物理第4节 密度与社会生活优秀同步练习题
展开\l "_Tc16452" 【题型1 密度与生活的联系】 PAGEREF _Tc16452 \h 1
\l "_Tc5338" 【题型2 密度与温度的关系】6
\l "_Tc31833" 【题型3 密度的应用与物质鉴别】12
\l "_Tc31833" 【题型4 空心、混合物质的密度计算】15
\l "_Tc16452" 【题型1 密度与生活的联系】
1.(2022春•江都区期末)密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中正确的是( )
A.一桶水比一杯水的密度大
B.1kg冰的体积比1kg水的体积小
C.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
D.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高,密度大的材料制造
【答案】C
【分析】(1)密度是物质的一种特性,每种物质都有自己的密度,不同物质的密度一般不同,质量、体积的变化一般不会引起密度的变化,只有气体在膨胀和被压缩时,密度会发生明显的变化。
(2)制作不同的物体选用密度不同的材料,主要是根据物体的用途来决定的。
【解答】解:A.密度是物质的特性,它不随质量和体积而变化,故A错误;
B.根据ρ=可知,1kg冰与1kg水,质量相同时,冰的密度小,体积大,故B错误;
C.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体质量不变,体积变小,故密度变大,故C正确;
D.自行车的体积一定,由m=ρV可知,材料的密度越小,自行车的质量越小,比赛用自行车采用强度高、密度小的材料制造,故D错误。
故选:C。
2.(2022秋•安化县期末)国之重器又传来好消息!2020年11月10日8时12分,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米。“奋斗者”号载人舱采用了中国自主研制的新型钛合金。新型钛合金取代钢材制作载人舱,实现了载人舱足够大又不太重,可以容纳最多3名乘客安全地在海底进行科考任务。下列解释正确的是( )
A.新型钛合金材料比钢材质量小
B.新型钛合金材料比钢材体积小
C.新型钛合金材料比钢材密度小
D.新型钛合金材料比钢材密度大
【答案】C
【分析】根据ρ=可知,体积相同时,密度大的质量大。据此分析。
【解答】解:新型钛合金材料的密度小于钢,体积相同的钛合金材料和钢材,新型钛合金材料的质量小得多,故用新型钛合金材料而不用钢材作载人舱。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.(2021秋•邻水县期末)鸡尾酒是由几种不同颜色的酒调配而成的,经调配后不同颜色的酒界面分明,这是由于不同颜色的酒具有不同的( )
A.质量B.体积C.密度D.温度
【答案】C
【分析】鸡尾酒经调配后“不同颜色的酒界分明”,这说明每层受重力不同,可分析出每层密度不同,密度最大的在最下层。与比热、沸点、温度无关。
【解答】解:
A、质量是物体所含物质的多少,无论质量多少,不同的酒放在一起都会分层。不符合题意;
B、体积是物体所占空间的大小,无论体积多少,不同的酒放在一起都会分层。不符合题意;
C、因不同酒的密度不同,导致受重力不同而产生分层。符合题意。
D、温度表示物体冷热程度。与酒分层无关。不符合题意;
故选:C。
4.(2023春•临渭区期末)祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料,满足了火星车轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料( )
A.密度小B.硬度大C.导热性好D.弹性大
【答案】A
【分析】单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。
【解答】解:“比铝还轻”反映了这种材料在相同体积时,质量小,即单位体积的质量小,即密度小。
故选:A。
5.(2023春•雁塔区校级月考)如图所示,是我国C919大型客机。C919在使用材料上,采用了大量的先进复合材料,如铝锂合金、钛合金等。全机结构质量的20%使用新型铝合金材料,这样可以减小飞机机身的质量,提高标准商载质量。之所以用铝合金材料制作机身而不用钢材,下列说法正确的是( )
A.铝锂合金材料比钢材质量小
B.铝锂合金材料比钢材体积小
C.铝锂合金材料比钢材密度小
D.铝锂合金材料比钢大
【答案】C
【分析】根据ρ=可知,体积相同时,密度大的质量大,密度小的质量小。
【解答】解:铝锂合金的密度小于钢,体积相同的铝锂合金和钢材,铝锂合金的质量小得多,这样可以减小飞机机身的质量,提高标准商载质量,故用铝锂合金而不用钢材作C919部分机身的材料,故ABD错误,C正确。
故选:C。
6.(2021秋•顺城区期末)(多选)如图设备或现象所利用的物理知识对应说法正确的是( )
A.建造隔音隧道是为了阻断噪声的传播
B.遥控器利用发出的紫外线实现对电视机的控制
C.望远镜的物镜能使远处的物体在焦点附近成实像
D.鸡尾酒最上面一层液体的密度最大
【答案】AC
【分析】(1)减弱噪声的途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱;
(2)红外线的热作用强,利用红外线制作热谱仪、夜视仪、照相机红外线敏感胶片、电视遥控等;
(3)望远镜是由两组凸透镜组成的,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫物镜,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大;
(4)鸡尾酒经调配后不同颜色的酒界限分明,说明相同体积时每层受重力不同,可分析出每层密度不同,密度最大的在最下层。
【解答】解:
A、建造隔音隧道是在声音传播的过程中减弱噪声,即为了阻断噪声的传播,故A正确;
B、电视机遥控器是利用红外线来实现对电视机的控制,故B错误;
C、望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像,这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,故C正确;
D、鸡尾酒最上面一层液体的密度最小,故D错误。
故选:AC。
7.(2022秋•抚州期末)制造风筝应尽可能选用密度 较小 的材料,制造风扇底座要尽可能选用密度 较大 的材料(填“较小”或“较大”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】制作不同的物体选用密度不同的材料,主要是根据物体的用途来决定的。
【解答】解:风筝要想很容易升空,不可能选用密度很大的材料,那样的话,相同大小的风筝,其质量会很大,就不容易升空了;
而风扇底座的作用是为了增加稳度,使风扇在运转过程中能够很稳定,这就要求底座的质量大一些,自然就选用密度大的材料来制作。
故答案是:较小;较大。
8.(2021秋•北海期末)宇宙飞船上,每增加1g有效载荷都必须为它耗费不少动力,因此,太空飞行对宇宙飞船和宇航员的质量都有严格的控制。飞船尽可能地采用强度高、密度 小 (填“大”或“小”)、性能优良的新材料制造。我国第一个太空人,质量为65kg的杨利伟,是从900多名初选入围者中挑选出来的。杨利伟到达太空后,他的质量 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】深入理解密度的概念以及密度与质量的公式ρ=的应用;结合题意便可求解。
质量是物体中所含物质的多少。物质质量的大小与外界条件无关,只取决于物体本身所含物质的多少。
【解答】解:为了减小飞船的质量,还不能改变飞船及其它部件的形状(即体积),根据密度的公式ρ=可得m=ρV,在体积V不变的情况下,减小了材料的密度ρ,也就减小了飞船材料的质量,达到设计的要求。
对一个人来说,他的质量不随空间位置的变化而变化,即杨利伟到达太空后,他的质量不变。
故答案为:小;不变。
9.(2022秋•平罗县期末)在我国的北方,冬天对自来水管的保护很重要,如果保护不好,水管里的水结了冰,不仅影响正常的生活用水,有时还会把水管冻裂。请分析说明水管冻裂的原因。已知水的密度大于冰的密度。
【答案】见试题解答内容
【分析】由公式ρ=可知,质量一定时,密度小的体积大,由于水的密度大于冰的密度,所以当质量不变时,水结冰体积会增大。
【解答】答:冬天气温降低,自来水管受冷收缩,体积减小;当温度低于0℃以下时,水管中的水结冰,水的质量一定,水结冰后密度减小,根据ρ=,体积膨胀,大于自来水管的体积而将水管胀裂。
\l "_Tc5338" 【题型2 密度与温度的关系】
10.(2023•江岸区校级模拟)如图为冬天湖水温度分布示意图。在寒冷的冬天,湖面封冻了,较深湖底的水却有可能保持4℃的水温,鱼儿仍然可以自由自在地游动。关于该现象下列说法不正确的是( )
A.水在4℃时密度最大
B.水的温度越高,密度越大
C.水凝固成冰时体积变大,密度变小
D.一般地,物质遵从热胀冷缩的规律,但水比较特殊
【答案】B
【分析】(1)水结成冰后体积变大,质量不变,根据密度公式可知冰的密度变化情况;
(2)液态水在0~4℃范围内反膨胀,即当水温低于4℃时,水是热缩冷胀的;
【解答】解:A、由图可知,4℃的水在最下面,所以水在4℃时密度最大,故A正确;
B、在4℃以上,水受热膨胀,温度越高,密度越小,在0℃~4℃之间,水的温度越高,密度越大,由于没有指明温度范围,故B错误;
C、由密度公式ρ=可知,质量不变时,体积越大,密度越小,水的密度大于冰的密度,所以水凝固成冰时体积变大,密度变小,故C正确;
D、一般地,物质遵从热胀冷缩的规律,但水比较特殊,水在0℃~4℃之间,遵从热缩冷涨的规律,故D正确。
故选:B。
11.(2023•天桥区三模)水是一种资源,也是一种能源,我国古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石,冬季,在白天给石头开一个洞,再往里灌满水并封实,待晚上降温,水结成冰后石头就裂开了,这种方法利用的是( )
A.水结成冰质量不变,体积变大
B.水结成冰密度变大,体积变大
C.水结成冰质量变小,体积变大
D.水结成冰密度不变,体积变大
【答案】A
【分析】质量是物体的一种属性,与物体的位置、形状、状态、温度无关。
【解答】解:质量是物体的一种属性,与物体的位置、形状、状态、温度无关;水结成冰后,状态改变,质量不变,使石头裂开判断出体积变大,根据ρ=可知密度变小,故BCD错误,A项正确。
故选:A。
12.(2023春•浠水县校级期中)在室温(15℃)下,用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上,然后把瓶子放入热水中,如图所示,橡皮膜会向外凸起;过一会,再把瓶子放入冰水混合物(0℃)中,观察橡皮膜的变化。下列说法错误的是( )
A.放入冷水中时瓶内气体的质量不变
B.放入热水中时瓶内气体的体积变大
C.放入冷水和热水中,瓶内气体密度均不变
D.放入冷水中时橡皮膜会向瓶内凹陷
【答案】C
【分析】(1)质量是物体所含物质的多少,是物质的属性,不随位置、温度、状态和温度的改变而改变;
(2)气体会受热膨胀,即气体温度升高,体积会增大,故质量一定的气体温度越高,密度越小。
【解答】解:A、放入冷水中时瓶内气体的质量不变,故A正确;
B、放入热水中时,瓶内气体受热膨胀,体积变大,故B正确;
C、放入热水中,瓶内气体密度变小;放入冷水中,瓶内气体密度变大,故C错误;
D、放入冷水中时,瓶内气体遇冷收缩,体积变小,橡皮膜会向瓶内凹陷,故D正确;
故选:C。
13.(2023秋•昌平区期中)如图甲所示为“标准大气压下,温度在0~10℃范围内,水的密度随温度变化”的图像,如图乙所示为北方冬天湖水温度分布示意图,在寒冷的冬天,湖面封冻了,湖底E处的水温却有4℃,鱼儿仍结可以自由自在地游动,示意图中从上至下A、B、C、D、E处均为水,根据图像及水的其它性质,下列分析判断中正确的是( )
A.水在4℃时密度最小
B.水在4~10℃范围内,具有热胀冷缩的性质
C.水在0~4℃范围内,温度越高,密度越小
D.乙图中从A到E,湖水的温度逐渐降低
【答案】B
【分析】(1)在图像中找出温度等于4℃时密度是否最大,根据m=ρV即可判断;
(2)根据图像找出0~4℃和4~10℃水密度的变化情况,得出结论。
(3)因为水的凝固点是0℃,当河面结冰时,冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃,4℃时,密度最大,在0~4℃范围内,温度越高,密度越大。
【解答】解:A、由图甲可知,在4℃时,水的密度最大,故A错误;
B、水在4~10℃范围内,温度升高,密度变小,根据V=知,说明体积变大,具有热胀冷缩的性质,故B正确;
C、水在0~4℃范围内,温度越高,密度越大,故C错误;
D、乙图中从A到E,因为水的凝固点是0℃,当河面结冰时,冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃,则A处的温度为0℃,4℃时,密度最大,则E处的温度为4℃,湖水的温度逐渐升高,故D错误。
故选:B。
14.(2023春•南沙区期末)如图所示是标准大气压下,质量为1g的某液体的体积﹣温度变化图,以下说法正确的是( )
A.4℃时,液体密度最大
B.温度升高,液体密度不变
C.1℃时液体的体积比5℃时的小
D.由1℃升高到8℃,液体体积一直变大
【答案】A
【分析】根据图象分析每一段体积随温度的变化关系,然后利用密度公式即可判断其密度的变化。
【解答】解:A、由图象可知,液体在4℃时,体积最小,而质量不变,根据ρ=可知,液体密度是最大的,故A正确;
B、由图象可知,在0℃~4℃范围内,温度升高,体积减小,其密度增大,当温度高于4℃时,温度升高,体积增大,密度减小,故B错误;
C、由图象可知,1℃时液体的体积比5℃时的体积大,而质量不变,所以1℃时液体的密度比5℃时的密度小,故C错误;
D、由图象可知,由1℃升高到8℃,液体体积先变小后变大,质量不变,所以液体密度先变大再变小,故D错误。
故选:A。
15.(2023•东营区校级模拟)下列关于质量和密度的说法中正确的是( )
A.水从0℃升高到4℃的过程中,密度逐渐变大
B.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
C.一种物质的状态发生变化时,质量和密度均不变
D.医院给急救病人供氧用去了氧气瓶中氧气质量的一半,瓶内剩余氧气的密度不变
【答案】A
【分析】(1)水在4℃时密度最大;
(2)太空舱中物体处于失重状态;
(3)在物理学中,物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性,决定于所含物质的多少,与形状、状态、位置和温度无关;
物质状态发生变化时,体积会发生变化,从而密度会发生变化;
(4)氧气用掉一半,质量减半,氧气还充满整个氧气瓶,体积保持不变,根据密度公式求得剩余氧气的密度。
【解答】解:A.水在4℃时密度最大,水从0℃升高到4℃的过程中,密度逐渐变大,故A正确;
B.从地球带到太空中的铅笔,位置发生了变化,质量不变,能“悬浮”于舱内,是处于失重状态,故B错误;
C.一种物质的状态发生变化时,质量不变,密度发生变化,故C错误;
D.医院给急救病人供氧用去了氧气瓶中氧气质量的一半,瓶内剩余氧气的体积不变,由可知,密度变小,故D错误。
故选:A。
16.(2023•天河区校级模拟)海水密度会随温度变化产生细微变化,科学家用某种方法测量不同温度下的海水密度如图1所示。把测力计下悬挂的质量和体积都不变的实心小球浸没在海水中,小球一直处于静止状态,当海水温度从0℃上升到15℃时,测得测力计示数F和海水温度t关系如图2所示,此过程中由于蒸发,海水的质量变小,但小球一直都浸没在海水中,下列选项中能正确反映海水的密度ρ和水温t的关系的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】小球在海水中受到三个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的浮力、弹簧测力计的拉力。其中,重力不变,因为浮力的变化引起拉力的变化;
在排开液体体积一定时,物体受到的浮力与液体密度成正比。
【解答】解:小球在海水中受到三个力的作用:竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮、弹簧测力计的拉力F,
由于小球处于静止状态,所以
F浮+F=G,
其中G一定,
由图象知,F先变小后变大,
说明浮力先变大后变小;
小球排开海水体积V排一定,
由F浮=ρ液gV排知,
液体密度先变大后变小,
也就是液体密度随温度先变大后变小。
故选:A。
17.(2022秋•桥西区期末)小明将一定质量的水,放在一个加盖的量筒中,探究水的体积随温度变化的情况,根据实验数据画出v﹣t图象(如图所示),请你根据图象中的信息回答问题。
(1)水从0℃升高到8℃的过程中,体积的变化情况为 先变小后变大 。
(2)水在4℃的密度最 大 (选填“大”、“小”)。
(3)量筒加盖的目的是 防止蒸发使水量减少 。
【答案】(1)先变小后变大;(2)大;(3)防止蒸发使水量减少。
【分析】(1)观察图象,分析水的体积随温度变化的规律;
(2)水的质量是一定的,根据密度的公式ρ=分析密度与体积的关系;
(3)量筒加盖的目的是防止蒸发使水量减少。
【解答】解:(1)由图象可以看出:温度低于4℃时,水的体积随温度升高而变小;温度高于4℃时,水的体积随温度升高而增大。
(2)水的质量不变,由密度公式ρ=,水在4℃的体积最小,因此密度最大。
(3)量筒加盖的目的是防止蒸发使水量减少。
故答案为:(1)先变小后变大;(2)大;(3)防止蒸发使水量减少。
18.(2023春•姑苏区校级期末)汽油有热胀冷缩的性质,随着气温的上升,汽油的密度 变小 (填“变大”“不变”或“变小”),受此因素影响,在每吨汽油价格不变的情况下,每升汽油的价格会 下调 (填“上调”或“下调”)。
【答案】变小;下调。
【分析】汽油的质量不变,温度升高,汽油受热体积变大,根据公式ρ=可知汽油密度的变化,根据汽油密度的变化得出每吨汽油体积的变化,进一步判断在每吨汽油价格不变的情况下每升汽油价格的变化。
【解答】解:汽油的质量不变,温度升高,汽油受热体积变大,根据公式ρ=可知,汽油密度变小;
每升汽油的质量减小,在每吨汽油价格不变的情况下,每升汽油的价格应下调。
故答案为:变小;下调。
19.(2023春•盐城期中)为了保护室外的自来水管,寒冬前,自来水公司工作人员给自来水管包裹一层材料。该材料具有 保温 好的特点。这是因为寒冬时,当气温低于0℃,水管中的水会凝固成冰,水凝固成冰后质量 不变 ,体积 变大 ,会把水管撑裂。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】保温;不变;变大。
【分析】寒冬前,自来水公司工作人员给自来水管包裹一层保温材料;质量是物体的一种属性,与物体的形状、状态、温度、空间位置无关;水结成冰后,质量不变,密度变小,根据密度公式的变形公式V=分析体积的变化,得出水管容易被冻裂的原因。
【解答】解:寒冬前,自来水公司工作人员给自来水管包裹一层保温材料;水结成冰后,状态改变,质量不变,由于冰的密度比水小,所以由密度公式的变形公式V=可知,体积变大,从而把水管胀裂。
故答案为:保温;不变;变大。
\l "_Tc31833" 【题型3 密度的应用与物质鉴别】
20.(2023秋•普陀区期中)下列各物理量中,可用来鉴别物质的是( )
A.重力B.质量C.密度D.压强
【答案】C
【分析】密度是物质的特性,不同的物质密度一般是不同的,因此根据密度的大小可鉴别不同的物质。
【解答】解:
A、重力是物体由于地球吸引而受到的力,不同质量的物体,重力不同,质量相同的物体,重力相同,所以不能用来鉴别物质。不符合题意;
B、任何物体都有质量,不同物质的物体可以有相同的质量。质量是物体的一种属性。不能用质量来鉴别物质。不符合题意;
C、密度是物质的一种特性,可以用密度来鉴别物质。符合题意;
D、任何物体都可以产生压强,不同物质的物体都可以产生相同的压强。不能用压强来鉴别物质。不符合题意。
故选:C。
21.(2022秋•株洲期末)小明为了检验运动会中获得的铜牌是否由纯铜制成,下列方法中最合理的是( )
A.测铜牌的密度B.测铜牌的质量
C.测铜牌的体积D.观察铜牌的颜色
【答案】A
【分析】密度是物质的基本特性之一,每种物质都有自己的密度。应用密度的知识可以鉴别物质。
【解答】解:A、如果铜牌掺了假,即使铜牌质量与纯铜制成的铜牌质量相同,或体积相同,其质量与体积的比值一般不同,因为密度是物质的一种特性,不同物质的密度一般不同,故A合理;
B、测铜牌的质量是无法辨别铜牌是否由纯铜制成,因为掺其他物质,也可以让铜牌的质量与纯铜制成的铜牌质量相同,所以B不合理;
C、测铜牌的体积是无法辨别铜牌是否由纯铜制成,因为掺其他物质,也可以让铜牌的体积与纯铜制成的铜牌体积相同,所以C不合理;
D、如果铜牌掺假,肯定是在铜牌里边掺其他物质,而铜牌的外表颜色还是铜牌颜色,所以D不合理。
故选:A。
22.(2023春•鼓楼区校级期中)学习了质量和密度后,小马同学想用天平、量筒和水完成一些实验,你认为他能够完成的是( )
①测牛奶密度
②鉴别金戒指真伪
③测定一捆铜导线长度
④测定一堆大头针数目
A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④
【答案】C
【分析】天平用来测质量,量筒和水可测固体的体积,还可用量筒天平得到相同质量的液体。
分析每一个实验需要的器材,看天平、量筒、水能完成哪些实验。
【解答】解:①测量牛奶的密度:需要用天平测量牛奶质量,用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出密度,可以完成。
②用天平测量戒指的质量,用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出密度,可以鉴别金戒指的真伪,可以完成。
③取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜导线的直径、总质量,就无法得出它的长度,不能完成实验。
④一根大头针的质量很小,其质量会小于托盘天平的分度值,所以用托盘天平无法称出一根大头针的质量,但可称出几十根大头针的质量,由此可算出一根大头针的质量。几百根大头针的质量可用天平称出,知道了一根大头针和一零大头针的质量,就能算出大头针的数目,可以完成实验。
故选:C。
23.(2022秋•绥宁县期末)关于密度在实际生活中的应用,下列分析错误的是( )
A.用塑料泡沫做电影场景中的“墙壁”,是因为塑料泡沫的密度较小
B.水结成冰,密度变大,所以冬天的室外水管容易冻裂
C.冬天开空调制热时,排风口向下可以使屋子里很快暖和起来
D.发生火灾时,为避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应尽量将身体贴近地面前进
【答案】B
【分析】(1)体积一定的不同物质,质量与密度成正比;
(2)水结成冰,质量不变,但由于冰的密度比水小,因此体积会变大,所以会把水管冻裂;
(3)气体密度受温度影响变化明显,温度升高,体积膨胀密度变小;
(4)气体的密度与温度的关系是:一定质量的气体,当温度升高时,体积膨胀,密度变小。反之当温度降低时,体积缩小,密度变大。
【解答】解:A、塑料泡沫的密度较小,与其他材料相比,体积相同时塑料泡沫的质量较小,因此,在表演场景中制作成倒塌的“墙壁”,可保护演员的安全,故A正确;
B、寒冷的冬天温度较低,此时水会凝固成冰,凝固前后质量不变,而冰的密度比水小(即密度变小),所以结冰后体积会变大,室外水管容易冻裂,故B错误;
C、冬天开空调制热时应将排风口向下,将其吹向低处,热空气由于密度小而上升,冷空气由于密度大而下降,达到对流的目的,能使室内尽快暖起来,故C正确;
D、发生火灾时,燃烧产生的有毒气体温度较高,密度较小而上浮,会分布在房间上方,所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体,应该贴近地面爬行,故D正确。
故选:B。
24.(2023•聊城三模)影视剧拍摄中倒塌的楼房、滚落的石块等都是用泡沫塑料制作的,这是利用了泡沫塑料 密度 小的特性,比相同体积的真实物体 质量 小。
【答案】密度;质量。
【分析】根据ρ=分析:
同体积的不同物质,密度越小,质量越小。
【解答】解:影视剧拍摄中,道具一般用泡沫塑料制作,这样做的主要原因是泡沫塑料的密度较小,由m=ρV可知,在相同体积下,泡沫塑料道具比砖石质量小,以防伤人。
故答案为:密度;质量。
25.(2023•宛城区校级模拟)如图是冬奥会期间的防疫消毒机器人正在工作时的情景。为了减轻机器人的自重,机器人的外壳一般采用强度高、密度 小 的材料制作。其屏幕上的彩色画面是由红、 绿 、蓝三种色光混合而成的。
【答案】小;绿。
【分析】由G=mg=ρVg分析为了减轻机器人的自重应选择外壳材料的密度大小;色光的三原色是红、绿、蓝。
【解答】解:由G=mg=ρVg知,为了减轻机器人的自重应选择密度小的材料制作;
其屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
故答案为:小;绿。
\l "_Tc31833" 【题型4 空心、混合物质的密度计算】
26.(2023春•润州区期中)四个空心球,外形相同、质量和体积相等,分别是木球、铁球、铝球和铅球,已知四种材料密度ρ铅>ρ铁>ρ铝>ρ木,则中间空心部分体积最大的是( )
A.铁球B.木球C.铝球D.铅球
【答案】D
【分析】根据四个空心球,外形相同、质量和体积相等,四种材料密度ρ铅>ρ铁>ρ铝>ρ木,由密度公式变形可分别算出四个球的实心体积,从而比较出四球的空心体积。
【解答】解:由ρ=得V=,四个球的质量相等,实心部分铅的密度最大,因而实心部分铅的体积最小,根据四个空心球,外形相同,总体积相等,因而实心体积越小的空心体积越大。
故选:D。
27.(2023春•启东市期中)如图所示是三种物质的质量与体积关系图象,a、b为固态物质,c为液态物质。下列说法错误的是( )
A.相同质量的a、c物质,体积之比为1:2
B.a、b、c物质的密度之比为22:16:11
C.由b物质制成体积为12cm3,质量为16g的球,该球是实心的
D.各取8g的a、b物质混合,若混合后体积不变,混合物的密度约等于1.68g/cm3
【答案】C
【分析】(1)同种物质,质量与体积成正比;
(2)由图读出当a、c的质量为6g时a、c的体积,由密度公式算出a、c两种物质的密度之比;
(3)由图判断出当b的质量为8g时的体积,并与6cm3球的体积比较,进而判断出球是否为空心;
(4)各取8g的a、b物质混合,若混合后体积不变,由图像读出各取8g的a、b物质的体积,混合后的物质平均密度为总质量除以总体积。
【解答】解A、由图知当a、c的质量为6g时,a的体积为3cm3,c的体积为6cm3,体积之比为1:2,故A正确;
B、分别取图像中的最大值,则a、b、c物质的密度分别为:
ρa===2g/cm3,
ρb===g/cm3,
ρc===1g/cm3,
故a、b、c物质的密度之比为2::1=22:16:11,故B正确;
C、由b物质制成体积为12cm3,质量为16g的球,该球的密度为ρb球===g/cm3,与b的材料密度不等,且小于材料的密度,故b是空心的,故C错误;
D、各取8g的a、b物质混合,若混合后体积不变,总质量为16g,总体积V=4cm3+5.5cm3=9.5cm3,
混合物的密度ρ混==≈1.68g/cm3,故D正确。
故选:C。
28.(2023秋•海淀区校级期中)根据表1、表2提供的信息,下列说法中错误的是( )
A.不能在用锡制作的器皿里熔化金块
B.质量为90g的水结成冰后,其体积比原来增加了
C.质量、体积都相同的铝球和铁球,铝球一定是空心的
D.在环境温度为﹣50℃的严寒地区,可以使用酒精温度计
【答案】C
【分析】(1)由表1可知,锡的熔点与金的熔点关系,由此可知能否在用锡制作的器皿里熔化金块;
(2)由表2可知,水和冰的密度,根据密度定义式求得质量为90g的水和冰的体积,从而求得水结冰后的体积增加量;
(3)由表2可知,铝与铁的密度关系,质量一定时,根据密度定义式可知,铝与铁的体积关系,从而可知质量、体积都相同的铝球和铁球中,哪个球一定是空心的;
(4)常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。由表1可知,酒精和水银的凝固点关系,由此可知在环境温度为﹣50℃的严寒地区,可使用的温度计。
【解答】解:A.由表1知,锡的熔点比金的熔点要低,当加热时,锡会比金先熔化,所以不能在用锡制作的器皿里熔化金块,故A正确;
B.由表2知,水的密度为:ρ水=1.0×103kg/m3=1g/cm3,
冰的密度为:ρ冰=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3,
质量为90g的水的体积为:V水===90cm3,
结成冰后,质量不变,其体积为:V冰===100cm3,
则水结冰后,增加的体积为:ΔV=V冰﹣V水=100cm3﹣90cm3=10cm3,其体积比原来增加了,故B正确;
C.由表2可知,铝的密度小于铁的密度,由V=可知,质量相同的实心铝与铁,铁的体积小于铝的体积,所以质量、体积都相同的铝球和铁球,铁球一定是空心的,故C错误;
D.常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,同种物质的熔点和凝固点相同,由表1可知,酒精的凝固点为﹣117℃,在环境温度为﹣50℃的严寒地区,可以使用酒精温度计,故D正确。
故选:C。
29.(2023•安徽自主招生)由2kg密度为ρ1的金属甲和4kg密度为ρ2的金属乙做成的合金球,则合金球的密度为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】已知甲、乙两物体的质量,还知道密度的大小,根据公式ρ=可求甲、乙体积的大小;甲、乙体积之和就是合金的体积,甲、乙质量之和就是合金的质量,根据公式ρ=可求合金密度。
【解答】解:由ρ=可得甲的体积:
V1==,
乙的体积:
V2==,
所以合金的体积:
V=V1+V2=+,
合金的质量为:m=2kg+4kg=6kg;
合金密度:
ρ===。
故选:B。
30.(2023春•蒲城县期末)将质量相等的实心铁块、铝块、铜块(已知三者中铜的密度最大,铝的密度最小)分别制作成体积相同的空心球,并在空心部分加满水,请问总质量最大的是( )
A.铜块制作的球B.铝块制作的球
C.铁块制作的球D.一样多
【答案】A
【分析】根据铜、铝、铁制成的三个质量、体积都相等的空心球和ρ铜>ρ铁>ρ铝这两个条件,由密度公式变形可分别算出三个球的实心体积,从而比较出三球的空心体积大小,然后即可知若在空心部分注满水后,总质量的大小。
【解答】解:
三个球的质量相等,即:m铁=m铝=m铜,三种金属的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝,
由V=可知,金属的体积关系是:V铝>V铁>V铜,
因三个球的实际体积是:V铝球=V铁球=V铜球,
所以三个球的空心部分的关系是:V铝空<V铁空<V铜空,
所以若在空心部分注满水后,由m=ρ水V可知,铜球中水的质量最大,则总质量最大的是铜球,总质量最小的是铝球。
故选:A。
31.(2023•越秀区一模)两物体甲、乙是由同种物质制成的正方体,甲的边长为10mm,乙的边长为1.5cm。把它们分别放在已调平衡的天平的左、右盘中,天平的指针静止时如图所示。以下说法正确的是( )
A.乙一定是空心
B.甲一定是实心
C.甲的体积比乙的大
D.甲受到的重力比乙的小
【答案】A
【分析】(1)由题意知甲、乙材料的密度相同,由V=L3判断出甲、乙体积的关系;图中指针向左偏,说明甲的质量大于乙的质量,由V=判断出甲、乙材料体积的大小,进而判断出甲、乙是否是空心的;
(2)根据甲、乙质量的关系,由G=mg判断出甲、乙受到重力的关系。
【解答】解:ABC、由题意知甲、乙材料的密度相同,甲的边长L甲=10mm=1cm,乙的边长L乙=1.5cm,由V=L3知V甲<V乙,故C错误;
由图知指针向左偏,说明甲的质量大于乙的质量,由V=知甲材料的体积大于乙材料的体积,所以乙一定是空心,甲可能是空心的,也可能是实心的,故A正确,B错误;
D、由于甲的质量大于乙的质量,由G=mg知甲受到的重力大于乙的重力,故D错误。
故选:A。
32.(2022秋•东至县期末)甲、乙两物质密度之比是4:1,用甲乙分别制作了质量、体积均不相等的两个正方体A、B,A、B的质量之比为3:4,边长之比为1:2,则可以判断( )
A.A物体一定为空心
B.B物体一定为空心
C.A、B均不可能为空心
D.A、B空心与否均不能判断
【答案】B
【分析】已知甲、乙两物质密度之比是和边长之比,根据密度公式得出甲乙的质量之比,结合题中质量之比确定哪个正方体是空心的。
【解答】解:甲、乙两物质密度之比是4:1,用甲乙分别制作了两个正方体,边长之比为1:2,则体积之比为1:8,
根据密度公式,甲乙的质量之比为:
==×=1:2=3:6;
因A、B的质量之比为3:4,故可知B一定是空心的,只有B正确,ACD错误。
故选:B。
33.(2022秋•岳池县期末)甲、乙两球的质量相等,其中有一个是空心的,另一个是实心的。甲球是由铝制成的,乙球是由某种铜合金制成的。甲球的体积为40cm3,乙球的体积为10cm3,已知ρ铝=2.7g/cm3,ρ铜合金=8.1g/cm3。下列说法正确的是( )
A.甲球的质量为108g
B.甲球实心部分的体积为10cm3
C.乙球的质量为81g
D.乙球空心部分的体积为4cm3
【答案】C
【分析】假设甲、乙两球都是实心的,根据ρ=分别求出甲、乙两球的质量,根据甲、乙两球的质量相等,而两球中只有一个是空心的判断哪个球是实心的,哪个球是空心的,并据此得出两球的质量,利用密度公式计算空心球实心部分的体积。
【解答】解:ACD、假设甲、乙两球都是实心的,则根据ρ=可得:
甲球的质量:m甲=ρ铝V甲=2.7g/cm3×40cm3=108g,
乙球的质量:m乙=ρ铜合金V乙=8.1g/cm3×10cm3=81g,
因为甲、乙两球的质量相等,而两球中只有一个是空心的,所以只能是甲球是空心的,乙球是实心的,则甲、乙两球的质量均为81g,故AD错误、C正确;
B、甲球实心部分的体积:V甲实===30cm3,故B错误。
故选:C。
34.(2023春•姜堰区期末)现有由同种材料制成的AB两个金属球,其中有一个是实心的,它们的质量分别是280g、64g,体积分别是50cm3、8cm3.则实心球是 B 球,密度为 8 g/cm3,空心球的空心部分体积是 15 cm3。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)利用密度公式计算出AB两球的密度,再比较密度的大小;密度大的体积小是实心的。反之,是空心。
(2)由密度公式的变形公式可以求出空心球金属的体积,然后求出空心部分的体积。
【解答】解:
(1)A、B两金属球的密度分别为:
ρA===5.6g/cm3,
ρB===8g/cm3,
因为同种材料制成的A、B两金属球,实心金属球的密度大于空心金属球的密度,
所以B球是实心的,A球是空心的,且金属的密度ρ=ρB=8g/cm3。
(2)由于ρ=,
所以A球金属的体积:
V金属===35cm3,
空心球空心部分的体积:
V=VA﹣V金属=50cm3﹣35cm3=15cm3。
故答案为:B;8;15。
35.(2023春•江都区校级期中)有质量相等的a、b两个球,它们的体积比是Va:Vb=1:5,材料的密度之比ρa:ρb=3:1,其中只有一个是空心的, b 球是空心的,空心球的空心部分体积是实心球体积的 2 倍
【答案】b;2。
【分析】设这两个质量相等的球分别为a球、b球,由题可知:ma=mb;ρa:ρb=3:1,
就是说质量相等的情况下,体积比应该是1:3,但题目中有“其体积之比Va:Vb=1:5”
所以可知b是空心的,可解得a体积为V,b实心体积为3V,
则空心球的空心部分的体积为b球总体积减去实心部分体积即为空心部分体积。
【解答】解:由题意可知ma=mb,ρa:ρb=3:1,
所以有= ①
又因为有Va:Vb=1:5,所以可以看出b的体积比实心的变大了,所以b球是空心的,a球是实心的;所以有Va=Va实,Vb=5Va=5Va实,
结合①,空心球的空心部分的体积V空=Vb﹣Vb实=5Va实﹣3Va实=2Va实=2Va,
即空心球的空心部分体积是实心球体积的2倍。
故答案为:b;2。
36.(2023•昌江区校级四模)农业上常采用配置适当密度的盐水进行选种。若发现所配盐水密度偏小,为符合要求应该再加入适量的 盐 (选填“水”或“盐”),求知师傅在选稻种时需用密度为1.1g/cm3的盐水,现配制好该密度的盐水500mL,它的质量应为 550 g。
【答案】盐;550。
【分析】(1)若所配盐水的密度偏大,需要加清水,以减小盐水的密度;盐水的密度偏小,需要加盐,以增大盐水的密度;
(2)已知盐水的密度和体积,利用密度公式变形可求得其质量。
【解答】解:已知所配盐水密度偏小,为符合要求应该再加入适量的盐,以增大盐水的密度;
已知配制好该密度的盐水的体积V=500mL=500cm3,
由ρ=可得,它的质量
m=ρ盐水V=1.1g/cm3×500cm3=550g。
故答案为:盐;550。
37.(2023秋•肃州区期中)一个体积为40cm3的铁球,质量为237g。
(1)判断铁球是空心的还是实心的?
(2)如果是空心的,那么空心部分的体积多大?
(3)若在空心部分注满某种液体,质量变为245g,请问该液体的密度是多少g/cm3?
(4)空心部分注满水后,球的总质量是多少?(ρ铁=7.9g/cm3;ρ水=1g/cm3)
【答案】(1)这个铁球是空心的;
(2)空心部分的体积约10cm3;
(3)该液体的密度是0.8g/cm3;
(4)如果将空心部分注满水则铁球的总质量是247g。
【分析】(1)根据密度公式变形V=求出此时铁球的实心体积,再与铁球的实际体积相比较,如果相等,则是实心的,如果实心体积小于实际体积,则是空心的;
(2)用铁球的实际体积减去实心部分的体积就是空心部分的体积;
(3)根据密度公式可得该液体的密度;
(4)根据m=ρV求出水的质量,再加上铁球的质量即为注满水后铁球的总质量。
【解答】解:(1)根据ρ=可得:
237g铁的体积V铁===30cm3,
因为V铁<V,
所以此球为空心;
(2)空心部分的体积:
V空=V﹣V铁=40cm3﹣30cm3=10cm3;
(3)若在空心部分注满某种液体,质量变为245g,则
V液=V空=10cm3,
液体的质量:m液=245g﹣237g=8g,
液体的密度:ρ液===0.8g/cm3;
(4)若在空心部分注满水,则V水=V空=10cm3,
水的质量:m水=ρ水V空=1.0g/cm3×10cm3=10g,
注满水后铁球的总质量:
m总=m水+m=237g+10g=247g。
答:(1)这个铁球是空心的;
(2)空心部分的体积约10cm3;
(3)该液体的密度是0.8g/cm3;
(4)如果将空心部分注满水则铁球的总质量是247g。
38.(2023秋•恩施市期中)有一质量为540g,体积为300cm3的空心铝球,其空心部分体积为多少?若空心部分装满水,总质量为多少?(ρ铝=2.7g/cm3)
【答案】铝球空心部分的体积为100cm3;
空心部分装满水,总质量为640g。
【分析】(1)根据公式V=求出铝球为实心时的体积,铝球现在的体积减去实心时的体积就是空心部分的体积;
(2)根据公式m=ρV求出水的质量,再加上铝球的质量就是现在的总质量。
【解答】解:(1)由ρ=,可得,铝球为实心时的体积V实===200cm3;
空心部分体积V=V现﹣V实=300cm3﹣200cm3=100cm3;
(2)空心部分装满水后的质量m水=ρ水V空=1g/cm3×100cm3=100g;
则空心部分装满水,总质量为m总=540g+100g=640g;
答:铝球空心部分的体积为100cm3;
空心部分装满水,总质量为640g。
39.(2022秋•高阳县校级期末)2020年中国农历鼠年的脚步越来越近了,为了喜迎新年,小亮买了一个铜制鼠摆件,如图所示。为测出该摆件的体积,小亮把该摆件完全浸入盛满水的容器中,刚好溢出300g的水。(ρ铜=8.9×103kg/m3)
(1)该摆件的体积为多少cm3?
(2)若该摆件是实心的,则该摆件的质量为多少克?
(3)这个摆件实际质量是890g,则空心部分体积为多少cm3?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据密度公式变形V=求出水的体积,该摆件的体积为溢出水的体积;
(2)若该摆件是实心的,根据m=ρV算出该摆件的质量;
(3)若这个摆件实际质量是890g,根据密度公式算出实心铜的体积,则总体积减去铜的体积就是空心部分体积。
【解答】解:(1)由ρ=得,溢出水的体积为:
V水===300cm3;
该摆件的体积等于溢出水的体积,即V摆件=V水=300cm3;
(2)若该摆件是实心的,由ρ=得,则该摆件的质量为:
m=ρV=8.9g/cm3×300cm3=2670g;
(3)由ρ=得,摆件中铜的体积为:
V实心===100cm3;
空心部分体积为:
V空=V摆件﹣V实心=300cm3﹣100cm3=200cm3。
答:(1)该摆件的体积为300cm3;
(2)若该摆件是实心的,则该摆件的质量为2670克;
(3)这个摆件实际质量是890g,则空心部分体积为200cm3。
40.(2022秋•献县期末)冰墩墩,是2022年北京冬季奥运会的吉祥物(如图)。假设一金匠用纯金捏了一个带空心的“冰墩墩”送给八年级的儿子当作纪念品。儿子想多了解父亲制作的“冰墩墩”,于是用天平测出它的质量是77.2g,同时也测出了它的体积为6cm3。(ρ金=19.3×103kg/m3,ρ银=10.5×103kg/m3)
(1)这个“冰墩墩”中纯金的体积是多少cm3?
(2)如果“冰墩墩”用纯银捏制成实心体,则它的质量是多少g?
(3)这个“冰墩墩”空心部分体积是多少cm3?
【答案】(1)这个“冰墩墩”中纯金的体积4cm3;
(2)如果“冰墩墩”用纯银捏制成实心体,则它的质量是63g;
(3)这个“冰墩墩”空心部分体积是2cm3。
【分析】(1)(3)根据密度公式ρ=的变形公式算出该“冰墩墩”中纯金的体积;总体积减去纯金的体积即为空心部分体积。
(2)已知“冰墩墩”的体积,由ρ=的变形公式算出如果“冰墩墩”用纯银捏制成实心体的质量。
【解答】解:(1)根据密度公式ρ=知,该“冰墩墩”中纯金的体积:V金===4cm3;
(2)已知“冰墩墩”的体积V冰墩墩=6cm3,如果“冰墩墩”用纯银捏制成实心体,则它的质量:
m银=ρ银V冰墩墩=10.5gc/m3×6cm3=63g;
(3)这个“冰墩墩”空心部分体积V空=V冰墩墩﹣V金=6cm3﹣4cm3=2cm3。
答:(1)这个“冰墩墩”中纯金的体积4cm3;
(2)如果“冰墩墩”用纯银捏制成实心体,则它的质量是63g;
(3)这个“冰墩墩”空心部分体积是2cm3。
表1:几种物质的密度/(kg•m﹣3)
(常温常压下)
酒精
0.8×103
铝
2.7×103
煤油
0.8×103
铁
7.9×103
冰
0.9×103
铜
8.9×103
水
1.0×103
水银
13.6×103
表2:几种物质的熔点/℃(在标准大气压下)
固态酒精
﹣117
固态水银
﹣39
锡
232
金
1064
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