6.4 密度与社会生活（专题训练）【四大题型】（解析版）

64 密度与社会生活（专题训练）【四大题型】 【题型 1 密度与生活的联系】 ................................................................................................................................. 1 【题型 2 密度与温度的关系】 ................................................................................................................................. 6 【题型 3 密度的应用与物质鉴别】 ....................................................................................................................... 12 【题型 4 空心、混合物质的密度计算】 ............................................................................................................... 15 【题型1 密度与生活的联系】 1．（2022 春•江都区期末）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（ ） ．一桶水比一杯水的密度大 B．1kg 冰的体积比1kg 水的体积小 ．乒乓球不慎被挤瘪但无破损，球内气体密度变大 D．为减轻质量，比赛用自行车采用强度高，密度大的材料制造 【答】 【分析】（1）密度是物质的一种特性，每种物质都有自己的密度，不同物质的密度一 般不同，质量、体积的变化一般不会引起密度的变化，只有气体在膨胀和被压缩时，密 度会发生明显的变化。 （2）制作不同的物体选用密度不同的材料，主要是根据物体的用途来决定的。 【解答】解：密度是物质的特性，它不随质量和体积而变化，故错误； B 根据ρ＝ 可知，1kg 冰与1kg 水，质量相同时，冰的密度小，体积大，故B 错误； 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，故正确； D 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D 错误。 故选：。 2．（2022 秋•安化县期末）国之重器又传来好消息！2020 年11 月10 日8 时12 分，中国 “奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909 米。“奋斗者”号 载人舱采用了中国自主研制的新型钛合金。新型钛合金取代钢材制作载人舱，实现了载 人舱足够大又不太重，可以容纳最多3 名乘客安全地在海底进行科考任务。下列解释正 确的是（ ） ．新型钛合金材料比钢材质量小 B．新型钛合金材料比钢材体积小 ．新型钛合金材料比钢材密度小 D．新型钛合金材料比钢材密度大 【答】 【分析】根据ρ＝ 可知，体积相同时，密度大的质量大。据此分析。 【解答】解：新型钛合金材料的密度小于钢，体积相同的钛合金材料和钢材，新型钛合 金材料的质量小得多，故用新型钛合金材料而不用钢材作载人舱。 故BD 错误，正确。 故选：。 3．（2021 秋•邻水县期末）鸡尾酒是由几种不同颜色的酒调配而成的，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（ ） ．质量 B．体积 ．密度 D．温度 【答】 【分析】鸡尾酒经调配后“不同颜色的酒界分明”，这说明每层受重力不同，可分析出 每层密度不同，密度最大的在最下层。与比热、沸点、温度无关。 【解答】解： 、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。不符合题 意； B、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。不符合 题意； 、因不同酒的密度不同，导致受重力不同而产生分层。符合题意。 D、温度表示物体冷热程度。与酒分层无关。不符合题意； 故选：。 4．（2023 春•临渭区期末）祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料，满足了火星车 轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料（ ） ．密度小 B．硬度大 ．导热性好 D．弹性大 【答】 【分析】单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。 【解答】解：“比铝还轻”反映了这种材料在相同体积时，质量小，即单位体积的质量 小，即密度小。 故选：。 5．（2023 春•雁塔区校级月考）如图所示，是我国919 大型客机。919 在使用材料上，采 用了大量的先进复合材料，如铝锂合金、钛合金等。全机结构质量的20%使用新型铝合 金材料，这样可以减小飞机机身的质量，提高标准商载质量。之所以用铝合金材料制作 机身而不用钢材，下列说法正确的是（ ） ．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．铝锂合金材料比钢大 【答】 【分析】根据ρ＝ 可知，体积相同时，密度大的质量大，密度小的质量小。 【解答】解：铝锂合金的密度小于钢，体积相同的铝锂合金和钢材，铝锂合金的质量小 得多，这样可以减小飞机机身的质量，提高标准商载质量，故用铝锂合金而不用钢材作 919 部分机身的材料，故BD 错误，正确。 故选：。 6．（2021 秋•顺城区期末）（多选）如图设备或现象所利用的物理知识对应说法正确的是 （ ） ． 建造隔音隧道是为了阻断噪声的传播 B． 遥控器利用发出的紫外线实现对电视机的控制 ． 望远镜的物镜能使远处的物体在焦点附近成实像 D． 鸡尾酒最上面一层液体的密度最大 【答】 【分析】（1）减弱噪声的途径：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱； （2）红外线的热作用强，利用红外线制作热谱仪、夜视仪、照相机红外线敏感胶片、 电视遥控等； （3）望远镜是由两组凸透镜组成的，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜， 物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把 这个像放大； （4）鸡尾酒经调配后不同颜色的酒界限分明，说明相同体积时每层受重力不同，可分 析出每层密度不同，密度最大的在最下层。 【解答】解： 、建造隔音隧道是在声音传播的过程中减弱噪声，即为了阻断噪声的传播，故正确； B、电视机遥控器是利用红外线来实现对电视机的控制，故B 错误； 、望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像，这个倒立、缩小的实像正 好落在目镜焦距内的位置，故正确； D、鸡尾酒最上面一层液体的密度最小，故D 错误。 故选：。 7．（2022 秋•抚州期末）制造风筝应尽可能选用密度 较小 的材料，制造风扇底座要尽 可能选用密度 较大 的材料（填“较小”或“较大”）。 【答】见试题解答内容 【分析】制作不同的物体选用密度不同的材料，主要是根据物体的用途来决定的。 【解答】解：风筝要想很容易升空，不可能选用密度很大的材料，那样的话，相同大小 的风筝，其质量会很大，就不容易升空了； 而风扇底座的作用是为了增加稳度，使风扇在运转过程中能够很稳定，这就要求底座的 质量大一些，自然就选用密度大的材料来制作。 故答是：较小；较大。 8．（2021 秋•北海期末）宇宙飞船上，每增加1g 有效载荷都必须为它耗费不少动力，因此， 太空飞行对宇宙飞船和宇航员的质量都有严格的控制。飞船尽可能地采用强度高、密度 小 （填“大”或“小”）、性能优良的新材料制造。我国第一个太空人，质量为65kg 的杨利伟，是从900 多名初选入围者中挑选出来的。杨利伟到达太空后，他的质量 不 变 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答】见试题解答内容 【分析】深入理解密度的概念以及密度与质量的公式ρ＝ 的应用；结合题意便可求解。 质量是物体中所含物质的多少。物质质量的大小与外界条件无关，只取决于物体本身所 含物质的多少。 【解答】解：为了减小飞船的质量，还不能改变飞船及其它部件的形状（即体积），根 据密度的公式ρ＝ 可得m＝ρV，在体积V 不变的情况下，减小了材料的密度ρ，也就 减小了飞船材料的质量，达到设计的要求。 对一个人来说，他的质量不随空间位置的变化而变化，即杨利伟到达太空后，他的质量 不变。 故答为：小；不变。 9．（2022 秋•平罗县期末）在我国的北方，冬天对自来水管的保护很重要，如果保护不好， 水管里的水结了冰，不仅影响正常的生活用水，有时还会把水管冻裂。请分析说明水管 冻裂的原因。已知水的密度大于冰的密度。 【答】见试题解答内容 【分析】由公式ρ＝ 可知，质量一定时，密度小的体积大，由于水的密度大于冰的密 度，所以当质量不变时，水结冰体积会增大。 【解答】答：冬天气温降低，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，水的质量一定，水结冰后密度减小，根据ρ＝ ，体积膨胀，大于自 来水管的体积而将水管胀裂。 【题型2 密度与温度的关系】 10．（2023•江岸区校级模拟）如图为冬天湖水温度分布示意图。在寒冷的冬天，湖面封冻 了，较深湖底的水却有可能保持4℃的水温，鱼仍然可以自由自在地游动。关于该现象 下列说法不正确的是（ ） ．水在4℃时密度最大 B．水的温度越高，密度越大 ．水凝固成冰时体积变大，密度变小 D．一般地，物质遵从热胀冷缩的规律，但水比较特殊 【答】B 【分析】（1）水结成冰后体积变大，质量不变，根据密度公式可知冰的密度变化情况； （2）液态水在0～4℃范围内反膨胀，即当水温低于4℃时，水是热缩冷胀的； 【解答】解：、由图可知，4℃的水在最下面，所以水在4℃时密度最大，故正确； B、在4℃以上，水受热膨胀，温度越高，密度越小，在0℃～4℃之间，水的温度越高， 密度越大，由于没有指明温度范围，故B 错误； 、由密度公式ρ＝ 可知，质量不变时，体积越大，密度越小，水的密度大于冰的密度， 所以水凝固成冰时体积变大，密度变小，故正确； D、一般地，物质遵从热胀冷缩的规律，但水比较特殊，水在0℃～4℃之间，遵从热缩 冷涨的规律，故D 正确。 故选：B。 11．（2023•天桥区三模）水是一种资源，也是一种能源，我国古代劳动人民巧妙地利用水 来开山采石，冬季，在白天给石头开一个洞，再往里灌满水并封实，待晚上降温，水结 成冰后石头就裂开了，这种方法利用的是（ ） ．水结成冰质量不变，体积变大 B．水结成冰密度变大，体积变大 ．水结成冰质量变小，体积变大 D．水结成冰密度不变，体积变大 【答】 【分析】质量是物体的一种属性，与物体的位置、形状、状态、温度无关。 【解答】解：质量是物体的一种属性，与物体的位置、形状、状态、温度无关；水结成 冰后，状态改变，质量不变，使石头裂开判断出体积变大，根据ρ＝ 可知密度变小， 故BD 错误，项正确。 故选：。 12．（2023 春•浠水县校级期中）在室温（15℃）下，用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的 瓶口封上，然后把瓶子放入热水中，如图所示，橡皮膜会向外凸起；过一会，再把瓶子 放入冰水混合物（0℃）中，观察橡皮膜的变化。下列说法错误的是（ ） ．放入冷水中时瓶内气体的质量不变 B．放入热水中时瓶内气体的体积变大 ．放入冷水和热水中，瓶内气体密度均不变 D．放入冷水中时橡皮膜会向瓶内凹陷 【答】 【分析】（1）质量是物体所含物质的多少，是物质的属性，不随位置、温度、状态和 温度的改变而改变； （2）气体会受热膨胀，即气体温度升高，体积会增大，故质量一定的气体温度越高， 密度越小。 【解答】解：、放入冷水中时瓶内气体的质量不变，故正确； B、放入热水中时，瓶内气体受热膨胀，体积变大，故B 正确； 、放入热水中，瓶内气体密度变小；放入冷水中，瓶内气体密度变大，故错误； D、放入冷水中时，瓶内气体遇冷收缩，体积变小，橡皮膜会向瓶内凹陷，故D 正确； 故选：。 13．（2023 秋•昌平区期中）如图甲所示为“标准大气压下，温度在0～10℃范围内，水的 密度随温度变化”的图像，如图乙所示为北方冬天湖水温度分布示意图，在寒冷的冬天， 湖面封冻了，湖底E 处的水温却有4℃，鱼仍结可以自由自在地游动，示意图中从上至 下、B、、D、E 处均为水，根据图像及水的其它性质，下列分析判断中正确的是（ ） ．水在4℃时密度最小 B．水在4～10℃范围内，具有热胀冷缩的性质 ．水在0～4℃范围内，温度越高，密度越小 D．乙图中从到E，湖水的温度逐渐降低 【答】B 【分析】（1）在图像中找出温度等于4℃时密度是否最大，根据m＝ρV 即可判断； （2）根据图像找出0～4℃和4～10℃水密度的变化情况，得出结论。 （3）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℃，4℃时，密度最大，在0～4℃范围内，温度越高，密度越大。 【解答】解：、由图甲可知，在4℃时，水的密度最大，故错误； B、水在4～10℃范围内，温度升高，密度变小，根据V＝ 知，说明体积变大，具有 热胀冷缩的性质，故B 正确； 、水在0～4℃范围内，温度越高，密度越大，故错误； D、乙图中从到E，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℃，则处的温度为0℃，4℃时，密度最大，则E 处的温度为4℃， 湖水的温度逐渐升高，故D 错误。 故选：B。 14．（2023 春•南沙区期末）如图所示是标准大气压下，质量为1g 的某液体的体积﹣温度 变化图，以下说法正确的是（ ） ．4℃时，液体密度最大 B．温度升高，液体密度不变 ．1℃时液体的体积比5℃时的小 D．由1℃升高到8℃，液体体积一直变大 【答】 【分析】根据图象分析每一段体积随温度的变化关系，然后利用密度公式即可判断其密 度的变化。 【解答】解：、由图象可知，液体在4℃时，体积最小，而质量不变，根据ρ＝ 可知， 液体密度是最大的，故正确； B、由图象可知，在0℃～4℃范围内，温度升高，体积减小，其密度增大，当温度高于 4℃时，温度升高，体积增大，密度减小，故B 错误； 、由图象可知，1℃时液体的体积比5℃时的体积大，而质量不变，所以1℃时液体的 密度比5℃时的密度小，故错误； D、由图象可知，由1℃升高到8℃，液体体积先变小后变大，质量不变，所以液体密 度先变大再变小，故D 错误。 故选：。 15．（2023•东营区校级模拟）下列关于质量和密度的说法中正确的是（ ） ．水从0℃升高到4℃的过程中，密度逐渐变大 B．从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内，是由于质量变小了 ．一种物质的状态发生变化时，质量和密度均不变 D．医院给急救病人供氧用去了氧气瓶中氧气质量的一半，瓶内剩余氧气的密度不变 【答】 【分析】（1）水在4℃时密度最大； （2）太空舱中物体处于失重状态； （3）在物理学中，物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性，决定于 所含物质的多少，与形状、状态、位置和温度无关； 物质状态发生变化时，体积会发生变化，从而密度会发生变化； （4）氧气用掉一半，质量减半，氧气还充满整个氧气瓶，体积保持不变，根据密度公 式求得剩余氧气的密度。 【解答】解：．水在4℃时密度最大，水从0℃升高到4℃的过程中，密度逐渐变大， 故正确； B．从地球带到太空中的铅笔，位置发生了变化，质量不变，能“悬浮”于舱内，是处 于失重状态，故B 错误； ．一种物质的状态发生变化时，质量不变，密度发生变化，故错误； D．医院给急救病人供氧用去了氧气瓶中氧气质量的一半，瓶内剩余氧气的体积不变， 由 可知，密度变小，故D 错误。 故选：。 16．（2023•天河区校级模拟）海水密度会随温度变化产生细微变化，科学家用某种方法测 量不同温度下的海水密度如图1 所示。把测力计下悬挂的质量和体积都不变的实心小球 浸没在海水中，小球一直处于静止状态，当海水温度从0℃上升到15℃时，测得测力计 示数F 和海水温度t 关系如图2 所示，此过程中由于蒸发，海水的质量变小，但小球一 直都浸没在海水中，下列选项中能正确反映海水的密度ρ 和水温t 的关系的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【分析】小球在海水中受到三个力的作用：竖直向下的重力、竖直向上的浮力、弹簧测 力计的拉力。其中，重力不变，因为浮力的变化引起拉力的变化； 在排开液体体积一定时，物体受到的浮力与液体密度成正比。 【解答】解：小球在海水中受到三个力的作用：竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F 浮、弹簧测力计的拉力F， 由于小球处于静止状态，所以 F 浮+F＝G， 其中G 一定， 由图象知，F 先变小后变大， 说明浮力先变大后变小； 小球排开海水体积V 排一定， 由F 浮＝ρ 液gV 排知， 液体密度先变大后变小， 也就是液体密度随温度先变大后变小。 故选：。 17．（2022 秋•桥西区期末）小明将一定质量的水，放在一个加盖的量筒中，探究水的体 积随温度变化的情况，根据实验数据画出v t ﹣图象（如图所示），请你根据图象中的信 息回答问题。 （1）水从0℃升高到8℃的过程中，体积的变化情况为 先变小后变大 。 （2）水在4℃的密度最 大 （选填“大”、“小”）。 （3）量筒加盖的目的是 防止蒸发使水量减少 。 【答】（1）先变小后变大；（2）大；（3）防止蒸发使水量减少。 【分析】（1）观察图象，分析水的体积随温度变化的规律； （2）水的质量是一定的，根据密度的公式ρ＝ 分析密度与体积的关系； （3）量筒加盖的目的是防止蒸发使水量减少。 【解答】解：（1）由图象可以看出：温度低于4℃时，水的体积随温度升高而变小； 温