1. 同学们取大小不同的蜡块和干松木,分别测量它们的体积和质量,得到的数据如表所示。


(1)在图甲中用图线表示蜡块和干松木的质量随体积变化的情况,并标注蜡块、干松木。
(2)蜡块和干松木的质量随体积变化的图像是两条过原点的直线,表明同种物质组成的不同物体,质量与体积的比值
(3)在上述探究过程中测量多组数据是为了
(4)小军改用水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图乙中a所示。他分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线未经过坐标原点,由此推断:水的质量与体积的关系图线应是
(1)在图甲中用图线表示蜡块和干松木的质量随体积变化的情况,并标注蜡块、干松木。
(2)蜡块和干松木的质量随体积变化的图像是两条过原点的直线,表明同种物质组成的不同物体,质量与体积的比值
相同
(填“相同”或“不同”);两条过原点的直线不重合,表明不同物质组成的物体,质量与体积的比值一般不同
(填“相同”或“不同”),这个比值反映了物质的一种特性,物理学中把它定义为密度
。请再列举出一个用“比值法”定义的物理量:速度
。(3)在上述探究过程中测量多组数据是为了
得出普遍结论,避免偶然性
。(4)小军改用水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图乙中a所示。他分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线未经过坐标原点,由此推断:水的质量与体积的关系图线应是
c
(填“b”“c”或“d”)。答案
(1)
(2)相同;不同;密度;速度
(3)得出普遍结论,避免偶然性
(4)c
【点拨】(4)由题意可知,探究水的质量和体积的关系时,水的体积是准确的,误将烧杯和水的总质量当作水的质量,导致体积为0时,质量不为0,又因烧杯的质量始终不变,所以图线会向上平移,现在已知据此作出的图线是a,所以和a平行的c就是水的质量与体积的关系图线。
解析
【分析】
本题围绕“质量与体积的关系”展开,核心是理解密度的概念。解题时,需先根据实验数据绘制对应图像,明确同种、不同物质质量与体积的比值特点;再结合比值法定义物理量的规则,掌握密度的定义;接着分析实验中多次测量的目的;最后结合总质量与水的质量的区别,推断水的质量体积关系图线。
【解析】
(1) 根据实验数据,蜡块的质量随体积变化的点为(10cm³,9g)、(20cm³,18g)、(30cm³,27g)、(40cm³,36g),将这些点连接成直线并标注“蜡块”;干松木的点为(10cm³,5g)、(20cm³,10g)、(30cm³,15g)、(40cm³,20g),连接成直线并标注“干松木”,对应题目中的图像。
(2) 同种物质的质量与体积的比值为定值,因此比值相同;不同物质的质量与体积的比值一般不同,物理学中将这个比值定义为密度;用比值法定义的物理量还有速度(v=s/t)、压强(p=F/S)等。
(3) 探究质量与体积的关系时,测量多组数据是为了避免偶然性,得出普遍适用的结论。
(4) 误将烧杯和水的总质量当作水的质量,导致图线a在体积为0时质量不为0(包含烧杯质量),而水的质量与体积成正比,且体积为0时质量为0,图线应与a平行,故为c。
【答案】
(1)
(2) 相同;不同;密度;速度
(3) 得出普遍结论,避免偶然性
(4) c
【知识点】
密度;质量与体积的关系;比值法定义
【点评】
本题是密度概念的基础探究题,考查学生对实验数据的分析能力、密度概念的理解,以及比值法定义的应用,属于对基础知识的常规考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕“质量与体积的关系”展开,核心是理解密度的概念。解题时,需先根据实验数据绘制对应图像,明确同种、不同物质质量与体积的比值特点;再结合比值法定义物理量的规则,掌握密度的定义;接着分析实验中多次测量的目的;最后结合总质量与水的质量的区别,推断水的质量体积关系图线。
【解析】
(1) 根据实验数据,蜡块的质量随体积变化的点为(10cm³,9g)、(20cm³,18g)、(30cm³,27g)、(40cm³,36g),将这些点连接成直线并标注“蜡块”;干松木的点为(10cm³,5g)、(20cm³,10g)、(30cm³,15g)、(40cm³,20g),连接成直线并标注“干松木”,对应题目中的图像。
(2) 同种物质的质量与体积的比值为定值,因此比值相同;不同物质的质量与体积的比值一般不同,物理学中将这个比值定义为密度;用比值法定义的物理量还有速度(v=s/t)、压强(p=F/S)等。
(3) 探究质量与体积的关系时,测量多组数据是为了避免偶然性,得出普遍适用的结论。
(4) 误将烧杯和水的总质量当作水的质量,导致图线a在体积为0时质量不为0(包含烧杯质量),而水的质量与体积成正比,且体积为0时质量为0,图线应与a平行,故为c。
【答案】
(1)
(2) 相同;不同;密度;速度
(3) 得出普遍结论,避免偶然性
(4) c
【知识点】
密度;质量与体积的关系;比值法定义
【点评】
本题是密度概念的基础探究题,考查学生对实验数据的分析能力、密度概念的理解,以及比值法定义的应用,属于对基础知识的常规考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
2. [前沿科技] 轻质高强度的碳纤维材料有“黑金”之称,在新能源汽车(如图所示)上应用碳纤维材料
可实现整车的轻量化,极大地提高能效和续航。
有人说“碳纤维比钢轻”,关于这句话在物理学中的确切含义,下列说法正确的是 (

A.碳纤维的质量比钢小
B.拿在手里感觉碳纤维比钢轻
C.碳纤维的密度比钢小
D.碳纤维的体积比钢小
可实现整车的轻量化,极大地提高能效和续航。
有人说“碳纤维比钢轻”,关于这句话在物理学中的确切含义,下列说法正确的是 (
C
)A.碳纤维的质量比钢小
B.拿在手里感觉碳纤维比钢轻
C.碳纤维的密度比钢小
D.碳纤维的体积比钢小
答案
2.C
解析
【分析】
要理解“碳纤维比钢轻”的物理学含义,需结合密度的概念分析:“轻”针对材料特性时,指相同体积下碳纤维的质量更小,对应密度(单位体积的质量,是物质的特性)的物理意义。需逐一分析选项,排除未控制变量或概念混淆的错误选项。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:质量由密度和体积共同决定,未说明体积关系时,无法直接比较碳纤维和钢的质量,若碳纤维体积远大于钢,其质量可能更大,故A错误。
2. 选项B:拿在手里的感觉是具体物体的质量感受,并非对“碳纤维材料比钢轻”这一材料特性的物理学准确描述,故B错误。
3. 选项C:密度是物质的特性,相同体积下,密度越小的物质质量越小,“碳纤维比钢轻”描述的是碳纤维的密度比钢小,符合物理学含义,故C正确。
4. 选项D:体积与材料特性无关,该选项未涉及质量与体积的关系,无法对应“轻”的物理含义,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
密度的概念;质量与密度的关系
【点评】
本题考查对密度物理意义的理解,需区分生活中“轻”的模糊表述与物理学中密度的准确含义,核心是明确密度是单位体积的质量,分析时要注意控制变量,避免混淆质量和密度的概念。
【难度系数】
0.6
要理解“碳纤维比钢轻”的物理学含义,需结合密度的概念分析:“轻”针对材料特性时,指相同体积下碳纤维的质量更小,对应密度(单位体积的质量,是物质的特性)的物理意义。需逐一分析选项,排除未控制变量或概念混淆的错误选项。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:质量由密度和体积共同决定,未说明体积关系时,无法直接比较碳纤维和钢的质量,若碳纤维体积远大于钢,其质量可能更大,故A错误。
2. 选项B:拿在手里的感觉是具体物体的质量感受,并非对“碳纤维材料比钢轻”这一材料特性的物理学准确描述,故B错误。
3. 选项C:密度是物质的特性,相同体积下,密度越小的物质质量越小,“碳纤维比钢轻”描述的是碳纤维的密度比钢小,符合物理学含义,故C正确。
4. 选项D:体积与材料特性无关,该选项未涉及质量与体积的关系,无法对应“轻”的物理含义,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
密度的概念;质量与密度的关系
【点评】
本题考查对密度物理意义的理解,需区分生活中“轻”的模糊表述与物理学中密度的准确含义,核心是明确密度是单位体积的质量,分析时要注意控制变量,避免混淆质量和密度的概念。
【难度系数】
0.6
3. 密度公式被称为“物理最美公式”,关于密度下列说法正确的是 (

A.物质的密度与质量成正比,与体积成反比
B.不同物质,质量越大,密度越大
C.同一种物质,密度与质量、体积无关
D.不同物质,密度与质量、体积有关
C
)A.物质的密度与质量成正比,与体积成反比
B.不同物质,质量越大,密度越大
C.同一种物质,密度与质量、体积无关
D.不同物质,密度与质量、体积有关
答案
3.C
解析
【分析】
要解答本题,需先明确密度的物理本质:密度是物质的一种固有特性,仅由物质的种类、状态和温度决定,与物体的质量、体积无关。接下来逐一分析各选项,判断其是否符合密度的特性。
【解析】
密度是物质的特性,对于同一种物质,在状态、温度不变时,密度为定值,与质量、体积均无关联。
选项A:密度与质量成正比、与体积成反比,该说法错误,密度不随质量和体积的变化而改变,不能将密度与质量、体积的关系理解为比例关系。
选项B:不同物质,质量越大密度越大,该说法错误,密度是物质本身的属性,和质量大小没有直接决定关系,不同物质密度一般不同,但并非由质量决定。
选项C:同一种物质,密度与质量、体积无关,符合密度的特性,说法正确。
选项D:不同物质,密度与质量、体积有关,该说法错误,密度只和物质种类等因素有关,与质量、体积无关。
【答案】
C
【知识点】
密度的特性
【点评】
本题考查密度的基本概念,属于基础题,核心是理解密度是物质的固有特性,不随质量和体积改变,需准确区分密度与质量、体积的关系。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需先明确密度的物理本质:密度是物质的一种固有特性,仅由物质的种类、状态和温度决定,与物体的质量、体积无关。接下来逐一分析各选项,判断其是否符合密度的特性。
【解析】
密度是物质的特性,对于同一种物质,在状态、温度不变时,密度为定值,与质量、体积均无关联。
选项A:密度与质量成正比、与体积成反比,该说法错误,密度不随质量和体积的变化而改变,不能将密度与质量、体积的关系理解为比例关系。
选项B:不同物质,质量越大密度越大,该说法错误,密度是物质本身的属性,和质量大小没有直接决定关系,不同物质密度一般不同,但并非由质量决定。
选项C:同一种物质,密度与质量、体积无关,符合密度的特性,说法正确。
选项D:不同物质,密度与质量、体积有关,该说法错误,密度只和物质种类等因素有关,与质量、体积无关。
【答案】
C
【知识点】
密度的特性
【点评】
本题考查密度的基本概念,属于基础题,核心是理解密度是物质的固有特性,不随质量和体积改变,需准确区分密度与质量、体积的关系。
【难度系数】
0.7
4. 根据下表所提供的几种物质的密度(常温常压下),小荣得出的结论中正确的是 (

A.不同物质的密度一定不同
B.固体的密度都大于液体的密度
C.纯水的密度是 $1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$ ,表示 $1\ \mathrm{m}^3$ 纯水的质量为 $1.0×10^3\ \mathrm{kg}$
D.体积相同的实心铝块和实心冰块($0\ °\mathrm{C}$),冰块($0\ °\mathrm{C}$)质量是铝块质量的3倍
C
)A.不同物质的密度一定不同
B.固体的密度都大于液体的密度
C.纯水的密度是 $1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$ ,表示 $1\ \mathrm{m}^3$ 纯水的质量为 $1.0×10^3\ \mathrm{kg}$
D.体积相同的实心铝块和实心冰块($0\ °\mathrm{C}$),冰块($0\ °\mathrm{C}$)质量是铝块质量的3倍
答案
4.C 【点拨】由表格数据可知,酒精和煤油的密度都是$0.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,故A错误;水银的密度为$13.6×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,比冰($0\ ℃$)、干松木、铝、铜这些固体的密度都大得多,故B错误;根据密度的定义式$\rho=\frac{m}{V}$可知,密度表示的是物体单位体积的质量大小,纯水的密度是$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,表示$1\ \mathrm{m^3}$纯水的质量为$1.0×10^3\ \mathrm{kg}$,故C正确;铝的密度为$2.7×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,冰($0\ ℃$)的密度是$0.9×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,铝的密度是冰($0\ ℃$)的密度的3倍,根据$\rho=\frac{m}{V}$可知,体积相同时,质量和密度成正比,所以体积相同的实心铝块和实心冰块($0\ ℃$),铝块质量是冰块($0\ ℃$)质量的3倍,故D错误。
解析
【分析】这是一道关于密度的选择题,需结合表格中的密度数据,运用密度的概念、密度公式ρ=m/V逐一分析每个选项,判断结论是否正确。需明确各选项的判断方向:A选项判断不同物质密度是否一定不同;B选项判断固体密度是否都大于液体;C选项理解密度的物理意义;D选项利用密度公式判断体积相同时的质量关系。
【解析】
1. 分析选项A:由表格可知,酒精和煤油的密度均为0.8×10³kg/m³,说明不同物质的密度可能相同,故A错误。
2. 分析选项B:水银是液体,其密度为13.6×10³kg/m³,远大于冰、干松木、铝、铜等固体的密度,因此固体的密度不一定都大于液体的密度,故B错误。
3. 分析选项C:密度的定义是单位体积某种物质的质量,纯水的密度是1.0×10³kg/m³,其物理意义就是1m³纯水的质量为1.0×10³kg,故C正确。
4. 分析选项D:根据密度公式ρ=m/V,变形得m=ρV。体积V相同时,质量m与密度ρ成正比。铝的密度为2.7×10³kg/m³,冰(0℃)的密度为0.9×10³kg/m³,铝的密度是冰的3倍,所以体积相同的实心铝块和冰块,铝块质量是冰块质量的3倍,而非冰块是铝块的3倍,故D错误。
【答案】C
【知识点】密度的概念、密度公式的应用
【点评】本题考查密度的基本概念和公式的简单应用,解题关键是仔细读取表格中的密度数据,准确理解密度的物理意义,避免对质量与密度关系的混淆,属于基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 分析选项A:由表格可知,酒精和煤油的密度均为0.8×10³kg/m³,说明不同物质的密度可能相同,故A错误。
2. 分析选项B:水银是液体,其密度为13.6×10³kg/m³,远大于冰、干松木、铝、铜等固体的密度,因此固体的密度不一定都大于液体的密度,故B错误。
3. 分析选项C:密度的定义是单位体积某种物质的质量,纯水的密度是1.0×10³kg/m³,其物理意义就是1m³纯水的质量为1.0×10³kg,故C正确。
4. 分析选项D:根据密度公式ρ=m/V,变形得m=ρV。体积V相同时,质量m与密度ρ成正比。铝的密度为2.7×10³kg/m³,冰(0℃)的密度为0.9×10³kg/m³,铝的密度是冰的3倍,所以体积相同的实心铝块和冰块,铝块质量是冰块质量的3倍,而非冰块是铝块的3倍,故D错误。
【答案】C
【知识点】密度的概念、密度公式的应用
【点评】本题考查密度的基本概念和公式的简单应用,解题关键是仔细读取表格中的密度数据,准确理解密度的物理意义,避免对质量与密度关系的混淆,属于基础题型。
【难度系数】0.6
5. [传统文化] 篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记,是我国国粹之一。如图所示是一位艺术家篆刻的一枚方章,已知该方章质量为52 g,体积为20 cm³,则方章的密度为
$2.6×10^3$
kg/m³。篆刻后方章的质量变小
,密度不变
(后两空均填“变大”“变小”或“不变”)。答案
5.$2.6×10^3$;变小;不变 【点拨】看清单位及单位间的换算关系是解决第一空的关键。
解析
【分析】
要解决本题,需掌握密度的计算公式,以及质量、密度的基本概念:①密度公式为$\rho=\frac{m}{V}$,计算时要注意单位换算;②质量是物体所含物质的多少,篆刻时会去除部分物质,质量会变化;③密度是物质的固有特性,仅由物质种类决定,与质量、体积无关。先利用公式计算密度,再分析质量和密度的变化。
【解析】
1. 计算方章的密度:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,已知方章质量$m=52\ \mathrm{g}$,体积$V=20\ \mathrm{cm}^3$,代入得$\rho=\frac{52\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{cm}^3}=2.6\ \mathrm{g/cm}^3$。由于$1\ \mathrm{g/cm}^3=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,因此$2.6\ \mathrm{g/cm}^3=2.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
2. 分析质量变化:篆刻过程中,方章被刻去一部分,所含物质总量减少,因此方章的质量变小。
3. 分析密度变化:密度是物质本身的特性,只与物质种类有关,与物体的质量、体积无关,所以篆刻后方章的密度不变。
【答案】
$2.6×10^3$;变小;不变
【知识点】
密度计算;质量的属性;密度的特性
【点评】
本题结合传统文化中的篆刻艺术,考查密度计算及质量、密度的基础概念,属于基础题,需注意单位换算和密度特性的理解,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需掌握密度的计算公式,以及质量、密度的基本概念:①密度公式为$\rho=\frac{m}{V}$,计算时要注意单位换算;②质量是物体所含物质的多少,篆刻时会去除部分物质,质量会变化;③密度是物质的固有特性,仅由物质种类决定,与质量、体积无关。先利用公式计算密度,再分析质量和密度的变化。
【解析】
1. 计算方章的密度:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,已知方章质量$m=52\ \mathrm{g}$,体积$V=20\ \mathrm{cm}^3$,代入得$\rho=\frac{52\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{cm}^3}=2.6\ \mathrm{g/cm}^3$。由于$1\ \mathrm{g/cm}^3=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,因此$2.6\ \mathrm{g/cm}^3=2.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
2. 分析质量变化:篆刻过程中,方章被刻去一部分,所含物质总量减少,因此方章的质量变小。
3. 分析密度变化:密度是物质本身的特性,只与物质种类有关,与物体的质量、体积无关,所以篆刻后方章的密度不变。
【答案】
$2.6×10^3$;变小;不变
【知识点】
密度计算;质量的属性;密度的特性
【点评】
本题结合传统文化中的篆刻艺术,考查密度计算及质量、密度的基础概念,属于基础题,需注意单位换算和密度特性的理解,难度较低。
【难度系数】
0.7
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