6.4 密度与社会生活同步练习 2021-2022学年人教版八年级上册物理（Word版有答案）

6.4
密度与社会生活同步练习
一．选择题。
1．冬天，常看到室外的自来水管包了一层保温材料，是为了防止水管冻裂，水管被冻裂的主要原因是（　　）
A．水管里的水结成冰后，密度变大
B．水管里的水结成冰后，质量变大
C．水管里的水结成冰后，体积变大
D．水管本身耐寒冷程度不够而破裂
2．某研究性学习课题小组在老师的指导下，完成“水的体积随温度变化”的研究，得到如图所示的图象。根据这个图线，可得到水的温度从8℃降到2℃的过程中有关水的变化的一些信息，下列说法正确的是（　　）
A．水遵从热胀冷缩的规律
B．水的体积先变大后变小
C．水的密度先变小后变大
D．水在4℃时密度最大
3．如果用水作测温物质，当被测物体的温度由0℃上升到4℃时，温度计的示数（　　）
A．上升
B．下降
C．先上升后下降
D．先下降后上升
4．制造航空飞行器时，为了减轻其质量，采用的材料应具有的特点是（　　）
A．密度小
B．熔点低
C．硬度高
D．导热性好
5．一个质量为158g的空心铁球，体积是30cm3，已知铁的密度是7.9×103kg/m3，则该铁球空心部分的体积为（　　）
A．20cm3
B．14cm3
C．17cm3
D．10cm3
6．太阳能飞机“阳光动力2号”进行了环球试飞，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是（　　）
A．弹性小
B．体积小
C．密度小
D．硬度小
7．如图所示是水的密度随温度变化的关系图，由图中的关系不能得出的结论是（　　）
A．水在4℃时密度最大
B．水在0～4℃，随着温度的降低，密度越来越小
C．水在4～8℃，随着温度的升高，密度越来越小
D．水凝固成冰时体积会变大
8．南昌西汉海昏侯墓曾发掘出一把玉具剑，该剑约有80cm长，由玉饰和剑组合而成，该
剑的材质还未确定，根据同学们现有的知识，如果要确定它的材质可以从哪些方面研究（
）
A．体积
B．密度
C．温度
D．质量
9．用密度为2.7×103kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体。要求它们的边长分别是0.1m、0.2m和0.3m，制成后让质量检查员称出它们的质量，分别是3kg、21.6kg和54kg，质量检查员指出，有两个不合格，其中一个掺入了杂质为次品，另一个混入了空气泡为废品，则这三个正方体（　　）
A．甲为废品，乙为合格品，丙为次品
B．甲为合格品，乙为废品，丙为次品
C．甲为次品，乙为合格品，丙为废品
D．甲为废品，乙为次品，丙为合格品
10．在大运会奖牌中，有一枚奖牌质量为16.8g，体积约为1.6cm3，请根据下表给出的密度值判断这枚奖牌所用的材料是（　　）
物质
铁
铜
银
金
密度g/cm3
7.9
8.9
10.5
19.3
A．金
B．银
C．铜
D．铁
11．图甲为“水的密度在0﹣10℃范围内随温度变化”的图象，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图，根据图象及水的其他性质，下列分析判断正确的是（　　）
A．水在4℃时密度最小
B．4℃以上的水，具有热缩冷胀的性质
C．水在0～4℃范围内，具有热缩冷胀的性质
D．示意图中从A到E，湖水的温度逐渐降低
12．丰富的安全知识是生命健康的重要保障，如若被困火灾现场，建筑物内受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场，这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比（　　）
A．密度较小，大量聚集在房间下方
B．密度较大，大量聚集在房间下方
C．密度较小，大量聚集在房间上方
D．密度较大，大量聚集在房间上方
13．密度是物质的重要特性，利用密度可以鉴别物质，但对物质的鉴别，我们还可以应用其他科学知识，做进一步的鉴定。从密度表上我们知道，一些不同物质的密度是相同的。例如，酒精和煤油都是液体，它们的密度都是0.8×103kg/m3。下列关于鉴别物质的方法中不正确的是（　　）
A．通过它们的气味不同鉴别
B．通过它们的颜色、透明度鉴别
C．通过它们能否燃烧、硬度等性质的差异鉴别
D．通过它们的质量大小鉴别
14．古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石，冬季在白天给石头打一个洞，再往洞里灌满水并封实，待晚上降温，水结冰后石头就裂开了。以下相关说法（　　）
①它利用了冰的密度比水小的原理
②水结冰后质量不变
③温度降低后石头硬度变小了
④温度降低后石头密度变小了
A．只有①正确
B．只有①②正确
C．只有①②③正确
D．①②③④均正确
15．有四个同种物质制成的正方体，它们的棱长和质量如图所示，若只有一个是空心的，该空心正方体是（　　）
A．
B．
C．
D．
16．现有质量和体积都相等的铝球、铁球、铜球各一个，下列判断正确的是（ρ铝＜ρ铁＜ρ铜）
A．若铜球是空心的，则铝球和铁球一定都是实心的
B．若铁球是空心的，则铝球一定是实心的，铜球一定是空心的
C．若铝球是空心的，则铁球和铜球一定都是空心的
D．三个球一定都是空心的
二．填空题。
17．冻豆腐空隙多，弹性好，所以吃火锅时，许多人都喜欢放些冻豆腐。豆腐中水在结冰的过程中，温度　
　，水结成冰后体积会　
　。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
18．野战部队携带的压缩饼干与普通饼干相比，好处在于质量相等的情况下，它的密度　
　，体积　
　。（选填“较大”或“较小”）
19．某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系，在一定环境下将1g的冰加热，分别记录其温度和体积，得到了如图所示的图象。请你观察此图象回答下列问题：
（1）水从0℃上升到4℃时，密度将　
　。
（2）冰从﹣4℃上升到0℃时，体积将　
　
（3）冰熔化成水时，　
　不变，　
　变小。
20．纸风车放在点燃的酒精灯上方，能转动起来，其原因是：酒精灯附近的空气受热体积膨胀，密度变
　
　而上升。热空气上升后，温度低的冷空气从四面八方流过来，从而形成了风，推动纸风车转动起来。温度
　
　（填“能”、“不能”）改变物质的密度。在我们常见的物质中
　
　的热胀冷缩最为显著。
　
　和
　
　的密度受温度的影响比较小。
21．事实表明，　
　℃的水的密度最大。水凝固时体积
　
　，密度
　
　，人们把水的这个特性叫做水的
　
　。
22．寒冷的冬天，裸露在室外的自来水管爆裂，其原因是水管中的水由液态变成固态时，　
　减小，　
　增大所导致的。
23．在交通工具、航空器材中，常采用强度
　
　、密度
　
　的合金材料、玻璃钢等复合材料；在产品包装中，常采用密度
　
　的泡沫塑料作填充物，防震、便于运输，价格低廉。
24．在贵重金属中常用“盎司”这个质量单位，1盎司＝31.1g，一块体积是10cm3奥运会的金牌含有5盎司黄金，它含黄金　
　g，它是纯金的吗？　
　（选填“是”或“不是”）；（ρ金＝19.3×103kg/m3）
25．一体积为30dm3的铁球，质量为79千克，则该球是　
　（选填“实心”或“空心”）；空心部分的体积为　
　dm3；若在空心部分注满酒精，则该球的总质量是　
　kg．（ρ铁＝7.9g/cm3，ρ酒精＝0.8g/cm3）
26．现有质量均为m的甲、乙两种金属，密度分别为ρ1、ρ2（ρ1＞ρ2），按一定比例混合后，平均密度为，求混合后的最大质量为　
　（不考虑混合后的体积变化）
三．实验探究题。
27．课外科技活动中，小丽等同学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，根据实验数据画出体积V﹣温度t图像（如图所示），请根据图像中的
信息回答问题。
（1）用简洁的语言描述“水的体积随温度变化的情况”，　
　；
（2）在0℃～4℃间温度升高，水的密度　
　，超过4℃之后，温度上升，水的密度　
　（变大/变小/不变）；
（3）根据前面的探究可以发现，常用的液体温度计不用水为测温物质的原因是　
　；
（4）小丽等同学在探究时，量筒里水的质量为　
　g．（4℃时水的密度为1×103kg/m3）
28．某兴趣小组的同学为探究水的密度与温度的关系，分别取100mL不同温度的水测量质量，得到如下数据：
温度/℃
0
0
2
4
6
8
状态
冰
水
水
水
水
水
体积/cm3
100
100
100
100
100
100
质量/g
90.5
99.0
99.5
100
99.8
99.4
（1）0℃冰的密度为　
　，4℃时水的密度为　
　。
（2）从0℃到4℃，水的密度变化情况是　
　。
（3）猜测10℃时，100mL水的质量应　
　（填“大于”“小于”或“等于”）99.4g。
（4）100mL
0℃冰融化成水后理论上质量　
　。
（5）在气温为﹣7℃的冬天，湖面结了厚厚一层冰，河底未结冰，猜测河底水的温度约为　
　。
四．计算题。
29．一个铜球，体积10cm3，质量62.3g，
（1）这个球是空心还是实心？
（2）如果是空心的，空心部分体积多大？
（3）若在空心部分装满水，求装满水后的总质量是多少？（ρ铜＝8.9×103kg/m3）
30．王慧同学利用所学知识，测量一件用合金制成的实心构件中铝所占比例。她首先用天平测出构件质量为374g，用量杯测出构件的体积是100cm3．已知合金由铝与钢两种材料合成，且铝的密度为2.7×103kg/m3，钢的密度为7.9×103kg/m3．如果构件的体积等于原来两种金属体积之和。求：
（1）这种合金的平均密度；
（2）这种合金中铝的质量占总质量的百分比。
31．体积为20cm3的铜球，质量为89g，求：（ρ铜＝8.9×103kg/m3、ρ铝＝2.7×103kg/m3）
（1）此球是空心的还是实心的？
（2）若是空心的，则空心部分的体积是多大？
（3）若空心部分装满铝，这个球的质量是多大？
6.4
密度与社会生活同步练习参考答案与试题解析
一．选择题。
1．冬天，常看到室外的自来水管包了一层保温材料，是为了防止水管冻裂，水管被冻裂的主要原因是（　　）
A．水管里的水结成冰后，密度变大
B．水管里的水结成冰后，质量变大
C．水管里的水结成冰后，体积变大
D．水管本身耐寒冷程度不够而破裂
【分析】水在凝固时，质量是不变的，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。
【解答】解：寒冷的冬天温度较低，此时水会由于发生凝固现象而结冰，凝固前后质量不变，而冰的密度比水小，所以结冰后体积会变大，因此能够把水管冻裂；
故选：C。
【点评】解决此类问题的关键是知道凝固的现象，并且明白冰和水的密度不一样导致体积不一样，而质量是不变量。
2．某研究性学习课题小组在老师的指导下，完成“水的体积随温度变化”的研究，得到如图所示的图象。根据这个图线，可得到水的温度从8℃降到2℃的过程中有关水的变化的一些信息，下列说法正确的是（　　）
A．水遵从热胀冷缩的规律
B．水的体积先变大后变小
C．水的密度先变小后变大
D．水在4℃时密度最大
【分析】由图可知，水从8℃下降到4℃，水的温度降低、体积减小；水从4℃下降到2℃，水的温度降低、体积增大；但水的质量不变，根据密度公式比较水的密度变化。
【解答】解：由图可知，水从8℃下降到2℃，水的温度降低、体积先减小后增大，在4℃时水的体积最小，不遵循热胀冷缩的规律；但水的质量不变，根据密度公式ρ＝得出，水的密度先变大、再变小，在4℃水的密度最大。
故选：D。
【点评】本题考查密度公式的应用和根据图象分析问题，关键是判断出水的体积随温度变化的特点，还要知道水的质量不随水的体积、状态、位置等的改变而改变。
3．如果用水作测温物质，当被测物体的温度由0℃上升到4℃时，温度计的示数（　　）
A．上升
B．下降
C．先上升后下降
D．先下降后上升
【分析】常用温度计是利用液体热胀冷缩的原理制成的。
水具有反常膨胀的特点，水在0～4℃，当温度升高时体积缩小，密度变大，4℃时水的密度最大。
【解答】解：常用温度计是利用液体热胀冷缩的原理制成的。而水具有反常膨胀的特点，在0～4℃，当温度升高时，水体积缩小，密度增大；当被测物体的温度由0℃上升到4℃时，水在4℃的时候密度最大，故体积减小，即温度计的示数会下降。
故选：B。
【点评】本题考查了水的反常膨胀的特点，知道4℃时水的密度最大是正确判断的关键。
4．制造航空飞行器时，为了减轻其质量，采用的材料应具有的特点是（　　）
A．密度小
B．熔点低
C．硬度高
D．导热性好
【分析】制造航空器时，要尽可能地减轻其质量，如何减轻质量，可以利用公式m＝ρV分析。
【解答】解：单纯从减轻质量的要求考虑，由公式m＝ρV知，在航空器体积一定的情况下，要减轻质量，只能选择密度较小的材料。故A正确；
硬度高虽然也是飞机制造所需要的，但却不符合本题的考查要求；熔点指晶体熔化时的温度，与质量无关，导热性是指物体对热的传导能力，与质量无关。故BCD错误；
故选：A。
【点评】分析物理问题时，如果可能，应用相应的计算公式，可以使分析简洁、严谨。
5．一个质量为158g的空心铁球，体积是30cm3，已知铁的密度是7.9×103kg/m3，则该铁球空心部分的体积为（　　）
A．20cm3
B．14cm3
C．17cm3
D．10cm3
【分析】空心铁球的体积可以看成是铁的体积和空心部分体积之和，故要求空心部分的体积，应先求出158g铁的体积有多大。
【解答】解：158g铁的体积为：V铁＝，
故空心部分体积为：V空＝V球﹣V铁＝30cm3﹣20cm3＝10cm3，
故选：D。
【点评】空心球的体积可以看成是铁的体积和空心部分体积之和，这是本题的关键之处。
6．太阳能飞机“阳光动力2号”进行了环球试飞，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是（　　）
A．弹性小
B．体积小
C．密度小
D．硬度小
【分析】根据可知，一定体积的物体，密度越小质量越小，据此分析即可解答。
【解答】解：
“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料。“极轻”表示体积一定时，材料的质量非常小，也就是密度很小。所以这种材料的优点是密度小。
故选：C。
【点评】此题考查了密度及其应用，体现了物理规律与社会生活的密切联系。难度不大，属于基础题，
7．如图所示是水的密度随温度变化的关系图，由图中的关系不能得出的结论是（　　）
A．水在4℃时密度最大
B．水在0～4℃，随着温度的降低，密度越来越小
C．水在4～8℃，随着温度的升高，密度越来越小
D．水凝固成冰时体积会变大
【分析】本题考查的是学生得看图分析能力，根据图象特点判断选项内容的对错。
【解答】解：首先确定图象信息，横坐标为温度，纵坐标为水的密度。
A、由图象易知，随着温度得升高，水得密度先增大后减小，当水得温度是4℃时，图象位于最高点，即此时水得密度最大，故A不合题意；
B、C、0～4℃时密度逐渐增大，4～8℃时密度逐渐减小，故B、C不合题意；
D、此图象反映了水的密度随温度变化的关系，最低温度是0℃，并无法体现冰的密度特点，所以无法通过图象得出水凝固成冰后的体积变化，故D符合题意。
故选：D。
【点评】看图题注意从图象中得出有用信息，并结合题干信息得出结论。虽然D选项内容是正确的，但是根据图象信息是无法得出来的。
8．南昌西汉海昏侯墓曾发掘出一把玉具剑，该剑约有80cm长，由玉饰和剑组合而成，该剑的材质还未确定，根据同学们现有的知识，如果要确定它的材质可以从哪些方面研究（　　）
A．体积
B．密度
C．温度
D．质量
【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：密度是物质的特性，不同的物质密度一般是不同的，而体积、质量、温度不是物质的特性，和物质的种类没有关系，所以鉴别物质的种类应该利用密度的不同。
故选：B。
【点评】能够用来鉴别物质种类的物理量有密度、比热容、热值、熔点、沸点等，但是也不能单纯只看这几个量的大小，还要结合多方面的知识，如：气味、颜色等来判断。
9．用密度为2.7×103kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体。要求它们的边长分别是0.1m、0.2m和0.3m，制成后让质量检查员称出它们的质量，分别是3kg、21.6kg和54kg，质量检查员指出，有两个不合格，其中一个掺入了杂质为次品，另一个混入了空气泡为废品，则这三个正方体（　　）
A．甲为废品，乙为合格品，丙为次品
B．甲为合格品，乙为废品，丙为次品
C．甲为次品，乙为合格品，丙为废品
D．甲为废品，乙为次品，丙为合格品
【分析】先分别算出甲、乙、丙三个正方体的体积，然后用它们的质量除以它们的体积算出它们各自的密度，最后将算得的密度与铝的密度进行比较：相等的为合格品，比铝的密度小的是废品（混入空气，则在相同体积情况下，质量会变小，所以密度会变小），剩下的那一个就是次品。
【解答】解：甲的体积：V甲＝0.1m×0.1m×0.1m＝0.001m3，则甲的密度：ρ甲＝＝＝3×103kg/m3；
乙的体积：V乙＝0.2m×0.2m×0.2m＝0.008m3，则乙的密度：ρ乙＝＝＝2.7×103kg/m3；
丙的体积：V丙＝0.3m×0.3m×0.3m＝0.027m3，则丙的密度：ρ丙＝＝＝2×103kg/m3。
因为ρ乙＝ρ铝，所以乙是合格品；因为ρ丙＜ρ铝，所以丙是废品；因为ρ甲＞ρ铝，所以甲是次品。
故选：C。
【点评】因为密度是物质的一种特性，所以我们可以利用密度来鉴别物质。解答该题的思路就是分别算出三个正方体的密度，然后和铝的密度进行比较。
10．在大运会奖牌中，有一枚奖牌质量为16.8g，体积约为1.6cm3，请根据下表给出的密度值判断这枚奖牌所用的材料是（　　）
物质
铁
铜
银
金
密度g/cm3
7.9
8.9
10.5
19.3
A．金
B．银
C．铜
D．铁
【分析】利用密度公式求出奖牌的密度，然后与表中物体的密度比较，即可得到答案。
【解答】解：奖牌的密度：
ρ＝＝＝10.5g/cm3，
查表可知，这枚奖牌所用的材料是银。
故选：B。
【点评】此题考查密度的计算，密度是物质的一种特性，我们可以据此来鉴别物质。
11．图甲为“水的密度在0﹣10℃范围内随温度变化”的图象，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图，根据图象及水的其他性质，下列分析判断正确的是（　　）
A．水在4℃时密度最小
B．4℃以上的水，具有热缩冷胀的性质
C．水在0～4℃范围内，具有热缩冷胀的性质
D．示意图中从A到E，湖水的温度逐渐降低
【分析】（1）在图象中找出密度最大的位置，看对应的温度是多少；根据图象找出0℃～4℃水密度的变化情况，得出结论；
（2）在0～4℃范围内，温度越高，密度越大；
（3）水在0℃～4℃之间具有热缩冷胀的反常膨胀现象；
（4）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℃，从曲线可看出曲线的最低处即为较深河底的水温；
【解答】解：A、由图象可知，在4℃时水的密度是最大的；故A错误；
B、由图象知在4～10℃范围内，温度越高，密度越小，体积越大，故在4℃以上，水具有热胀冷缩的性质，故B错误；
C、由图知在0～4℃范围内，温度越高，密度越大，体积越小，故在0～4℃范围内，水具有热缩冷胀的性质，故C正确；
D、由图知从A到E，湖水的温度逐渐升高，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查水在0～4℃范围内，热缩冷胀的性质，是一道基础题。
12．丰富的安全知识是生命健康的重要保障，如若被困火灾现场，建筑物内受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场，这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比（　　）
A．密度较小，大量聚集在房间下方
B．密度较大，大量聚集在房间下方
C．密度较小，大量聚集在房间上方
D．密度较大，大量聚集在房间上方
【分析】物体有热胀冷缩的性质，温度变化，体积会变化，它的密度随温度变化。
【解答】解：
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C正确。
故选：C。
【点评】一般来说物质的密度是随着温度升高而变小，但是水的温度上升到4摄氏度时密度最大而后随着温度上升而减小。水随着温度的降低变成固态冰时密度反而会减小。所以水是个特殊的例子。
13．密度是物质的重要特性，利用密度可以鉴别物质，但对物质的鉴别，我们还可以应用其他科学知识，做进一步的鉴定。从密度表上我们知道，一些不同物质的密度是相同的。例如，酒精和煤油都是液体，它们的密度都是0.8×103kg/m3。下列关于鉴别物质的方法中不正确的是（　　）
A．通过它们的气味不同鉴别
B．通过它们的颜色、透明度鉴别
C．通过它们能否燃烧、硬度等性质的差异鉴别
D．通过它们的质量大小鉴别
【分析】密度是物质的重要特性，利用密度可以鉴别物质，但有一些不同物质的密度是相同的，我们可以通过它们气味、颜色、透明度的不同，以及能否燃烧、硬度等物理性质的差异来区分它们。
【解答】解：（1）不同物质的密度一般不同，因此我们可以利用密度来鉴别物质，但是有些物质的密度是相同的，光凭密度大小不能具体判断，因此还可以通过气味、颜色、透明度，以及能否燃烧、硬度等性质的差异鉴别物质，故ABC正确；
（2）质量是物体所含物质的多少，不同物质的质量可能相同，所以通过质量的大小不能鉴别物质，故D错误。
故选：D。
【点评】此题考查了物质的鉴别方法，要知道密度能鉴别物质，但不是唯一方法，还应掌握其他方法。
14．古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石，冬季在白天给石头打一个洞，再往洞里灌满水并封实，待晚上降温，水结冰后石头就裂开了。以下相关说法（　　）
①它利用了冰的密度比水小的原理
②水结冰后质量不变
③温度降低后石头硬度变小了
④温度降低后石头密度变小了
A．只有①正确
B．只有①②正确
C．只有①②③正确
D．①②③④均正确
【分析】①质量是物体的一种属性，与物体的位置、形状、状态无关；
②单位体积的某种物质的质量叫这种物质的密度；密度是物质本身的一种特性，同种物质密度相同，不同物质密度一般不同。
【解答】解：（1）密度是物质的一种特性，同种物质的质量与体积的比值相同，
它不随物体自身的质量或体积的变化而变化，所以石头的密度不变，故②正确，④错误；
（2）质量是物体本身的属性，与状态无关，所以水结成冰后，质量不变，但密度减小，
根据公式ρ＝得V＝，所以体积变大而使石头裂开，故①正确，③错误。
故选：B。
【点评】本题考查密度和质量的特性，解答此题的关键是知道密度和质量的特点，水结冰密度减小，体积增大，日常生活中冬天水管涨破就是这一道理。
15．有四个同种物质制成的正方体，它们的棱长和质量如图所示，若只有一个是空心的，该空心正方体是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】用同一种材料做成的实心物体，其质量与体积的比值是相同的，对比各图中质量与体积的比值，与其他三个不同者就是空心的。
【解答】解：每个正方体的体积V＝a3，由ρ＝得，每一个正方体的密度分别为：
A、ρA＝＝＝9g/cm3；
B、ρB＝＝＝9g/cm3；
C、ρC＝＝≈8.7g/cm3；
D、ρD＝＝＝9g/cm3。
由ρA＝ρB＝ρD＞ρC可知，C中正方体是空心的。
故选：C。
【点评】此题考查密度的计算与空心、实心的判断，要注意同种物质的密度是相同的，即同种物质的质量与体积成正比；当质量与体积的比值小于物质的密度时，物体就是空心的。
16．现有质量和体积都相等的铝球、铁球、铜球各一个，下列判断正确的是（ρ铝＜ρ铁＜ρ铜）（　　）
A．若铜球是空心的，则铝球和铁球一定都是实心的
B．若铁球是空心的，则铝球一定是实心的，铜球一定是空心的
C．若铝球是空心的，则铁球和铜球一定都是空心的
D．三个球一定都是空心的
【分析】假设三球都是实心的，根据三球质量相等，利用密度公式变形可比较出三球的实际体积大小，由此可知铝球的体积最大，然后再对各个选项逐一分析即可。
【解答】解：
若三球都是实心的，质量相等，且ρ铝＜ρ铁＜ρ铜，
所以根据公式V＝可知：V铝＞V铁＞V铜，
又因为题中告诉三球的体积相等，所以铁球和铜球一定是空心的，故A错误；
铝球可能是实心的，铝球也可能是空心的，铁球和铜球一定是空心的，故C正确，BD错误。
故选：C。
【点评】要判断一个物体是实心的还是空心的，有三种办法：
一是比密度，也就是算出这个物体的密度，和构成这个物体的这种物质的密度进行对比，小于这种物质密度就说明这个物体是空心的；
二是比体积，也就是算出构成这个物体的这种物质的体积，和物体的实际体积比较，小于物体的实际体积就说明这个物体是空心的；
三是质量，也就是算出和物体体积相等的这种物质的质量，和物体的实际质量进行比较，大于物体的实际质量就说明这个物体是空心的。
二．填空题。
17．冻豆腐空隙多，弹性好，所以吃火锅时，许多人都喜欢放些冻豆腐。豆腐中水在结冰的过程中，温度　不变　，水结成冰后体积会　变大　。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
【分析】晶体凝固过程中，放热温度不变；水结冰以后，密度变小，而质量不变，所以体积变大。
【解答】解：水是晶体，豆腐中水在结冰的过程中，即凝固过程中，放热温度不变；
结冰过程中，物质多少没有变化，所以质量不变，但密度变小，由ρ＝可知，体积变大。
故答案为：不变；变大。
【点评】质量是物体的一种属性，只和物体所含物质的多少有关。结冰后温度、体积、密度都要发生变化。
18．野战部队携带的压缩饼干与普通饼干相比，好处在于质量相等的情况下，它的密度　较大　，体积　较小　。（选填“较大”或“较小”）
【分析】一定质量的物体，被压缩之后间隙减小，体积减小，密度变化用ρ＝分析。
【解答】解：压缩饼干与普通饼干相比，好处是在质量相等的情况下，物质间隙减小，所以体积变小；
由公式ρ＝分析得：质量不变，体积减小，它的密度增大。
故答案为：较大；较小。
【点评】压缩饼干与一般饼干的区别在于：饼干间的空气减少，缝隙减小，所以密度变大。
19．某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系，在一定环境下将1g的冰加热，分别记录其温度和体积，得到了如图所示的图象。请你观察此图象回答下列问题：
（1）水从0℃上升到4℃时，密度将　变大　。
（2）冰从﹣4℃上升到0℃时，体积将　变大　
（3）冰熔化成水时，　质量　不变，　体积　变小。
【分析】（1）从平滑的曲线可以看出“水从0℃上升到4℃时体积”这段温度内，曲线呈下降趋势，从而可知体积在不断减小，而质量不变，再由密度公式即可得出密度的变化情况。
（2）从平滑的直线可以看出“﹣4℃上升到0℃时”直线在不断上升，说明随着温度的升高，体积在不断增大。
（3）质量是指物体中所含物质的多少，故其不随物体形状、状态、位置及温度的改变而改变，再据图中冰和水的体积的大体关系即可判断该题的答案；
【解答】解：（1）从平滑的曲线可以看出“水从0℃上升到4℃时体积”这段温度内，曲线呈下降趋势，从而可知体积在不断减小，
再由ρ＝可知，m不变，V减小，则ρ增大。
（2）从平滑的直线可知“﹣4℃到0℃时”直线呈上升趋势，即随着温度的升高，冰的体积在不断增大；
（3）当冰化成水时，其质量是不变的，但通过图象能看出，冰的体积小于水的体积，即该过程中体积变小。
故答案为：（1）变大；（2）变大；（3）质量；体积。
【点评】此题主要考查密度的计算这一知识点，根据图象或图表探究物质的规律是近两年出现较多的题目，图象可以使我们建立更多的感性认识，从表象中去探究本质规律，体验知识的形成过程。
20．纸风车放在点燃的酒精灯上方，能转动起来，其原因是：酒精灯附近的空气受热体积膨胀，密度变
　小　而上升。热空气上升后，温度低的冷空气从四面八方流过来，从而形成了风，推动纸风车转动起来。温度
　能　（填“能”、“不能”）改变物质的密度。在我们常见的物质中
　气体　的热胀冷缩最为显著。
　液体　和
　固体　的密度受温度的影响比较小。
【分析】温度与密度的关系：温度能够改变物质的密度。在我们常见的物质中，气体的热胀冷缩最为显著，它的密度受温度的影响也最大；一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样显著，因而密度受温度的影响比较小。
【解答】解：物体的质量是物体本身固有的属性，与温度的高低无关，纸风车放在点燃的酒精灯上方，能转动起来，其原因是：酒精灯附近的空气受热体积膨胀，质量不变，由ρ＝知，其密度变小而上升；热空气上升后，温度低的冷空气从四面八方流过来，从而形成了风，推动纸风车转动起来，温度能够改变物质的密度；在我们常见的物质中气体的热胀冷缩最为显著，液体和固体的密度受温度的影响比较小。
故答案为：小；能；气体；液体；固体。
【点评】本题主要考查密度与温度的关系，属于基础题。
21．事实表明，　4　℃的水的密度最大。水凝固时体积
　变大　，密度
　变小　，人们把水的这个特性叫做水的
　反常膨胀　。
【分析】水在4℃以上跟一般的物体一样，遵循热胀冷缩规律。但在0℃～4℃之间，水出现反常膨胀现象，即是“热缩冷胀”的，水在4℃是体积最小，密度最大。
【解答】解：水在4℃时密度最大，高于这个温度时，随着温度的升高，水的密度越来越小；低于这个温度时，随着温度的降低，水的密度越来越小；
水凝固时，质量不变，密度变小，由V＝可知，体积变大。人们把水的这种特性叫水的反常膨胀。
故答案为：4；变大；变小；反膨胀。
【点评】本题主要考查了水的密度与温度的关系，属于基础题。
22．寒冷的冬天，裸露在室外的自来水管爆裂，其原因是水管中的水由液态变成固态时，　密度　减小，　体积　增大所导致的。
【分析】①质量是物体本身的一种属性，与物体的形状、状态、位置和温度无关；
②水在0～4℃之间具有热缩冷胀的反常膨胀现象。
【解答】解：冬天，自来水管中的水结冰时质量不变，但体积增大，由公式ρ＝知密度减小。
故答案为：密度；体积。
【点评】此题考查了水的反常膨胀现象及密度计算公式的应用，是一道基础题。
23．在交通工具、航空器材中，常采用强度
　大　、密度
　小　的合金材料、玻璃钢等复合材料；在产品包装中，常采用密度
　小　的泡沫塑料作填充物，防震、便于运输，价格低廉。
【分析】由密度公式ρ＝得到m＝ρV，在体积一定时，要增大质量，可以增大密度；要减小质量，可以减小密度；
航空器材需要硬度大的材料制成，这样在内外压强差作用下，才不容易变形，同时航空器材需要升空，应选用轻些的材料制成，这样升空才容易，因此材料的密度也应小一些。
【解答】解：交通工具、航空器材为保证设计安全，故需要硬度大的材料，使它不容易变形；又因为要想使航空器材升空容易，必须减小航空器材质量，在体积一定的情况下，减小密度；
泡沫塑料密度较小且具有良好的防震性和便于运输的特点，而且价格便宜，所以可以常用于产品包装的填充物。
故答案为：大；小；小。
【点评】密度是物质本身的一种特性，制造物体时需要根据实际情况选择不同密度的材料。
24．在贵重金属中常用“盎司”这个质量单位，1盎司＝31.1g，一块体积是10cm3奥运会的金牌含有5盎司黄金，它含黄金　155.5　g，它是纯金的吗？　不是　（选填“是”或“不是”）；（ρ金＝19.3×103kg/m3）
【分析】已知盎司与g的关系（1盎司＝31.1g），根据先换后算的方法求解。
【解答】解：∵1盎司＝31.1g，
∴5盎司＝5×31.1g＝155.5g；
奥运会金牌密度ρ＝＝＝15.55g/cm3＝15.5×103
kg/m3。
又∵ρ金＝19.3×103
kg/m3，
∴这块奥运会的金牌不是纯金的。
故答案为：155.5；不是。
【点评】进行单位换算时，先要知道两单位之间的关系，再根据“先换后算”的方法求解。
25．一体积为30dm3的铁球，质量为79千克，则该球是　空心　（选填“实心”或“空心”）；空心部分的体积为　20　dm3；若在空心部分注满酒精，则该球的总质量是　95　kg．（ρ铁＝7.9g/cm3，ρ酒精＝0.8g/cm3）
【分析】（1）根据密度公式变形V＝求出此时铁球含有铁的体积，再与铁球的体积相比较，如果相等，则是实心的，如果铁的体积小于球的体积，则是空心的。
（2）用铁球的实际体积减去铁的体积就是空心部分的体积；
（3）空心部分注满水时水的体积和空心部分的体积相等，根据密度公式求出水的质量，然后加上球的质量即为铁球的总质量。
【解答】解：
（1）根据ρ＝可得铁球中铁的体积：V1＝＝＝0.01m3＝10dm3，
因为V1＜V，所以此球为空心；
（2）空心部分的体积：V空＝V﹣V1＝30dm3﹣10dm3＝20dm3；
（3）空心部分注满水时，酒精的体积：V2＝V空＝20dm3＝20000cm3，
酒精的质量：m2＝ρ酒精V2＝0.8g/cm3×20000cm3＝16000g＝16kg，
此时球的总质量：m＝m1+m2＝79kg+16kg＝95kg。
故答案为：空心；20；95。
【点评】判断物体是否为空心时，解决问题的方法很多，但实质上都是根据密度定义式，比较实际物体与实心物体的质量，体积或密度之间是否存在差异，即，比较质量法、比较体积法和比较密度法，如果存在差异，则实际的物体为空心物体，此题运用的是比较体积法，解题过程中要注意统一使用国际单位制单位。
26．现有质量均为m的甲、乙两种金属，密度分别为ρ1、ρ2（ρ1＞ρ2），按一定比例混合后，平均密度为，求混合后的最大质量为　m　（不考虑混合后的体积变化）
【分析】根据密度公式的变形公式比较两种金属的体积关系，然后由密度公式的变形公式求混合后两种金属的体积关系，最后由密度公式的变形公式求出混合后金属的最大质量。
【解答】解：∵ρ＝，ρ1＞ρ2，
∴由V＝可知，V1＜V2，
设混合金属中甲的体积为V，乙的体积为V′，
混合后的平均密度：
ρ＝＝＝，
解得：V＝V′，即：甲乙两种金属等体积混合，
由于V1＜V2，所以混合后，甲乙两种金属的体积都等于甲的体积V1，
∵ρ＝，
∴混合后金属的最大质量：
m混＝m甲+m乙＝m+ρ2＝m；
故答案为：m。
【点评】本题考查了求混合金属的质量问题，应用密度公式即可正确解题，难度不大。
三．实验探究题。
27．课外科技活动中，小丽等同学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，根据实验数据画出体积V﹣温度t图像（如图所示），请根据图像中的
信息回答问题。
（1）用简洁的语言描述“水的体积随温度变化的情况”，　先变小后变大　；
（2）在0℃～4℃间温度升高，水的密度　变大　，超过4℃之后，温度上升，水的密度　变小　（变大/变小/不变）；
（3）根据前面的探究可以发现，常用的液体温度计不用水为测温物质的原因是　水在4℃以下出现反常膨胀现象　；
（4）小丽等同学在探究时，量筒里水的质量为　104　g．（4℃时水的密度为1×103kg/m3）
【分析】（1）观察图像，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）温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的；由表格信息可知：水在4℃时体积最小，即水有反常膨胀现象；
（4）根据密度计算公式变形求出水的质量。
【解答】解：
（1）由图像可以看出：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）由密度公式ρ＝可知：水的质量一定时，其密度与体积成反比，在0℃﹣4℃时，水的体积变小，故密度变大；在4℃以后，水的体积变大，故密度变小；
（3）通常温度计的测温原理是：液体的热胀冷缩；因为水在0﹣4℃时冷胀热缩，在4﹣10℃时热胀冷缩，即水有反常膨胀现象，所以不用水作为测温物质。
（4）由图可见，4℃时，量筒内水的体积约104cm3，故量筒里水的质量约为m＝ρV＝1.0g/cm3×104cm3＝104g。
故答案为：（1）先变小后变大；（2）变大；变小；（3）水在4℃以下出现反常膨胀现象；（4）104。
【点评】本题考查了学生图像分析能力以及密度计算公式的应用，属于基础知识的考查。
28．某兴趣小组的同学为探究水的密度与温度的关系，分别取100mL不同温度的水测量质量，得到如下数据：
温度/℃
0
0
2
4
6
8
状态
冰
水
水
水
水
水
体积/cm3
100
100
100
100
100
100
质量/g
90.5
99.0
99.5
100
99.8
99.4
（1）0℃冰的密度为　0.905g/cm3　，4℃时水的密度为　1g/cm3　。
（2）从0℃到4℃，水的密度变化情况是　增大　。
（3）猜测10℃时，100mL水的质量应　小于　（填“大于”“小于”或“等于”）99.4g。
（4）100mL
0℃冰融化成水后理论上质量　90.5g　。
（5）在气温为﹣7℃的冬天，湖面结了厚厚一层冰，河底未结冰，猜测河底水的温度约为　4℃　。
【分析】（1）根据密度公式算出0℃冰的密度和4℃时水的密度；
（2）根据表格数据分析判断；
（3）质量是物体本身的一种性质，与温度、状态、性质、位置无关；
（4）水在4℃时的密度最大。
【解答】解：（1）0℃冰的密度：
ρ冰＝＝＝0.905g/cm3；
4℃时水的密度为：
ρ水＝＝＝1g/cm3；
（2）由表格数据知，从0℃到4℃，体积一定，质量最大，根据ρ＝知，密度增大；
（3）根据水的热胀冷缩的规律知：温度越高，体积越大，密度越小，根据ρ＝知，在体积一定时，密度减小，质量越小，即10℃时，100mL水的质量应小于99.4g；
（4）质量是物体本身的一种性质，与温度、状态、性质、位置无关，当100mL0℃冰熔化成水后状态变化，质量不变，仍未90.5g；
（5）因为气温是﹣7℃，故河面上的冰也是﹣7℃，而冰水混合物的温度为0℃，故冰的下表面是0℃，而水在4℃时的密度最大，所以河底的水温为4℃。
故答案为：（1）0.905g/cm3；1g/cm3；（2）增大；（3）小于；（4）90.5g；（5）4℃。
【点评】本题主要考查学生对温度及水的密度的认识和了解，同时也考查学生对热传递的条件的掌握。
四．计算题。
29．一个铜球，体积10cm3，质量62.3g，
（1）这个球是空心还是实心？
（2）如果是空心的，空心部分体积多大？
（3）若在空心部分装满水，求装满水后的总质量是多少？（ρ铜＝8.9×103kg/m3）
【分析】（1）根据密度公式变形先求出实心部分的体积，利用求出的体积和铜球实际体积比较即可得出答案。
（2）用总体积减去实心部分体积即为空心部分体积；
（3）水的体积等于空心部分的体积，由密度公式的变形公式求出注入水的质量，然后求出总质量。
【解答】解：（1）设实心铜球的质量m＝62.3g，ρ铜＝8.9g/cm3，
由ρ＝可得，质量为m＝62.3g实心铜球的体积为：
V铜＝＝＝7cm3，
小于铜球实际体积10cm3，所以，铜球是空心的，
（2）心部分体积V2＝V﹣V铜＝10cm3﹣7cm3＝3cm3；
（3）水的体积V水＝V2＝3cm3，
所以，水的质量m2＝ρ水V2＝1g/cm3×3cm3＝3g，
所以，此球的总质量m总＝m+m2＝62.3g+3g＝65.3g。
答：（1）这个球是空心的；
（2）空心部分体积为3cm3；
（3）装满水后的总质量是65.3g。
【点评】此题主要考查学生对空心、混合物的密度计算和密度的计算等知识点的理解和掌握，注意：水的体积即是空心部分的容积，总质量等于水的质量和铜球的质量和，灵活运用密度公式计算即可。
30．王慧同学利用所学知识，测量一件用合金制成的实心构件中铝所占比例。她首先用天平测出构件质量为374g，用量杯测出构件的体积是100cm3．已知合金由铝与钢两种材料合成，且铝的密度为2.7×103kg/m3，钢的密度为7.9×103kg/m3．如果构件的体积等于原来两种金属体积之和。求：
（1）这种合金的平均密度；
（2）这种合金中铝的质量占总质量的百分比。
【分析】（1）已知合金构件的质量与体积，利用ρ＝求解这种合金的平均密度；
（2）根据合金中铝的质量加上钢的质量等于总质量，构件的体积等于原来两种金属体积之和，结合密度公式列出等式，联立求解铝的质量，然后计算这种合金中铝的质量占总质量的百分比。
【解答】解：
（1）这种合金的平均密度：
ρ＝＝＝3.74g/cm3＝3.74×103kg/m3；
（2）设铝的质量为m铝，钢的质量为m钢，
则m铝+m钢＝374g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由ρ＝可得V＝，且构件的体积等于原来两种金属体积之和，
则+＝100cm3，
即+＝100cm3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②式，解得m铝＝216g，
则这种合金中铝的质量占总质量的百分比为×100%≈57.8%。
答：（1）这种合金的平均密度为3.74×103kg/m3；
（2）这种合金中铝的质量占总质量的百分比为57.8%。
【点评】此题考查密度的计算，难点在（2），关键是根据合金中铝的质量加上钢的质量等于总质量，构件的体积等于原来两种金属体积之和，结合密度公式列出等式，联立求解铝的质量。
31．体积为20cm3的铜球，质量为89g，求：（ρ铜＝8.9×103kg/m3、ρ铝＝2.7×103kg/m3）
（1）此球是空心的还是实心的？
（2）若是空心的，则空心部分的体积是多大？
（3）若空心部分装满铝，这个球的质量是多大？
【分析】（1）由密度公式的变形公式求出等质量铜的体积，然后判断铜球是否是空心的；
（2）铜球体积与等质量铜的体积之差是空心部分的体积；
（3）由密度公式的变形公式可以求出空心部分装满铝时的铝质量，然后求出球的总质量。
【解答】解：（1）由ρ＝得铜的体积：
V铜＝＝＝10cm3＜20cm3，
则铜球是空心的；
（2）空心部分的体积：
V空＝V球﹣V铜＝20cm3﹣10cm3＝10cm3；
③若空心部分装满铝，由ρ＝得铝的质量：
m铝＝ρ铝V空＝2.7g/cm3×10cm3＝27g，
铜球的总质量：
m＝m铜球+m铝＝89g+27g＝116g；
答：（1）此球是空心的；
（2）空心部分的体积是10cm3；
（3）若空心部分装满铝，这个球的质量是116g。
【点评】本题考查了判断球是否为空心的、求空心部分的体积、求球的总质量，应用密度公式即可正确解题，解题时注意单位换算。