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6.4 密度与社会生活
一、密度与温度
1．密度与社会生活
（1）温度能改变物质的密度：温度升高时，大部分物质的体积会变______，密度会变______，这
种规律我们称之为______原理。
（2）水在4℃时密度最大，温度高于4℃时，随着温度的升高，水的密度变_____；温度低于4℃
时，随着温度的升高，水的密度变_____，水凝固成冰时体积变_____，密度变_____。
（3）生活中的风就是空气在受热时______，密度______而上升，热空气上升后，温度低的冷空气
就从四面八方流过来，形成风。
【答案】（1）大，小，热胀冷缩；（2）小，大，大，小；（3）膨胀，变小。
【解析】（1）温度能改变物质的密度：温度升高时，大部分物质的体积会变大，质量不变，根据
ρ=m/V可知，密度会变小，这种规律我们称之为热胀冷缩原理。
（2）水在4℃时密度最大，温度高于4℃时，随着温度的升高，密度变小；温度低于4℃时，随着
温度的升高，密度变大；水凝固成冰时体积变大，质量不变，根据ρ=m/V可知，密度变小。
（3）生活中的风就是空气在受热时膨胀，质量不变，密度变小而上升，热空气上升后，温度低的
冷空气就从四面八方流过来，形成风。
2．如图做一个纸风车。如果把风车放在点燃的酒精灯上方，风车能转动起来。这是因为点燃的酒
精灯上方空气受热，热空气的密度______（选填“增大”、“减小”或“不变”），热空气______
（选填“上升”或“下降”）而形成气流，带动扇叶转起来；根据体密度的这种变化规律，房间里的
暖气一般都安装在窗户______（选填“上面”或“下面”）。
【答案】减小，上升，下面。
【解析】点燃酒精灯，上方的空气吸收热量，温度升高，体积膨胀，密度变小，密度小的热空气
上升，形成对流，气流流过纸风车扇叶时，带动扇叶转起来。实验说明温度能够改变气体的密度，根据气体的这种变化规律，房间里的暖气一般都安装在窗户
下方，暖气周围的热气会上升，使房间的空气迅速流动起来从而变热。
3. 严寒的冬天，室外的自来水管容易被冻裂，原因是冰的密度ρ=0.9×103kg/m3，小于水的密度，
在水结冰过程中，质量 ，体积 （选填“增大”、“减小”或“不变”）所致。
【答案】不变；增大．
【解析】冬天室外的自来水水管容易被冻裂，由水变成冰的过程中，物质状态发生变化，但是物
质多少没有变化，即质量不变；
水结冰质量不变，密度变小，由公式ρ=m/V知，体积增大，把水管胀破。
4．小明记录了一定质量水的体积随温度变化的规律，如图所示。在0℃～4℃间，水温升高时，水
的体积将______。当水温在4℃时，水的密度是_____（选填“最大”或“最小”）；罐装的饮料（可
看作为水）在此温度下存放是最_____（选填“安全”或“不安全”）。
【答案】变小；最大；安全。
【解析】由图像可知，水在0～4℃之间，随着温度升高体积逐渐变小；质量是物体的一种属性，
不随温度变化，在4℃时，水的体积最小，由ρ=m/V可知，在质量一定的情况下，密度最大；
由图像可知，温度低于4℃时，水的体积随着温度降低而增大；高于4℃时，水的体积随温度升高
而增大。故灌装的饮料（可看作为水）在4℃时体积最小，在4℃以下或以上时，体积均增大，故在
4℃存放灌装饮料是最安全的。
5．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，如图所示，这样能有效
避免吸入有害气体或被灼伤。这是因为与房间内其他空气相比较，含有毒有害物质的气体（ ）
A．温度较低，大量聚集在房间的下方
B．密度较大，大量聚集在房间的上方C．温度较高，大量聚集在房间的下方
D．密度较小，大量聚集在房间的上方
【答案】D
【解析】建筑物内遭遇火灾时，燃烧所产生的有毒有害物质的气体，温度较高，密度小，有毒有
害物质的气体会上升，聚集在房间的上方，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
二、密度与物质鉴别
6．和大多数物质一样，汽油也有热胀冷缩的性质。到了夏季，随着气温的上升，汽油的密度会
（选填“变大”或“变小”）。因此，在不同的季节如果都用 （填“质量”或“体积”）作计价
单位最公平。
【答案】变小；质量。
【解析】到了夏季，汽油的温度升高，体积膨胀，密度减小，所以每升汽油中汽油的质量减小，价
格降低；因此，在不同的季节如果都用质量作计价单位最公平。
7．如图所示，是我国C919大型客机。C919在使用材料上，采用了大量的先进复合材料，全机结
构质量的20%使用新型铝锂合金材料，这样可以减小飞机机身的质量，提高标准商载质量。之所以用
铝锂合金材料制作机身而不用钢材，是因为（ ）
A．铝锂合金材料比钢材质量小 B．铝锂合金材料比钢材体积小
C．铝锂合金材料比钢材密度小 D．铝锂合金材料比钢材密度大
【答案】C
【详解】飞机体积是一定的，全机结构质量的20%使用新型铝锂合金材料，这样可以减小飞机机
身的质量。说明在体积相等的情况下，铝锂合金的质量小，根据ρ=m/V可知，铝锂合金的密度小；如
果不是体积相等，铝锂合金的质量不一定小。故选C。
8．社会生活中密度用途很广，下列说法错误的是（ ）
A．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
B．农民常用一定密度的盐水进行选种
C．飞船尽可能采用强度高，密度小，性能优良的新材料制造
D．鉴别物质，只需测出它的密度即可做出准确的判断【答案】D。
【解析】A. 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，即相同体积的煤气
的质量不同，故A正确；
B. 在盐水中，饱满的种子受到的浮力小于自身的重力，所以饱满的种子下沉，所以农民常用一定
密度的盐水进行选种，故B正确。
C. 飞船采用密度小的材料才能在体积一定的情况下，尽可能地减小质量，以适应其工作的要求。
故C正确。
D. 利用密度可以鉴别物质，但有些不同物质的密度是相同的。例如鉴别一个实心的金属球到底是
不是铁做的，只测出它的密度不能做出准确的判断，要准确鉴别，常常要用多种方法。故D错误。
所以选D。
9．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（ ）
A．1kg冰与1kg水的密度相等
B．不同物质的密度一定不同
C．乒乓球不慎被挤瘪但无破损，球内气体密度变大
D．为减轻质量，比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造
【答案】C.
【解析】A. 根据ρ=m/V可知，1kg冰与1kg水，质量相同，状态不同，密度不同，故该选项错误；
B. 不同物质的密度一般不同，但也有个别的不同物质具有相同的密度，故该选项错误；
C. 乒乓球不慎被挤瘪但无破损，球内气体质量不变，体积变小，故密度变大，故该选项正确；
D. 自行车的体积一定，由m＝ρV可知，材料的密度越小，自行车的质量越小，比赛用自行车采用
强度高、密度小的材料制造，故该选项错误。
所以选C。
10．课外科技活动中，小丽等同学将一定质量的水放在一个加盖的量筒中，探究水的体积随温度
变化的情况，根据实验数据画出V-t图像（如图所示），请你根据图像中的信息回答问题。
（1）用简洁的语言描述“水的体积随温度变化的情况” ；
（2）在0℃~4℃间温度升高，水的密度 ，超过4℃之后，温度上升，水的密度
（选填“变大”、“变小”或“不变）；
（3）在0℃~4℃范围内，水具有 （选填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”）的性质。【答案】（1）先变小后变大；（2）变大，变小；（3）热缩冷胀.
【详解】（1）由图像可以看出：温度低于4°C时，水的体积随温度升高而变小；温度高于4℃时，
水的体积随温度升高而增大。因此水的体积随温度变化的情况是，先变小后变大。
（2）由密度公式ρ=m/V可知，水的质量一定时，其密度与体积成反比，在0°C~4°C时，水的体
积变小，故密度变大；在4°C以后，水的体积变大，故密度变小。
（3）从图像可知，在0℃~4℃范围内，温度升高，水的体积变小；温度降低，水的体积变大。因
此水具有热缩冷胀的性质。
11．物理知识与生活联系非常紧密，下列关于质量和密度的一些说法中正确的是（ ）
A．1kg棉花比1kg的铁块质量小
B．从地球带到太空舱中的铅笔能“悬浮”于舱内，是由于质量变小了
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．可以利用密度来鉴别物质，因为不同物质的密度一般不同
【答案】D
【详解】A．1kg的棉花与1kg的铁块质量相同，故A错误；
B．从地球带到太空中的铅笔，位置发生了变化，质量不变，能“悬浮”于舱内，是处于失重状态，
故B错误；
C．航空器材的体积一定，由m＝ρV可知，材料的密度越小，航空器材的质量越小，所以航空器
材采用强度高、密度小的材料制造，故C错误；
D．不同物质的密度一般不同，所以可以利用密度来鉴别物质，故D正确。
故选D。
12．图甲为“水的密度在0～10℃范围内随温度变化”的图象，图乙为北方冬天湖水温度分布示意
图，根据图象及水的其他性质，下列分析判断正确的是（ ）
A．水在4℃时密度最小
B．4℃以上的水，具有热缩冷胀的性质C．水在0～4℃范围内，具有热缩冷胀的性质
D．示意图中从A到E，湖水的温度逐渐降低
甲 乙
【答案】C.
【解析】A：由图象可知，在4℃时水的密度是最大的；故A错误；
B：由图象知在4～10℃范围内，温度越高，密度越小，体积越大，故在4℃以上，水具有热胀冷
缩的性质，故B错误；
C：由图知在0～4℃范围内，温度越高，密度越大，体积越小，故在0～4℃范围内，水具有热缩
冷胀的性质，故C正确；
D：4℃的水密度最大，会下沉到底部，所以图中从A到E，湖水的温度逐渐升高，故D错误。
所以选C。
13. 在防控“新冠肺炎”疫情期间，广泛使用医用酒精进行消毒。医用酒精是由无水酒精和水组成
的。如图所示是小明在药店买的一瓶浓度为75%、体积为300cm3的医用酒精。酒精浓度指无水酒精的
体积在医用酒精总体积中所占的百分比。（无水酒精的密度为0.8g/cm3，水的密度为1.0g/cm3）求：
（1）这瓶医用酒精中含有无水酒精的体积和质量；
（2）这瓶医用酒精中含有水的体积和质量；
（3）这瓶医用酒精的密度。
【答案】（1）225cm3；180g；（2）75cm3；75g；（3）0.85g/cm3
【解析】（1）医用酒精中含有纯酒精的体积V =V ×75%=300cm3×75%=225cm3
酒精 医含有无水酒精的质量m =ρ V =0.8g/cm3×225cm3=180g
酒精 酒精 酒精
（2）医用酒精中含有水的体积V =V-V =300cm3-225cm3=75cm3
水 无
水的质量m =ρ V =1.0g/cm3×75cm3=75g
水 水 水
（3）这瓶医用酒精的总质量m =m +m =75g+180g=255g
总 水 无
这瓶医用酒精的密度ρ＝＝=0.85g/cm3
14．李老师交给课外小组一个任务：他在研究两种色泽相同，硬度相近的金属A和金属B的性质
时，不小心把一块金属块B混在两块金属块A之中，无法区分，如图所示。请你借助天平、量筒、刻
度尺、细线和水，设计一个能区分金属A和B的方案，并说明判断的方法。
（1）写出主要的实验步骤。
（2）说明判断的方法。
（3）为了避免类似的情况发生，请你代表研究小组给老师提一个可行的建议。
【答案】（1）①用天平分别测出三块金属的质量m。②再用刻度尺测出它们的边长，记为a、b、
c，算出三块金属的体积V＝abc。③分别求出三块金属的密度ρ=m/V。（2）比值相近的两块金属是
A，比值相差最大的一块是B。（3）研究之前用马克笔在金属上做上记号。
【解析】（1）①用天平分别测出三块金属的质量m。
②再用刻度尺测出它们的边长，记为a、b、c，算出三块金属的体积V＝abc。或用量筒装适量的
水记为V，细线系着金属块浸入水中，总体积记为V，则体积V＝V﹣V
0 1 1 0
③分别求出三块金属的密度ρ=m/V；
（2）判断的方法：比值相近的两块金属是A，比值相差最大的一块是B。
（3）研究之前用马克笔在金属上做上记号（或贴上标签，或一种放在一起，只要体现分类意识均
可）。
15．小明为了帮妈妈判断一个金镯子是不是空心的，他想了一个办法，用天平、量筒和水测得如
下数据。（已知ρ ＝19.3×103kg/m3，ρ ＝11.3×103kg/m3）
金 铅
金镯子的质量 量筒内水的体积V / 量筒内水和金镯子的总体积V /
水 总
m/g mL mL38.6 50 55
（1）通过计算判断该金镯子是空心的，还是实心的？
（2）若金镯子是空心的，则空心部分的体积是多大？
（3）若有人将金镯子的空心部分灌满铅，则整个掺铅的“金镯子”密度是多少g/cm3？
【答案】（1）空心的；（2）3cm3；（3）14.5g/cm3
【详解】根据题意知道ρ ＝19.3×103kg/m3＝19.3g/cm3；ρ ＝11.3×103kg/m3＝11.3g/cm3
金 铅
（1）由ρ=m/V知道，金镯子实心部分的体积
m 38.6g
V = 镯子 = =2cm3
实 ρ 19.3g
金
由表中数据知道，金镯子的体积
V ＝V ﹣V ＝55mL﹣50mL＝5mL＝5cm3＞2cm3
镯子 总 水
所以金镯子是空心的。
（2）金镯子空心部分的体积
V ＝V ﹣V ＝5cm3﹣2cm3＝3cm3
空 镯子 实
（3）将金镯子的空心部分注满铅后，铅的体积等于空心部分的体积，整个掺铅的“金镯子”的质
量
m ＝m +m ＝38.6g+ρ V ＝38.6g+11.3g/cm3×3cm3＝72.5g
总 镯子 铅 铅 空
整个掺铅的“金镯子”密度是
m 72.5g
ρ= 总 = =14.5g/cm3
V 5cm3
镯子
答：（1）金镯子是空心的；
（2）空心部分的体积为3cm3；
（3）整个掺铅的“金镯子”密度是14.5g/cm3。
16．（2023·陕西·统考中考真题）镁合金被誉为“21世纪绿色工程材料”，其密度仅有钢铁的四
分之一，还具有强度高、导电性好、耐腐蚀等特性。下列物体不适合用该材料制作的是（ ）A．自行车的车架B．平板电脑外壳
C．起重机配重 D．仪器中的电子元件
【答案】C
【详解】ABD．由于镁合金密度小，且强度高、导电性好、耐腐蚀，因此自行车的车架、平板电
脑外壳、仪器中的电子元件均可使用镁合金制作，故ABD不符合题意；
C．由于镁合金的密度相对较小，仅有钢铁的四分之一，因此同样体积下，使用镁合金做的配重会
比使用钢材做的轻很多，无法达到相同的配重效果，因此起重机配重不适合使用镁合金。C符合题意。
故选C。
17．（2022·四川自贡·统考中考真题）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（ ）
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
【答案】D
【详解】A．水的密度为1.0g/cm3，冰的密度一般为0.9g/cm3，密度不同，故A错误；
B．利用密度可鉴别物质，因为不同物质的密度一般不同，但也有一些物质密度相同的，例如：冰
和蜡的密度都为0.9g/cm3，故B错误；
C．在体积不变时，为了减轻质量，通常在航空器材中采用强度高，密度小的材料，故C错误；
D．发生火灾时，含有有害物质的空气温度升高，密度变小，会大量聚集在房间上方，所以受困人
员逃生时，应弯腰甚至爬行撤离。故D正确。
故选D。
18．（2022·广东·统考中考真题）一枚实心纪念币的质量为16g，体积为2cm3，纪念币的密度是
g/cm3。可见，这枚纪念币 （选填“是”或“不是”）纯金制成。若宇航员将这枚纪念币带到
太空，其质量 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。（ρ =19.3×103kg/m3）
金
【答案】8，不是，不变。
【详解】纪念币的密度
m 16g
ρ= = =8g/cm3=8×103kg/m3<ρ =19.3×103kg/m3
V 2cm3 金
由于纪念币的密度小于纯金的密度，则纪念币不是纯金制作的。质量是物质的一种属性，它不随形状、状态、位置和温度的改变而变化，因此将纪念币带到太空，
其质量不变。
19．（2022·上海·统考中考真题）同学发现冬天水管会“爆裂”，他通过查阅资料获得以下信息：
（1）物体膨胀时如果遇到障碍，会产生很大的力；
（2）金属会热胀冷缩；
（3）水和冰在不同温度下的密度如表所示：
形态 水 冰
温度（℃） 4 3 2 1 0 0
密度（千克/米 3） 0.9998 0.9996 0.9994 0.9991 0.9990 0.9101
①根据表格中温度和密度的数据，得出结论：在1个标准大气压下，当温度0 ~ 4 ℃ 时，
；
②请你指出水管“爆裂”的原因，并写出分析过程 。
【答案】①水的密度从 0℃-4℃会随着温度的升高而增大，发生反常变化；②见解析。
【详解】①根据表格中温度和密度的数据，在标准大气压下，在0~4℃时，水的温度升高，水的密
度在慢慢增大。故得出结论：1 个标准大气压下的水在0~4℃时，水的密度从0-4℃会随着温度的升高
而增大，发生反常变化。
②冬天水管里面的水由于温度降低而变成冰，冰的密度又小于水的密度，所以冰相对水的体积增
大，发生膨胀，水管由于外界温度降低而收缩，阻碍了这种膨胀，故产生了很大的力，造成水管“爆
裂”。
20．（2022·贵州黔东南·中考真题）一次周末，小红同学与家人一起到剑河游玩，苗族姑娘们用银
饰把自己装扮得十分光彩夺目（如图所示），顿时吸引了她的眼球。她很想知道银饰物是空心还是实
心的，于是在商店买下了与银饰物相同的一片银叶，回校后组织实验小组利用如图所示的装置进行验
证。（注：银的密度为10.5g/cm3）
（1）小红将天平放在水平台上，游码归零后，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向
______（选填“右”或“左”）调，才能使天平横梁水平平衡。
（2）将银叶放在天平左盘，用镊子向右盘加减砝码，天平平衡时，所用砝码和游码在标尺上的位
置如图乙所示，则银叶的质量是________g。
（3）用量筒和水测量银叶的体积如图丙所示（细线体积忽略不计），银叶的体积为_____cm3。
（4）根据以上测量数据，算出银叶的密度为________kg/cm3，由此判断该银叶是_______（选填
“空心”或“实心”）的。【答案】（1）右；（2）39.2；（3）10；（4）3.92×103，空心。
【解析】（1）指针位置如图甲所示向左偏转，说明左盘较重，此时应将平衡螺母向右调。
（2）由乙图读数可知银叶的质量是39.2g。
（3）由丙图可知，放入银叶之前水的体积是50mL，放入银叶后水银叶的总体积是60mL，说明银
叶的体积为10cm3。
（4）银叶的密度为
m 39.2g
ρ = 银叶 = =3.92g/cm3=3.92×103kg/m3
银叶 V 10cm3
银叶
由于
ρ =3.92g/cm3<10.5g/cm3
银叶
所以该银叶是空心的。
