6.4 密度与社会生活（考点解读）（学生版）

64 密度与社会生活（考点解读）（原卷版） 1、密度有关的物理现象及水的反常膨胀 （1）密度与温度，气体有热胀冷缩的性质：温度高的气体密度小，易上升；温度低的气 体密度大，易下降。 （2）浮沉现象：物体浮沉情况取决于所受的重力和浮力的大小关系．浸没在液体中的物 体体积就是它所排开液体的体积，根据阿基米德原理可知物体密度与液体密度的大小关系 可以对应表示重力与浮力的大小关系。 （3）利用密度可以判断液体内部压强 （4）密度的特殊用途：密度的特殊用途密度的特殊用途是根据需要选取不同密度的物质 作产品的原材料．铅可用作坠，铸铁用作落地扇的底座、塔式起重机的压铁等，都是冈为 它们的密度比较大．铝合金用来制造飞机，玻璃钢用来制造汽车的外壳，泡沫塑料用来制 作救生器件，氢气、氦气是气球的专用充气材料等，都因为它们的密度比较小。 （5）水的反常膨胀：在大气压一定的情况下，一般来说物质的密度是随着温度升高而变 小，但是水的密度上升到4 摄氏度时密度最大而后随着温度上升而减小。水还随着温度的 降低变成固态冰时密度反而会减小，所以水是个特殊的例子。 2、密度的应用与物质鉴别 （1）鉴别物质：密度是物质的特性之一，不同物质密度一般不同，可根据密度公式测出 体积及质量求出密度鉴别物质。 （2）求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρV 算出 它的质量。 （3）求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式 算出 它的体积。 （4）判断空心实心：同一种物质出现两种密度时，密度小的为空心。 3、空心、混合物质的密度计算 （1）判断这个球是空心还是实心及鉴别物质的组成有三种方法：有密度比较法、质量比 较法、体积比较法三种．即当ρ 物=ρ 为实心，ρ 物＜ρ 为空心；m 物=m 为实心，m 物＜ m 为空心；V 物=V 为实心，V 物＞V 为空心。 （2）求解混合物的问题，要注意以下几点：①混合前后总质量不变；②混合前后总体积 不变（一般情况）；③混合物的密度等于总质量除以总体积。 （3）判断物体是实心还是空心的方法：①求出物体的密度，对照密度表判断；②假设物 体是实心的，求出同体积实心物体的质量作比较；③假设物体是实心的，求出同质量实心 物体的体积，然后进行比较。 （4）混合物质的密度计算，解答此题的关键是用总质量除以总体积，而不是两种密度加 起来除以2，需牢记。 【考点1 密度有关的物理现象及水的反常膨胀】 【典例1-1】（2021•石家庄模拟）如图甲所示为水的密度在0～10℃范围内随温度变化的 图像，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图，根据图像及水的其他性质，下列分析判断 错误的是（ ） ．温度等于4℃时，水的密度最大 B．在0～4℃范围内，水具有热胀冷缩的性质 ．示意图中从上至下、B、、D、E 处的温度E 点温度最高 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 【典例1-2】（2022 秋•莱芜区期末）如图是国产大型客机919，部分机身采用了新型的铝 锂合金，之所以用铝锂合金材料制作机身而不用钢材，下列解释正确的是（ ） ．铝锂合金材料比钢材质量小 B．铝锂合金材料比钢材体积小 ．铝锂合金材料比钢材密度小 D．铝锂合金材料比钢材密度大 【典例1-3】（2022 秋•沐川县期末）和大多数物质一样，汽油也有热胀冷缩的性质。到了 夏季，随着气温的上升，汽油的密度会 （选填“变大”或“变小”），因此，在 不同的季节如果都用 （填“质量”或“体积”）作计价单位最公平。 【变式1-1】（2021 秋•榆树市期末）科学家最新研制了一款微型无人侦察机“蜂鸟”，为 了减轻其质量，该侦察机的（ ） ．密度小 B．熔点低 ．导热性好 D．硬度高 【变式1-2】（2023•增城区一模）物质加热一段时间，此过程的温度一直低于其熔点、质 量不变、体积变大，此过程中（ ） ．处于固态 B．密度不变 ．密度变大 D．处于固液混合态 【变式1-3】（2023 春•句容市月考）如图所示为水的密度在0～10℃范围内随温度变化的 图象，根据图象可知：温度为4℃时水的密度 （最大/最小），当水的温度由2℃ 升高到10℃时，水的体积将 。 【考点2 密度的应用与物质鉴别】 【典例2-1】（2023 春•雁塔区校级期中）有一个金属块，从外观上很难认出是哪种金属， 现测得它的体积和质量分别为540m3、48g，通过下表可以鉴别出组成该金属块的物质 是（ ） 物质 铅 铝 铜 铁 密度/（kg•m 3 ﹣） 113×103 27×103 89×103 79×103 ．铝 B．铜 ．铅 D．铁 【典例2-2】（2023•江西二模）神舟十四号载人飞船返回舱于北京时间2022 年12 月4 日 20 时09 分在东风着陆场成功陆。在回归地球的途中，航天员身上的航天服的质量 （选填“变大”、“不变”或“变小”），航空器能在高空飞行，原因之一是航空器材 常采用强度高、密度 （选填“大”或“小”）的合金或新型合成材料。 【变式2-1】（2023 春•吴江区期中）早在2013 年3 月，中国的科学家就研制出了“全碳气 凝胶”，“全碳气凝胶”是目前世界上密度最小的固态材料，其密度仅为016kg/m3，则 （ ） ．1m3的该材料质量为016kg B．该材料体积越大，密度越小 ．该材料制成的物品带到太空，质量减小 D．该材料适合做压路机的碾轮 【变式2-2】（2023•连平县二模）为减轻机体质量，国产大飞机919 选用第三代铝锂合金， 这是因为铝锂合金 小；舱壁选用的新型复合材料 （选填“导热”或“隔 热”）性弱，可有效维持舱内温度，降低能耗；飞机从地面起飞后，机舱座椅质量将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【考点3 空心、混合物质的密度计算】 【典例3-1】（2023•淄川区一模）有、B、三个由同种材料制成的金属球，它们的质量分别 为128g、400g、60g，体积分别为16m3、50m3、12m3。则以下说法正确的是（ ） ．球一定为空心 B．球和B 球一定为实心 ．球和B 球一定为空心 D．三个金属球都是实心的 【典例3-2】（2023 春•鼓楼区期中）、B 是两个同种材料制成的金属球，球质量为120g， 体积为20m2，B 球质量为60g，体积为12m3 如果其中一个球是实心的，则这种金属的 密度是 kg/m2，这个实心球应该是 （/B），另一个空心球的空心部分体积是 m3。 【典例3-3】（2023 春•江阴市期中）酒的度数表示每100 毫升酒液中所含酒精量的毫升数， 若现有60°和30°的酒液若干，酒液中的微量元素忽略不计，不考虑酒液混合后体积减少。 已知酒精的密度为08×103kg/m3，水的密度为10×103kg/m3。求： （1）60°酒液的密度。 （2）如果用这两种酒液进行勾兑获得42°、1000mL 的酒液，那么需要这两种酒液各多 少毫升。 （3）我国法律规定：当驾驶员每100mL 血液中的酒精含量大于或者等于20mg，小于 80mg 的驾驶行为，就属于饮酒驾驶；当驾驶员每100mL 血液中的酒精含量大于或者等 于80mg 的驾驶行为，就属于醉酒驾驶。一个质量为70kg 的人，体内血液总量约为 5000mL，则一个质量为70kg 的人只要喝了多少毫升的40°白酒就会达到饮酒驾驶的标 准（设人饮酒后酒精全部进入血液，且血液总体积不变）？ 【变式3-1】（2023 春•鼓楼区校级月考）球、b 是由同种材料制成的金属球，球的质量为 81g，体积为30m3；b 球的质量为27g，体积为20m3，下面说法正确的是（ ） ①球一定为实心的 ②球可能为实心的 ③b 球一定为空心的 ④b 球可能为空心的 ．①② B．①③ ．②③ D．②④ 【变式3-2】（2023 春•沙坪坝区校级期中）现有、b 两个小球，分别由两种材料制成，材 料密度之比为ρ：ρb＝3：2，两个小球质量之比为m：mb＝3：4，体积之比为V：Vb＝ 4：3。若只有一个球是空心，则 球是空心的。现测得此空心球质量为90g，一装 满水的杯子总质量为180g，再将空心球轻轻放入装满水的杯子后沉底浸没，擦干杯子外 壁的水，测得总质量为240g，则制成此空心球的材料密度为 g/m3。 【变式3-3】（2023 春•靖江市期中）一只空心铝球质量为27g，体积为50m3，则： （1）铝球空心部分体积是多少立方厘米？ （2）若在空心部分注满酒精，球的总质量是多少克？（ρ 酒精＝08×103kg/m3，ρ 铝＝ 27×103kg/m3） 一、选择题。 1．（2023•黄埔区一模）如图所示的温度计里面的液体是煤油，用此温度计测量水的温度， 在温度计示数变大的过程中，下列说法正确的是（ ） ．温度计中的煤油质量变大 B．温度计中的煤油质量变小 ．温度计中的煤油密度不变 D．温度计中的煤油密度变小 2．（2022 秋•城西区校级期末）一般情况下，物体具有热胀冷缩的性质，但水在0℃～ 4℃之间具有反常膨胀特性﹣﹣热缩冷胀，水在4℃时密度最大。将一杯水的温度从 10℃逐渐降低到﹣10℃的过程中，水逐渐结成冰，其体积会随时间变化，如图所示的四 幅图中，能正确反应其体积随时间变化情况的是（ ） ． B． ． D． 3．（2023 春•玄武区期中）关于质量和密度，下列说法正确的是（ ） ．航天员在太空处于失重状态，故质量和密度均为零 B．一块冰熔化成水，质量和密度都改变 ．大石块的质量大于小铁块的质量，所以石块的密度大于铁块的密度 D．为了减轻自行车的质量，自行车车架都是采用强度高，密度小的材料制造 4．（2022 秋•卢龙县期末）小明的爷爷从古玩市场买回了一枚“银元”，小明想帮爷爷辨 别它是不是由纯银制造而成的，则小明应该通过实验测量该“银元”的（ ） ．质量 B．体积 ．密度 D．温度 5．（2023 春•仪征市校级月考）甲物质的密度为5g/m3，乙物质密度为2g/m3，各取一定质 量混合后密度为4g/m3。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（ ） ．5：2 B．2：5 ．5：1 D．1：5 6．（2022 秋•交城县期末）小梦的爸爸在上购买回两个质量和外形完全相同的铜球和铝球， 经确认，材料是真的，关于球的空实心问题，小梦和爸爸发表了好多看法，下列说法正 确的是（ ） ．若铝球是空心的，则铜球一定是空心的 B．若铝球是空心的，则铜球一定是实心的 ．若铜球是空心的，则铝球一定是空心的 D．若铜球是空心的，则铝球一定是实心的 7．（2023•龙川县校级开学）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（ ） ．混合液密度 、剩下液体质量 （1﹣ ）m0 B．混合液密度 、剩下液体质量 （ ﹣1）m0 ．混合液密度 、剩下液体质量（1﹣ ）m0 D．混合液密度 、剩下液体质量 （ ﹣1）m0 8．（2022 秋•昌黎县期末）（多选）标准大气压下，1g 的某液体的体积﹣温度图象如图所 示，以下说法错误的是（ ） ．4℃时，液体密度最小 B．温度升高，液体密度不变 ．2℃时液体的密度比8℃时大 D．由1℃升高到8℃，液体体积一直变大 二、填空题。 9．（2022 秋•李沧区期末）密度与生活。 影视剧拍摄中，倒塌的房屋、滚落的石块等道具通常采用泡沫塑料制作，是因为泡沫塑 料比砖石的密度 ，在相同体积下，泡沫塑料道具比砖石质量 。体育竞赛中 的铅球，用密度大的材料制成，这能使相同 的球体积更 。 10．（2023 春•惠山区期中）受国际局势影响，国内油价不断上涨，某次调价中92 号汽油 每吨上涨250 元，和大多数物质一样，汽油也有热胀冷缩的性质，在即将到来的夏天， 随着气温的上升，汽油密度会 （填“变大”或“变小”）。受此因素影响，在每 吨汽油价格不变的情况下，每升汽油的价格应 （填“上调”或“下调”）。 11．（2023 春•仪征市校级月考）某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系，在环 境相同的条件下将1g 的冰加热，分别记录其温度和体积，得到了如图所示的图象。请 你观察此图象回答下面的问题。 （1）冰从﹣4℃上升到0℃时，体积将 。 （2）水从0℃上升到4℃时，其体积属于 （热胀冷缩/热缩冷胀），密度将 。 12．（2023•千山区模拟）近年来，我国在科技领域取得了重大成就。“奋斗者”号载人潜 水器在马里亚纳海沟成功下潜坐底深度10909 米，下潜过程中以海底为参照物，潜水器 是 （选填“静止”或“运动”）的，到达海底后，它携带的一颗备用螺丝钉的质量 （填“增大”、“减小”或“不变”）。“歼﹣20”战机机身是用强度较高、密度 （填“较大”或“较小”）的新型合成材料制成的。 13．（2023•朝阳一模）使用消毒机器人消毒。为了减轻机器人的自重，机器人的外壳一般 采用强度高、密度 的材料制作。其屏幕上的彩色画面是由红、绿、 三种色光 混合而成的。 14．（2023•金安区校级模拟）质量为54g、体积为30m3的空心铝球，其空心部分的体积为 m3（铝的密度为27g/m3）。 15．（2023 春•玄武区期中）如图甲所示，水平桌面上放有一个底面积为50m2、高为10m 的平底圆柱形容器（容器厚度不计），容器内盛某种液体时容器和液体的总质量与液体 体积关系如图乙所示。（ρ 水＝10×103kg/m3） （1）液体的密度是 kg/m3； （2）先将容器内盛满这种液体，再将一个体积为100m3的铝质小球缓慢放入容器中， 发现一些液体溢出，小球沉入容器底，稳定后擦干容器外壁，测得容器、容器内液体和 小球的质量为716g。则小球的密度为 g/m3；空心部分的体积为 m3。（ρ 铝 ＝27×103kg/m3） 三、解答题。 16．（2023•济南二模）有一枚运动会奖牌，它的质量为378g，体积为36m3，试求制成这 枚奖牌的金属密度，并根据密度表判断该奖牌可能是何种金属制成的。 物质 密度/（g•m 3 ﹣） 金 193 银 105 铜 89 铁 79 17．（2023 春•东港区校级月考）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。现有质量为84kg 的石块，体积为48dm3。（ρ 石＝28×103kg/m3，ρ 水 ＝10×103kg/m3，ρ 冰＝09×103kg/m3） （1）通过计算说明石块是空心的，并求出空心体积是多少m3？ （2）冬季白天，给选好的石块从外面打一个洞，再往空心部分灌满水并封实（忽略打 洞时石块质量的变化），求石块灌满水后总质量是多少kg？ （3）待晚上降温，水结冰后石头就裂开了，这是因为水结冰体积变大。求水结成冰后， 冰的体积为多少m3？