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信息发布者:
C
B
A
解:不正确,错误原因是将盐水的质量误认为是盐的质量,将盐水的体积误认为是体积的增量。
正确解题过程:
$V_{\mathrm{水}}=50\ \mathrm{cm}^3$
$m_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}}V_{\mathrm{水}}=1\ \mathrm{g/cm}^3×50\ \mathrm{cm}^3=50\ \mathrm{g}$
$m=m_{\mathrm{水}}+m_{\mathrm{盐}}=50\ \mathrm{g}+22\ \mathrm{g}=72\ \mathrm{g}$
$V=60\ \mathrm{cm}^3$
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{72\ \mathrm{g}}{60\ \mathrm{cm}^3}=1.2\ \mathrm{g/cm}^3=1.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
答:盐水的密度为$1.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3。$
【分析】
首先明确,质量与体积的比值就是物质的密度,可结合图像和密度的特性分析:
1. 同种物质的密度是定值,即质量跟体积的比值相同,所以A选项错误;
2. 不同物质的密度一般不同,从图像中相同体积下甲、乙质量不同,可知它们的质量与体积比值不同,B选项错误;
3. 取相同体积(如$50cm^3$),计算甲、乙的质量与体积的比值,对比后可判断C、D选项的正误。
【解析】
逐一分析选项:
A选项:同种物质的质量与体积的比值是密度,密度是物质的特性,同种物质密度相同,即质量跟体积的比值相同,故A错误;
B选项:不同物质的密度一般不同,即质量跟体积的比值不同,从图像中相同体积下甲、乙质量不同,也能验证这一点,故B错误;
C选项:当$V=50cm^3$时,$m_{甲}=50g$,$m_{乙}=25g$,
甲的质量与体积的比值:$\rho_{甲}=\frac{m_{甲}}{V_{甲}}=\frac{50g}{50cm^{3}}=1g/cm^{3}$,
乙的质量与体积的比值:$\rho_{乙}=\frac{m_{乙}}{V_{乙}}=\frac{25g}{50cm^{3}}=0.5g/cm^{3}$,
可见$\rho_{甲}>\rho_{乙}$,即甲物质质量跟体积的比值比乙物质大,故C正确;
D选项:由上述计算可知甲的比值比乙大,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
密度的定义;密度的特性;m-V图像分析
【点评】
本题借助m-V图像考查密度的相关知识,解题关键是理解质量与体积的比值为密度,结合图像数据计算对比,同时明确密度是物质的特性,同种物质密度相同,不同物质密度一般不同。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先我们要明确,在这个实验中,总质量是液体质量与容器质量的和。先推导总质量和液体体积的关系:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得液体质量$m_{\mathrm{液}}=\rho V$,那么总质量$m_{\mathrm{总}}=m_{\mathrm{容器}}+\rho V$,这是一个一次函数。
接下来分析图像特点:当液体体积$V=0$时,也就是未加入液体,此时总质量就是容器的质量,所以$m_{\mathrm{总}}$大于0,图像起点在纵轴正半轴;当液体体积$V$增大时,液体质量增加,总质量会随$V$的增大线性增大。
最后逐一分析选项:A选项$V=0$时$m_{\mathrm{总}}=0$,忽略了容器质量,错误;C选项需$V$不为0时才有总质量,不符合实际,错误;D选项总质量随$V$增大而减小,与实际矛盾,错误;只有B选项符合推导规律。
【解析】
设容器的质量为$ m_{\mathrm{容器}} $,液体的密度为$ \rho $,根据密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $,可得液体的质量$ m_{\mathrm{液}} = \rho V $。
则液体及容器的总质量为:
$ m_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{容器}} + \rho V $
这是关于$ V $的一次函数,其中$ m_{\mathrm{容器}} $为定值,$ \rho > 0 $:
1. 当$ V = 0 $时,$ m_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{容器}} > 0 $,说明图像起点在纵轴正半轴;
2. 当$ V $增大时,$ \rho V $增大,$ m_{\mathrm{总}} $随$ V $的增大线性增大。
结合图像分析:
选项A:$V=0$时$m_{\mathrm{总}}=0$,忽略容器质量,错误;
选项C:$V=0$时总质量为0,且需达到一定体积才有总质量,不符合实际,错误;
选项D:总质量随体积增大而减小,与加液体总质量增加的实际矛盾,错误;
选项B:起点在纵轴正半轴,总质量随体积增大线性增大,符合推导关系,正确。
【答案】
B
【知识点】
密度公式应用;一次函数图像;质量与体积关系
【点评】
本题结合测量液体密度的实验,考查了密度公式的变形应用和一次函数图像的解读,解题关键是抓住“容器本身有质量”这一核心点,容易因忽略容器质量误选A选项,需结合实验实际分析物理量的变化关系。
【难度系数】
0.7
【分析】
要判断球的空心情况,需结合密度公式$\rho=\frac{m}{V}$分析:已知铜的密度远大于铝,相同质量下,根据$V=\frac{m}{\rho}$,铜的实心体积会远小于铝的实心体积。题目中两球体积相等,若铜球为实心,其体积必然小于铝的实心体积,无法与铝球体积相等,因此铜球不可能是实心的;而铝球既可以是实心(此时铜球空心部分较大),也可以是空心(只要两球总体积相等即可),据此逐一分析选项即可得出结论。
【解析】
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形可得$V=\frac{m}{\rho}$。设铝和铜的质量均为$m$,则它们的实心体积分别为:
$V_{\mathrm{铝实}}=\frac{m}{\rho_{\mathrm{铝}}}$,$V_{\mathrm{铜实}}=\frac{m}{\rho_{\mathrm{铜}}}$。
因为$\rho_{\mathrm{铜}}>\rho_{\mathrm{铝}}$,所以$V_{\mathrm{铜实}}<V_{\mathrm{铝实}}$。
已知两球体积相等($V_{\mathrm{铝球}}=V_{\mathrm{铜球}}=V$):
若铜球为实心,则$V_{\mathrm{铜球}}=V_{\mathrm{铜实}}<V_{\mathrm{铝实}}≤ V_{\mathrm{铝球}}$,与$V_{\mathrm{铝球}}=V_{\mathrm{铜球}}$矛盾,因此铜球不可能是实心的,A选项正确。
若铝球为实心,$V_{\mathrm{铝球}}=V_{\mathrm{铝实}}$,此时铜球需做成空心,让其总体积等于$V_{\mathrm{铝实}}$,符合条件;铝球也可空心,只要铜球空心部分更大,保证两球体积相等即可,因此铝球可能实心也可能空心,B、C、D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
密度公式的应用;空心物体判断
【点评】
本题是密度空心问题的基础题型,核心是通过密度公式的变形,比较相同质量下不同物质的实心体积与球的实际体积的关系,需准确把握“质量相同、体积相等”两个关键条件,理解空心问题的分析逻辑。
【难度系数】
0.6
【分析】
要计算盐水的密度,需明确密度公式$\rho=\frac{m}{V}$中,$m$是盐水的总质量,$V$是盐水的总体积。小丽的解答错误,错误在于将盐水的质量误认为是盐的质量,同时将液面的变化量当作盐水的体积,导致质量和体积不对应。正确思路:①读取量筒中水的体积,利用水的密度计算水的质量;②将水的质量与盐的质量相加得到盐水总质量;③读取盐水的总体积;④代入密度公式计算盐水的密度。
【解析】
1. 读取量筒示数:
由图(a)可知,水的体积$V_{\mathrm{水}}=50\ \mathrm{cm}^3$;由图(b)可知,盐水的总体积$V=60\ \mathrm{cm}^3$。
2. 计算水的质量:
根据$\rho=\frac{m}{V}$变形得$m=\rho V$,已知水的密度$\rho_{\mathrm{水}}=1\ \mathrm{g/cm}^3$,则水的质量:
$m_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}}V_{\mathrm{水}}=1\ \mathrm{g/cm}^3×50\ \mathrm{cm}^3=50\ \mathrm{g}$。
3. 计算盐水的总质量:
盐水总质量为水的质量与盐的质量之和,即:
$m=m_{\mathrm{水}}+m_{\mathrm{盐}}=50\ \mathrm{g}+22\ \mathrm{g}=72\ \mathrm{g}$。
4. 计算盐水的密度:
将盐水总质量和总体积代入密度公式:
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{72\ \mathrm{g}}{60\ \mathrm{cm}^3}=1.2\ \mathrm{g/cm}^3=1.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
答:盐水的密度为$1.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
小丽的解答不正确,盐水的密度为$1.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
【知识点】
密度的计算、量筒的读数、质量的合成
【点评】
本题考查密度的计算,核心是理解密度公式中质量与体积的对应关系,计算盐水密度时,必须使用盐水的总质量和总体积,不能错误使用盐的质量和液面变化量;同时要掌握量筒的正确读数方法,确保体积测量准确。
【难度系数】
0.7