6.4 密度与社会生活
1.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)用铜、铁、铝三种物质(),制成三个质量、体积相同的球,下列情况可能是( )
A.铜球是实心的,铁球和铝球是空心的
B.铁球是实心的,铜球和铝球是空心的
C.铝球是实心的,铜球和铁球是空心的
D.三个球都可能做成实心的
2.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)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
3.(2022秋·贵州遵义·八年级统考期末)下列有关质量和密度的说法正确的是( )
A.宇航员将自行车带到太空,质量不变
B.固体的密度都大于液体的密度
C.积木搭建的“城堡”被撞倒,质量变小
D.物体的质量越大,密度也越大
4.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)图是甲和乙两种物质的质量与体积关系图像,下列说法正确的是( )
A.甲物质的密度随体积增大而减小
B.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
C.体积为5cm3的乙物质,质量为10g
D.甲、乙两种物质的密度之比是4︰1
5.(2022秋·贵州黔西·八年级统考期末)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1 g的冰加热。分别记录其温度和体积。得到了如下的图像。下列说法正确的是( )
A.同种物质的密度与状态无关 B.4 ℃时,纯水的密度最大
C.冰温升高时,冰的密度一直增大 D.同种物质相同状态下的密度与温度无关
6.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)甲物质的密度为,乙物质的密度为,各取一定质量混合后密度为,假设混合前后总体积保持不变,则所取甲、乙两种物质的质量之比是( )
A. B. C. D.
7.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)质量和体积都相等的空心铜球、铁球、铝球各一个(ρ铜>ρ铁>ρ铝),则空心部分体积最大的是( )
A.铜球 B.铁球 C.铝球 D.无法确定
8.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中正确的是( )
A.1kg冰与1kg水的密度相等
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造
D.冬天户外的水管容易冻裂,是由于水结冰后密度变大的缘故
9.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)关于质量和密度,下列叙述正确的是( )
A.同种物质质量与体积成正比
B.水在4℃时密度最大
C.水结成冰后,密度不变
D.为了减轻飞机的质量,机身采用密度较小的材料制造
10.(2022秋·贵州黔东南·八年级统考期末)有一个玻璃瓶,它的质量为80g,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为380g,则玻璃瓶的容积为 mL;用此瓶装小钢球若干个,瓶和钢球的总质量是870g,则小钢球的体积是 cm3,如果在装钢球的瓶中再装满水,还能装 kg的水。(已知ρ钢=7.9×103kg/m3)
11.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)如图,冬天,强降温天气来临之际,自来水公司的王叔叔赶在夜幕降临之前给水管穿上外衣,小强不解地问:“水管不是人,不会怕冷,为什么要给他穿衣服?”小朋友,请你来帮个忙,运用所学的物理知识替王叔叔向小强科普一下。
12.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)在我国的北方,室外的自来水管很容易冻裂,造成送水设备的损坏,你能解释产生这一现象的原因吗?
13.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)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。
14.(2022秋·贵州黔东南·八年级统考期末)小明的妈妈到某工艺品商店买了一件用金铜合金制成的实心工艺品,商店的售货员告诉她:这件工艺品是由质量相等的金、铜两种金属混合制成的,含金量为50%。小明的妈妈对售货员的话表示怀疑,让小明进行验证。小明通过实验测出工艺品的质量为300g,体积为26cm3,并从课本中查出了金、铜的密度分别19.3g/cm3和8.9g/cm3。
(1)请根据小明的实验结果计算工艺品的密度是多少?
(2)请根据售货员的说法,计算出工艺品的密度。并说明售货员的话是否可信?
(3)请计算这件工艺品的实际含金量?
15.(2022秋·贵州遵义·八年级统考期末)贵州仁怀有中国酒都之称,生产的贵州茅台酒与苏格兰威士忌、法国科涅克白兰地并称为世界三大蒸馏名酒。如图甲所示为新飞天贵州茅台酒,请根据图乙中的信息进行计算(酒精度是指酒中含有酒精的体积与酒的总体积的百分比;已知酒精的密度ρ酒精=0.8×103kg/m3,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3):
(1)一瓶这种茅台酒所含酒精的体积和质量。
(2)瓶内所装茅台酒的总质量。
(3)瓶内茅台酒的密度。
16.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)一个铅球的质量是5.65kg,体积是570cm3,通过计算回答下列问题:
(1)该铅球是空心还是实心?(ρ铅=11.3×103kg/m3)
(2)若该球是空心,空心部分的体积是多少立方厘米?
(3)若把空心部分注满水,水的质量是多少克?
17.(2022秋·贵州六盘水·八年级统考期末)我国科学家自主研发的固体浮力材料已经广泛应用于海洋探测,为探测器提供浮力,技术居于世界领先水平,该固体浮力材料由基本模块构成,如图示为一个基本模块,由特殊材料做成“微球”和粘合剂制成。其中粘合剂的体积占模块材料总体积的20%,已知模块中“微球”总质量为48g,密度为0.4g/cm3,粘合剂的密度为1.2g/cm3,试求:
(1)基本模块中微球的体积是多少?
(2)基本模块中粘合剂的质量为多少?
(3)基本模块的密度为多少?
18.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)有一个玻璃瓶质量为300g,装满水时总质量为800g,装满另一种液体时总质量为700g,求:
⑴这个瓶的容积是多少L?
⑵另一种液体的密度是多少kg/m3?
⑶这个瓶子装满密度为1.8×103kg/m3的硫酸后总质量是多少kg?
19.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)将一钢球放入盛有100mL水的量筒中,水面上升到160mL处.又用天平称出该球质量为234g,此钢球是空心的还是实心的?若为空心的,在空心部分注满煤油,那么钢球的总质量为多少?()
20.(2022秋·贵州黔南·八年级统考期末)阅读《世界上最轻的固体——“碳海绵”》,回答问题。
世界上最轻的固体——“碳海绵”
2013年3月19日,浙江大学高分子系高超教授的课题组向人们展示了神奇的“碳海绵”。一个由这种材料组成的8立方厘米大小的物体压在花蕊上,花蕊几乎不会变形,如图乙所示。“碳海绵”是世界上最轻的固体。它是一种用石墨烯制造出的气凝胶,每立方厘米的质量只有0.16mg,比氦气还要轻,约是体积同样大小的氢气质量的两倍。如图甲所示,把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上,几分钟后依然芬芳如故,保护它的神奇材料就是气凝胶。
“碳海绵”可任意调整形状,弹性也很好,体积被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂有超快、超高的吸附力,是已被报道的吸油力最强的材料。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但“碳海绵”能吸收250倍左右,最高可达900倍,而且只吸油不吸水。“碳海绵”这一特性可用来处理海上原油泄漏事件——把“碳海绵”撒在海面上,就能把漏油迅速吸进来,因为有弹性,便于把吸进的油挤出来回收,“碳海绵”也可以重新使用。另外“碳海绵”还可能成为理想的储能保温材料、催化剂载体及高效复合材料,有广阔的应用前景。
(1)“碳海绵”是世界上最轻的固体,这里的“轻”实际上是指它的 ;
A.质量小 B.体积小 C.密度小
(2)图甲中“碳海绵”的质量是 g;
(3)氢气的密度是 kg/m3;
(4)请你展开想象,根据气凝胶的保温隔热特性,举例说明它的应用 。
21.(2022秋·贵州遵义·八年级统考期末)阅读短文,回答问题。
逆温现象
一般情况下,大气温度随着高度的增加而降低。在数千米以下,总是低层大气温度高,高层大气温度低,大气层容易发生上下翻滚,可将近地面层的污染物向高空乃至远方流动。可是在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度的增加而升高的反常现象,从而导致大气层层次结构稳定,不发生上下翻滚,气象学家称之为“逆温现象”,发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。它像一层厚厚的被子罩在城乡上空,上下层空气减少了流动,近地面层大气污染物“无路可走”,越积越多,空气污染就加重。
逆温现象并非一无是处,它可以抑制沙尘暴的发生,还可应用于农作物种植。如:中国新疆伊犁地区,逆温现象有效地在冬天提高了当地的温度,增加了农作物的产量。
(1)从气流对飞行的影响而言,飞机在 天气更易平稳飞行(选填“正常”或“逆温”)。
(2)逆温现象是雾霾天气的帮凶,是因为较冷空气在 (选填“低空”或“高空”),空气不易流动或流动较慢,造成空气中的污染物聚集。
参考答案:
1.C
【详解】已知铜、铁、铝三种物质是质量相同的球,铜、铁、铝的密度关系是
根据公式可知
又因为铜、铁、铝三种物质是体积相同的球,所以,铁球、铜球是空心的,铝球可以是实心的,也可以是空心的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.D
【详解】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D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.A
【详解】A.宇航员将自行车带到太空,位置变了,但所含物质的多少没有改变,所以其质量不会改变,故A正确;
B.冰、铝、铜、干松木的密度均小于汞的密度,故B错误;
C.积木搭建的“城堡”被撞倒,积木所含物质的多少没有改变,所以其质量不会改变,故C错误;
D.物体质量虽然较大,体积不确定,密度大小不能确定,故D错误。
故选A。
4.C
【详解】A.密度是物质的一种特性,其大小与物体的质量和体积无关,故A错误;
B.由图可知,当甲和乙两物质的质量相同时,甲物质的体积大,故B错误;
CD.由图像可知,当甲物质的质量m甲=2g时,V甲=4cm3,甲物质的密度为
当乙物质的质量m乙=4g时,V乙=2cm3,乙物质的密度为
所以甲、乙两种物质的密度之比是
0.5g/cm3︰2g/cm3=1︰4
体积为V乙′=5cm3的乙物质的质量
m乙′=ρ乙V乙′=2g/cm3×5cm3=10g
故C正确,D错误。
故选C。
5.B
【详解】A.由图示知,1g的水由冰变成水时,质量不变,体积变小,据知,其密度变大了,所以同种物质的密度与状态无关,故A错误;
B.由图示知,水在4℃时的体积最小,而整个过程中质量不变,所以此时水的密度最大,故B正确;
CD.由图示知,冰温度升高,体积也随着增大,而这个过程中冰的质量不变,所以冰的密度变小,那么同种物质在相同状态下的密度与温度是有关的,故CD错误。
故选B。
6.A
【详解】设甲物质的体积为V甲,乙物质的体积为V乙,混合后总体积是V混,因为混合前后总体积保持不变,所以
V甲+V乙=V混
即
带入数据
解得
故选A。
7.A
【详解】分析:假设三个球都是实心的,根据密度公式的变形式可比较出三种球实际体积的关系,再根据三种球的体积相等即可得出三个球空心部分的体积关系.
解答:假设三个球都是实心的,质量相等,∵,∴球的体积为,∵∴,又∵三个球的体积相等,∴铜球的空心部分体积最大.
故选A.
【点睛】本题考查学生对密度公式及其变形的灵活运用,从公式可直接看出三种实心球的体积大小,从而判断出空心部分的体积;同时锻炼学生的空间想象能力.
8.B
【详解】A.根据可知,1kg冰与1kg水,质量相同时,冰的体积大,密度小,故A错误;
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,质量不变,体积变小,密度变大,故B正确;
C.自行车的体积一定,由可知,材料的密度越小,自行车的质量越小,比赛用自行车采用强度高、密度小的材料制造,故C错误;
D.水结冰后质量不变,体积膨胀将水管冻裂,由公式ρ=知,密度变小,故D错误。
故选B。
9.ABD
【详解】A.同种物质在一定状态下密度是定值,质量与体积成正比,故A正确;
B.相同质量的水在4℃时体积最小,根据可知,其密度大小,故B正确;
C.根据物理常识可知,水结成冰后,质量不变,密度变小,故C错误;
D.飞机的体积一定,由m=ρV可知,材料的密度越小,飞机的质量越小,所以制造飞机时采用密度小的材料,可以减轻其质量,故D正确。
故选ABD。
10. 300 100 0.2
【详解】[1]当瓶内装满水时水的质量
m水=m总1﹣m0=380g﹣80g=300g
由可得,玻璃瓶的容积
[2]钢的密度
ρ钢=7.9×103kg/m3=7.9g/cm3
瓶中小钢球的总质量
m钢=m总2﹣m0=870g﹣80g=790g
则小钢球的体积:
[3]在装钢球的瓶中再装满水,则还能装水的体积
V水′=V瓶﹣V钢=300cm3﹣100cm3=200cm3
还能装水的质量
m水′=ρ水V水′=1.0g/cm3×200cm3=200g=0.2kg
11.见详解
【详解】冬天夜间,气温降到零摄氏度以下,而水的温度在零摄氏度以上。夜间人们不用水,当水管温度随着气温降至零下,封闭在内的一定质量的水会凝固成冰,由于冰的密度小于水的密度,所以体积会增大,这样可能会撑破水管,造成损失;所以,给自来水管“衣服”,是为了防止水管破裂。
12.见解析
【详解】在我国的北方,气温很低,自来水管受冷收缩,体积减小;当温度低于0℃以下时,水管中的水结冰,质量一定,密度减小,根据,体积膨胀,大于自来水管的体积而将水管胀裂。
13.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。
14.(1)11.54g/cm3;(2)12.18g/cm3,售货员的话不可信;(3)42.44%
【详解】解:(1)工艺品的密度
(2)设标准工艺品中含金、铜的质量均为m0,若按售货员的说法,由密度公式,则工艺品的密度为
因为ρ′>ρ,则说明售货员的话不可信。
(3)设工艺品中实际含金质量为m1,由密度公式可得
将已知量代入有
解得m1=127.31g,所以这件工艺品的实际含金量为
答:(1)工艺品的密度为11.54g/cm3;
(2)根据售货员的说法计算出的工艺品的密度为12.18g/cm3,说明售货员的话不可信;
(3)这件工艺品的实际含金量为42.44%。
15.(1)265cm3,212g;(2)447g;(3)0.894g/cm3
【详解】解:(1)已知酒精度为53°,则一瓶这种茅台酒所含酒精的体积为
已知酒精的密度为ρ酒精=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3,由可知酒精的质量为
(2)一瓶茅台酒中所含水的体积为
已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3=1g/cm3,由可知水的质量为
则瓶内所装茅台酒的总质量
(3)瓶内茅台酒的密度为
答:(1)一瓶这种茅台酒所含酒精的体积为265cm3,质量为212g;
(2)瓶内所装茅台酒的总质量为447g;
(3)瓶内茅台酒的密度为0.894g/cm3。
16.(1)空心;(2)70;(3)70
【详解】解:(1)根据题意可得铅球的实心部分体积为
可知该铅球是空心的。
(2)空心部分的体积是
(3)若把空心部分注满水,水的质量是
答:(1)该铅球是空心的;
(2)空心部分的体积是70立方厘米;
(3)若把空心部分注满水,水的质量是70克。
17.(1)120cm3;(2)36g;(3)0.56g/cm3。
【详解】(1)基本模块中微球的体积
(2)已知其中粘合剂的体积占模块材料总体积的,所以基本模块的总体积是
模块中粘合剂质量是
(3)基本模块的质量是
基本模块密度是
答:(1)基本模块中微球的体积是120cm3;(2)基本模块中粘合剂的质量是36g;(3)基本模块的密度是0.56g/cm3。
18. 0.5L 0.8×103kg/ m3 1.2 kg
【详解】试题分析:
(1)求瓶子的容积,瓶的容积等于水的容积,水的质量与密度已知,根据公式可求出体积;
(2)求液体密度,先求出质量与体积,根据公式,代入数值即可求出;
(3)先求出总质量,再根据液体的密度与体积求出液体的质量,液体的质量加上玻璃瓶的质量即为总质量.
试题解析:
(1),相同的瓶子容积一样:
.
(2)另一种液体的质量:,
(3).
总质量:
点睛:考查了密度的计算公式,要求学生会利用密度的计算公式求出质量和体积.
19.空心的 258g
【详解】钢球的体积为
V =160mL-100mL=60mL=60cm3;
钢球的密度为
所以,球是空心的.
钢的体积为
空心的体积为
V空= V-V钢=60cm3-30cm3=30cm3;
煤油的质量为
m煤油=ρ煤油V空=0.8g/cm3×30cm3=24g;
钢球的总质量为
m钢球= m+m煤油=234g+24g=258g.
20. C 0.00128 0.08 储能保温材料
【详解】(1)[1]“碳海绵”是世界上最轻的固体,即相同体积质量最小的物体,这里的“轻”实际上是指它的密度小,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(2)[2]由题知,“碳海绵”,每立方厘米的质量只有0.16mg,所以8立方厘米“碳海绵”的质量
(3)[3]因为每立方厘米“碳海绵”的质量只有0.16mg,所以“碳海绵”的密度为0.16mg/cm3,因为“碳海绵”是体积同样大小的氢气质量的两倍,所以氢气的密度是“碳海绵”的,为
(4)[4]由于气凝胶保温隔热性能好,可以用来制作理想的储能保温材料。
21. 逆温 低空
【详解】(1)[1]阅读材料可知,逆温天气下大气层结构稳定,不发生上下翻滚,故更利于飞机平稳飞行。
(2)[2]较冷空气密度更大,在低空时更稳定,空气不易流动或流动较慢,容易造成空气中的污染物聚集。