2018-2019学年人教版物理八年级上学期 6.4 密度与社会生活 同步练习
一、单选题
1.(2018·湖北模拟)用相同质量的铝和铜制成体积相等的球,已知ρ铝=2.7×103 kg/m3,ρ铜=8.9×103 kg/m3,则下列说法正确的是( )。
A.铜球是空心的,铝球也一定是空心的
B.铝球一定是实心的
C.铜球不可能是实心的
D.铝球和铜球都是实心的
【答案】C
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】根据题意知道,两球质量相等,ρ铝<ρ铜,所以结合V =m/ρ知道, V铝>V铜,而由题中二球的体积相等,所以铜球一定是空心的,铝球可能是实心,也可能是空心,
故答案为:C。
【分析】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;
三是比质量,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.
2.能鉴别物质的物理量是( )
A.热量 B.密度
C.质量 D.体积
【答案】B
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【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、热量不是物质的特性,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.
【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.
3.(2018八下·丹徒月考)小聪和小明为了探究“温度和物质状态对同种物质密度的影响.在一定的环境下将lg的冰加热,分别记录其温度和体积的数据,利用描点法得到了如图所示的图象.则下列说法中正确的是( )
A.小明和小聪的研究结果表明:密度是不会随状态而发生改变的
B.当水从0℃上升到4℃的过程中,其密度逐渐增大
C.在0℃时,冰块的密度比水大
D.当0℃时,在冰变成水的过程中质量变大
【答案】B
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】由图像可知,冰熔化成水,体积发生变化,由于质量不变,所以密度随状态而发生改变,A不符合题意。
由图像可知,水从0℃上升到4℃时,体积变小,根据 可知,水的质量不变,体积变小,则密度变大,B符合题意。
由图像可知,在0℃时,冰的体积大于水的体积,利用 可得,冰的密度小于水的密度,C不符合题意。
质量是物质的一种属性,与形状、物态、位置无关,所以0℃时,在冰变成水的过程中质量不变,D不符合题意。
故答案为:B
【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;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.
4.下列各物理量中,可以用来鉴别物质的是( )
A.密度 B.重力 C.质量 D.体积
【答案】A
【知识点】密度及其特性
【解析】【解答】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、重力不是物质的特性,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。
故答案为:A.
【分析】密度:某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度.密度是物质的一种特性,不同种类的物质密度一般不同.
5.我国东北漠河冬天的可以气温下降到了﹣50℃,河面都结了厚厚的冰,冰面之下的江水仍流动,水与冰交界处的温度是( )
A.﹣50℃ B.0℃
C.低于0℃,高于﹣50℃ D.条件不足,无法判断
【答案】B
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:冰下和水的交界处,有冰有水,其温度等于冰水混合物的温度0℃.
故选:B.
【分析】水与冰的交界处,水和冰的温度是相同的,等于冰水混合物的温度.
6.一个铁球放入水中刚好悬浮,此时排开水的体积是158cm3,则空心部分的体积是( )
A.158cm3 B.144cm3 C.138cm3 D.124cm3
【答案】C
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】解:因铁球放入水中刚好悬浮,
所以,铁球的密度ρ球=ρ水=1.0g/cm3,球的体积V球=V排=158cm3,
由ρ=可得,铁球的质量:
m=ρ球V球=1.0g/cm3×158cm3=158g,
铁球中铁的体积:
V铁==20cm3,
则空心部分的体积:
V空=V球﹣V铁=158cm3﹣20cm3=138cm3.
故选C.
【分析】物体悬浮时物体的密度和液体的密度相等,排开液体的体积和自身的体积相等,根据密度公式求出铁球的质量,再根据密度公式求出铁球中铁的体积,铁球的体积减去铁的体积即为空心部分的体积.
7.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
【答案】C
【知识点】密度及其特性
【解析】【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.
【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.
8.冬天与夏天温度不同,不是引起密度变化的是( )
A.夏天室外的输电线明显松弛,导线长度、体积增大,密度减小
B.室外水泥地面制成多块的组合,块与块之间有缝隙,为防止夏天水泥热胀、密度减小而胀坏地面
C.自行车轮胎在夏天阳光下曝晒会变“硬”,是受热体积增大,内部气体密度减小
D.无论冬夏天,水池底温度都是4℃,说明水的体积、密度与温度无关
【答案】D
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:A、夏天室外的输电线明显松弛,导线长度、体积增大,根据密度公式ρ= 可得,输电线的密度减小,故A不符合题意;
B、夏天水泥热胀,其体积增加,所以根据密度公式ρ= 可得水泥的密度减小,故B不符合题意;
C、行车轮胎在夏天阳光下曝晒受热体积增大,根据密度公式ρ= 可得,内部气态的体积会减小,故C不符合题意;
D、无论冬夏天,水池底温度都是4℃,其水的密度不变,故D符合题意.
故选:D.
【分析】利用密度公式ρ= 分析各个选项中的密度大小变化特点.
9.烈日下的海边沙滩上常有习习凉风吹拂,凉风形成直接原因是( )
A.水的比热大,水温变化小
B.海水较热,海面空气膨胀,周围冷空气补充而形成风
C.沙滩较热,空气膨胀上升,海面上的冷空气补充而形成风
D.沙的比热小,温度变化大
【答案】C
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:
烈日下,水和沙子都接受阳光的辐射,由于水的比热容大于沙子,所以水温变化小,上方空气冷,沙子温度变化大,上方空气受热而上升,于是海面的冷空气补充形成风,因此选项C符合题意.
故选C.
【分析】沙子的比热容远小于水,在同样接受太阳辐射的情况下,温度会有较明显的差异,从而造成空气的流动,形成凉风吹拂的现象.
10.阿基米德采用排水法解决了王冠掺假问题,现有一个金和银做成的王冠,用排水法测量出其体积为56.9cm3,若与王冠质量相同的纯金块和纯银块的体积分别为52.5cm3和96.5cm3,则王冠中银的质量和金的质量之比为( )
A.1:8 B.1:9 C.1:10 D.1:11
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】由于与王冠相同质量的纯金块的体积为52.5cm3,所以王冠的质量为:
,
王冠的体积为金和银的体积之和,设其中金和银的质量分别为m1和m2,则
,即: 且 ,解得: ,即 ,则 ,所以 。
故答案为:B
【分析】结合题意,利用密度计算公式m=ρV分别计算出质量,作比即可.
二、多选题
11.a、b是两个由同种材料制成的金属球,它们的质量分别为128g、60g,体积分别为16cm3、12cm3.在这两个金属球中,如果有一个是实心的,那么( )
A.这个实心球是a B.这个实心球是b
C.该金属的密度是5g/cm3 D.空心球的空心体积是4.5cm3
【答案】A,D
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】解:
(1)两个金属球的密度分别为:
ρa==8g/cm3,
ρb==5g/cm3,
因为ρa>ρb,
所以a金属球是实心的、b金属球是空心的,该金属的密度是8g/cm3;故A正确、BC错;
(2)由ρ=可得,金属球b实心部分体积为:V实= =7.5cm3,
所以小球b空心部分体积为:12cm3﹣7.5cm3=4.5cm3.故D正确.
故选AD.
【分析】(1)已知两金属球的质量和体积,利用密度公式求它们的密度,因为是同种材料制成的,所以密度小的小球是空心的;
(2)求出了金属的密度,可以得到空心球的实心体积,利用空心球的体积减去实心的体积,可得空心部分的体积.
12.如图为水的密度在0℃~10℃范围内随温度变化的曲线.下列说法正确的是( )
A.水在0℃~4℃范围内具有热缩冷胀性质
B.水在4℃~10℃范围内具有热缩冷胀性质
C.水在任何时候都只具有热胀冷缩性质
D.水在4℃时的密度最大
【答案】A,D
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:由图象可知,在4℃时水的密度是最大的;
水在0℃~4℃范围内,温度升高时水的密度是逐渐变大的,体积就是逐渐变小的,所以是热缩冷胀,
在4℃~10℃范围内,温度升高时水的密度是逐渐变小的,体积就是逐渐变大的,所以是热胀冷缩.
可见AD正确、BC错.
故选AD.
【分析】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4℃~10℃水密度的变化情况,得出结论.
三、填空题
13.一个铁球放入水中刚好悬浮,此时排开水的体积是158cm3 , (铁的密度为7.9g/cm3)则铁球的重力是 N,空心部分的体积是 cm3 .
【答案】1.58;138
【知识点】密度公式及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】因铁球放入水中刚好悬浮,所以,铁球的密度ρ球 ρ水 1.0g/cm3,球的体积V球 V排 158cm3,由ρ 可得,铁球的质量:m ρ球V球 1.0g/cm3×158cm3 158g 0.158kg,铁球的重力:G mg 0.158kg×10N/kg 1.58N;铁球中铁的体积:V铁 20cm3,则空心部分的体积:V空 V球 V铁 158cm3 20cm3 138cm3.
故答案为:1.58;138.
【分析】物体悬浮时物体的密度和水的密度相等,排开水的体积和自身的体积相等,根据密度公式m=ρV求出铁球的质量,利用G=mg求铁球的重力;
根据密度公式求出铁球中铁的体积,铁球的体积减去铁的体积即为空心部分的体积.
14.(2016七下·江汉油田期中)事实表明,0~4℃的水“热缩冷涨”,高于4℃的水“热涨冷缩”,由此可知4℃水的密度 (选填“最大”,“最小”).冰层下接触冰的水的温度是 ℃.
【答案】最大;0
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:(1)事实证明,温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小.水在4℃时密度最大.(2)冰下和水的交界处,有冰有水,其温度等于冰水混合物的温度0℃.
故答案为:最大;0.
【分析】(1)实验证明,对0℃的水加热到4℃时,其体积不但不增大,反而缩小.当水的温度高于4℃时,它的体积才会随着温度的升高而膨胀.因此,水在4℃时的体积最小,密度最大.(2)冰水混合物的温度是0℃.水与冰的交界处,水和冰的温度是相同的,等于冰水混合物的温度.
15.有密度分别为ρ1、ρ2的两种物质,若按质量1:2混合,则所得混合物的密度为 ;若按体积1:2混合,所得的混合物的密度为 .(设总体积不变)
【答案】;
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)两物质按质量1:2混合时,设密度为ρ1物质的质量为m,则密度为ρ2物质的质量为2m,混合物的总质量m混=m+2m=3m,由ρ= 可得,混合物的密度:V混= + ,混合物的密度:ρ混= (2)两物质按体积1:2混合时,设密度为ρ1物质的体积为V,则密度为ρ2物质的体积为2V,混合物的体积V混=V+2V=3V,混合物的总质量:m混=ρ1V+ρ2×2V=(ρ1+2ρ2)V,混合物的密度:ρ混=
【分析】结合题意,利用密度计算公式ρ=计算即可.
16.一个合金块,测得它的密度是4.5× ,把它分成相等的两块,则每小块的质量是原来的 倍,每小块的密度是原来的 倍.
【答案】;1
【知识点】质量及其特性;密度及其特性
【解析】【解答】物体所含物质的多少叫做质量,把合金分成相等的两块后,每一块的物质含量是原来的一半,所以质量是原来的 倍;密度是物质的一种特性,对于同一种物质来说,密度是一定的,与物质的质量和体积无关,所以密度不变,是原来的1倍。
故答案为:;1.
【分析】物体所含物质的多少叫做质量;密度是物质的一种特性,对于同一种物质来说,密度是一定的.
17.汝城八中八年级物理兴趣小组的同学利用一定量的水探究水的体积与温度之间的关系,并获得了如图所示的曲线,请据此回答以下的问题:
①图中AB段反映的物理现象是 ;图中BC段反映的物理现象是 ;
②由以上分析可知,水在4℃时 ;
③寒冬,湖面结冰后湖底的鱼一样能够游动,请你判断湖底的温度为 .
【答案】在0﹣4℃时,水的体积随温度的升高而减小;4℃以上时,水的体积随温度的升高而增大;密度最大;4℃
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:①图象的横轴是温度,纵轴是体积,所以该图象是体积随温度变化的图象.从点A到点B,温度从0℃﹣4℃,逐渐升高,而水的体积在减小.所以AB段反映的物理现象是:在0﹣4℃内,水的体积随温度的升高而减小.从点B到点C,温度从4℃开始逐渐升高,同时体积也在增大.所以BC段反映的物理现象是:4℃以上时,水的体积随温度的升高而增大.②从图来看,水温在4℃时体积最小,由于物体的质量与温度无关,那么由ρ= 可知:此时水的密度最大.③密度大的水会向下沉,所以湖底的水温是4℃.
故答案为:①在0﹣4℃时,水的体积随温度的升高而减小;4℃以上时,水的体积随温度的升高而增大;②密度最大;③4℃.
【分析】运用图象法解答问题的一般步骤是:(1)明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么;(2)注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;(3)明确图象所表示的物理意义;(4)根据图象对题目提出的问题作出判断,得到结论.
四、计算题
18.有一质量为5.4千克的铝球,体积是3000厘米3,试求这个铝球是实心还是空心?如果是空心,则空心部分体积多大?如果给空心部分灌满水,则球的总质量是多大?( 铝=2.7×103千克/米3)
【答案】解:铝球中铝的体积为:V铝= = =2000cm3<3000cm3,
所以这个铝球是空心的;
空心部分的体积:V空=V球﹣V铝=3000cm3﹣2000cm3=1000cm3,
空心部分灌满水后,水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×1000cm3=1000g,
此时球的总质量:m总=m水+m铝=1000g+5400g=6400g.
答:这个铝球是空心的,空心部分的体积为1000cm3,空心部分灌满水时球的总质量是6400g.
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【分析】判断物体是否为空心,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.用铝球的实际体积减去铝的体积就是空心部分的体积;求出空心部分水的质量,再加上铁球的质量即为注满水后铝球的总质量.
19.一个铜球,体积10cm3 , 质量53.4g,问这个球是空心还是实心?若是空心,其空心的体积是多少?(ρ铜=8.9g/cm 3)
【答案】解:由ρ= 可得,铜球中铜的体积:V铜= =6cm3,因V铜【知识点】密度公式及其应用
【解析】【分析】判断物体是否为空心,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;再用铜球的实际体积减去铜的体积就是空心部分的体积.
20.某运动员获得了一枚金牌,拿回家后,为了鉴别金牌是否是纯金制成的,他测出了金牌的质量为12.5g,体积为0.75cm3 , 问金牌是否是纯金制成的?(ρ金=19.3×103kg/m3)
【答案】解:金牌的密度ρ= =16.7 =16.7 19.3×103kg/m3
所以不是纯金制成的。
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【分析】结合题意,先利用密度计算公式ρ=求得密度,再比较判断即可.
五、简答题
21.请你说出气体的密度与温度的关系,并用这一关系阐述风是怎样形成的?
【答案】解:气体的密度与温度的关系是:一定质量的气体,当温度的升高时,体积膨胀,密度变小.根据ρ= ,一定质量的空气,因受热体积膨胀,密度变小而上升,当热空气上升后,温度低的冷空气就从四周流过来补充,从而形成对流,这就形成了风.
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【分析】在相同条件下,针对气体来讲,气压越高,体积越小,密度越大.
22.在我国北方的冬天自来水管为什么容易被冻裂?怎样防止被冻裂?
【答案】解:自来水管遵从“热胀冷缩”的规律,而水结冰时是“热缩冷胀”,即质量不变的情况下,体积变大,这样就很容易使水管破裂; 为防止水管冻裂,可为水管保温,使水管内水的温度保持在凝固点以上.
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【分析】在相同条件下,温度越高,体积变大,密度变小(0--4℃的水除外).
六、实验题
23.如图所示,是某同学利用一定质量的水,研究水的体积和温度的关系,并根据实验数据做出体积——温度图像即V——t图像,请根据此图像回答以下问题:
(1)图像中AB段反映的物理现象是 ,BC段反映的物理现象是 。
(2)以上现象揭示了水的反常膨胀规律,由此可进一步得出的推论是水在4℃时 最大。
【答案】(1)温度升高的过程中水的体积减小;温度升高的过程中水的体积增大
(2)密度
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:(1)①从点A到点B,温度从0℃ 4℃,逐渐升高,而水的体积在减小,所以AB段反映的物理现象是:在0 4℃内,水的体积随温度的升高而减小;
②从点B到点C,温度从4℃开始逐渐升高,同时体积也在增大,所以BC段反映的物理现象是:4℃以上时,水的体积随温度的升高而增大。(2)从图来看,水温在4℃时体积最小,由于物体的质量与温度无关,那么由ρ= 可知:此时水的密度最大。
【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;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.
1 / 12018-2019学年人教版物理八年级上学期 6.4 密度与社会生活 同步练习
一、单选题
1.(2018·湖北模拟)用相同质量的铝和铜制成体积相等的球,已知ρ铝=2.7×103 kg/m3,ρ铜=8.9×103 kg/m3,则下列说法正确的是( )。
A.铜球是空心的,铝球也一定是空心的
B.铝球一定是实心的
C.铜球不可能是实心的
D.铝球和铜球都是实心的
2.能鉴别物质的物理量是( )
A.热量 B.密度
C.质量 D.体积
3.(2018八下·丹徒月考)小聪和小明为了探究“温度和物质状态对同种物质密度的影响.在一定的环境下将lg的冰加热,分别记录其温度和体积的数据,利用描点法得到了如图所示的图象.则下列说法中正确的是( )
A.小明和小聪的研究结果表明:密度是不会随状态而发生改变的
B.当水从0℃上升到4℃的过程中,其密度逐渐增大
C.在0℃时,冰块的密度比水大
D.当0℃时,在冰变成水的过程中质量变大
4.下列各物理量中,可以用来鉴别物质的是( )
A.密度 B.重力 C.质量 D.体积
5.我国东北漠河冬天的可以气温下降到了﹣50℃,河面都结了厚厚的冰,冰面之下的江水仍流动,水与冰交界处的温度是( )
A.﹣50℃ B.0℃
C.低于0℃,高于﹣50℃ D.条件不足,无法判断
6.一个铁球放入水中刚好悬浮,此时排开水的体积是158cm3,则空心部分的体积是( )
A.158cm3 B.144cm3 C.138cm3 D.124cm3
7.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
8.冬天与夏天温度不同,不是引起密度变化的是( )
A.夏天室外的输电线明显松弛,导线长度、体积增大,密度减小
B.室外水泥地面制成多块的组合,块与块之间有缝隙,为防止夏天水泥热胀、密度减小而胀坏地面
C.自行车轮胎在夏天阳光下曝晒会变“硬”,是受热体积增大,内部气体密度减小
D.无论冬夏天,水池底温度都是4℃,说明水的体积、密度与温度无关
9.烈日下的海边沙滩上常有习习凉风吹拂,凉风形成直接原因是( )
A.水的比热大,水温变化小
B.海水较热,海面空气膨胀,周围冷空气补充而形成风
C.沙滩较热,空气膨胀上升,海面上的冷空气补充而形成风
D.沙的比热小,温度变化大
10.阿基米德采用排水法解决了王冠掺假问题,现有一个金和银做成的王冠,用排水法测量出其体积为56.9cm3,若与王冠质量相同的纯金块和纯银块的体积分别为52.5cm3和96.5cm3,则王冠中银的质量和金的质量之比为( )
A.1:8 B.1:9 C.1:10 D.1:11
二、多选题
11.a、b是两个由同种材料制成的金属球,它们的质量分别为128g、60g,体积分别为16cm3、12cm3.在这两个金属球中,如果有一个是实心的,那么( )
A.这个实心球是a B.这个实心球是b
C.该金属的密度是5g/cm3 D.空心球的空心体积是4.5cm3
12.如图为水的密度在0℃~10℃范围内随温度变化的曲线.下列说法正确的是( )
A.水在0℃~4℃范围内具有热缩冷胀性质
B.水在4℃~10℃范围内具有热缩冷胀性质
C.水在任何时候都只具有热胀冷缩性质
D.水在4℃时的密度最大
三、填空题
13.一个铁球放入水中刚好悬浮,此时排开水的体积是158cm3 , (铁的密度为7.9g/cm3)则铁球的重力是 N,空心部分的体积是 cm3 .
14.(2016七下·江汉油田期中)事实表明,0~4℃的水“热缩冷涨”,高于4℃的水“热涨冷缩”,由此可知4℃水的密度 (选填“最大”,“最小”).冰层下接触冰的水的温度是 ℃.
15.有密度分别为ρ1、ρ2的两种物质,若按质量1:2混合,则所得混合物的密度为 ;若按体积1:2混合,所得的混合物的密度为 .(设总体积不变)
16.一个合金块,测得它的密度是4.5× ,把它分成相等的两块,则每小块的质量是原来的 倍,每小块的密度是原来的 倍.
17.汝城八中八年级物理兴趣小组的同学利用一定量的水探究水的体积与温度之间的关系,并获得了如图所示的曲线,请据此回答以下的问题:
①图中AB段反映的物理现象是 ;图中BC段反映的物理现象是 ;
②由以上分析可知,水在4℃时 ;
③寒冬,湖面结冰后湖底的鱼一样能够游动,请你判断湖底的温度为 .
四、计算题
18.有一质量为5.4千克的铝球,体积是3000厘米3,试求这个铝球是实心还是空心?如果是空心,则空心部分体积多大?如果给空心部分灌满水,则球的总质量是多大?( 铝=2.7×103千克/米3)
19.一个铜球,体积10cm3 , 质量53.4g,问这个球是空心还是实心?若是空心,其空心的体积是多少?(ρ铜=8.9g/cm 3)
20.某运动员获得了一枚金牌,拿回家后,为了鉴别金牌是否是纯金制成的,他测出了金牌的质量为12.5g,体积为0.75cm3 , 问金牌是否是纯金制成的?(ρ金=19.3×103kg/m3)
五、简答题
21.请你说出气体的密度与温度的关系,并用这一关系阐述风是怎样形成的?
22.在我国北方的冬天自来水管为什么容易被冻裂?怎样防止被冻裂?
六、实验题
23.如图所示,是某同学利用一定质量的水,研究水的体积和温度的关系,并根据实验数据做出体积——温度图像即V——t图像,请根据此图像回答以下问题:
(1)图像中AB段反映的物理现象是 ,BC段反映的物理现象是 。
(2)以上现象揭示了水的反常膨胀规律,由此可进一步得出的推论是水在4℃时 最大。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】根据题意知道,两球质量相等,ρ铝<ρ铜,所以结合V =m/ρ知道, V铝>V铜,而由题中二球的体积相等,所以铜球一定是空心的,铝球可能是实心,也可能是空心,
故答案为:C。
【分析】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;
三是比质量,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.
2.【答案】B
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【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、热量不是物质的特性,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.
【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.
3.【答案】B
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】由图像可知,冰熔化成水,体积发生变化,由于质量不变,所以密度随状态而发生改变,A不符合题意。
由图像可知,水从0℃上升到4℃时,体积变小,根据 可知,水的质量不变,体积变小,则密度变大,B符合题意。
由图像可知,在0℃时,冰的体积大于水的体积,利用 可得,冰的密度小于水的密度,C不符合题意。
质量是物质的一种属性,与形状、物态、位置无关,所以0℃时,在冰变成水的过程中质量不变,D不符合题意。
故答案为:B
【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;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.
4.【答案】A
【知识点】密度及其特性
【解析】【解答】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、重力不是物质的特性,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。
故答案为:A.
【分析】密度:某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度.密度是物质的一种特性,不同种类的物质密度一般不同.
5.【答案】B
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:冰下和水的交界处,有冰有水,其温度等于冰水混合物的温度0℃.
故选:B.
【分析】水与冰的交界处,水和冰的温度是相同的,等于冰水混合物的温度.
6.【答案】C
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】解:因铁球放入水中刚好悬浮,
所以,铁球的密度ρ球=ρ水=1.0g/cm3,球的体积V球=V排=158cm3,
由ρ=可得,铁球的质量:
m=ρ球V球=1.0g/cm3×158cm3=158g,
铁球中铁的体积:
V铁==20cm3,
则空心部分的体积:
V空=V球﹣V铁=158cm3﹣20cm3=138cm3.
故选C.
【分析】物体悬浮时物体的密度和液体的密度相等,排开液体的体积和自身的体积相等,根据密度公式求出铁球的质量,再根据密度公式求出铁球中铁的体积,铁球的体积减去铁的体积即为空心部分的体积.
7.【答案】C
【知识点】密度及其特性
【解析】【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.
【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.
8.【答案】D
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:A、夏天室外的输电线明显松弛,导线长度、体积增大,根据密度公式ρ= 可得,输电线的密度减小,故A不符合题意;
B、夏天水泥热胀,其体积增加,所以根据密度公式ρ= 可得水泥的密度减小,故B不符合题意;
C、行车轮胎在夏天阳光下曝晒受热体积增大,根据密度公式ρ= 可得,内部气态的体积会减小,故C不符合题意;
D、无论冬夏天,水池底温度都是4℃,其水的密度不变,故D符合题意.
故选:D.
【分析】利用密度公式ρ= 分析各个选项中的密度大小变化特点.
9.【答案】C
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:
烈日下,水和沙子都接受阳光的辐射,由于水的比热容大于沙子,所以水温变化小,上方空气冷,沙子温度变化大,上方空气受热而上升,于是海面的冷空气补充形成风,因此选项C符合题意.
故选C.
【分析】沙子的比热容远小于水,在同样接受太阳辐射的情况下,温度会有较明显的差异,从而造成空气的流动,形成凉风吹拂的现象.
10.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】由于与王冠相同质量的纯金块的体积为52.5cm3,所以王冠的质量为:
,
王冠的体积为金和银的体积之和,设其中金和银的质量分别为m1和m2,则
,即: 且 ,解得: ,即 ,则 ,所以 。
故答案为:B
【分析】结合题意,利用密度计算公式m=ρV分别计算出质量,作比即可.
11.【答案】A,D
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】解:
(1)两个金属球的密度分别为:
ρa==8g/cm3,
ρb==5g/cm3,
因为ρa>ρb,
所以a金属球是实心的、b金属球是空心的,该金属的密度是8g/cm3;故A正确、BC错;
(2)由ρ=可得,金属球b实心部分体积为:V实= =7.5cm3,
所以小球b空心部分体积为:12cm3﹣7.5cm3=4.5cm3.故D正确.
故选AD.
【分析】(1)已知两金属球的质量和体积,利用密度公式求它们的密度,因为是同种材料制成的,所以密度小的小球是空心的;
(2)求出了金属的密度,可以得到空心球的实心体积,利用空心球的体积减去实心的体积,可得空心部分的体积.
12.【答案】A,D
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:由图象可知,在4℃时水的密度是最大的;
水在0℃~4℃范围内,温度升高时水的密度是逐渐变大的,体积就是逐渐变小的,所以是热缩冷胀,
在4℃~10℃范围内,温度升高时水的密度是逐渐变小的,体积就是逐渐变大的,所以是热胀冷缩.
可见AD正确、BC错.
故选AD.
【分析】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4℃~10℃水密度的变化情况,得出结论.
13.【答案】1.58;138
【知识点】密度公式及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】因铁球放入水中刚好悬浮,所以,铁球的密度ρ球 ρ水 1.0g/cm3,球的体积V球 V排 158cm3,由ρ 可得,铁球的质量:m ρ球V球 1.0g/cm3×158cm3 158g 0.158kg,铁球的重力:G mg 0.158kg×10N/kg 1.58N;铁球中铁的体积:V铁 20cm3,则空心部分的体积:V空 V球 V铁 158cm3 20cm3 138cm3.
故答案为:1.58;138.
【分析】物体悬浮时物体的密度和水的密度相等,排开水的体积和自身的体积相等,根据密度公式m=ρV求出铁球的质量,利用G=mg求铁球的重力;
根据密度公式求出铁球中铁的体积,铁球的体积减去铁的体积即为空心部分的体积.
14.【答案】最大;0
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:(1)事实证明,温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小.水在4℃时密度最大.(2)冰下和水的交界处,有冰有水,其温度等于冰水混合物的温度0℃.
故答案为:最大;0.
【分析】(1)实验证明,对0℃的水加热到4℃时,其体积不但不增大,反而缩小.当水的温度高于4℃时,它的体积才会随着温度的升高而膨胀.因此,水在4℃时的体积最小,密度最大.(2)冰水混合物的温度是0℃.水与冰的交界处,水和冰的温度是相同的,等于冰水混合物的温度.
15.【答案】;
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)两物质按质量1:2混合时,设密度为ρ1物质的质量为m,则密度为ρ2物质的质量为2m,混合物的总质量m混=m+2m=3m,由ρ= 可得,混合物的密度:V混= + ,混合物的密度:ρ混= (2)两物质按体积1:2混合时,设密度为ρ1物质的体积为V,则密度为ρ2物质的体积为2V,混合物的体积V混=V+2V=3V,混合物的总质量:m混=ρ1V+ρ2×2V=(ρ1+2ρ2)V,混合物的密度:ρ混=
【分析】结合题意,利用密度计算公式ρ=计算即可.
16.【答案】;1
【知识点】质量及其特性;密度及其特性
【解析】【解答】物体所含物质的多少叫做质量,把合金分成相等的两块后,每一块的物质含量是原来的一半,所以质量是原来的 倍;密度是物质的一种特性,对于同一种物质来说,密度是一定的,与物质的质量和体积无关,所以密度不变,是原来的1倍。
故答案为:;1.
【分析】物体所含物质的多少叫做质量;密度是物质的一种特性,对于同一种物质来说,密度是一定的.
17.【答案】在0﹣4℃时,水的体积随温度的升高而减小;4℃以上时,水的体积随温度的升高而增大;密度最大;4℃
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:①图象的横轴是温度,纵轴是体积,所以该图象是体积随温度变化的图象.从点A到点B,温度从0℃﹣4℃,逐渐升高,而水的体积在减小.所以AB段反映的物理现象是:在0﹣4℃内,水的体积随温度的升高而减小.从点B到点C,温度从4℃开始逐渐升高,同时体积也在增大.所以BC段反映的物理现象是:4℃以上时,水的体积随温度的升高而增大.②从图来看,水温在4℃时体积最小,由于物体的质量与温度无关,那么由ρ= 可知:此时水的密度最大.③密度大的水会向下沉,所以湖底的水温是4℃.
故答案为:①在0﹣4℃时,水的体积随温度的升高而减小;4℃以上时,水的体积随温度的升高而增大;②密度最大;③4℃.
【分析】运用图象法解答问题的一般步骤是:(1)明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么;(2)注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;(3)明确图象所表示的物理意义;(4)根据图象对题目提出的问题作出判断,得到结论.
18.【答案】解:铝球中铝的体积为:V铝= = =2000cm3<3000cm3,
所以这个铝球是空心的;
空心部分的体积:V空=V球﹣V铝=3000cm3﹣2000cm3=1000cm3,
空心部分灌满水后,水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×1000cm3=1000g,
此时球的总质量:m总=m水+m铝=1000g+5400g=6400g.
答:这个铝球是空心的,空心部分的体积为1000cm3,空心部分灌满水时球的总质量是6400g.
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【分析】判断物体是否为空心,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.用铝球的实际体积减去铝的体积就是空心部分的体积;求出空心部分水的质量,再加上铁球的质量即为注满水后铝球的总质量.
19.【答案】解:由ρ= 可得,铜球中铜的体积:V铜= =6cm3,因V铜【知识点】密度公式及其应用
【解析】【分析】判断物体是否为空心,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;再用铜球的实际体积减去铜的体积就是空心部分的体积.
20.【答案】解:金牌的密度ρ= =16.7 =16.7 19.3×103kg/m3
所以不是纯金制成的。
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【分析】结合题意,先利用密度计算公式ρ=求得密度,再比较判断即可.
21.【答案】解:气体的密度与温度的关系是:一定质量的气体,当温度的升高时,体积膨胀,密度变小.根据ρ= ,一定质量的空气,因受热体积膨胀,密度变小而上升,当热空气上升后,温度低的冷空气就从四周流过来补充,从而形成对流,这就形成了风.
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【分析】在相同条件下,针对气体来讲,气压越高,体积越小,密度越大.
22.【答案】解:自来水管遵从“热胀冷缩”的规律,而水结冰时是“热缩冷胀”,即质量不变的情况下,体积变大,这样就很容易使水管破裂; 为防止水管冻裂,可为水管保温,使水管内水的温度保持在凝固点以上.
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【分析】在相同条件下,温度越高,体积变大,密度变小(0--4℃的水除外).
23.【答案】(1)温度升高的过程中水的体积减小;温度升高的过程中水的体积增大
(2)密度
【知识点】密度与温度的关系
【解析】【解答】解:(1)①从点A到点B,温度从0℃ 4℃,逐渐升高,而水的体积在减小,所以AB段反映的物理现象是:在0 4℃内,水的体积随温度的升高而减小;
②从点B到点C,温度从4℃开始逐渐升高,同时体积也在增大,所以BC段反映的物理现象是:4℃以上时,水的体积随温度的升高而增大。(2)从图来看,水温在4℃时体积最小,由于物体的质量与温度无关,那么由ρ= 可知:此时水的密度最大。
【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;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.
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