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B
D
C
C
$1×10^{3}$
$0.95×10^{3}$
$1:40$
$1:1$
不变
变小
$1:2$
$3:2$
$1:2$
B
【分析】
要解决这道题,首先需要明确密度的定义:密度是单位体积某种物质的质量,因此其物理意义的表述应为“1立方米(对应单位体积)的某物质的质量为多少”。接下来逐个分析选项:
1. 选项A描述的是1kg汽油的体积,与密度物理意义(单位体积的质量)的定义不符,排除;
2. 选项C中,密度是物质的固有特性,与质量大小无关,该选项表述逻辑错误,排除;
3. 选项D,根据密度公式$m=\rho V$计算,0.71m³汽油的质量并非$1×10^{3}kg$,数值不符,排除;
4. 选项B的表述完全符合密度的物理意义,是正确的。
【解析】
密度的定义是:单位体积的某种物质的质量,叫做这种物质的密度。
选项A:描述的是1kg汽油的体积,并非密度的物理意义,错误;
选项B:$1m^{3}$汽油的质量为$0.71×10^{3}kg$,符合密度物理意义的表述,正确;
选项C:密度是物质的固有属性,与质量无关,该选项表述错误;
选项D:根据$m = \rho V$,计算可得$m=0.71×10^{3}kg/m^{3}×0.71m^{3}≈0.5041×10^{3}kg$,与选项中“$1×10^{3}kg$”不符,错误。
【答案】
B
【知识点】
密度的物理意义
【点评】
本题属于基础题,主要考查对密度物理意义的理解,解题关键是准确把握密度的定义,同时要明确密度是物质的固有特性,与物质的质量、体积无关,避免被错误表述误导。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解决这道题,需分别明确质量和密度的概念及特性:
1. 先分析质量:质量是物体所含物质的多少,喝掉一半酸奶,瓶内的酸奶物质减少了一半,因此质量会发生变化;
2. 再分析密度:密度是物质的一种固有特性,它只与物质的种类、状态和温度有关,与物体的质量、体积无关,只要酸奶的种类和状态不变,密度就不会改变;
3. 最后结合选项判断:逐一排除错误选项,得出正确结论。
【解析】
① 质量的变化:物体所含物质的多少叫质量。将酸奶喝掉一半后,瓶内酸奶的物质总量减少了一半,因此剩下半瓶酸奶的质量变为原来的一半;
② 密度的变化:密度是物质的特性,其大小仅由物质的种类、状态和温度决定,与物体的质量、体积无关。剩下的酸奶仍为同种物质,且状态未发生改变,所以密度保持不变。
综上,剩下半瓶酸奶的质量变为原来的一半,密度不变,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
质量的概念、密度的特性
【点评】
本题考查质量和密度的基本概念,属于物理入门级基础题,核心是区分“质量是物体的属性(随所含物质多少变化)”与“密度是物质的特性(与质量、体积无关)”,学生需准确理解两者的本质区别,避免混淆。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先要理解生活中“铁比棉花重”这句话的隐含前提——默认是在体积相同的情况下比较。根据密度的定义,密度是单位体积物质的质量,当体积相同时,密度越大的物质质量越大。接下来逐一分析选项:
选项A:质量的大小由密度和体积共同决定,若没有限定体积,大量棉花的质量可能远大于少量铁,因此该说法不严谨;
选项B:体积大小与“铁比棉花重”的核心含义无关,且生活中棉花的体积通常比铁大,该选项错误;
选项C:在体积相同的前提下,铁的质量比棉花大,本质是铁的密度大于棉花,即棉花的密度比铁小,这符合“铁比棉花重”的实际物理含义;
选项D:弹性是物体的形变特性,与质量、密度的比较无关,该选项不符合题意。
综上,应选择C选项。
【解析】
生活中“铁比棉花重”的说法,隐含了“体积相同”的比较前提:
1. 分析选项A:质量由密度和体积共同决定($m=\rho V$),未限定体积时,棉花的质量不一定比铁小(如一大车棉花质量远大于一小块铁),该选项错误;
2. 分析选项B:体积大小与“铁比棉花重”所表达的质量、密度关系无关,且实际中棉花体积常大于铁,该选项错误;
3. 分析选项C:密度是单位体积的质量,体积相同时,密度大的物质质量大,“铁比棉花重”本质是铁的密度大于棉花,即棉花的密度比铁小,该选项正确;
4. 分析选项D:弹性是物体受力形变后恢复原状的特性,与“铁比棉花重”的含义无关,该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
密度的物理意义
【点评】
本题考查对密度概念的理解,需要区分生活俗语与物理概念的联系,明确生活中类似说法的隐含条件,避免混淆质量、体积和密度的关系,是对密度基础概念的典型考查。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先明确天平的平衡规律:左盘总质量等于右盘总质量加上游码对应的刻度值(游码未在零刻度线处)。由于两个烧杯完全相同,烧杯质量相等,可通过天平平衡关系推导甲、乙液体的质量关系;再结合图中液体的体积关系(甲的体积小于乙的体积),利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$比较两者的密度大小,进而判断选项。
【解析】
设烧杯的质量为$ m_0 $,甲液体的质量为$ m_1 $,乙液体的质量为$ m_2 $。
根据天平平衡条件:左盘总质量 = 右盘总质量 + 游码示数,可得:
$ m_0 + m_1 = m_0 + m_2 + 3\mathrm{g} $
化简后得到:$ m_1 = m_2 + 3\mathrm{g} $,即甲液体的质量大于乙液体的质量,因此A、B选项错误。
由图可知,甲液体的体积$ V_1 < V_2 $(乙液体的体积),根据密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $,在$ m_1 > m_2 $且$ V_1 < V_2 $的情况下,甲液体的密度$ \rho_1 > \rho_2 $,故C选项正确,D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
天平的使用;密度公式的应用
【点评】
本题属于易错题,易错点是忽略游码未在零刻度线的条件,误判两种液体质量相等。解题时需准确掌握天平的平衡原理,结合观察到的体积关系,运用密度公式进行严谨推导。
【难度系数】
0.5
$1× 10^{3}$
1:40;1:1
【分析】
首先思考质量的定义:质量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,与位置、状态等无关。书写过程中,笔芯内的氮气没有泄漏,所含物质的多少不变,所以质量不变。再分析密度:密度的计算公式为$\rho=\frac{m}{V}$,书写时墨水流出,活塞移动,氮气的体积变大,而氮气的质量不变,根据公式可知,当质量$m$不变、体积$V$变大时,密度$\rho$会变小。
【解析】
1. 分析质量:质量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,与所处环境(如失重)无关。在书写过程中,笔芯内的氮气没有流失,所含物质的量不变,因此氮气的质量不变。
2. 分析密度:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,书写时,墨水被推出,活塞向笔尖方向移动,笔芯内氮气的体积$V$变大,而氮气的质量$m$不变,因此氮气的密度$\rho=\frac{m}{V}$会变小。
【答案】
不变;变小
【知识点】
质量的特性;密度的计算
【点评】
本题结合太空失重的实际场景,考查质量和密度的基础概念,需要准确把握质量的固有属性,以及密度公式的应用,体现了物理知识在实际科技生活中的应用。
【难度系数】
0.7
1:2;3:2;1:2
金属锇的密度:$22.5×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3=22.5\ \mathrm{g/cm}^3$;
白矮星物质的密度:$\rho_1=\frac{10^{5}×10^{3}\ \mathrm{kg}}{1\ \mathrm{m}^3}=10^{8}\ \mathrm{kg/m}^3=10^{5}\ \mathrm{g/cm}^3$,$\rho_2=\frac{10^{8}×10^{3}\ \mathrm{kg}}{1\ \mathrm{m}^3}=10^{11}\ \mathrm{kg/m}^3=10^{8}\ \mathrm{g/cm}^3$,即$10^{5}~10^{8}\ \mathrm{g/cm}^3$;
中子星物质的密度:$\rho_3=\frac{10^{7}×10^{6}\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{cm}^3}=10^{13}\ \mathrm{g/cm}^3$,$\rho_4=\frac{10^{9}×10^{6}\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{cm}^3}=10^{15}\ \mathrm{g/cm}^3$,即$10^{13}~10^{15}\ \mathrm{g/cm}^3$;
超巨星物质的密度:$\frac{1}{1000}×1\ \mathrm{g/cm}^3=10^{-3}\ \mathrm{g/cm}^3$。
比较可知,密度最大的是中子星物质,答案选B。
解:设杯子底面积为$S$,初始水体积$V_{A水}$、$V_{B水}$、$V_{C水}$,金属球体积$V_{甲}$、$V_{乙}$、$V_{丙}$。
由图知初始水面高度$h_{B水}>h_{A水}>h_{C水}$,则$V_{B水}=Sh_{B水}>V_{A水}=Sh_{A水}>V_{C水}=Sh_{C水}$。
放入球后水面相平,即$h_{A水}+\frac{V_{甲}}{S}=h_{B水}+\frac{V_{乙}}{S}=h_{C水}+\frac{V_{丙}}{S}$,故$V_{甲}=S(h-h_{A水})$,$V_{乙}=S(h-h_{B水})$,$V_{丙}=S(h-h_{C水})$。
因为$h_{B水}>h_{A水}>h_{C水}$,所以$h-h_{B水}<h-h_{A水}<h-h_{C水}$,即$V_{乙}<V_{甲}<V_{丙}$。
已知金属球质量$m$相同,由$\rho=\frac{m}{V}$得$\rho_{乙}>\rho_{甲}>\rho_{丙}$。
结论:乙最大,选B。