中考物理质量和密度问题-经典压轴题含答案解析

一、初中物理质量和密度问题

1．以下各组器材中，不能测出长方体金属块密度的是（）

A．刻度尺、细线、量筒

B．水、细沙、刻度尺、天平（无砝码）和量筒

C．刻度尺、天平和砝码

D．天平和砝码、量筒、水、细线

【答案】A

【解析】

【分析】

要测出长方体金属块的密度，需测出其质量和体积；用天平测量其质量，可用刻度尺测出边长，然后计算体积，或用量筒和水测量体积。

【详解】

A．由刻度尺可以得知金属块的体积，但无法测出金属块的质量，故A错误，符合题意；B．用刻度尺可以测量出金属块的边长，计算出体积，根据天平的特点，将量筒放左盘，向右盘加细沙，使天平平衡，然后再将金属块放入右盘中，再向量筒中加水直至天平再次平衡，此时量筒中水的质量等于金属块的质量，读出水的体积数，结合水的密度计算出水的质量，可得金属块的质量，最终可得金属块的密度，故B正确，不符合题意；

C．用刻度尺测出金属块的边长，计算出体积，用天平和砝码测出石块的质量，便可求出金属块的密度，故C正确，不符合题意；

D．可用量筒和水测出金属块的体积，用天平和砝码测出金属块的质量，从而可以测出金属块的密度，故D正确，不符合题意。

故选A。

2．光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变.“光强”是表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd).实验测得光敏电阻的阻值R与光强E 间的关系如图所示,由图可知

A．光敏电阻的阻值随光强的增强而变大

B．光敏电阻的阻值随光强的增强而变小

C．光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小

D．光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

这是一个反比例函数图像，由图知电阻与光强成反比，故随光强的增大而减小，随光强的减小而增大，故选B ．

3．以下是陈老师测定酒精密度的部分实验步骤： ①用天平测出空矿泉水瓶的质量为m ；

②在矿泉水瓶中装满水，用天平测出总质量为m 1；

③将水倒出，在矿泉水瓶中装满酒精，用天平测出总质量m 2； ④用量筒测出矿泉水瓶中酒精的体积为V ； ⑤计算酒精的密度；

这些步骤中可以省去的是（ ） A ．①或③ B ．①或②或④

C ．①或③或④

D ．前三个答案都错了

【答案】B 【解析】 【分析】

测定酒精密度的实验依据的原理是m

V

ρ=

，因此关键看所提供的步骤能否顺利测出酒精的质量与体积，只要能达这一实验目的就是可取的．分析时注意有些步骤是从不同的角度来达成同一目的，这样的步骤可以有所取舍。 【详解】

仔细分析所提供的实验步骤可以看出，通过步骤①③可得出酒精的质量为m 2-m ，再利用④可得出酒精的体积V ，最后代入密度公式可得m

V

ρ=

，因此，步骤②可以省去；从另一角度分析，利用步骤①②可得出水的质量，已知水的密度可得出水的体积，水的体积就是瓶子的容积，也就是步骤③中所装的酒精的体积，再根据步骤①③可得出酒精的质量为m 2-m ，最后代入密度公式可得21m m

m m

ρρ-=

-水，因此步骤④可以省去；再换个角度分析，②

在矿泉水瓶中装满水，用天平测出总质量为m 1；则可以列出等式

1m V m ρ+=瓶水瓶

③将水倒出，在矿泉水瓶中装满酒精，用天平测出总质量m 2；则可以列出等式

2m V m ρ+=瓶瓶酒精

二式联立可分别求得m 瓶和V 瓶，因此步骤①也可以省去。综上所述，这些步骤中可以省去的是①或②或④，故B 正确。 故选B 。 【点睛】

通过本题，我们要明确在设计实验步骤时，要追求最优化设计，尽量使步骤既简化，同时又有利于准确测量．本题中用不同的方法所得出的结果是不一样的，既可以用等效替代法，也可以用直接测量法，值得我们关注。

4．已知，铜的密度大于铁的密度，空心铁球和空心的铜球质量、体积都相等，分别给它们装满水后，再比较它们的质量 A ．铁球的质量大 B ．铜球的质量大

C ．一样大

D ．无法比较

【答案】B 【解析】 【详解】

质量相等的铜球和铁球，铜的密度大于铁的密度，根据ρ=m

V

得V =m ρ可知，则铜的体积小

于铁的体积。但两球的总体积相等，则说明铜球内部空心体积大于铁球内部的空心体积，将两球的空心部分装满水，则铜球装的水多，所以最终铜球的质量大。故选B 。

5．把一个实心金属球放入盛满水的杯子中时，从杯中溢出10克水。若将这个金属球放入

盛满酒精（33

0.810kg /m ?）的杯子中，则从杯中溢出酒精的质量( )

A ．10克

B ．8克

C ．9克

D ．无法确定

【答案】B 【解析】 【详解】 ∵ρ=

m

V

∴溢出的水体积： V=m ρ=333

1010kg 1.010kg /m

-??=10×10-6m 3 若把这个金属球放入盛满酒精的杯子里，则V 排=V 金属球=V ，则从杯中溢出酒精的质量：

m 酒精=

ρ酒精V 排=0.8×103kg/m 3×10×10-6m 3=8×10-3kg=8g 故选B 。

6．有甲、乙两个物体，它们的体积之比为2:1，它们的质量相同，它们的密度之比是（ ） A ．4∶1 B ．2∶1

C ．1∶2

D ．1∶4

【答案】C 【解析】 【分析】

知道两物体的质量相同，和体积之比，利用密度公式m

V

ρ=求解。 【详解】

质量相同，它们的体积之比为2:1，根据m

V

ρ=

可得，密度之比为

111 122 m v m v m m v v ρρ==?=?=甲

甲甲甲乙乙乙

乙甲乙

故选C 。 【点睛】

重点是密度公式的应用，类似这样题中给的条件为数据的比，只要将比的前、后项分别代入公式计算即可。

7．“全碳气凝胶”是我国科学家研制的迄今为止密度最小的材料，密度只有3kg/m 3．某型号汽车发动机采用质量为120kg 、密度为6×103kg/m 3的高强度合金材料制造，若采用“全碳气凝胶”制造，需要“全碳气凝胶”的质量为（ ） A ．6g B ．60g

C ．600g

D ．6000g

【答案】B 【解析】 【分析】

已知合金的质量和密度，利用密度公式得到合金的体积，气凝胶的体积等于合金的体积，利用公式m=ρV 得到气凝胶的质量。 【详解】 合金的体积

3

33

120kg =

=

0.02m 610kg m m V ρ=?合金

合金合金

气凝胶的体积

V 气凝胶=V 合金=0.02m 3

气凝胶的质量

m =ρ气凝胶V 气凝胶=3kg/m 3×0.02m 3=0.06kg=60g

故B 正确。 故选B 。 【点睛】

本题考查密度公式的应用，解决本题的关键知道合金的体积与气凝胶的体积相等。

8．如图所示，a 、b 是两种物质的质量与体积的关系图像，分别用a 、b 两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，松手稳定后（ ）

A ．乙漂浮，甲受到的浮力大

B ．甲漂浮，甲受到的浮力小

C ．乙下沉，乙的密度大于水

D ．将甲、乙两物体绑在一起放入水中，将会下沉 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

由图可知：甲物体的密度

333a a 3a 3g =1.5g/cm =1.510kg/m 2cm

m V ρ=

=? 乙物体的密度

333b b 3b 1.5g =0.5g/cm =0.510kg/m 3cm

m V ρ=

=? 体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，由于a b ρρρ水＞＞，则甲、乙两实心物体在水中稳定后甲下沉，乙漂浮；所以V V 排甲排乙＞，根据F gV ρ=浮水排可知：F F 浮甲浮乙＞；故A 符合题意，B 、C 不符合题意；

当将体积相等的甲、乙捆在一起后，设每一个的体积为V ，则两物体的重力

331a b 210kg/m G gV gV gV ρρ=+=??

两物体所受浮力

3312210kg/m F g V gV ρ=?=??水

则11G F =，故将甲、乙两物体绑在一起放入水中，将会悬浮，故D 不符合题意。 故选A 。

9．手中有一叠薄纸，要称出一张纸的质量，下列方法最可取的是（ ） A ．先称一块铁的质量，再称出铁块和一张纸的质量，然后用总质量减铁的质量 B ．取出10张纸，称出总质量，然后除以10就得出一张纸的质量 C ．取出100张纸，称出总质量，然后除以100就得出一张纸的质量 D ．以上方法都可以 【答案】C 【解析】

【分析】

不可能用天平直接称出小于天平“感量”的微小物体的质量；一张纸的质量小于天平的感量，要测量它的质量，需要用累积法，即用天平测量若干相同微小物体的质量总和，用所得结果除以物体的数量，就可以求出一个微小物体的质量。 【详解】

A ．由于一张纸的质量太小，所以测一块铁与一张纸的总质量与测一块铁的质量差别不大，则此办法不可采用，故A 错误；

BD ．一张纸质量太小，10张纸的质量仍小于天平的分度值，则此办法不可采用，故BD 错误；

C ．称量100张相同纸的质量，用所得结果除以100，即得一张纸的质量，则此办法可采用，故C 正确。 故选C 。

10．一只空瓶装满水时的总质量是350 g ，装满酒精时的总质量是300 g （ρ水＝1.0×103 kg/m 3，ρ酒精＝0.8×103 kg/m 3），则该瓶的容积是（ ） A ．350 cm 3 B ．300 cm 3

C ．250 cm 3

D ．150 cm 3

【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

设空瓶的质量为m 0，则瓶子的容积可表示为

10

0m m V ρ-=

水

同时还可表示为

20

0m m V ρ-=

酒精

二者相等，即

00

3

3

350g-m 300g-m =1.0g/cm 0.8g/cm 解得m 0=100g 。将瓶子的质量代入第一个表达式得

10

0m m V ρ-=

水

=3350g-100g 1.0g/cm

=250cm 3 即空瓶的容积为250cm 3。 故选C 。

11．已知铝的密度小于铜的密度，分别用铝和铜做一个实心球，下面情况不可能的是 A ．铝球的体积和质量都比铜球的小

B ．铝球的体积和质量都比铜球的大

C ．铝球的体积大于铜球的体积，但铝球比铜球轻

D ．铝球的体积小于铜球的体积，

但铝球比铜球重 【答案】D 【解析】 【详解】

A ．当铝球的体积小于铜球的体积时，根据=m V ρ和G mg =可知，铝球的质量小于铜球的质量，故A 正确，不符合题意；

B ．当铝球的体积远大于铜球的体积时，根据=m V ρ和=G mg 可知，实心铝球的质量可能大于铜球的质量，故B 正确，不符合题意；

C ．铝球的体积大于铜球的体积时，因铝的密度小于铜的密度，根据=m V ρ可知，铝球可能比铜球轻，故C 正确，不符合题意；

D ．铝球的体积小于铜球的体积时，根据=m V ρ可知，铜球的质量大于铝球的质量，故D 不正确，符合题意。

12．某实验小组分别用天平和量筒测出了两种物质的质量和体积，并描绘出V―m 图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）

A ．ρ甲＞ρ乙

B ．ρ甲＝ρ乙

C ．若V 甲＝V 乙，则m 甲＜m 乙

D ．若m 甲＝m 乙，则V 甲＜V 乙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

AB ．由图象可知，两物质体积V 相同时，m 甲＜m 乙，由密度公式ρ=m

V

可知：ρ甲＜ρ乙，故AB 错误；

C ．由图象可知，V 甲=V 乙时，m 甲＜m 乙，故C 正确；

D ．由图象可知，m 甲=m 乙时，V 甲＞V 乙，故D 错误；

13．下列估测值最接近实际的（ ） A ．一元硬币的直径约为2.5dm

B．普通中学生走路的速度约为1.1m/s

C．酒精灯点燃后外焰的温度约为98℃

D．一本九年级物理课本的质量约为10g

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．一元硬币的直径略为2.5cm左右．故A不符合实际；

左右．故B符合实际；

B．中学生正常步行的速度约4km/h 1.1m/s

C．酒精灯外焰温度最高，能够超过400℃．故C不符合实际；

D．九年级物理课本的质量与两个苹果的质量差不多，在300g左右．故D不符合实际；

故选B。

【点睛】

此类型的题目要求对所学的物理量有熟悉的认知，特别是单位大小要认识清楚，能对生活中常见的物理量进行估计，要多注意理论联系实际，生活中留心积累．

14．如图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像，若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B，把它们平放在水平地面上，则两正方体A、B对水平地面的压强之比为（）

A．8∶1 B．4∶3 C．1∶2 D．4∶1

【答案】D

【解析】

【分析】

根据图像求出甲、乙两物质的密度之比，两正方体A、B的质量相同，根据得出A、B的体积之比，从而得出边长之比；知道A、B的密度关系、边长的大小关系，正方体对地面的压强，据此求压强大小关系。

【详解】

由图可知，当甲的体积为1cm3时，质量为8g，所以甲的密度为8g/cm3；当乙的体积为

4cm3时，质量为4g，所以乙的密度为1g/cm3，则有

根据可得，质量相等的甲、乙的体积比

则甲、乙两个正方体的棱长比

根据柱体压强公式可知，两正方体A. B对水平地面的压强之比

故选D。

15．甲、乙两个完全相同的烧杯中装满密度分别为ρ1、ρ2不相混合的两种液体（ρ1≠ρ2）。甲杯中两种液体的体积相等，乙杯中两种液体的质量相等，比较甲、乙两杯中的液体总质量得（）

A．m甲m乙

C．m甲=m乙D．缺条件，无法判断

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

根据题意可知，甲杯中密度大的液体占总体积的一半，而乙杯中两液体质量相等，则密度大的液体其体积小，小于总体积的一半，即甲杯中密度大的液体多一些，故甲杯里液体总质量较大。故ACD都不正确，B正确。

故选B。

【点睛】

两种液体等质量放入时，密度较大的液体体积要比等体积放入时的体积小，根据这个特点也能很快的确定答案。

16．一个由甲、乙两种金属做成的零件，其体积为61 .3cm3。若用与零件质量相同的纯金属甲和纯金属乙做此零件，其体积分别为96.5cm2和52.5cm3。则原零件中金属甲的质量和金属乙的质量之比为（）

A．l:2

B．1:3

C．1:4

D．1:5

【答案】C

【解析】

【详解】

设零件的质量为m，由题可知，纯甲金属和纯乙金属的质量相等，则两纯金属的质量也为

m ，已知纯甲金属和纯乙金属的体积分别为96.5cm 3和52.5cm 3，所以甲的密度：

396.5cm m

ρ=

甲 乙的密度：

352.5cm

m ρ=

乙 已知零件的体积为V =61.3cm 3，设零件中含甲金属的体积为V 甲，则零件中乙金属的体积：

361.3cm V V V V =-=-乙甲甲①

零件的质量：

m V V ρρ=+甲甲乙乙

即：

33

96.5cm 52.5cm m V m m

V =

+甲

乙② ②式两端同时除以m ，并把①式代入可得：

333

61.3cm 196.5cm 52.5cm

V V -=+甲甲（）

解得：3

19.3cm V =甲，则:

33361.3cm 19.3cm 42cm V V V =-=-=乙甲

零件中甲金属的质量：

3

3

19.3cm 96.5cm V m m ρ==

?甲甲甲

零件中乙金属的质量：

3

3

42cm 52.5cm

m m V ρ==

?乙乙乙 所以零件中甲乙两金属的质量之比：

3

33

3

19.3cm 1

96.5cm 442cm 52.5cm

m m m m ?==?甲乙

故选C 。

17．两只一样的烧杯均装满水，将两个实心铜块和铁块分别投入烧杯中，（已知ρ铜=8.9 ×103kg/m 3，ρ铁=7.9×103kg/m 3）测得两杯总质量相等，则铜块与铁块质量大小关系，下面说法正确的是 A ．铜块质量大 B ．铁块质量大

C ．铁块和铜块质量一样大

D ．条件不足，无法判断

【答案】B 【解析】 【详解】

两只烧杯相同，原来装满水，其质量m 0 相同，将铜块投入水中，有水溢出，溢出水后的质量是：

m 1 =m 0 +m 铜 -m 溢1 ，

将铁块投入水中，有水溢出，溢出水后的质量是：

m 2 =m 0 +m 铁 -m 溢2，

根据题意知道m 1 =m 2 ，整理得：

m 铜 -m 溢1 =m 铁 -m 溢2，

金属块浸没水中，排开（溢出）水的体积等于金属块的体积，由m

V

ρ=

知道， ρ铜 V 铜 -ρ水 V 铜 =ρ铁 V 铁 -ρ水 V 铁 ，

整理得，铜块与铁块的密度之比是：

3333

7.9g/cm 1g/cm 8.9g/cm 1g 6.969

===7.97/c 9

m V V ρρρρ----=水铜铜铁水铁， 铜块与铁块的质量之比是：

33

8.9g/c 6m 7.9g/c .96141

==17.9624m 1

m V V m ρρρρρρ-

18．现有密度为ρ=5g/cm 3的某种材料制成的a 、b 两个小球，一个球是实心的，一个是空心的，两小球质量之比为m a ：m b =6：5，体积之比为V a ：V b =2：1。则下列说法不正确．．．的是（ ） A ．a 球是空心的

B ．空心小球的平均密度是3g/cm 3

C ．空心球空心部分体积与空心球的总体积之比为2:5

D ．空心球空心部分体积与实心球的体积之比为8:15 【答案】D 【解析】 【详解】

A ．两小球密度之比为

a b a b a b 65

:::3:521

m m V V ρρ=

== 密度大的为实心，因此a 球是空心的，故A 正确，不符合题意；

B ．因为a b :3:5ρρ=，因此空心小球a 的平均密度是3g/cm 3，故B 正确，不符合题意； CD ．空心小球中实心部分的体积a

a m V ρ

=

实，空心部分的体积

a

a a a m V V V V ρ

=-=-

空心实

空心部分的体积与实心体积之比：

a

a a a a a

a 52

11133

m V V V m V m ρρρ

ρρ

-

==

-=-=-=空心

实

空心球空心部分体积与空心球的总体积之比为

a a 22235

V V V V V +===+空心空心空心实。 故C 正确，不符合题意，D 错误，符合题意。

19．一种A4打印纸，包装袋上标有“80g/m 2”的字样，一包有500张，小丽用刻度尺测出50张纸的厚度是0.50cm ，则下列说法正确的是（ ） A ．一张这种规格的打印纸的厚度为0.01mm B ．这种规格打印纸的密度为0.8g/cm 3

C ．80g/m 2的含义是每立方米的A4纸的质量为80g

D ．小丽测50张纸厚度，而不是测1张纸厚度，是为了改正测量错误 【答案】B 【解析】 【详解】 A ．一张纸的厚度

h =

d n =0.50cm

50

=0.01cm 故A 错误；

BC ．由80g/m 2可知，1m 2纸的质量m =80g ，1m 2纸的体积

V =Sh =1×104cm 2×10?2cm=100cm 3

则这种规格打印纸的密度

m V ρ=

=380g 100cm

=0.8g/cm 3 故B 正确，C 错误；

D ．小丽测50张纸厚度，再计算出1张纸厚度，这么做的目的是为了减小误差，故D 错误。 故选B 。

20．小明测量某种液体密度ρ液的主要实验步骤：①用弹簧测力计测出空烧杯的重为G 1；②将该烧杯加满水后，用弹簧测力计测出烧杯和水的总重为G 2；③将该烧杯加满被测液体后，用弹簧测力计测出烧杯和液体的总重为G 3。已知水的密度为ρ水，则下列液体密度ρ液的表达式正确的是

A ．2

3G G ρρ=

液水

B ．3

2G G ρρ=

液水

C ．21

31G G G G ρρ-=

-液水

D ．31

21G G G G ρρ-=

-液水

【答案】D 【解析】 【分析】

利用题目中所给方法测液体密度，遇到的关键困难是要解决如何测液体的体积，这里是借助了水来进行等效替代，因此按照这一思路结合密度的公式可完成本实验。 【详解】 由m

V

ρ=

可知，水的体积： 21

m G G G V g g ρρρ-=

=

=

水

水水

水

水

， 则待测液体的密度：

3131

2121m G G G G G G G V gV G G g g ρρρ--=

===--液液液水

液水

, 故选D 。