6.4 密度与社会生活
一.选择题(共18小题)
1.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.
2.学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是( )
①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪 ③测定一捆铜导线的长度
④鉴定铜球是空心的还是实心的 ⑤测定一大堆大头针的数目。
A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
3.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
4.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.当水从0℃上升到4℃的过程中,其密度逐渐增大
B.在0℃时,冰块的密度比水大
C.当0℃时,在冰变成水的过程中质量变大
D.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
5.一个实心球是由密度分别为ρ1和ρ2的两个半球组成的(ρ1≠ρ2),测得该球的平均密度恰好和水的密度相同,则( )
A.ρ1+ρ2=ρ水 B.|ρ1﹣ρ2|=ρ水 C.ρ1+ρ2=2ρ水 D.ρ1+ρ2=4ρ水
6.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
7.为了使竖直放置的正方形玻璃管内的水按图中方向流动,采取冷却的方法,温度降低的位置是( )
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
8.严寒的冬天,室外的自来水管常会被冻裂,原因是( )
A.水结成冰以后密度变大 B.水管本身耐寒程度不够
C.水结成冰以后质量变大 D.水结成冰以后体积变大
9.甲、乙是两个由同种材料制成的金属球,甲球质量为128g、体积为16cm3,乙球质量为60g、体积为12cm3.这两个金属球中,一个是实心的、一个是空心的,那么( )
A.这个空心球是甲,空心部分的体积是4cm3
B.这个空心球是甲,空心部分的体积是4.5cm3
C.这个空心球是乙,空心部分的体积是4cm3
D.这个空心球是乙,空心部分的体积是4.5cm3
10.将一个体积为V的铝合金球放入水中,铝合金球静止在图所示的位置,已知铝合金的密度为ρ=2.5×103kg/m3铝合金球的空心部分的体积为( )
A.V B.V C.V D.V
11.平时常说“油比水轻”,这实际上是指( )
A.油的质量比水小 B.油的密度比水小
C.油的体积比水小 D.油的粘性比水小
12.下列有关质量和密度的说法正确的是( )
A.铁的密度大于棉花的密度,因此铁比棉花质量大
B.由热胀冷缩的现象可知物质的密度与温度有关
C.将密闭容器中的气体压缩,密度变大,因此其质量增大
D.一杯酒精用去一半后,剩余酒精的密度将变为原来的一半
13.如图所示是冬天河面封冻后河水温度的分布图,下列说法错误的是( )
A.水在4℃时密度最大
B.水结冰后体积变大,密度变小
C.水在0℃﹣4℃之间有反膨胀的性质
D.水结冰后质量、体积都变大
14.前几天小泽妈妈买了一个水果萝卜,结果萝卜“糠”了。但是看上去和新买时没什么两样,只是变轻了。下列说法不正确的是( )
A.“看上去和新买时没什么两样”说的是萝卜的体积没有改变
B.“变轻了”说的是萝卜的质量变小了
C.虽然“糠”了的萝卜“变轻了”,但重力没有改变
D.“糠”了的萝卜密度变小了
15.用盐水选种时需配制密度为1.16×103kg/m3的盐水。现只有密度为1.2×103kg/m3的盐水500mL和足够的水,混合后体积为盐水和水的总体积,要达到要求采取的方法是( )
A.400mL的盐水中加水120mL
B.500mL的盐水中加水125mL
C.500mL的盐水中加水150g
D.最多可以配制600mL的符合要求的盐水
16.小明在测量密度的实验中,分别测出三个金属块ABC的质量和体积并标注在图象中,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.若三个金属块都是实心的且由不同金属制成,则三种金属的密度ρA<ρB<ρC
B.若三个金属块都是空心的且由不同金属制成,则三种金属的密度ρA<ρB<ρC
C.若三个金属块都是空心的且由同种金属制成,三个金属块实心部分体积VA<VB<VC
D.若三个金属块都是空心的且由同种金属制成,三个金属块空心部分体积VA<VB<VC
17.现有铅球、铁球和铝球各一个,质量分别是m铅,m铁,m铝,已知ρ铅>ρ铁>ρ铝.下列说法正确的是:( )
A.如果三个球都是实心的,则V铅<V铁<V铝
B.如果三个球都是实心的,且质量相等,将它们分别浸没于放在同一水平面上的三只相同量筒的水中后(水未溢出),量筒水面相平,则原来装水最少的量筒中放入的是铅球。
C.如果三个球是体积相等的空心球,则空心部分的体积最小的是铅球。
D.将质量是m铁的空心铁球装满水,球的总质量是m总,将水全部倒净后再装满酒精,已知酒精的密度是ρ酒精,则装入酒精质量的求解思路是:m酒精=ρ酒精V酒精→V酒精=V水→V水=→m水=m总﹣m铁
18.把100mL的水和200mL的酒精混合在一起,混合后的体积为原来总体积的9/10,(已知ρ酒精=0.8×103kg/m3),则( )
A.混合液体的密度为0.96×103kg/m3
B.混合液体的总质量为0.27kg
C.混合液体的总质量为0.18kg
D.混合液体的密度为0.9×103kg/m3
二.多选题(共1小题)
19.下列关于密度的说法正确的是( )
A.一块冰化成水后,质量不变,密度不变
B.空气密度的变化引起空气的流动从而形成风
C.由密度公式可知,物质的密度与质量成正比,与体积成反比
D.拍电影时倒塌的房屋用密度小的泡沫制成
三.填空题(共2小题)
20.如图所示,点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气的密度变 ,所以热空气 (填“上升”或“下降”)形成气流,气流流过扇叶时,带动扇叶转起来。
21.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 (选择“变大”、“不变”、“变小”)。根据气体密度的这种变化规律,发生火灾时为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应尽量贴近地面爬行的理由是 。
四.计算题(共1小题)
22.小王家里有一个纯铜做的“地球仪”工艺品,他想知道这个工艺品是否是实心的,于是进行了如下图甲、乙、丙所示的实验,请根据下图所示的实验数据推算:
(已知铜的密度为ρ铜=8.9×103kg/m3)
(1)“地球仪”排开水的质量是多少?
(2)“地球仪”的体积是多少?
(3)请通过计算判断“地球仪”是否为实心铜制成的?若是空心的,请计算空心部分的体积是多少?
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
1.【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。
2.【解答】解:
①测量牛奶的密度:需要用天平测量牛奶质量,用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出密度,可以完成。
②用天平测量戒指的质量,用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出密度,可以鉴别金戒指的真伪,可以完成。
③取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜导线的直径、总质量,就无法得出它的长度,不能完成实验。
④鉴别铜球是空心的还是实心的:用天平测量铜球的质量,用量筒和水测量体积,用密度公式求出密度,然后和铜的密度比较,可以完成实验。
⑤用天平称出一堆大头针的数目:先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一堆大头针的总质量,求出一堆大头针的数量,可以完成。
故选:C。
3.【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。
4.【解答】解:
A、由图象可知,水从0℃上升到4℃时,其体积变小,利用ρ=可知,水的质量不变,体积减小,则密度增大,故A正确;
B、由图象可知,在0℃时,冰块的体积大于水的体积,利用ρ=可知,冰的密度小于水的密度,故B不正确;
C、质量是物质本身的一种属性,与形状、状态、空间位置无关,所以0℃时,在冰变成水的过程中质量不变,故C不正确;
D、小明和小聪的研究结果表明:密度会随状态而发生改变,故D不正确。
故选:A。
5.【解答】解:设实心球总体积为2v.则半球体积为v,
球的密度:
ρ球===(ρ1+ρ2),
∵测得该球的平均密度恰好和水的密度相同,
即:ρ球=(ρ1+ρ2)=ρ水,
∴ρ1+ρ2=2ρ水。
故选:C。
6.【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。
7.【解答】解:冷水的密度大于热水(4~100℃之间,由题干可知应在这个范围内)当采用冷却的方法降低a处的水时,a处的水温降低,密度变大,所以下沉,从而使玻璃管内的水按图中方向流动。
故选:A。
8.【解答】解:寒冷的冬天温度较低,此时水会由于发生凝固现象而结冰,凝固前后质量不变,而冰的密度比水小,所以由公式V=可知结冰后体积会变大,因此能够把水管冻裂,故D正确,ABC错误。
故选:D。
9.【解答】解:(1)甲的密度ρA===8g/cm3,
乙的密度ρB===5g/cm3,
所以实心球是甲,空心球是乙,
金属的密度是8g/cm3。
(2)由ρ=可得乙球金属的体积:
V金属===7.5cm3,
空心球空心部分的体积:
V=V乙﹣V金属=12cm3﹣7.5cm3=4.5cm3,故D正确。
故选:D。
10.【解答】解:
已知铝合金球体积为V,铝合金球悬浮在水中,V排=V,
所以F浮=G=m铝合金g,
即ρ水gV=ρ铝合金V铝合金g (其中V铝合金为实心部分的体积),
则ρ水V=ρ铝合金V铝合金,
代入数据可得:1.0×103kg/m3×V=2.5×103kg/m3×V铝合金,
解得V铝合金=V,
则空心部分的体积V空=V﹣V=V。
故选:C。
11.【解答】解:“油比水轻”,油一定会比水轻吗?很明显,如果只有很少的水,怎么也不可能比一大车皮的油更重的。也就是说,这里的轻重与物体的体积有关。所以日常生活中所说的油比水“轻”,只能是说密度。故A、C、D错误。
故选:B。
12.【解答】解:
A、铁的密度大于棉花的密度,由于铁和棉花的体积关系未知,所以根据m=ρV可知,铁的质量不一定大于棉花,故A错误;
B、物体的质量不随温度变化,一定质量的物体,热胀冷缩导致其体积发生变化,由公式ρ=知,密度相应发生变化,所以物质的密度与温度有关,故B正确;
C、将密闭容器中的气体压缩,质量不变,体积减小,密度变大,故C错误;
D、一杯酒精用去一半后,剩余酒精的质量和体积均减小,但物质种类和状态没有变化,所以酒精的密度不变,故D错误。
故选:B。
13.【解答】解:
AC、水在0℃~4℃之间具有热缩冷胀的特点,在4℃时的密度最大,故AC正确;
BD、水结冰后状态发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变,体积变大,密度变小。故B正确,D错误。
故选:D。
14.【解答】解:(1)“看上去和新买时没什么两样”说的是萝卜的体积没有改变,“变轻了”说的是萝卜的质量变小了,根据ρ=可知,“糠”了的萝卜密度变小了。故ABD正确。
(2)“变轻了”说的是萝卜的质量变小,根据G=mg可知,重力变小。故C错误。
故选:C。
15.【解答】解:
因1mL=1cm3,则400mL=400cm3,500mL=500cm3,120mL=120cm3,125mL=125cm3;
A、400mL的盐水中加水120mL后盐水的密度:
ρ1==≈1.15g/cm3=1.15×103kg/m3<1.16×103kg/m3,所以A方法没有达到要求,故A错;
B、500mL的盐水中加水125mL后盐水的密度:
ρ2===1.16g/cm3=1.16×103kg/m3,所以B方法能达到要求,故B正确;
C、500mL的盐水中加水150g后盐水的密度:
ρ3==≈1.15g/cm3=1.15×103kg/m3<1.16×103kg/m3,所以C方法没有达到要求,故C错;
D、由B的解答可知,将500mL盐水全用上,加水125ml可得符合要求的盐水,这种方法是能配置最多符合要求盐水的方法,所以最多可以配制625mL的符合要求的盐水,故D错。
故选:B。
16.【解答】解:在体积相等的情况下,A的质量大于B的质量大于C质量,由ρ=,
所以ρA>ρB>ρC,故A错误;
若三个金属块都是空心的且由不同金属制成,由于不知道空心部分体积的大小,不能判断三种金属密度的关系,故B错误;
若三个金属块由同种金属制成则三个金属的密度相同,由V=,所以实心部分:
VA>VB>VC,故C错误;
空心部分=总体积﹣实心体积;
故结合图象可知,空心部分VA<VB<VC,故D正确。
故选:D。
17.【解答】解:AB、假设铅球、铁球和铝球的质量相同,且都是实心的,又因为ρ铅>ρ铁>ρ铝,
所以,由ρ=的变形式V=可知,三金属块的体积关系为V铅<V铁<V铝,由于A没有说质量的关系,故A错误;
又因为杯子中液面相平,
所以,盛水最少的杯子应是放入体积最大的铝块的杯子,故B错误;
C、由ρ=得三种材料的体积V=,
若铅、铁、铝的质量相等,且ρ铅>ρ铁>ρ铝,
所以铅球需要的金属材料最少,铝球需要的金属材料最多,
故铅球的空心部分体积最大,铝球的空心部分最小,由于没有说明质量关系,故C错误;
D、根据m水=m总﹣m铁算出水的质量,根据ρ=得V=算出水的体积,根据水的体积与酒精的体积相等算出酒精的质量,故分析思路为:m酒精=ρ酒精V酒精→V酒精=V水→V水=→m水=m总﹣m铁,故D正确。
故选:D。
18.【解答】解:V水=100mL=100cm3,
V酒精=200mL=200cm3,
ρ水=1g/cm3,
ρ酒精=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3,
100mL水的质量为m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g,
200mL酒精的质量为m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×200cm3=160g,
混合液体的总质量为m=m水+m酒精=100g+160g=260g=0.26kg,
混合后的体积为V=(100cm3+200cm3)=270cm3,
混合液体的密度为ρ==≈0.96=96%。
则选项A合题意,选项B、C、D都不合题意。
故选:A。
二.多选题(共1小题)
19.【解答】解:
A、一块冰化成水后,质量不变,但密度变大,故A错误;
B、风是流动的空气形成的。空气受热体积膨胀,密度变小,向上运动;周围空气过来补充形成风,故B正确;
C、密度是物质本身的特性,与物体的质量、体积无关,故C错误;
D、为避免“房倒屋塌”对演员造成伤害,所以作为道具的房屋应采用密度较小的材料制成,体积一定时,质量较小,不会伤害演员。故D正确。
故选:BD。
三.填空题(共2小题)
20.【解答】解:点燃蜡烛上方的空气,吸收热量,温度升高,体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成对流,吹动扇叶转动。
故答案为:小;上升。
21.【解答】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;当温度的降低时,体积收缩,密度变大。
根据ρ=,一定质量的空气,因受热体积膨胀,密度变小而上升。
故答案为: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。
四.计算题(共1小题)
22.【解答】解:
(1)甲和乙的总质量m总=m甲+m乙=178g+210g=388g,
减去丙的质量可得排开水的质量:
m排=m总﹣m丙=388g﹣358g=30g;
(2)因为“地球仪”浸没水中,
所以由ρ=得“地球仪”的体积:
V=V排===30cm3;
(3)由ρ=得“地球仪”铜的体积:
V铜===20cm3,
因为V>V铜,
所以“地球仪”是空心的;
空心的体积:
V空=V﹣V铜=30cm3﹣20cm3=10cm3。
答:(1)“地球仪”排开水的质量是30g;
(2)“地球仪”的体积是30cm3;
(3)“地球仪”是空心的,空心部分的体积是10cm3。