2023-2024学年京改版物理八全同步教学 2.3 物质的密度及其应用 同步练习(含答案)

2.3物质的密度及其应用
一、选择题（共15题）
1．关于密度，下列说法正确的是
A．物质的质量越大，其密度也越大
B．由密度公式可知，密度与物体的质量成正比，与物体的体积成反比
C．空气也有密度，而且空气密度的数值在任何情况下都不会改变
D．铁的密度与它的温度、状态有关
2．下列关于实验仪器使用的说法中，错误的是
A．使用电压表时，可以把它直接连到电的两极上
B．用量筒测量水的体积，读数时，视线要与凹液面的最底处相平
C．使用天平测量物体的质量时，当放上最小砝码，左盘下沉时，应向右拨动游码
D．使用液体温度计测水温时，若杯中的水非常少，人可以准确读出它的温度值
3．下列估测数据中，最接近生活实际的是（　　）
A．人眨眼一次的时间约5s B．人正常步行的速度约5km/h
C．人的体积约0.5m3 D．人感觉舒适的气温约37℃
4．下列数据中，符合事实的是（　　）
A．一头成年大象的质量约为400kg B．中学生的质量大约是50g
C．空气的密度为1.29g/cm3 D．1个苹果的质量约为150g
5．新冠肺炎疫情防控期间，医院内氧气的需求量越来越大。某氧气瓶内氧气用掉一半后，下列说法正确的是（　　）
A．氧气瓶中氧气的质量变小，密度不变
B．氧气瓶中氧气的质量不变，密度不变
C．氧气瓶中氧气的质量变小，密度变大
D．氧气瓶中氧气的质量变小，密度变小
6．我国研制的“全碳气凝胶”是目前世界上密度最小的固体材料，其密度仅为0.16 kg/m3 ， 用该种材料制成的体积为8 cm3的“碳海绵”可以放置在鲜花上．则
A．该材料体积越大，密度越小 B．8 cm3的该材料质量为1.28 g
C．该材料制的物品带到太空，质量减小 D．1 m3的该材料质量为160 g
7．一个瓶子正好能装满1kg的纯水，它一定能装下1kg的
A．煤油 B．酱油
C．酒精 D．汽油
8．下列说法合乎情理的是
A．水结冰时密度不变
B．同一个瓶子分别装满水和酒精时质量相同
C．家里的液化气用了一段时间后，瓶内气体密度不变
D．一铜块在火上加热了一段时间后（没有熔化），密度减小
9．铝的密度是木头的5倍，质量相同的铝块和木块，它们的体积之比为1：4，则下列说法正确的是（　　）
A．铝块和木块一定都是空心的 B．铝块和木块一定都是实心的
C．木块一定是空心的 D．铝块一定是空心的
10．小华同学在探究两种物质的质量跟体积的关系时，作出了如图所示的图象．根据图象提供的信息，以下说法错误的是(　　)
A．物质的质量跟体积的比值与质量有关
B．物质的质量跟体积的比值与体积无关
C．相同物质的质量跟体积的比值相同
D．不同物质的质量跟体积的比值一般不同
11．如图为甲、乙两种物质的m﹣V图像。下列说法正确的是（　　）
A．体积为20cm3的甲物质的质量为10g
B．乙物质的密度与质量成正比
C．质量相同时，乙的体积是甲的2倍
D．甲物质的密度比乙的密度小
12．用烧杯盛某种液体,测得液体与烧杯共同质量和液体体积V的关系如图所示,下面说法不正确的是
A．烧杯质量是40g B．甲液体的密度大于乙液体的密度
C．乙液体的密度是 D．乙液体的密度是
13．分别由不同物质a、b、c组成的三个实心体，它们的质量和体 积的关系如图所示，由图可知（ ）
A．同种物质，质量越大，体积越小
B．不同种物质，质量与体积的比值一般不同
C．c物质的密度比水的密度大
D．ρa∶ρb∶ρc＝2∶3∶4
14．由不同种材料制成的甲、乙两个实心物体（m甲＜m乙），关于甲、乙的密度ρ及体积V的判断，可能成立的是（　　）
A．若ρ甲＞ρ乙，则一定V甲＞V乙 B．若ρ甲＜ρ乙，则一定V甲＝V乙
C．若ρ甲＞ρ乙，则可能V甲＝V乙 D．若ρ甲＜ρ乙，则可能V甲＞V乙。
15．某钢瓶中氧气密度为6 kg/m3，一次气焊时用去其中的2/3，则剩余氧气的密度为（ ）
A．3 kg/m3 B．2 kg/m3 C．4 kg/m3 D．6 kg/m3
二、综合题（共6题）
16．没有天平,你能用量筒“量出”质量为500 g的酒精吗 试简要说明你的方法和依据．(酒精的密度为0.8×103 kg/m3)
17．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，请你用学过的物理知识进行解释。已知冰的密度比水的密度小。
18．小梦把装满水的玻璃瓶放在冰箱冷冻室里，过一段时间拿出来发现水结冰后，玻璃瓶破裂且外壁有“白霜”，请你解释这两个现象。
19．垃圾不落地、城市更美丽，垃圾分一分、环境美十分。推行垃圾分类是实现生活垃圾减量化、资化、无害化的有效措施，对于改善人居环境，实现城市的可持续发展，创建节约型社会具有重要意义。近年来，无为市全力推进“垃圾分类”工作，生活垃圾得到了很好的治理。某汽车的车厢最大容积是5m3，每次最大装载质量为4t；
(1)现用它来运密度为2.5×103kg/m3的垃圾，车厢能装满吗？
(2)如果用它来运送20m3的该种垃圾，至少需要运多少趟？
20．如图所示，是我国C919大型客机，其质量参数如表。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%使用新型铝锂合金材料，这样可以减小飞机机身的质量，提高标准商载质量。C919客机已基本完成各项飞行试验，现在已经进入首飞阶段。（已知航空燃油的密度为0.8×103kg/m3，ρ铝合金＝2.5×103kg/m3，ρ铝锂＝2.1×103kg/m3）
（1）C919需加多少升航空燃油才能将油箱加满______？
（2）C919采用密度较小的新型国产铝锂合金材料最大的好处就是可以提高标准商载质量，若在不改变其设计结构的情况下，采用新型国产铝锂合金材料要比用普通的铝合金材料时提高的标准商载质量是多少______？
（3）以下是一则新闻消息：“今天零时，发改委将航空燃油、汽油、柴油价格每吨分别降低280元、120元和125元。”由此测算到航空燃油零售价格每升应降低多少元______？
（4）C919的机翼由A、B两种密度不同的材料混合制成，混合后的材料密度小，强度大。若A、B按质量比1∶2混合后的密度与A、B按体积比4∶3混合后的密度相等。则机翼中A、B两种材料的密度之比为______（设混合前后机翼总体积不变）。
特征质量 C919（标准航程型）
最大起飞质量 72500kg
最大着陆质量 66600kg
最大燃油质量 19560kg
标准商载质量 15920kg
全机结构质量 42000kg
21．阅读短文，回答文后的问题．
浮子流量计
气体的流量一般指单位时间内流过通气管道的气体体积，流量等于气体的流速和通道横截面积的乘积．生活生产中经常要对气体的流量进行控制，例如医院给病人输氧时，用阀门控制氧气瓶输出氧气的流量，在管道中接入流量计，可以反映流量的大小．
浮子流量计是一种常用的流量计．其结构如图所示，一个上粗下细的锥形管，管内倒放着一个铝制的圆锥体浮子．工作时，气体从锥形管下端流入，向上冲击浮子，然后流过圆锥体浮子底面与锥形管之间的环形空隙，从上端流出．如果浮子受到气流的冲力大，就会向上移动，环形空隙加大，气体流速变小，对浮子的冲力就会变小，这样浮子最终稳定在某一位置，这个位置的高低就反映了气体流量的大小．
（1）浮子流量计使用时，锥形管应处于（______）
A．水平方向 B．竖直方向 C．斜向上 D．斜向下
（2）浮子所受气体浮力很小，可以忽略．当浮子稳定在某一位置时，气流对浮子的冲力和浮子重力的关系是______．
（3）对于某个制成的浮子流量计，浮子和锥形管之间的环形空隙的面积和浮子高度成正比，比例系数为k1；气流对浮子的冲力和流速成正比，比例系数为k2；浮子的质量为m．当浮子稳定在高度h时，气体流量Q的表达式为Q =___________．
（4）浮子流量计能反映的最大流量是有限的，如果要让这个浮子流量计能反映更大的流量，请你提出一条可行的改进措施：_________________________________________．
参考答案
1．D
【详解】
A、密度是物质的一种特性，不随物体的质量、体积的变化而变化,故A选项错误；
B、密度计算公式ρ＝只是定义式，对于同种物质来说，密度是定值，与质量、体积无关．故B选项错误；
C、空气也有密度，但空气密度的数值随着空气的状态、温度的变化而变化,故C此选项错误；
D、一定质量的物质，温度升高体积膨胀，所以密度减小；同种物质，状态不同密度不同．所以铁的密度与温度和状态都有关系，故D此选项正确．
2．D
【详解】
A. 电压表的内阻很大，使用电压表时，可以把它直接连到电的两极上，这样可测量电电压，故A正确；B. 用量筒测量水的体积，读数时，视线要与凹液面的最底处相平，故B正确；C. 使用天平测量物体的质量时，当放上最小砝码，左盘仍下沉时，应向右拨动游码，使横梁平衡，故C正确；D. 使用液体温度计测水温时，应使液泡完全浸没在不中，若杯中的水非常少，不能完合浸没液泡，则无法准确读出它的温度值，故D错误。故选D.
3．B
【详解】
A．人眨眼一次的时间不到一秒，故A不符合题意；
B．人正常步行时的步幅约65cm，即0.65m，则步行的速度约1.3m/s，合4.68km/h，故B符合题意；
C．人的质量约50kg，密度与水相当，则人体的体积约
V=0.05m3
故C不符合题意；
D．人感觉舒适的气温约25℃，故D不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】
A．大象的质量庞大，一头大象的质量可达5000kg，故A不符合事实；
B．中学生的质量在50kg左右，故B不符合事实；
C．空气的密度约为1.29kg/m3，故C不符合事实；
D．一个苹果的质量在150g左右，故D符合事实。
故选D。
5．D
【详解】
氧气瓶内氧气用掉一半，即物质的多少变为原来的一半，所以氧气瓶中氧气的质量变小了；氧气仍然充满了氧气瓶，所以氧气的体积不变；根据可知，氧气的密度变小。
故选D。
6．D
【详解】
密度是物质本身的一种特性，决定于物质的种类、状态和温度，与体积、质量无关，故A错误；由m=ρV知道，8 cm3 的该材料的质量是：m=ρV=0.16kg/m3 ×8×10-6 m3 =1.28×10-6kg=1.28×10-3 g，故B错误；物体所含物质的多少叫质量，质量决定于物体所含物质的多少，与物体的形状、状态和位置无关；所以，该材料制的物品带到太空，只是位置发生变化，但质量不变，故C错误；该材料的密度是0.16 kg/m3，表示的意思是：体积为1m3 的该材料质量为0.16kg=160 g，故D正确，故选D．
7．B
【详解】
若1千克的物质的体积小于1千克水的体积，则这个瓶子就能装得下，否则就装不下，由于质量都是1千克，根据公式： ，所以物质的密度大于水的密度，体积就小于水的体积，在给出的煤油、酒精、酱油、汽油中，只有酱油的密度大于水的密度，所以该瓶子一定能装下1千克的酱油，故B正确．
8．D
【解析】试题分析：A、水结冰时，质量不变体积变大，密度变小，故A错误。B、同体积的不同物质，密度不同，质量不同，B不正确。C、家里的液化气用了一段时间后，质量变小，体积不变，密度变小，故C错误。D、物体受热膨胀，铜块在火上加热了一段时间后，体积变大，密度变小，D符合题意为答案。
9．D
【详解】
根据密度公式 可知，当质量相同时，体积与密度成反比，已知铝的密度与木头的密度之比为5∶1，则可知木头的体积与铝的体积之比应是5∶1，而它们的实际体积之比为4∶1，则说明铝块一定是空心的，木块可能是空心的。
故选D。
10．A
【详解】
图示中的甲、乙两条线都是过原点的直线，同一种物质的质量与体积的比值是一定的，与质量和体积的大小无关，故A错，BC正确；甲和乙图线的斜度不同，说明不同物质的质量跟体积的比值一般不同，故D正确；应选A．
11．C
【详解】
A．由图知，体积为20cm3的甲物质的质量为20g，故A错误；
B．密度是物质的一种特性，与物体的质量和体积无关，则乙物质的密度不会随质量的改变而改变，故B错误；
C．甲、乙质量相等时，比如图中甲、乙质量都是10g时，甲的体积是10cm3，乙的体积是20cm3，则乙的体积是甲的2倍，故C正确；
D．由图像可知，甲的斜率大于乙的斜率，可知甲的密度大于乙的密度，故D错误。
故选C。
12．D
【详解】
A．由图象可知，当液体体积为0时，液体与烧杯总质量是40g，则烧杯质量，故A正确；
B．由图象可知，当甲乙两液体的质量相等时，甲液体的体积小于乙液体的体积，由可知，甲的密度大于乙的密度，故B正确；
C、D．由图象可知，当乙液体的体积V=60cm3时，乙液体与烧杯总质量为100g，则乙液体质量，则乙液体的密度 ，故C正确、D错误．
故选D．
13．B
【详解】
试题分析：由m--V图像可知，同种物质，质量越大，体积越大，故A错误．不同种物质，质量与体积的比值一般不同，B正确，符合题意为答案．由图可知当体积为2m3时，c物质的质量为1．0×103kg，故c物质的密度，c物质的密度比水的密度小，C错误．体积相同，不同物质的密度与其质量成正比，比较不同物质的密度比，可比较相同体积其质量之比．由图可知，当体积为2m3时，a物质的质量是4×103kg，b物质的质量是2×103kg，c物质的质量为1．0×103kg，所以，ρa∶ρb∶ρc=ma∶mb∶mc=4∶2∶1，选项D错误．
14．D
【详解】
AC．已知m甲＜m乙，若ρ甲＞ρ乙，根据可得
m=ρV
则一定
V甲＜V乙
故AC错误；
BD．已知m甲＜m乙，若ρ甲＜ρ乙，根据可得
m=ρV
则可能
V甲＜V乙
也可能
V甲＞V乙
故B错误，D正确。
故选D。
15．B
【解析】设氧气瓶的容积为V，氧气的质量为m，则；
剩余氧气的质量为，
因剩余氧气的体积不变，
所以剩余氧气的密度： ．
故答案为：B．
16．答案见解析
【详解】
由题知,酒精的质量m＝500g,酒精的密度：ρ＝0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3；由ρ＝得500g酒精的体积：V＝＝625cm3＝625ml，用量筒量出625ml的酒精的质量即为500g.
17．见解析
【详解】
因为在水结冰的过程中质量保持不变，已知冰的密度比水小，水结成冰后体积变大，而洞又被封实，所以石头就被涨裂了。
18．见解析
【详解】
质量是物体的属性，不随物体位置，状态，形状的变化而变化，水结冰后质量不变；而冰的密度小于水的密度，由可知，水结冰体积变大，所以玻璃瓶被撑破。空气中温度较髙的水蒸气遇到冷的玻璃瓶，直接凝华为小冰晶附着在玻璃瓶的外壁上，即我们看到的“白霜”。
19．(1)不能装满；(2)13趟
【详解】
(1)质量为4t垃圾的体积为
这个体积小于车厢的最大容积，所以车厢不能装满。
(2)由上述可知，每次只能装1.6m3的垃圾，所以20m3的垃圾要运
（趟）
至少需要运13趟。
答：(1)现用它来运密度为2.5×103kg/m3的垃圾，车厢不能装满。
(2)如果用它来运送20m3的该种垃圾，至少需要运13趟。
20．24450L 1600kg 0.224元/L 3∶8
【详解】
（1）燃油的体积
（2）整机中铝锂合金的质量
m铝锂＝42000kg×20%＝8400kg
铝锂合金的体积
V铝锂＝＝＝4m3
如果使用铝合金时这部分体积的质量
m铝＝ρ铝V铝锂＝2.5×103kg/m3×4m3＝10000kg
提高的标准商载量
m′＝m铝﹣m铝锂＝10000kg﹣8400kg＝1600kg
（3）1吨航空燃油的体积
V1＝＝＝1.25m3＝1.25×103L
航空燃油每升应降价
280元/1.25×103L＝0.224元/L
（4）由题知，A、B按质量比1∶2混合时
mB=2mA
由密度公式可得混合后密度
A、B按体积比4∶3混合时
由密度公式可得混合后密度
混合后的密度相等，所以
21．B 二力平衡 用密度更大的材料制作浮子
【详解】
（1）根据题意可知，当流量一定时，气流向上的冲击力与浮子的重力平衡，即这一过程要利用浮子的重力，所以浮子流量计使用时，锥形管必须处于竖直方向．
（2）浮子所受气体浮力很小，可以忽略．当浮子稳定在某一位置时，气流对浮子的冲力和浮子的重力，二力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，所以二力平衡．
（3）对于某个制成的浮子流量计，浮子和锥形管之间的环形空隙的面积和浮子高度成正比，比例系数为k1，即可得：；
气流对浮子的冲力和流速成正比，比例系数为k2；浮子的质量为m．且冲力与重力平衡，可得：
则：；
根据题意：流量等于气体的流速和通道横截面积的乘积．所以当浮子稳定在高度h时，气体流量Q的表达式为：
．
（4）浮子流量计能反映的最大流量是有限的，如果要让这个浮子流量计能反映更大的流量，根据可知，当浮子的质量越大时，流量越大，所以改进措施为：用密度更大的材料制作浮子