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C
D
C
B
D
$5×10^{-3}$
4.6

A
8
4
$\frac{3\rho_1\rho_2}{2\rho_1+\rho_2}$
$\frac{\rho_1+2\rho_2}{3}$
【分析】
要解决这道题,需先明确质量和密度的核心概念:质量是物体所含物质的多少,它是物体的固有属性,不随物体的形状、状态、位置的改变而改变;密度是物质的一种特性,对于同种物质(状态不变时),密度是定值,与物体的质量、体积无关,仅与物质种类和状态有关。接下来逐个分析选项:
1. 分析A选项:冰冻矿泉水熔化,状态改变,但所含物质的多少不变,所以质量不变;冰熔化为水后,密度会变大(水的密度大于冰),因此A错误。
2. 分析B选项:植物种子带到太空,只是位置发生变化,所含物质的多少未变,质量不变;种子的物质种类和状态都没改变,密度也不变,因此B错误。
3. 分析C选项:牛奶喝掉一半,所含牛奶的物质减少,质量变小;牛奶的种类和状态均未变化,密度是物质的特性,与质量、体积无关,所以密度不变,因此C正确。
4. 分析D选项:给车胎打气时,气体质量增加,车胎体积基本固定,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,质量变大、体积不变时,密度会变大,因此D错误。
【解析】
选项A:冰冻矿泉水完全熔化后,物质的总量未发生变化,质量不变;冰熔化为水,状态改变,水的密度大于冰的密度,密度变大,故A错误。
选项B:植物种子带到太空,仅位置改变,所含物质的多少不变,质量不变;种子的物质种类和状态均未改变,密度不变,故B错误。
选项C:一杯牛奶喝掉一半后,所含牛奶的物质减少,质量变小;牛奶的种类、状态均未改变,密度是物质的特性,与质量、体积无关,因此密度不变,故C正确。
选项D:给自行车车胎打气时,车胎内气体质量增加,车胎体积基本不变,由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$可知,质量$m$变大、体积$V$不变,密度变大,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
质量的特性、密度的特性
【点评】
本题考查质量和密度的基本特性,重点区分:质量是物体的固有属性,不随位置、状态等外界条件改变;密度是物质的特性,同种物质(状态不变)的密度恒定,与质量、体积无关。解题时需结合每个选项的情景,准确判断质量和密度的变化,易混淆点是忽略状态、体积变化对密度的影响。
【难度系数】
0.7
【分析】
解题思路:先提取题干中石墨烯复合材料的关键特性描述,再将每个选项与题干信息、实际应用场景逐一对应分析,判断说法正误:
1. 题干“超轻特性”对应密度小的物理属性;
2. “强度比钢高100倍”说明材料硬度大;
3. “导电性超过铜”直接体现导电性好;
4. 该材料用于手机折叠屏,折叠屏需材料具备良好韧性才能实现折叠,且题干未提及韧性差,故韧性差的说法错误。
【解析】
对各选项逐一分析:
A. 材料具备“超轻特性”,说明其密度小,该说法正确;
B. 材料“强度比钢高100倍”,强度高意味着硬度大,该说法正确;
C. 材料“导电性超过铜”,说明其导电性好,该说法正确;
D. 手机折叠屏需要材料有良好韧性才能完成折叠动作,且题干未提及该材料韧性差,该说法错误。
因此,错误的说法是D选项。
【答案】
D
【知识点】
材料的物理属性
【点评】
本题结合新型石墨烯复合材料的实际应用,考查物质的物理属性,需将题干材料特性与物理概念对应,同时结合产品使用场景辅助判断,注重物理知识与科技应用的结合,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
解:设量筒质量为$m_0$,液体密度为$\rho$。
由图像知,当$V_1=20\,\mathrm{cm}^3$时,$m_1=40\,\mathrm{g}$;当$V_2=80\,\mathrm{cm}^3$时,$m_2=100\,\mathrm{g}$。
根据$m = \rho V + m_0$,可得:
$\begin{cases}40 = 20\rho + m_0 \\100 = 80\rho + m_0\end{cases}$
两式相减:$60 = 60\rho$,解得$\rho = 1\,\mathrm{g/cm}^3$。
代入$40 = 20×1 + m_0$,得$m_0 = 20\,\mathrm{g}$。
A. $\rho = 1\,\mathrm{g/cm}^3\neq2\,\mathrm{g/cm}^3$,错误。
B. $\rho = 1\,\mathrm{g/cm}^3\neq1.25\,\mathrm{g/cm}^3$,错误。
C. $60\,\mathrm{cm}^3$液体质量:$m = \rho V = 1×60 = 60\,\mathrm{g}$,正确。
D. $m_0 = 20\,\mathrm{g}\neq40\,\mathrm{g}$,错误。
答案:C
14.
甲的体积:$V_甲=(1\ \mathrm{cm})^3=1\ \mathrm{cm}^3$,密度:$\rho_甲=\frac{m_甲}{V_甲}=\frac{9.2\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{cm}^3}=9.2\ \mathrm{g/cm}^3$;
乙的体积:$V_乙=(2\ \mathrm{cm})^3=8\ \mathrm{cm}^3$,密度:$\rho_乙=\frac{m_乙}{V_乙}=\frac{71.2\ \mathrm{g}}{8\ \mathrm{cm}^3}=8.9\ \mathrm{g/cm}^3$;
丙的体积:$V_丙=(3\ \mathrm{cm})^3=27\ \mathrm{cm}^3$,密度:$\rho_丙=\frac{m_丙}{V_丙}=\frac{230\ \mathrm{g}}{27\ \mathrm{cm}^3}\approx8.52\ \mathrm{g/cm}^3$;
已知铜的密度为$8.9\ \mathrm{g/cm}^3$,则乙为合格品,甲密度大于铜为次品,丙密度小于铜为废品。
答案:B
设氧气瓶质量为$m$,容积为$V$。
初始时:$70\,\mathrm{kg} - m = \rho_0 V$ ①
使用半小时后:$40\,\mathrm{kg} - m = \frac{1}{2}\rho_0 V$ ②
① - ②得:$30\,\mathrm{kg} = \frac{1}{2}\rho_0 V$,则$\rho_0 V = 60\,\mathrm{kg}$,代入①得$m = 10\,\mathrm{kg}$。
再使用后质量为$15\,\mathrm{kg}$,此时氧气质量$m_{\mathrm{氧}} = 15\,\mathrm{kg} - 10\,\mathrm{kg} = 5\,\mathrm{kg}$。
氧气密度$\rho = \frac{m_{\mathrm{氧}}}{V} = \frac{5\,\mathrm{kg}}{V}$,又$\rho_0 = \frac{60\,\mathrm{kg}}{V}$,故$\rho = \frac{1}{12}\rho_0$。
D
$5×10^{-3}$ 4.6 能
【分析】
要判断哪个球是实心的,对于同种材料制成的金属球,实心球的密度等于材料的实际密度,空心球的平均密度会小于材料密度。因此我们可以先分别计算A、B两球的密度,比较两者大小,密度大的即为实心球,其密度就是金属材料的密度。之后,用空心球的质量除以材料密度得到该球实心部分的体积,再用空心球的总体积减去实心部分体积,即可求出空心部分的体积。
【解析】
1. 计算A、B两球的密度:
A球的密度:$\rho_A = \frac{m_A}{V_A} = \frac{128g}{16cm^3} = 8g/cm^3$
B球的密度:$\rho_B = \frac{m_B}{V_B} = \frac{64g}{12cm^3} \approx 5.33g/cm^3$
2. 判断实心球:
因为$\rho_A > \rho_B$,且同种材料的密度相同,实心球的密度等于材料密度,所以实心球是A,该金属的密度为$8g/cm^3$。
3. 计算空心球(B球)的空心部分体积:
B球实心部分的体积:$V_{实B} = \frac{m_B}{\rho} = \frac{64g}{8g/cm^3} = 8cm^3$
空心部分体积:$V_{空} = V_B - V_{实B} = 12cm^3 - 8cm^3 = 4cm^3$
【答案】
A;8;4
【知识点】
密度的计算、空心球的判断、密度公式的应用
【点评】
本题考查密度公式的综合应用,核心思路是利用同种材料的密度特性,通过比较球的平均密度判断实心与空心,再结合密度公式计算空心部分体积,是密度相关的典型基础题型,需要熟练掌握密度公式的变形与应用。
【难度系数】
0.7
按质量之比$1:2$混合:
设两种物质的质量分别为$m$、$2m$,总体积为$V$。
由$\rho=\frac{m}{V}$得,两种物质的体积分别为:
$V_1=\frac{m}{\rho_1}$,$V_2=\frac{2m}{\rho_2}$。
混合物的密度:
$\rho_{\mathrm{混}}=\frac{m_{\mathrm{总}}}{V_{\mathrm{总}}}=\frac{m+2m}{\frac{m}{\rho_1}+\frac{2m}{\rho_2}}=\frac{3\rho_1\rho_2}{2\rho_1+\rho_2}$
按体积之比$1:2$混合:
设两种物质的体积分别为$V$、$2V$,总质量为$m$。
两种物质的质量分别为:
$m_1=\rho_1V$,$m_2=\rho_2·2V$。
混合物的密度:
$\rho_{\mathrm{混}}=\frac{m_{\mathrm{总}}}{V_{\mathrm{总}}}=\frac{\rho_1V+2\rho_2V}{V+2V}=\frac{\rho_1+2\rho_2}{3}$
$\frac{3\rho_1\rho_2}{2\rho_1+\rho_2}$;$\frac{\rho_1+2\rho_2}{3}$