g/cm}^3$。（3）雨花石的质量$m=m_2-m_1$，加入水的质量为$m_3-m_1$，则雨花石的体积$V=\Delta V_水=\frac{m_3-m_1}{\rho_水}$，雨花石的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{m_2-m_1}{m_3-m_1}\rho_水$；第③步中，雨花石取出时带出部分水，但第④步中加水时又将带出的水补回来，对测量雨花石的体积没有影响，则$\rho$测量值不变。（4）$m_3$中水的体积$V_水=\frac{m_3-m_{烧杯}}{\rho_水}=\frac{100\ \text{g}-50\ \text{g}}{1.0\ \text{g/cm}^3}=50\ \text{cm}^3$，此天平游码的分度值是0.2g，故鉴别的液体密度差异的最小值$\Delta\rho=\frac{\Delta m}{V_水}=\frac{0.2\ \text{g}}{50\ \text{cm}^3}=0.004\ \text{g/cm}^3$；若要增大所能测量液体密度的最大值，液体体积一定，由$\rho=\frac{m}{V}$可知，可增大所能测量液体质量的最大值，则可以增大天平的最大测量值。

23. 新趋势 综合实践 (9 分)在课外实践活动中,用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔 $0.2s$ 曝光一次.

(1) 小华所在的小组拍下了纸锥从 $A$ 点下落过程的照片,如图所示,可知纸锥在 $BC$ 段做匀速直线运动,判断的依据是相同时间内通过的路程相同,在 $BC$ 段的速度是0.5$m/s$. 查阅资料获知,纸锥从 $A$ 点下落,下落到某点时速度最大,接着开始做匀速运动,我们把这个最大速度叫收尾速度.
(2) 小组间交流时,发现不同的纸锥下落的收尾速度不同,就纸锥下落的收尾速度大小与哪些因素有关,小明的小组提出如下猜想. 猜想一:纸锥下落快慢可能与纸锥的锥角有关. 猜想二:纸锥下落快慢可能与纸锥的质量有关. 猜想三:纸锥下落快慢可能与纸锥的底面积有关.
他们用相同的 $A4$ 纸制成了多个不同的纸锥,每次从相同高度由静止释放,分别测量出下落的时间,下落时间越长,说明收尾速度越小,并把具体实验数据记录在表格中.
① 比较编号为 $1$、$3$ 纸锥的实验数据,可知纸锥下落快慢可能与纸锥的锥角有关;
② 进一步分析 $1$ 号和 $2$ 号,发现 $2$ 号纸锥比 $1$ 号纸锥用时短,小明得出质量越大的纸锥下落越快,对此你认为小明所得的结论不可靠(选填“可靠”或“不可靠”),你判断的理由是未控制纸锥的锥角相同;
③ 由分析实验数据得到的结论可知,为了增加纸锥竖直下落时间,应该选择锥角较大、质量较小、底面积较大的纸锥.

答案： （1）匀速直线 相同时间内通过的路程相同 0.5 （2）小 纸锥的锥角 不可靠 未控制纸锥的锥角相同 （3）质量较小 底面积较大 解析:（1）由图可知，在BC段，纸锥相同时间内通过的路程相同，则纸锥在BC段做匀速直线运动；BC间的距离$s_{BC}=120.0\ \text{cm}-70.0\ \text{cm}=50.0\ \text{cm}=0.5\ \text{m}$，时间间隔$t_{BC}=0.2\ \text{s}×5=1\ \text{s}$，则BC段的速度$v=\frac{s}{t}=\frac{0.5\ \text{m}}{1\ \text{s}}=0.5\ \text{m/s}$。（2）从相同高度由静止释放，下落时间越长，说明速度越小，即收尾速度越小。（3）①比较编号为1、3纸锥的实验数据，纸锥的质量和底面积相同、锥角不同，下落时间不同，可知纸锥下落快慢可能与纸锥的锥角有关；②探究纸锥下落快慢与纸锥质量的关系时，应控制纸锥的质量不同，其他条件均相同，但1号和2号纸锥的质量和锥角都不同，即没有控制纸锥的锥角相同，因此小明所得的结论是不可靠的；③分析实验数据可知，为了增加纸锥竖直下落时间，应该选择锥角较大、质量较小、底面积较大的纸锥。