专题01 《物质的物理属性》压轴挑战题型训练【八大题型】（解析版）

专题01《\o"第6章物质的物理属性"物质的物理属性》压轴挑战题型训练【八大题型】TOC\o"1-3"\h\u【题型1质\o"质量及其特性"量及其特性】 1【题型2\o"质量的测量"质量的测量】 4【题型3\o"天平的使用"天平的使用】 9【题型4密度\o"质量及其特性"及其特性】 10【题型5密度\o"密度与生活的联系"与生活的联系】 13【题型6密度\o"密度与温度的关系"与温度的关系】 15【题型7密度\o"密度的应用与物质鉴别"的应用与物质鉴别】 20【题型8物质\o"物质的基本属性"的基本属性】 25压轴题型训练压轴题型训练【题型1质\o"质量及其特性"量及其特性】1．（多选）一铁块的质量不会发生变化的是（）A．将它熔化成铁水 B．将它轧成薄铁片 C．将它切掉一个角 D．将它从地球带到月球【答案】ABD【分析】本题考察对于质量的概念的理解。质量是物体本身的一种属性，只与其所含物质的多少有关，物体的温度、形状、状态、位置的改变不会影响其质量。【解答】A、铁块熔化成铁水，其状态由固态变为液态，但是其所含物质的多少没有发生改变，因此质量不变，故A正确；B、铁块被扎成薄铁片，铁块的形状发生了改变，其所含物质多少没有发生变化，因此其质量不变，故B正确；C、铁块被切掉一个角，铁块的体积发生变化，其所含物质也随之减少，因此其质量也会相应减少，故C错误；D、将铁块从地球带到月球，它的地理位置发生改变，但是其所含物质多少不变，因此其质量不发生改变，故D正确。故选：ABD。2．物体的质量真的会不变吗？在现有的物理知识的基础上，同学们会肯定地认为物体的质量是不会随形状、位置、状态的改变而改变的，物体的质量是常数。这个认识并没有错，但这是对静止的物体的质量而言。如果对运动的物体而言，物体的质量是否还是始终不变呢？根据爱因斯坦的“相对论“，运动的物体的质量会随它的运动速度而改变。他的理论是：设一个物体静止时的质量为m0（又称为静质量），当它以速度v运动时的质量为m（又称为动质量），则动质量与静质量及其速度的关系遵循以下规律：m＝（其中c为光速）根据以上公式我们可以计算出：一个静质量m0＝1kg的物体，当它以v1＝300m/s和v2＝15×104km/s运动时，其动质量分别为：m1＝1.0000000000005kg、m2＝1.15kg，由此可知，物体的动质量比静质量大，且物体的运动速度越大，其动质量越大。从m1值可看出，在低速（相对光速而言）范围内，物体的动质量与静质量相关甚微，其差值可以忽略不计。因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时，可以认为物体的质量是不变的，是常数。但在微观世界里，由于电子、质子等基本粒子的静质量都很小，而其运动速度又很容易接近光速，这时它们的质量随速度的改变就不可忽视。关于这样的问题，同学们将来有机会学习爱因斯坦的“相对论“力学知识时，就会进一步深入理解。请根据刚才的阅读，回答下列问题：（1）我们认为物体的质量是不随形状、位置、状态的改变而改变，其质量是指物体的静质量，而动质量会随物体的运动速度而改变。（2）根据爱因斯坦的理论，物体两种质量及其速度的关系遵循的规律是：m＝其中m是指动质量，m0是指静质量，c为3×108m/s．在研究宏观物体的运动情况时，由于v远小于c，故可以认为物体的质量不变，是常数。（3）设m0＝100kg，当它以2.4×108m/s的速度运动时，求其动质量，并分析结果，你可得到一个什么结论？【答案】见试题解答内容【分析】（1）静质量指物体静止时的质量，不随物体形状、状态、位置的变化而变化；（2）动质量指物体运动时的质量，与物体的运动速度有关，会随着物体的速度变化而变化。（3）根据公式m＝，就可以计算出物体的动质量。【解答】解：（1）我们认为物体的质量是会随形状、位置、状态的改变而改变，其质量是指物体的静质量，运动的物体的质量会随它的运动速度而改变；（2）根据爱因斯坦的理论，设一个物体静止时的质量为m0（又称为静质量），当它以速度v运动时的质量为m（又称为动质量），则动质量与静质量及其速度的关系遵循以下规律：m＝（其中c为光速）；在低速（相对光速而言）范围内，物体的动质量与静质量相关甚微，其差值可以忽略不计，因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时，可以认为物体的质量是不变的，是常数。（3）将m0＝100kg，v＝2.4×108m/s代入公式m＝得m＝167kg；由计算结果可知：当物体速度接近光速时，其动质量显著大于静质量，其质量随速度而改变就不可忽视了。故答案为：（1）静质量；动质量；（2）远小于；（3）m＝167kg；当物体速度接近光速时，其动质量显著大于静质量，其质量随速度而改变就不可忽视了。3．今年11月，“中国探月工程科普宣传周”在深圳体育中心亮相，展厅展出了“长征三号”系列火箭、玉兔号月球车等模型。（1）展区的一台“行星秤”周围围满了游客，一名女士站上秤，并将星球选择为月球，仪式屏幕显示“您在月球上的重量是8kg”，引得该女士大呼：“不准，我应该是98斤的”，那么请判断此“行星秤”测得是该女士的质量吗？不是（选填“是”或“不是”）。（2）图中为“嫦娥一号”卫星在西昌卫星发射中心发射场发射升空的情形，请你说出此刻，火箭发射塔架下巨大水池上方的“白雾”形成发生所涉及到的物态变化有汽化和液化。（3）为了防止大气与火箭表面产生的剧烈摩擦使火箭熔化，所以火箭必须由熔点高（选填“高”或“低”）的材料制成，同时在火箭表面涂上易汽化的物质加强防护。（4）由于卫星在太空中飞行时，其向阳面和背阳面温度差高达200℃．我国采用热管温控技术，使管内工作的液体在高温端汽化吸热，低温端液化放热，这样反复工作使卫星两端温度趋于平衡。（均选填“吸热”或“放热”）【答案】见试题解答内容【分析】（1）质量是物体本身的性质，与物体的位置无关；重力是由于地球吸引而产生的力，月球重力是地球重力的六分之一；（2）（4）物质由液态变成气态的过程叫汽化，汽化是吸热过程；物质由气态变成液态的过程叫液化，液化过程放热；（3）晶体熔化时的温度叫熔点。【解答】解：（1）游客的质量是98斤＝49kg，在地球上受到的重力是G＝mg＝49kg×10N/kg＝490N，在月球上受到的重力是G月＝G＝×490N≈80N。所以此“行星秤”测得不是该女士的质量，而应该是月球重力；（2）火箭发射时，高温的火焰向下喷射，放出大量的热量，火箭发射架下方建有较大的水池，就是为了吸收这些热量，水吸热后迅速汽化，形成高温的水蒸气，水蒸气上升过程中空气温度降低，水蒸气遇冷液化形成“白雾”；（3）为了防止大气与火箭表面产生的剧烈摩擦使火箭熔化，所以火箭必须由熔点高的特殊材料制成；（4）物质由液态变成气态的过程叫汽化，是吸热过程；物质由气态变成液态的过程叫液化，此过程放热。故答案为：（1）不是；（2）汽化；液化；（3）高；（4）吸热；放热。【题型2\o"质量的测量"质量的测量】4．有16颗外形相同、型号一样的钢珠，其中有一颗因质量偏小而不合格。为了找出不合格的钢珠，现用实验室中的托盘天平来测量，那么至少需要称量几次就一定能找出该钢珠（）A．2次 B．3次 C．4次 D．5次【答案】B【分析】第一次可以把16个钢珠分成7、7、2三组，称两组7，若质量相等，则要找的在剩余的两个中（这样再称一次可以找到），否则在轻的7个中。若在某七个中，第二次把这七个分成3、3、1，称两组3，若相等，剩下的那个就是，若不等，在轻的三个里。最后称3个中任意两个，如果相等，剩下的就是，如果不等，则轻的就是。【解答】解：第一次：把16颗钢珠分成7、7、2三组，称两组7，若质量相等，则要找的在剩余的两个中（这样再称一次可以找到），否则在轻的7个中。第二次：把轻的7个钢珠分成3、3、1，称两组3，若相等，剩下的那个就是，若不等，在轻的三个里。第三次：称3个中任意两个，如果相等，剩下的就是，如果不等，则轻的就是；由此可知，至少需要称量3次就一定能找出不合格的钢珠。故选：B。5．如图为一种称量物体质量的双杆合秤的主要结构简图，它的两种秤杆是固定在一起的，两条秤杆分别装有秤锤A、B，其中秤锤A只能处于其所在秤杆上有槽的特定位置处，秤锤B则可停在其所在秤杆上的任意位置。（1）这个台秤的量程是2kg，分度值是1g。（2）在称量物体前，这种台秤的调节与天平的调节相似，应先将A和B调至标尺右端的零刻线处，再调节平衡螺母直到秤杆水平平衡。（3）若用调整好的合秤称量一个邮包的质量，秤杆水平平衡后，秤锤A、B所处的位置如图所示，则所称物体的质量为0.723kg。【答案】见试题解答内容【分析】（1）台秤的量程等于秤锤A和秤锤B对应的刻度值之和，台秤的分度值是秤锤B所在秤杆上的最小刻度值。（2）台秤的使用和天平的使用是相通的，首先把台秤放在水平台上，秤锤都移动秤杆的零刻度，调节平衡螺母使台秤的横梁平衡；物体放在台秤上，首先移动秤锤A，然后再移动秤锤B，使台秤的横梁重新平衡，物体的质量等于秤锤A对应的刻度与秤锤B对应刻度之和。（3）根据物体的质量等于秤锤A对应的刻度与秤锤B对应刻度之和，求出邮包的质量。【解答】解：（1）这个台秤的量程：1.9kg+0.1kg＝2kg．分度值为1g。（2）在称量物体前，这种台秤的调节与天平的调节相似，应先将A和B调至标尺右端的零刻线处，再调节平衡螺母直到秤杆水平平衡；（3）秤锤A对应的刻度与秤锤B对应刻度分别为0.7kg、23g，所以邮包的质量：m＝0.7kg+0.023kg＝0.723kg。故答案为：（1）2；1；（2）右；平衡螺母；（3）0.723。6．在使用托盘天平测量物体质量的实验中：（1）将托盘天平放在水平台面上，将游码移至称量标尺左端“0”刻度线上，发现指针位置如图甲所示，此时应向右（选填“左”或“右”）移动平衡螺母，直到指针静止时指在分度标尺的中央刻度线。（2）在测量物体质量时，应将物体放在左（选填“左”或“右”）盘，往另一盘增减砝码时要使用镊子。（3）多次增减砝码，当加入5g的砝码后，指针静止时，指在分度盘中央刻度线的左侧附近，此时应移动游码使横梁恢复平衡。若盘中砝码和游码位置如图乙所示，则被测物体的质量为78.4g。【答案】见试题解答内容【分析】（1）在调节天平时，应向指针偏转的对侧移动平衡螺母，靠观察指针在分度盘的位置确定是否平衡；（2）根据左物右码的原则进行测量，砝码要用镊子夹去；（3）先确定物体重还是砝码重，然后根据具体情况去砝码还是用游码来调节；根据砝码和游码对应的刻度值计算物体的质量。【解答】解：（1）使用托盘天平称量物体的质量时，应将天平放在水平工作台面上，先将游码移至横梁标尺左端“0”点上，然后调节平衡螺母，由图可知，指针偏左，因此应将右平衡螺母向右移动。（2）在测量物体质量时，应将物体放在左盘，往另一盘增减砝码时要使用镊子；（3）多次增减砝码，当加入5g的砝码后，指针静止时，指在分度盘中线左侧附近，说明物体重，因此应移动游码使横梁恢复平衡。被测物体的质量：m＝50g+20g+5g+3.4g＝78.4g。故答案为：（1）水平；右；（2）左；镊子；（3）游码78.4。7．小明用均匀的细木条做天平的横梁，在横梁的中间穿孔，栓一个提纽。然后在横梁两端距中间孔等距离的地方穿孔，再用同样的硬纸片做为秤盘，制成了一个“小天平”，如图所示，于是小明便利用这架自制天平开始了他的探究历程。同学们跟小明一起行动吧！探究一：小明手里有一只小量筒和一些细沙，他先把小量筒放到了这架自制天平的左盘，然后往右盘里添加细沙，直到横梁保持水平平衡，说明此时小量筒的质量等于右盘细沙的质量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。探究二：小明想利用这架自制天平测出一块小矿石的质量。再给你适量的水（水的密度ρ水已知），请在探究一的基础上，添加适当的步骤与小明一起完成探究二。要求：（1）写出应增加的实验步骤及要测量的物理值；（2）用所测量的物理值及已知量推导出矿石质量的表达式。【答案】见试题解答内容【分析】天平的实质是等臂杠杆，根据杠杆的平衡条件可得出两侧物体的质量关系；用这一天平在测量矿石的质量时，可借助水的质量来进行等效替代，因此量筒可以反映水的体积，而水的密度是已知的，利用m＝ρV可计算出水的质量，也就可以求出矿石的质量。【解答】解：探究一：因为天平的实质是等臂杠杆，根据杠杆的平衡条件可知，当天平平衡时，两侧的质量是相等的；探究二：用这一天平在测量矿石的质量时，可借助水的质量来进行等效替代，因此量筒可以反映水的体积，而水的密度是已知的，利用m＝ρV可计算出水的质量，也就可以求出矿石的质量。实验步骤：（1）在盛有沙子的盘内放矿石，在量筒内加水，直到天平平衡，记下此时量筒内水的体积V水；（2）矿石质量的表达式：m石＝m水＝ρ水V水。故答案为：探究一：等于；探究二：（1）在盛有沙子的盘内放矿石，在量筒内加水，直到天平平衡，记下此时量筒内水的体积V水；（2）矿石质量的表达式：m石＝m水＝ρ水V水。8．某同学将2枚钉子放在一架已调平的天平左盘上，然后将5粒纽扣或4只螺母放入右盘内时天平平衡；他又将4粒纽扣放入左盘，右盘中放入3只螺母和一个1g的砝码，天平也平衡。每枚钉子的质量为10g，每个纽扣的质量为4g，每个螺母的质量为5g。【答案】见试题解答内容【分析】用天平称量物体质量时，不移动游码，天平平衡时，天平左盘内物体的质量等于天平右盘内物体的质量。根据这个特点列出天平三次平衡时的等式，解方程组即可。【解答】解：天平的左盘放2个钉子，右盘放5个纽扣，天平横梁，所以，2m钉＝5m纽﹣﹣①天平的左盘放2个钉子，右盘放4个螺母，天平横梁，所以，2m钉＝4m母﹣﹣②4粒纽扣放入左盘，右盘中放入3只螺母和一个1g的砝码，天平平衡，所以，4m纽＝3m母+1g﹣﹣③解①②③得，m钉＝10g，m纽＝4g，m母＝5g。故答案为：10；4；5。9．用天平测物体质量：（1）调节天平平衡时，先将天平放在水平桌面上，再将游码归零，发现天平指针静止时如图甲所示，此时应将平衡螺母向左调，使天平横梁在水平位置平衡；（2）图乙中被测物体的质量是27.8g；（3）图丙是小明同学称量物体质量时情景，明显的操作错误是：①在放砝码前游码应调零，所以错误是游码没有调零②砝码应用镊子夹取，所以错误是用手放砝码③左盘放砝码右盘放物体，所以错误是物体和砝码的位置放反了。【答案】见试题解答内容【分析】天平的正确使用方法是：①把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度。②调节平衡螺母使指针指到分度盘的中央，或左右偏转的格数相同。③把物体放在左盘，右盘放砝码或移动游码，直到横梁重新平衡。④物体的质量等于砝码的质量与游码对应的刻度值的和。⑤天平的调节原则是：左偏右调，右偏左调，先快后慢。【解答】解：（1）据天平的正确使用可知，调节天平平衡时，先将天平放在水平桌面上；再将游码归零，若发现天平指针静止时如图甲所示，即指针右偏，所以此时应将平衡螺母左调，使天平横梁在水平位置平衡；（2）此题图中所有砝码的质量是：m＝25g；游码的示数是：2.8g，故物体的质量是27.8g；（3）据天平的正确使用可知，此图中的错误有：在放砝码前游码应调零，所以错误是游码没有调零；砝码应用镊子夹取，所以错误是用手放砝码；左盘放砝码右盘放物体，所以错误是物体和砝码的位置放反了。故答案为：（1）放在水平桌面上；游码归零；平衡螺母向左调；（2）27.8g；（3）①在放砝码前游码应调零，所以错误是游码没有调零；②砝码应用镊子夹取，所以错误是用手放砝码；③左盘放砝码右盘放物体，所以错误是物体和砝码的位置放反了。【题型3\o"天平的使用"天平的使用】10．（多选）下列关于天平的说法正确的是（）A．托盘天平测量腐蚀性固体时，须迅速完成测量以免固体腐蚀托盘 B．天平使用前游码未归零就调节平均螺母使天平平衡，测量结果偏大 C．如果砝码因为使用不当磨损，则用该天平测量物质时测量结果偏小 D．如果游码因为使用不当磨损，则用该天平测量物质时测量结果偏大【答案】BD【分析】用天平测量物体质量时，腐蚀性固体不能直接放在天平盘上；游码未放在标尺左端零刻度线处就将横梁调节平衡，放上物体再次调节横梁平衡时，游码的起始点就不是从零刻度线处开始，这样造成了游码所对刻度值不准确。从而引起了测量值的变化。【解答】解：A、托盘天平测量腐蚀性固体时，不能直接放在天平盘上，故A错误；B、游码未放在标尺左端零刻度线处就将横梁调节平衡，在此基础上，再放好物体加减砝码移动游码调节横梁平衡时，游码就不是从零刻度线处开始，而是从原来停放的刻度开始，这样游码所对的刻度值就增加了，测量结果偏大，故B正确；C、砝码因为使用不当磨损，则用该天平测量物质时测量结果偏大，故C错误，D、游码因为使用不当磨损，则用该天平测量物质时测量结果偏大，D正确；故选：BD。11．小红同学在复习天平的使用方法时，请你回答下列问题：（1）把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻线处；发现天平指针如图所示，你的调节方法是：将右边的平衡螺母向右移动，直到指针指在分度盘的中央；（2）在探究：比较不同物质的吸热能力的实验中，小明想量取12g铁砂，他的步骤如下：①用已经调好的天平，向天平右盘中放入砝码，并调节游码在标尺上的位置，使砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值为12g；②向左盘中逐渐加入铁砂，直到横梁恢复平衡。（3）在密度知识应用交流会一节中，报告I：铅球是铅做的吗？不适用学生天平作为测量工具，理由是：铅球的质量超出了天平的最大称量。【答案】见试题解答内容【分析】（1）把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻线处；天平使用前的调节：若指针左偏，向右调平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；（2）用天平测量物体质量时，物体质量等于砝码的质量与游码的示数相加；（3）天平的使用不能超过天平的最大称量。【解答】解：（1）把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻线处；调节天平横梁平衡时，指针偏向分度盘的左侧，此时应该将右边的平衡螺母向右移动，直到指针指在分度盘的中央；（2）在探究：比较不同物质的吸热能力的实验中，小明想量取12g铁砂，他的步骤如下：①用已经调好的天平，向天平右盘中放入砝码，并调节游码在标尺上的位置，使砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值为12g；②向左盘中逐渐加入铁砂，直到横梁恢复平衡；（3）在密度知识应用交流会一节中，报告I：铅球是铅做的吗？不适用学生天平作为测量工具，理由是：铅球的质量超出了天平的最大称量。故答案为：（1）零刻度线；将右边的平衡螺母向右移动，直到指针指在分度盘的中央；（2）①使砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值为12g；②横梁恢复平衡；（3）铅球的质量超出了天平的最大称量。【题型4密度\o"质量及其特性"及其特性】12．科考队员在珠峰上采集了一块质量分布均匀的岩石标本。关于这块岩石标本的质量和密度，下列说法正确的是（）A．将岩石标本带回北京，这块岩石标本的质量不变 B．测得岩石标本的密度小于大理石的密度，则岩石标本的质量一定小于大理石的质量C．测出岩石标本的密度是2.6×103kg/m3，表明这种岩石的质量是2.6×103kg D．岩石标本碰掉一部分后，剩余部分岩石的密度变小【答案】A【分析】（1）质量与物体的位置变化无关；（2）根据，比较两者密度大小；（3）岩石标本的密度是2.6×103kg/m3，表示1m3的这种岩石的质量为2.6×103kg，质量还和体积大小有关；（4）物质的种类不变，密度不变。【解答】解：A．质量与物体的所处位置无关，岩石标本由珠峰到北京，质量不变，故A正确；B．标本的密度小于大理石的密度，但两者的体积未知，根据m＝ρV，无法比较两者质量的大小，故B错误；C．岩石标本的密度是2.6×103kg/m3，表示1m3的这种岩石的质量为2.6×103kg，岩石的体积不知，据m＝ρV无法求出质量，故C错误；D．岩石标本碰掉一部分，质量变小，但物质的种类不变，密度不变，故D错误。故选A。13．有人说：“物质的密度与质量成正比，与体积成反比”，你认为这种说法对吗？为什么？【答案】见试题解答内容【分析】单位体积的某种物质的质量叫这种物质的密度，密度是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态和温度有关，与质量、体积、形状无关。【解答】答：这种说法是错误的。因为密度是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态和温度有关，与质量、体积、形状无关。14．小月在研究“物体的质量跟体积的关系”的实验中。她用量筒、天平等工具测得了某种物质在不同体积下，相应的质量，并把测得的数据记录在下面的表格中。123456体积V/cm3102030405060质量m/g275481108135162（1）根据实验数据，可以得出这种物质的质量与体积的关系式m＝2.7g/cm3V。（2）在物理实验中，经常需要进行多次测量，有的是为了从不同情况中找到普遍规律；有的是为了求平均值以减小误差。下列实验中多次测量的目的与本实验目的相同的是C（填序号）。A．用刻度尺测课本的宽度B．用ρ＝m/V测定某种物质的密度C．探究重力G与质量m的关系D．测量某物体运动的速度。【答案】见试题解答内容【分析】（1）分别计算出每组中质量与体积的比值，将结果进行对比，然后推广到一般，得到质量与体积的对应关系。（2）在物理实验过程中，多次测量的目的有两个：将测量数据取平均值，减小误差；总结规律，避免结论的片面性。【解答】解：（1）在第一组中，质量与体积的比值为＝2.7g/cm3；在第二组中，质量与体积的比值为＝2.7g/cm3；在第三组中，质量与体积的比值为＝2.7g/cm3；在第四组中，质量与体积的比值为＝2.7g/cm3；…可以发现，质量与体积的比值都是2.7g/cm3，所以质量与体积的关系式为m＝2.7g/cm3V。故答案为：2.7g/cm3V；（2）研究“物体的质量跟体积的关系”，多次实验的目的是总结规律，避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性。A、测量课本的长度，采用多次测量的目的是：取平均值，减小测量误差；B、测量物质的密度，采用多次测量的目的是：取平均值，减小测量误差；C、探究重力与质量的关系，多次测量的目的是：总结规律，防止结论的偶然性；D、测量物体运动的速度，采用多次测量的目的是：取平均值，减小测量误差。故选C。15．阅读《气凝胶》回答各题。气凝胶如图甲所示，把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。气凝胶﹣﹣它身轻如烟，是世界上最轻的固体材料之一，有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3，比氦气还要轻。如图17乙所示为8cm3的“全碳气凝胶”压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景。气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在100Hz～6300Hz频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为20Hz～20000Hz的声音，因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构，它虽然极轻，但弹性却非常好，它几乎能吸收所有颜色的光。气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力，现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。根据上述材料，回答下列问题：（1）“全碳气凝胶”密度比氦气密度小。（选填“大”或“小”）（2）“全碳气凝胶”的吸音频段为100Hz～6300Hz。（3）10g气凝胶最高可以吸附9000g海上泄漏原油。（4）“飞行石墨”气凝胶几乎能吸收所有颜色的光，所以它看起来就呈现A。（填选项字母）A．黑色B．白色C．无色D．彩色【答案】见试题解答内容【分析】（1）“气凝胶”的密度非常小，仅0.16mg/cm3；（2）气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在频段内高效吸音；（3）气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍；（4）不透明的颜色是由反射的色光决定，黑色吸收所有色光，白色不吸收光。【解答】解：（1）“气凝胶”是世界上最轻的固体，是指它的密度小，是指单位体积的质量小，比氦气还要轻；（2）气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在100Hz～6300Hz频段内高效吸音；（3）气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，10g×900＝9000g；故10g气凝胶最高可以吸附9000g海上泄漏原油；（4）不透明的颜色是由反射的色光决定，黑色吸收所有色光，白色不吸收光；故“飞行石墨”气凝胶几乎能吸收所有颜色的光，所以它看起来就呈现黑色；故A正确。故答案为：（1）小；（2）100Hz～6300；（3）9000；（4）A。【题型5密度\o"密度与生活的联系"与生活的联系】16．某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，钢罐内表面要压接一层0.25mm厚的铝膜，一时难住了焊接和锻压专家，后经技术人员的联合攻关解决了这一难题：他们先把铝膜紧贴到钢罐内表面，再往钢罐内灌水，插入冷冻管使水结冰，然后铝膜与钢罐就压接在一起了，其原因是（）A．铝膜与钢罐间的水把它们冻牢了 B．水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了 C．结冰时铝膜与钢罐间的冰把它们粘牢了 D．水结冰时放出的热量把它们焊牢了【答案】B【分析】当水的温度达到凝固点时，水就会结冰，结冰前后质量不变，密度减小，所以体积会变大。【解答】解：当钢罐内灌满水，水中插入冷冻管，水会结冰，水结冰时体积变大会产生的巨大压力使它们压牢了。故选：B。17．鸡尾酒是一种混合饮品，是由两种或两种以上的酒混合而成，有一定的营养价值和欣赏价值。如图是丽丽邀请同学来自家玩时，给同学制做的鸡尾酒，这几种酒之所以能够分层，主要是因为这几种酒的密度不同，用吸管将最下面的酒喝掉，这杯鸡尾酒的密度将变小（填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】密度；变小。【分析】鸡尾酒经调配后“不同颜色的酒界面分明”，是因为不同颜色的酒密度不同，也就是每层密度不同，密度最大的在最下层。密度最小的在最上面。【解答】解：鸡尾酒是由几种不同的酒调配而成的，由于酒的浓度、成分不同，所以密度不同，经过调配后，不同颜色的酒界面分明，密度最大的在最下层，密度最小的在最上面。由于鸡尾酒是由几种不同的酒调配而成的，密度最大的在最下层。密度最小的在最上面，所以用吸管将最下层的酒喝掉，这杯鸡尾酒的平均密度将变小。故答案为：密度；变小。18．点燃两支长度不同的蜡烛，将其固定在桌面上，如图所示。如果用玻璃杯将两支蜡烛罩在里面，发现较长的一支蜡烛先熄灭，这是由于燃烧产生的高温的二氧化碳气体的密度小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）空气密度，二氧化碳气体上升（选填“上升”或“下降”）的缘故。根据这个实验结果，在房间发生火灾时，人应该尽量贴近地面（选填“往高处走”或“贴近地面”）离开房间。【答案】见试题解答内容【分析】（1）气体有热胀冷缩的性质：温度高的气体膨胀，密度小，易上升；温度低的气体密度大，易下降。（2）气体的密度受温度的影响比较大。温度越高，体积变大，密度变小；温度越低，体积变小，密度变大。【解答】解：常温下二氧化碳气体的密度大于空气密度，但蜡烛燃烧产生的二氧化碳气体温度高，所以密度小于空气密度，上升到顶部，较长的蜡烛因缺氧气而熄灭。发生火灾时，燃烧产生的有毒气体温度较高，密度较小而上浮，会分布在房间上方，所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体，应该贴近地面爬行。故答案为：小于；上升；贴近地面。19．某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系，在一定环境下将1g的冰加热，分别记录其温度和体积，得到了如图所示的图象。请你观察此图象回答下列问题：（1）水从0℃上升到4℃时，密度将变大。（2）冰从﹣4℃上升到0℃时，体积将变大（3）冰熔化成水时，质量不变，体积变小。【答案】见试题解答内容【分析】（1）从平滑的曲线可以看出“水从0℃上升到4℃时体积”这段温度内，曲线呈下降趋势，从而可知体积在不断减小，而质量不变，再由密度公式即可得出密度的变化情况。（2）从平滑的直线可以看出“﹣4℃上升到0℃时”直线在不断上升，说明随着温度的升高，体积在不断增大。（3）质量是指物体中所含物质的多少，故其不随物体形状、状态、位置及温度的改变而改变，再据图中冰和水的体积的大体关系即可判断该题的答案；【解答】解：（1）从平滑的曲线可以看出“水从0℃上升到4℃时体积”这段温度内，曲线呈下降趋势，从而可知体积在不断减小，再由ρ＝可知，m不变，V减小，则ρ增大。（2）从平滑的直线可知“﹣4℃到0℃时”直线呈上升趋势，即随着温度的升高，冰的体积在不断增大；（3）当冰化成水时，其质量是不变的，但通过图象能看出，冰的体积小于水的体积，即该过程中体积变小。故答案为：（1）变大；（2）变大；（3）质量；体积。【题型6密度\o"密度与温度的关系"与温度的关系】20．如图甲所示，把数显测力计下悬挂的实心金属块M浸没在水中静止，当水温从0℃升到15℃时，水的密度ρ和水温t关系如图乙所示，此过程水的质量不变，不考虑容器和金属块的热胀冷缩，下列选项中能正确反映测力计示数F和水温t关系的是（）A． B． C． D．【答案】C【分析】由图像知水温从0℃升到15℃时，水的密度先变大再变小；先根据F浮＝ρ液gV排分析出浮力的变化，再根据称量法F浮＝G﹣F分析弹簧测力计示数的变化。【解答】解：由图乙可知，当水温从0℃升到15℃时，水的密度先变大后变小；实心金属块M浸没在水中时，排开水的体积不变，因水的密度先变大后变小，则根据F浮＝ρ液gV排可知，金属块受到的浮力先变大后变小；由称重法测浮力的公式F浮＝G﹣F可得，测力计的示数F＝G﹣F浮；由于水的密度受水温影响，金属块浸没在水中时受到的浮力先变大后变小，所以由F＝G﹣F浮可知，测力计的示数F先变小后变大，故C正确，ABD错误。故选：C。21．要使图中的水沿着a→b→c→d方向流动，冰块或酒精灯加热最好分别放在（）A．a、d处 B．b、d处 C．a、c处 D．c、d处【答案】B【分析】这是一个循环的问题，首先明确要使管中的水沿着a→b→c→d方向流动，则在右侧受冷温度降低，密度变大，向下流去，而“口”字型管子却固定了它的流动方向，水流到右侧降温下沉到底部，又被左侧补充﹣﹣﹣﹣﹣﹣如此形成一个由于密度差导致的自然循环。若加热水，因为水受热密度变小，会向上流，因此应该在d处加热，而cd段的冷水会补充上升的水，如此形成一个由于密度差导致的自然循环。【解答】解：若放冰块时，要使管中的水发生对流且沿着a→b→c→d方向流动，最好将冰块放在b处，这样b处水遇冷时温度降低，密度增大而下降，ab间的水过来补充，水发生对流就会沿a→b→c→d方向流动。若加热时，管中的水发生对流且沿着a→b→c→d方向流动，最好在d处加热，这样d处的水受热温度升高，密度减小而上升，cd间的水过来补充，因而水发生对流就会沿a→b→c→d方向流动。故选：B。22．小红家中使用的燃料是天然气，天然气的主要成分是甲烷，甲烷对人基本无毒，但浓度过高会造成空气中氧含量明显降低，使人窒息。为防止燃气泄漏造成危险，可在家中安装燃气报警器。为有效发挥报警器的作用，报警器应安装在房间的上方位置，原因是天然气的密度比空气小。（ρ空气＝1.29kg/m3，ρ天然气＝0.8kg/m3）【答案】上方；天然气的密度比空气小。【分析】根据天然气的密度来判断【解答】答：天然气密度比空气小所以应该按在房间的上方。23．在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识，其实只要应用科学知识进行分析，就能作出合理解释。例如在某次成品油调价中，汽油价格下调250元/吨，柴油价格下调235元/吨，但细心的小明发现，加油站的汽油价格下调0.18元/升，柴油价格下调0.20元/升，每升柴油价格反而比汽油下调得多，请你通过计算帮助小明分析出现这种现象的原因。（ρ汽油＝0.75g/cm3，ρ柴油＝0.83g/cm3）【答案】两次计算下调价格不同的原因是，汽油和柴油密度的不同，导致两种计价单位的数值不同。【分析】此题关键在于价格的两种计算方法，按元/吨还是元/升，方法就是元/升换算成元/吨或者把元/吨换算成元/升。【解答】解：利用密度公式，计算1吨汽油的体积V＝＝＝1.333×103L.故在某次成品油调价中，汽油价格下调250元/吨＝250元/1.333×103L＝0.1875元/升。同理可计算出成品油调价中柴油价格下调为0.19505元/升。故答案为：两次计算下调价格不同的原因是，汽油和柴油密度的不同，导致两种计价单位的数值不同。24．阅读短文，回答文后问题。孔明灯“孔明灯”实际是一种灯笼。它是用很轻的竹篾扎成框架，再用纸糊严，并在下面留口。在灯笼的下面固定一个小碟，在碟内放入燃料。点燃后，当灯笼内的空气被加热到一定温度时，灯笼就能腾空而起。已知空气密度和温度的对应关系如表。温度/℃90100110120130密度/kg•m﹣30.970.940.910.880.85（1）点燃燃料后，灯笼内的空气密度是减小（选填“增大”、“减小”或“不变”）。在“直升机、潜水艇、火箭”中，其上升原理与孔明灯相同的是潜水艇。（2）灯笼升空一段时间后开始匀速上升，燃料突然熄灭，则灯笼会B。A．加速上升B．减速上升C．匀速上升D．立即下降（3）根据表格中的数据，在坐标图中作出空气密度和温度关系的图像。（4）一只孔明灯的容积为0.5m3，当环境温度为20℃时，空气密度为1.2kg/m3，要使灯笼升空，加热后灯笼内空气质量至少需减少140g，这要求灯笼内空气的温度至少要达到106.7℃（g取10N/kg）。【答案】见试题解答内容【分析】（1）气体具有热胀冷缩的性质，灯罩内的气体被加热，体积膨胀，密度减小，小于灯罩外空气的密度，使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯自重，孔明灯就会腾空而起；潜水艇与孔明灯相类似。（2）一切物体都有惯性。（3）根据表格中的数据，在坐标系中找出密度和温度的对应点，按照数学上的描点连线方法完成作图。（4）利用图像求得空气密度ρ与温度之间关系，从而得解。【解答】解：（1）点燃燃料后，灯罩内的气体被加热，体积膨胀，密度减小，小于灯罩外空气的密度，使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯自重，孔明灯就会腾空而起；潜水艇和孔明灯升空原理一样是靠改变自身的重力实现浮沉的；（2）灯内火焰熄灭后，由于惯性会减速升高，孔明灯不会立即下降，故B正确（3）空气密度与温度对应关系图像如图所示：（4）设灯笼内空气的密度为ρ，则根据题意：（1.2kg/m3﹣ρ）×0.5m3＝0.14kg，解得ρ＝0.92kg/m3分析图像可知，空气密度ρ与温度之间满足一次函数关系，设ρ＝kt+b，则有解得：故ρ＝﹣0.003t+1.24当ρ＝0.92kg/m3时，t≈1.6.7℃25．对流层的大气温度常随距地面的高度增加而降低（海拔每升高1000m，气温变化6℃），但这种气温的梯度变化并非固定不变，有时可能出现反常现象，称为逆温。出现逆温现象时，由于不能产生垂直对流，阻碍了空气的垂直对流运动，妨碍了烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，近地面的污染物。“无路可走”，只好“原地不动”，越积越厚，烟尘遮天蔽日，使能见度变差，空气污染势必加重。图甲表示近地面空气若上升到3000m高度时，理论温度为T，实际温度为Ts。当Ts≥T时，则出现了逆温现象。读某城市春季气温日变化图（图乙），回答下列问题：（1）若Ts稳定在﹣8℃，该城市气温至少要上升到10℃以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为8时。（2）一般逆温结束后2h，近地面对流才能起到净化空气的作用。在图乙所示的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间应选在10时以后。【答案】降低；（1）10；8；（2）10。【分析】对流层气温随高度增加而降低是因为对流层的直接热源主要来自地面，而不是来自太阳辐射。对流层大气温度随海拔增高而降低，每升高1000米，气温下降6℃；由于大气上冷下热，引起大气的垂直对流运动，在此过程中，近地面空气得到净化．按气温垂直递减规律，如果3000米高空大气温度为﹣8℃，则地面空气温度为：﹣8℃+3×6℃＝10℃。对照图示中的右图知该城市气温大于10℃的时间是一天中的8点到次日2点，（夜间）2点以后地面气温低于10℃，开始出现逆温现象，一直延续到早晨8点，逆温现象结束。【解答】解：因为对流层的直接热源主要来自地面，而不是来自太阳辐射，对流层气温随高度增加而降低。（1）该城市气温要上升到10℃以上时，地面空气才能够膨胀上升，逆温现象才会结束；对照图示中的右图知该城市气温大于10℃的时间是一天中的8点到次日2点，（夜间）2点以后地面气温低于10℃，开始出现逆温现象，一直延续到早晨8点，逆温现象结束．（2）如果逆温结束2小时后，近地面对流才能起到“净化空气”的作用，依据题意，上午体育锻炼的时间应选在早晨8点逆温结束的2小时后，即10时。故答案为：降低；（1）10；8；（2）10。【题型7密度\o"密度的应用与物质鉴别"的应用与物质鉴别】26．小明的爷爷是一位古玩爱好者，小明想要辨别爷爷手里的“铜钱”是不是纯铜制成的，他需要测量这枚“铜钱”的（）A．质量 B．密度 C．直径 D．体积【答案】B【分析】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。【解答】解：ACD．质量、体积和直径不是物质的特性，和物质的种类没有关系，所以不能鉴别物质的种类，故ACD错误；B．密度是物质的一种特性，不同物质的密度一般是不同的，可以测量“铜钱”的密度进行鉴别，故B正确。故选：B。27．学习质量和密度的知识后，小明同学想用天平、量筒、烧杯和水完成下列实践课题，你认为能够完成的是（）①测量牛奶的密度②鉴别金戒指的真伪③测定一捆铜导线的长度④鉴定铜球是空心的还是实心的⑤测定一大堆大头针的数目A．①②③④⑤ B．①②④⑤ C．①②④ D．①②【答案】B【分析】用天平可以直接测量物体的质量、用量筒和水可测固体的体积。分析利用天平、量筒、水能测量的物理量，结合相应的公式判断可完成的实验。【解答】解：①用天平测量出牛奶质量，用量筒测量出牛奶的体积，用密度公式可计算出牛奶的密度，课题①可以完成；②用天平测量出戒指的质量，用量筒和水测量出戒指的体积，用密度公式计算出戒指密度，与金的密度进行比较，可以鉴别金戒指的真伪，课题②可以完成；③用天平、量筒和水可以测量出一小段铜导线的质量、体积，算出它的密度，但无法测铜导线的直径（横截面积）、总质量，无法得出总长度，课题③不能完成；④用天平测量出铜球的质量，用量筒和水测量出铜球的体积，用密度公式求出铜球的密度，与铜的密度进行比较，可以判断出是否空心，课题④可以完成；⑤先用天平测量50个大头针的质量，求出一个大头针的质量，再用天平测量一堆大头针的总质量，求出一堆大头针的数量，课题⑤可以完成。综上分析，可以完成的实践课题有：①②④⑤。故选：B。28．在测量液体密度的实验中，小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V，得到几组数据并绘出如图所示的m﹣V图像，下列说法正确的是（）A．量杯质量为40g B．40cm3的该液体质量为40g C．该液体密度为1.25g/cm3 D．该液体密度为2g/cm3【答案】B【分析】（1）从图上读取两组液体的体积和对应的液体与量杯的总质量，液体与量杯总质量等于液体质量与量杯的质量之和，再利用密度公式写出两组表达式，联立起来即可解出量杯的质量和液体的密度；（2）利用可求出40cm3的该液体质量。【解答】解：ACD、由图可知当液体体积为V1＝20cm3时，液体与量杯总质量m1＝40g，由可得：m1＝m0+m液＝m0+ρV1，即40g＝m0+ρ×20cm3﹣﹣﹣﹣﹣①；当液体得体积为V2＝80cm3时，液体与量杯得总质量m2＝100g，由可得：m2＝m0+m液′＝m0+ρV2，即100g＝m0+ρ×80cm3﹣﹣﹣﹣﹣②；联立①②解得：m0＝20g，ρ＝1g/cm3；故A、C、D错误；B、由可知40cm3的该液体质量为：m＝ρV＝1g/cm3×40cm3＝40g，故B正确。故选：B。29．体育锻炼用的一个实心铅球的质量是4kg，经测量知道它的体积是0.57dm3。（1）已知铅的密度为11.3×103kg/m3，它表示的物理意义是什么；（2）这个铅球是用铅制造的吗？（3）如果在影视作品中，有一个铅球砸在人的身上的场面，但为了不让人受伤，导演会用塑料泡沫制作的。请用密度的知识解释电影中的“铅球”用塑料泡沫制作的原因。【答案】见试题解答内容【分析】（1）密度是物质的一种特性，表示每立方米的某物体质量是多少千克。（2）已知球的质量和体积，根据密度公式求出球的密度，再与铅的密度进行比较判断这个铅球是否用纯铅做的。（3）根据密度的定义式ρ＝可知：体积相同的不同材料，密度越小，质量就越小。据此结合实际来分析此题。【解答】解：（1）铅的密度为11.3×103kg/m3，它表示的物理意义是：体积为1立方米的铅的质量是11.3×103千克；（2）质量为4kg，体积为0.57dm3的实心铅球，密度为：ρ＝＝≈7×103kg/m3＜11.3×103kg/m3，所以不是纯铅做的；（3）塑料泡沫铅球：与真实铅球体积相同，而塑料泡沫的密度远小于铅的密度，在相同体积时，密度越小，质量越小，砸在人身上，不会对人体造成伤害，所以铅球用塑料泡沫制用。答：（1）已知铅的密度为11.3×103kg/m3，它表示的物理意义是体积为1立方米的铅的质量是11.3×103千克；（2）这个铅球不是纯铅做的；（3）塑料泡沫铅球：与真实铅球体积相同，而塑料泡沫的密度远小于铅的密度，在相同体积时，密度越小，质量越小，砸在人身上，不会对人体造成伤害，所以铅球用塑料泡沫制用。30．有一枚体育运动会颁发的金牌，先称得它的质量为25g，再把它浸没到原先盛有200mL水的量筒中，水面上升到202mL刻度处。通过有关计算说明这枚金牌是否是纯金制成的。（纯金密度是19.3×103kg/m3）。【答案】见试题解答内容【分析】知道金牌的质量，求出金牌的体积，利用密度公式求金牌的密度，然后与金的密度比较得出是否是由纯金做成的。【解答】解：金牌的体积：V＝202mL﹣200mL＝2mL＝2cm3，金牌的密度：ρ＝＝＝12.5g/cm3＝12.5×103kg/m3，因ρ＜ρ金，所以，这金牌不是由纯金制成的。答：这枚金牌不是纯金制成的。31．阅读短文，回答文后的问题：马铃薯，俗名土豆．因其生长适应性强、产量高、烹制方法多样等众多优点而广受人们喜爱．马铃薯富含淀粉，是生产淀粉的重要原料．小明在淀粉厂参加综合实践活动，他跟随师傅一起去采购一批淀粉含量不低于20%的马铃薯．下表是小明收集到的一些反映马铃薯相关信息的数据．在收购点，小明测出一只马铃薯质量为0.22kg，体积为200cm3，准备据此鉴定马铃薯是否符合厂里的采购要求．马铃薯品种①②③④⑤密度/（g•cm﹣3）1.081.101.121.141.15淀粉含量/%141822.526.529收购价（元•千克﹣1）0.400.420.450.500.60（1）在坐标图中画出马铃薯密度和淀粉含量关系的图像．（2）从图像可以看出，马铃薯中淀粉含量越高，密度越大．（3）小明测量的这只马铃薯是否符合厂里的采购要求？否（填“是”或“否”）．（4）淀粉含量高的马铃薯价格也高．在符合厂里采购要求的马铃薯品种中，价格相对便宜而出粉率又高的是：④（填品种号）．【答案】见试题解答内容【分析】（1）坐标图中横轴代表淀粉含量，纵轴代表密度，从表格找出淀粉含量和密度所对应的数值，即可描点．（2）从表格中数据可以看出，随着淀粉含量的增加，密度值越来越大．（3）小明测量的这只马铃薯是否符合厂里的采购要求，只需算出这只马铃薯的密度进行对比即可．（4）从表中数据可知淀粉含量高的马铃薯价格也高．对比价格和淀粉含量的数据可找出价格相对便宜而出粉率又高的马铃薯．【解答】解：（1）从表格中找出淀粉含量和密度所对应的数据可绘制图像．如图所示成一条直线．（2）结合图像和表格数据，可以看出淀粉含量和密度近似成正比例关系．淀粉含量越大，密度值越大．（3）小明所测马铃薯的密度：ρ＝＝＝1.1g/cm3．从题目知淀粉含量不低于20%，而从表格数据知这个马铃薯的淀粉含量为18%，与题目要求不符．（4）要采购一批淀粉含量不