專題6.4密度與社會(huì)生活-2022-2023學(xué)年八年級(jí)物理全一冊(cè)舉一反三（人教版）原卷版

專題6.4密度與社會(huì)生活【四大題型】【人教版】TOC\o"13"\t"正文,1"\h【題型1與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象】 【題型2溫度對(duì)密度大小的影響】 【題型3利用密度分析混合物】 【題型4空心物質(zhì)密度的計(jì)算】 【知識(shí)點(diǎn)1與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象】做一個(gè)紙風(fēng)車．把紙風(fēng)車放在點(diǎn)燃的酒精燈上方，風(fēng)車就能轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)．這是因?yàn)榛鹧嫔戏娇諝馐軣狍w積膨脹，一定質(zhì)量的氣體密度減小而上升．熱空氣上升后，溫度低的冷空氣就從四面八方流過(guò)來(lái)，從而形成風(fēng)使風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)冰層下的魚(yú)當(dāng)夏日炎炎時(shí)，我們常使用空調(diào)來(lái)降低室內(nèi)的溫度．當(dāng)冬日嚴(yán)寒時(shí)，我們又可以使用空調(diào)來(lái)提高室內(nèi)的溫度，在使用的過(guò)程中，空調(diào)的風(fēng)向應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)最有利于整個(gè)室內(nèi)溫度盡快達(dá)到預(yù)設(shè)要求呢，其實(shí)夏天，應(yīng)將空調(diào)出風(fēng)口向上調(diào)節(jié)，讓涼風(fēng)向上吹出。冬天，應(yīng)將空調(diào)出風(fēng)口向下調(diào)節(jié)，讓暖風(fēng)向上吹出，因?yàn)槔淇諝饷芏却髸?huì)下沉，熱空氣密度小會(huì)上浮，加速循環(huán)。冰層下的魚(yú)寒冬季節(jié)，湖面雖已冰封，但湖水深處水的溫度卻為4℃左右，魚(yú)兒仍能在河底自由自在地游動(dòng)．這里包含的物理知識(shí)有：一定質(zhì)量的水溫度由4℃降低到0℃的過(guò)程中，溫度降低，體積增大，密度減小，冰浮于水面。【題型1與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象】【例1】1．（2022·福建·中考真題）國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919采用碳纖維材料減輕機(jī)身質(zhì)量，因?yàn)樘祭w維材料具有較小的（）【變式11】（2022·湖北宜昌·中考真題）下列有關(guān)材料的說(shuō)法中正確的是（）A．光敏電阻是由絕緣材料制成的B．我國(guó)J20戰(zhàn)斗機(jī)上的新型材料具有高強(qiáng)度、低密度的特性C．取暖器的發(fā)熱電阻用超導(dǎo)材料制作可以提高效率D．保險(xiǎn)絲的材料具有電阻小、熔點(diǎn)高的特點(diǎn)【變式12】（2022·江蘇蘇州·中考真題）北京第24屆冬奧會(huì)火炬，其外殼由碳纖維復(fù)合材料制成，質(zhì)量約為同體積鋼的四分之一，強(qiáng)度為鋼的7至9倍。火炬采用氫作燃料，燃燒時(shí)溫度能達(dá)到800℃，但外殼溫度卻不高。關(guān)于碳纖維復(fù)合材料的特性，下列說(shuō)法正確的是（）A．密度大 B．硬度小 C．導(dǎo)熱性好 D．耐高溫【變式13】（2022·山東青島·中考真題）浙江大學(xué)課題組成功研制出的“全碳?xì)饽z”，是目前最輕的固態(tài)材料，哪怕將杯子大小的氣凝膠放在狗尾草上，纖細(xì)的草須也不會(huì)被壓彎（如圖所示）。它具有優(yōu)良的隔熱性和很強(qiáng)的彈性，它還是吸油能力最強(qiáng)的材料之一，吸油量可高達(dá)自身質(zhì)量的900倍。若將“全碳?xì)饽z”應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和生活，以下設(shè)想不可行的是（）A．制作輕盈的保暖服 B．治理海洋漏油污染C．制作沙發(fā)坐墊 D．制作暖氣散熱片【知識(shí)點(diǎn)2溫度對(duì)密度大小的影響】溫度對(duì)氣體密度影響較大，對(duì)固體和液體影響還是很小的，因?yàn)楣腆w和液體都是凝聚態(tài)，溫度變化引起的體積變化很小。這種溫度升高密度減小基本可以用熱脹冷縮解釋，但也都有特殊情況，不是單調(diào)的變化（如液態(tài)水在4℃左右密度最大、固體在某些特殊的溫度會(huì)發(fā)生相變，此時(shí)體積會(huì)有突變）2、【題型溫度對(duì)密度大小的影響】【例2】（2020·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·中考真題）室內(nèi)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，受困人員應(yīng)采取彎腰甚至匍匐的姿勢(shì)撤離，以盡量減少有害氣體的吸入．這是因?yàn)槿紵a(chǎn)生的有害氣體（）A．溫度較低，密度較大 B．溫度較低，密度較小C．溫度較高，密度較大 D．溫度較高，密度較小【變式21】（2022·上?！ぶ锌颊骖}）同學(xué)發(fā)現(xiàn)冬天水管會(huì)“爆裂”，他通過(guò)查閱資料獲得以下信息：（1）物體膨脹時(shí)如果遇到障礙，會(huì)產(chǎn)生很大的力；（2）金屬會(huì)熱脹冷縮；（3）水和冰在不同溫度下的密度如表所示：形態(tài)水冰溫度（℃）432100密度（千克/米3）0.99980.99960.99940.99910.99900.9101①根據(jù)表格中溫度和密度的數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，當(dāng)0~4℃時(shí)，_____________；②請(qǐng)你指出水管“爆裂”的原因，并寫(xiě)出分析過(guò)程_________________。【變式22】（2022·江蘇連云港·中考真題）“彩球溫度計(jì)”是一種精美的居家裝飾品，也是一種很特別的溫度計(jì)，可用于粗略地測(cè)量環(huán)境溫度。如圖甲所示，玻璃管中裝有對(duì)溫度敏感的液體，當(dāng)外界溫度變化時(shí)，玻璃管中液體的密度會(huì)隨之變化。液體中裝有體積相同的五顏六色的彩球，每個(gè)彩球都標(biāo)注有特定的溫度。當(dāng)彩球都在玻璃管中靜止，不再運(yùn)動(dòng)時(shí)，所有上浮彩球中最下方一個(gè)彩球標(biāo)注的溫度表示所測(cè)的環(huán)境溫度。當(dāng)外界溫度降低時(shí)，液體中有部分彩球上浮至“彩球溫度計(jì)”的上部（彩球體積變化可忽略）。圖乙是某溫度時(shí)彩球溫度計(jì)中的彩球穩(wěn)定后的分布情況。請(qǐng)根據(jù)以上信息并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下面問(wèn)題：（1）乙圖“彩球溫度計(jì)”中彩球___________上標(biāo)注的溫度是當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)彩球編號(hào)）；（2）如果圖甲是另一溫度時(shí)彩球穩(wěn)定后的分布情況，則___________“彩球溫度計(jì)”所處環(huán)境溫度較高（選填“甲”或“乙”）；（3）如果彩球的質(zhì)量為，彩球的質(zhì)量為，則___________（選填“>”“=”或“＜”）；彩球標(biāo)注的溫度___________彩球標(biāo)注的溫度（選填“高于”或“低于”）；（4）彩球是否為懸浮狀態(tài)___________，理由是___________?！咀兪?3】（2021·江蘇連云港·中考真題）4月體育中考訓(xùn)練結(jié)束后，同學(xué)們一般會(huì)接半杯冷水和半杯熱水混合成溫水來(lái)飲用。一天，小明和小華在同一飲水機(jī)上接水飲用時(shí)，小明的嘴被燙了。小華很納悶：為什么同樣是半杯冷水和半杯熱水混合，我的水不燙嘴，而小明的水卻燙嘴呢？為此他們成立了研究小組，展開(kāi)了相關(guān)的探究活動(dòng)。（1）小明重復(fù)剛才的過(guò)程，接滿一杯水。針對(duì)燙嘴現(xiàn)象，應(yīng)該用溫度計(jì)測(cè)量杯中________（選填“A”、“B”或“C”）區(qū)域水的溫度。（2）研究小組猜想了發(fā)生燙嘴現(xiàn)象的可能因素：①不同材料的水杯②同學(xué)排隊(duì)接水的先后次序③接冷、熱水的先后順序，并進(jìn)行了初步的探究。實(shí)驗(yàn)記錄如下表：影響因素不同材料的水杯同學(xué)排隊(duì)接水的先后次序接冷、熱水先后順序溫度變化變化不大變化不大變化明顯通過(guò)表格分析，“不同材料的水杯”_________（選填“是”或“不是”）影響水溫的主要因素。（3）研究小組完成實(shí)驗(yàn)后對(duì)“冷、熱水混合產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因”進(jìn)行了更深入的討論。他們查閱資料知道：溫度高于4℃時(shí)，水的密度隨溫度升高而減小。所以將半杯熱水剛倒入半杯冷水中時(shí)，相當(dāng)于________。A．石塊在水中的下沉過(guò)程B．木塊漂在水面上的漂浮狀態(tài)C．雞蛋在適度濃鹽水中呈現(xiàn)的懸浮狀態(tài)（4）通過(guò)上面的研究，為了防止?fàn)C嘴，應(yīng)先接_________（選填“冷水”或“熱水”）。3、【題型3利用密度分析混合物】【例3】（2022·甘肅金昌·中考真題）北京冬奧會(huì)開(kāi)幕以來(lái)，吉祥物“冰墩墩”熱度不減。我國(guó)南方某地被稱為“世界陶瓷之都”，生產(chǎn)了陶瓷版“冰墩墩”“雪容融”擺件，非?？蓯?ài)。小軍有幸買到一個(gè)，他用以下方法測(cè)量了冰墩墩的密度。（1）先將天平放在水平桌面上，將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處，調(diào)節(jié)___________，使指針指在分度盤(pán)的中線；（2）將冰墩墩放在天平的左盤(pán)，在天平的右盤(pán)加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼，天平平衡后，盤(pán)中砝碼和游碼的位置如圖所示，則冰墩墩的質(zhì)量m=___________g；（3）小軍測(cè)量冰墩墩的體積時(shí)發(fā)現(xiàn)冰墩墩放不進(jìn)量筒，于是他把燒杯裝滿水，把冰墩墩放進(jìn)燒杯完全浸入水中后，測(cè)得水流出了200cm3，由此可計(jì)算出該冰墩墩的密度為_(kāi)__________kg/m3（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）；（4）他查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)陶瓷密度為ρ陶瓷=2.38×103kg/m3，他認(rèn)為冰墩墩___________實(shí)心的（選填“是”或“不是”）?！咀兪?1】（2022·四川內(nèi)江·中考真題）某同學(xué)借助天平和刻度尺鑒別一實(shí)心正方體金屬塊的組成物質(zhì)，用天平測(cè)出質(zhì)量是，用刻度尺測(cè)邊長(zhǎng)如圖所示，則金屬塊的邊長(zhǎng)是______，經(jīng)計(jì)算可知，該金屬塊可能是由______（選填“鉛”、“鐵”或“鋁”）組成。（已知，，）【變式32】（2022·廣東·中考真題）一枚實(shí)心紀(jì)念幣的質(zhì)量為16g，體積為2cm3，紀(jì)念幣的密度是___________g/cm3。可見(jiàn)，這枚紀(jì)念幣_(tái)__________（選填“是”或“不是”）純金制成。若宇航員將這枚紀(jì)念幣帶到太空，其質(zhì)量___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（ρ金=19.3×103kg/m3）【變式33】（2022·甘肅·武威第九中學(xué)九年級(jí)階段練習(xí)）2020年年初新冠肺炎肆虐全球。（1）新冠病毒的直徑約為0.1微米，合______m，主要通過(guò)呼吸道飛沫傳播和接觸傳播。帶有病毒的飛沫直徑一般為1010微米，其在空氣中的運(yùn)動(dòng)______（是/不是）分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。常用的三種口罩過(guò)濾孔徑如下：①普通16層紗布口罩在100微米左右；②單層無(wú)紡布口罩在10微米左右；③N95專業(yè)口罩在0.1微米左右。上述口罩在防控新冠病毒中更有效的是______（填序號(hào)）；（2）專家指出，75%的酒精（即每100mL酒精溶液中，酒精體積75mL，水的體積25mL）可有效滅活病毒。若總體積等于純酒精和水的體積之和，則在100mL酒精溶液中，酒精質(zhì)量是______g，75%酒精溶液的密度是______kg/m3。但實(shí)際配置好的酒精密度比該密度值要大，這是因?yàn)開(kāi)______。（已知純酒精的密度是0.8×103kg/m3）4、【題型4空心物質(zhì)密度的計(jì)算】【例4】（2022·北京·首都師范大學(xué)附屬中學(xué)八年級(jí)期中）一個(gè)玻璃球，體積100cm3，質(zhì)量100g，這個(gè)球是空心還是實(shí)心？如果是空心的，空心部分體積多大？如果在空心部分裝入水將其放在冰箱冷凍室，最多能裝多少kg的水才能保證球不變形？（，）【答案】（1）空心的；（2）60cm3；（3）54g【詳解】解：（1）質(zhì)量為100g，實(shí)心玻璃的體積為實(shí)心玻璃的體積比實(shí)際的玻璃球體積100cm3還要小，所以此球是空心的。（2）空心部分體積為（3）若空心部分的水結(jié)成冰的質(zhì)量為m冰=ρ冰V冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×60cm3=54g水結(jié)成冰，質(zhì)量不變，所以，水的質(zhì)量是54g。【變式41】（2022·北京市八一中學(xué)八年級(jí)期中）小明有一個(gè)空心銅球，質(zhì)量是89g，體積為30cm3，他根據(jù)銅的密度ρ銅=8.9g/cm3，很快判斷出該球是空心的。（1）請(qǐng)你寫(xiě)出他判斷的過(guò)程；（2）然后他將空心部分注滿某種液體后，稱得總質(zhì)量為361g。請(qǐng)你結(jié)合下表判斷他注入的是什么物質(zhì)。物質(zhì)密度/kg·m3物質(zhì)密度/kg·m3鐵7.9×103水銀13.6×103鋁2.7×103純水1.0×103冰0.9×103酒精0.8×103【答案】（1）由于球的體積大于銅的體積，該球是空心的；（2）注入的物質(zhì)為水銀【詳解】解：（1）質(zhì)量是89g的銅的體積為所以該球是空心的。（2）注入液體的質(zhì)量為空心部分的體積即為液體的體積，則液體的密度為對(duì)照表格，注入的物質(zhì)為水銀?！咀兪?2】（2022·北京·人大附中八年級(jí)期中）已知鋁的密度為2.7g/cm3，小明的父親外出時(shí)買了一個(gè)用鋁材料制造的球形藝術(shù)品，用天平測(cè)得此球的質(zhì)量是270g，體積為180cm3。（1）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明此球是實(shí)心還是空心的？（2）若是空心的，則空心部分的體積V空為多少？（3）若在空心部分注滿某種液體后，球的總質(zhì)量為342g，請(qǐng)參考下列部分物質(zhì)的密度表，該液體可能是什么？物質(zhì)水銀煤油冰酒精植物油密度（kg/m3）13.6×1030.8×1030.9×1030.8×1030.9×103【變式43】（2022·全國(guó)·八年級(jí)階段練習(xí)）已知鋁的密度為2.7×103kg/m3，小明的父親外出時(shí)買了一個(gè)用鋁材料制造的球形藝術(shù)品，用天平測(cè)得此球的質(zhì)量是594g，體積為300cm3（取g=10N/kg）。物質(zhì)水銀煤油冰酒精蠟植物油密度（kg/m3）13.6×1030.8×1030.9×1030.8×1030.9×1030.9×103（1）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明此球是實(shí)心還是