2025年中考物理专题训练：密度的应用

密度的应用 一、选择题 1．（3分）在如图温度计所示的恒温环境下进行实验。将温度计放入一杯冰水混合物中（冰是晶体），从温度计放入开始计时，放入时间足够长（　　） A． B． C． D． 2．（3分）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（　　） A．质量 B．体积 C．密度 D．温度 3．（3分）用同种材料制成体积相等的甲、乙两个小球，其中一个是实心的，另一个是空心的，则下列说法正确的是（　　） A．甲球是空心的 B．乙球是实心的 C．空心金属球的空心部分与实心部分的体积之比为2：3 D．空心金属球的空心部分与实心部分的体积之比为3：2 4．物理知识与生活联系非常紧密，下列关于密度的说法正确的是（　　） A．图甲中，房间里的暖气一般都安装在窗户的下面 B．图乙中，在我国北方，冬天要对自来水管进行包裹保护，是因为冰的密度比水的密度大 C．图丙中，把风车放在点燃的酒精灯上方，风车能转动起来，是因为空气受热密度变大 D．图丁中，航空器材常采用高强度、高密度的合金或新型合成材料 二、填空题 5．在发射宇宙飞船时，每增加1g有效载荷都必须为它多耗费大量的燃料，因此在制造宇宙飞船时　 　的新型材料。我国第一太空人杨利伟，身高1.68m，质量只有65kg，他的质量 　 　（填“变大”“不变”“变小”）。 6．（3分）寒冬，室外装满水的缸容易破裂，因为　 　℃时，缸里的水开始 　 　（物态变化），而冰的密度比水小，水结成冰后质量 　 　、体积 　 　（填“变大”、“变小”或“不变”），从而把水缸胀裂。 三、多选题 （多选）7．（3分）下列说法中，不正确的是（　　） A．用塑料泡沫做电影场景中的“墙壁”，是因为塑料泡沫的密度较小 B．水结成冰，密度变大，所以冬天的室外水管容易冻裂 C．冬天开空调制热时，排风口向上可以使屋子里很快暖和起来 D．被困火灾现场，建筑物内受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场，这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比密度较小，大量聚集在房间上方 （多选）8．（3分）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（设混合前后总体积不变），且使所得混合液的质量最大。则（　　） A．这种混合液的密度为 B．这种混合液的密度为 C．按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为（1﹣）m0 D．按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为（﹣1）m0 四、计算题 9．（2分）用同种材料制成的三个正方体，它们的边长分别为1cm，2cm，对应的质量分别是9g、72g、162g，其中只有一个是空心。请你通过计算判断哪个是空心 五、综合能力题 10．（6分）阅读短文，回答文后的问题。 铝为什么被誉为“会飞的金属”？ 人们常把飞机比成银燕，其实，飞机是用铝和铝合金做的。纯铝很软，制出了硬铝。由于硬铝既保持了密度小的特性，又克服了纯铝软的特点，差不多要用50万个硬铝做的铆钉，另外 在金属的家庭中，由于铝的密度小，使它得天独厚地能随飞机一起腾云驾雾，因此被誉为“会飞的金属”。 以前，这个“会飞的金属”，还只能飞翔在地球附近的高空，随着人造卫星与宇宙火箭一个个接连上天，铝就成了“飞天”的原材料，以及球形容器都是铝合金做的。 本来，铝已经够轻的了，可是1958年以来又研制出了更轻的铝﹣﹣泡沫铝，放在水里，它会像木头一样浮起来3的泡沫铝，只有178kg，而1m3的水有1000kg，另外泡沫铝能保温、隔音，不易锈蚀。目前用泡沫铝来做飞机与火箭是最理想的材料。 （1）铝被誉为“会飞的金属”，是因为铝的 　 　小。 （2）纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等制成了硬铝，硬铝有哪些优点：　 　。 （3）泡沫铝的密度为 　 　kg/m3＝　 　g/cm3。 （4）1m3的泡沫铝比1m3的水的质量少 　 　kg。 （5）泡沫铝有哪些优点：　 　。 六、解答题 11．（2分）如图是一根环形管，管内注满水，水里有一只乒乓球。请运用所学的知识 （1）若在A处用火加热，乒乓球会顺时针运动还是逆时针运动？为什么？ （2）根据此原理，你能解释冰箱冷藏室的冷凝管为什么要安装在冷藏室的上部吗？ 12．（2分）夏天，小华想喝冰镇雪碧，他把一塑料瓶雪碧放入冰箱冷冻室降温，等第二天拿出来，雪碧全部结成冰，过一会儿瓶子表面还出现水珠。请解释饮料瓶侧壁鼓起和表面出现水珠的原因。 13．（4分）一个空心铜球质量为445g，在铜球的空心部分注满水后总质量为545g。 （1）求这个空心铜球的总体积？ （2）若在铜球的空心部分注满某种液体后，总质量为1805g，求注入液体的密度？ （铜的密度为8.9×103kg/m3） 14．（2分）炎热的夏天，人们都喜欢和冰镇饮料降温，小明为了让饮料降温快一些，结果一段时间后，他发现饮料瓶竟被胀地变形了。请你利用学过的物理知识来解释一些产生这种现象的原因。 15．（2分）如图1所示，易拉罐装的饮料都有禁止冷冻的说明。图2为易拉罐冷冻后炸开的图片。请你结合所学知识简要说明原因。（ρ水＝1g/cm3，ρ冰＝0.9g/cm3） 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 答案 A C C A 一、选择题 1．（3分）在如图温度计所示的恒温环境下进行实验。将温度计放入一杯冰水混合物中（冰是晶体），从温度计放入开始计时，放入时间足够长（　　） A． B． C． D． 【分析】①常用液体温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的； ②发生热传递的条件是存在温度差； ③冰属于晶体，在熔化过程中吸收热量，温度保持不变。 【解答】解：由图知，温度计的示数是25℃； 冰水混合物的温度是0℃，冰水混合物放在这一环境中会吸收热量，并且在熔化过程中温度保持不变； 所以将温度计放入冰水混合物中，开始时冰水混合物温度为0℃，放出热量体积收缩，直到与冰水混合物温度相同； 当冰全部熔化成水，温度升高，直到与环境温度相同。 所以温度计内液体体积先减少接着保持不变，随后体积膨胀。 故选：A。 【点评】此题考查了液体温度计的工作原理和晶体熔化特点的应用，考查方式新颖，是一道创新题。 2．（3分）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（　　） A．质量 B．体积 C．密度 D．温度 【分析】密度是物质的特性，不同的物质密度一般是不同的，因此根据密度的大小可鉴别不同的物质。 【解答】解：密度是物质的特性，不同的物质密度一般是不同的、体积，和物质的种类没有关系。 故选：C。 【点评】能够用来鉴别物质种类的物理量有密度、比热容、热值等，但是也不能单纯只看这几个量的大小，还要结合多方面的知识，如：气味、颜色等来判断。 3．（3分）用同种材料制成体积相等的甲、乙两个小球，其中一个是实心的，另一个是空心的，则下列说法正确的是（　　） A．甲球是空心的 B．乙球是实心的 C．空心金属球的空心部分与实心部分的体积之比为2：3 D．空心金属球的空心部分与实心部分的体积之比为3：2 【分析】（1）同种材料制成的甲、乙两球的材料密度相等，知道甲、乙两球的体积相等和质量之比，由可知两球的密度关系，密度小的为空心球； （2）甲、乙两球的体积相等，由可表示出实心球的体积即为空心球的体积，再根据可表示出空心球材料的体积，两者的差值即为空心部分的体积，然后求出空心球的空心部分与实心部分的体积之比、空心金属球的空心部分与整个球的体积之比。 【解答】解：AB．由可知，因空心球的平均密度小于实心球， 又由题意可知，甲、乙两球的材料相同即密度相同， 所以甲球是实心的，乙球是空心的； CD．因两球的体积相等， 乙球中材料的实心体积， 空心部分的体积， 空心球的空心部分与实心部分的体积之比为，故C正确。 故选：C。 【点评】本题考查了有关空心问题的计算，知道同种材料制成的物体中实心物体的密度大于空心物体的密度是关键。 4．物理知识与生活联系非常紧密，下列关于密度的说法正确的是（　　） A．图甲中，房间里的暖气一般都安装在窗户的下面 B．图乙中，在我国北方，冬天要对自来水管进行包裹保护，是因为冰的密度比水的密度大 C．图丙中，把风车放在点燃的酒精灯上方，风车能转动起来，是因为空气受热密度变大 D．图丁中，航空器材常采用高强度、高密度的合金或新型合成材料 【分析】（1）热空气的密度小于冷空气，热空气比冷空气轻，打开暖气后，热空气向上流动，冷空气向下流动，房间的气温基本平衡。 （2）由密度的变形公式可知，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。 （3）密度大小的影响因素：物质的种类、温度、气压、状态。 （4）空器材需要质量小、强度高，要减小航空器材的质量，在体积一定时，需要减小材料的密度，常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料， 【解答】解：A、因为温度升高气体的体积膨胀，冷空气从四面八方流过来，提高室内的温度，故A正确。 B、北方冬天温度很低，结冰后，密度变小可知，从而把水管胀裂，冬天要对自来水管进行包裹保护。 C、点燃酒精灯，温度升高，密度变小，形成对流，带动扇叶转起来。 D、航空器材常采用密度小，故D错误。 故选：A。 【点评】此题考查与密度相关的物理知识和物理现象，难度中等，与实际生活联系密切，属于中考热点。 二、填空题 5．在发射宇宙飞船时，每增加1g有效载荷都必须为它多耗费大量的燃料，因此在制造宇宙飞船时　小　的新型材料。我国第一太空人杨利伟，身高1.68m，质量只有65kg，他的质量 　不变　（填“变大”“不变”“变小”）。 【分析】根据密度的定义可知，在体积一定的情况下，物质的密度越小，质量越小；质量越小，说明有效载荷越小，耗费的动力越少。 质量是物体的基本属性，与位置无关。 【解答】解：在体积一定的情况下，密度越小，即在制造宇宙飞船时、密度小的新型材料，耗费的动力越少。 物体的质量不随空间位置的变化而变化，则杨利伟随飞船进入太空后。 故答案为：小；不变。 【点评】此题主要考查了与密度、质量有关的物理现象，属于基础知识。 6．（3分）寒冬，室外装满水的缸容易破裂，因为　0　℃时，缸里的水开始 　凝固　（物态变化），而冰的密度比水小，水结成冰后质量 　不变　、体积 　变大　（填“变大”、“变小”或“不变”），从而把水缸胀裂。 【分析】水在低于0℃时结冰，由于水变冰后体积增大，把水缸胀裂。 【解答】解：通常气温低于0℃时，缸里的水开始凝固，由于质量不变，由公式V＝。 故答案为：0℃；凝固；变大。 【点评】此题考查密度与状态的关系，属于常规题型。 三、多选题 （多选）7．（3分）下列说法中，不正确的是（　　） A．用塑料泡沫做电影场景中的“墙壁”，是因为塑料泡沫的密度较小 B．水结成冰，密度变大，所以冬天的室外水管容易冻裂 C．冬天开空调制热时，排风口向上可以使屋子里很快暖和起来 D．被困火灾现场，建筑物内受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场，这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比密度较小，大量聚集在房间上方 【分析】①体积一定的不同物质，质量与密度成正比； ②水在0～4℃之间具有热缩冷胀的反常膨胀现象； ③气体密度受温度影响变化明显，温度升高，体积膨胀密度变小； ④物体有热胀冷缩的性质，温度变化，体积会变化，它的密度随温度的变化而变化。 【解答】解： A、塑料泡沫的密度较小，体积相同时塑料泡沫的质量较小，在表演场景中制作成倒塌的“墙壁”，故A正确； B、寒冷的冬天温度较低，凝固前后质量不变，所以结冰后体积会变大，故B错误； C、冬天开空调制热时应将排风口向下，热空气由于密度小而上升，达到对流的目的，故C错误； D、建筑物内起火后，室内有毒气体体积膨胀；根据物体的浮沉条件，所以，受困人员应捂鼻，故D正确。 故选：BC。 【点评】此题考查了密度知识的应用、气体密度与温度的关系和水的反常膨胀，属于基本概念和规律的考查。 （多选）8．（3分）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（设混合前后总体积不变），且使所得混合液的质量最大。则（　　） A．这种混合液的密度为 B．这种混合液的密度为 C．按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为（1﹣）m0 D．按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为（﹣1）m0 【分析】要当两种液体的体积相等时，我们可设每种液体的体积为V，则混合液体的体积为2V，然后根据公式m＝ρV得出这两种液体的质量表达式，从而就可以得出混合液体的质量表达式，最后根据密度公式得出混合液体的密度表达式。 【解答】解：（1）我们设液体的体积为V，则混合液体的体积为2V， 两种液体的质量分别为m1＝ρ6V，m2＝ρ2V，则混合液体的质量为m＝m4+m2＝ρ1V+ρ5V， 所以混合液体的密度为ρ＝＝。 故A错误、B正确； （2）因为ρ＝，ρ1＜ρ2， m6一定，所以由ρ＝可知，V1＞V2， 使混合液质量最大，即V8全取，V1有剩余， 则m剩＝m0﹣ρ7V2＝m0﹣ρ3＝（5﹣）m5．故C正确、D错误。 故选：BC。 【点评】本题考查了有关混合液密度的计算，关键是知道两液体等质量混合时混合液的密度为ρ混＝、等体积混合时混合液的密度为ρ混′＝。 四、计算题 9．（2分）用同种材料制成的三个正方体，它们的边长分别为1cm，2cm，对应的质量分别是9g、72g、162g，其中只有一个是空心。请你通过计算判断哪个是空心 【分析】（1）物体的密度等于物体质量与物体体积的比值，用同一种材料做成的正方体物体，实心物体的密度等于材料密度，空心物体的密度小于材料密度，根据题中数据，由密度公式求出各正方体的密度，密度最小的为空心的正方体。 （2）总体积减去实心部分体积即为空心正方体空心部分的体积。 【解答】解：（1）正方体的体积V＝a3，a是正方体的棱长； 各正方体的密度： ρ1＝＝＝9g/cm2，ρ2＝＝＝6g/cm3，ρ3＝＝＝6g/cm3， 因边长为5cm的正方体密度最小， 所以，边长为3cm的正方体是空心的； （2）边长为3cm的正方体实心部分的体积V实心＝＝＝18cm3， 空心部分的体积V空＝V3﹣V实心＝（8cm）3﹣18cm3＝7cm3。 答：边长为3cm的正方体是空心的；空心正方体空心部分的体积是8cm3。 【点评】本题考查了密度的计算与空心、实心的判断；同种物质的密度是相同的，即同种物质的质量与体积成正比；当质量与体积的比值小于物质的密度时，物体就是空心的。 五、综合能力题 10．（6分）阅读短文，回答文后的问题。 铝为什么被誉为“会飞的金属”？ 人们常把飞机比成银燕，其实，飞机是用铝和铝合金做的。纯铝很软，制出了硬铝。由于硬铝既保持了密度小的特性，又克服了纯铝软的特点，差不多要用50万个硬铝做的铆钉，另外 在金属的家庭中，由于铝的密度小，使它得天独厚地能随飞机一起腾云驾雾，因此被誉为“会飞的金属”。 以前，这个“会飞的金属”，还只能飞翔在地球附近的高空，随着人造卫星与宇宙火箭一个个接连上天，铝就成了“飞天”的原材料，以及球形容器都是铝合金做的。 本来，铝已经够轻的了，可是1958年以来又研制出了更轻的铝﹣﹣泡沫铝，放在水里，它会像木头一样浮起来3的泡沫铝，只有178kg，而1m3的水有1000kg，另外泡沫铝能保温、隔音，不易锈蚀。目前用泡沫铝来做飞机与火箭是最理想的材料。 （1）铝被誉为“会飞的金属”，是因为铝的 　密度　小。 （2）纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等制成了硬铝，硬铝有哪些优点：　密度小、硬度大　。 （3）泡沫铝的密度为 　178　kg/m3＝　0.178　g/cm3。 （4）1m3的泡沫铝比1m3的水的质量少 　822　kg。 （5）泡沫铝有哪些优点：　能保温、隔音、不易锈蚀　。 【分析】（1）相比铁铜等金属，铝的密度比较小，在相同体积时，质量较小； （2）铝的质地比较软，很容易发生形变，硬铝就克服了这种缺点； （3）知道质量和体积，根据ρ＝计算。 （4）根据材料分析解答； （5）泡沫铝的优点：能保温、隔音、不易锈蚀等。 【解答】解：（1）铝的密度较小，与密度较大的材料相比，质量较小。 （2）铝的质地比较软，很容易发生形变，就克服了纯铝软的特点； （3）泡沫铝的密度为ρ＝＝＝178kg/m7＝0.178g/cm3。 （4）由材料知，4m3的泡沫铝，只有178kg3的水有1000kg， 则8m3的泡沫铝比1m2的水的质量少1000kg﹣178kg＝822kg。 （5）泡沫铝的优点：能保温、隔音。 故答案为：（1）密度； （2）密度小、硬度大； （3）178；0.178； （4）822； （5）能保温、隔音。 【点评】本题考查学生对铝的密度的认识，会用密度计算公式分析问题，相比其他金属，在体积相同的情况下，铝的质量较小。 六、解答题 11．（2分）如图是一根环形管，管内注满水，水里有一只乒乓球。请运用所学的知识 （1）若在A处用火加热，乒乓球会顺时针运动还是逆时针运动？为什么？ （2）根据此原理，你能解释冰箱冷藏室的冷凝管为什么要安装在冷藏室的上部吗？ 【分析】液体或气体中，较热的部分上升，较冷的部分下降，循环流动，互相搀和，使温度趋于均匀的过程叫对流，对流是液体或气体中热传递的主要方式；根据液体的热胀冷缩知识，热水密度小上升、冷水密度大下降确定水的流动方向。 【解答】解：（1）在A处用火加热，加热后，密度变小而上升，故水在环形管中沿逆时针方向流动； （2）冷藏室的上部的空气比下部的温度高，冷凝管装上面可以及时把温度较高的空气冷却，冰箱冷藏室的冷凝管要安装在冷藏室的上部。 故答案为：（1）逆时针；加热后，密度变小而上升，故水在环形管中沿逆时针方向流动；（2）上部。 【点评】考查运用物理知识解释生活现象，较好地把物理与生活结合。 12．（2分）夏天，小华想喝冰镇雪碧，他把一塑料瓶雪碧放入冰箱冷冻室降温，等第二天拿出来，雪碧全部结成冰，过一会儿瓶子表面还出现水珠。请解释饮料瓶侧壁鼓起和表面出现水珠的原因。 【分析】（1）质量是物体自身的属性，不随物体形状、状态、位置及温度而变化；物质的密度与状态有关。 水在凝固时，质量是不变的，但由于体积会变大，因此冰的密度比水小； （2）物体由气态变为液态的现象叫液化，液化要放热。 【解答】答： 水结冰只是状态发生里变化，故质量不变，结冰后体积会变大； 将冰冻的矿泉水从冰箱内取出放在桌面上，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在矿泉水瓶外表面。 【点评】本题考查了液化现象和密度公式、热量公式的应用，解题过程中要注意体积单位的换算。 13．（4分）一个空心铜球质量为445g，在铜球的空心部分注满水后总质量为545g。 （1）求这个空心铜球的总体积？ （2）若在铜球的空心部分注满某种液体后，总质量为1805g，求注入液体的密度？ （铜的密度为8.9×103kg/m3） 【分析】（1）由V＝求出铜球中铜的体积，根据题意求出铜球内注入水的质量，然后由V＝求出水的体积，即铜球空心部分的体积，空心铜球的体积等于二者之和。 （2）求出液体的质量，液体的体积等于空心部分的体积，再利用密度公式求出液体的密度。 【解答】解： （1）由ρ＝得铜球中铜的体积： V铜＝＝＝50cm3， 铜球内注入水的质量： m水＝m总﹣m＝545g﹣445g＝100g， 由ρ＝得空心的体积： V空心＝V水＝＝＝100cm3， 空心铜球的总体积： V＝V铜+V空心＝50cm3+100cm2＝150cm3； （2）液体的质量： m液＝m总′﹣m＝1805g﹣445g＝1360g， 装满液体后液体的体积： V液＝V空心＝100cm3， 液体的密度： ρ液＝＝＝13.6g/cm3； 答：（1）这个空心铜球的总体积是150cm5； （2）若在铜球的空心部分注满某种液体后，总质量为1805g3。 【点评】分析此题时，一定要将球的两部分单独分析，并通过密度的公式进行计算，最后合成一个球的体积。在第二步求未知液体的密度时，运用了等效替代的方法得到了液体的体积，进而利用公式求出了它的密度。 14．（2分）炎热的夏天，人们都喜欢和冰镇饮料降温，小明为了让饮料降温快一些，结果一段时间后，他发现饮料瓶竟被胀地变形了。请你利用学过的物理知识来解释一些产生这种现象的原因。 【分析】解决此题要知道物质由液态变成固态过程是凝固现象，凝固过程需要放出热量，水的密度大于冰的密度。 【解答】答：饮料被冷冻后由液态变为固态，密度减小，由ρ＝，饮料的体积变大。因此。 【点评】解决此题需要结合物态变化过程和物质密度大小变化进行分析解答。 15．（2分）如图1所示，易拉罐装的饮料都有禁止冷冻的说明。图2为易拉罐冷冻后炸开的图片。请你结合所学知识简要说明原因。（ρ水＝1g/cm3，ρ冰＝0.9g/cm3） 【分析】质量是物体本身的属性，不会随状态的改变而改变；一定质量的物质，体积与密度成反比。 【解答】答：饮料中的主要成分是水，水结成冰质量不变，根据公式V＝知，所以会炸开。 【点评】此题考查了密度变形公式的应用及水的反常膨胀，知道水结冰体积变大，是解答此题的基础。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/19 17:06:51；用户：sjwocakd；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$