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3.【安全教育】如图6－2－5所示，建筑物内遭遇火灾时，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场，这样能够有效减少吸入有毒气体，也会减轻灼伤。这是因为与房间内空气相比较，燃烧产生的有毒气体温度较
图6－2－5
高
，密度较小
，因而大量聚集在房间的上方。图6－2－5
答案
3.高 小
解析
【分析】
要解决这道题，需结合密度与温度的关系分析有毒气体的分布特点：首先，燃烧产生的有毒气体温度高于房间内空气；根据密度公式，温度升高时气体体积膨胀，密度会变小；密度小的气体会向上运动，因此聚集在房间上方，所以逃生时需弯腰或匍匐。
【解析】
1. 燃烧产生的有毒气体是燃烧释放热量加热空气形成的，因此其温度比房间内的空气温度高；
2. 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，一定质量的气体，温度升高时体积$V$膨胀变大，因此气体的密度$\rho$会变小；
3. 由于密度小的气体会向上漂浮，所以这些有毒气体会大量聚集在房间的上方，因此受困人员采取弯腰或匍匐的姿势撤离，可减少吸入有毒气体。
【答案】
高；小
【知识点】
密度与温度、安全教育
【点评】
本题将物理知识与火灾逃生的生活常识相结合，用密度的相关知识解释实际现象，既考查了学生对密度知识点的掌握，又帮助学生理解了正确的逃生方法，体现了物理知识的实用性。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合密度与温度的关系分析有毒气体的分布特点：首先，燃烧产生的有毒气体温度高于房间内空气；根据密度公式，温度升高时气体体积膨胀，密度会变小；密度小的气体会向上运动，因此聚集在房间上方，所以逃生时需弯腰或匍匐。
【解析】
1. 燃烧产生的有毒气体是燃烧释放热量加热空气形成的，因此其温度比房间内的空气温度高；
2. 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，一定质量的气体，温度升高时体积$V$膨胀变大，因此气体的密度$\rho$会变小；
3. 由于密度小的气体会向上漂浮，所以这些有毒气体会大量聚集在房间的上方，因此受困人员采取弯腰或匍匐的姿势撤离，可减少吸入有毒气体。
【答案】
高；小
【知识点】
密度与温度、安全教育
【点评】
本题将物理知识与火灾逃生的生活常识相结合，用密度的相关知识解释实际现象，既考查了学生对密度知识点的掌握，又帮助学生理解了正确的逃生方法，体现了物理知识的实用性。
【难度系数】
0.6
4.【科技前沿】浙江大学的科学家们研制出的全碳气凝胶，是迄今为止世界上最轻的固态材料，如图6－2－6所示。这里的“最轻”是指它的
图6－2－6
密度
（选填“质量”“密度”或“体积”）最小。已知一块体积为$100\mathrm{cm}^3$的全碳气凝胶的质量只有$0.016\mathrm{g}$，则它的密度为0.16
$\mathrm{kg/m}^3$。图6－2－6
答案
4.密度 0.16 点拨:全碳气凝胶的密度
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.016\mathrm{g}}{100\mathrm{cm}^3}=1.6×10^{-4}\mathrm{g/cm}^3=0.16\mathrm{kg/m}^3$。
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.016\mathrm{g}}{100\mathrm{cm}^3}=1.6×10^{-4}\mathrm{g/cm}^3=0.16\mathrm{kg/m}^3$。
解析
【分析】
要解决本题，首先需明确物理中“最轻”的物理含义：材料的“轻”通常指单位体积的质量小，即密度小，而非质量或体积小；计算密度时，需运用密度公式并注意单位换算。
【解析】
1. 理解“最轻”的含义：“全碳气凝胶是最轻的固态材料”中的“轻”，是指相同体积下该材料的质量远小于其他材料，对应物理量为密度，因此第一空填“密度”。
2. 计算密度：已知气凝胶的质量$m=0.016\mathrm{g}$，体积$V=100\mathrm{cm}^3$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，代入数据得：
$\rho=\frac{0.016\mathrm{g}}{100\mathrm{cm}^3}=1.6×10^{-4}\mathrm{g/cm}^3$。
单位换算：因为$1\mathrm{g/cm}^3=1000\mathrm{kg/m}^3$，所以$1.6×10^{-4}\mathrm{g/cm}^3=1.6×10^{-4}×1000\mathrm{kg/m}^3=0.16\mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
密度；0.16
【知识点】
密度的概念；密度的计算
【点评】
本题结合科技前沿材料考查密度的核心知识点，需准确区分“质量”“体积”与“密度”的概念，计算时要注意单位换算，避免单位错误导致结果偏差。
【难度系数】
0.3
要解决本题，首先需明确物理中“最轻”的物理含义：材料的“轻”通常指单位体积的质量小，即密度小，而非质量或体积小；计算密度时，需运用密度公式并注意单位换算。
【解析】
1. 理解“最轻”的含义：“全碳气凝胶是最轻的固态材料”中的“轻”，是指相同体积下该材料的质量远小于其他材料，对应物理量为密度，因此第一空填“密度”。
2. 计算密度：已知气凝胶的质量$m=0.016\mathrm{g}$，体积$V=100\mathrm{cm}^3$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，代入数据得：
$\rho=\frac{0.016\mathrm{g}}{100\mathrm{cm}^3}=1.6×10^{-4}\mathrm{g/cm}^3$。
单位换算：因为$1\mathrm{g/cm}^3=1000\mathrm{kg/m}^3$，所以$1.6×10^{-4}\mathrm{g/cm}^3=1.6×10^{-4}×1000\mathrm{kg/m}^3=0.16\mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
密度；0.16
【知识点】
密度的概念；密度的计算
【点评】
本题结合科技前沿材料考查密度的核心知识点，需准确区分“质量”“体积”与“密度”的概念，计算时要注意单位换算，避免单位错误导致结果偏差。
【难度系数】
0.3
5.【社会发展】2026年5月28日，国产大飞机C919迎来商业运营三周年。据中国
商飞数据显示，国产大飞机C919正式投入商业运营三年来，安全运送旅客已超过500万人次，通航城市达到23个。为减轻机身质量，许多新材料被应用在飞机上。其中，舱门和客货舱地板使用了芳纶蜂窝材料。传统飞机舱门使用碳纤维，飞机舱门质量可达3558kg。已知碳纤维的密度$\rho_1=1.5×10^3 kg/m^3$，芳纶蜂窝材料的密度$\rho_2=0.2×10^3 kg/m^3$。求：
(1)飞机舱门的体积。
(2)使用芳纶蜂窝材料后舱门的质量。
(3)舱门比使用碳纤维减轻多少千克。
商飞数据显示，国产大飞机C919正式投入商业运营三年来，安全运送旅客已超过500万人次，通航城市达到23个。为减轻机身质量，许多新材料被应用在飞机上。其中，舱门和客货舱地板使用了芳纶蜂窝材料。传统飞机舱门使用碳纤维，飞机舱门质量可达3558kg。已知碳纤维的密度$\rho_1=1.5×10^3 kg/m^3$，芳纶蜂窝材料的密度$\rho_2=0.2×10^3 kg/m^3$。求：
(1)飞机舱门的体积。
(2)使用芳纶蜂窝材料后舱门的质量。
(3)舱门比使用碳纤维减轻多少千克。
答案
5.解:(1)飞机舱门的体积
$V=\frac{m_1}{\rho_1}=\frac{3558\mathrm{kg}}{1.5×10^3\mathrm{kg/m}^3}=2.372\mathrm{m}^3$。
(2)使用芳纶蜂窝材料后,舱门的形状、体积不变,舱门质量 $m_2=\rho_2 V=0.2×10^3\mathrm{kg/m}^3×2.372\mathrm{m}^3=474.4\mathrm{kg}$。
(3)减轻的质量 $\Delta m=m_1-m_2=3558\mathrm{kg}-474.4\mathrm{kg}=3083.6\mathrm{kg}$。
$V=\frac{m_1}{\rho_1}=\frac{3558\mathrm{kg}}{1.5×10^3\mathrm{kg/m}^3}=2.372\mathrm{m}^3$。
(2)使用芳纶蜂窝材料后,舱门的形状、体积不变,舱门质量 $m_2=\rho_2 V=0.2×10^3\mathrm{kg/m}^3×2.372\mathrm{m}^3=474.4\mathrm{kg}$。
(3)减轻的质量 $\Delta m=m_1-m_2=3558\mathrm{kg}-474.4\mathrm{kg}=3083.6\mathrm{kg}$。
解析
【分析】
本题是密度公式的实际应用问题，解题思路如下：(1)已知传统碳纤维舱门的质量和密度，利用密度公式的变形$V=\frac{m}{\rho}$可求出舱门的体积；(2)舱门的体积不变，使用芳纶蜂窝材料时体积与之前相同，根据密度公式$m=\rho V$，代入芳纶的密度和已求出的体积，即可算出新材料舱门的质量；(3)减轻的质量等于原碳纤维舱门质量减去新材料舱门的质量，代入数值计算即可。
【解析】
解：(1) 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，变形得飞机舱门的体积：
$V=\frac{m_1}{\rho_1}=\frac{3558\mathrm{kg}}{1.5×10^3\mathrm{kg/m}^3}=2.372\mathrm{m}^3$。
(2) 舱门体积不变，使用芳纶蜂窝材料后，舱门的质量：
$m_2=\rho_2V=0.2×10^3\mathrm{kg/m}^3×2.372\mathrm{m}^3=474.4\mathrm{kg}$。
(3) 减轻的质量：
$\Delta m=m_1-m_2=3558\mathrm{kg}-474.4\mathrm{kg}=3083.6\mathrm{kg}$。
【答案】
(1)$2.372\mathrm{m}^3$；(2)$474.4\mathrm{kg}$；(3)$3083.6\mathrm{kg}$
【知识点】
密度公式应用、质量与密度的关系
【点评】
本题结合国产大飞机的实际场景，考查密度公式的基础计算，属于物理知识在生活中的简单应用，题型基础，注重对公式的掌握和应用能力。
【难度系数】
0.8
本题是密度公式的实际应用问题，解题思路如下：(1)已知传统碳纤维舱门的质量和密度，利用密度公式的变形$V=\frac{m}{\rho}$可求出舱门的体积；(2)舱门的体积不变，使用芳纶蜂窝材料时体积与之前相同，根据密度公式$m=\rho V$，代入芳纶的密度和已求出的体积，即可算出新材料舱门的质量；(3)减轻的质量等于原碳纤维舱门质量减去新材料舱门的质量，代入数值计算即可。
【解析】
解：(1) 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，变形得飞机舱门的体积：
$V=\frac{m_1}{\rho_1}=\frac{3558\mathrm{kg}}{1.5×10^3\mathrm{kg/m}^3}=2.372\mathrm{m}^3$。
(2) 舱门体积不变，使用芳纶蜂窝材料后，舱门的质量：
$m_2=\rho_2V=0.2×10^3\mathrm{kg/m}^3×2.372\mathrm{m}^3=474.4\mathrm{kg}$。
(3) 减轻的质量：
$\Delta m=m_1-m_2=3558\mathrm{kg}-474.4\mathrm{kg}=3083.6\mathrm{kg}$。
【答案】
(1)$2.372\mathrm{m}^3$；(2)$474.4\mathrm{kg}$；(3)$3083.6\mathrm{kg}$
【知识点】
密度公式应用、质量与密度的关系
【点评】
本题结合国产大飞机的实际场景，考查密度公式的基础计算，属于物理知识在生活中的简单应用，题型基础，注重对公式的掌握和应用能力。
【难度系数】
0.8
