中考物理重点难点专题练习08 质量和密度学生版+解析版.docx
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中考物理重点难点专题练习08质量和密度学生版+解析版
专项三力学
重难点08质量和密度
【知识梳理】
1.质量(m):
物体中所含物质的多少。
国际单位:
千克(kg)。
其它单位:
1t=1000kg;1kg=1000g;1g=1000mg。
质量是物质的一种属性,不随物体的形状、状态、地理位置、温度等的改变而改变。
2.质量的测量:
工具——托盘天平的使用。
使用方法——放:
把天平放在水平台面上,游码拨到标尺的0刻度线处;调节横梁平衡:
调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中间(或者左右摆动幅度一样)即标志着横梁平衡,螺母调节的方向与指针偏转的方向相反;调节称量平衡:
物体放在天平的左盘,向右盘加减砝码,或者向右拨动游码,天平再次恢复平衡即可(向右拨动游码,相当于向右盘加小砝码);读数:
砝码质量与游码在标尺上对应的示数之和即为物体的质量。
3.密度(ρ):
物体的质量和体积的比值。
定义公式:
ρ=
。
国际单位:
kg/m3。
常用单位:
g/cm3。
关系:
1g/cm3=1000kg/m3。
ρ水=1.0×103kg/m3的意思是:
体积为1m3的水的质量是1.0×103kg。
密度是物质的一种特性,可以利用密度鉴别物质的种类、估测矿山的质量等。
4.密度的测量。
(1)不溶于水的不规则固体物的密度测量:
用天平测出固体的质量m;
在量筒内装入体积为v1的水;
将物体放入装水的量筒中,让水淹没,读出体积v2(若果物体浮在液面,可以使用较纤细的物体压入);
用公式ρ
计算出物体的密度。
(2)液体密度的测量(质量差法):
用天平测出烧杯和液体的总质量m1;
将一部液体倒入量筒中,测出液体的体积v;
用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2;
用公式ρ
计算出液体的密度。
根据ρ=
分析测量误差偏大或者偏小:
若果质量测量准确,体积偏小,则测出的密度值偏大;若体积测量准确,质量偏大,则测出的密度值偏大;反之,偏小。
【易混淆点】
1.调节托盘天平平衡时,在调节横梁平衡时,需调节平衡螺母;但是在调节称量平衡时,不能再调节平衡螺母,只能通过加减砝码和拨动游码来实现。
2.“g/cm3”是比“kg/m3”大的密度单位。
3.气体的密度以“kg/m3”为单位时,数据中没有“×103”。
4.用托盘天平测量质量读数时,要读游码左侧的刻度值,还要注意它的分度值,很多时候不是0.1g,而是0.2g。
5.读标尺上的示数时以游码的左侧示数为准;若果物体和砝码放反了,读数时砝码质量减去标尺上对应示数即可;不可以用手拿砝码;不可超过量程。
【典例分析】
【例1】(2020宜昌4)一般来说物质遵从热胀冷缩的规律,当物体发生“热胀”时,以下说法正确的是()
A.物体体积变小B.物体密度变小
C.物体质量变大D.物体没有任何变化
【思路小结】质量不随物态、温度、位置、现状的改变而改变。
但是物体的体积是可能改变的,比如热胀冷缩,所以在不同的情况下,物体的密度是可变的。
但是物质的密度不随质量的改变而改变。
注意它们之间的变化关系,充分运用密度定义公式ρ=m/v分析问题。
【例2】(2020苏州16)用天平测量一石块的质量,天平平衡时所用砝码及游码如图甲所示,则石块的质量为 g。
将该石块放入盛有30mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,图中读数时视线正确的是 (a/b/c)。
石块的密度是 kg/m3。
【思路小结】用天平测量物体,读游码的值时,一定要读游码的左侧刻度值!
读取量筒的值时,视线要与液面的最低处或最高处相平。
计算密度时注意单位的一致性,当质量为g时,体积单位用cm3;当质量为kg时,体积单位用m3比较好计算。
【例3】如图是量筒倒入液体后,量筒和液体总质量和液体体积的关系图象,根据图象可知量筒的质量是g,液体的密度是g/cm3。
【思路小结】密度的四种基本计算题型:
(1)空心问题:
一般通过比较体积来判断比较好。
(2)等体积问题:
抓住容器的容积相等这个等量关系。
(3)排水法测体积问题:
抓住
v排液=v物这个关系。
(4)图像分析:
注意理解图线特殊点的含义(如起点、终点、转折点)。
【真题操练】
1.(2020青岛4)关于物质的密度,下列说法正确的是( )
A.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变
B.一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大
C.一支粉笔用掉部分后,它的体积变小,密度变小
D.一块冰熔化成水后,它的体积变小,密度变大
2.(2020成都14)下列测量方案中,最合理的是( )
A.测小铁块密度:
用装有适量水的量筒测体积后,再用天平测质量
B.测正方体小木块密度:
用天平测质量后,再用刻度尺测边长并计算体积
C.测小砖块密度:
用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积
D.测比赛用铅球密度:
用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积
3.(2020鄂州7)一艘船将一箱质量为100kg的科研器材从赤道运送到南极,在运送的过程中物体没有损失。
则物体的质量将( )
A.增大B.减小C.不变D.无法确定
4.(2020滨州16)新冠肺炎疫情防控期间,医院内氧气的需求量越来越大。
某氧气瓶内氧气用掉一半后,瓶内氧气的质量将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),密度将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
4.(2020广东19)如图所示,图甲中木块的长度为______cm;天平平衡时,放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,所测物体的质量为______g。
5.(2020北京28)测量某种液体密度的主要实验步骤如下:
(1)用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量,当天平再次平衡时,如图甲所示,烧杯和液体的总质量为g;
(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒中,如图所示,量筒中液体的体积为cm3;
(3)用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为74g;
(4)计算出液体的密度为g/cm3。
6.(2020鄂州22)物理创新小组在某次实践活动中,采集了一块矿石(矿石不吸水),想测出矿石的密度。
(1)在测量体积之前,要观察量筒的______;
(2)测量过程的情景如下图,其中测质量时有一处操作有误,那么正确且合理测量质量的操作顺序为______;根据所测的数据,算出矿石的密度为______g/cm3(保留一位小数即可)。
7.(2020广东26)受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、油性笔等,测量小玻璃珠的密度,如图所示,实验步骤如下(请将步骤④补充完整):
①如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置;
②如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1;
③如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积V2;
④如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。
完成下列填空(选用V1、V2、V3和ρ水,表示以下物理量):
(1)小玻璃珠的总体积为V=;
(2)小玻璃珠的总质量为m=;
(3)小玻璃珠密度的表达式为ρ=;
(4)在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施:
(示例:
在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)。
8.(2020广元21)在测量盐水密度的实验中,芳芳同学按照正确的实验方法和步骤进行操作,并设计了记录数据的表格,具体实验步骤如下:
步骤一:
将天平放在水平桌面上,游码拨到“0”刻度线处,并调节天平平衡。
步骤二:
向烧杯中倒入适量待测盐水后,用天平测出烧杯与盐水的总质量m总。
如甲图所示,并记录。
步骤三:
将烧杯中的部分待测盐水倒入量筒中,用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量
,并记录。
步骤四:
读出倒入量筒中盐水的体积V,并记录。
步骤五:
根据已测得的物理量计算出待测盐水的密度
,并记录。
(1)请根据以上信息将表格中填写完整。
烧杯和盐水的总质量m总/g
烧杯和剩余盐水的总质量
/g
倒出盐水的质量m/g
倒出盐水的体积V/cm3
盐水的密度
/(g·cm-3)
______
124
______
30
______
(2)小华同学测量相同待测盐水密度的实验方法是:
先测出空烧杯的质量为m1;接着向空烧杯中倒入适量的待测盐水后,测出总质量为m2;再把烧杯中的盐水全部倒入量筒中,测出盐水的体积为V;然后计算出盐水的密度
,两位同学测出的盐水密度大小关系为:
______
(选填“<”、“>”或“=”)。
9.(2020河南18)郑州市积极响应“国家黄河生态文明”战略,在沿黄地区大力发展石榴种植。
小明发现他家的石榴比其他品种的石榴甜,汁更浓,想测一下石榴汁的密度。
(1)实验步骤如下:
①将空烧杯放在调好的天平上,测出其质量为40g;
②在烧杯中倒入适量的石榴汁,将其放在天平左盘上,在右盘内添加砝码。
当放入最小的5g砝码时,天平右端下沉,接下来应进行的操作是:
,直到天平平衡。
此时砝码质量及游码位置如图甲所示。
则烧杯和石榴汁的总质量为g;
③将烧杯中的石榴汁倒入量简中,液面位置如图乙所示,则量筒中石榴汁的体积为_cm3;
④用上述测得
数据计算出石榴汁的密度为kg/m3;
(2)分折实验过程,小丽认为,在步骤③中,由于烧桥中的石榴计有残留,会使密度的测量结果(选项“偏大”或“偏小”)。
她提出只要将
(1)中实验步骤的顺序稍作调整就能使测量结果更准确,合理的顺序。
10.(2020南京24)现有一瓶饮料,小明用托盘天平、烧杯和已知密度为ρ0的金属块测出了饮料的密度ρ。
(1)将天平放在水平台面上,游码移至,调节平衡螺母,直至天平平衡;
(2)用天平测出金属块的质量m1,读数如图所示,为g;
(3)把金属块放入空烧杯中,往烧杯中倒入适量饮料,使金属块浸没在饮料中,在烧杯液面位置做好标记。
测出此时瓶和饮料的总质量为m2;
(4)取出金属块,放在台面上。
往烧杯中倒饮料,直至液面到达标记处,测出此时的总质量为m3;
(5)ρ=(用符号表示),金属块取出时带走部分饮料,测量结果选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
11.(2020江西24)【实验名称】用天平、量筒测量小石块的密度。
【实验设计】如下图所示,是小普同学设计的两种测量小石块密度的方案(操作步骤按照示意图中的①②③顺序进行)你认为方案测量误差会较大,原因是;
【进行实验】小晟同学进行了实验,测出了相关物理量,计算出了石块的密度,以下是他测量小石块质量的实验片段:
①将天平放在台上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的左侧,再向右调节直至天平水平平衡;
②在左盘放被测小石块,在右盘从大到小加减砝码,当加到最小的砝码后,观察到指针静止在如下图所示的位置,接下来的操作是,直至天平水平平衡;
③读出小石块的质量。
【实验数据】测出所有相关物理量,并将实验数据记录在下面表格内,计算出石块的密度,请你将表格中①、②处的内容补充完整。
石块的质量m/g
①
②
石块的体积V/cm3
石块的密度
12.(2020甘孜33)建筑工地需要400 m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶平平装满一桶沙石,测得桶中的沙石的质量为52kg,再用这只桶装满一桶水, 测得桶中水的质量为20kg, ρ水=1.0x103kg/m3, g取10N/kg。
求∶
(1)桶的容积是多少?
(2)沙石的密度是多少?
(3)若用一辆载重4000kg的卡车将沙石运送到工地,至少要运多少车?
14.一个容积为1.5dm3的容器,在里面放一个质量为1.3kg的物块,再倒入1kg的水,刚好倒满,求:
(1)容器中水的体积;
(2)容器中的物块密度。
专项三力学
重难点08质量和密度
【知识梳理】
1.质量(m):
物体中所含物质的多少。
国际单位:
千克(kg)。
其它单位:
1t=1000kg;1kg=1000g;1g=1000mg。
质量是物质的一种属性,不随物体的形状、状态、地理位置、温度等的改变而改变。
2.质量的测量:
工具—托盘天平的使用。
使用方法—放:
把天平放在水平台面上,游码拨到标尺的0刻度线处;调节横梁平衡:
调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中间(或者左右摆动幅度一样)即标志着横梁平衡,螺母调节的方向与指针偏转的方向相反;调节称量平衡:
物体放在天平的左盘,向右盘加减砝码,或者向右拨动游码,天平再次恢复平衡即可(向右拨动游码,相当于向右盘加小砝码);读数:
砝码质量与游码在标尺上对应的示数之和即为物体的质量。
3.密度(ρ):
物体的质量和体积的比值。
定义公式:
ρ=
。
国际单位:
kg/m3。
常用单位:
g/cm3。
关系:
1g/cm3=1000kg/m3。
ρ水=1.0×103kg/m3的意思是:
体积为1m3的水的质量是1.0×103kg。
密度是物质的一种特性,可以利用密度鉴别物质的种类、估测矿山的质量等。
4.密度的测量。
(1)不溶于水的不规则固体物的密度测量:
用天平测出固体的质量m;
在量筒内装入体积为v1的水;
将物体放入装水的量筒中,让水淹没,读出体积v2(若果物体浮在液面,可以使用较纤细的物体压入);
用公式ρ
计算出物体的密度。
(2)液体密度的测量(质量差法):
用天平测出烧杯和液体的总质量m1;
将一部液体倒入量筒中,测出液体的体积v;
用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2;
用公式ρ
计算出液体的密度。
根据ρ=
分析测量误差偏大或者偏小:
若果质量测量准确,体积偏小,则测出的密度值偏大;若体积测量准确,质量偏大,则测出的密度值偏大;反之,偏小。
【易混淆点】
1.调节托盘天平平衡时,在调节横梁平衡时,需调节平衡螺母;但是在调节称量平衡时,不能再调节平衡螺母,只能通过加减砝码和拨动游码来实现。
2.“g/cm3”是比“kg/m3”大的密度单位。
3.气体的密度以“kg/m3”为单位时,数据中没有“×103”。
4.用托盘天平测量质量读数时,要读游码左侧的刻度值,还要注意它的分度值,很多时候不是0.1g,而是0.2g。
5.读标尺上的示数时以游码的左侧示数为准;若果物体和砝码放反了,读数时砝码质量减去标尺上对应示数即可;不可以用手拿砝码;不可超过量程。
【典例分析】
【例1】(2020宜昌4)一般来说物质遵从热胀冷缩的规律,当物体发生“热胀”时,以下说法正确的是()
A.物体体积变小B.物体密度变小
C.物体质量变大D.物体没有任何变化
【答案】B
【分析】一般来说物质遵从热胀冷缩的规律,当物体发生“热胀”时,质量随温度和体积的改变而改变,但是物体体积变大,从而密度变小,B正确。
选B。
【思路小结】质量不随物态、温度、位置、现状的改变而改变。
但是物体的体积是可能改变的,比如热胀冷缩,所以在不同的情况下,物体的密度是可变的。
但是物质的密度不随质量的改变而改变。
注意它们之间的变化关系,充分运用密度定义公式ρ=m/v分析问题。
【例2】(2020苏州16)用天平测量一石块的质量,天平平衡时所用砝码及游码如图甲所示,则石块的质量为 g。
将该石块放入盛有30mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,图中读数时视线正确的是 (a/b/c)。
石块的密度是 kg/m3。
【答案】29.2b2.92×103
【解析】游码标尺的分度值为0.2g,所测石块的质量m=20g+5g+4.2g=29.2g。
量筒读数时,视线要与液柱的凹面相同,b的读数方法正确。
量筒的分度值为1mL,石块与水的总体积为40mL,量筒内装有30mL水,石块的体积为:
V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3,石块的密度:
ρ=
=
=2.92g/cm3=2.92×103kg/m3。
【思路小结】用天平测量物体,读游码的值时,一定要读游码的左侧刻度值!
读取量筒的值时,视线要与液面的最低处或最高处相平。
计算密度时注意单位的一致性,当质量为g时,体积单位用cm3;当质量为kg时,体积单位用m3比较好计算。
【例3】如图是量筒倒入液体后,量筒和液体总质量和液体体积的关系图象,根据图象可知量筒的质量是g,液体的密度是g/cm3。
【答案】401
【分析】观察图像的起点(0cm3,40g),含义是当液体体积为0cm3时,此时液体质量为0,总质量为40g,所以量筒的质量为40g。
再取一点(20cm3,60g),这里v液=20cm3,60g包含液体和量筒的质量,所以液体质量为60g-40g=20g,用公式ρ=m/v算出密度即可。
【思路小结】密度的四种基本计算题型:
(1)空心问题:
一般通过比较体积来判断比较好。
(2)等体积问题:
抓住容器的容积相等这个等量关系。
(3)排水法测体积问题:
抓住
v排液=v物这个关系。
(4)图像分析:
注意理解图线特殊点的含义(如起点、终点、转折点)。
【真题操练】
1.(2020青岛4)关于物质的密度,下列说法正确的是( )
A.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变
B.一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大
C.一支粉笔用掉部分后,它的体积变小,密度变小
D.一块冰熔化成水后,它的体积变小,密度变大
【答案】D
【解析】A.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,体积不变,由ρ=m/v可知:
密度变小,A错。
B.一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,但气体体积变大,由ρ=m/v可知:
密度变小,B错。
C.粉笔是固体,用掉部分后,它的体积变小,质量也相应的减小,密度不变,C错。
D.一块冰熔化成水后,它的体积变小,质量不变,由ρ=m/v可知:
密度变大,D正确。
选D。
2.(2020成都14)下列测量方案中,最合理的是( )
A.测小铁块密度:
用装有适量水的量筒测体积后,再用天平测质量
B.测正方体小木块密度:
用天平测质量后,再用刻度尺测边长并计算体积
C.测小砖块密度:
用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积
D.测比赛用铅球密度:
用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积
【答案】B
【解析】A.测小铁块密度:
用装有适量水的量筒测体积后,再用天平测质量,会因为铁块沾到水,导致测量的质量偏大,A错。
B.测正方体小木块密度:
用天平测质量后,再用刻度尺测边长并计算体积,测量顺序与方法正确,B正确。
C.测小砖块密度:
用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积,砖块上的小孔会吸水,导致测量体积偏小,C错。
D.测比赛用铅球密度:
用天平测质量会超过天平最大测量值,无法测量,D错。
选B。
3.(2020鄂州7)一艘船将一箱质量为100kg的科研器材从赤道运送到南极,在运送的过程中物体没有损失。
则物体的质量将( )
A.增大B.减小C.不变D.无法确定
【答案】C
【解析】质量不随空间位置、状态、环境温度等因素的改变而改变,C正确。
选C。
4.(2020滨州16)新冠肺炎疫情防控期间,医院内氧气的需求量越来越大。
某氧气瓶内氧气用掉一半后,瓶内氧气的质量将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),密度将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变小变小
【解析】某氧气瓶内氧气用掉一半后,瓶内氧气的质量变小,由于剩余的氧气又会充满整个钢瓶,氧气的体积不变,由ρ=
可知氧气的密度变小。
4.(2020广东19)如图所示,图甲中木块的长度为______cm;天平平衡时,放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,所测物体的质量为______g。
【答案】2.1234
【分析】由甲图可知:
刻度尺的分度值为1mm,木块的长度为2.12cm。
由乙图可知:
游标的分度值为0.2g,所测物体的质量m=20g+10g+4g=34g。
5.(2020北京28)测量某种液体密度的主要实验步骤如下:
(1)用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量,当天平再次平衡时,如图甲所示,烧杯和液体的总质量为g;
(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒中,如图所示,量筒中液体的体积为cm3;
(3)用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为74g;
(4)计算出液体的密度为g/cm3。
【答案】
(1)122
(2)60(4)0.8
【解析】
(1)如图甲所示:
天平标尺的分度值为0.2g,游码右端在2g处,烧杯和液体的总质量m总=100g+20g+2g=122g。
(2)如图乙所示:
量筒分度值为2mL,液柱上表面在60mL处,量筒中液体的体积V=60mL=60cm3。
(4)倒入量筒中的液体质量为m液=m总-m剩余=122g-74g=48g;则液体的密度为
ρ=
=
=0.8g/cm3。
6.(2020鄂州22)物理创新小组在某次实践活动中,采集了一块矿石(矿石不吸水),想测出矿石的密度。
(1)在测量体积之前,要观察量筒的______;
(2)测量过程的情景如下图,其中测质量时有一处操作有误,那么正确且合理测量质量的操作顺序为______;根据所测的数据,算出矿石的密度为______g/cm3(保留一位小数即可)。
【答案】
(1)量程和分度值
(2)DAC2.9g/cm3
【解析】
(1)用量筒测量矿石的体积时,首先要观察量筒的量程和分度值。
(2)测量质量的操作顺序为:
先将游码归零,调节横梁平衡,将矿石放在左盘,右盘放砝码,若此时不平衡,应增减砝码或移动游码,不能再调节平衡螺母,B错误。
所测质量的操作顺序为DAC。
由C图可知:
矿石的质量m=52g;矿石的体积v=38mL-20Ml=18mL=18cm3;矿石的密度:
ρ=
=
≈2.9g/cm3。
7.(2020广东26)受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、油性笔等,测量小玻璃珠的密度,如图所示,实验步骤如下(请将步骤④补充完整):
①如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置;
②如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1
;
③如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积V2;
④如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。
完成下列填空(选用V1、V2、V3和ρ水,表示以下物理量):
(1)小玻璃珠的总体积为V=;
(2)小玻璃珠的总质量为m=;
(3)小玻璃珠密度的表达式为ρ=;
(4)在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施:
(示例:
在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)。
【答案】④相平
(1)V2—V1
(2)ρ水(V2—V3)(3)
(4)换用分度值更小的量筒
【解析】④如图丁:
将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。
(1)小玻璃珠的总体积为V珠=V2-V1。
(2)图丙与图丁中量筒所测的体积差值即为丁图碗中水的体积:
V水=V2—V3。
小玻璃珠的总质量与丁图碗中的水质量相同,即m珠=m水=ρ水V水=ρ水(V2—V3)。
(3)小玻璃珠密度的表达式为:
ρ珠=
=
。
(4)在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施:
换用分度值更小的量筒,提高测量体积的精确程度。
8.(2020广元21)在