1.流感防控期间,医院内氧气的需求量越来越大。容积为 40 L 的钢瓶内储存有密度为 200 kg/m³ 的氧气,其质量为
8
kg;瓶内氧气用掉一半后,瓶内氧气的质量 变小
,密度 变小
。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)答案
8;变小;变小
解析
【分析】
本题考查密度公式的应用,解题思路:首先利用密度公式的变形计算氧气的质量,再分析氧气用掉一半后质量和密度的变化,注意气体体积等于容器容积这一特点。
【解析】
1. 计算钢瓶内氧气的质量:
先统一单位,钢瓶容积 $ V = 40\ \mathrm{L} = 40 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 = 0.04\ \mathrm{m}^3 $,
根据密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $,变形得 $ m = \rho V $,代入数据:
$ m = 200\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.04\ \mathrm{m}^3 = 8\ \mathrm{kg} $。
2. 分析用掉一半氧气后的变化:
瓶内氧气用掉一半后,所含氧气的物质减少,因此质量变小;
氧气是气体,体积始终等于钢瓶的容积(不变),根据 $ \rho = \frac{m}{V} $,$ V $ 不变,$ m $ 变小,所以密度变小。
【答案】
8;变小;变小
【知识点】
密度公式应用,质量与密度的变化
【点评】
本题属于密度基础应用题,核心是理解气体体积与容器容积的关系,只要掌握密度公式的基本变形,就能顺利解答,难度较低。
【难度系数】
0.7
本题考查密度公式的应用,解题思路:首先利用密度公式的变形计算氧气的质量,再分析氧气用掉一半后质量和密度的变化,注意气体体积等于容器容积这一特点。
【解析】
1. 计算钢瓶内氧气的质量:
先统一单位,钢瓶容积 $ V = 40\ \mathrm{L} = 40 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 = 0.04\ \mathrm{m}^3 $,
根据密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $,变形得 $ m = \rho V $,代入数据:
$ m = 200\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.04\ \mathrm{m}^3 = 8\ \mathrm{kg} $。
2. 分析用掉一半氧气后的变化:
瓶内氧气用掉一半后,所含氧气的物质减少,因此质量变小;
氧气是气体,体积始终等于钢瓶的容积(不变),根据 $ \rho = \frac{m}{V} $,$ V $ 不变,$ m $ 变小,所以密度变小。
【答案】
8;变小;变小
【知识点】
密度公式应用,质量与密度的变化
【点评】
本题属于密度基础应用题,核心是理解气体体积与容器容积的关系,只要掌握密度公式的基本变形,就能顺利解答,难度较低。
【难度系数】
0.7
2.受北方冷空气的影响,某地区气温为$-10\ \mathrm{℃}$左右。暴露在室外的自来水管很容易冻裂,这是因为水结冰后密度
变小
,体积变大
,会把自来水管撑裂。(均选填“变大”“变小”或“不变”)答案
变小;变大
解析
【分析】
要解决这个问题,需结合质量的特性和密度公式分析:首先明确水结冰时质量不变,再对比水和冰的密度,最后根据密度公式推导体积变化。
【解析】
水结冰时,状态改变但质量是物体的固有属性,不随状态变化,因此水结冰后质量$ m $不变。已知水的密度$ \rho_{水}=1×10^3\ \mathrm{kg/m^3} $,冰的密度$ \rho_{冰}=0.9×10^3\ \mathrm{kg/m^3} $,所以水结冰后密度变小。根据密度公式$ \rho=\frac{m}{V} $,变形得$ V=\frac{m}{\rho} $,由于质量$ m $不变,密度$ \rho $变小,因此体积$ V $变大,会撑裂自来水管。
【答案】
变小;变大
【知识点】
密度与状态的关系、质量的特性
【点评】
本题结合生活中水管冻裂的现象,考查密度公式的基础应用,核心是掌握质量不随状态改变、水与冰的密度差异,属于基础知识点的实际应用,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这个问题,需结合质量的特性和密度公式分析:首先明确水结冰时质量不变,再对比水和冰的密度,最后根据密度公式推导体积变化。
【解析】
水结冰时,状态改变但质量是物体的固有属性,不随状态变化,因此水结冰后质量$ m $不变。已知水的密度$ \rho_{水}=1×10^3\ \mathrm{kg/m^3} $,冰的密度$ \rho_{冰}=0.9×10^3\ \mathrm{kg/m^3} $,所以水结冰后密度变小。根据密度公式$ \rho=\frac{m}{V} $,变形得$ V=\frac{m}{\rho} $,由于质量$ m $不变,密度$ \rho $变小,因此体积$ V $变大,会撑裂自来水管。
【答案】
变小;变大
【知识点】
密度与状态的关系、质量的特性
【点评】
本题结合生活中水管冻裂的现象,考查密度公式的基础应用,核心是掌握质量不随状态改变、水与冰的密度差异,属于基础知识点的实际应用,难度较低。
【难度系数】
0.8
3.小明的爸爸从外面买来一枚“黄金”纪念币,若这枚纪念币的质量为32 g,体积为$2\ \mathrm{cm}^3$,则这枚纪念币的密度为
$16×10^3$
kg/m³,它不是
(选填“是”或“不是”)由纯金制成的。($\rho_{金}=19.3×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$)答案
$16×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$;不是
解析
【分析】要计算纪念币的密度,需利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,计算时注意单位换算(结果要求单位为$\mathrm{kg/m^3}$,可先计算$\mathrm{g/cm^3}$再转换单位);再将计算出的密度与纯金的密度对比,判断是否为纯金制成。
【解析】根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,纪念币的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{32\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{cm^3}}=16\ \mathrm{g/cm^3}$;由于$1\ \mathrm{g/cm^3}=1×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,因此$16\ \mathrm{g/cm^3}=16×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。已知纯金的密度$\rho_{金}=19.3×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,$16×10^3\ \mathrm{kg/m^3}<19.3×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,所以这枚纪念币不是由纯金制成的。
【答案】$16×10^3$;不是
【知识点】密度的计算、密度的应用
【点评】本题考查密度公式的应用及单位换算,属于基础题,核心是掌握密度公式和利用密度鉴别物质的方法,解题时需注意单位统一。
【难度系数】0.8
【解析】根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,纪念币的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{32\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{cm^3}}=16\ \mathrm{g/cm^3}$;由于$1\ \mathrm{g/cm^3}=1×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,因此$16\ \mathrm{g/cm^3}=16×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。已知纯金的密度$\rho_{金}=19.3×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,$16×10^3\ \mathrm{kg/m^3}<19.3×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,所以这枚纪念币不是由纯金制成的。
【答案】$16×10^3$;不是
【知识点】密度的计算、密度的应用
【点评】本题考查密度公式的应用及单位换算,属于基础题,核心是掌握密度公式和利用密度鉴别物质的方法,解题时需注意单位统一。
【难度系数】0.8
4.(多选)密度知识与生活联系十分紧密,下列关于密度知识的说法正确的是(
A.乒乓球被挤瘪但无破损,球内空气的密度变大
B.拍摄影视剧房屋倒塌镜头时,常选用密度小的材料作道具,以确保演员安全
C.航空器材常用强度高、密度大的材料制成
D.长度超过百米的海上风力发电机叶片采用密度小、耐腐蚀的碳纤维材料
ABD
)A.乒乓球被挤瘪但无破损,球内空气的密度变大
B.拍摄影视剧房屋倒塌镜头时,常选用密度小的材料作道具,以确保演员安全
C.航空器材常用强度高、密度大的材料制成
D.长度超过百米的海上风力发电机叶片采用密度小、耐腐蚀的碳纤维材料
答案
ABD
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需结合密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,以及密度在生活场景中的应用逻辑分析:
1. 选项A:乒乓球挤瘪无破损时,球内空气质量不变,体积减小,根据密度公式可判断密度变化;
2. 选项B:房屋倒塌道具需安全,核心是道具质量小,结合$m=\rho V$分析材料密度的选择;
3. 选项C:航空器材要求轻便,需相同体积下质量小,据此判断密度要求;
4. 选项D:风力发电机叶片需减轻重量,结合材料特性分析密度选择。
【解析】
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,逐一分析选项:
选项A:乒乓球被挤瘪但无破损,球内空气的质量$m$不变,体积$V$减小,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,球内空气的密度变大,故A正确;
选项B:影视剧房屋倒塌道具,为确保演员安全,需道具质量小。根据$m=\rho V$,相同体积下,密度小的材料质量更小、重力更小,对演员伤害小,因此选用密度小的材料,故B正确;
选项C:航空器材需要轻便,相同体积下,密度小的材料质量更小,因此应选用强度高、密度小的材料,而非密度大的,故C错误;
选项D:长度超百米的海上风力发电机叶片,需减轻自身重量,同时要求耐腐蚀,碳纤维材料密度小、耐腐蚀,符合要求,故D正确。
综上,正确选项为ABD。
【答案】
ABD
【知识点】
密度公式的应用、密度在生活中的应用
【点评】
本题考查密度知识在生活中的实际应用,要求学生结合密度公式分析不同场景下材料的选择依据,属于基础应用类题目,需准确理解密度与质量、体积的关系。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正误,需结合密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,以及密度在生活场景中的应用逻辑分析:
1. 选项A:乒乓球挤瘪无破损时,球内空气质量不变,体积减小,根据密度公式可判断密度变化;
2. 选项B:房屋倒塌道具需安全,核心是道具质量小,结合$m=\rho V$分析材料密度的选择;
3. 选项C:航空器材要求轻便,需相同体积下质量小,据此判断密度要求;
4. 选项D:风力发电机叶片需减轻重量,结合材料特性分析密度选择。
【解析】
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,逐一分析选项:
选项A:乒乓球被挤瘪但无破损,球内空气的质量$m$不变,体积$V$减小,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,球内空气的密度变大,故A正确;
选项B:影视剧房屋倒塌道具,为确保演员安全,需道具质量小。根据$m=\rho V$,相同体积下,密度小的材料质量更小、重力更小,对演员伤害小,因此选用密度小的材料,故B正确;
选项C:航空器材需要轻便,相同体积下,密度小的材料质量更小,因此应选用强度高、密度小的材料,而非密度大的,故C错误;
选项D:长度超百米的海上风力发电机叶片,需减轻自身重量,同时要求耐腐蚀,碳纤维材料密度小、耐腐蚀,符合要求,故D正确。
综上,正确选项为ABD。
【答案】
ABD
【知识点】
密度公式的应用、密度在生活中的应用
【点评】
本题考查密度知识在生活中的实际应用,要求学生结合密度公式分析不同场景下材料的选择依据,属于基础应用类题目,需准确理解密度与质量、体积的关系。
【难度系数】
0.5
5. 提升题(多选)图6.4-1甲为水的密度在0~10 ℃范围内随温度变化的图像,图6.4-1乙为北方冬天湖水温度分布示意图。根据图像及水的其他性质,下列分析判断正确的是(

A.温度等于4 ℃时,水的密度最大
B.在0~4 ℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.乙图中从上至下A、B、C、D、E区域的温度递减
D.如果没有水的反常膨胀,湖的底部和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬
ABD
)A.温度等于4 ℃时,水的密度最大
B.在0~4 ℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.乙图中从上至下A、B、C、D、E区域的温度递减
D.如果没有水的反常膨胀,湖的底部和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬
答案
ABD
配图:
解析
【分析】
要解决这道题,需先分析图甲中水的密度随温度的变化规律,再结合密度公式和水的性质,逐一判断选项:
1. 观察图甲:水在0~4℃时,温度升高,密度增大;4℃时密度达到最大值;4~10℃时,温度升高,密度减小。
2. 结合密度公式ρ=m/V,质量不变时,密度与体积成反比,判断0~4℃水的体积变化(热缩冷胀)。
3. 分析图乙湖水的温度分布:北方冬天湖水表面结冰,密度大的水会下沉,因此湖底水的温度更高,判断各区域温度的变化。
4. 联系水的反常膨胀对湖水越冬的影响,判断选项D。
【解析】
选项A:由图甲可知,温度等于4℃时,水的密度达到最大值,该选项正确。
选项B:在0~4℃范围内,温度升高,水的密度增大,根据ρ=m/V(水的质量m不变),体积V= m/ρ,因此体积随温度升高而减小,即水具有热缩冷胀的性质,该选项正确。
选项C:北方冬天湖水表面温度低,冰面下的水,密度大的水会下沉,因此越靠近湖底,水温越高,乙图中从上至下A、B、C、D、E区域的温度是递增的,并非递减,该选项错误。
选项D:水的反常膨胀(0~4℃热缩冷胀)使得4℃的水密度最大,沉到湖底,保持湖底温度为4℃,避免湖水全部结冰,利于生物越冬;若没有反常膨胀,温度低的水密度小,会停在表面,整个湖可能全部结冰,生物很难存活,该选项正确。
综上,正确选项为ABD。
【答案】
ABD
【知识点】
水的密度与温度的关系,密度公式的应用,水的反常膨胀
【点评】
本题结合图像和实际场景,考查水的密度随温度变化的特点,需要学生理解密度公式、水的反常膨胀规律,并能联系湖水温度分布的实际情况分析问题,是对基础知识的灵活应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先分析图甲中水的密度随温度的变化规律,再结合密度公式和水的性质,逐一判断选项:
1. 观察图甲:水在0~4℃时,温度升高,密度增大;4℃时密度达到最大值;4~10℃时,温度升高,密度减小。
2. 结合密度公式ρ=m/V,质量不变时,密度与体积成反比,判断0~4℃水的体积变化(热缩冷胀)。
3. 分析图乙湖水的温度分布:北方冬天湖水表面结冰,密度大的水会下沉,因此湖底水的温度更高,判断各区域温度的变化。
4. 联系水的反常膨胀对湖水越冬的影响,判断选项D。
【解析】
选项A:由图甲可知,温度等于4℃时,水的密度达到最大值,该选项正确。
选项B:在0~4℃范围内,温度升高,水的密度增大,根据ρ=m/V(水的质量m不变),体积V= m/ρ,因此体积随温度升高而减小,即水具有热缩冷胀的性质,该选项正确。
选项C:北方冬天湖水表面温度低,冰面下的水,密度大的水会下沉,因此越靠近湖底,水温越高,乙图中从上至下A、B、C、D、E区域的温度是递增的,并非递减,该选项错误。
选项D:水的反常膨胀(0~4℃热缩冷胀)使得4℃的水密度最大,沉到湖底,保持湖底温度为4℃,避免湖水全部结冰,利于生物越冬;若没有反常膨胀,温度低的水密度小,会停在表面,整个湖可能全部结冰,生物很难存活,该选项正确。
综上,正确选项为ABD。
【答案】
ABD
【知识点】
水的密度与温度的关系,密度公式的应用,水的反常膨胀
【点评】
本题结合图像和实际场景,考查水的密度随温度变化的特点,需要学生理解密度公式、水的反常膨胀规律,并能联系湖水温度分布的实际情况分析问题,是对基础知识的灵活应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
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