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
【解析】:
本题考查质量,体积,密度之间的关系。
水结成冰后,状态改变,但物质多少不变,所以质量不变。
由题图可知,该一次性胶杯装水时是盛满的,水结冰后,冰面高于杯口,说明体积变大。
根据公式$\rho = \frac{m}{V}$,当质量不变,体积变大时,密度变小。
【答案】:
不变;变大;$\rho = \frac{m}{V}$;变小
本题考查质量,体积,密度之间的关系。
水结成冰后,状态改变,但物质多少不变,所以质量不变。
由题图可知,该一次性胶杯装水时是盛满的,水结冰后,冰面高于杯口,说明体积变大。
根据公式$\rho = \frac{m}{V}$,当质量不变,体积变大时,密度变小。
【答案】:
不变;变大;$\rho = \frac{m}{V}$;变小
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
。(后两空均填“变大”“不变”或“变小”)答案
【解析】:
这个问题主要考察的是对密度公式的理解,即$\rho = \frac{m}{V}$,其中$\rho$表示密度,$m$表示质量,$V$表示体积。题目描述了一个物理现象,即锥形瓶口的橡皮膜在冰水中会向下凹,我们需要根据这个现象来分析瓶内空气的温度、体积和密度的变化。
首先,由于橡皮膜向下凹,说明瓶内的空气压力减小,这是因为空气在温度降低时体积会变小。由于瓶子的体积是固定的,所以空气体积的变小必然导致橡皮膜向下凹。
其次,根据密度公式,当质量$m$不变,而体积$V$变小时,密度$\rho$会变大。但在这个问题中,我们更关心的是体积和密度的相对变化,即体积变小,密度相对于原来的状态是变大的(尽管在这个特定情境下,我们通常说密度“变大”是指相对于原来的空气密度,而不是说空气的密度绝对值在增大,因为绝对值上它仍然远小于固体和液体的密度)。但题目中的填空要求是相对于原来状态的变化,所以应填“变小”和“变大”。
最后,由于这个现象是由冰水造成的,所以我们可以推断是锥形瓶中的空气温度降低了。
【答案】:
锥形瓶中的空气;变小;变大。
这个问题主要考察的是对密度公式的理解,即$\rho = \frac{m}{V}$,其中$\rho$表示密度,$m$表示质量,$V$表示体积。题目描述了一个物理现象,即锥形瓶口的橡皮膜在冰水中会向下凹,我们需要根据这个现象来分析瓶内空气的温度、体积和密度的变化。
首先,由于橡皮膜向下凹,说明瓶内的空气压力减小,这是因为空气在温度降低时体积会变小。由于瓶子的体积是固定的,所以空气体积的变小必然导致橡皮膜向下凹。
其次,根据密度公式,当质量$m$不变,而体积$V$变小时,密度$\rho$会变大。但在这个问题中,我们更关心的是体积和密度的相对变化,即体积变小,密度相对于原来的状态是变大的(尽管在这个特定情境下,我们通常说密度“变大”是指相对于原来的空气密度,而不是说空气的密度绝对值在增大,因为绝对值上它仍然远小于固体和液体的密度)。但题目中的填空要求是相对于原来状态的变化,所以应填“变小”和“变大”。
最后,由于这个现象是由冰水造成的,所以我们可以推断是锥形瓶中的空气温度降低了。
【答案】:
锥形瓶中的空气;变小;变大。
3. 如图6-4-7所示为质量1g的某种液体的体积—温度关系图线,则以下相关说法正确的是(
A.$4\ \unit{^{\circ}C}$时,该液体的密度最小
B.温度从$0\ \unit{^{\circ}C}升高到8\ \unit{^{\circ}C}$,该液体的密度一直变小
C.温度从$0\ \unit{^{\circ}C}升高到4\ \unit{^{\circ}C}$,该液体的体积一直变大
D.$1\ \unit{^{\circ}C}时该液体的密度比5\ \unit{^{\circ}C}$时的小
D
)A.$4\ \unit{^{\circ}C}$时,该液体的密度最小
B.温度从$0\ \unit{^{\circ}C}升高到8\ \unit{^{\circ}C}$,该液体的密度一直变小
C.温度从$0\ \unit{^{\circ}C}升高到4\ \unit{^{\circ}C}$,该液体的体积一直变大
D.$1\ \unit{^{\circ}C}时该液体的密度比5\ \unit{^{\circ}C}$时的小
答案
【解析】:
本题主要考查对密度概念的理解以及如何通过图像分析液体体积与温度的关系,进而判断液体密度的变化。
选项A:需要观察图像中$4°C$时液体的体积。从图像中可以看出,$4°C$时液体的体积是最小的。根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$(其中$\rho$是密度,$m$是质量,$V$是体积),在质量$m$一定的情况下,体积$V$越小,密度$\rho$越大。因此,$4°C$时液体的密度应该是最大的,而不是最小的。所以选项A是错误的。
选项B:需要观察图像中温度从$0°C$升高到$8°C$时液体体积的变化。从图像中可以看出,在这个温度范围内,液体的体积先变小后变大。同样根据密度公式,体积先变小后变大,意味着密度先变大后变小。所以选项B是错误的。
选项C:需要观察图像中温度从$0°C$升高到$4°C$时液体体积的变化。从图像中可以看出,在这个温度范围内,液体的体积是逐渐变小的,而不是变大的。所以选项C是错误的。
选项D:需要比较$1°C$和$5°C$时液体的体积。从图像中可以看出,$1°C$时液体的体积比$5°C$时液体的体积大。根据密度公式,体积越大,密度越小。因此,$1°C$时液体的密度比$5°C$时的小。所以选项D是正确的。
【答案】:D。
本题主要考查对密度概念的理解以及如何通过图像分析液体体积与温度的关系,进而判断液体密度的变化。
选项A:需要观察图像中$4°C$时液体的体积。从图像中可以看出,$4°C$时液体的体积是最小的。根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$(其中$\rho$是密度,$m$是质量,$V$是体积),在质量$m$一定的情况下,体积$V$越小,密度$\rho$越大。因此,$4°C$时液体的密度应该是最大的,而不是最小的。所以选项A是错误的。
选项B:需要观察图像中温度从$0°C$升高到$8°C$时液体体积的变化。从图像中可以看出,在这个温度范围内,液体的体积先变小后变大。同样根据密度公式,体积先变小后变大,意味着密度先变大后变小。所以选项B是错误的。
选项C:需要观察图像中温度从$0°C$升高到$4°C$时液体体积的变化。从图像中可以看出,在这个温度范围内,液体的体积是逐渐变小的,而不是变大的。所以选项C是错误的。
选项D:需要比较$1°C$和$5°C$时液体的体积。从图像中可以看出,$1°C$时液体的体积比$5°C$时液体的体积大。根据密度公式,体积越大,密度越小。因此,$1°C$时液体的密度比$5°C$时的小。所以选项D是正确的。
【答案】:D。
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