密度
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.刚制作好的鸡尾酒如图所示,不同颜色的酒层次分明却不混在一起,因为这些酒具有不同的( )
A.质量 B.温度 C.体积 D.密度
2.在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如图所示,下列分析正确的是( )
A.若甲和乙的质量相等,则甲的密度小于乙的密度
B.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度小于乙的密度
C.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的质量小于乙的质量
D.若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强
3.密度公式为,下面说法中正确的是( )
A.同种物质组成的物体,质量越大密度越大
B.不同种物质组成的物体,体积大的密度大
C.密度与物体的质量成正比、密度与物体的体积成反比
D.密度是物质的一种特性,与质量、体积的大小无关
4.如表给出了部分物质在常温、常压下的密度,根据表格中的信息,下列说法正确的是( )
物质 酒精 水 干松木
密度(kg/m3) 0.8×103 1.0×103 0.5×103
物质 冰 铜 铅
密度(kg/m3) 0.9×103 8.9×103 11.3×103
A.固体的密度都比液体的密度大
B.相同质量的实心铜球和铅球,铜球更小些
C.能装下1kg酒精的塑料瓶,装不下1kg水
D.同种物质的密度不一定相同
5.下列物质中,密度跟人体最接近的是( )
A.空气 B.水 C.铁 D.水银
6.你所在教室内的空气质量最接近(空气密度约1.3 kg/m3)
A.3kg B.30 kg C.300 kg D.3000 kg
7.一瓶矿泉水放入冰箱冷冻结冰.这一过程中,下列物理量不发生变化的是( )
A.温度 B.质量 C.体积 D.密度
8.两实心物体质量之比为4:5,体积之比为3:4,密度之比为 ( )
A.4:3 B.3:4 C.15:16 D.16:15
9.炎炎夏日,气温节节上升,温度计内水银柱慢慢升高,此过程中水银的( )
A.质量变大 B.密度变小 C.内能变小 D.比热容变大
10.小李分别测出甲、乙、丙三个物体的质量和体积,根据测量数据在m-V图象中描出甲、乙、丙三个点,如图可得出( )
A.甲的密度与体积成正比 B.甲的密度比丙的密度小
C.乙的密度比甲的密度大 D.丙的密度比乙的密度小
二、多选题
11.对下列实验分析不正确的是( )
A.图甲实验说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大
B.图乙实验说明的是铀核裂变反应
C.图丙实验原理为阿基米德原理
D.图丁实验温度计示数减小,说明NH4NO3固体溶于水时放出热量
12.古诗词是中华民族五千年灿烂文化的精髓,体现了中华民族的智慧,浓缩了中华文化的精华,还蕴涵着丰富的物理知识,下列语句从物理学角度分析正确的是( )
A.“锲而不舍,金石可镂”,镂后金石的密度变小
B.“只要工夫深,铁柱磨成针”,此过程铁柱的质量减小
C.“人往高处走,水往低处流”,水往低处流是水受到重力的原因
D.“池水映明月,潭清疑水浅”,分别描述平面镜成像和光的折射现象
13.小明同学阅读了下表后,归纳了一些结论,其中正确的是( )
0℃、1标准大气压下部分物质的密度(千克/米3)
水 1.0×103 冰 0.9×103
水银 13.6×103 干松术 0.4×103
酒精 0.8×103 铜 8.9×103
煤油 0.8×103 铝 2.7×103
A.不同物质的密度一定不同
B.固体物质的密度一般比液体物质大
C.同种物质的密度一定相同
D.质量相同的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
14.物理原理在生活中随处可见,下列说法中符合物理原理或物理规律的是
A.光从水中斜射入空气中、入射角大于折射角
B.擦在皮肤上的酒精很快变干,这是蒸发现象,需要吸热
C.同种物质在不同的状态下,其密度是相同的
D.太阳光的色散现象说明太阳光是多种色光组成的
15.甲、乙两个物体m-V的关系图像如图所示,则下列判断正确的是( )
A.甲比乙的密度大
B.体积相等的甲、乙两物体质量之比为1∶2
C.质量相等的甲、乙两物体体积之比是4∶1
D.若甲、乙的质量之比为3∶2,则其体积之比为3∶4
三、填空题
16.为了测定河水的含沙量(即每立方米的河水含沙的质量),某同学测出1L河水的质量是1.024kg,已知ρ沙子=2.5×103kg/m3,则该河水的含沙量是 kg。若从该河水中获取500g沙子,则至少需要该河水的质量为 kg。
17.夏天,自行车轮胎充气后(密封良好)在阳光下暴晒,轮胎内气体的质量将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),密度将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.密度是 的一种特性,不同种类的物质,密度一般 (填“相同”或“不同”)。ρ水=1×103kg/m3,它的物理意义是 ;某种合金的密度为2.6×103kg/m3,合 g/cm3。
19.把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,静止时的状态如图所示,甲杯中溢出液体4N,乙杯中溢出液体4.8N,则甲、乙两杯中液体的密度 (选填“>”、“<”或“=”),小球的重力为 N,若甲杯中的液体是水,则小球的密度为 。
20.如图所示,用排水法测量某个不吸水的固体,则水的体积是 cm3,该固体的体积是 cm3。
四、实验题
21.用“排水集气法”测量空气密度.主要的实验步骤如下:
①用电子天平测出打足了气的篮球质量m1;
②测量出集气瓶的内径并算出其内部横截面积S;
③集气瓶装满水,口朝下放在水槽内,带夹导管一端连接篮球的气嘴,另一端放在瓶内,准备排水集气;
④轻轻松开导管夹,让篮球内的空气进入集气瓶,在篮球体积没有明显减小前,停止放气;
⑤测出放气后篮球的质量m2;
⑥调整瓶的高度,使瓶外水面相平,测量瓶内空气柱的高度h;
⑦利用密度公式算出集气瓶内空气密度.
(1)篮球在放气过程中,球内空气质量 ,空气密度 .(填“减小”或“不变”)
(2)若瓶内水面明显高于水槽内水面,需要缓慢地 (填“向上提或向下压”)集气瓶,直至瓶内外水面相平.
(3)当瓶内外水面相平时,瓶内外气压 ,此时瓶内外空气密度相等.
(4)空气密度ρ= .(用所测物理量表示)
(5)实验中要求篮球体积不发生明显变化,是为了减小 (填“重力”或“浮力”)对质量测量的影响.
五、综合题
22.利用材料A制造强力磁铁。
(1)加热材料A,温度一直低于其熔点,一段时间后,A质量不变、体积减小。此过程中,A处于 (选填“固态”、“液态”或“固液混合态”)。依据公式 ,A的密度 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)图甲所示,A的每个原子都有N、S极,相当于磁性很弱的“小磁铁”。“小磁铁”杂乱无章排列时,A对外不显磁性。当“小磁铁”按图乙所示同向排列时,A具有磁性图丙。强力磁铁不耐高温,高温加热会使磁性消失。从分子热运动的角度解释为什么高温会让强力磁铁磁性消失。
23.嫦娥五号返回器携带装有1731g月壤的收集容器返回地球,顺利完成了中国首次月球采样任务。小明查阅资料了解到,科学家是利用美国采集的月壤样品,测得其密度为0.8×103kg/m3,然后为嫦娥五号设计了最多能装入2kg月壤的收集容器(如图甲),请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)为了防止嫦娥五号返回器在返回过程与大气层摩擦过热而烧毁,通常在其表面上涂上一层固体烧蚀材料。烧蚀材料在高温、高压气流的冲刷下会发生热解,同时发生熔化、汽化或 (填写物态变化名称);
(2)如图乙所示,落月器和上升器组合体在月面上的影子是由于光的 (选填“直线传播”、“反射”或“折射”)形成的;嫦娥五号返回器“快递”带回地球的月壤在月球上的质量将 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1731g;
(3)按设计,嫦娥五号用来收集月壤的容器容积为多少L?( )
(4)如果嫦娥五号采集的月壤装满了该容器,则这些月壤的密度为多少kg/m3?( )
24.某实心均匀圆柱体放置在水平地面上,其质量为20千克、体积为8×10-3m3、底面积为4×102cm2:
圆柱体 底面积 质量
A S 5m
B 5S m
(1)求圆柱体的密度ρ;
(2)求圆柱体对水平地面的压强p;
(3)水平面上还有A、B两个圆柱体(相关数据如表所示),请将其中 (选填“A”或“B”)圆柱体竖直叠放在另一个圆柱体的上部中央,使上圆柱体对下圆柱体的压强最大,求出此最大压强p最大。
《密度》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D D B C B D B D
题号 11 12 13 14 15
答案 CD BCD BD BD AD
1.D
【详解】不同颜色的酒层次分明却不混在一起,主要是因为这些酒具有不同的密度。当液体密度不同时,密度大的液体在下层,密度小的液体在上层。而质量与物体所含物质的多少有关,与分层现象无直接关系。温度一般影响液体的流动性等,不是造成分层的原因,体积与分层现象也没有直接关联。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.C
【详解】A.由题意可知,甲和乙的质量相等,由图可知,V甲ρ乙,故A错误;
B.若甲和乙对容器底部的压强相等,由图可知,h甲ρ乙,故B错误;
C.液体压强相等,两容器底面积相等,由p=可知,甲、乙对容器底的压力相等,即F甲=F乙①,采用割补法(如下图所示),分别把容器两侧半球部分补上同种液体,此时液体为圆柱形;
割补后深度不变,液体密度不变,所以液体对容器底的压强不变,又因为容器底面积不变,所以割补前后液体对容器底部的压力不变,且此时液体为圆柱形(液体对容器底的压力等于液体的总重力);所以
F甲=G甲总②,F乙=G乙总③
两容器完全相同,则补上的液体体积相等,设补充的液体体积为V,由①②③可得:G甲总=G乙总,即
m甲gρ甲gV=m乙gρ乙gV④
由B选项可知,ρ甲>ρ乙;所以由④式可得
m甲m乙=(ρ乙ρ甲)V<0
所以m甲D.由A选项可知,ρ甲>ρ乙,由割补法可知,甲对容器底部的压力
F甲=m甲gρ甲gV
乙对容器底部的压力
F乙=m乙gρ乙gV
而
m甲=m乙,ρ甲>ρ乙
所以F甲>F乙,又因为两容器的底面积相等,所以根据公式p=可知,p甲>p乙,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】A.密度是物质的一种属性,同种物质在相同状态下密度相同,其大小与质量无关,质量增大时密度保持不变,故A错误;
B.密度大小取决于物质种类,不同物质密度一般不同,与体积无关,体积大的物体密度不一定大,故B错误;
C.密度是物质本身的属性,公式仅用于计算密度,但密度与质量、体积无关,不会因质量或体积的变化而改变,故C错误;
D.密度是物质的属性,由物质种类、温度和状态决定,与物体的质量、体积无关,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】A.由表格数据可知,干松木的密度小于水的密度,因此固体的密度不一定比液体的密度大,故A错误;
B.由表格数据可知,铅的密度大于铜的密度,由可知,质量相同的实心铜球和铅球相比,铜球的体积更大,故B错误;
C.由表格数据可知,水的密度大于酒精的密度,由可知,质量相同的水和酒精相比,酒精的体积更大,所以能装下1kg酒精的塑料瓶,能装下1kg水,故C错误;
D.由表格数据可知,冰的密度小于水的密度,冰、水属于同种物质,所以同种物质的密度不一定相同,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】由于人体的组成成分中大部分是由水组成的,所以人体密度跟水的密度最接近。
故选B。
6.C
【详解】试题分析:教室的体积大约是120m3,空气的密度约为1.3 kg/m3,教室内的空气质量为
,最接近的是C.
考点:质量的估测
点评:解决本题的关键是熟知质量的估测,会估测教室的体积,属于基础题.
7.B
【详解】A.冷冻时温度会降低,故A错;
CD.水结成冰,密度会变小,体积会变大,故CD错;
B.结冰后所含水的多少不变,故质量不发生变化,故B正确;
应选B.
8.D
【详解】已知他们的质量之比和体积之比,根据公式 ,可求密度之比:
故D符合题意.
9.B
【详解】A.质量是物质的固有属性,物体所含物质的多少不变,则水银质量不变,故不符合题意;
B.温度升高,水银质量不变,体积变大,根据可知密度变小,故符合题意;
C.内能的大小与物体的质量和温度有关,在质量一定时,温度越高,其内能越大,故不符合题意;
D.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与吸放热的多少、质量、体积、温度的大小都没有关系,故不符合题意。
10.D
【详解】密度是物质的一种特性,同一种物质,在同种状态下密度是一个定值,不随质量、体积的改变而改变,数值上等于它们的比值,根据测量数据在m-V图象可知,甲、乙在同一条过原点的直线上,因此质量与体积的比值相同,即密度相同;而丙与原点的连线在甲乙所在直线下面,质量与密度的比值小于甲或乙质量与体积的比值,即丙的密度小于甲、乙,故ABC错误,D正确。
故选D。
11.CD
【详解】A.将CO2,倒入烧杯,两蜡烛熄灭,说明二氧化碳密度大于空气,且不燃烧也不支持燃烧,故A正确,不符合题意;
B.用中子轰击铀核引起裂变开始的,当一个铀核裂变释放能量的同时,还释放出两到三个中子。如果这些中子再引起其他铀核裂变就可以使裂变反应不断进下去,这种反应使核裂变。故B正确,不符合题意;
C.当打开冷水管水龙头时,冷水经过混合阀最细部分时,由于管子突然变细,水流速度加快,细部分压强变的很小,容器中的热水在大气压的作用下被压上,进入混合阀和冷水混合,变成温度适宜的温水,设计应用的物理知识是流体压强与流速的关系,不是阿基米德原理,故C错误,符合题意;
D.温度计示数减小,说明NH4NO3固体溶于水会吸收热,使溶液温度降低,故D错误,符合题意。
故选CD。
12.BCD
【详解】A.“锲而不舍,金石可镂”,镂后金石这种物质没有改变,所以其密度不会改变,故A错误;
B.铁棒在磨成针的过程中,有一部分铁去掉了,铁棒体积减少了,所以其质量减小。故B正确;
C.重力的方向竖直向下,水往低处流是水受到重力的原因,故C正确;
D.池水映明月是倒影,描述平面镜成像,潭清疑水浅,是光从水中斜射入空气中时,发生了折射,是光的折射现象,故D正确。
故选BCD。
13.BD
【详解】A.酒精和煤油不是同一种物体,但密度相等,故A错误;
B.除液态水银外,铜和花岗岩、干松木的密度比液态的酒精、煤油都大,故B正确;
C.水和冰属于同一种物质,但密度不同,故C错误;
D.实心铜块和铝块,已知质量相同,铜块密度大于铝块密度,由知道,铝块体积大于铜块体积,故D正确。
故选BD。
14.BD
【详解】A. 光从水中斜射入空气中,折射光线将远离法线,折射角大于入射角,故A错误;B. 擦在皮肤上的酒精很快变干,由液态变为气态,这是蒸发现象,需要吸热,故B正确;C. 同种物质在不同的状态下,其密度不同,如冰和水,故C错误;D. 太阳光由七种色光混合而成,太阳光的色散现象说明太阳光是多种色光组成的,故D正确.故选BD.
15.AD
【详解】A.体积为20cm3,甲的质量为40g,乙的质量为20g,故甲的密度大于乙的密度大,故A正确;
B.体积相等的甲、乙两物体质量之比为
故B错误;
C.质量相等都为20g,甲的体积为10cm3,乙物体体积为20cm3,甲、乙之比是
故C错误;
D.若甲、乙的质量之比为3:2,则其体积之比为
故D正确。
故选AD。
16. 40 12.8
【详解】[1]设1L河水中含沙子的体积为V,由可得
则
解得:V沙=0.16×10﹣4m3,因为1dm3的河水中沙的体积为0.16×10﹣4m3,所以1m3河水中含沙的体积
则1m3河水中含沙的质量
[2]1m3河水中含沙的质量为40kg,则从该河水中获取m′=500g=0.5kg沙子,需要该河水的体积
又因为1L河水的质量是1.024kg,所以12.5L河水的质量
17. 不变 变小
【详解】[1][2]在阳光下暴晒,轮胎内气体的体积增大,但组成物质的多少不变,所以质量不变,据知,轮胎内气体的密度变小。
18. 物质 不同 见解析
2.6
【详解】[1][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。
[3]水的密度是1.0×103kg/m3,其物理意义是体积是1m3的水的质量是1.0×103kg。
[4]某种合金的密度为
2.6×103kg/m3=2.6g/cm3
19. < 4.8
【详解】[1]由图可知,甲中小球沉入容器底部、乙中小球漂浮在液面上,因物体的密度大于液体的密度时下沉、沉入容器底部,物体密度小于液体密度时上浮、最终漂浮,所以
即
[2]因小球在乙液体中漂浮,所以,乙中小球受到的浮力
由阿基米德原理可知
小球的质量为
[3]已知甲杯中溢出液体4N,则
图甲中小球沉入容器底部,由可得,小球的体积为
小球的密度为
20. 60 20
【详解】[1]从图中可直接看出水的体积是
V水=60mL=60cm3
[2]固体和水的总体积是
V总=80mL=80cm3
固体的体积
V固=V总-V液=80cm3-60cm3=20cm3
21. 减小 减小 向下压 相等 浮力
【详解】(1)[1][2]篮球在放气过程中,球内空气质量减小,而篮球体积不变,根据知,空气密度减小。
(2)[3]若瓶内水面明显高于水槽内水面,说明里面的气压小于外界大气压,一定量的气体体积减小压强增大,故需要缓慢地向下压集气瓶,使一定质量的气体体积变小,气压变大,直至瓶内外水面相平。
(3)[4]当瓶内外水面相平时,瓶内外气压相等,此时瓶内外空气密度相等。
(4)[5]原来球和气体的总质量为m1,排出空气后,剩余气体与篮球的总质量为m2,则排出空气的质量为m=m1﹣m2;排出空气的体积V=Sh;则空气的密度为。
(5)[6]根据F浮=ρ气gV知,实验中要求篮球体积不发生明显变化,是为了减小浮力对质量测量的影响。
【点睛】
22. 固态 增大 温度越高,分子热运动越剧烈
【详解】[1]因为A材料有熔点,所以A材料是晶体;根据晶体熔化特点,由于A材料的温度低于熔点,故A在加热过程中一直处于固态。
[2][3]由密度公式可知,A质量不变、体积减小,故A的密度将增大。
[4]由于温度越高,分子运动越剧烈,使得A内部的“小磁铁”杂乱无章排列,失去磁性。
23. 升华 直线传播 等于 2.5L 0.6924×103kg/m3
【详解】(1)[1]在嫦娥五号返回器的表面上涂上一层固体烧蚀材料。烧蚀材料在高温、高压气流的冲刷下会发生热解,同时发生熔化、汽化或升华,从而吸收大量的热。
(2)[2]由于光直线传播,物体把光挡住后,光无法继续传播,形成影子。
[3]质量是物体的一种属性,不随物质的形状、状态、位置和温度的改变而改变,故月壤在月球上的质量将等于1731g。
(3)[4]科学家是利用美国采集的月壤样品,测得其密度
ρ=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3
按设计,嫦娥五号用来收集月壤的容器容积
(4)[5]月壤的质量
m′=1731g=1.731kg
嫦娥五号采集的月壤装满了该容器,则这些月壤的密度
24. 2.5×103kg/m3 4900Pa A
【分析】(1)根据圆柱体的质量和体积,利用密度公式即可求得其密度。
(2)根据物体的质量求出重力,已知物体与地面的受力面积,从而根据公式计算出圆柱体对水平地面的压强。
(3)影响压强的因素是压力和受力面积,根据A、B两个圆柱体的表中数据可知,将A圆柱体竖直叠放在B圆柱体的上部中央,使上圆柱体对下圆柱体的压强最大,然后根据求出此最大压强p最大。
【详解】(1)[1]圆柱体的密度
(2)[2]圆柱体对水平地面的压力
圆柱体对水平地面的压强
(3)[3][4]根据A、B两个圆柱体的表中数据可知,SAmB,根据影响压强的因素是压力和受力面积可知,将A圆柱体竖直叠放在B圆柱体的上部中央,使上圆柱体对下圆柱体的压强最大,其最大值为