6.2 密度(重难点专练)物理新教材人教版八年级上册
2026-09-10
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摘要:
**基本信息**
以题型为载体系统提炼解题方法,构建密度概念、计算及温度影响的逻辑链条,培养科学思维与物理观念
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|质量与体积的关系|6题|m-V图像斜率法、单位换算规则、正比关系条件|从实验数据/图像归纳同种物质质量体积正比关系,引出密度定义式|
|密度的概念|10题|概念本质辨析(属性与m/V无关)、计算三步流程、隐含条件应用|深化密度固有特性,关联质量体积计算及图像斜率物理意义|
|密度的计算|9题|不变量分析(质量/体积/密度)、公式变形规范、空心问题解法|应用密度公式解决质量体积互算,拓展空心、混合物质等综合计算|
|密度与温度|10题|质量不变推导密度变化、水的反常膨胀规律、气体密度特殊性|结合热胀冷缩原理,分析温度对密度的影响及生活应用(如冻裂、风形成)|
内容正文:
6.2 密度
题型01 质量与体积的关系
题型02 密度的概念
题型03 密度的计算
题型04 密度与温度
▌题型01 质量与体积的关系
1. 核心规律:同种实心物质的质量与体积成正比,二者比值恒定,这个比值就是该物质的密度,公式为
ρ= m/V,变形可得m=ρV、V= m/ρ。不同物质的质量与体积没有固定正比关系,需通过密度建立关联。
2. 单位换算:计算时必须统一单位,常用对应规则为g/cm3配g和cm3,kg/m3配kg和m3,牢记
1g/cm3=1×103kg/m3。
3. 图像题技巧:m-V图像的斜率直接对应物质密度,可通过固定体积比质量、固定质量比体积的方法,快速判断不同物质的密度大小。
4. 易错边界:密度是物质固有属性,仅与物质种类、状态有关,不能说“密度与质量成正比、与体积成反比”;结论必须限定“同种实心物质”,空心物体不满足质量与体积的正比关系。
1. 如图所示,能正确反映同种物质的质量与体积关系的是( )
A B C D
【答案】B
【详解】根据密度公式ρ=m/V可知,同种物质的密度是定值,质量与体积成正比,因此质量m随体积V变化的关系图是一条过原点的倾斜直线。故ACD错误,B正确。故选B。
2. 小明同学分别测出AB两种不同物质的质量和体积,并绘制了它们的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.A物质的质量与体积成反比关系
B.A、B两种物质的密度之比是
C.当A、B两种物质的体积相同时,B物质的质量较大
D.水的图像应位于区域Ⅱ
【答案】D
【详解】A.密度是物质的一种特性,其大小与物体的质量和体积无关,所以A物质的密度不变,故A错误;
B.由图像可知,当A物质的质量时,
A物质的密度为
当B物质的质量时,
B物质的密度为
两种物质的密度之比是,故B错误;
C.由图像可知,当两种物质体积相同时,A的质量大于B的质量,故C错误;
D.由可知,水的图像应位于区域Ⅱ,故D正确。
故选D。
3. 在探究物质的“质量跟体积关系”时所作出的图像如图所示。下列分析中正确的是( )
A.甲的密度与其质量成正比 B.甲、乙两种物质的密度之比为
C.若,则 D.若,则
【答案】B
【详解】A.密度是物质的一种特性,同种物质,其密度是定值,不随质量或体积的改变而改变,故A错误;
B.由图像可知,当甲、乙的体积都为时,甲的质量,乙的质量。根据密度公式ρ=m/V可得: 甲的密度 乙的密度
所以,甲、乙两种物质的密度之比为
故B正确;
C.由图像可知,当体积相同时,如
甲的质量,乙的质量,所以,故C错误;
D.由图像可知,当质量相同时,如
甲的体积,乙的体积,所以,故D错误。
故选B。
4. (多选题)如图所示是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像,以下分析正确的是( )
A.同种物质质量与体积的比值是一定的 B.不同物质质量与体积的比值是不变的
C.甲物质的密度较大 D.乙物质的密度为2.5g/cm3
【答案】AC
【详解】AB.由甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像可知,同种物质的质量跟体积的图像为正比例函数,则同种物质的质量跟体积的比值是一定的,不同物质的质量跟体积的比值是不同的,故A正确,B错误;
CD.根据图中数据可知两物质的密度
比较可知甲物质的密度较大,故C正确,D错误。
故选AC。
5. 在探究质量与体积的关系时,小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验。
(1)图甲是小明使用托盘天平的情形,他操作的错误是在测量过程中移动了________。
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图像,如图乙所示。
①分析图像可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值________(选填“相同”或“不同”);
②塑料的密度为________;
③往烧杯内倒入10cm3的液体,用天平称出烧杯和液体的总质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示,则烧杯和液体的总质量为________g。若烧杯内液体的体积为,则烧杯和液体的总质量应为________g。
【答案】(1)平衡螺母 (2) 相同 37.4 45.4
【详解】(1)天平使用规则:称量前调节平衡螺母,称量过程中不能移动平衡螺母,只能移动游码使天平平衡,因此图甲的错误是测量过程中移动了平衡螺母。
(2)由图像可知,同种物质的质量与体积成正比,因此同种物质的不同物体,质量与体积的比值相同,这是物质的特性;
从图像取塑料的一组数据:当时,,根据密度公式ρ=m/V得,塑料的密度
天平总质量为砝码质量加游码示数:砝码总质量为
标尺分度值为,游码示数为,因此烧杯和液体的总质量为
从图像得,液体体积时,液体的质量为,液体的密度
10cm3液体质量
因此空烧杯质量
当液体体积为时,液体质量为
总质量
6. 为了研究物质的某种属性。同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如下表所示。
实验序号
蜡块
干松木
体积
质量m/g
体积
质量m/g
①
10
9
10
5
②
20
18
20
10
③
30
27
30
15
④
40
36
40
20
(1)在如图的方格纸中,用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来。
(2)分析图表可知,同种物质的不同物体,其质量与体积的比值_________(相同/不同);不同物质的物体,其质量与体积的比值一般_________(相同/不同)。物理学中将质量与体积的比值定义为_________。初中物理中用比值法定义的物理量还有_________(写出一个即可)。
(3)本次实验测量多组数据的目的是_________。
【答案】(1)见下图 (2) 相同 不同 密度 速度 (3)寻找普遍规律
【详解】(1)图像的横轴是体积,纵轴是质量,在图上先做出蜡块的四个坐标点,然后将它们连起来;再在图上做出干松木的四个坐标点,将它们连起来,据此作图。
(2)由蜡块的四组数据我们发现,每一组的质量与体积的比值都相同;由干松木的四组数据也可以发现干松木的质量与体积的比值都相同。则可得结论同种物质的质量与体积的比值一般相同。
但由蜡块的质量与体积的比值是,干松木的质量与体积的比值是,则可得结论:不同物质的物体其质量与体积的比值一般不同。
由于同种物质质量与体积的比值相同,而不同物质质量与体积的比值不相同,这说明不同物质在某种性质上存在差异,为了描述这种差异,物理学中引入了密度这个物理量,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度,用这种比值定义法的还有速度等。
(3)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:一是为了减小误差;二是为了寻找规律。本实验中多次测量是为了寻找普遍规律。
▌题型02 密度的概念
1. 概念辨析先抓本质:密度是物质固有特性,仅由物质种类、温度和物态决定,绝对不能说“ρ与m成正比、与V成反比”,这是选择题最高频的失分点。
2. 计算三步固定流程:先圈出题干所有已知量,统一单位(牢记1g/cm3=1×103kg/m³),再严格按ρ=m/V及其变形式列式,避免单位混乱导致结果出错。
3. 高频题型破题技巧:m-V图像看斜率直接比密度大小;氧气瓶用气后体积不变、质量减半则密度同步减半;冰水转化类题目抓住质量不变推导体积变化;空心球问题用“求等体积实心质量”的方法快速判断空心部分体积。
4. 隐含条件要牢记:水的密度1×103kg/m3是默认已知量,瓶子装满液体时液体体积等于瓶子容积,这类等体积场景是月考的必考考点。
1. 冰的密度为0.9 g/cm3,它表示的物理意义是_________________;现有甲、乙两种液体,甲液体的质量与乙液体质量之比为5:2,甲液体的体积与乙液体体积之比为2:3,则甲、乙液体的密度之比为________。
【答案】 1cm3 的冰的质量为0.9g 15:4
【详解】在物理学中,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。冰的密度是0.9 g/cm3,表示的物理意义就是1cm3 的冰的质量是0.9g。
由密度公式ρ=m/V可得,甲、乙液体的密度之比
2. 我国某研发团队生产出了厚度比普通纸张还要薄的“手撕钢 ”,如图所示。
(1)“手撕钢 ”的密度为 7.9 g/cm3 ,其单位读作________,7.9 g/cm3合__________kg/m³ ;
(2)“手撕钢 ”受热时会膨胀,它的密度将 。
A.变大 B.不变 C.变小
【答案】(1) 克每立方厘米 (2)C
【详解】(1)7.9 g/cm3,其单位读作克每立方厘米。
由密度单位的换算关系可知,
(2)手撕钢受热膨胀后,质量不变,体积变大,由ρ=m/V可知,密度变小,故选C。
3. 一只钢瓶内储有压缩气体,若从瓶内放出一半质量的气体,则瓶内剩余气体的质量__________,密度将__________。(均填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 变小 变小
【详解】放出一半质量的气体后,瓶内剩余气体所含物质减少,故质量变小。剩余气体始终充满钢瓶,体积不变,由ρ=m/V可知,质量变小、体积不变时,密度变小。
4. 一小袋牛奶的包装袋上标有“净含量250 mL 300 g”的字样,这种牛奶的密度是________g/cm3。如果袋中的牛奶喝去一半,那么剩余牛奶的质量为________g,剩余牛奶的密度是________g/cm3。
【答案】 1.2 150 1.2
【详解】牛奶的体积
牛奶的密度是
质量是物体所含物质的多少,袋中牛奶喝去一半后,剩余牛奶的质量为原质量的一半,为
密度是物质的固有特性,与物质的质量、体积无关,因此剩余牛奶的密度与原牛奶密度相同,为。
5. 年幼的弟弟发现密封的面包被挤扁总说面包变少了,哥哥却说面包没变。你认为哥哥所说的“没变”可能是指下列哪个物理量( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.硬度
【答案】A
【详解】A.质量是物体所含物质的多少,面包是密封的,被挤扁后没有物质流出,所含物质的多少没有改变,因此质量不变,故A符合题意;
B.面包被挤扁后,外形被压缩,体积明显变小,因此体积发生了变化,故B不符合题意;
C.根据密度公式ρ=m/V,质量不变,体积减小,因此密度会变大,密度发生了变化,故C不符合题意;
D.面包被挤压后内部结构被压缩,硬度会变大,硬度发生了变化,故D不符合题意。
故选 A。
6. 关于质量和密度,下列说法中正确的是( )
A.一杯牛奶喝掉一半后,体积变小,密度变小
B.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变
C.同种物质组成的不同物体,m与V成正比
D.由可知,物质的密度与质量成正比、与体积成反比
【答案】C
【详解】A.牛奶被喝掉一半后,质量减半、体积减半,由ρ=m/V可知,牛奶的密度不变,故A错误;
B.氧气罐中的氧气被使用后,质量减少,但罐子的容积不变,瓶内氧气仍充满整个氧气罐,即剩余氧气的体积不变,由ρ=m/V可知,罐内氧气的密度变小,故B错误;
C.密度是物质的一种特性,同种物质的密度通常是一个定值。由ρ=m/V可知,同种物质密度ρ不变时,质量与体积成正比,故C正确;
D.密度是物质的一种特性,其大小与物质的种类和状态有关,与质量、体积无关;如:水的密度为1.0g/cm3,无论是10g水还是100g水,其密度大小不变,故D错误。
故选C。
7.下列说法正确的是( )
①物体所含的物质越多,质量越大
②不同种类的物质,单位体积的质量一般不同
③由ρ=m/V可知:物质的密度与质量成正比,与体积成反比
④密度与物体的质量和体积无关
⑤物体的质量和密度都不随状态、位置、形状的变化而变化
A.①②④ B.①③ C.②⑤ D.③④⑤
【答案】A
【详解】① 物体所含的物质越多,质量越大。质量是物体所含物质的多少,物质越多,质量越大,故①正确;
② 不同种类的物质,单位体积的质量(即密度)一般不同,这是密度的特性,故②正确;
③ 由 ρ=m/V可知,密度是质量与体积的比值,但密度是物质的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与物体的质量和体积无关,因此不能说密度与质量成正比或与体积成反比,故③错误;
④ 密度是物质的一种特性,与物体的质量和体积无关,故④正确;
⑤ 物体的质量不随状态、位置、形状的变化而变化,但密度可能随状态变化(如冰熔化成水,质量不变,密度变大),故⑤错误。
综上,正确的说法是①②④,故A正确,BCD错误。
故选A。
8. 如图所示,A、B、C三个完全相同的杯子盛有不同体积的水,现将三个质量相同,材料不同的实心金属球甲、乙、丙分别浸没在A、B、C三个盛水的杯子中(水均未溢出)。且各杯中的水面达到同一高度,下列关于甲、乙、丙三个金属球的密度大小关系是( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】C
【详解】由图可知,三个容器中水的体积不同,。将三个质量相同,材料不同的实心金属球甲、乙、丙分别浸没在A、B、C三个盛水的杯子中(水均未溢出),且各杯中的水面达到同一高度,
所以三个球的体积关系为
已知三个球的质量相等
根据ρ=m/V可知,质量相同时,体积越大,密度越小,所以,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9. (多选题)如表所示是常温常压下一些物质的密度,下列说法正确的是( )
物质
密度/(kg/m3)
物质
密度/(kg/m3)
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.不同的物质密度一定不相同,同种物质的密度一定相同
B.常温常压下,酒精的密度是0.8×103kg/m3,表示1m3的酒精的质量是0.8×103kg/m3
C.固体的密度不一定比液体的密度大
D.一个最多能装1kg水的瓶子,一定能装下1kg的水银
【答案】CD
【详解】A. 由表可知冰和植物油为不同物质,密度相同;水和冰为同种物质,状态不同密度不同,故A错误;
B. 酒精密度的物理意义应为1m3酒精的质量为0.8×103kg,选项中质量单位错误,故B错误;
C. 水银是液体,密度大于钢、铁、冰、松木等固体的密度,可知固体密度不一定比液体大,故C正确;
D. 瓶子容积固定,
1kg水银的体积
V水银<V容,故能装下1kg水银,故D正确。
故选CD。
10. 装满豆油的瓶子上标有5L字样,若豆油的密度为0.92×103kg/m3,则瓶中豆油的质量为 ________kg。有同样质量的水,这个瓶子_____(选填“能”或“不能”)装得下。
【答案】 4.6 能
【详解】瓶的容积为
瓶中豆油的质量为
相同质量的水的体积为
因 ,故这个瓶子能装下相同质量的水。
▌题型03 密度的计算
1. 先抓公式与单位统一:核心公式为ρ=m/V,可变形为m=ρV、V=m/ρ,计算前必须把所有物理量单位统一,牢记1g/cm3=1×103kg/m³,1cm3=1mL,1dm3=1L,避免单位换算失误。
2. 锁定不变量破题:常见三类不变量场景,质量不变对应冰水转化类题型,体积不变对应同瓶装满不同液体类题型,密度不变对应同材质实心物体类题型,先找到不变量就能快速建立等式。
3. 规避高频易错点:牢记密度是物质固有特性,不随质量、体积改变;空心球问题需区分“物体总体积”和“物质实心体积”;水的反常膨胀仅在0⁓4℃区间适用,常规计算默认ρ水=1.0×103kg/m3。
4. 规范解题步骤:先写已知条件,再列对应物理公式,代入数值时同步标注单位,最后化简结果,避免比例颠倒、计算未约分等低级错误。
1. 小明在古镇旅游时发现,小店卖米酒和卖酱油都用竹筒制作的容器来量取,装满时,筒中米酒或酱油的质量均为180g。(已知)。容器______(选填:A/B)是用来量取180g米酒的。
【答案】A
【详解】根据ρ=m/V可得,180g米酒的体积为
180g酱油的体积为
因,故量取米酒的容器容积更大;由图可知容器A的容积更大,因此容器A用来量取180g米酒。
2. 在调好的天平两盘上各放一铝块和铜块,天平恰能保持平衡,则铝块与铜块的质量之比为____,铝块与铜块的体积之比为_____。(要求写成整数比,已知:铝的密度为2.7 g/cm3,铜的密度为8.9 g/cm3)
【答案】
【详解】天平平衡,说明铝块与铜块的质量相等,即
根据密度公式,则铝块与铜块的体积之比为
3. 如图,我国自主研发的新一代隐身战斗机歼-20,改进利用高性能碳纤维复合材料,提高了抗疲劳、耐腐蚀等性能,同时降低了自重。将一个边长分别为的长方体钢制零件用某种碳纤维复合材料零件替换,在体积不变的情况下,质量减少了122kg。已知钢的密度,求:
(1)钢制零件的体积;
(2)钢制零件的质量;
(3)碳纤维复合材料零件的质量;
(4)此碳纤维复合材料的密度。
【答案】(1) (2) (3) (4)
【详解】(1)钢制零件为长方体则其体积为
(2)已知钢的密度和零件体积则钢制零件的质量为
(3)碳纤维零件与钢制零件体积相同,质量减少122kg则碳纤维零件的质量为
(4)已知碳纤维零件的质量和体积则碳纤维复合材料的密度为
4. 如图所示是一把宜兴茶壶。小明同学想知道茶壶这种材料的密度,于是他用天平测出壶盖的质量为44.4g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量是14.8g。(已知,茶壶材料是实心的不浸水)
(1)溢出水的体积是多少?
(2)请你帮小明算出这种材料的密度是多少?
(3)若测得整个空茶壶的质量为159g,则该茶壶所用材料的体积为多大?
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)溢出水的体积是
(2)因壶盖浸没在水中,故壶盖体积等于溢出水的体积
则材料的密度为
(3)因茶壶与壶盖为同种材料,则茶壶所用材料的体积为
5. 捏泥人是我国传统的民间技艺,其所用的土坯质量分布均匀。现用一块边长为10 cm、质量为的立方体土坯捏泥人。最后雕琢成型的泥人质量变为,则求:
(1)土坯的密度是多少?
(2)泥人的体积是多少?
【答案】(1) (2)
【详解】(1)原立方体土坯体积为
土坯的密度
(2)泥人与土坯为同种材料,密度不变,泥人的体积
6.一个质量是40g的容器,装满水后质量变为140g,装满油后质量变为120g;求:
(1)水的体积;
(2)油的密度。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)容器质量为,装满水后总质量为,则水的质量
水的密度,水的体积
(2)容器的容积等于水的体积,即油的体积。装满油后总质量为,则油的质量
油的密度
7. 我国生产的“手撕钢”被誉为钢铁行业皇冠上的明珠。如图甲所示“手撕钢”的厚度仅0.02mm。一张A4纸大的“手撕钢”(体积约1.25cm3),质量约为10g。
(1)“手撕钢”的加工流程如图乙所示,较厚的钢材通过旋转的轧辊,变为薄如蝉翼的“手撕钢”。在加工过程中,钢材的质量______(填“变大”“变小”或“不变”);和普通钢材相比,用“手撕钢”制成的手术刀更加轻薄灵活。这里的“轻”是指______(填“密度”或“质量”)小;
(2)请根据题目提供的信息估算出“手撕钢”的密度;
(3)若某航天器太阳能电池选用“手撕钢”做基板,则面积为100cm2的基板质量约为多少g?
【答案】(1) 不变 质量 (2)8×103kg/m3 (3)1.6g
【详解】(1)质量是物体的属性,在轧辊压力作用下变薄、变长的过程中,形状改变,质量大小不变。
和普通钢材相比,用“手撕钢”做的手术刀更加轻薄灵活,“轻”是因为该手术刀的质量小,不是指密度小。
(2)“手撕钢”的密度为
(3)基板体积为
由ρ=m/V可得,基板质量为
8.甲液体与量杯的总质量m—液体的体积V图线如图1所示;乙液体质量m—液体的体积V图线如图2所示。请回答以下问题:
(1)空量杯的质量为___________;甲液体的密度为___________ kg/m3;
(2)当甲液体与量杯的总质量为90g时,甲液体的体积为___________;
(3)甲液体的密度_________(选填“>”“=”或“<”)乙液体的密度;假如某量杯最多能装质量为m的甲液体,则它_________(选填“能”或“不能”)装下等质量的乙液体。
【答案】 10 0.8×103 100 < 能
【详解】(1)由图1可知,当液体体积为0时,对应纵轴的质量m=10g,即为量杯的质量为10g;其中当体积为25cm3时,此时甲液体质量等于其与烧杯的总质量减去烧杯的质量,即
则甲液体的密度为
(2)由图1可知,当甲液体与量杯的总质量为90g时,甲液体的质量为
则甲液体的体积为
(3)由图2可知,当乙液体体积为30cm3时,乙液体质量为30g,则乙液体密度为
比较ρ甲和ρ乙大小可知,甲液体的密度小于乙液体的密度;由题意知,量杯的容积
质量为m的乙液体的体积为
因为ρ甲小于ρ乙,所以V容大于V乙,故此量杯能装下等质量的乙液体。
9.某一种新材料的问世及其应用,往往会引起人类社会的重大变革。我国研究人员一直致力于新材料气凝胶的研究并且取得了显著的成绩,浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶,它刷新了目前世界上“最轻”材料的纪录,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度为,约是空气密度的。如图甲所展示的“全碳气凝胶”材料,即使把它压在花蕊上也不会压坏花蕊。
(1)“全碳气凝胶”材料是“最轻”材料,这里的“最轻”实质是指它的_______;
(2)一块的“全碳气凝胶”的质量是_______g;
(3)课本STS栏目中展示的沧州铁狮子,也被称作为“镇海吼”,如图乙所示,它是国宝级的文物,与历史书籍中记载的文殊菩萨的坐骑特征基本一致,具有极高的历史价值。它的高度可以达到5.47米,宽度达到2.9米,长度达到6.26米,质量约32吨。铸造材料的密度约。若采用“全碳气凝胶”制造一个同样的“镇海吼”,则需气凝胶的质量约_______kg。
【答案】 密度小
【详解】(1)这里“最轻”是指体积相同时,质量最小,所以这里的“最轻”实质是指它的密度小。
(2)的“全碳气凝胶”的质量
(3)沧州铁狮子的铸造材料的体积
“全碳气凝胶”制造“镇海吼”,所需气凝胶的质量
▌题型04 密度与温度
1. 核心破题逻辑:所有温度相关的密度题,先抓质量不变这个隐含条件,再根据热胀冷缩判断体积随温度的变化,最后用ρ=m/V推导密度的反向变化,这是90%同类题的通用解题起点。
2. 特殊规律必记:水在4℃时密度最大,0~4℃遵循热缩冷胀的反常膨胀规律,温度高于4℃才恢复普通物质的热胀冷缩特性,结冰后质量不变、密度变小、体积膨胀,是月考高频易错考点。
3. 场景类题速判:风的形成、热气球升空、冬天水管冻裂、人工湖调节气温这类应用场景,直接对应“温度变化→体积改变→密度变化→产生运动/现象”的推导链条,可快速锁定得分点。
4. 气体类题陷阱:氧气瓶充气后、用去部分气体的场景,气体体积始终等于容器容积不变,质量随用气减少,密度同步变小,不能套用固体液体“密度是物质属性与m、V无关”的常规结论。
1. 密度与生活联系非常紧密,关于密度的一些说法正确的是( )
A.1kg的铁块比1kg的棉花重
B.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一般不同
C.航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料
D.一旦发生火灾,受困人员常采取弯腰撤离,是因为烟雾温度高、密度大,向下方聚集
【答案】B
【详解】A.1kg的铁块和1kg的棉花,质量都是1kg,所以重量是一样的,只是体积不同,故A错误;
B.密度是物质的基本属性,不同物质的密度一般不同,所以可以利用密度鉴别物质,故B正确;
C.在体积不变时,航空器材需要尽可能减轻质量,因此常采用熔点高、密度小的新型材料,故C错误;
D.发生火灾时,是因为烟雾温度升高,密度变小,会大量聚集在房间上方,所以受困人员逃生时,应弯腰甚至爬行撤离。故D错误。
故选B。
2. 如图所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的曲线,下列说法正确的是( )
A.1℃时水的密度比5℃时的大
B.水不具有热胀冷缩的性质
C.随着温度升高,相同质量的水体积变大
D.相同质量的水,当温度为4℃时,密度最大,体积最小
【答案】D
【详解】A.由图可知,1℃时水的密度小于5℃时水的密度,故A错误;
B.根据密度公式ρ=m/V,质量不变时,密度越大,体积越小;水仅在0~4℃反常膨胀,4℃以上水符合热胀冷缩的性质,故B错误;
C.在0~4℃温度升高时,水的密度逐渐变大,相同质量的水体积会变小,故C错误;
D.由图像可知,水在4℃时密度最大,根据,相同质量的水,密度最大时体积最小,故D正确。
故选D。
3.近期国际市场原油价格震荡起伏,2026年6月4日24时起,国内汽油(标准品)价格每吨应下调525元,以来推算,每升汽油(标准品)价格应下调___________元;理论上,高温地区每升油价下调的价格应___________低温地区。
【答案】 0.42 小于
【详解】,1升=
根据密度公式ρ=m/V,推导得体积公式
1吨汽油的体积
每升下调价格
汽油具有热胀冷缩特性,高温地区汽油温度高,体积膨胀、密度变小;低温地区汽油密度更大,相同质量(1吨)的汽油,高温地区的总体积更大,由于每吨下调金额固定,每升下调价格为,体积越大则每升下调价格越低,因此高温地区每升油价下调价格应小于低温地区。
4.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,如图所示为湖水温度分布示意图。湖面的水结成冰,发生的物态变化是______;我们由“调制的鸡尾酒因密度大小而分层”得到启示,从湖底4℃的水到冰面下0℃的水,水的密度应该越来越______(选填“大”或“小”)。
【答案】 凝固 小
【详解】[1]水结成冰是由液态变为固态的过程,发生的物态变化是凝固。
[2]密度小的液体会漂浮在密度大的液体上面,根据冬天河面封冻后河水温度的分布图示可以看出温度是由上往下逐渐增大,由图可知4℃的水沉在最底层,说明4℃的水密度最大,所以,从湖底4℃的水到冰面下0℃的水,水的密度应该越来越小。
5.如图,蜡烛在燃烧时可以带动上方的扇叶旋转起来,原因是气体受热膨胀后,密度___________,热空气上升形成气流,推动扇叶转动。同理,海鲜保鲜时应将其放在冰块的___________方,保鲜效果更好。
【答案】 变小 下
【详解】[1]蜡烛的火焰使周围空气温度升高,空气的体积会膨胀,质量不变,由ρ=m/V可知,空气密度变小,密度小的热空气上升形成气流,推动扇叶转起来。
[2]由于冰块的温度低于空气温度,冰块吸热,使得周围温度降低,密度增大,冷空气向下运动,海鲜保鲜时应将其放在冰块的下方,保鲜效果更好。
6.如图所示是小明用纸杯自制的“走马灯”,由上下两个纸杯组成。使用时点燃“走马灯”下面纸杯的蜡烛,点燃的蜡烛______(选填“是”或“不是”)光源。稍后一会儿,纸杯内部的空气温度升高,体积膨胀,此时内部空气密度______(选填“变大”、“变小”或“不变”)而上升,形成气流,使上部纸杯即“纸马”开始转动。
【答案】 是 变小
【详解】[1]点燃的蜡烛能够发光,点燃的蜡烛是光源。
[2]点燃蜡烛,上方的空气吸收热量,温度升高,质量不变,体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成对流,使纸筒顶部的风车转动,从而带动固定在转轴上的纸马转动。
7.请你用质量和密度的知识解决问题。
(1)一枚鸡蛋的质量约50________(填物理量的单位)。
(2)一只空心铝球,其质量为81g,体积为,则空心部分的体积为______。(已知)
(3)作为中学生,我们应该懂得一些消防安全常识。例如,当建筑物内部遭遇火灾时,受困人员应用湿毛巾捂鼻、________(选填“弯腰快跑”或“直立快跑”)撤离火场,这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比温度较高,密度较________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)g (2)12 (3) 弯腰快跑 小
【详解】(1)根据生活经验,一枚鸡蛋的质量约为50g。
(2)空心铝球的质量几乎全部在材料铝上,所以根据ρ=m/V得,铝的体积为
整个球的体积为42cm3,所以空心部分体积为
(3)燃烧产生的有毒有害气体与空气相比温度较高,体积膨胀,密度较小,有毒气体会漂浮在上方,因此当建筑物内部遭遇火灾时,受困人员应用湿毛巾捂鼻、弯腰快跑撤离火场。
8.小明在网上查阅了一些资料,进一步了解水的密度知识。如图显示质量为1克的水体积随温度变化的关系图。由图可知,4℃时水的密度为________kg/m3,当水温由0℃升高到4℃的过程中,密度________(选填“不变”“变大”、“变小”、“先变大再变小”或“先变小再变大”)。
【答案】 变大
【详解】由图得,4℃时,水的体积为1.0000cm3,此时水的密度为
由图得,当水温由0℃升高到4℃的过程中,水的体积一直在变小,质量不变,由ρ=m/V得,密度在变大。
9.冬天,放在室外装有水的水缸会被“冻裂”(如图所示),这是为什么?
【答案】见解析
【详解】冬天最冷的时候气温低于水的凝固点,放在室外的水缸中的水会凝固成冰,因为冰的密度小于水的密度,而水凝固成冰质量不变,根据可知,体积会变大,因此冬天最冷的时候放在室外的水缸会破裂。
10.通过《质量与密度》的学习,小华学会了一些常见的物理知识。
(1)如图甲所示,是一组实验情景图,观察实验现象:铜球直径略小于铁环内径,铜球恰好通过铁环,加热铜球后,铜球不能通过铁环。说明加热后铜球的体积______,铜球的密度______(均选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)如图乙所示,点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来,是因为一定质量的气体受热膨胀后密度______(选填“变大”“变小”或“不变”),热空气上升形成气流,推动扇叶转起来。根据以上推理,冰块放置在海鲜的______(选填“上方”或“下方”)保鲜效果更好;
(3)水具有反常膨胀的特性。如图丙所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的曲线。根据图像可知,温度等于______℃时,水的密度最大;在水的密度最大的情况下,体积为的水,降温结冰后,冰的体积为______。()
【答案】(1) 变大 变小 (2) 变小 上方 (3)4 1000
【详解】(1)物体一般具有热胀冷缩的性质,加热后铜球受热膨胀,体积变大。质量与温度无关,则 铜球的质量不变,体积变大,根据密度公式ρ=m/V ,密度会变小。
(2)一定质量的气体受热膨胀时,质量不变,体积变大,根据ρ=m/V,密度会变小。
冰块熔化时,周围空气温度降低,质量不变,体积变小,密度变大,会向下流动,因此冰块放置在海鲜的上方,冷空气下沉能更好地包裹海鲜,保鲜效果更好。
(3)从图丙可知,水的密度在4 ℃时最大。
900cm3、密度为1g/cm3 的水的质量
水结冰后质量不变,冰的密度
则冰的体积
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6.2 密度
题型01 质量与体积的关系
题型02 密度的概念
题型03 密度的计算
题型04 密度与温度
▌题型01 质量与体积的关系
1. 【答案】B
2. 【答案】D
3. 【答案】B
4. 【答案】AC
5. 【答案】(1)平衡螺母 (2) 相同 37.4 45.4
6. 【答案】(1)见下图 (2) 相同 不同 密度 速度 (3)寻找普遍规律
▌题型02 密度的概念
1. 【答案】 1cm3 的冰的质量为0.9g 15:4
2. 【答案】(1) 克每立方厘米 (2)C
3. 【答案】 变小 变小
4. 【答案】 1.2 150 1.2
5. 【答案】A
6. 【答案】C
7.【答案】A
8. 【答案】C
9. 【答案】CD
10. 【答案】 4.6 能
▌题型03 密度的计算
1. 【答案】A
2. 【答案】
3. 【答案】(1) (2) (3) (4)
【详解】(1)钢制零件为长方体则其体积为
(2)已知钢的密度和零件体积则钢制零件的质量为
(3)碳纤维零件与钢制零件体积相同,质量减少122kg则碳纤维零件的质量为
(4)已知碳纤维零件的质量和体积则碳纤维复合材料的密度为
4. 【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)溢出水的体积是
(2)因壶盖浸没在水中,故壶盖体积等于溢出水的体积
则材料的密度为
(3)因茶壶与壶盖为同种材料,则茶壶所用材料的体积为
5. 【答案】(1) (2)
【详解】(1)原立方体土坯体积为
土坯的密度
(2)泥人与土坯为同种材料,密度不变,泥人的体积
6.【答案】(1) (2)
【详解】(1)容器质量为,装满水后总质量为,则水的质量
水的密度,水的体积
(2)容器的容积等于水的体积,即油的体积。装满油后总质量为,则油的质量
油的密度
7. 【答案】(1) 不变 质量 (2)8×103kg/m3 (3)1.6g
【详解】(1)质量是物体的属性,在轧辊压力作用下变薄、变长的过程中,形状改变,质量大小不变。
和普通钢材相比,用“手撕钢”做的手术刀更加轻薄灵活,“轻”是因为该手术刀的质量小,不是指密度小。
(2)“手撕钢”的密度为
(3)基板体积为
由ρ=m/V可得,基板质量为
8.【答案】 10 0.8×103 100 < 能
【详解】(1)由图1可知,当液体体积为0时,对应纵轴的质量m=10g,即为量杯的质量为10g;其中当体积为25cm3时,此时甲液体质量等于其与烧杯的总质量减去烧杯的质量,即
则甲液体的密度为
(2)由图1可知,当甲液体与量杯的总质量为90g时,甲液体的质量为
则甲液体的体积为
(3)由图2可知,当乙液体体积为30cm3时,乙液体质量为30g,则乙液体密度为
比较ρ甲和ρ乙大小可知,甲液体的密度小于乙液体的密度;由题意知,量杯的容积
质量为m的乙液体的体积为
因为ρ甲小于ρ乙,所以V容大于V乙,故此量杯能装下等质量的乙液体。
9.【答案】 密度小
【详解】(1)这里“最轻”是指体积相同时,质量最小,所以这里的“最轻”实质是指它的密度小。
(2)的“全碳气凝胶”的质量
(3)沧州铁狮子的铸造材料的体积
“全碳气凝胶”制造“镇海吼”,所需气凝胶的质量
▌题型04 密度与温度
1. 【答案】B
2. 【答案】D
3.【答案】 0.42 小于
4.【答案】 凝固 小
5.【答案】 变小 下
6.【答案】 是 变小
7.【答案】(1)g (2)12 (3) 弯腰快跑 小
8.【答案】 变大
9.【答案】【详解】冬天最冷的时候气温低于水的凝固点,放在室外的水缸中的水会凝固成冰,因为冰的密度小于水的密度,而水凝固成冰质量不变,根据可知,体积会变大,因此冬天最冷的时候放在室外的水缸会破裂。
10.【答案】(1) 变大 变小 (2) 变小 上方 (3)4 1000
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6.2 密度
题型01 质量与体积的关系
题型02 密度的概念
题型03 密度的计算
题型04 密度与温度
▌题型01 质量与体积的关系
1. 核心规律:同种实心物质的质量与体积成正比,二者比值恒定,这个比值就是该物质的密度,公式为
ρ= m/V,变形可得m=ρV、V= m/ρ。不同物质的质量与体积没有固定正比关系,需通过密度建立关联。
2. 单位换算:计算时必须统一单位,常用对应规则为g/cm3配g和cm3,kg/m3配kg和m3,牢记
1g/cm3=1×103kg/m3。
3. 图像题技巧:m-V图像的斜率直接对应物质密度,可通过固定体积比质量、固定质量比体积的方法,快速判断不同物质的密度大小。
4. 易错边界:密度是物质固有属性,仅与物质种类、状态有关,不能说“密度与质量成正比、与体积成反比”;结论必须限定“同种实心物质”,空心物体不满足质量与体积的正比关系。
1. 如图所示,能正确反映同种物质的质量与体积关系的是( )
A B C D
2. 小明同学分别测出AB两种不同物质的质量和体积,并绘制了它们的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.A物质的质量与体积成反比关系
B.A、B两种物质的密度之比是
C.当A、B两种物质的体积相同时,B物质的质量较大
D.水的图像应位于区域Ⅱ
3. 在探究物质的“质量跟体积关系”时所作出的图像如图所示。下列分析中正确的是( )
A.甲的密度与其质量成正比 B.甲、乙两种物质的密度之比为
C.若,则 D.若,则
4. (多选题)如图所示是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像,以下分析正确的是( )
A.同种物质质量与体积的比值是一定的 B.不同物质质量与体积的比值是不变的
C.甲物质的密度较大 D.乙物质的密度为2.5g/cm3
5. 在探究质量与体积的关系时,小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验。
(1)图甲是小明使用托盘天平的情形,他操作的错误是在测量过程中移动了________。
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图像,如图乙所示。
①分析图像可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值________(选填“相同”或“不同”);
②塑料的密度为________;
③往烧杯内倒入10cm3的液体,用天平称出烧杯和液体的总质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示,则烧杯和液体的总质量为________g。若烧杯内液体的体积为,则烧杯和液体的总质量应为________g。
6. 为了研究物质的某种属性。同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如下表所示。
实验序号
蜡块
干松木
体积
质量m/g
体积
质量m/g
①
10
9
10
5
②
20
18
20
10
③
30
27
30
15
④
40
36
40
20
(1)在如图的方格纸中,用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来。
(2)分析图表可知,同种物质的不同物体,其质量与体积的比值_________(相同/不同);不同物质的物体,其质量与体积的比值一般_________(相同/不同)。物理学中将质量与体积的比值定义为_________。初中物理中用比值法定义的物理量还有_________(写出一个即可)。
(3)本次实验测量多组数据的目的是_________。
▌题型02 密度的概念
1. 概念辨析先抓本质:密度是物质固有特性,仅由物质种类、温度和物态决定,绝对不能说“ρ与m成正比、与V成反比”,这是选择题最高频的失分点。
2. 计算三步固定流程:先圈出题干所有已知量,统一单位(牢记1g/cm3=1×103kg/m³),再严格按ρ=m/V及其变形式列式,避免单位混乱导致结果出错。
3. 高频题型破题技巧:m-V图像看斜率直接比密度大小;氧气瓶用气后体积不变、质量减半则密度同步减半;冰水转化类题目抓住质量不变推导体积变化;空心球问题用“求等体积实心质量”的方法快速判断空心部分体积。
4. 隐含条件要牢记:水的密度1×103kg/m3是默认已知量,瓶子装满液体时液体体积等于瓶子容积,这类等体积场景是月考的必考考点。
1. 冰的密度为0.9 g/cm3,它表示的物理意义是_________________;现有甲、乙两种液体,甲液体的质量与乙液体质量之比为5:2,甲液体的体积与乙液体体积之比为2:3,则甲、乙液体的密度之比为________。
2. 我国某研发团队生产出了厚度比普通纸张还要薄的“手撕钢 ”,如图所示。
(1)“手撕钢 ”的密度为 7.9 g/cm3 ,其单位读作________,7.9 g/cm3合__________kg/m³ ;
(2)“手撕钢 ”受热时会膨胀,它的密度将 。
A.变大 B.不变 C.变小
3. 一只钢瓶内储有压缩气体,若从瓶内放出一半质量的气体,则瓶内剩余气体的质量__________,密度将__________。(均填“变大”、“变小”或“不变”)
4. 一小袋牛奶的包装袋上标有“净含量250 mL 300 g”的字样,这种牛奶的密度是________g/cm3。如果袋中的牛奶喝去一半,那么剩余牛奶的质量为________g,剩余牛奶的密度是________g/cm3。
5. 年幼的弟弟发现密封的面包被挤扁总说面包变少了,哥哥却说面包没变。你认为哥哥所说的“没变”可能是指下列哪个物理量( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.硬度
6. 关于质量和密度,下列说法中正确的是( )
A.一杯牛奶喝掉一半后,体积变小,密度变小
B.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变
C.同种物质组成的不同物体,m与V成正比
D.由可知,物质的密度与质量成正比、与体积成反比
7.下列说法正确的是( )
①物体所含的物质越多,质量越大
②不同种类的物质,单位体积的质量一般不同
③由ρ=m/V可知:物质的密度与质量成正比,与体积成反比
④密度与物体的质量和体积无关
⑤物体的质量和密度都不随状态、位置、形状的变化而变化
A.①②④ B.①③ C.②⑤ D.③④⑤
8. 如图所示,A、B、C三个完全相同的杯子盛有不同体积的水,现将三个质量相同,材料不同的实心金属球甲、乙、丙分别浸没在A、B、C三个盛水的杯子中(水均未溢出)。且各杯中的水面达到同一高度,下列关于甲、乙、丙三个金属球的密度大小关系是( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
9. (多选题)如表所示是常温常压下一些物质的密度,下列说法正确的是( )
物质
密度/(kg/m3)
物质
密度/(kg/m3)
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.不同的物质密度一定不相同,同种物质的密度一定相同
B.常温常压下,酒精的密度是0.8×103kg/m3,表示1m3的酒精的质量是0.8×103kg/m3
C.固体的密度不一定比液体的密度大
D.一个最多能装1kg水的瓶子,一定能装下1kg的水银
10. 装满豆油的瓶子上标有5L字样,若豆油的密度为0.92×103kg/m3,则瓶中豆油的质量为 ________kg。有同样质量的水,这个瓶子_____(选填“能”或“不能”)装得下。
▌题型03 密度的计算
1. 先抓公式与单位统一:核心公式为ρ=m/V,可变形为m=ρV、V=m/ρ,计算前必须把所有物理量单位统一,牢记1g/cm3=1×103kg/m³,1cm3=1mL,1dm3=1L,避免单位换算失误。
2. 锁定不变量破题:常见三类不变量场景,质量不变对应冰水转化类题型,体积不变对应同瓶装满不同液体类题型,密度不变对应同材质实心物体类题型,先找到不变量就能快速建立等式。
3. 规避高频易错点:牢记密度是物质固有特性,不随质量、体积改变;空心球问题需区分“物体总体积”和“物质实心体积”;水的反常膨胀仅在0⁓4℃区间适用,常规计算默认ρ水=1.0×103kg/m3。
4. 规范解题步骤:先写已知条件,再列对应物理公式,代入数值时同步标注单位,最后化简结果,避免比例颠倒、计算未约分等低级错误。
1. 小明在古镇旅游时发现,小店卖米酒和卖酱油都用竹筒制作的容器来量取,装满时,筒中米酒或酱油的质量均为180g。(已知)。容器______(选填:A/B)是用来量取180g米酒的。
2. 在调好的天平两盘上各放一铝块和铜块,天平恰能保持平衡,则铝块与铜块的质量之比为____,铝块与铜块的体积之比为_____。(要求写成整数比,已知:铝的密度为2.7 g/cm3,铜的密度为8.9 g/cm3)
3. 如图,我国自主研发的新一代隐身战斗机歼-20,改进利用高性能碳纤维复合材料,提高了抗疲劳、耐腐蚀等性能,同时降低了自重。将一个边长分别为的长方体钢制零件用某种碳纤维复合材料零件替换,在体积不变的情况下,质量减少了122kg。已知钢的密度,求:
(1)钢制零件的体积;
(2)钢制零件的质量;
(3)碳纤维复合材料零件的质量;
(4)此碳纤维复合材料的密度。
4. 如图所示是一把宜兴茶壶。小明同学想知道茶壶这种材料的密度,于是他用天平测出壶盖的质量为44.4g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量是14.8g。(已知,茶壶材料是实心的不浸水)
(1)溢出水的体积是多少?
(2)请你帮小明算出这种材料的密度是多少?
(3)若测得整个空茶壶的质量为159g,则该茶壶所用材料的体积为多大?
5. 捏泥人是我国传统的民间技艺,其所用的土坯质量分布均匀。现用一块边长为10 cm、质量为的立方体土坯捏泥人。最后雕琢成型的泥人质量变为,则求:
(1)土坯的密度是多少?
(2)泥人的体积是多少?
6.一个质量是40g的容器,装满水后质量变为140g,装满油后质量变为120g;求:
(1)水的体积;
(2)油的密度。
7. 我国生产的“手撕钢”被誉为钢铁行业皇冠上的明珠。如图甲所示“手撕钢”的厚度仅0.02mm。一张A4纸大的“手撕钢”(体积约1.25cm3),质量约为10g。
(1)“手撕钢”的加工流程如图乙所示,较厚的钢材通过旋转的轧辊,变为薄如蝉翼的“手撕钢”。在加工过程中,钢材的质量______(填“变大”“变小”或“不变”);和普通钢材相比,用“手撕钢”制成的手术刀更加轻薄灵活。这里的“轻”是指______(填“密度”或“质量”)小;
(2)请根据题目提供的信息估算出“手撕钢”的密度;
(3)若某航天器太阳能电池选用“手撕钢”做基板,则面积为100cm2的基板质量约为多少g?
8.甲液体与量杯的总质量m—液体的体积V图线如图1所示;乙液体质量m—液体的体积V图线如图2所示。请回答以下问题:
(1)空量杯的质量为___________;甲液体的密度为___________ kg/m3;
(2)当甲液体与量杯的总质量为90g时,甲液体的体积为___________;
(3)甲液体的密度_________(选填“>”“=”或“<”)乙液体的密度;假如某量杯最多能装质量为m的甲液体,则它_________(选填“能”或“不能”)装下等质量的乙液体。
9.某一种新材料的问世及其应用,往往会引起人类社会的重大变革。我国研究人员一直致力于新材料气凝胶的研究并且取得了显著的成绩,浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶,它刷新了目前世界上“最轻”材料的纪录,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度为,约是空气密度的。如图甲所展示的“全碳气凝胶”材料,即使把它压在花蕊上也不会压坏花蕊。
(1)“全碳气凝胶”材料是“最轻”材料,这里的“最轻”实质是指它的_______;
(2)一块的“全碳气凝胶”的质量是_______g;
(3)课本STS栏目中展示的沧州铁狮子,也被称作为“镇海吼”,如图乙所示,它是国宝级的文物,与历史书籍中记载的文殊菩萨的坐骑特征基本一致,具有极高的历史价值。它的高度可以达到5.47米,宽度达到2.9米,长度达到6.26米,质量约32吨。铸造材料的密度约。若采用“全碳气凝胶”制造一个同样的“镇海吼”,则需气凝胶的质量约_______kg。
▌题型04 密度与温度
1. 核心破题逻辑:所有温度相关的密度题,先抓质量不变这个隐含条件,再根据热胀冷缩判断体积随温度的变化,最后用ρ=m/V推导密度的反向变化,这是90%同类题的通用解题起点。
2. 特殊规律必记:水在4℃时密度最大,0~4℃遵循热缩冷胀的反常膨胀规律,温度高于4℃才恢复普通物质的热胀冷缩特性,结冰后质量不变、密度变小、体积膨胀,是月考高频易错考点。
3. 场景类题速判:风的形成、热气球升空、冬天水管冻裂、人工湖调节气温这类应用场景,直接对应“温度变化→体积改变→密度变化→产生运动/现象”的推导链条,可快速锁定得分点。
4. 气体类题陷阱:氧气瓶充气后、用去部分气体的场景,气体体积始终等于容器容积不变,质量随用气减少,密度同步变小,不能套用固体液体“密度是物质属性与m、V无关”的常规结论。
1. 密度与生活联系非常紧密,关于密度的一些说法正确的是( )
A.1kg的铁块比1kg的棉花重
B.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一般不同
C.航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料
D.一旦发生火灾,受困人员常采取弯腰撤离,是因为烟雾温度高、密度大,向下方聚集
2. 如图所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的曲线,下列说法正确的是( )
A.1℃时水的密度比5℃时的大
B.水不具有热胀冷缩的性质
C.随着温度升高,相同质量的水体积变大
D.相同质量的水,当温度为4℃时,密度最大,体积最小
3.近期国际市场原油价格震荡起伏,2026年6月4日24时起,国内汽油(标准品)价格每吨应下调525元,以来推算,每升汽油(标准品)价格应下调___________元;理论上,高温地区每升油价下调的价格应___________低温地区。
4.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,如图所示为湖水温度分布示意图。湖面的水结成冰,发生的物态变化是______;我们由“调制的鸡尾酒因密度大小而分层”得到启示,从湖底4℃的水到冰面下0℃的水,水的密度应该越来越______(选填“大”或“小”)。
5.如图,蜡烛在燃烧时可以带动上方的扇叶旋转起来,原因是气体受热膨胀后,密度___________,热空气上升形成气流,推动扇叶转动。同理,海鲜保鲜时应将其放在冰块的___________方,保鲜效果更好。
6.如图所示是小明用纸杯自制的“走马灯”,由上下两个纸杯组成。使用时点燃“走马灯”下面纸杯的蜡烛,点燃的蜡烛______(选填“是”或“不是”)光源。稍后一会儿,纸杯内部的空气温度升高,体积膨胀,此时内部空气密度______(选填“变大”、“变小”或“不变”)而上升,形成气流,使上部纸杯即“纸马”开始转动。
7.请你用质量和密度的知识解决问题。
(1)一枚鸡蛋的质量约50________(填物理量的单位)。
(2)一只空心铝球,其质量为81g,体积为,则空心部分的体积为______。(已知)
(3)作为中学生,我们应该懂得一些消防安全常识。例如,当建筑物内部遭遇火灾时,受困人员应用湿毛巾捂鼻、________(选填“弯腰快跑”或“直立快跑”)撤离火场,这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比温度较高,密度较________(选填“大”或“小”)。
8.小明在网上查阅了一些资料,进一步了解水的密度知识。如图显示质量为1克的水体积随温度变化的关系图。由图可知,4℃时水的密度为________kg/m3,当水温由0℃升高到4℃的过程中,密度________(选填“不变”“变大”、“变小”、“先变大再变小”或“先变小再变大”)。
9.冬天,放在室外装有水的水缸会被“冻裂”(如图所示),这是为什么?
10.通过《质量与密度》的学习,小华学会了一些常见的物理知识。
(1)如图甲所示,是一组实验情景图,观察实验现象:铜球直径略小于铁环内径,铜球恰好通过铁环,加热铜球后,铜球不能通过铁环。说明加热后铜球的体积______,铜球的密度______(均选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)如图乙所示,点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来,是因为一定质量的气体受热膨胀后密度______(选填“变大”“变小”或“不变”),热空气上升形成气流,推动扇叶转起来。根据以上推理,冰块放置在海鲜的______(选填“上方”或“下方”)保鲜效果更好;
(3)水具有反常膨胀的特性。如图丙所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的曲线。根据图像可知,温度等于______℃时,水的密度最大;在水的密度最大的情况下,体积为的水,降温结冰后,冰的体积为______。()
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