13. 某品牌国产手机发布了其首款折叠屏 + 5G 手机,使用柔性 LED 显示屏可让手机折叠,搭配了双金属保护外壳的设计,手机外壳经常使用铝作为材料,同时为了满足散热以及控制机身厚度的要求,使用了升级版的石墨散热技术。以上技术中运用了物质多种物理属性:金属外壳的
硬度
大、铝的密度
小、石墨的导热性
好。答案:13.硬度 密度 导热性
14. 小明家有一枚质量为 2.1 g 的银币,他想用量筒测算出该银币是不是纯银的( $ \rho_{银} = 10.5 $ g/cm³),所用的量筒规格如图所示,此银币的体积是

0.2
cm³,请你根据实验的实际情况及相关数据分析:他能否鉴别出该银币?不能
(能/不能),原因是银币的体积小于量筒的分度值
。答案:14.0.2 不能 银币的体积小于量筒的分度值
15. 某医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度为 10 kg/m³,给急救病人供氧用去了氧气质量的 $\frac{1}{5}$,则瓶内剩余氧气的密度是
8
kg/m³,病人需要用冰块进行物理降温,取 360 g 水凝固成冰后使用,其体积增大了$4×10^{-5}$
m³。若有一结满冰的水桶(冰面与桶口相平),当冰完全熔化,再倒入 0.4 kg 的水恰好桶满,假如用该桶装满酒精,最多能装酒精的质量是3.2
kg。( $ \rho_{冰} = 0.9 $ g/cm³, $ \rho_{酒精} = 0.8 $ g/cm³)答案:$15.8 4×10^{-5} 3.2$
解析:
8 $4×10^{-5}$ 3.2
16. 国产大飞机 C919 为了减重,使用了大量新型合金材料,飞机某合金部件由甲、乙两种密度不同的金属构成,已知甲、乙按质量之比 3∶1 混合后的密度与甲、乙按体积之比 2∶3 混合后的密度相等,则甲、乙密度之比为
9:2
,若该合金部件的质量是传统上全部使用金属甲时质量的 50%,则该合金中甲、乙的质量之比为5:2
。答案:16.9:2 5:2
解析:
设甲的密度为$\rho_甲$,乙的密度为$\rho_乙$。
第一问:
当甲、乙按质量之比$3:1$混合时,设甲质量为$3m$,乙质量为$m$,总质量为$4m$。
混合后体积$V_1 = \frac{3m}{\rho_甲} + \frac{m}{\rho_乙}$,混合后密度$\rho_混1 = \frac{4m}{V_1} = \frac{4m}{\frac{3m}{\rho_甲} + \frac{m}{\rho_乙}} = \frac{4\rho_甲\rho_乙}{3\rho_乙 + \rho_甲}$。
当甲、乙按体积之比$2:3$混合时,设甲体积为$2V$,乙体积为$3V$,总体积为$5V$。
混合后质量$m_2 = 2V\rho_甲 + 3V\rho_乙$,混合后密度$\rho_混2 = \frac{m_2}{5V} = \frac{2\rho_甲 + 3\rho_乙}{5}$。
已知$\rho_混1 = \rho_混2$,则$\frac{4\rho_甲\rho_乙}{3\rho_乙 + \rho_甲} = \frac{2\rho_甲 + 3\rho_乙}{5}$,整理得$2\rho_甲^2 - 9\rho_甲\rho_乙 + 9\rho_乙^2 = 0$,即$(2\rho_甲 - 3\rho_乙)(\rho_甲 - 3\rho_乙) = 0$。因密度不同,$\rho_甲 \neq \rho_乙$,故$\rho_甲 = 3\rho_乙$(舍去$2\rho_甲 = 3\rho_乙$,代入验证不满足题意),所以$\rho_甲:\rho_乙 = 9:2$。
第二问:
设合金部件体积为$V$,传统全用甲时质量$m_甲 = \rho_甲 V$,合金质量$m_合 = 50\%m_甲 = 0.5\rho_甲 V$。
设合金中甲质量$m_甲' = \rho_甲 V_甲$,乙质量$m_乙' = \rho_乙 V_乙$,$V_甲 + V_乙 = V$,$m_甲' + m_乙' = 0.5\rho_甲 V$。
由$\rho_甲 = \frac{9}{2}\rho_乙$,代入得$\frac{9}{2}\rho_乙 V_甲 + \rho_乙 V_乙 = 0.5×\frac{9}{2}\rho_乙 V$,化简得$9V_甲 + 2V_乙 = \frac{9}{2}(V_甲 + V_乙)$,解得$V_甲:V_乙 = 5:9$。
则$m_甲':m_乙' = (\rho_甲 V_甲):(\rho_乙 V_乙) = (9×5):(2×9) = 5:2$。
9:2;5:2
第一问:
当甲、乙按质量之比$3:1$混合时,设甲质量为$3m$,乙质量为$m$,总质量为$4m$。
混合后体积$V_1 = \frac{3m}{\rho_甲} + \frac{m}{\rho_乙}$,混合后密度$\rho_混1 = \frac{4m}{V_1} = \frac{4m}{\frac{3m}{\rho_甲} + \frac{m}{\rho_乙}} = \frac{4\rho_甲\rho_乙}{3\rho_乙 + \rho_甲}$。
当甲、乙按体积之比$2:3$混合时,设甲体积为$2V$,乙体积为$3V$,总体积为$5V$。
混合后质量$m_2 = 2V\rho_甲 + 3V\rho_乙$,混合后密度$\rho_混2 = \frac{m_2}{5V} = \frac{2\rho_甲 + 3\rho_乙}{5}$。
已知$\rho_混1 = \rho_混2$,则$\frac{4\rho_甲\rho_乙}{3\rho_乙 + \rho_甲} = \frac{2\rho_甲 + 3\rho_乙}{5}$,整理得$2\rho_甲^2 - 9\rho_甲\rho_乙 + 9\rho_乙^2 = 0$,即$(2\rho_甲 - 3\rho_乙)(\rho_甲 - 3\rho_乙) = 0$。因密度不同,$\rho_甲 \neq \rho_乙$,故$\rho_甲 = 3\rho_乙$(舍去$2\rho_甲 = 3\rho_乙$,代入验证不满足题意),所以$\rho_甲:\rho_乙 = 9:2$。
第二问:
设合金部件体积为$V$,传统全用甲时质量$m_甲 = \rho_甲 V$,合金质量$m_合 = 50\%m_甲 = 0.5\rho_甲 V$。
设合金中甲质量$m_甲' = \rho_甲 V_甲$,乙质量$m_乙' = \rho_乙 V_乙$,$V_甲 + V_乙 = V$,$m_甲' + m_乙' = 0.5\rho_甲 V$。
由$\rho_甲 = \frac{9}{2}\rho_乙$,代入得$\frac{9}{2}\rho_乙 V_甲 + \rho_乙 V_乙 = 0.5×\frac{9}{2}\rho_乙 V$,化简得$9V_甲 + 2V_乙 = \frac{9}{2}(V_甲 + V_乙)$,解得$V_甲:V_乙 = 5:9$。
则$m_甲':m_乙' = (\rho_甲 V_甲):(\rho_乙 V_乙) = (9×5):(2×9) = 5:2$。
9:2;5:2
17. (6 分)在“探究固体的质量与体积的关系”实验中,小明用 3 个铝块和 3 个松木块分别进行实验。
(1)调节天平平衡后,小明用天平测体积为 10 cm³ 的铝块的质量,如图甲,这一操作中的错误是


(2)分析数据,可得结论:同种物质的不同物体质量与体积的比值是
(3)在做这个实验时,要选取多种物质且对每种物质都要收集多组数据的目的是
A. 取平均值减小误差
B. 寻找普遍规律
(4)小明接着对水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图乙所示,他分析后发现,误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线①未经过坐标原点,由此推断:水的质量与体积的关系应是图中的
(1)调节天平平衡后,小明用天平测体积为 10 cm³ 的铝块的质量,如图甲,这一操作中的错误是
在测量铝块质量过程中调节平衡螺母
,改正错误后,他继续测量了其他物块的质量并记录在表格中:(2)分析数据,可得结论:同种物质的不同物体质量与体积的比值是
相同
(相同/不同)的;不同物质的物体质量与体积的比值一般是不同
(相同/不同)的。这反映了物质的质量与体积的比值是物质特性,这一特性物理学称之为密度
。(3)在做这个实验时,要选取多种物质且对每种物质都要收集多组数据的目的是
B
。A. 取平均值减小误差
B. 寻找普遍规律
(4)小明接着对水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图乙所示,他分析后发现,误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线①未经过坐标原点,由此推断:水的质量与体积的关系应是图中的
③
(②/③/④)。答案:17.(1)在测量铝块质量过程中调节平衡螺母 (2)相同 不同 密度 (3)B (4)③