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C
D
密度变小
密度不变
密度变小
密度变大
解:
​$V=(10\ \mathrm {cm})^3=1000\ \mathrm {cm}^3$​。
​$2.7\ \mathrm {kg}=2.7×1000g = 2700g$​。
​$ρ=\frac {m}{V}$​:
把​$m = 2700g$​,​$V = 1000\ \mathrm {cm}^3$​代入公式,
可得​$ρ=\frac {2700g}{1000\ \mathrm {cm}^3} = 2.7\ \mathrm {g/cm}^3$​。

1.2
1200
3000
3

$\frac{m_{2}-m_{3}}{V}$
【分析】
要解决这道题,首先需要利用密度公式计算出牛奶样品的密度,题目已给出样品的质量和体积,这是计算密度的关键条件。计算出密度后,将其与表格中不同掺水量对应的牛奶密度进行对比,找到该密度所在的区间,就能确定牛奶样品的掺水量范围。
【解析】
1. 单位换算:已知牛奶样品体积$V = 100\ \mathrm{mL} = 100\ \mathrm{cm}^3$,质量$m = 102.2\ \mathrm{g}$。
2. 计算样品密度:根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$,代入数据可得:
$\rho = \frac{102.2\ \mathrm{g}}{100\ \mathrm{cm}^3} = 1.022\ \mathrm{g·cm}^{-3}$
3. 对比表格数据:表格中显示掺水量20%时牛奶密度为$1.024\ \mathrm{g·cm}^{-3}$,掺水量30%时牛奶密度为$1.021\ \mathrm{g·cm}^{-3}$,由于$1.021\ \mathrm{g·cm}^{-3} < 1.022\ \mathrm{g·cm}^{-3} < 1.024\ \mathrm{g·cm}^{-3}$,因此该牛奶样品的掺水量为20%~30%。
【答案】
C
【知识点】
密度计算、数据对比分析
【点评】
本题结合实验数据表格,考查密度公式的应用及对实验数据的分析能力,解题核心是先计算样品密度,再通过对比表格数据确定掺水量范围。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,首先需要明确密度的核心特性:密度是物质的一种固有属性,它只由物质的种类和状态决定,与物质的质量、体积等因素无关。接下来分析题目中的甲、乙两份物质,它们都是水,属于同一种物质且状态相同,所以不管两者的质量和体积有多大差异,密度都是一样的。然后逐一分析选项:A选项认为质量大密度大,错误,因为密度与质量无关;B选项认为体积大密度小,错误,密度与体积无关;C选项认为无法比较,错误,因为同种同状态物质密度相同;D选项符合密度特性的结论,是正确的。
【解析】
密度是物质的一种固有特性,它只与物质的种类和状态有关,与物质的质量和体积无关。甲、乙两份都是水,属于同一种物质且状态相同,所以尽管它们的质量和体积均不相同,但密度相等。
【答案】
D
【知识点】
密度的特性
【点评】
本题主要考查对密度概念的理解,容易因混淆密度与质量、体积的关系而出错,需明确密度是物质的固有属性,与质量和体积无关。
【难度系数】
0.8
【分析】
要判断物体密度是否改变,需结合密度的定义公式$\rho = \frac{m}{V}$以及密度的特性(密度是物质的一种固有属性,通常与物质的种类、状态、温度有关,与质量、体积无关)来分析:
1. 对于铁块受热膨胀,先明确质量是物体的属性,受热后质量不变,体积因热胀冷缩而增大,代入密度公式可判断密度变化;
2. 钢制零件切削精加工,物质种类和状态均未改变,虽然质量和体积都减小,但二者是同比例减小,根据密度的特性,密度不随质量和体积的改变而改变;
3. 水结成冰,质量不变,冰的体积比水大,结合密度公式可判断密度变化;
4. 车胎充气时,车胎容积基本不变即气体体积不变,充气过程中气体质量增加,代入密度公式判断密度变化。
【解析】
(1) 铁块受热后,质量是物体的固有属性,不随温度变化而改变,即质量$m$不变,而铁块受热体积膨胀,体积$V$增大。根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$,分子$m$不变,分母$V$增大,因此密度$\rho$变小。
(2) 钢制零件进行切削精加工时,物质种类为钢,状态也没有发生变化,虽然零件的质量和体积都有所减小,但密度是物质本身的一种特性,与质量和体积的大小无关,因此密度不变。
(3) 一杯水结成冰,质量是物体的属性,状态变化时质量$m$不变,而水结成冰后体积$V$会增大,根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$,分子$m$不变,分母$V$增大,因此密度$\rho$变小。
(4) 车胎内的气体在充气过程中,车胎的容积基本固定,即气体的体积$V$基本不变,充气时气体的质量$m$不断增加,根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$,分子$m$增大,分母$V$不变,因此密度$\rho$变大。
【答案】
(1) 密度变小
(2) 密度不变
(3) 密度变小
(4) 密度变大
【知识点】
密度的特性、密度公式的应用
【点评】
本题通过不同场景考查密度的特性及密度公式的应用,核心在于区分密度作为物质特性的不变情况,以及结合质量、体积的变化利用公式判断密度变化的情况,帮助理解密度与质量、体积的关系,明确密度的影响因素。
【难度系数】
0.7
【分析】
要计算铝块的密度,根据密度的定义公式$\rho=\frac{m}{V}$,我们需要先确定铝块的质量和体积。首先,正方体的体积可通过边长的立方计算得出;其次,要保证质量和体积的单位统一,这里将质量单位$\mathrm{kg}$转换为$\mathrm{g}$,与体积的单位$\mathrm{cm}^3$对应,最后将数值代入密度公式即可算出结果。
【解析】
1. 计算正方体铝块的体积:
$V=(10\ \mathrm{cm})^3=1000\ \mathrm{cm}^3$
2. 统一质量单位:
$2.7\ \mathrm{kg}=2.7×1000\ \mathrm{g}=2700\ \mathrm{g}$
3. 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$计算密度:
将$m=2700\ \mathrm{g}$,$V=1000\ \mathrm{cm}^3$代入公式,可得:
$\rho=\frac{2700\ \mathrm{g}}{1000\ \mathrm{cm}^3}=2.7\ \mathrm{g/cm}^3$
【答案】
$2.7\ \mathrm{g/cm}^3$
【知识点】
密度的计算、正方体体积计算、单位换算
【点评】
本题是密度计算的基础题型,核心是掌握密度公式的应用,重点在于计算时要保证质量和体积的单位统一,考查学生对基本公式和单位换算的掌握程度。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解决这道单位换算题,首先需回忆体积和容积单位间的进率关系:$\mathrm{1\,L=1000\,mL}$,$\mathrm{1\,mL=1\,cm^3}$,$\mathrm{1\,dm^3=1\,L=1000\,mL}$。再根据单位换算规则:小单位换算为大单位除以进率,大单位换算为小单位乘以进率。对于$\mathrm{1200\,mL}$,换算成$\mathrm{L}$是小单位换大单位,用数值除以进率1000;$\mathrm{mL}$与$\mathrm{cm^3}$是等量关系,数值直接不变。对于$\mathrm{3\,dm^3}$,换算成$\mathrm{mL}$是大单位换小单位,用数值乘以进率1000;$\mathrm{dm^3}$与$\mathrm{L}$是等量关系,数值直接不变。
【解析】
因为$\mathrm{1\,L=1000\,mL}$,$\mathrm{1\,mL=1\,cm^3}$,所以:
$\mathrm{1200\,mL=1200÷1000\,L=1.2\,L}$,$\mathrm{1200\,mL=1200\,cm^3}$;
又因为$\mathrm{1\,dm^3=1\,L=1000\,mL}$,所以:
$\mathrm{3\,dm^3=3×1000\,mL=3000\,mL=3\,L}$。
【答案】
$\mathrm{1.2}$;$\mathrm{1200}$;$\mathrm{3000}$;$\mathrm{3}$
【知识点】
体积容积单位换算
【点评】
本题考查常见体积与容积单位的换算,核心是牢记单位间的进率及换算规则,明确不同单位间的等量对应关系,属于基础必掌握题型,需熟练运用换算方法。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解决这道题,首先回忆测量液体密度的实验思路:为了减小烧杯壁残留液体带来的误差,通常采用“剩余法”测量。我们需要得到倒入量筒中酒的质量和对应体积,其中倒入量筒中酒的质量可以通过“烧杯和酒的总质量$m_2$”减去“烧杯和剩余酒的质量$m_3$”直接得到,不需要单独测量空烧杯的质量。具体思考步骤如下:
1. 明确实验目的:测量酒的密度,需要获取酒的质量与对应体积。
2. 分析各步骤作用:步骤②得到烧杯和酒的总质量$m_2$,步骤④得到烧杯和剩余酒的质量$m_3$,两者差值就是倒入量筒中酒的质量;步骤③得到这部分酒的体积$V$,这三个步骤的数据已足够计算密度,步骤①测量空烧杯质量$m_1$在计算中无作用,属于多余步骤。
3. 结合密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,将倒出酒的质量$m=m_2-m_3$和体积$V$代入,即可推导酒的密度表达式。
【解析】
测量液体密度时,为减小烧杯壁残留液体造成的实验误差,常采用剩余法:先测烧杯和液体的总质量,再将部分液体倒入量筒测体积,最后测烧杯和剩余液体的质量,通过总质量与剩余质量的差得到倒入量筒中液体的质量,因此不需要测量空烧杯的质量,步骤①是多余的。
倒入量筒中酒的质量$m = m_2 - m_3$,已知这部分酒的体积为$V$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得酒的密度$\rho=\frac{m_{2}-m_{3}}{V}$。
【答案】
①;$\frac{m_{2}-m_{3}}{V}$
【知识点】
剩余法测液体密度;密度公式的应用
【点评】
本题考查液体密度的测量实验,核心是理解“剩余法”减小误差的原理,明确各实验步骤的作用,能根据测得的物理量推导密度表达式,是对实验方法和密度计算的基础考查。
【难度系数】
0.7