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題目：
【黃浦區高三物理一模試卷】
【題目描述】
物質A：密度為1.2g/cm3
物質B：密度為1.5g/cm3
物質C：密度為2.0g/cm3
物質D：密度為2.5g/cm3
過濾器只能容納一定量的物質，并且需要盡可能減少使用的材料。請設計一個最優的過濾方案，以最少的步驟和材料將混合物分離成單獨的物質。
【答案解析】
1. 每種物質的密度，以便確定哪些物質先被過濾，哪些物質后被過濾。
2. 使用最少步驟和材料，以減少浪費。
3. 考慮過濾器的容量限制，以避免不必要的重復操作。
步驟一：首先將密度最小的物質A和C放入過濾器中，直到過濾器裝滿。此時，過濾器中剩余空間足夠再放入一些密度較大的物質。
步驟二：將密度較大的物質B和D放入過濾器中，直到過濾器裝滿或達到容量限制。此時，密度較大的物質B和D已經占據了大部分空間，而密度較小的物質A和C已經被完全過濾掉。
步驟三：將剩余的物質B和D進行分離，可以使用密度梯度分離法或其他適當的方法。此時，我們已經成功地將混合物分離成單獨的物質。
綜上所述，最優的過濾方案是：先過濾密度最小的物質A和C，再過濾密度較大的物質B和D。這個方案使用了最少的步驟和材料，并且成功地分離了混合物成單獨的物質。
【答案評分標準】
答案正確即可得分。在答案正確的基礎上，如果能夠解釋每個步驟的原因和合理性，可以額外得分。
