7. 提升题(多选)在探究物质的质量与体积的关系时,某同学测出实验桌上甲、乙、丙三个物体的质量和体积,根据测量数据在图2中描出了三个点。下列判断正确的是(

A.甲的密度为$4\ \mathrm{g/cm}^3$
B.乙的密度等于甲的密度
C.丙的密度比甲的密度大
D.甲、乙一定是由同种物质组成的
BC
)A.甲的密度为$4\ \mathrm{g/cm}^3$
B.乙的密度等于甲的密度
C.丙的密度比甲的密度大
D.甲、乙一定是由同种物质组成的
答案
7. BC
解析
【分析】
要解决本题,需结合密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,分析图像中各点的质量、体积关系,进而判断密度大小及物质种类:首先计算甲的密度,再通过图像直线特征判断乙与甲的密度关系,对比丙的位置分析其与甲的密度,同时明确“同种物质密度相同,但密度相同的物质不一定是同种物质”的逻辑。
【解析】
1. 计算甲的密度:由图像可知,甲的质量$m_甲=2\ \mathrm{g}$,体积$V_甲=8\ \mathrm{cm^3}$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,得$\rho_甲=\frac{m_甲}{V_甲}=\frac{2\ \mathrm{g}}{8\ \mathrm{cm^3}}=0.25\ \mathrm{g/cm^3}$,故选项A错误。
2. 判断乙的密度:图像中乙在过原点的直线上,说明乙的质量与体积成正比,即乙的密度与甲相同,$\rho_乙=\rho_甲$,选项B正确。
3. 判断丙的密度:在图像中取相同质量时,丙的体积小于甲的体积,根据$\rho=\frac{m}{V}$,体积越小密度越大,因此$\rho_丙>\rho_甲$,选项C正确。
4. 分析选项D:同种物质的密度一定相同,但密度相同的物质不一定是同种物质(如不同物质密度可能相等),因此甲和乙密度相同,不一定是同种物质,选项D错误。
综上,正确选项为BC。
【答案】
BC
【知识点】
密度公式应用;质量与体积的关系
【点评】
本题结合m-V图像考查密度的计算与理解,需明确图像中坐标的物理意义,区分“同种物质”与“密度相同物质”的差异,是密度知识点的基础应用考查。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,分析图像中各点的质量、体积关系,进而判断密度大小及物质种类:首先计算甲的密度,再通过图像直线特征判断乙与甲的密度关系,对比丙的位置分析其与甲的密度,同时明确“同种物质密度相同,但密度相同的物质不一定是同种物质”的逻辑。
【解析】
1. 计算甲的密度:由图像可知,甲的质量$m_甲=2\ \mathrm{g}$,体积$V_甲=8\ \mathrm{cm^3}$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,得$\rho_甲=\frac{m_甲}{V_甲}=\frac{2\ \mathrm{g}}{8\ \mathrm{cm^3}}=0.25\ \mathrm{g/cm^3}$,故选项A错误。
2. 判断乙的密度:图像中乙在过原点的直线上,说明乙的质量与体积成正比,即乙的密度与甲相同,$\rho_乙=\rho_甲$,选项B正确。
3. 判断丙的密度:在图像中取相同质量时,丙的体积小于甲的体积,根据$\rho=\frac{m}{V}$,体积越小密度越大,因此$\rho_丙>\rho_甲$,选项C正确。
4. 分析选项D:同种物质的密度一定相同,但密度相同的物质不一定是同种物质(如不同物质密度可能相等),因此甲和乙密度相同,不一定是同种物质,选项D错误。
综上,正确选项为BC。
【答案】
BC
【知识点】
密度公式应用;质量与体积的关系
【点评】
本题结合m-V图像考查密度的计算与理解,需明确图像中坐标的物理意义,区分“同种物质”与“密度相同物质”的差异,是密度知识点的基础应用考查。
【难度系数】
0.5
8.如图3所示,将质量相同的水、浓盐水和酒精分别装入A、B、C三支完全相同的足够长的试管中,A管中已将水的液面位置标出。请在B管、C管中大致画出浓盐水和酒精的液面位置。
(已知$\rho_{酒精}<\rho_{水}<\rho_{浓盐水}$)

(已知$\rho_{酒精}<\rho_{水}<\rho_{浓盐水}$)
答案
8. 质量相同的三种液体,根据$V=\frac{m}{\rho}$,因为$\rho_{酒精}<\rho_{水}<\rho_{浓盐水}$,可得$V_{酒精}>V_{水}>V_{浓盐水}$,因此B管浓盐水的液面高度低于A管水的液面,C管酒精的液面高度高于A管水的液面,绘制结果如
解析
【分析】
要确定B、C管的液面位置,需利用密度公式分析质量相同的不同液体的体积关系。已知三种液体质量相等,根据密度公式的变形,体积与密度成反比,结合已知的密度大小,可判断体积大小,再结合试管横截面积相同的特点,就能确定液面高度。
【解析】
已知水、浓盐水、酒精的质量m相同,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形得体积公式$V=\frac{m}{\rho}$。因为$\rho_{酒精}<\rho_{水}<\rho_{浓盐水}$,且质量m相同,所以密度越小,体积越大,即体积关系为$V_{酒精}>V_{水}>V_{浓盐水}$。由于三支试管完全相同,横截面积S相等,根据$V=Sh$,可得液面高度$h=\frac{V}{S}$,因此体积越大,液面高度越高。所以B管中浓盐水体积最小,液面高度低于A管水的液面;C管中酒精体积最大,液面高度高于A管水的液面,绘制结果如题目给出的参考图所示。
【答案】
B管液面低于A管液面,C管液面高于A管液面,绘制结果如
所示。
【知识点】
密度公式应用、密度与体积关系
【点评】
本题考查密度公式的实际应用,核心是理解质量相同时液体体积与密度的反比关系,结合试管横截面积相同的特点判断液面高度,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要确定B、C管的液面位置,需利用密度公式分析质量相同的不同液体的体积关系。已知三种液体质量相等,根据密度公式的变形,体积与密度成反比,结合已知的密度大小,可判断体积大小,再结合试管横截面积相同的特点,就能确定液面高度。
【解析】
已知水、浓盐水、酒精的质量m相同,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形得体积公式$V=\frac{m}{\rho}$。因为$\rho_{酒精}<\rho_{水}<\rho_{浓盐水}$,且质量m相同,所以密度越小,体积越大,即体积关系为$V_{酒精}>V_{水}>V_{浓盐水}$。由于三支试管完全相同,横截面积S相等,根据$V=Sh$,可得液面高度$h=\frac{V}{S}$,因此体积越大,液面高度越高。所以B管中浓盐水体积最小,液面高度低于A管水的液面;C管中酒精体积最大,液面高度高于A管水的液面,绘制结果如题目给出的参考图所示。
【答案】
B管液面低于A管液面,C管液面高于A管液面,绘制结果如
【知识点】
密度公式应用、密度与体积关系
【点评】
本题考查密度公式的实际应用,核心是理解质量相同时液体体积与密度的反比关系,结合试管横截面积相同的特点判断液面高度,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
9.某玻璃桥使用的是一种钢化玻璃,这种玻璃具备极强的耐压、耐磨、抗冲击的特性。一块底面积为7 m²的该钢化玻璃厚度为2 cm,质量为350 kg。这种钢化玻璃的密度是多少?
答案
9. 解:钢化玻璃的体积$V=Sh=7\ \mathrm{m^2}×2\ \mathrm{cm}=7\ \mathrm{m^2}×0.02\ \mathrm{m}=0.14\ \mathrm{m^3}$,
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{350\ \mathrm{kg}}{0.14\ \mathrm{m^3}}=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{350\ \mathrm{kg}}{0.14\ \mathrm{m^3}}=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
解析
【分析】要计算钢化玻璃的密度,需依据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,因此需先求出玻璃的体积。玻璃为柱体,体积等于底面积乘以厚度,计算时要注意单位统一,将厚度的单位cm转换为m,再代入公式计算即可。
【解析】解:先统一单位,玻璃厚度$h=2\ \mathrm{cm}=0.02\ \mathrm{m}$,
钢化玻璃的体积$V=Sh=7\ \mathrm{m^2}×0.02\ \mathrm{m}=0.14\ \mathrm{m^3}$,
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,代入数据得:
$\rho=\frac{350\ \mathrm{kg}}{0.14\ \mathrm{m^3}}=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
【答案】$2.5×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$
【知识点】密度的计算、体积的计算
【点评】本题考查密度公式的应用,核心是正确计算玻璃体积,需注意单位统一,属于基础计算题,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】解:先统一单位,玻璃厚度$h=2\ \mathrm{cm}=0.02\ \mathrm{m}$,
钢化玻璃的体积$V=Sh=7\ \mathrm{m^2}×0.02\ \mathrm{m}=0.14\ \mathrm{m^3}$,
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,代入数据得:
$\rho=\frac{350\ \mathrm{kg}}{0.14\ \mathrm{m^3}}=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
【答案】$2.5×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$
【知识点】密度的计算、体积的计算
【点评】本题考查密度公式的应用,核心是正确计算玻璃体积,需注意单位统一,属于基础计算题,难度较低。
【难度系数】0.7
10. 提升题 某同学利用注射器、托盘天平(带砝码)测量酒精的密度。

(1)将天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,指针位置如图4甲所示,此时应将平衡螺母向
(2)用注射器抽取适量酒精,体积如图4乙所示,为
(3)用注射器继续抽取酒精至20 mL处,再将注射器放到天平上,测得注射器和酒精的总质量如图4丙所示,为
(4)若第2次使用注射器抽取的酒精中混有气泡,则测得的酒精密度值
(5)本实验使用注射器的优点是
(1)将天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,指针位置如图4甲所示,此时应将平衡螺母向
右
调节,使横梁水平平衡。(2)用注射器抽取适量酒精,体积如图4乙所示,为
10
mL。将装有酒精的注射器放到天平上,测得注射器和酒精的总质量为28 g。(3)用注射器继续抽取酒精至20 mL处,再将注射器放到天平上,测得注射器和酒精的总质量如图4丙所示,为
35.8
g,则酒精的密度为0.78
g/cm³。(4)若第2次使用注射器抽取的酒精中混有气泡,则测得的酒精密度值
偏小
(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5)本实验使用注射器的优点是
取样准确
(写出一条即可)。答案
10. (1) 右
(2) 10
(3) 35.8;0.78
(4) 偏小
(5) 取样准确
(2) 10
(3) 35.8;0.78
(4) 偏小
(5) 取样准确
解析
【分析】
本题为利用注射器和天平测量酒精密度的实验,需结合天平调平规则、注射器体积读数、天平读数方法、密度公式及实验误差分析来解题:
1. 天平调平时,指针偏左说明左侧偏重,平衡螺母应向右侧调节;
2. 读取注射器体积时,需确定液体对应的刻度值;
3. 天平总质量为砝码质量与游码对应刻度值之和,利用两次总质量差和体积差,结合密度公式计算酒精密度;
4. 混有气泡会导致体积测量值偏大,结合密度公式分析误差;
5. 注射器的优点可从取样、体积控制等角度分析。
【解析】
(1) 天平调平:指针偏向分度盘左侧,说明左侧较重,应将平衡螺母向右调节,使横梁水平平衡。
(2) 注射器体积:图乙中酒精对应的刻度为10 mL,故体积为10 mL。
(3) 天平读数:砝码总质量为20g+10g+5g=35g,游码对应刻度为0.8g,总质量为35g+0.8g=35.8g;两次酒精体积差为20mL-10mL=10cm³,两次总质量差为35.8g-28g=7.8g,根据密度公式ρ=m/V,酒精密度ρ=7.8g/10cm³=0.78g/cm³。
(4) 混有气泡时,测得的体积差包含气泡体积,计算时所用体积偏大,而质量差为酒精的实际质量差,根据ρ=m/V,体积偏大则测得的密度偏小。
(5) 注射器的优点是取样准确,便于精确控制抽取液体的体积。
【答案】
(1) 右;(2)10;(3)35.8;0.78;(4)偏小;(5)取样准确
【知识点】
密度的测量;天平的使用;注射器的使用
【点评】
本题考查密度测量实验的操作、读数及误差分析,需掌握天平、注射器的读数方法,理解密度公式的应用,误差分析是易错点,需明确各物理量变化对结果的影响。
【难度系数】
0.5
本题为利用注射器和天平测量酒精密度的实验,需结合天平调平规则、注射器体积读数、天平读数方法、密度公式及实验误差分析来解题:
1. 天平调平时,指针偏左说明左侧偏重,平衡螺母应向右侧调节;
2. 读取注射器体积时,需确定液体对应的刻度值;
3. 天平总质量为砝码质量与游码对应刻度值之和,利用两次总质量差和体积差,结合密度公式计算酒精密度;
4. 混有气泡会导致体积测量值偏大,结合密度公式分析误差;
5. 注射器的优点可从取样、体积控制等角度分析。
【解析】
(1) 天平调平:指针偏向分度盘左侧,说明左侧较重,应将平衡螺母向右调节,使横梁水平平衡。
(2) 注射器体积:图乙中酒精对应的刻度为10 mL,故体积为10 mL。
(3) 天平读数:砝码总质量为20g+10g+5g=35g,游码对应刻度为0.8g,总质量为35g+0.8g=35.8g;两次酒精体积差为20mL-10mL=10cm³,两次总质量差为35.8g-28g=7.8g,根据密度公式ρ=m/V,酒精密度ρ=7.8g/10cm³=0.78g/cm³。
(4) 混有气泡时,测得的体积差包含气泡体积,计算时所用体积偏大,而质量差为酒精的实际质量差,根据ρ=m/V,体积偏大则测得的密度偏小。
(5) 注射器的优点是取样准确,便于精确控制抽取液体的体积。
【答案】
(1) 右;(2)10;(3)35.8;0.78;(4)偏小;(5)取样准确
【知识点】
密度的测量;天平的使用;注射器的使用
【点评】
本题考查密度测量实验的操作、读数及误差分析,需掌握天平、注射器的读数方法,理解密度公式的应用,误差分析是易错点,需明确各物理量变化对结果的影响。
【难度系数】
0.5
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