6.2 密度【四大题型】-2025-2026学年八年级物理上学期同步考点精讲与热点题型精练(人教版2024)
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内容正文:
6.2 密度【四大题型】
考点01 物质的质量与体积的关系
【实验思路】
要探究物质的质量与体积的关系,我们可以先根据生活中的经验提出猜想,再选用相同物质组成的不同大小的物体做实验。例如,取大小不同、外形规则的若干铝块(不同的实验组可选择铁块或木块)做实验。用天平测出不同铝块的质量,想办法得出不同铝块的体积。根据实验数据,研究铝块的质量与体积的关系。
【实验过程】
测量被测物体的质量和体积,把实验数据填写到下面设计的表格中。
【实验过程】
以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在坐标纸上描点,再把这些点连起来,看看它们是否大致在一条直线上。通过所作的图像,可以直观地看到铝块的质量与体积的关系。
【实验结论】
铝块的质量与体积之比不变。
考点02 密度
1.同种物质的质量与体积之比是一定的,物质不同,这个比值一般也不同。
2.在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度。
3.如果用ρ表示密度、m表示质量、V表示体积,那么用公式表示就是。
4.密度ρ的单位是由质量单位和体积单位组成的。在国际单位制中,密度的单位是千克每立方米,符号是。有时候也用克每立方厘米作为密度的单位,符号是。
5.换算关系:
考点03 密度与温度
1.温度能够改变物质的密度。在常见的物质中,气体的热胀冷缩最显著,它的密度受温度的影响也最大。一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而它们的密度受温度的影响比较小。
2.一般来说,同种物质温度越高密度越小,遵从热胀冷缩的规律,但是水比较特殊。水在4 ℃时密度最大。温度高于4 ℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;温度低于4 ℃时,随着温度的降低,水的密度也越来越小。水凝固成冰时体积变大,密度变小。
【题型一 物质的质量与体积的关系】
1.(2025•合肥期末)为探究质量与体积的关系,同学们找来大小不同的蜡块和大小不同的干松木做实验,根据数据画出如图所示的m﹣V图象。根据图象不能得出的结论是( )
A.蜡块的质量与体积之比大于干松木的
B.同种物质,质量与体积成正比
C.相同质量的蜡块和干松木,蜡块的体积大
D.相同体积的蜡块和干松木,蜡块的质量大
解:A、由于蜡块绘制的m﹣V图象的图线在干松木的上方,蜡块的质量与体积之比大于干松木的,故A正确,不符合题意;
B、同种物质,质量与体积成正比,故B正确,不符合题意;
C、相同质量的蜡块和干松木,干松木的体积大,故C不正确,符合题意;
D、相同体积的蜡块和干松木,蜡块的质量大,故D正确,不符合题意;
答案:C。
2.(2024•广州期末)小昕坐飞机去旅游,当飞机在高空平稳飞行时,她从背包中取出一袋密封的薯片,发现薯片袋子比起飞前膨胀一些。若如图的点M表示起飞前薯片袋内气体的“m﹣V”关系,则能正确表示起飞后袋内气体的“m﹣V”关系的是( )
A.点N B.点O C.点P D.点Q
解:因为质量是物体的一种基本属性,当飞机在高空平稳飞行时,这袋密封的薯片的位置虽然变了,但薯片和袋内空气的质量均不变;而袋子比起飞前膨胀一些,
则袋内气体体积变大,由于气体的质量不变,根据公式可知,袋内气体密度变小。
据“m﹣V”关系图可知只有点N对应气体的质量与点M对应气体的质量相等,且N对应气体的体积大于点M对应气体的体积。
答案:A。
3.(2025•大连期末)在探究同种物质物体质量与体积关系的实验中,测量得到的数据如下表所示。分析数据得出结论: 同种物质质量与体积成正比 ,其依据是 种类一定时,质量与体积的比值相同 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
体积V/cm3
10
20
30
40
50
60
质量m/g
9
18
27
36
45
54
解:由表格数据知,种类一定时,质量与体积的比值相同,故可得出结论:同种物质质量与体积成正比。
答案:同种物质质量与体积成正比;种类一定时,质量与体积的比值相同。
4.(2025•无锡期中)小明用蜡块和干松木块探究质量与体积的关系,测得的实验数据如下表。分别画出蜡块和干松木块的质量m与体积V的关系图像。其中,蜡块的m﹣V图像是 A (选填“A”或“B”),分析图像A可以得到的结论是 同种物质的不同物体,质量与体积的比值是相等的 。
实验序号
蜡块
干松木块
体积
质量m/g
体积
质量m/g
①
2.4
2.2
7.2
4.6
②
6.4
5.8
8.0
5.0
③
7.3
6.8
13.3
8.4
④
8.0
7.2
16.5
10.4
解:根据表格中的数据可知蜡块的m﹣V图像A;
根据图像A可知:同种物质的不同物体,质量与体积的比值是相等的。
答案:A;同种物质的不同物体,质量与体积的比值是相等的。
5.(2025•济南期中)在学习质量时,小明发现体积大的物体,其质量一般较大,这引发了同学们的思考,体积大的物体质量一定大吗?同学们决定探究物质的质量与体积的关系。
(1)小明组将天平放在水平工作台上,把 游码 移到标尺左端的零刻度线处,分度盘上的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡。
(2)将天平调节好以后,在左盘中放入体积为10cm3的木块,调节天平平衡后,此时放在右盘中的砝码和游码所处的位置的情况,如图乙所示,则所称木块的质量是 51.2 g。
(3)小明组接着分别测出不同木块、石块两种物质的质量及体积,记录数据如表所示。
实验序号
物质种类
质量/g
体积/cm3
1
木块
10
2
12.4
20
0.62
3
18.6
30
0.62
4
24.8
40
0.62
5
石块
20
10
2
6
40
20
2
7
60
30
2
8
80
40
2
①根据表中的数据,请在图丙的坐标纸上描绘出石块的质量与体积关系图象。
②通过图象可得初步结论:同种物质,物质的质量与体积 成正比 (填定量关系)。
(4)比较表中石块和木块的实验数据,可得出结论:不同物质的 质量与体积的比值 一般是不同的,物理学中把它定义为物质的密度。
解:(1)将天平放在水平工作台上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,分度盘上的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向右调节,使横梁平衡。
(2)标尺上的分度值是0.2g,所称木块的质量为50g+1.2g=51.2g。
(3)①根据表格中的数据作图如下:
②通过图象可得初步结论:同种物质,物质的质量与体积成正比。
(4)比较表中石块和木块的实验数据,可得出结论:不同物质的质量与体积的比值一般是不同的,物理学中把它定义为物质的密度。
答案:(1)游码;右;(2)51.2;(3)①见解析;②成正比;(4)质量与体积的比值。
【题型二 密度的特性】
6.(2024•武汉期末)关于物质的密度,下列说法正确的是( )
A.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的体积变小,密度变小
B.一只球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大
C.嫦娥五号探测器携带月球样品返回地球后,样品的质量变小,密度变小
D.一块冰熔化成水后,它的质量不变,体积变小,密度变大
解:
A、一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,但体积不变,由密度的公式可知密度变小,A错误;
B、一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,体积变大,由密度的公式可知密度变小,故B错误;
C、月球样品返回地球后,地理位置发生了改变,但其所含物质的多少没变,即其质量不变,故C错误;
D、一块冰熔化成水后,它的体积变小、质量不变,由密度的公式可知密度变大,故D正确。
答案:D。
7.(2024•徐州期末)阅读图表信息判断下面的说法,其中正确的是( )
常温常压下部分物质的密度/(kg•m﹣3)
金
19.3×103
水银
13.6×103
钢、铁
7.9×103
纯水
1.0×103
冰(0℃)
0.9×103
植物油
0.9×103
干松木
0.5×103
酒精
0.8×103
A.固体的密度一定比液体的密度大
B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
D.不同物质的密度一定不同
解:A、水银是液体,但它的密度比铜和铝的密度都大,故A错误;
B、体积相同的植物油和酒精,植物油的密度大于酒精的密度,根据公式m=ρV可知植物油的质量大,故B错误;
C、水和冰属于同一种物质,但密度不同。故C正确;
D、冰和植物油不是同一种物质,但密度相等。故D错误。
答案:C。
8.(2024•安康期末)密度是 物质 的一种特性,不同种类的物质,密度一般 不同 (填“相同”或“不同”)。ρ水=1×103kg/m3,它的物理意义是 1m3水的质量为1.0×103kg ;某种合金的密度为2.6×103kg/m3,合 2.6 g/cm3。
解:物质组成的物体的质量与它的体积之比,叫做这种物质的密度。密度是物质的一种特性,不同种类的物质,密度一般不同;
水的密度为1.0×103kg/m3,它的物理含义是1m3水的质量为1.0×103kg;
某种合金的密度为2.6×103kg/m3,合2.6g/cm3。
答案:物质;不同;1m3水的质量为1.0×103kg;2.6。
9.(2024•滨州中考)篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。作为国粹之一,被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。如图所示,一位艺术家正在篆刻一枚方章,与篆刻前相比,篆刻后方章的质量 变小 ,密度 不变 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
解:质量是表示物体所含物质多少的物理量,物体所含物质多,质量就大,所含物质少,质量就小,所以篆刻一枚方章,与篆刻前相比,所含物质减少,质量变小;密度是物质本身的一种属性,密度与物质的种类有关,与物质的状态有关,篆刻前相比,方章的物质种类不变,物质的状态不变,所以方章的密度不变。
答案:变小;不变。
【题型三 密度的计算】
10.(2024•南昌期末)两个实心物体,已知它们的密度之比是5:3,体积之比是4:5,它们的质量之比是( )
A.3:4 B.4:3 C.25:12 D.12:25
解:
已知ρ1:ρ2=5:3,V1:V2=4:5,
根据可得m=ρV,
则它们的质量之比。
答案:B。
11.(2025•郑州模拟)“全碳气凝胶”是我国科学家研制的迄今为止密度最小的材料,密度只有3kg/m3.某型号汽车发动机采用质量为120kg、密度为6×103kg/m3的高强度合金材料制造,若采用“全碳气凝胶”制造,需要“全碳气凝胶”的质量为( )
A.6g B.60g C.600g D.6000g
解:由得:
合金的体积,
由题知,气凝胶的体积:V=V合金=0.02m3,
由得:气凝胶的质量m=ρ气凝胶V=3kg/m3×0.02m3=0.06kg=60g。
答案:B。
12.(2025•聊城模拟)一只总质量为60kg的氧气瓶,瓶内氧气密度为ρ0,使用1h后,总质量变为40kg,瓶内氧气的密度变为;再使用一段时间后,总质量变为30kg,则此时瓶内的氧气的密度应为( )
A. B. C. D.
解:设氧气瓶的质量为m0,容积为V,且瓶内氧气的体积始终等于瓶子的容积,
则由得原来氧气的密度:①
使用1小时氧气的密度:②
由解得氧气瓶的质量:m0=20kg,
质量为60kg的氧气瓶,瓶内氧气的质量为60kg﹣20kg=40kg,瓶内氧气的密度为ρ0,
再使用一段时间后,氧气瓶的质量变为30kg,则瓶内氧气的质量为30kg﹣20kg=10kg,
氧气的体积一定,根据m=ρV可知,氧气的密度和氧气质量成正比,
所以,此时瓶内的氧气密度应为原来的,即。
答案:B。
13.(2024•重庆期末)一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为m,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为L,瓶底的面积为S,然后倒出部分液体(约小半瓶,正立时近弯处),测出液面高度L1,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度L2,则液体的密度为( )
A. B.
C. D.
解:已知瓶子高度为L,瓶底的面积为S,
正立时,瓶中液体的体积V液=SL1,
倒置时,瓶中空气的体积V空=S(L﹣L2),且倒置时液体的体积不变,
所以瓶子的容积为:V容=V液+V空=SL1+S(L﹣L2)=S(L+L1﹣L2),
已知瓶中装满液体时液体的质量为m,
瓶中装满液体时,液体的体积等于瓶子的容积,即V=V容=S(L+L1﹣L2),
则液体的密度为:,故A正确、BCD错。
答案:A。
14.(2025•南昌模拟)一只空瓶装满水时的总质量是350g,装满酒精时的总质量是300g(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3),则该瓶的容积是( )
A.350cm3 B.300cm3 C.250cm3 D.150cm3
解:设空瓶的质量为m0,
则瓶子的容积可表示为,同时还可表示为,二者相等,
即:,
解得,m0=100g;
将瓶子的质量代入第一个表达式得,,即空瓶的容积为250cm3。
答案:C。
15.(2024•绵阳期末)用两个相同的杯子装有甲、乙两种物体,如图所示是杯子与物体的总质量和物体体积的关系图象,下列说法正确的是( )
A.杯子中甲液体的质量是3.6g
B.甲液体的密度是2.7g/cm3
C.乙液体的密度是1.2g/cm3
D.甲、乙液体的密度之比是1:3
解:A、由图象可知:当V=0cm3时,m=m杯=0.9g;
杯子中甲液体的质量是3.6g﹣0.9g=2.7g,故A错误;
B、当V甲=1cm3时,m=2.7g,
根据密度的公式,,故B正确;
C、当V乙=3cm3时,m=2.7g,
根据密度的公式,乙物质的密度:
,故C错误;
D、甲、乙液体的密度之比是:ρ甲:ρ乙=2.7g/cm3:0.9g/cm3=3:1,故D错误。
答案:B。
16.(2024•淮南期末)如图所示,桌面上放有三个规格相同的杯子,分别装有质量相等的甲、乙、丙三种液体。根据杯中液面的位置可以判定 乙 液体密度最大, 甲 液体密度最小。(均选填“甲”、“乙”或“丙”)
解:由题意知,三者质量相等,根据可得,体积最小的密度最大,即乙的密度最大;体积最大的是密度最小。即甲的密度最小。
答案:乙;甲。
17.(2025•无锡期中)泡沫铜是一种在铜基体中均匀分布着大量连通或不连通孔洞的新型多功能材料。孔隙度是指泡沫铜中所有孔洞的体积与泡沫铜总体积之比。一块边长为10cm的正方体泡沫铜的质量为0.89kg,则该泡沫铜的密度为 0.89×103 kg/m3,它的孔隙度为 90 %(ρ铜=8.9×103kg/m3)。
解:正方体泡沫铜的体积:V=(10×10﹣2m)3=1×10﹣3m3,
此泡沫铜的平均密度:;
根据密度公式,泡沫铜中铜的体积(即实心部分的体积):,
由题意可得孔隙度:。
答案:0.89×103;90。
18.(2025•西安期末)一瓶装满豆油的油瓶上标有“5L”字样,5L指的是油的体积,相当于 5×10﹣3 m3,若豆油的密度为0.92×103kg/m3,则瓶里豆油的质量为 4.6 kg,如果用这个瓶子装水, 能 装得下同样质量的水(填“能”或“不能”)。
解:
(1)豆油的体积:V=5L=5×10﹣3m3,
(2)由得豆油的质量:
m=ρV=0.92×103kg/m3×5×10﹣3m3=4.6kg,
(3)由得4.6kg水的体积:,
所以能装得下同样质量的水。
答案:5×10﹣3m3;4.6;能。
19.(2025•成都期末)一瓶食用油密度为0.9×103kg/m3,用掉了质量的,剩余食用油的密度为 0.9×103 kg/m3,一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,某次电焊中用去了其质量的,则钢瓶内剩余氧气的密度为 3 kg/m3。
解:因密度是物质本身的一种特性,与物质的质量和体积无关,
所以,食用油密度为0.9×103kg/m3,用掉了质量的,剩余食用油的密度仍为0.9×103kg/m3不变;
根据知,气体的体积一定时,密度与质量成正比,某次电焊中用去了其质量的,体积不变,则密度变为原来的,则钢瓶内剩余氧气的密度为×6kg/m3=3kg/m3。
答案:0.9×103;3。
20.(2024•黄石期末)小华家的晒谷场上有一堆稻谷,体积为4m3,为了估测这堆稻谷的质量,他用一只空桶平平地装满一桶稻谷,测得桶中稻谷的质量为10kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量为8kg,求:
(1)稻谷的密度是多少?
(2)这堆稻谷的总质量约为多少吨?
解:
(1)由题意和公式可得,桶中平平地装满一桶稻谷时稻谷的体积:
;
稻谷的密度:;
(2)稻谷的总质量:m′=ρV′=1.25×103kg/m3×4m3=5×103kg=5t。
答:(1)稻谷的密度是1.25×103kg/m3;
(2)这堆稻谷的总质量约为5t。
21.(2024•滨州期末)有一个质量为200g玻璃瓶,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量700g,用此瓶装金属颗粒若干,瓶和金属颗粒的总质量是1000g,若在装金属颗粒的瓶中再装满水时,瓶、金属颗粒和水的总质量为1400g,求(已知ρ水=1.0×103kg/m3):
(1)空瓶的容积;
(2)金属颗粒的总质量;
(3)金属颗粒的总体积;
(4)金属颗粒的密度。
解:(1)水的质量:m1=m瓶和水﹣m瓶=700g﹣200g=500g,
由可得,玻璃瓶的容积等于水的体积:;
(2)金属颗粒的质量:m金=m瓶和金﹣m瓶=1000g﹣200g=800g。
(3)瓶子内水的质量:m水=m总﹣m瓶和金=1400g﹣1000g=400g,
由可得,水的体积:;
金属颗粒的体积:V金=V瓶﹣V水=500cm3﹣400cm3=100cm3;
(4)金属颗粒的密度:
答:(1)空瓶的容积为500cm3;
(2)金属颗粒的总质量为800g;
(3)金属颗粒的总体积为100cm3;
(4)金属颗粒的密度为8g/cm3。
【题型四 密度与温度的关系】
22.(2025•临沂二模)2025年1月7日,美国加利福尼亚州发生罕见山火,此次山火已成为美国史上最严重的自然灾害。掌握消防技能,必不可少,当室内发生火灾时,受困人员应用湿毛巾捂住口鼻,身体尽量贴近地面撤离,这是因为燃烧产生的有害气体( )
A.受热膨胀,密度变大,飘于室内上方
B.受热膨胀,密度变大,飘于室内下方
C.受热膨胀,密度变小,飘于室内上方
D.受热膨胀,密度变小,飘于室内下方
解:
A、发热膨胀后密度应变小,且密度大的气体会下沉,不会聚集于上方,故A错误;
B、发热膨胀后密度应变小,而非变大,故B错误;
C、发热膨胀后密度变小,气体会上升聚集于上方,故C正确;
D、密度变小的气体会上升,不会聚集于下方,故D错误。
答案:C。
23.(2025•吕梁二模)夏日炎炎时,使用空调制冷可以降低室内的温度;冬日严寒时,使用空调制热又可以提高室内的温度。在使用的过程中,空调的风向应怎样调节最有利于整个室内温度尽快达到预设要求( )
A.夏天空调出风口吹出凉风,密度大,出风口向上调节,让凉风向上吹出
B.冬天空调出风口吹出热风,密度小,出风口向上调节,让热风向上吹出
C.无论夏天还是冬天,都应将空调出风口向下调节,让风向下吹出
D.空调出风口风向并不影响整个室内温度的调节,所以无论冬天、夏天均可随意调节
解:夏天使用空调是为了致冷,而冷的空气密度大,因此应将空调出风口向上调节,将其吹向高处,再让其自然下降,达到循环的目的,使室内均衡降温;
冬天使用空调是为了致热,而热的空气密度小,因此应将空调出风口向下调节,将其吹向低处,再让其自然上升,达到循环的目的,使室内尽快暖起来,故BCD错误,A正确。
答案:A。
24.(2025•遵义三模)如图所示,暑期研学活动小组在晴天的森林中进行野外求生演习。如何利用森林中的风向引导他们从森林走向外界露天土地,同学们各自发表了自己的见解,其中正确的是( )
A.森林中空气温度低、密度大,空气从森林流向外界,应迎风走
B.土地上空气温度高、密度小,空气从外界流向森林,应迎风走
C.森林中空气温度低、密度大,空气从森林流向外界,应顺风走
D.土地上空气温度高、密度小,空气从外界流向森林,应顺风走
解:森林中水分含量高,在阳光照射下水分蒸发吸热,使森林中空气温度升高慢,空气的温度比较低,密度比较大;
森林外空气温度高,密度比较小,热空气上升后,森林中的冷空气补充过来就形成风。
风是从森林吹向外界的,要走出森林,就要顺风走。
答案:C。
25.(2024•石家庄期末)如图甲所示为“水的密度在0~10℃范围内随温度变化”的图像,如图乙所示为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图像及水的其它性质,下列分析判断中不正确的是( )
A.水在4℃时密度最大
B.离冰层最近的湖水温度约为0℃
C.4℃以下的水,具有热胀冷缩的性质
D.乙图中从A到E,湖水温度逐渐升高
解:A、由图甲可知,在4℃时,水的密度最大,故A正确;
BD、乙图中从A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A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BD正确;
C、水在0~4℃范围内,温度越高,密度越大,体积越小,所以4℃以下的水,具有热缩冷胀的性质,故C错误。
答案:C。
26.(2025•安庆三模)生活中处处有物理,需要我们仔细观察。细心的同学会发现公路上每隔一段距离,垂直公路方向通常会有一条缝,同学查阅资料发现这条缝叫“胀缝”,因为季节更替时温度变化,公路混凝土受热体积会 变大 ,预留的空隙可以保护公路,此时混凝土的密度 变小 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
解:物质受热时,微粒间间隔变大,物质冷却时,分子间间隔变小;所以,总要把公路切割成一块一块的,每块之间留有缝隙,是因为季节更替时温度变化,公路混凝土受热体积会变大,由公式可知,质量一定时,体积大的物质密度小,预留的空隙可以保护公路,此时混凝土的密度变小。
答案:变大;变小。
27.(2024•青岛期末)如图甲所示,如果把纸风车放在点燃的酒精灯上方,风车就能转动起来。这是由于一定质量的气体受热膨胀后,密度会 变小 ,因而会上升,推动纸风车转动。由此,暖气片要安装在屋内的 下方 (选填“上方”、“下方”或“中间”)。一般来说,物质遵从热胀冷缩的规律,但是水这种物质比较特殊,由图象乙可知,水温低于4℃时,随着温度的降低,水的密度会 变小 。在寒冷的冬天,湖面被冰封了,图丙中较深湖底的水温约为 4 ℃。
解:一定质量的气体受热膨胀后体积变大,由可得密度变小;暖气管周围空气温度比较高,密度比较小,流向上方,周围的冷空气会补充过来,继续加热,上升,使整个房间温度升高,达到使房间温度升高的目的;
水在4℃时密度最大,水温低于4℃时,随着温度的降低,体积变大,由可知,水的密度会变小,由此可知:在寒冷的冬天,湖面被冰封了,图乙中较深湖底的水密度最大,温度约为4℃。
答案:变小;下方;变小;4。
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6.2 密度【四大题型】
考点01 物质的质量与体积的关系
【实验思路】
要探究物质的质量与体积的关系,我们可以先根据生活中的经验提出猜想,再选用相同物质组成的不同大小的物体做实验。例如,取大小不同、外形规则的若干铝块(不同的实验组可选择铁块或木块)做实验。用天平测出不同铝块的质量,想办法得出不同铝块的体积。根据实验数据,研究铝块的质量与体积的关系。
【实验过程】
测量被测物体的质量和体积,把实验数据填写到下面设计的表格中。
【实验过程】
以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在坐标纸上描点,再把这些点连起来,看看它们是否大致在一条直线上。通过所作的图像,可以直观地看到铝块的质量与体积的关系。
【实验结论】
铝块的质量与体积之比不变。
考点02 密度
1.同种物质的质量与体积之比是一定的,物质不同,这个比值一般也不同。
2.在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度。
3.如果用ρ表示密度、m表示质量、V表示体积,那么用公式表示就是。
4.密度ρ的单位是由质量单位和体积单位组成的。在国际单位制中,密度的单位是千克每立方米,符号是。有时候也用克每立方厘米作为密度的单位,符号是。
5.换算关系:
考点03 密度与温度
1.温度能够改变物质的密度。在常见的物质中,气体的热胀冷缩最显著,它的密度受温度的影响也最大。一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而它们的密度受温度的影响比较小。
2.一般来说,同种物质温度越高密度越小,遵从热胀冷缩的规律,但是水比较特殊。水在4 ℃时密度最大。温度高于4 ℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;温度低于4 ℃时,随着温度的降低,水的密度也越来越小。水凝固成冰时体积变大,密度变小。
【题型一 物质的质量与体积的关系】
1.(2025•合肥期末)为探究质量与体积的关系,同学们找来大小不同的蜡块和大小不同的干松木做实验,根据数据画出如图所示的m﹣V图象。根据图象不能得出的结论是( )
A.蜡块的质量与体积之比大于干松木的
B.同种物质,质量与体积成正比
C.相同质量的蜡块和干松木,蜡块的体积大
D.相同体积的蜡块和干松木,蜡块的质量大
2.(2024•广州期末)小昕坐飞机去旅游,当飞机在高空平稳飞行时,她从背包中取出一袋密封的薯片,发现薯片袋子比起飞前膨胀一些。若如图的点M表示起飞前薯片袋内气体的“m﹣V”关系,则能正确表示起飞后袋内气体的“m﹣V”关系的是( )
A.点N B.点O C.点P D.点Q
3.(2025•大连期末)在探究同种物质物体质量与体积关系的实验中,测量得到的数据如下表所示。分析数据得出结论: ,其依据是 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
体积V/cm3
10
20
30
40
50
60
质量m/g
9
18
27
36
45
54
4.(2025•无锡期中)小明用蜡块和干松木块探究质量与体积的关系,测得的实验数据如下表。分别画出蜡块和干松木块的质量m与体积V的关系图像。其中,蜡块的m﹣V图像是 (选填“A”或“B”),分析图像A可以得到的结论是 。
实验序号
蜡块
干松木块
体积
质量m/g
体积
质量m/g
①
2.4
2.2
7.2
4.6
②
6.4
5.8
8.0
5.0
③
7.3
6.8
13.3
8.4
④
8.0
7.2
16.5
10.4
5.(2025•济南期中)在学习质量时,小明发现体积大的物体,其质量一般较大,这引发了同学们的思考,体积大的物体质量一定大吗?同学们决定探究物质的质量与体积的关系。
(1)小明组将天平放在水平工作台上,把 移到标尺左端的零刻度线处,分度盘上的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡。
(2)将天平调节好以后,在左盘中放入体积为10cm3的木块,调节天平平衡后,此时放在右盘中的砝码和游码所处的位置的情况,如图乙所示,则所称木块的质量是 g。
(3)小明组接着分别测出不同木块、石块两种物质的质量及体积,记录数据如表所示。
实验序号
物质种类
质量/g
体积/cm3
1
木块
10
2
12.4
20
0.62
3
18.6
30
0.62
4
24.8
40
0.62
5
石块
20
10
2
6
40
20
2
7
60
30
2
8
80
40
2
①根据表中的数据,请在图丙的坐标纸上描绘出石块的质量与体积关系图象。
②通过图象可得初步结论:同种物质,物质的质量与体积 (填定量关系)。
(4)比较表中石块和木块的实验数据,可得出结论:不同物质的 一般是不同的,物理学中把它定义为物质的密度。
【题型二 密度的特性】
6.(2024•武汉期末)关于物质的密度,下列说法正确的是( )
A.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的体积变小,密度变小
B.一只球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大
C.嫦娥五号探测器携带月球样品返回地球后,样品的质量变小,密度变小
D.一块冰熔化成水后,它的质量不变,体积变小,密度变大
7.(2024•徐州期末)阅读图表信息判断下面的说法,其中正确的是( )
常温常压下部分物质的密度/(kg•m﹣3)
金
19.3×103
水银
13.6×103
钢、铁
7.9×103
纯水
1.0×103
冰(0℃)
0.9×103
植物油
0.9×103
干松木
0.5×103
酒精
0.8×103
A.固体的密度一定比液体的密度大
B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
D.不同物质的密度一定不同
8.(2024•安康期末)密度是 的一种特性,不同种类的物质,密度一般 (填“相同”或“不同”)。ρ水=1×103kg/m3,它的物理意义是 ;某种合金的密度为2.6×103kg/m3,合 g/cm3。
9.(2024•滨州中考)篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。作为国粹之一,被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。如图所示,一位艺术家正在篆刻一枚方章,与篆刻前相比,篆刻后方章的质量 ,密度 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【题型三 密度的计算】
10.(2024•南昌期末)两个实心物体,已知它们的密度之比是5:3,体积之比是4:5,它们的质量之比是( )
A.3:4 B.4:3 C.25:12 D.12:25
11.(2025•郑州模拟)“全碳气凝胶”是我国科学家研制的迄今为止密度最小的材料,密度只有3kg/m3.某型号汽车发动机采用质量为120kg、密度为6×103kg/m3的高强度合金材料制造,若采用“全碳气凝胶”制造,需要“全碳气凝胶”的质量为( )
A.6g B.60g C.600g D.6000g
12.(2025•聊城模拟)一只总质量为60kg的氧气瓶,瓶内氧气密度为ρ0,使用1h后,总质量变为40kg,瓶内氧气的密度变为;再使用一段时间后,总质量变为30kg,则此时瓶内的氧气的密度应为( )
A. B. C. D.
13.(2024•重庆期末)一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为m,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为L,瓶底的面积为S,然后倒出部分液体(约小半瓶,正立时近弯处),测出液面高度L1,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度L2,则液体的密度为( )
A. B.
C. D.
14.(2025•南昌模拟)一只空瓶装满水时的总质量是350g,装满酒精时的总质量是300g(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3),则该瓶的容积是( )
A.350cm3 B.300cm3 C.250cm3 D.150cm3
15.(2024•绵阳期末)用两个相同的杯子装有甲、乙两种物体,如图所示是杯子与物体的总质量和物体体积的关系图象,下列说法正确的是( )
A.杯子中甲液体的质量是3.6g
B.甲液体的密度是2.7g/cm3
C.乙液体的密度是1.2g/cm3
D.甲、乙液体的密度之比是1:3
16.(2024•淮南期末)如图所示,桌面上放有三个规格相同的杯子,分别装有质量相等的甲、乙、丙三种液体。根据杯中液面的位置可以判定 液体密度最大, 液体密度最小。(均选填“甲”、“乙”或“丙”)
17.(2025•无锡期中)泡沫铜是一种在铜基体中均匀分布着大量连通或不连通孔洞的新型多功能材料。孔隙度是指泡沫铜中所有孔洞的体积与泡沫铜总体积之比。一块边长为10cm的正方体泡沫铜的质量为0.89kg,则该泡沫铜的密度为 kg/m3,它的孔隙度为 %(ρ铜=8.9×103kg/m3)。
18.(2025•西安期末)一瓶装满豆油的油瓶上标有“5L”字样,5L指的是油的体积,相当于 m3,若豆油的密度为0.92×103kg/m3,则瓶里豆油的质量为 kg,如果用这个瓶子装水, 装得下同样质量的水(填“能”或“不能”)。
19.(2025•成都期末)一瓶食用油密度为0.9×103kg/m3,用掉了质量的,剩余食用油的密度为 kg/m3,一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,某次电焊中用去了其质量的,则钢瓶内剩余氧气的密度为 kg/m3。
20.(2024•黄石期末)小华家的晒谷场上有一堆稻谷,体积为4m3,为了估测这堆稻谷的质量,他用一只空桶平平地装满一桶稻谷,测得桶中稻谷的质量为10kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量为8kg,求:
(1)稻谷的密度是多少?
(2)这堆稻谷的总质量约为多少吨?
21.(2024•滨州期末)有一个质量为200g玻璃瓶,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量700g,用此瓶装金属颗粒若干,瓶和金属颗粒的总质量是1000g,若在装金属颗粒的瓶中再装满水时,瓶、金属颗粒和水的总质量为1400g,求(已知ρ水=1.0×103kg/m3):
(1)空瓶的容积;
(2)金属颗粒的总质量;
(3)金属颗粒的总体积;
(4)金属颗粒的密度。
【题型四 密度与温度的关系】
22.(2025•临沂二模)2025年1月7日,美国加利福尼亚州发生罕见山火,此次山火已成为美国史上最严重的自然灾害。掌握消防技能,必不可少,当室内发生火灾时,受困人员应用湿毛巾捂住口鼻,身体尽量贴近地面撤离,这是因为燃烧产生的有害气体( )
A.受热膨胀,密度变大,飘于室内上方
B.受热膨胀,密度变大,飘于室内下方
C.受热膨胀,密度变小,飘于室内上方
D.受热膨胀,密度变小,飘于室内下方
23.(2025•吕梁二模)夏日炎炎时,使用空调制冷可以降低室内的温度;冬日严寒时,使用空调制热又可以提高室内的温度。在使用的过程中,空调的风向应怎样调节最有利于整个室内温度尽快达到预设要求( )
A.夏天空调出风口吹出凉风,密度大,出风口向上调节,让凉风向上吹出
B.冬天空调出风口吹出热风,密度小,出风口向上调节,让热风向上吹出
C.无论夏天还是冬天,都应将空调出风口向下调节,让风向下吹出
D.空调出风口风向并不影响整个室内温度的调节,所以无论冬天、夏天均可随意调节
24.(2025•遵义三模)如图所示,暑期研学活动小组在晴天的森林中进行野外求生演习。如何利用森林中的风向引导他们从森林走向外界露天土地,同学们各自发表了自己的见解,其中正确的是( )
A.森林中空气温度低、密度大,空气从森林流向外界,应迎风走
B.土地上空气温度高、密度小,空气从外界流向森林,应迎风走
C.森林中空气温度低、密度大,空气从森林流向外界,应顺风走
D.土地上空气温度高、密度小,空气从外界流向森林,应顺风走
25.(2024•石家庄期末)如图甲所示为“水的密度在0~10℃范围内随温度变化”的图像,如图乙所示为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图像及水的其它性质,下列分析判断中不正确的是( )
A.水在4℃时密度最大
B.离冰层最近的湖水温度约为0℃
C.4℃以下的水,具有热胀冷缩的性质
D.乙图中从A到E,湖水温度逐渐升高
26.(2025•安庆三模)生活中处处有物理,需要我们仔细观察。细心的同学会发现公路上每隔一段距离,垂直公路方向通常会有一条缝,同学查阅资料发现这条缝叫“胀缝”,因为季节更替时温度变化,公路混凝土受热体积会 ,预留的空隙可以保护公路,此时混凝土的密度 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
27.(2024•青岛期末)如图甲所示,如果把纸风车放在点燃的酒精灯上方,风车就能转动起来。这是由于一定质量的气体受热膨胀后,密度会 ,因而会上升,推动纸风车转动。由此,暖气片要安装在屋内的 (选填“上方”、“下方”或“中间”)。一般来说,物质遵从热胀冷缩的规律,但是水这种物质比较特殊,由图象乙可知,水温低于4℃时,随着温度的降低,水的密度会 。在寒冷的冬天,湖面被冰封了,图丙中较深湖底的水温约为 ℃。
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