物理八年级全册第四节 密度知识的应用课后测评
展开5.4 密度知识的应用
【知识梳理】
一、知道一些常见物质的密度
1.例如:冰:;纯水:;蜡:;
煤油:;植物油:;酒精:
2.从密度表总结出的规律:
(1)不同物质的密度一般不同;(2)有些不同物质的密度相同;(3)同种物质,状态不同,密度一般不同;(4)固体物质的密度一般大于液体和气体物质的密度。
二、密度知识的应用
1.(1)由可得、①当一定时,有;②当一定时,有;③当一定时,有
(2)密度计算:由密度公式可知密度,质量,V体积三个量中只要知道其中的两个量就可以计算出第三个量。
三、用密度知识判断铁球是否空心
1.密度比较法。把求出的球的密度与铁的密度相比较,如果,则球是空心的。
2.质量比较法。假设铁球是实心的,求出实心球的质量与铁球的质量相比较,如果,则球是空心的。
3.体积比较法。假设铁球是实心的,求出实心球的体积与铁球的体积相比较,如果,则球是空心的,空心部分的体积
四、密度与温度的关系
一般物体在温度升高时膨胀,在温度降低时收缩。根据公式可知,当一定时,增大,变小;减小,增大。即一般物体温度升高时,变小;温度降低时,增大
水的反常膨胀:水在4℃时,体积最小,密度最大
水从4℃无论温度升高或降低,体积都变大,密度变小
【易错点】
不同物质的密度可能是相同的。要准确的鉴别物质,不能只凭借密度相等就可以准确鉴别,还需要结合色泽、气味等其他物理性质去判断。
【规律总结】
密度计算要做到“四有”:有必要的文字说明、有公式、有运算过程、有单位
密度计算的一般步骤:
①确定已知条件并统一各物理量的单位
②分析未知量对应的条件
③选择合适的公式进行计算
【典例分析】
(2022·四川自贡·中考真题)物理知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法正确的是( )
A.1kg的水和1kg的冰的密度相同
B.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
C.为减轻质量,航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料
D.发生火灾时,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离,是因为含有有害物质的空气温度较高,密度较小,大量聚集在房间的上方
【思路小结】
通常情况下,物体在温度升高时膨胀,在温度降低时收缩。根据公式可知,当一定时,增大,变小;减小,增大。即一般物体温度升高时,变小;温度降低时,增大。当混合放置时,密度小的物体在上方,密度大的物体在下方。
【夺冠训练】
一、单选题
1.(2022·北京市师达中学八年级期中)密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的说法中正确的是( )
A.铁的密度大于棉花的密度,因此铁的质量大于棉花的质量
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变小
C.为减轻质量,比赛用自行车用强度高、密度大的材料制造
D.“油比水轻”漂在水面上,是由于油的密度小于水的密度
2.(2022·四川成都·八年级期末)如图所示,轻质混凝土是一种多孔材料,建筑物的墙体、层面、楼面多采用这类材料。从物理性质上来说,轻质混凝土与传统混凝土相比,最明显的优点是( )
A.较低的熔点B.较强的吸热性
C.较小的密度D.较便宜的价格
3.(2021·山东泰安·八年级期末)小明的爷爷是位古玩爱好者,一次爷爷给小明讲解他收藏的一枚“铜钱”的文化内涵时,小明突然想辨别它是不是纯铜制成的,则小明应该通过实验测量该“铜钱”的( )
A.质量B.密度C.直径D.体积
4.(2022·山东青岛·中考真题)浙江大学课题组成功研制出的“全碳气凝胶”,是目前最轻的固态材料,哪怕将杯子大小的气凝胶放在狗尾草上,纤细的草须也不会被压弯(如图所示)。它具有优良的隔热性和很强的弹性,它还是吸油能力最强的材料之一,吸油量可高达自身质量的900倍。若将“全碳气凝胶”应用于实际生产和生活,以下设想不可行的是( )
A.制作轻盈的保暖服B.治理海洋漏油污染
C.制作沙发坐垫D.制作暖气散热片
5.(2022·北京·首都师范大学附属中学八年级期中)将密度为和的两种金属,按体积比为1∶2的比例混合制成合金,若混合前后总体积不变,则合金的密度为( )
A.B.C.D.
6.(2022·北京·清华附中八年级期中)a、b两个小球分别由、的甲、乙两种材料制成,两小球质量之比为ma∶mb=6∶5.体积之比为Va∶Vb=3∶4.则下列说法正确的是( )
A.若只有一个球是空心,则a球是空心的
B.若只有一个球是空心,则空心球的空心部分与实心部分体积之比为1∶4
C.若两球均是空心的,a球的空心部分体积可以比b球的空心部分体积大
D.若只有一个球是空心,将空心球的空心部分装满水后,两球总质量相等
7.(2022·四川绵阳·八年级期末)建筑物内遭遇火灾时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场,这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤。这是因为与房间内其他空气相比较,含有毒有害物质的气体( )
A.温度较低,密度较大,而大量集聚在房间的下方
B.温度较低,密度较小,而大量集聚在房间的下方
C.温度较高,密度较大,而大量集聚在房间的上方
D.温度较高,密度较小,而大量集聚在房间的上方
8.(2022·湖北咸宁·八年级期末)学习质量和密度的知识后,小强同学打算用天平(含砝码)、水和量筒完成下列实验课题:(1)测量牛奶的密度;(2)鉴别看上去像是纯金的戒指;(3)测定一捆铜导线的长度;(4)鉴别铁球是空心还是实心的;(5)测定一大堆大头针的个数。你认为能够完成的实验是( )
A.(1)(2)B.(1)(2)(4)
C.(1)(2)(4)(5)D.(1)(2)(3)(4)(5)
【答案】C
9.(2022·四川·上海市罗星中学八年级期末)加油站是按照车辆所加注汽油的体积来计费的,经验丰富的驾驶员夏季往往会避开中午,而是选择在早上或者晚上才去为车辆加油,这是因为相同费用,早、晚加油能够比中午加油获得更多质量的汽油。对此下列分析正确的是( )
A.早、晚温度低,汽油密度大B.早、晚温度低,汽油密度小
C.中午温度高,汽油密度大D.中午温度低,汽油密度小
10.(2022·广东广州·八年级期末)如图为一杯水从0℃升高到10℃过程中(水没有蒸发),密度随温度变化的图像,下列分析正确的是( )
A.温度等于4℃时,体积最大B.温度等于4℃时,质量最大
C.体积先变小后变大D.体积先变大后变小
二、填空题
11.(2022·黑龙江齐齐哈尔·八年级期末)北方冬天,户外装满水的玻璃瓶子会被冻裂,这是因为 _____;房间的暖气片一般都安装在窗户下面,是依据气体的密度随温度的升高而变 _____(选填“大”或“小”)。
12.(2022·湖南邵阳·八年级期末)水的反常膨胀规律是4℃水的密度最 ___________,当温度高于4℃时,随着温度升高,水的密度会变得越来越 ___________。
13.(2022·福建厦门·八年级期末)故事影片中所展现的楼房倒塌的场面中,砸在人们身上的“混凝土块”是由 ___________(填写物理量名称)比较小的材料制成的道具。影片拍摄时由于气温过高,道具“巧克力”有些融化了,形状发生了改变,巧克力的质量将 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.(2022·辽宁抚顺·八年级期末)如图所示,点燃的蜡烛能使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气的密度变______,所以热空气______(选填“上升”或“下降”)形成气流,当气流流过扇叶时,带动扇叶旋转。根据气体密度的这种变化规律,发生火灾时,为了避免吸入燃烧产生的有毒气体,人应______逃生(选填“站直”或“弯腰”)。
15.(2022·吉林松原·八年级期末)地沟油中含有杂质及有毒物质,很多人猜想它的密度应该比正常食用油的密度要大,为了验证这种猜想,小明找到质量为0.46kg的地沟油,测出其体积为0.5L,该地沟油的密度是___________kg/m3;能否用密度这一指标来鉴别地沟油,请说明理由___________。(已知正常食用油的密度约为0.91×103 kg/m3~0.93×103 kg/m3)
16.(2022·广东·中考真题)一枚实心纪念币的质量为16g,体积为2cm3,纪念币的密度是___________g/cm3。可见,这枚纪念币___________(选填“是”或“不是”)纯金制成。若宇航员将这枚纪念币带到太空,其质量___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(ρ金=19.3×103kg/m3)
17.(2022·黑龙江黑龙江·八年级期末)一个空心的铜球质量为178g,体积是30cm3,则空心部分的体积是______cm3;若在空心部分注满水,总质量为______g(ρ铜=8.9×103kg/m3)。
三、实验题
18.(2022·湖北宜昌·八年级期末)为了鉴别一工艺品是否铜做的,小刚和小海等几位同学做了以下实验:
(1)小刚同学用托盘天平测量工艺品的质量,操作情况如图(a)所示,请指出其中的错误是哪些:①___________;②___________。
(2)小海这组同学先用托盘天平测工艺品的质量,当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,直到天平再次平衡,右盘中的砝码和游码所处的位置如图(b)所示,则工艺品质量为___________g;
(3)接下来他们用量筒测量工艺品的体积,步骤如下:在量筒中注入适量的水(如图(c)所示),读出此时水面所对应的示数V1;把固体浸没在盛有适量水的量筒中(如图(d)所示),读出此时水面所对应的示数V2,则工艺品的体积V=___________cm3。
(4)根据工艺品的密度与铜的密度不等而得出工艺品不是铜做的结论。此结论是否___________(填“可靠”或“不可靠”)?
19.(2022·广东汕尾·模拟预测)气凝胶是世界上最轻的固体,它的密度仅为3mg/cm3(空气的密度为1.29kg/m3)。由于气凝胶中99.8%以上是空气,所以它有超高的吸附力和非常好的吸油、隔热效果。在隔热效果上,一寸厚的气凝胶相当于2030块普通玻璃,把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损。气凝胶看似脆弱不堪,但其实非常坚固耐用,它最高能承受1400℃的高温。气凝胶比同体积的普通海绵轻得多,将它压缩80%后仍可恢复原状。因为它耐磨且富有弹性,所以很多职业登山者登山时穿的鞋子都是用气凝胶制成的。
(1)气凝胶是世界上最轻的固体,是指它的 ______(选填“质量”或“密度”)小;把这种材料放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损,说明了它的______(选填字母)。
A.密度小 B.吸收性好 C.隔热性好 D.弹性好
(2)气凝胶的密度比空气的密度______(选填“大”或“小”)。
(3)在下列气凝胶的实际应用中,不可能实现的是______。
A.清洗厨房的油烟机 B.吸除冰箱内的异味
C.做打桩机的重锤 D.做电影场景中倒塌的“墙壁”
(4)有人做过实验:在一金属块上涂上8mm厚的气凝胶,结果在1kg的炸药爆炸后,气凝胶毫发无损。若此金属块的表面积为5m2,则覆盖在金属块上的气凝胶的质量为______g。
四、计算题
20.(2022·北京市八一中学八年级期中)小明有一个空心铜球,质量是89g,体积为30cm3,他根据铜的密度ρ铜=8.9g/cm3,很快判断出该球是空心的。
(1)请你写出他判断的过程;
(2)然后他将空心部分注满某种液体后,称得总质量为361g。请你结合下表判断他注入的是什么物质。
21.(2022·山西临汾·八年级期末)某科研单位合成一种塑木材料,这种新型环保材料,密度为,计算成本略高于木材,但可以制成空心型材,加工成各式材料,应用成本会逐渐降低,成为新材料发展的重点方向之一。
(1)若每块塑木板材的面积为,厚度为,则每块板材的质量为多少?
(2)现有一块密封的塑木板材,其中是空心的,经测量其体积为,质量为,则其空心部分的体积为多少?
沪科版八年级上
第五章《质量与密度》
5.4 密度知识的应用
【知识梳理】
一、知道一些常见物质的密度
1.例如:冰:;纯水:;蜡:;
煤油:;植物油:;酒精:
2.从密度表总结出的规律:
(1)不同物质的密度一般不同;(2)有些不同物质的密度相同;(3)同种物质,状态不同,密度一般不同;(4)固体物质的密度一般大于液体和气体物质的密度。
二、密度知识的应用
1.(1)由可得、
①当一定时,有;②当一定时,有;③当一定时,有
(2)密度计算:由密度公式可知密度,质量,V体积三个量中只要知道其中的两个量就可以计算出第三个量。
三、用密度知识判断铁球是否空心
1.密度比较法。把求出的球的密度与铁的密度相比较,如果,则球是空心的。
2.质量比较法。假设铁球是实心的,求出实心球的质量与铁球的质量相比较,如果,则球是空心的。
3.体积比较法。假设铁球是实心的,求出实心球的体积与铁球的体积相比较,如果,则球是空心的,空心部分的体积
四、密度与温度的关系
一般物体在温度升高时膨胀,在温度降低时收缩。根据公式可知,当一定时,增大,变小;减小,增大。即一般物体温度升高时,变小;温度降低时,增大
水的反常膨胀:水在4℃时,体积最小,密度最大
水从4℃无论温度升高或降低,体积都变大,密度变小
【易错点】
不同物质的密度可能是相同的。要准确的鉴别物质,不能只凭借密度相等就可以准确鉴别,还需要结合色泽、气味等其他物理性质去判断。
【规律总结】
密度计算要做到“四有”:有必要的文字说明、有公式、有运算过程、有单位
密度计算的一般步骤:
①确定已知条件并统一各物理量的单位
②分析未知量对应的条件
③选择合适的公式进行计算
【典例分析】
(2022·四川自贡·中考真题)物理知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法正确的是( )
A.1kg的水和1kg的冰的密度相同
B.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
C.为减轻质量,航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料
D.发生火灾时,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离,是因为含有有害物质的空气温度较高,密度较小,大量聚集在房间的上方
【答案】D
【解析】A.水和冰的密度一般不同,水的密度为1.0g/cm3,冰的密度一般为0.9g/cm3,故A错误;
B.利用密度可鉴别物质,因为不同物质的密度一般不同,但也有一些物质密度相同的,例如:冰和蜡的密度都为0.9g/cm3,故B错误;
C.在体积不变时,为了减轻质量, 通常在航空器材中采用强度高,密度小的材料,故C错误;
D.发生火灾时,含有有害物质的空气温度升高,密度变小,会大量聚集在房间上方,所以受困人员逃生时,应弯腰甚至爬行撤离。故D正确。
故选D。
【思路小结】
通常情况下,物体在温度升高时膨胀,在温度降低时收缩。根据公式可知,当一定时,增大,变小;减小,增大。即一般物体温度升高时,变小;温度降低时,增大。当混合放置时,密度小的物体在上方,密度大的物体在下方。
【夺冠训练】
一、单选题
1.(2022·北京市师达中学八年级期中)密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的说法中正确的是( )
A.铁的密度大于棉花的密度,因此铁的质量大于棉花的质量
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变小
C.为减轻质量,比赛用自行车用强度高、密度大的材料制造
D.“油比水轻”漂在水面上,是由于油的密度小于水的密度
【答案】D
【解析】A.铁的密度大于棉花的密度,由于铁和棉花的体积不知道,因此无法比较铁和棉花质量的大小, 故A错误;
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体质量不变,体积变小,密度变大,故B错误;
C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度小的材料制造,故C错误;
D.由于油的密度比水的密度小,所以油和水混合在一起时,水沉在下面,油漂在水面,故D正确。
故选D。
2.(2022·四川成都·八年级期末)如图所示,轻质混凝土是一种多孔材料,建筑物的墙体、层面、楼面多采用这类材料。从物理性质上来说,轻质混凝土与传统混凝土相比,最明显的优点是( )
A.较低的熔点B.较强的吸热性
C.较小的密度D.较便宜的价格
【答案】C
【解析】根据题意可知,轻质混凝土是一种多孔材料,在体积不变的情况下,轻质混凝土的质量较小,根据可知,轻质混凝土的密度较小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(2021·山东泰安·八年级期末)小明的爷爷是位古玩爱好者,一次爷爷给小明讲解他收藏的一枚“铜钱”的文化内涵时,小明突然想辨别它是不是纯铜制成的,则小明应该通过实验测量该“铜钱”的( )
A.质量B.密度C.直径D.体积
【答案】B
【解析】质量,直径,体积不是物质的特性,和物质的种类没有关系,所以不能鉴别物质种类;密度是物质的一种特性,不同物质其密度一般是不同的,可以测量铜钱的密度来进行鉴别,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(2022·山东青岛·中考真题)浙江大学课题组成功研制出的“全碳气凝胶”,是目前最轻的固态材料,哪怕将杯子大小的气凝胶放在狗尾草上,纤细的草须也不会被压弯(如图所示)。它具有优良的隔热性和很强的弹性,它还是吸油能力最强的材料之一,吸油量可高达自身质量的900倍。若将“全碳气凝胶”应用于实际生产和生活,以下设想不可行的是( )
A.制作轻盈的保暖服B.治理海洋漏油污染
C.制作沙发坐垫D.制作暖气散热片
【答案】D
【解析】A.依题意得,“全碳气凝胶”的密度是固体中最轻的,当体积相同时,固体中“全碳气凝胶”的质量最小,可制作出制作轻盈的保暖服,故A不符合题意;
B.“全碳气凝胶”是吸油能力最强的材料之一,吸油量可高达自身质量的900倍治理海洋漏油污染,可用于治理海洋漏油污染,故B不符合题意;
CD.“全碳气凝胶”具有优良的隔热性和很强的弹性,因此不能制作暖气散热片、可制作沙发坐垫,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.(2022·北京·首都师范大学附属中学八年级期中)将密度为和的两种金属,按体积比为1∶2的比例混合制成合金,若混合前后总体积不变,则合金的密度为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由题意可知,设密度为的金属体积为V,则密度为的金属体积为2V,根据可得,金属1的质量为m1=ρ1V,金属2的质量为m2=2ρ2V,若混合前后总体积不变,则合金的密度为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.(2022·北京·清华附中八年级期中)a、b两个小球分别由、的甲、乙两种材料制成,两小球质量之比为ma∶mb=6∶5.体积之比为Va∶Vb=3∶4.则下列说法正确的是( )
A.若只有一个球是空心,则a球是空心的
B.若只有一个球是空心,则空心球的空心部分与实心部分体积之比为1∶4
C.若两球均是空心的,a球的空心部分体积可以比b球的空心部分体积大
D.若只有一个球是空心,将空心球的空心部分装满水后,两球总质量相等
【答案】C
【解析】A.由知道,甲、乙两种材料的体积之比(即实心部分的体积之比)
若只有一个球是空心,由前面计算知道,b球的体积大于其材料的体积,故b球一定是空心,a球一定是实心,故A错误;
B.因两球的体积之比为Va∶Vb=3∶4,则可设a球的体积为3V,b球的体积为4V,由前面计算知道,b球材料的体积为2V,b球空心部分的体积
Vb空=Vb-Vb实=4V-2V=2V
所以,空心球的空心部分与实心部分体积之比为
故B错误;
D.将空心球的空心部分装满水后,水的体积等于空心部分的体积,则两球总质量之比
故D正确;
C.若两球均是空心的,由于
可设a球材料的体积为3V′,则b球材料的体积为2V′,则两球的实际体积之比为
整理可得
所以,a球的空心部分体积不可能比b球的空心部分体积大,故C错误。
故选D。
7.(2022·四川绵阳·八年级期末)建筑物内遭遇火灾时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场,这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤。这是因为与房间内其他空气相比较,含有毒有害物质的气体( )
A.温度较低,密度较大,而大量集聚在房间的下方
B.温度较低,密度较小,而大量集聚在房间的下方
C.温度较高,密度较大,而大量集聚在房间的上方
D.温度较高,密度较小,而大量集聚在房间的上方
【答案】D
【解析】建筑物内起火后,温度较高,室内空气体积膨胀,密度减小,有毒气体漂浮在房间的上方,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.(2022·湖北咸宁·八年级期末)学习质量和密度的知识后,小强同学打算用天平(含砝码)、水和量筒完成下列实验课题:(1)测量牛奶的密度;(2)鉴别看上去像是纯金的戒指;(3)测定一捆铜导线的长度;(4)鉴别铁球是空心还是实心的;(5)测定一大堆大头针的个数。你认为能够完成的实验是( )
A.(1)(2)B.(1)(2)(4)
C.(1)(2)(4)(5)D.(1)(2)(3)(4)(5)
【答案】C
【解析】(1)用天平测出牛奶的质量,用量筒测出牛奶的体积,利用可求得牛奶的密度,该实验能够完成;
(2)戒指的体积可以用量筒、水测出,戒指的质量可以用天平测出,根据密度公式可以计算出戒指的密度,与金的密度比较,若相等就是纯金的,若不相等就不是纯金的,该实验能够完成;
(3)取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出他的密度,但无法测铜导线的直径、就无法得出它的长度;
(4)用天平测出铁球的质量,用量筒、水可以测出铁球的体积,利用密度计算公式可以计算铁球的密度,与铁的密度进行比较判断铁球是空心的还是实心的,该实验能够完成;
(5)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。一大堆大头针的质量可用天平称出,知道了一根大头针和一大堆大头针的质量,就能算出大头针的数目。该实验可以完成。
综上可知,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.(2022·四川·上海市罗星中学八年级期末)加油站是按照车辆所加注汽油的体积来计费的,经验丰富的驾驶员夏季往往会避开中午,而是选择在早上或者晚上才去为车辆加油,这是因为相同费用,早、晚加油能够比中午加油获得更多质量的汽油。对此下列分析正确的是( )
A.早、晚温度低,汽油密度大B.早、晚温度低,汽油密度小
C.中午温度高,汽油密度大D.中午温度低,汽油密度小
【答案】A
【解析】一般来说物质的密度是随着温度升高而变小,选择在早上或者晚上才去为车辆加油,这是因为早上或者晚上汽油的密度相对较大,而加油站是按照车辆所加注汽油的体积来计费的,由密度公式可知,早、晚加油能够比中午加油获得更多质量的汽油。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.(2022·广东广州·八年级期末)如图为一杯水从0℃升高到10℃过程中(水没有蒸发),密度随温度变化的图像,下列分析正确的是( )
A.温度等于4℃时,体积最大B.温度等于4℃时,质量最大
C.体积先变小后变大D.体积先变大后变小
【答案】C
【解析】A.从图中可知,温度等于4℃时,水的密度最大,质量不变,根据可知,此时水的体积最小,故A错误;
B.质量是物体的一种属性,不随温度的变化而变化,因此水的质量不变,故B错误;
CD.水的质量不变,密度先变大再变小,根据可知,水的体积先变小后变大,故C正确,D错误。
故选C。
二、填空题
11.(2022·黑龙江齐齐哈尔·八年级期末)北方冬天,户外装满水的玻璃瓶子会被冻裂,这是因为 _____;房间的暖气片一般都安装在窗户下面,是依据气体的密度随温度的升高而变 _____(选填“大”或“小”)。
【答案】 水结冰后体积增大胀破玻璃瓶子 小
【解析】[1]水缸里的水结成冰后,虽然状态发生了变化,但是它所含物质的多少没有发生变化,所以其质量不变,根据公式可知,质量一定时,冰与水相比密度变小,则冰的体积变大,把瓶子涨破。
[2]暖气片对空气进行加热时,空气受热体积变大,密度减小,故热空气会上升,冷空气会下降,使冷热空气形成对流,房间变暖和起来。
12.(2022·湖南邵阳·八年级期末)水的反常膨胀规律是4℃水的密度最 ___________,当温度高于4℃时,随着温度升高,水的密度会变得越来越 ___________。
【答案】 大 小
【解析】[1][2]水具有反常膨胀的特性,当水温高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小,当水温低于4℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小,因此水的密度在4℃时最大。
13.(2022·福建厦门·八年级期末)故事影片中所展现的楼房倒塌的场面中,砸在人们身上的“混凝土块”是由 ___________(填写物理量名称)比较小的材料制成的道具。影片拍摄时由于气温过高,道具“巧克力”有些融化了,形状发生了改变,巧克力的质量将 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 密度 不变
【解析】[1]用作道具的“混凝土块”和真实的混凝土块体积相同时,根据m=ρV可知,密度越小、质量越小,对人产生的伤害越小,所以用作道具的“混凝土块”是由密度很小的材料制成的。
[2]物体所含物质的多少叫做质量,巧克力有些融化了,形状发生了改变,巧克力的质量将不变,这是因为质量是物体一种属性,它不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变。
14.(2022·辽宁抚顺·八年级期末)如图所示,点燃的蜡烛能使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气的密度变______,所以热空气______(选填“上升”或“下降”)形成气流,当气流流过扇叶时,带动扇叶旋转。根据气体密度的这种变化规律,发生火灾时,为了避免吸入燃烧产生的有毒气体,人应______逃生(选填“站直”或“弯腰”)。
【答案】 小 上升 弯腰
【解析】[1][2]点燃蜡烛,上方的空气吸收热量,温度升高,体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成气流,气流流过扇叶时,带动扇叶转起来。
[3]发生火灾时,燃烧产生的有毒气体温度较高,密度较小而上升,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,应该贴近地面弯腰前行。
15.(2022·吉林松原·八年级期末)地沟油中含有杂质及有毒物质,很多人猜想它的密度应该比正常食用油的密度要大,为了验证这种猜想,小明找到质量为0.46kg的地沟油,测出其体积为0.5L,该地沟油的密度是___________kg/m3;能否用密度这一指标来鉴别地沟油,请说明理由___________。(已知正常食用油的密度约为0.91×103 kg/m3~0.93×103 kg/m3)
【答案】 0.92×103kg/m3 见解析
【解析】[1]地沟油的体积
V=0.5L=5×10-4m3
地沟油的密度
[2]因为地沟油的密度在正常食用油密度范围之内,所以不能用密度这一指标来鉴别地沟油。
16.(2022·广东·中考真题)一枚实心纪念币的质量为16g,体积为2cm3,纪念币的密度是___________g/cm3。可见,这枚纪念币___________(选填“是”或“不是”)纯金制成。若宇航员将这枚纪念币带到太空,其质量___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(ρ金=19.3×103kg/m3)
【答案】 8 不是 不变
【解析】[1][2]纪念币的密度
由于纪念币的密度小于纯金的密度,则纪念币不是纯金制作的。
[3]质量是物质的一种属性,它不随形状、状态、位置和温度的改变而变化,因此将纪念币带到太空,其质量不变。
17.(2022·黑龙江黑龙江·八年级期末)一个空心的铜球质量为178g,体积是30cm3,则空心部分的体积是______cm3;若在空心部分注满水,总质量为______g(ρ铜=8.9×103kg/m3)。
【答案】 10 188
【解析】[1]铜的密度
ρ铜 = 8.9 × 103kg/m3 = 8.9g/cm3
铜球的质量m = 178g,所以铜的体积
所以空心部分体积
V空 = V球 − V铜 = 30cm3 − 20cm3 = 10cm3
[2]在空心部分注满水后水的质量
m水 = ρ水V空 = 1.0g/cm3 × 10cm3 = 10g
注满水后的总质量
m总 = m + m水 = 178g + 10g = 188g
三、实验题
18.(2022·湖北宜昌·八年级期末)为了鉴别一工艺品是否铜做的,小刚和小海等几位同学做了以下实验:
(1)小刚同学用托盘天平测量工艺品的质量,操作情况如图(a)所示,请指出其中的错误是哪些:①___________;②___________。
(2)小海这组同学先用托盘天平测工艺品的质量,当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,直到天平再次平衡,右盘中的砝码和游码所处的位置如图(b)所示,则工艺品质量为___________g;
(3)接下来他们用量筒测量工艺品的体积,步骤如下:在量筒中注入适量的水(如图(c)所示),读出此时水面所对应的示数V1;把固体浸没在盛有适量水的量筒中(如图(d)所示),读出此时水面所对应的示数V2,则工艺品的体积V=___________cm3。
(4)根据工艺品的密度与铜的密度不等而得出工艺品不是铜做的结论。此结论是否___________(填“可靠”或“不可靠”)?
【答案】 物体和砝码放反了 用手取砝码 97.4 20 不可靠
【解析】(1)[1] [2]天平的使用中明确规定:砝码的取放要用镊子,不可用手拿砝码,左盘放砝码右盘放物体,所以图a中用手拿砝码的做法是错误的;图a中物体和砝码的位置放反了,是错误的。
(2)[3]由图b知道,该工艺品质量为
m=50g+20g+20g+5g+2.4g=97.4g
(3)[4]由图c和d知道,工艺品的体积
V=40cm3-20cm3=20cm3
(4)[5]由知道,该工艺品的密度
即
从密度的大小得出结论,存在片面性,因为工艺品如是空心的话,它的体积变大,则计算得到的密度偏小(有误),故该结论不可靠。
19.(2022·广东汕尾·模拟预测)气凝胶是世界上最轻的固体,它的密度仅为3mg/cm3(空气的密度为1.29kg/m3)。由于气凝胶中99.8%以上是空气,所以它有超高的吸附力和非常好的吸油、隔热效果。在隔热效果上,一寸厚的气凝胶相当于2030块普通玻璃,把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损。气凝胶看似脆弱不堪,但其实非常坚固耐用,它最高能承受1400℃的高温。气凝胶比同体积的普通海绵轻得多,将它压缩80%后仍可恢复原状。因为它耐磨且富有弹性,所以很多职业登山者登山时穿的鞋子都是用气凝胶制成的。
(1)气凝胶是世界上最轻的固体,是指它的 ______(选填“质量”或“密度”)小;把这种材料放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损,说明了它的______(选填字母)。
A.密度小 B.吸收性好 C.隔热性好 D.弹性好
(2)气凝胶的密度比空气的密度______(选填“大”或“小”)。
(3)在下列气凝胶的实际应用中,不可能实现的是______。
A.清洗厨房的油烟机 B.吸除冰箱内的异味
C.做打桩机的重锤 D.做电影场景中倒塌的“墙壁”
(4)有人做过实验:在一金属块上涂上8mm厚的气凝胶,结果在1kg的炸药爆炸后,气凝胶毫发无损。若此金属块的表面积为5m2,则覆盖在金属块上的气凝胶的质量为______g。
【答案】 密度 C 大 C 120
【解析】(1)[1][2]“最轻”是指相同体积的质量最小,说明“气凝胶”的密度小;该材料放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损,这是利用了气凝胶的隔热性好的特点,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[3]空气的密度为1.29kg/m3,“气凝胶”的密度为
比空气密度大。
(3)[4]AB.由“它还可吸收相当于自身质量900倍的油,有望在海上漏油、净水、净化空气等污染领域发挥重要作用”可知,气凝胶具有超强的吸附能力和净化功能,所以可以用来清洗油烟机、吸除冰箱异味,故AB不符合题意;
CD.气凝胶的密度非常小,可以做电影场景中倒塌的“墙壁”,但不能用来做打桩机的重锤,故C符合题意、D不符合题意。
故选C。
(4)[5]气凝胶的密度
表面积为5m4、厚8mm的气凝胶体积为
由可得,覆盖在金属块上的气凝胶质量
四、计算题
20.(2022·北京市八一中学八年级期中)小明有一个空心铜球,质量是89g,体积为30cm3,他根据铜的密度ρ铜=8.9g/cm3,很快判断出该球是空心的。
(1)请你写出他判断的过程;
(2)然后他将空心部分注满某种液体后,称得总质量为361g。请你结合下表判断他注入的是什么物质。
【答案】(1)由于球的体积大于铜的体积,该球是空心的;(2)注入的物质为水银
【解析】解:(1)质量是89g的铜的体积为
所以该球是空心的。
(2)注入液体的质量为
空心部分的体积即为液体的体积,则
液体的密度为
对照表格,注入的物质为水银。
21.(2022·山西临汾·八年级期末)某科研单位合成一种塑木材料,这种新型环保材料,密度为,计算成本略高于木材,但可以制成空心型材,加工成各式材料,应用成本会逐渐降低,成为新材料发展的重点方向之一。
(1)若每块塑木板材的面积为,厚度为,则每块板材的质量为多少?
(2)现有一块密封的塑木板材,其中是空心的,经测量其体积为,质量为,则其空心部分的体积为多少?
【答案】(1)116kg;(2)
【解析】解:(1)塑木材料的密度为
每块塑木板材的体积为
根据可得,每块板材的质量为
(2)根据可得,质量为116g的塑木材料的体积为
所以空心部分的体积为
物质
密度/kg·m-3
物质
密度/kg·m-3
铁
7.9×103
水银
13.6×103
铝
2.7×103
纯水
1.0×103
冰
0.9×103
酒精
0.8×103
物质
密度/kg·m-3
物质
密度/kg·m-3
铁
7.9×103
水银
13.6×103
铝
2.7×103
纯水
1.0×103
冰
0.9×103
酒精
0.8×103
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