[第六章 第4节 密度与社会生活]
一、填空题
1.水具有反常膨胀的特性,如图图示为水在0~10 ℃时密度随温度变化的曲线。根据图象可知,温度等于 ℃时,水的密度最大;在0~4 ℃时,水具有 (选填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”)的性质。
2.点燃两支长度不同的蜡烛,将其固定在桌面上,如图图果用烧杯将两支蜡烛罩在里面,如图图示,发现较长的一支蜡烛先熄灭,这是蜡烛燃烧产生的高温二氧化碳气体的密度_______ (选填“大于”“等于”或“小于”)空气的密度,从而 (选填“上升”或“下降”)的缘故。
3.某瓶氧气的密度是5 kg/m3,给人供氧用去了该瓶氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是 。容积是10 L的瓶子装满了煤油,已知煤油的密度是0.8×103 kg/m3,则瓶内煤油的质量是 ,将煤油倒去4 kg后,瓶内剩余煤油的密度是 。
4.在贵重金属中常用“盎司”这个质量单位,1盎司=31.1 g,一块体积是10 cm3的奥运会金牌为5盎司,它是纯金的吗 (选填“是”或“不是”)。如图图果用天平(最小砝码质量为5 g)测量其质量,则天平的游码指示值应为 g。(ρ金=19.3×103 kg/m3)
5.一个空心铝球,其质量为54 g,体积为30 cm3,则空心部分的体积为 cm3。若将空心部分注满某种液体后,总质量变为62 g,则注入液体的密度是 g/cm3。(ρ铝=2.7×103 kg/m3)
二、选择题
6.[2019·宜昌] 室内发生火灾时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,以尽量减少有害气体的吸入。这是因为燃烧产生的有害气体 ( )
A.温度较低,密度较大
B.温度较低,密度较小
C.温度较高,密度较大
D.温度较高,密度较小
7.密度与生活有紧密的联系,下列说法中错误的是 ( )
A.要鉴别一个实心的金属球到底是不是铁做的,只需测出它的密度即可作出准确判断
B.飞船尽可能采用强度高、密度小、性能优良的新材料制造
C.农民常用一定密度的盐水进行选种
D.冬季与夏季煤气的价格不同的原因之一是煤气在两季的密度不同
8.用密度为2.7×103 kg/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为0.1 m、0.2 m和0.3 m。制成后经质量检验员称得它们的实际质量分别为3 kg、21.6 kg和54 kg。质量检验员指出: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。则下列断正确的是 ( )
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
9.体积和质量都相等的铁球、铜球和铅球,已知ρ铁=7.9×103 kg/m3、ρ铜=8.9×103 kg/m3、ρ铅=11.3×103 kg/m3,下列说法中正确的是 ( )
A.如图图果铁球是实心的,则铜球和铅球一定是空心的
B.如图图果铜球是实心的,则铁球和铅球一定是空心的
C.如图图果铅球是实心的,则铜球和铁球一定是空心的
D.以上说法都不对
三、实验探究题
10.小明在实验室里测量某合金块的密度。
(1)将天平放到水平实验台上并将游码归零后,小明发现托盘天平的指针如图图所示,此时他应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡。
(2)用调节好的天平测量合金块的质量时,通过加减砝码后,天平的指针仍如图图图甲所示,此时小明应 ,使天平横梁平衡。
(3)天平平衡时,所用砝码的质量和游码的位置如图图图乙所示,则该合金块的质量是_______g。
(4)小明用细线拴住合金块并将它浸没在盛水的量筒中,放入前后量筒的示数分别如图图图丙和丁所示,则该合金块的密度为 g/cm3。
(5)小明通过查阅密度表得知如图图下几种金属的密度(见下表),则该合金块可能是 (填字母)。
金属 镁 铝 锌 锰
密度/(g·cm-3) 1.74 2.70 7.15 7.47
A.铝镁合金 B.铝锰合金 C.锌铝合金
四、计算题
11.小明同学代表学校参加全市乒乓球比赛,获得了一枚金牌。他想知道该金牌是不是纯金的,于是回到家中找到两只相同的杯子,用家中的电子秤测得它们的质量均为m0=100 g;A杯装满水称得总质量为m1=200 g;B杯放入金牌再装满水称得总质量为m2=245 g,还测得金牌的质量为m3=50 g;从物理课本上查得金的密度ρ金=19.3×103 kg/m3。你能利用这些数据帮助他作出判断吗 (ρ水=1.0×103 kg/m3)
12.为节能减排,建筑上普遍采用空心砖替代实心砖。如图图示,质量为3.6 kg的某空心砖,规格为20 cm×10 cm×15 cm,砖的实心部分占总体积的60%。求:
(1)该砖块材料的密度。
(2)生产每块空心砖比同规格的实心砖可节省材料多少千克。
13.今年小明家种植柑橘获得了丰收。小明想:柑橘的密度是多少呢 于是,他将柑橘带到学校实验室,用天平、溢水杯测量柑橘的密度。他用天平测出一个柑橘的质量是114 g,测得装满水的溢水杯的总质量是360 g;然后借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中,当溢水杯停止溢水后再取出柑橘,接着测得溢水杯的总质量是240 g。
请根据上述实验过程解答下列问题:
(1)溢水杯中溢出水的质量是多大
(2)这个柑橘的体积和密度各是多大
(3)小明用这种方法测出的这个柑橘的密度与它的实际密度比较,是偏大还是偏小
参考答案
1.4 热缩冷胀
2.小于 上升
3.2.5 kg/m3 8 kg 0.8×103 kg/m3
4.不是 0.5
1盎司=31.1 g,故5盎司=5×31.1 g=155.5 g。
奥运会金牌的密度:ρ==≈15.6 g/cm3=15.6×103 kg/m3<19.3×103 kg/m3,所以这块奥运会金牌不是纯金的。
因奥运会金牌的质量是155.5 g,金牌的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,所以如图图果用天平(最小砝码质量为5 g)测量其质量,则天平的游码指示值应为0.5 g。
5.10 0.8 由ρ=可得,质量为54 g的铝球中铝的体积:
V铝===20 cm3,
则空心部分的体积:V空=V球-V铝=30 cm3-20 cm3=10 cm3;
将空心部分注满某种液体后,总质量变为62 g,即m总=62 g,则注入液体的质量:
m液=m总-m球=62 g-54 g=8 g;
注入液体的体积:
V液=V空=10 cm3,
注入液体的密度:
ρ液===0.8 g/cm3。
6.D 室内发生火灾时,温度较高,室内有害气体体积膨胀,密度减小,有害气体漂浮在房间的上方。所以,为有效避免吸入有害气体或被灼伤,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场。
7.A 利用密度可以鉴别物质,但是有些不同物质的密度是相同的,因此鉴别一个实心的金属球到底是不是铁做的,只测出它的密度不能作出准确的判断,要准确地进行鉴别,常常要多种方法并用,故A错误。
飞船采用密度小的材料才能在体积一定的情况下,尽可能地减小质量,以适应其工作的要求,故B正确。
在一定浓度的盐水中,饱满的种子下沉,所以农民常用一定密度的盐水进行选种,故C正确。
冬季与夏季煤气的价格不同的原因之一是煤气在两季的密度不同,即相同体积的煤气的质量不同,故D正确。
8.C 甲的体积:V甲=0.1 m×0.1 m×0.1 m=0.001 m3,
则甲的密度:ρ甲===3×103 kg/m3;
乙的体积:V乙=0.2 m×0.2 m×0.2 m=0.008 m3,
则乙的密度:ρ乙===2.7×103 kg/m3;
丙的体积:V丙=0.3 m×0.3 m×0.3 m=0.027 m3,
则丙的密度:
ρ丙===2×103 kg/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。
9.A 若三球都是实心的,质量相等,根据密度公式变形可知,铁球的体积V铁=,铜球的体积V铜=,铅球的体积V铅=,
因为ρ铁<ρ铜<ρ铅,所以V铁>V铜>V铅,
又因为三球的体积相等,所以铜球和铅球一定是空心的,铁球可能是实心的,也可能是空心的。
10.(1)左
(2)取下最小的砝码后调节游码
(3)52.6
(4)2.63
(5)A
11.金牌排开水的质量:m排=m1+m3-m2=200 g+50 g-245 g=5 g,由ρ=可得,金牌的体积:V=V排===5 cm3,金牌的密度:ρ牌===10 g/cm3=10×103 kg/m3,已知金的密度ρ金=19.3×103 kg/m3,所以该金牌不是纯金的。
12.(1)该砖块的总体积:V=20 cm×10 cm×15 cm=3000 cm3=3×10-3 m3,
该砖块材料的密度:
ρ== = =2×103 kg/m3。
(2)同规格实心砖的质量:
m=ρV=2×103 kg/m3×3×10-3 m3=6 kg,
可节省的材料质量:m2=m-m1=6 kg-3.6 kg=2.4 kg。
13.(1)溢水杯中溢出水的质量:
m溢=m总-m剩=360 g-240 g=120 g。
(2)由题知柑橘的体积等于溢水杯中溢出水的体积:
V橘=V溢===120 cm3。
则柑橘的密度:
ρ橘===0.95 g/cm3。
(3)实验中测量柑橘的体积时,从溢水杯中取出柑橘,柑橘会带出一部分水,使测得的柑橘的体积偏大,最终计算出柑橘的密度值偏小。