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C
C
C
C
$\mathrm{g}$
$\mathrm{mg}$
$\mathrm{kg/m}^3$
$\mathrm{g/cm}^3$
$7.9×10^3$
1立方米该金属的质量为$7.9×10^3$千克
$2:1$
$1:1$
$2.5×10^{-4}$
$0.3$
不变
$=$
$<$
【分析】
要比较A、B的密度与水的密度关系,需根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,从图像中选取对应数据计算A、B的密度,再与水的密度($1\mathrm{g/cm}^3$)对比:
1. 从图像中读取A物质对应体积和质量的数据,代入公式计算$\rho_A$;
2. 读取B物质对应体积和质量的数据,代入公式计算$\rho_B$;
3. 将计算结果与水的密度比较大小,得出三者的密度关系。
【解析】
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,结合图像数据计算:
1. 计算A物质的密度:
由图像可知,当$V_A=20\mathrm{cm}^3$时,$m_A=30\mathrm{g}$,
则$\rho_A=\frac{m_A}{V_A}=\frac{30\mathrm{g}}{20\mathrm{cm}^3}=1.5\mathrm{g/cm}^3$,
已知水的密度$\rho_水=1\mathrm{g/cm}^3$,因此$\rho_A>\rho_水$。
2. 计算B物质的密度:
由图像可知,当$V_B=20\mathrm{cm}^3$时,$m_B=10\mathrm{g}$,
则$\rho_B=\frac{m_B}{V_B}=\frac{10\mathrm{g}}{20\mathrm{cm}^3}=0.5\mathrm{g/cm}^3$,
因此$\rho_水>\rho_B$。
综上可得:$\rho_A > \rho_水 > \rho_B$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
密度公式应用、m-V图像分析、密度大小比较
【点评】
本题结合m-V图像考查密度的计算与比较,核心是从图像中准确提取质量和体积的对应数据,通过密度公式计算后与水的密度对比,属于基础的图像分析与密度计算结合类题目,侧重对基本公式和图像读取能力的考查。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,首先需明确密度的核心概念:密度是物质的一种固有特性,其大小由物质本身决定,与物质的质量、体积无关,公式为$\rho=\frac{m}{V}$。接下来逐个分析选项:
1. 对于选项A:同一种物质的密度是固定值,不会随质量、体积的变化而改变,不能说与质量成正比、与体积成反比,因此A错误。
2. 对于选项B:将铁块压成铁片,铁块的质量和体积均未发生变化,根据$\rho=\frac{m}{V}$,其密度不变,因此B错误。
3. 对于选项C:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,若两种物质质量$m$相等、体积$V$相等,则它们的密度$\rho$必然相等,因此C正确。
4. 对于选项D:由公式$V=\frac{m}{\rho}$可知,当质量$m$相等时,密度$\rho$越大,体积$V$越小,因此D错误。
【解析】
根据密度的定义及特性,结合公式$\rho=\frac{m}{V}$对各选项分析如下:
A选项:密度是物质的固有特性,同一种物质的密度不随质量、体积的改变而变化,故A错误。
B选项:铁块压成铁片,质量和体积均不变,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,密度不变,故B错误。
C选项:由$\rho=\frac{m}{V}$可知,当$m_1=m_2$且$V_1=V_2$时,$\rho_1=\rho_2$,故C正确。
D选项:由$V=\frac{m}{\rho}$可知,质量$m$相等时,密度$\rho$越大,体积$V$越小,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
密度的特性、密度公式的应用
【点评】
本题主要考查对密度概念的理解与密度公式的应用,易错点在于混淆密度与质量、体积的关系,需牢记密度是物质的固有特性,与质量、体积无关,同时能熟练运用密度公式及其变形分析问题。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先,结合密度公式分析实心部分体积与材料密度的关系:已知三个球质量相同,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$的变形公式$V_{实}=\frac{m}{\rho}$,材料密度越大,其实心部分的体积越小。
其次,三个球的总体积相同,而空心部分体积$V_{空}=V_{总}-V_{实}$,因此实心部分体积越小,空心部分体积就越大。
由于$\rho_铅 > \rho_铜 > \rho_铁$,铅的实心部分体积最小,对应的空心部分体积也就最大。
【解析】
设三个球的质量均为$m$,总体积均为$V_{总}$。
根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$,变形可得实心部分体积$V_{实} = \frac{m}{\rho}$。
因为三个球质量$m$相同,且$\rho_铅 > \rho_铜 > \rho_铁$,所以:
$V_{实铅} < V_{实铜} < V_{实铁}$。
又因为空心部分体积$V_{空} = V_{总} - V_{实}$,且三个球的总体积$V_{总}$相等,所以:
$V_{空铅} = V_{总} - V_{实铅}$,$V_{空铜} = V_{总} - V_{实铜}$,$V_{空铁} = V_{总} - V_{实铁}$。
对比可知$V_{空铅} > V_{空铜} > V_{空铁}$,即铅球空心部分的体积最大。
【答案】
C
【知识点】
1. 密度公式变形应用
2. 空心球体积计算
【点评】
本题考查密度公式的灵活运用,核心是理解空心球的体积组成(总体积=实心部分体积+空心部分体积),通过比较实心部分体积的大小推导空心部分体积的关系,需要学生具备一定的逻辑推理能力,熟练掌握密度公式的变形是解题关键。
【难度系数】
0.6
【分析】
要判断三个正方体的合格情况,需先根据正方体边长计算体积,再利用铝的密度算出每个正方体为纯铝(合格品)时的理论质量,将理论质量与实际测量质量对比:实际质量大于理论质量,说明掺入了密度比铝大的杂质(次品);实际质量小于理论质量,说明混入空气泡(废品);两者相等则为合格品。具体步骤为:先算每个正方体体积,再求合格品质量,最后对比判断。
【解析】
1. 计算甲正方体的相关数据:
体积 $V_{甲}=(0.1\,\mathrm{m})^3=0.001\,\mathrm{m}^3$
纯铝时的理论质量 $m_{甲合格}=\rho_{铝}V_{甲}=2.7×10^3\,\mathrm{kg/m}^3×0.001\,\mathrm{m}^3=2.7\,\mathrm{kg}$
实际质量为$3\,\mathrm{kg}$,$3\,\mathrm{kg}>2.7\,\mathrm{kg}$,说明甲掺入了密度大于铝的杂质,是次品。
2. 计算乙正方体的相关数据:
体积 $V_{乙}=(0.2\,\mathrm{m})^3=0.008\,\mathrm{m}^3$
纯铝时的理论质量 $m_{乙合格}=\rho_{铝}V_{乙}=2.7×10^3\,\mathrm{kg/m}^3×0.008\,\mathrm{m}^3=21.6\,\mathrm{kg}$
实际质量与理论质量相等,说明乙是合格品。
3. 计算丙正方体的相关数据:
体积 $V_{丙}=(0.3\,\mathrm{m})^3=0.027\,\mathrm{m}^3$
纯铝时的理论质量 $m_{丙合格}=\rho_{铝}V_{丙}=2.7×10^3\,\mathrm{kg/m}^3×0.027\,\mathrm{m}^3=72.9\,\mathrm{kg}$
实际质量为$54\,\mathrm{kg}$,$54\,\mathrm{kg}<72.9\,\mathrm{kg}$,说明丙混入了空气泡,是废品。
综上,甲为次品,乙为合格品,丙为废品,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
密度公式的应用、正方体体积计算
【点评】
本题考查密度公式在实际问题中的应用,核心是通过对比纯铝的理论质量与实际质量,判断物体是否含杂质或气泡,需要准确理解密度、质量、体积三者的定量关系,同时培养严谨的计算和逻辑分析能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这类问题,需结合生活实际、常见物理量的数值范围,以及单位间的换算关系来判断合适的单位:
1. 对于质量单位,先回忆吨、千克、克、毫克的量级,结合物体实际质量判断:一本书的质量通常在几百克范围,300对应的合理单位是克;一个鸡蛋质量约50克,换算为毫克是$5×10^4$毫克,匹配题目数值。
2. 对于密度单位,气体密度远小于固体,气体常用$\mathrm{kg/m}^3$作单位,固体(尤其是金属)密度较大,常用$\mathrm{g/cm}^3$作单位:氧气是气体,1.43对应的单位是$\mathrm{kg/m}^3$;铅是金属,11.3对应的单位是$\mathrm{g/cm}^3$。
【解析】
(1) 生活中一本书的质量通常在几百克左右,$300\mathrm{g}$符合实际,故单位为$\mathrm{g}$;
(2) 一个鸡蛋的质量约为$50\mathrm{g}$,$50\mathrm{g}=50×10^3\mathrm{mg}=5×10^4\mathrm{mg}$,与题目数值匹配,故单位为$\mathrm{mg}$;
(3) 气体的密度较小,通常以$\mathrm{kg/m}^3$为单位,氧气的密度为$1.43\mathrm{kg/m}^3$符合实际,故单位为$\mathrm{kg/m}^3$;
(4) 铅是金属,密度较大,金属密度常用$\mathrm{g/cm}^3$作单位,$11.3\mathrm{g/cm}^3$是铅的正确密度单位,故单位为$\mathrm{g/cm}^3$。
【答案】
$\mathrm{g}$;$\mathrm{mg}$;$\mathrm{kg/m}^3$;$\mathrm{g/cm}^3$
【知识点】
质量单位估算;密度单位应用
【点评】
本题考查对质量、密度单位的实际应用能力,解题关键是结合生活常识和数值大小选择合适单位,注重对常见物体质量及不同物质密度量级的积累,属于基础型题目。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,首先回忆密度的计算公式:密度ρ等于质量m与体积V的比值,即ρ=m/V。题目中已经明确给出了金属球的质量和体积,我们只需将已知数值代入公式计算即可得到密度。对于密度的物理意义,根据密度的定义,它表示单位体积的某种物质的质量,所以结合算出的密度值,就能表述出其物理意义。
【解析】
1. 计算金属球的密度:
根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$,已知金属球的质量$m = 15.8×10^3\,\mathrm{kg}$,体积$V = 2\,\mathrm{m}^3$,代入得:
$\rho = \frac{15.8×10^3\,\mathrm{kg}}{2\,\mathrm{m}^3} = 7.9×10^3\,\mathrm{kg/m}^3$
2. 阐述密度的物理意义:
密度的物理意义是单位体积某种物质的质量,因此该金属密度的物理意义为:1立方米该金属的质量为$7.9×10^3$千克。
【答案】
$7.9×10^3$;1立方米该金属的质量为$7.9×10^3$千克
【知识点】
密度的计算、密度的物理意义
【点评】
本题属于基础题型,主要考查密度公式的直接应用以及对密度物理意义的理解,只要牢记密度公式和密度的定义,就能准确解答。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解决这道题,可分两部分思考:
1. 密度之比:密度是物质的固有特性,同种物质的密度与质量、体积无关,铁块和铁盒均由铁制成,因此它们的密度相同,密度之比为1:1。
2. 体积之比:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$变形得$V=\frac{m}{\rho}$,由于两者密度相同,体积与质量成正比,所以体积之比等于质量之比,代入题目给出的质量数值化简即可得到结果。
【解析】
1. 求密度之比:
因为铁块和铁盒的组成物质都是铁,而密度是物质的特性,同种物质的密度相同,所以两者的密度之比为:
$\rho_{铁块}:\rho_{铁盒}=1:1$
2. 求体积之比:
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$变形可得$V=\frac{m}{\rho}$,由于两者的密度$\rho$相同,因此体积与质量成正比,即:
$\frac{V_{铁块}}{V_{铁盒}}=\frac{m_{铁块}}{m_{铁盒}}=\frac{156g}{78g}=\frac{2}{1}=2:1$
【答案】
$2:1$;$1:1$
【知识点】
密度的特性、密度公式的应用
【点评】
本题考查密度的基本特性和密度公式的应用,核心是理解同种物质密度不变,体积与质量成正比的关系,属于基础题型,能帮助巩固对密度概念的理解。
【难度系数】
0.8
【分析】
1. 首先进行体积单位换算:从牛奶盒上读取体积为250mL,需将其换算为国际单位m³,回忆单位换算关系,1mL=1×10⁻⁶m³,据此计算出体积的国际单位值。
2. 然后利用密度公式计算质量:已知牛奶的密度和换算后的体积,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$的变形公式$m=\rho V$,代入数值计算质量。
3. 最后分析密度的特性:密度是物质本身的一种固有属性,与物质的质量、体积无关,因此喝掉一半牛奶后,密度保持不变。
【解析】
1. 体积单位换算:
已知盒中牛奶的体积$V=250\mathrm{mL}=250\mathrm{cm^3}$,因为$1\mathrm{cm^3}=1×10^{-6}\mathrm{m^3}$,所以:
$V=250×10^{-6}\mathrm{m^3}=2.5×10^{-4}\mathrm{m^3}$。
2. 计算牛奶的质量:
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形可得$m=\rho V$,将$\rho=1.2×10^3\mathrm{kg/m^3}$,$V=2.5×10^{-4}\mathrm{m^3}$代入:
$m=1.2×10^3\mathrm{kg/m^3}×2.5×10^{-4}\mathrm{m^3}=0.3\mathrm{kg}$。
3. 分析密度的变化:
密度是物质的固有属性,与物质的质量和体积无关,因此喝掉一半牛奶后,牛奶的密度不变。
【答案】
$2.5×10^{-4}$;0.3;不变
【知识点】
单位换算;密度公式应用;密度的特性
【点评】
本题属于基础物理题,考查了体积单位换算、密度公式的简单计算以及密度的特性,核心是理解密度是物质的固有属性,不随质量和体积的改变而变化,同时要注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先,根据天平的工作原理,当天平调节平衡后放入物体仍保持平衡,说明左右盘物体的质量相等,因此先确定$m_A$和$m_B$的关系;接着观察图中物体A、B的体积,A的体积明显大于B的体积,再结合密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,在质量相等的情况下,体积越大,密度越小,从而判断出$\rho_A$和$\rho_B$的大小关系。
【解析】
1. 托盘天平调节平衡后放入物体A、B仍平衡,根据天平平衡原理,左右盘物体的质量相等,故$m_A = m_B$;
2. 由图可知,实心物体A的体积$V_A > V_B$;
3. 根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$,当质量$m$相等时,体积$V$越大,密度$\rho$越小,因此$\rho_A < \rho_B$。
【答案】
=;<
【知识点】
天平平衡原理;密度公式应用
【点评】
本题考查天平平衡原理和密度公式的基本应用,通过观察物体体积结合公式判断密度,侧重对基础知识的考查,难度较低。
【难度系数】
0.8