精编精练6.4 密度与社会生活
一.选择题(共8小题)
1.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.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
B.1kg冰与1kg水的密度相等
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.节日放飞的气球可以飘在空中,是因为气球内部气体的密度比空气大
2.鸡尾酒是由几种不同颜色的酒调配而成的如图所示,经调配后不同颜色的酒界面分明,这是由于不同颜色的酒具有不同的( )
A.质量 B.密度 C.温度 D.体积
3.我国自主研发生产的一种碳纤维材料,各项性能均达到国际先进水平,其密度是钢的四分之一,下列关于碳纤维材料说法正确的是( )
A.碳纤维材料的质量越大密度越大
B.有两个等体积的实心航空器部件,分别用碳纤维材料和钢制成,它们的质量比为1:4
C.用碳纤维材料制成的航空器部件,在地球上的质量要比在月球上的质量大
D.碳纤维材料适合制作打夯的重锤
4.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(冰的密度比水的小).下列有关说法正确的是( )
A.石头裂开后密度减小
B.石头裂开后密度增大
C.水结冰后质量增大,体积增大而使石头裂开
D.水结冰后质量不变,体积增大而使石头裂开
5.如图是标准大气压下,质量为1g的某液体的体积﹣﹣温度图,以下说法正确的是( )
A.4℃时,液体密度最小 B.1℃时液体的体积比5℃时的大
C.温度升高,液体密度不变 D.由1℃升高到8℃,液体体积一直变大
6.在寒冷的北方,池塘水面上的空气温度为﹣20℃,在下列几种情况下恰好为0℃(一个标准大气压)的是( )
A.冰层下表面 B.冰层上表面外的空气
C.冰层上表面 D.冰层下面所有的水
7.同种材料制成的甲乙两个正方体,已知甲质量为10g,乙质量为160g,甲乙的边长之比为1:2,下面判断正确的是( )
A.甲一定空心 B.甲一定实心 C.乙一定空心 D.乙一定实心
8.有甲、乙、丙三个大小不同的正方体铁块(ρ铁=7.9×103kg/m3),边长分别是0.1m、0.2m、0.3m,质量检查员测出它们的质量为11.3kg、61.3kg和213.3kg。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,则下列判断中,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,乙为废品,丙为合格品
D.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
二.多选题(共2小题)
9.入春以来气候干燥,龙东地区多处发生火灾。如若被困火灾现场,建筑物内的受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场,这是因为发生火灾时,燃烧产生的有毒有害气体与空气相比( )
A.温度较低,大量聚焦在房间上方
B.密度较大,大量聚焦在房间上方
C.温度较高,大量聚焦在房间上方
D.密度较小,大量聚集在房间上方
10.水是一种资源,也是一种能源。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(冰的密度比水的小).下列有关说法正确的是( )
A.石头裂开后密度减小 B.石头裂开后密度不变
C.该方法利用水结冰后质量不变,体积增大而使石头裂开
D.该方法利用水结冰后质量变大,体积增大而使石头裂开
三.填空题(共3小题)
11.冬天暴露在室外的自来水管很容易冻裂,这是因为在冬天气温低于0℃吋,自来水管要结冰,因为水结冰后质量 ,密度 ,就会把自来水管撑裂。(选填“变大“、“不变“或“变小”)
12.夏天,用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口,把锥形瓶放在冰水中后,瓶口的橡皮膜会向下凹,如图,由此可知:该瓶内气体温度降低,密度 (选填“变大”、“不变”、“变小”)。根据气体密度的这种变化规律,发生火灾时燃烧后产生的有毒气体温度较高,密度 ,(填“较大”或“较小”)会上升,为了避免吸入有毒气体,人应尽量贴近地面爬行。
13.a、b是两个由同种材料制成的金属球,a的质量为81g,体积为30cm3,b的质量为50g,体积为25cm3.如果其中有一个球是实心的,那么,空心球应该是 (选填:a/b),这种金属的密度是 _ g/cm3。
一.选择题(共7小题)
1.下列几种说法中,正确的是( )
A.给冰加热,冰的温度一定升高
B.把5℃的水放入0℃的房间,水将会结冰
C.冰棒周围的“白气”,是冰熔化形成的水
D.冬天户外的水管容易冻裂,是由于水结成冰后体积变大的缘故
2.某研究性学习课题小组,在教师的指导下,完成了水从2℃升高至8℃过程中体积随温度变化的研究,得到如图所示的图象。根据这个图象,可以说明水的温度从2℃升高至8℃的过程中( )
A.水的密度先变小后变大 B.水的密度保持不变
C.水的密度先变大后变小 D.水的密度一直变大
3.用密度不同的两种液体装满两个完全相同的烧杯甲和乙,甲杯中两种液体的质量各占一半,乙杯中两种液体的体积各占一半。两种液体的密度分别为ρ1和ρ2,且ρ1<ρ2.设两种液体之间不发生混合现象,若甲、乙两杯内液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲=ρ乙 C.ρ甲>ρ乙 D.无法确定
4.现有密度分别为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2)的两种液体,质量均为m0,某工厂要用它们按体积比1:1的比例配制一种混合液(设混合前后总体积保持不变),且使所得混合液的质量最大。则这种混合液密度、按要求配制后剩下那部分液体的质量分别是( )
A.混合液密度、剩下液体质量
B.混合液密度、剩下液体质量
C.混合液密度、剩下液体质量
D.混合液密度、剩下液体质量
5.由2kg密度为ρ1的金属甲和4kg密度为ρ2的金属乙做成质量为6kg的实心合金球,则合金球的密度为( )
A. B.
C. D.
6.有质量相等的两个球,它们的体积比是V1:V2=1:5,材料的密度之比ρ1:ρ2=3:1,其中有一个是空心的,已知其实心球的体积是V,则空心球的空心部分体积是( )
A.2V B.V C.V D.V
7.体积和质量都相等的三个球A、B、C,当它们的密度关系是ρA>ρB>ρC时,可得出下面结论正确的是( )
A.若 C 是实心,则 A、B 一定是空心的
B.若 B 是实心,则 A、C 一定是空心的
C.若 A 是实心,则 B、C 一定是空心的
D.A、B、C 都一定是空心的
二.填空题(共4小题)
8.制造飞机不用钢铁而用铝合金,这是为什么?
9.有A、B、C 三个由同种材料制成的金属球,它们的质量分别为128g、60g、400g,体积分别为16 cm3、12 cm3、50cm3.在A、B、C 三个金属球中,若只有一个是空心的,那么 球是空心的,这种材料的密度为 kg/m3。
10.有质量相等的两个球,它们的体积比是V1:V2=1:5,材料的密度比ρ1:ρ2=4:l,其中有一个是空心的,已知实心球的体积是V,则空心球空心部分的体积是 V 。
11.小明在某次试验中将20ml酒精和20ml水混合后体积小于40ml,结果如图所示。请完成以下问题:
(1)混合后所得溶液的名称是 。
(2)小明根据实验结果计算出混合后液体的密度为 g/cm3(ρ酒精=0.8g/cm3,ρ水=1.0g/cm3,结果保留两位小数);
(3)若按质量比1:1的比例混合,且使得混合液的体积最大,则混合后剩下的那部分液体的体积为 _ ml。
三.实验探究题(共1小题)
12.气体的密度容易受温度和压强的影响。热爱科学的小欣学习了实验室制氧气的方法后,想测量常温、常压下新制的氧气的密度,小欣的科学老师告诉她:在化学反应中,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和,即质量守恒。小欣在老师的指导下进行了如下实验:
步骤一:检查发生装置的气密性。
步骤二:往烧瓶中装入适量的二氧化锰粉末。关闭分液漏斗的活塞,并将适量的过氧化氢溶液倒入分液漏斗中,测出发生装置的总质量为m1克。
步骤三:取一个集气瓶,用记号笔在适当位置做标记,将水注入集气瓶到标记处,用量筒测出这些水的体积为V0 毫升。再将集气瓶灌满水倒扣在水槽中等待收集。
步骤四:打开活塞,滴入过氧化氢溶液,同时开始收集气体。调节集气瓶在水中的上下位置,当集气瓶内、外的液面相平且刚好达到标记处时(如图所示),暂停反应。
步骤五:重复步骤四,再收集9瓶气体。
步骤六:称出反应后发生装置的总质量为m2克。
(1)小欣通过该实验,测得氧气的密度是 g/mL。
(2)步骤四中,控制集气瓶内、外液面保持相平的目是 。
(3)如果实验中装置气密性不良,将对测得的密度值有何影响?请说明理由: 。
四.计算题(共1小题)
13.有一空心铜球,体积为30cm3,质量为89g,将空心部分装满某种液体后,总质量是105g(ρ铜=8.9×103kg/m3)
求(1)该球空心部分体积多大?
(2)注入液体的密度是多大。
一.选择题(共5小题)
1.(2018?邵阳)如图所示是我国自行研制即将首飞的C919大型喷气客机,它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是( )
A.密度小 B.弹性小 C.体积小 D.硬度小
2.(2018?滨州)如图甲所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图象,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图象及水的其他性质下列分析判断错误的是( )
A.温度等于4℃时,水的密度最大
B.在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D.如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬
3.(2017?巴彦淖尔)质量为m1的液体甲与质量为m2的液体乙相混合,已知甲、乙两种液体的密度分别为ρ1、ρ2,混合后液体的密度为(两种液体混合前后总体积不变)( )
A.(ρ1+ρ2) B.
C. D.
4.(2017?湘潭)目前世界上最轻的一类物质“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,“轻”说明“碳海绵”( )
A.密度小 B.体积小 C.硬度小 D.弹性小
5.(2017?广州)如图是标准大气压下,质量为1g的某液体的体积﹣温度图,以下说法正确的是( )
A.4℃时,液体密度最小 B.温度升高,液体密度不变
C.1℃时液体的体积比5℃时的大 D.由1℃升高到8℃,液体体积一直变大
二.多选题(共1小题)
6.(2017?黑龙江)入春以来气候干燥,龙东地区多处发生火灾。如若被困火灾现场,建筑物内的受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场,这是因为发生火灾时,燃烧产生的有毒有害气体与空气相比( )
A.温度较低,大量聚焦在房间上方
B.密度较大,大量聚焦在房间上方
C.温度较高,大量聚焦在房间上方
D.密度较小,大量聚集在房间上方
三.填空题(共2小题)
7.(2018?江西)寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管爆裂,其原因是水管中的水由液态变成固态时, _ 减小, 增大所导致的。
8.(2017?攀枝花)我国北方的冬天,若水管保护不好,往往会发生水结冰而冻裂水管的现象,原因是冰的密度比水的密度 ,水结冰后体积会增大;房间的暖气一般都安装在窗户下面,是依据气体的密度随温度的升高而变 。(两空均选填“大”或“小”)
四.计算题(共1小题)
9.(2017?呼和浩特)王慧同学利用所学知识,测量一件用合金制成的实心构件中铝所占比例。她首先用天平测出构件质量为374g,用量杯测出构件的体积是100cm3.已知合金由铝与钢两种材料合成,且铝的密度为2.7×103kg/m3,钢的密度为7.9×103kg/m3.如果构件的体积等于原来两种金属体积之和。求:
(1)这种合金的平均密度;
(2)这种合金中铝的质量占总质量的百分比。
精编精练6.4 密度与社会生活
一.选择题(共8小题)
1.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.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
B.1kg冰与1kg水的密度相等
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.节日放飞的气球可以飘在空中,是因为气球内部气体的密度比空气大
【解答】解:A、乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体质量不变,体积变小,故密度变大,故该选项正确;
B、根据ρ=可知,1kg冰与1kg水,质量相同时,冰的体积大,故密度小,故该选项错误;
C、自行车的体积一定,由m=ρV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,故该选项错误;
D、节日放飞的气球中气体的密度小于空气密度,气球受到的空气的浮力大于自身重力,所以漂浮在空中,故该选项错误;
故选:A。
2.鸡尾酒是由几种不同颜色的酒调配而成的如图所示,经调配后不同颜色的酒界面分明,这是由于不同颜色的酒具有不同的( )
A.质量 B.密度 C.温度 D.体积
【解答】解:
A、质量是物体所含物质的多少,无论质量多少,不同的酒放在一起都会分层。故A不符合题意;
B、因不同酒的密度不同,导致受浮力不同而产生分层。故B符合题意;
C、温度表示物体冷热程度。与酒分层无关。故C不符合题意;
D、体积是物体所占空间的大小,无论体积多少,不同的酒放在一起都会分层。故D不符合题意。
故选:B。
3.我国自主研发生产的一种碳纤维材料,各项性能均达到国际先进水平,其密度是钢的四分之一,下列关于碳纤维材料说法正确的是( )
A.碳纤维材料的质量越大密度越大
B.有两个等体积的实心航空器部件,分别用碳纤维材料和钢制成,它们的质量比为1:4
C.用碳纤维材料制成的航空器部件,在地球上的质量要比在月球上的质量大
D.碳纤维材料适合制作打夯的重锤
【解答】解:A、同种物质(状态不变)密度相同,与其质量大小无关。故A错误;
B、由ρ=可得:===,即==1:4.故B正确;
C、用碳纤维材料制成同一个航空器部件,在地球上的质量和在月球上的质量一样大。故C错误;
D、碳纤维产品其密度是钢的四分之一,在同体积的情况下质量较轻。而打夯的重锤要求密度较大的材质。故D错误。
故选:B。
4.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(冰的密度比水的小).下列有关说法正确的是( )
A.石头裂开后密度减小
B.石头裂开后密度增大
C.水结冰后质量增大,体积增大而使石头裂开
D.水结冰后质量不变,体积增大而使石头裂开
【解答】解:AB、密度是物质的一种特性,同种物质的质量与体积的比值相同,它不随物体自身的质量或体积的变化而变化,石头裂开前后,其密度不会发生变化,故AB错误;
CD、质量是物体本身的属性,与状态无关,水结成冰后,根据公式ρ=得V=,质量不变,密度减小,所以体积变大,使石头裂开。故选项C错误、选项D正确。
故选:D。
5.如图是标准大气压下,质量为1g的某液体的体积﹣﹣温度图,以下说法正确的是( )
A.4℃时,液体密度最小
B.1℃时液体的体积比5℃时的大
C.温度升高,液体密度不变
D.由1℃升高到8℃,液体体积一直变大
【解答】解:
A、由图知液体在4℃时,密度不是最小的,故A错误;
B、由图知1℃时液体的体积比5℃时的大,故B正确;
C,由图知0℃~4℃温度升高,其体积减小,其密度增大,温度高于4℃温度升高,其体积增大,密度减小,故C错误;
D、由图知由1℃升高到8℃,液体体积先变小后变大,故D错误。
故选:B。
6.在寒冷的北方,池塘水面上的空气温度为﹣20℃,在下列几种情况下恰好为0℃(一个标准大气压)的是( )
A.冰层下表面 B.冰层上表面外的空气
C.冰层上表面 D.冰层下面所有的水
【解答】解:A、冰层的下表面,恰好是冰和水混合,故其温度为0℃,故A符合题意;
BC、上表面的温度等于空气的温度,为﹣20℃,故BC不符合题意;
D、冰层的下表面所有的水,其温度应为≥0℃,故D不符合题意。
故选:A。
7.同种材料制成的甲乙两个正方体,已知甲质量为10g,乙质量为160g,甲乙的边长之比为1:2,下面判断正确的是( )
A.甲一定空心 B.甲一定实心 C.乙一定空心 D.乙一定实心
【解答】解:甲、乙正方体体积之比:
=()3=()3=,
设甲的体积为V,则乙的体积为8V,
由ρ=得,甲的密度为,乙的密度为=,
说明乙的密度较大,所以甲一定是空心。
故选:A。
8.有甲、乙、丙三个大小不同的正方体铁块(ρ铁=7.9×103kg/m3),边长分别是0.1m、0.2m、0.3m,质量检查员测出它们的质量为11.3kg、61.3kg和213.3kg。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,则下列判断中,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,乙为废品,丙为合格品
D.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
【解答】解:甲的体积:V甲=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3,
则甲的密度:ρ甲===11.3×103kg/m3;
乙的体积:V乙=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m3,
则乙的密度:ρ乙===7.6625×103kg/m3;
丙的体积:V丙=0.3m×0.3m×0.3m=0.027m3,
则丙的密度:ρ丙===7.9×103kg/m3。
因为ρ丙=ρ铁,所以丙是合格品;因为ρ乙<ρ铁,所以乙是废品;因为ρ甲>ρ铁,所以甲是次品。
故选:C。
二.多选题(共2小题)
9.入春以来气候干燥,龙东地区多处发生火灾。如若被困火灾现场,建筑物内的受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场,这是因为发生火灾时,燃烧产生的有毒有害气体与空气相比( )
A.温度较低,大量聚焦在房间上方
B.密度较大,大量聚焦在房间上方
C.温度较高,大量聚焦在房间上方
D.密度较小,大量聚集在房间上方
【解答】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。
故选:CD。
10.水是一种资源,也是一种能源。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(冰的密度比水的小).下列有关说法正确的是( )
A.石头裂开后密度减小
B.石头裂开后密度不变
C.该方法利用水结冰后质量不变,体积增大而使石头裂开
D.该方法利用水结冰后质量变大,体积增大而使石头裂开
【解答】解:AB、密度是物质的一种特性,同种物质的质量与体积的比值相同,
它不随物体自身的质量或体积的变化而变化,所以石头的密度不变,故A错误,B正确;
CD、质量是物体本身的属性,与状态无关,所以水结成冰后,质量不变,但密度减小,
根据公式ρ=得,V=,所以体积变大而使石头裂开,故C正确,D错误。
故选:BC。
三.填空题(共3小题)
11.冬天暴露在室外的自来水管很容易冻裂,这是因为在冬天气温低于0℃吋,自来水管要结冰,因为水结冰后质量 不变 ,密度 变小 ,就会把自来水管撑裂。(选填“变大“、“不变“或“变小”)
【解答】解;
冬天气温低于0℃时,自来水管中的水结冰,状态发生变化,物质多少没有变化,所以水结冰后质量不变;
由于冰的密度比水的密度小,由公式V=可知,冰的体积比水的体积大,这样就会把自来水管撑裂。
故答案为:不变;变小。
12.夏天,用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口,把锥形瓶放在冰水中后,瓶口的橡皮膜会向下凹,如图,由此可知:该瓶内气体温度降低,密度 变大 (选填“变大”、“不变”、“变小”)。根据气体密度的这种变化规律,发生火灾时燃烧后产生的有毒气体温度较高,密度 较小 ,(填“较大”或“较小”)会上升,为了避免吸入有毒气体,人应尽量贴近地面爬行。
【解答】解:瓶内气体温度降低,质量不变,体积收缩变小,密度变大;
燃烧产生的有毒气体温度较高,密度较小而上浮,会分布在房间上方,所以应该贴近地面爬行。
故答案为:变大;较小。
13.a、b是两个由同种材料制成的金属球,a的质量为81g,体积为30cm3,b的质量为50g,体积为25cm3.如果其中有一个球是实心的,那么,空心球应该是 b (选填:a/b),这种金属的密度是 2.7 g/cm3。
【解答】解:
a球的密度:ρa===2.7g/cm3,
b球的密度:ρb===2g/cm3,
比较可知,ρa>ρb,
已知其中有一个球是实心的,所以实心球是a,空心球是b,这种金属的密度ρ=ρa=2.7g/cm3。
故答案为:b;2.7。
一.选择题(共7小题)
1.下列几种说法中,正确的是( )
A.给冰加热,冰的温度一定升高
B.把5℃的水放入0℃的房间,水将会结冰
C.冰棒周围的“白气”,是冰熔化形成的水
D.冬天户外的水管容易冻裂,是由于水结成冰后体积变大的缘故
【解答】解:A、冰熔化时要继续吸热,但温度不变。故错误。
B、把5℃的水放人0℃的房间,水的温度会下降,当温度降到0℃后,与室温相同,不能继续放热,因些不能结冰。故错误。
C、雾是空气中的水蒸气遇冷直接形成的小水滴,是液化现象。故错误。
D、水结冰后,质量不变,密度变小,根据公式m=ρV可知,体积变大,所以罐装饮料易爆裂。故正确。
故选:D。
2.某研究性学习课题小组,在教师的指导下,完成了水从2℃升高至8℃过程中体积随温度变化的研究,得到如图所示的图象。根据这个图象,可以说明水的温度从2℃升高至8℃的过程中( )
A.水的密度先变小后变大 B.水的密度保持不变
C.水的密度先变大后变小 D.水的密度一直变大
【解答】解:由图示可知,水的体积的变化是先减小,到4℃后又逐渐增大,
利用密度公式ρ=分析可知,一定质量的水,体积减小时,密度增大;反之,减小;所以,水的密度先增大后减小。
故选:C。
3.用密度不同的两种液体装满两个完全相同的烧杯甲和乙,甲杯中两种液体的质量各占一半,乙杯中两种液体的体积各占一半。两种液体的密度分别为ρ1和ρ2,且ρ1<ρ2.设两种液体之间不发生混合现象,若甲、乙两杯内液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲=ρ乙 C.ρ甲>ρ乙 D.无法确定
【解答】解:甲杯中两种液体等质量混合时,设两液体的质量均为m,
由ρ=可得,两液体的体积分别为V1=,V2=,
则甲杯内混合液的质量m甲=2m,混合液的体积V甲=V1+V2=+=,
所以,甲杯内混合液的密度ρ甲===;
乙杯中两液体等体积混合时,设两液体的体积均为V,
则两液体的质量分别为m1=ρ1V,m2=ρ2V,
所以,乙杯内混合液的质量m乙=m1+m2=ρ1V+ρ2V,混合液的体积V乙=2V,
乙杯内混合液的密度ρ乙===,
因ρ1<ρ2,
所以,ρ乙﹣ρ甲=﹣=
===>0,
则ρ乙>ρ甲。
故选:A。
4.现有密度分别为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2)的两种液体,质量均为m0,某工厂要用它们按体积比1:1的比例配制一种混合液(设混合前后总体积保持不变),且使所得混合液的质量最大。则这种混合液密度、按要求配制后剩下那部分液体的质量分别是( )
A.混合液密度、剩下液体质量
B.混合液密度、剩下液体质量
C.混合液密度、剩下液体质量
D.混合液密度、剩下液体质量
【解答】解:(1)设液体的体积为V,则混合液体的体积为2V,
因为ρ=,
所以两种液体的质量分别为m1=ρ1V,m2=ρ2V,
则混合液体的质量为m=m1+m2=ρ1V+ρ2V,
所以混合液体的密度为ρ==;
(2)因为两液体的质量相等,且ρ1<ρ2,
所以由V=可知,V1>V2,
即质量相等的两液体,液体密度为ρ1的体积较大,
混合液的最大质量:
m=m0+m′=m0+ρ1V1=m0+ρ1V2=m0+ρ1=(1+)m0。
则剩下的那部分液体的质量为2m0﹣(1+)m0=(1﹣)m0。
故选:C。
5.由2kg密度为ρ1的金属甲和4kg密度为ρ2的金属乙做成质量为6kg的实心合金球,则合金球的密度为( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由ρ=可得,甲的体积:V1==,
乙的体积:V2==,
所以合金的体积:V=V1+V2=+,
合金的质量为 m合=2kg+4kg=6kg;
合金密度 ρ===。
故选:B。
6.有质量相等的两个球,它们的体积比是V1:V2=1:5,材料的密度之比ρ1:ρ2=3:1,其中有一个是空心的,已知其实心球的体积是V,则空心球的空心部分体积是( )
A.2V B.V C.V D.V
【解答】解:设这两个质量相等的球分别为甲球、乙球,由题可知:m甲=m乙;ρ甲:ρ乙=3:1,
所以有:==×=,V乙实=3V甲实,又因为有V甲:V乙=1:5,所以可以看出乙的体积比实心的变大了,所以乙球是空心的,甲是实心的;
所以有:V甲=V(甲实),V乙=5V甲,
所以空心球的空心部分的体积V空=V乙﹣V乙实=5V甲﹣3V甲=2V甲=2V。
故选:A。
7.体积和质量都相等的三个球A、B、C,当它们的密度关系是ρA>ρB>ρC时,可得出下面结论正确的是( )
A.若 C 是实心,则 A、B 一定是空心的
B.若 B 是实心,则 A、C 一定是空心的
C.若 A 是实心,则 B、C 一定是空心的
D.A、B、C 都一定是空心的
【解答】解:因为ρA>ρB>ρC,
所以根据m=ρV可知,在三球体积相同的条件下,
A球的质量应该大于B球的质量,B球的质量应该大于C球的质量,
而本题给出的条件中,三球的质量相同,
所以A球、B球一定是空心的,而C球可能是空心的,也可能是实心的。
如果C球是空心的,则A球、B球一定是空心的(其空心体积更大)。
故A正确,BCD错误。
故选:A。
二.填空题(共4小题)
8.制造飞机不用钢铁而用铝合金,这是为什么?
答:因为铝合金的密度比钢铁的小,在 体积 相同的情况下,用铝合金制成的飞机的质量比钢铁的 小 更利于飞机的飞行。
【解答】解:制造飞机使用铝合金而不用钢铁,是因为铝合金的密度更小,在飞机机身体积相同时,根据m=ρV可知,机身材料的密度越小,制造出的飞机就会越轻(质量越小),越有利于起飞。
故答案为:体积;小。
9.有A、B、C 三个由同种材料制成的金属球,它们的质量分别为128g、60g、400g,体积分别为16 cm3、
12 cm3、50cm3.在A、B、C 三个金属球中,若只有一个是空心的,那么 B 球是空心的,这种材料的密度为 8×103 kg/m3。
【解答】解:
A、B、C 三个金属球的密度分别为:
ρA===8g/cm3,ρB===5g/cm3,ρC===8g/cm3,
因为ρB<ρA=ρC,且在A、B、C三个金属球中,只有一个是空心的,
所以,金属球B是空心的,则这种材料的密度为8g/cm3=8×103kg/m3。
故答案为:B;8×103。
10.有质量相等的两个球,它们的体积比是V1:V2=1:5,材料的密度比ρ1:ρ2=4:l,其中有一个是空心的,已知实心球的体积是V,则空心球空心部分的体积是 V 。
【解答】解:由ρ=可得,质量相等两球的实心部分的体积之比:
===,
而球的体积之比为1:5,且只有一个球是空心的,所以球2是空心的,球1是实心的,
即=,且=,
解得:空心部分的体积V空=V。
故答案为:V。
11.小明在某次试验中将20ml酒精和20ml水混合后体积小于40ml,结果如图所示。请完成以下问题:
(1)混合后所得溶液的名称是 酒精的水溶液 。
(2)小明根据实验结果计算出混合后液体的密度为 0.95 g/cm3(ρ酒精=0.8g/cm3,ρ水=1.0g/cm3,结果保留两位小数);
(3)若按质量比1:1的比例混合,且使得混合液的体积最大,则混合后剩下的那部分液体的体积为 4 ml。
【解答】解:(1)将20ml酒精和20ml水混合,混合后所得溶液的名称是酒精的水溶液。
(2)由ρ=可得,20ml酒精和20ml水的质量分别为:
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×20cm3=16g;
m水=ρ水V水=1.0g/cm3×20cm3=20g;
混合后的总质量:m=m酒精+m水=16g+20g=36g,
由图可知,混合后的总体积V=38cm3,
则混合后液体的密度:ρ==≈0.95g/cm3;
(2)水和酒精的体积相等,都为V0=20ml=20cm3,由前面计算可知,m水>m酒精,
即体积相等的两液体,水的质量较大,
将它们按质量比1:1的比例混合,要使所得混合液的体积最大,
则酒精应全用上,水有剩余,
设等质量混合时水的体积为V水,
则ρ酒精V0=ρ水V水,
所以,所用水的体积:V水=,
剩余的那部分液体的体积:
V剩水=V0﹣V水=V0﹣=(1﹣)V0=(1﹣)×20cm3=4cm3=4ml。
故答案为:(1)酒精的水溶液。
(2)0.95;
(3)4。
三.实验探究题(共1小题)
12.气体的密度容易受温度和压强的影响。热爱科学的小欣学习了实验室制氧气的方法后,想测量常温、常压下新制的氧气的密度,小欣的科学老师告诉她:在化学反应中,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和,即质量守恒。小欣在老师的指导下进行了如下实验:
步骤一:检查发生装置的气密性。
步骤二:往烧瓶中装入适量的二氧化锰粉末。关闭分液漏斗的活塞,并将适量的过氧化氢溶液倒入分液漏斗中,测出发生装置的总质量为m1克。
步骤三:取一个集气瓶,用记号笔在适当位置做标记,将水注入集气瓶到标记处,用量筒测出这些水的体积为V0 毫升。再将集气瓶灌满水倒扣在水槽中等待收集。
步骤四:打开活塞,滴入过氧化氢溶液,同时开始收集气体。调节集气瓶在水中的上下位置,当集气瓶内、外的液面相平且刚好达到标记处时(如图所示),暂停反应。
步骤五:重复步骤四,再收集9瓶气体。
步骤六:称出反应后发生装置的总质量为m2克。
(1)小欣通过该实验,测得氧气的密度是 g/mL。
(2)步骤四中,控制集气瓶内、外液面保持相平的目的是 使集气瓶内的气压与外界大气压保持相等,以收集到常压下的氧气 。
(3)如果实验中装置气密性不良,将对测得的密度值有何影响?请说明理由: 偏大;收集一定体积氧气时,由于部分氧气泄漏导致消耗的过氧化氢质量增加,使测得氧气的质量偏大,所以密度偏大 。
【解答】解:(1)本题中共收集了10瓶氧气,因此总体积是10V0,总质量是m1﹣m2,
所以氧气密度是ρ==;
(2)步骤四中,控制集气瓶内、外液而保持相平的目的是:使集气瓶内的气压与外界大气压保持相等,以收集到常压下的氧气;
(3)如果实验中装置气密性不好,测得的氧气的密度会偏大。因为收集一定体积氧气时,由于部分氧气泄漏导致消耗的过氧化氢质量增加,使测得氧气的质量偏大。
故答案为:(1);(2)使集气瓶内的气压与外界大气压保持相等,以收集到常压下的氧气;
(3)偏大;收集一定体积氧气时,由于部分氧气泄漏导致消耗的过氧化氢质量增加,使测得氧气的质量偏大,所以密度偏大。
四.计算题(共1小题)
13.有一空心铜球,体积为30cm3,质量为89g,将空心部分装满某种液体后,总质量是105g(ρ铜=8.9×103kg/m3)
求(1)该球空心部分体积多大?
(2)注入液体的密度是多大。
【解答】解:(1)由ρ=可得,铜球中铜的体积:
V铜===10cm3,
该球空心部分体积:
V空=V球﹣V铜=30cm3﹣10cm3=20cm3;
(2)空心部分装满某种液体后,液体的质量:
m液=m总﹣m球=105g﹣89g=16g,
液体的体积:
V液=V空=20cm3,
注入液体的密度:
ρ液===0.8g/cm3。
答:(1)空心部分的体积是20cm3;
(2)注入的液体密度是0.8g/cm3。
一.选择题(共5小题)
1.(2018?邵阳)如图所示是我国自行研制即将首飞的C919大型喷气客机,它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是( )
A.密度小 B.弹性小 C.体积小 D.硬度小
【解答】解:
C919大型喷气客机,它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料,“极轻”表示体积一定时,材料的质量非常小,也就是密度很小。所以这种材料的优点是密度小。
故选:A。
2.(2018?滨州)如图甲所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图象,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图象及水的其他性质下列分析判断错误的是( )
A.温度等于4℃时,水的密度最大
B.在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D.如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬
【解答】解:A、由图象可知,在4℃时水的密度是最大的;故A正确;
B、在0~4℃范围内,温度越高,密度越大;体积越小,故在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质,故B正确;
C、因为水的凝固点是0℃,当河面结冰时,冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃,故A点为0℃,故C错误;
D、温度不同的水密度不同,密度大的水下沉到底部,而下层的密度小的水就升到上层来。这样,上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置,整个的水温逐渐降低。这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止,故如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬,故D正确。
故选:C。
3.(2017?巴彦淖尔)质量为m1的液体甲与质量为m2的液体乙相混合,已知甲、乙两种液体的密度分别为ρ1、ρ2,混合后液体的密度为(两种液体混合前后总体积不变)( )
A.(ρ1+ρ2)
B.
C.
D.
【解答】解:由ρ=可得,混合液的体积:
V=V1+V2=+=,
混合液的质量:
m=m1+m2,
则混合液的密度:
ρ===。
故选:B。
4.(2017?湘潭)目前世界上最轻的一类物质“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,“轻”说明“碳海绵”( )
A.密度小 B.体积小 C.硬度小 D.弹性小
【解答】解:“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多。由m=ρV可知,说明“碳海绵”这种材料的密度较小。
故选:A。
5.(2017?广州)如图是标准大气压下,质量为1g的某液体的体积﹣温度图,以下说法正确的是( )
A.4℃时,液体密度最小
B.温度升高,液体密度不变
C.1℃时液体的体积比5℃时的大
D.由1℃升高到8℃,液体体积一直变大
【解答】解:
A、由图知液体在4℃时,密度不是最小的,故A错误;
B、由图知温度升高,其体积增大,其密度减小,故B错误;
C,由图知1℃时液体的体积比5℃时的大,故C正确;
D、由图知由1℃升高到8℃,液体体积先变小后变大,故D错误。
故选:C。
二.多选题(共1小题)
6.(2017?黑龙江)入春以来气候干燥,龙东地区多处发生火灾。如若被困火灾现场,建筑物内的受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场,这是因为发生火灾时,燃烧产生的有毒有害气体与空气相比( )
A.温度较低,大量聚焦在房间上方
B.密度较大,大量聚焦在房间上方
C.温度较高,大量聚焦在房间上方
D.密度较小,大量聚集在房间上方
【解答】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。
故选:CD。
三.填空题(共2小题)
7.(2018?江西)寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管爆裂,其原因是水管中的水由液态变成固态时, 密度 减小, 体积 增大所导致的。
【解答】解:冬天,自来水管中的水结冰时质量不变,但体积增大,由公式ρ=知密度减小。
故答案为:密度;体积。
8.(2017?攀枝花)我国北方的冬天,若水管保护不好,往往会发生水结冰而冻裂水管的现象,原因是冰的密度比水的密度 小 ,水结冰后体积会增大;房间的暖气一般都安装在窗户下面,是依据气体的密度随温度的升高而变 小 。(两空均选填“大”或“小”)
【解答】解:
冬天气温低于0℃时,自来水管中的水结冰,状态发生变化,物质多少没有变化,所以水结冰后质量不变;
由于冰的密度比水的密度小,由公式ρ=可知,冰的体积比水的体积大,这样就会把自来水管撑裂。
暖气片对空气进行加热时,空气受热体积变大,密度减小,故热空气会上升,冷空气会下降,使冷热空气形成对流,房间变暖和起来。
故答案为:小;小。
四.计算题(共1小题)
9.(2017?呼和浩特)王慧同学利用所学知识,测量一件用合金制成的实心构件中铝所占比例。她首先用天平测出构件质量为374g,用量杯测出构件的体积是100cm3.已知合金由铝与钢两种材料合成,且铝的密度为2.7×103kg/m3,钢的密度为7.9×103kg/m3.如果构件的体积等于原来两种金属体积之和。求:
(1)这种合金的平均密度;
(2)这种合金中铝的质量占总质量的百分比。