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1. 一个刚盛满水的一次性胶杯，外形如图6-4-5甲所示。用保鲜膜密封杯口后把这杯水放在冰箱冷冻层里，待杯里的水全部结成冰后，发现杯子外形如乙图所示。若不考虑蒸发，这杯水结成冰后质量怎样变化？
不变
。体积怎样变化？变大
。根据公式$\rho=\frac{m}{V}$，可判断出水结成冰后密度怎样变化？变小
。答案
1. 不变 变大 $\rho=\frac{m}{V}$ 变小
解析
【分析】
要解答本题，需掌握三个核心要点：一是质量是物体的固有属性，不随状态改变；二是通过杯子外形变化判断体积变化；三是利用密度公式ρ=m/V分析密度变化。首先，水结成冰是状态改变，质量与状态无关，故质量不变；其次，从图中乙杯凸起可知体积变大；最后，根据密度公式，结合质量和体积的变化判断密度变化。
【解析】
1. 质量变化：质量是物体所含物质的多少，是物体的固有属性，与状态无关，因此水结成冰后，质量不变。
2. 体积变化：由图可知，水结冰后杯子向外凸起，说明冰的体积比水的体积大，即体积变大。
3. 密度变化：根据密度公式ρ=m/V，水结成冰后质量m不变，体积V变大，因此密度ρ变小。
【答案】
不变 变大 变小
【知识点】
质量的特性、密度公式、物态变化
【点评】
本题结合生活实例考查基础物理概念，难度较低，是对质量属性、密度公式应用的直接考查，需牢记相关基础知识点即可解答。
【难度系数】
0.7
要解答本题，需掌握三个核心要点：一是质量是物体的固有属性，不随状态改变；二是通过杯子外形变化判断体积变化；三是利用密度公式ρ=m/V分析密度变化。首先，水结成冰是状态改变，质量与状态无关，故质量不变；其次，从图中乙杯凸起可知体积变大；最后，根据密度公式，结合质量和体积的变化判断密度变化。
【解析】
1. 质量变化：质量是物体所含物质的多少，是物体的固有属性，与状态无关，因此水结成冰后，质量不变。
2. 体积变化：由图可知，水结冰后杯子向外凸起，说明冰的体积比水的体积大，即体积变大。
3. 密度变化：根据密度公式ρ=m/V，水结成冰后质量m不变，体积V变大，因此密度ρ变小。
【答案】
不变 变大 变小
【知识点】
质量的特性、密度公式、物态变化
【点评】
本题结合生活实例考查基础物理概念，难度较低，是对质量属性、密度公式应用的直接考查，需牢记相关基础知识点即可解答。
【难度系数】
0.7
2. 夏天，用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口，把锥形瓶放在冰水中后，瓶口的橡皮膜会向下凹，如图6-4-6所示。由此可知
锥形瓶中的空气
（选填“烧杯中的冰水”或“锥形瓶中的空气”）温度降低，体积变小
，密度变大
。（均选填“变大”“不变”或“变小”）答案
2. 锥形瓶中的空气 变小 变大
解析
【分析】
要解决这道题，需结合现象分析物理变化：首先，锥形瓶放在冰水中，瓶内空气与冰水发生热传递，可判断温度降低的物体；其次，通过橡皮膜向下凹的现象，能确定空气体积的变化；最后利用密度公式，结合质量不变的特点，推导密度的变化。
【解析】
1. 温度判断：锥形瓶内的空气与冰水发生热传递，热量从空气传递到冰水，因此锥形瓶中的空气温度降低；
2. 体积判断：瓶口橡皮膜向下凹，说明瓶内空气占据的空间缩小，因此空气体积变小；
3. 密度判断：空气的质量是物体的固有属性，温度降低时质量不变。根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，当质量$m$不变、体积$V$变小时，密度$\rho$会变大。
【答案】
锥形瓶中的空气 变小 变大
【知识点】
温度与体积的关系、密度公式的应用
【点评】
本题结合生活中的热现象，考查热胀冷缩和密度的基础应用，属于常规基础题，需要学生理解热传递对温度的影响，以及密度公式的简单运用。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合现象分析物理变化：首先，锥形瓶放在冰水中，瓶内空气与冰水发生热传递，可判断温度降低的物体；其次，通过橡皮膜向下凹的现象，能确定空气体积的变化；最后利用密度公式，结合质量不变的特点，推导密度的变化。
【解析】
1. 温度判断：锥形瓶内的空气与冰水发生热传递，热量从空气传递到冰水，因此锥形瓶中的空气温度降低；
2. 体积判断：瓶口橡皮膜向下凹，说明瓶内空气占据的空间缩小，因此空气体积变小；
3. 密度判断：空气的质量是物体的固有属性，温度降低时质量不变。根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，当质量$m$不变、体积$V$变小时，密度$\rho$会变大。
【答案】
锥形瓶中的空气 变小 变大
【知识点】
温度与体积的关系、密度公式的应用
【点评】
本题结合生活中的热现象，考查热胀冷缩和密度的基础应用，属于常规基础题，需要学生理解热传递对温度的影响，以及密度公式的简单运用。
【难度系数】
0.7
3. 古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石：冬季，在白天给石头打洞，再往洞里灌满水并封实，待晚上降温，水结冰后，石头就裂开了。为了解其中的原理，小明查阅资料时发现：一定质量的水，其体积随温度变化如图6-4-7所示。以下说法正确的是（
A.质量相等的水，温度越低，体积一定越小
B.$0°\mathrm{C}$水和$0°\mathrm{C}$冰密度相同
图6-4-7
C.该方法利用水结冰后质量变大，体积增大而使石头裂开
D.该方法利用水结冰后质量不变，体积增大而使石头裂开
D
）A.质量相等的水，温度越低，体积一定越小
B.$0°\mathrm{C}$水和$0°\mathrm{C}$冰密度相同
图6-4-7
C.该方法利用水结冰后质量变大，体积增大而使石头裂开
D.该方法利用水结冰后质量不变，体积增大而使石头裂开
答案
3. D
解析
【分析】
要解决这道题，需结合质量的固有属性、密度公式以及图像中水和冰的体积变化规律分析：首先明确质量不随物体状态改变，再根据图像判断相同质量的水和冰的体积变化，结合密度公式逐一分析选项的正误。
【解析】
1. 质量分析：质量是物体所含物质的多少，水结冰后状态改变，但所含物质的量不变，因此水结冰后质量不变，据此排除选项C（C认为质量变大，错误）。
2. 选项A分析：质量相等的水，温度越低体积不一定越小。从图像可知，水在0~4℃时，温度降低体积减小；但水结冰后（温度低于0℃），冰的体积随温度降低而增大，因此A错误。
3. 选项B分析：根据密度公式ρ=m/V，0℃时，相同质量的水和冰，冰的体积更大（图像中0℃时水的体积约1.0001 cm³，冰在0℃时体积约1.0901 cm³），体积大则密度小，因此0℃水和0℃冰密度不同，B错误。
4. 选项D分析：水结冰后质量不变，体积增大，会对石头产生向外的压力，从而使石头裂开，符合开山采石的原理，D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量的属性、密度与温度、水的反常膨胀
【点评】
本题结合生活中的开山采石实例，考查质量、密度的基本概念，以及水的反常膨胀特性，需要学生结合图像分析体积变化，理解质量不随状态改变的特点，是一道联系实际的基础题。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合质量的固有属性、密度公式以及图像中水和冰的体积变化规律分析：首先明确质量不随物体状态改变，再根据图像判断相同质量的水和冰的体积变化，结合密度公式逐一分析选项的正误。
【解析】
1. 质量分析：质量是物体所含物质的多少，水结冰后状态改变，但所含物质的量不变，因此水结冰后质量不变，据此排除选项C（C认为质量变大，错误）。
2. 选项A分析：质量相等的水，温度越低体积不一定越小。从图像可知，水在0~4℃时，温度降低体积减小；但水结冰后（温度低于0℃），冰的体积随温度降低而增大，因此A错误。
3. 选项B分析：根据密度公式ρ=m/V，0℃时，相同质量的水和冰，冰的体积更大（图像中0℃时水的体积约1.0001 cm³，冰在0℃时体积约1.0901 cm³），体积大则密度小，因此0℃水和0℃冰密度不同，B错误。
4. 选项D分析：水结冰后质量不变，体积增大，会对石头产生向外的压力，从而使石头裂开，符合开山采石的原理，D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量的属性、密度与温度、水的反常膨胀
【点评】
本题结合生活中的开山采石实例，考查质量、密度的基本概念，以及水的反常膨胀特性，需要学生结合图像分析体积变化，理解质量不随状态改变的特点，是一道联系实际的基础题。
【难度系数】
0.6
