鲁科版八年级上册物理 第四章 跨学科实践 走进材料世界

细解巧练·精练本1．[2021秋·番禺区期末]古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石．冬季，在白天给石头打一个洞，再往洞里灌满水并封实，待晚上降温，水结冰后石头就裂开了(冰的密度比水的密度小)．下列有关说法正确的是(C)A．石头裂开后密度减小B．石头裂开后密度增大C．水结冰后体积增大从而使石头裂开D．水结冰后质量增大从而使石头裂开2．[2022·自贡]物理知识与生活联系非常紧密，下列关于密度的一些说法正确的是(D)A．1kg的水和1kg的冰的密度相同B．可以利用密度来鉴别物质，因为不同物质的密度一定不同C．为减轻质量，航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料D．发生火灾时，受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离，是因为含有有害物质的空气温度较高，密度较小，大量聚集在房间的上方3．我国的无人机在全世界的军事上受到许多国家的热捧，为了减轻其质量，无人机的材料应具有的特点是(B)A．硬度高 B．密度小C．弹性好 D．密度大4．密度知识与生活联系非常紧密，下列关于密度的说法中正确的是(D)A．铁的密度大于棉花的密度，因此铁的质量大于棉花的质量B．乒乓球不慎被挤瘪但无破损，球内气体密度变小C．为减轻质量，比赛用自行车用强度高、密度大的材料制造D．“油比水轻”，油漂在水面上，是由于油的密度小于水的密度5．[2021秋·塔城地区期末]现有由同种材料制成的A、B两金属球，其中一个是实心的，它们的质量分别为128g、60g，体积分别为16cm3、12cm3.针对A、B两球有以下说法，下列选项正确的是(A)①A是实心球②B球材料的密度是5g/m3③质量是300g的A金属的体积是60cm3④空心球空心部分的体积是4.5cm3A．只有①④正确 B．只有①②③正确C．只有①②④正确 D．①②③④都正确解析：①A、B两金属球的密度分别为ρA＝eq\f(mA,VA)＝eq\f(128g,16cm3)＝8g/cm3，ρB＝eq\f(mB,VB)＝eq\f(60g,12cm3)＝5g/cm3，因为A、B两金属球是同种材料制成的，实心金属球的密度大于空心金属球的密度，所以，A球是实心的，B球是空心的，故①正确；②金属材料的密度ρ＝ρA＝8g/cm3，则B球材料的密度也是ρ＝8g/cm3，故②错误；③质量是300g的A金属的体积V＝eq\f(m,ρ)＝eq\f(300g,8g/cm3)＝37.5cm3，故③错误；④B球中金属的体积VB实＝eq\f(mB,ρ)＝eq\f(60g,8g/cm3)＝7.5cm3，则空心球空心部分的体积VB空＝VB－VB实＝12cm3－7.5cm3＝4.5cm3，故④正确．综上分析可知，只有①④正确．6．关于质量和密度，下列说法中正确的是(C)A．放学后，将物理书从学校背回家，质量增大B．1kg的泡沫塑料比1kg的铜块轻C．粉笔用去一半后密度不变D．水从0℃升高到4℃的过程中，密度逐渐变小7．如图甲所示为北方冬天湖水温度分布示意图，如图乙所示为水的体积在0℃～8℃范围内随温度变化的图象，根据图象及水的其他性质，下列分析判断正确的是(A)第7题图A．在0℃～4℃范围内，随着温度的降低，水的密度也越来越小B．水在4℃时密度最小C．水在0℃～4℃范围内，遵从热胀冷缩的规律D．甲示意图中从A到E，湖水的温度逐渐降低8．社会生活中密度用途很广，下列说法错误的是(B)A．农民常用一定密度的盐水进行选种B．鉴别物质，只需测出它的密度即可作出准确的判断C．冬季与夏季煤气的价格不同的原因之一是煤气在两季的密度不同D．冬天户外的水管容易冻裂，是因为水结冰后密度变小9．(多选)水是一种资源，也是一种能源．古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石：冬季，在白天给石头打一个洞，再往洞里灌满水并封实，待晚上降温，水结冰后石头就裂开了(冰的密度比水的小)．下列有关说法正确的是(BC)A．石头裂开后密度减小B．石头裂开后密度不变C．该方法利用水结冰后质量不变，体积增大而使石头裂开D．该方法利用水结冰后质量变大，体积增大而使石头裂开解析：A、B.密度是物质的一种特性，同种物质的质量与体积的比值相同，它不随物体自身的质量或体积的变化而变化，所以石头的密度不变，故A错误；B正确；C、D.质量是物体本身的属性，与状态无关，所以水结成冰后，质量不变，但密度减小，根据公式ρ＝eq\f(m,V)，得V＝eq\f(m,ρ)，所以体积变大而使石头裂开，故C正确；D错误．故选BC.10．(多选)密度知识与生活联系十分紧密，下列关于密度的一些说法中正确的是(ABD)A．乒乓球被挤瘪但无破损，球内空气的密度变大B．坚若磐石的机床底座需要用密度大的材料制成C．航空器材常采用高强度、高密度的材料制成D．火灾时，为避免吸入有毒气体，人应尽量将身体贴近地面前进11．关于质量和密度，下列说法正确的是(D)A．从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内，是由于质量变小了 B．同种物质的状态发生变化，质量和密度均不变 C．水从0℃升高到4℃的过程中，密度逐渐变小 D．氧气罐中的氧气用去一半，密度减小一半12．将一满瓶水放在冰箱中结冰后，瓶子被胀破，是因为水结冰的过程中(A)A．体积变大 B．质量变大 C．质量、体积都变大 D．质量变小，体积变大13．如图所示，在波黑一个村子的森林中，发现了一个巨大的圆石，考古学家认为这是欧洲最古老的圆石工法技术的结果．当地村民估计这颗巨石重达35吨，你认为作出这样的估计，需要知道该石头大概的体积和密度．第13题图14．夏天，用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口，把锥形瓶放在冰水中，瓶口的橡皮膜会向下凹，如图所示．由此可知：该锥形瓶中的空气温度降低，体积变小，密度变大．(两空均填“变大”“不变”或“变小”)．根据气体密度的这种变化规律，发生火灾时为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体，人应尽量贴近地面爬行的理由是发生火灾时，产生的有毒气体温度很高．一定质量气体受热膨胀，密度变小会上浮，因此人应该尽量贴近地面爬行．第14题图15．a、b两个小球分别由密度为ρa＝4g/cm3、ρb＝5g/cm3的两种材料制成，其质量之比为ma∶mb＝6∶5，体积之比为Va∶Vb＝11∶6.若只有一个球是空心的，推理可知a球是空心的，将空心球的空心部分装满水，则水与实心球的质量之比为1∶15．解析：由ρ＝eq\f(m,V)可得，a、b两种材料的体积之比(即实心部分的体积之比)eq\f(Va实,Vb实)＝eq\f(\f(ma,ρa),\f(mb,ρb))＝eq\f(ma,mb)×eq\f(ρb,ρa)＝eq\f(6,5)×eq\f(5g/cm3,4g/cm3)＝eq\f(3,2)＝eq\f(9,6)＜eq\f(11,6)，即小于两球的体积之比，若只有一个球是空心，由前面计算可知a球的体积大于其材料的体积，故a球一定是空心，b球一定是实心．因两球的体积之比为Va∶Vb＝11∶6，则可设a球的体积为11V，则b球的体积为6V，由前面计算可知a球材料的体积为9V，所以空心球空心部分的体积Va空＝Va－Va实＝11V－9V＝2V，将空心球的空心部分装上水，则水与实心球的质量之比为eq\f(m水,mb)＝eq\f(ρ水Va空,ρbVb)＝eq\f(1g/cm3×2V,5g/cm3×6V)＝eq\f(1,15).16．2022年5月4日，科考队员成功登上珠穆朗玛峰峰顶，队员的背包中都装有小型氧气罐，如图所示是队员从小型氧气罐里吸取氧气的情景，当氧气罐里氧气被吸取部分后，罐内氧气的质量将变小，密度将变小．(均填“变大”“变小”或“不变”)第16题图17．1m3的冰熔化成水后，质量将不变，体积将变小，一个钢瓶里装有压缩氧气，当使用了三分之一的氧气后，瓶中剩余氧气的密度将变小(填“变大”“变小”或“不变”)．密度与我们的生活息息相关．例如，取暖设施最好安装在房间的下方，而降温设施最好安装在房间的上方．(后两空均填“上方”或“下方”)解析：1m3的冰熔化成水后，质量将不变，由于冰的密度小于水的密度，由公式V＝eq\f(m,ρ)，可知体积减小；一个钢瓶里装有压缩氧气，当使用了三分之一的氧气后，瓶中剩余氧气的质量变小，体积不变，根据ρ＝eq\f(m,V)可知，密度将变小．密度与我们的生活息息相关．例如，取暖时，空气温度升高，密度变小，热空气向上流动，所以取暖设施最好安装在房间的下方，而降温时，空气温度降低，密度变大，冷空气向下流动，所以降温设施最好安装在房间的上方．18．一个空心铁球的质量为468g，在铁球的空心部分注满水后总质量为523g．求：(1)这个铁球的总体积；(2)若在铁球的空心部分注满某种液体后，总质量为1.216kg，求注入液体的密度．(铁的密度为7.8×103kg/m3)解：(1)由ρ＝eq\f(m,V)得铁球中铁的体积为V铁＝eq\f(m铁,ρ铁)＝eq\f(468g,7.8g/cm3)＝60cm3，铁球内注入水的质量为m水＝m总－m铁＝523g－468g＝55g，空心部分的体积为V空心＝V水＝eq\f(m水,ρ水)＝eq\f(55g,1g/cm3)＝55cm3，空心铁球的总体积为V＝V铁＋V空心＝60cm3＋55cm3＝115cm3；(2)注入液体的质量为m液＝m总′－m铁＝1216g－468g＝748g，液体的密度为ρ液＝eq\f(m液,V空心)＝eq\f(748g,55cm3)＝13.6g/cm3.19．细心的小明发现寒冷的冬天室外的自来水表常常被冻裂，如图所示，原因是什么呢？小明设想用一个水桶装满水，然后将其放在寒冷的室外．若桶内装满水后，水的质量为7.2kg，请你先帮他做个计算(ρ冰＝0.9×103kg/m3)：第19题图(1)质量为7.2kg的水的体积是多少？(2)质量为7.2kg的水，全部结为冰时，冰的体积是多少？(3)现在你能帮他找出这种现象出现的原因了吗？解：(1)由ρ＝eq\f(m,V)得，水的体积是