2020-2021中考物理培优(含解析)之质量和密度问题及答案解析

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．人的密度近似等于水的密度，则一个体格正常的中学生的体积最接近（ ） A ．50mm 3 B ．50cm 3
C ．50dm 3
D ．50m 3
【答案】C 【解析】 【分析】 根据密度公式m
V
ρ=
得m V ρ=，知道人的密度与水的密度相近，一个中学生的质量约为
50kg ，便可求出学生的体积。

【详解】
一个中学生的质量约为50kg ，又
331.010kg/m ρρ≈=⨯人水，
根据密度公式m V
ρ=
得
3333
50kg
0.05m 50dm 1.010kg/m
m
V ρ
=
=
==⨯； 故选C 。

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．小明利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如下表,根据数据绘出的图象如图所示。

则量杯的质量与液体的密度是 液体与量杯的质量 m /g
40 60 80 100 液体的体积V /cm 3
20
40
60
80
A ．20g, 1.25×103kg/m 3
B ．20g, 1.0×103kg/m 3
C ．60g, 1.0×103kg/m 3
D ．20g, 0.8×103kg/m 3
【答案】B 【解析】 【详解】
观察图象可知：当体积为0时质量是20g ，所以烧杯质量为20g ；当体积为60cm 3时质量为80g ，液体质量为
80g-20g=60g ；
即：
m V ρ=
=360g 60cm
=1g/cm 3=1.0×103kg/m 3； 故选B 。

5．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 。

6．小明利用天平和量杯测量某种液体的密度，得到的数据如下表，根据数据绘出的图象如图所示．则量杯的质量与液体的密度是（ ）
A ．20g ，1.0×103kg/m 3
B ．60g ，0.8×103kg/m 3
C ．60g ，1.0×103kg/m 3
D ．20g ，0.8×103kg/m 3
【答案】A 【解析】
由图象知道：当液体体积为0时对应的质量是20g ，所以烧杯质量为20g ；在表格中任意选取一组数据，例如m =60g ，V =40cm 3，则说明液体质量m 液=60-20g=40g ，由ρ=m/V =(60−20)g/40cm 3=1g/cm 3 =1.0×103 kg/m 3，故选A ．
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．在“用托盘天平称物体的质量”的实验中，下列操作错误的是( )
A．使用天平时，应将天平放在水平桌面上
B．调节横梁平衡时，应先将游码移至标尺左端的零刻度线处
C．称量时右盘应放置待称量的物体，左盘放置砝码
D．观察到指针在分度盘中线处，表明横梁已平衡
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．使用天平时，应将天平放在水平桌面上．故A说法正确．
B．在调节横梁平衡时，首先要将游码移到标尺左端的零刻线处．故B的说法正确．C．称量物体时，要将物体放在左盘里，用镊子在右盘里加减砝码移动游码．故C的说法错误．
D．横梁平衡的标志有两个：指针指在分度盘的中线处；或者指针偏离分度盘中线的幅度相等．指针在分度盘中线处，表明横梁已平衡，故D的说法正确．
故选C．
9．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．
10．用密度为2.7×103kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体．要求它们的边长
分别是0.1m 、0.2m 和0.3m ，制成后让质量检查员称出它们的质量，分别是3kg 、21.6kg 和54kg ，质量检查员指出，有两个不合格，其中一个掺入了杂质为次品，另一个混入了空气泡为废品，则这三个正方体 A ．甲为废品，乙为合格品，丙为次品 B ．甲为合格品，乙为废品，丙为次品 C ．甲为次品，乙为合格品，丙为废品 D ．甲为废品，乙为次品，丙为合格品 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
根据题意知道，甲的体积是
V 甲 =0.1m×0.1m×0.1m=0.001m 3
所以甲的密度是
ρ甲 =m V 甲甲=3
3kg 0.001m
=3×103 kg/m 3 乙的体积是
V 乙 =0.2m×0.2m×0.2m=0.008m 3
乙的密度
ρ乙 =
m V 乙乙=321.6kg
0.008m
=2.7×103 kg/m 3 丙的体积是
V 丙 =0.3m×0.3m×0.3m=0.027m 3
丙的密度
ρ丙 =m V 丙丙=3
54kg 0.027m
=2×103 kg/m 3 由以上计算知道由于ρ乙 =ρ铝，所以乙是合格品；由于ρ丙 ＜ρ铝 ，所以丙是废品；由于ρ甲 ＞ρ铝 ，所以甲是次品，故选C 。

11．一容器装满水后，容器和水的总质量为m 1，若在容器内放一质量为m 的小金属块A 后再加满水，总质量为m 2；若在容器内放一质量为m 的小金属块A 和一质量也为m 的小金属块B 后再加满水，总质量为m 3，则金属块A 和金属块B 的说法正确的是（ ）
A ．金属块A 的密度为
12水
m m m m ρ++ B ．金属块A 的密度为21水
m m m m
ρ-+
C ．金属块A 和金属块B 的密度之比为（m 3-m 2+m ）：（m 2-m 1+m ）
D ．金属块A 和金属块B 的密度之比（m 2+m -m 3）：（m 1+m -m 2）
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．假设A 密度ρA ，体积V A ；B 的密度ρB ，体积V B ，容器体积V 容，容器的质量为m
容
，则有
ρA V A =m ，ρB V B =m
装满水后容器和水总质量为m 1，则
m 容+ρ水V 容=m 1
对于放进A 的情况
m 容+m +ρ水(V 容-V A )=m 2 m 容+m +ρ水V 容-ρ水V A =m 2 ρ水V A =m +m 1-m 2① V A =
12
m m m ρ+-水
金属块
A 的密度为
ρA =12A 12==
m m m
m m m V m m m ρρ+-+-水水
故AB 错误；
CD ．对于放进AB 的情况
ρ水(V A +V B )=2m +m 1-m 3②
由①②可得
A 12
B 23
=V m m m V m m m +-+- 23
A A
B B A 12
B
===m
m m m V V m V m m m V ρρ+-+- 故D 正确，C 错误。

故选D 。

12．质量相等的水、硫酸、酒精（知ρ硫酸＞ρ水＞ρ酒精），分别装在规格相同的A 、B 、C 三个试管中，如图所示，则可判断出（ ）
A．A中装的是酒精B．A中装的是硫酸
C．B中装的是酒精D．C中装的是水
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
根据公式V=，酒精、硫酸、水的质量相等；ρ酒精＜ρ水＜ρ硫酸，所以V酒精＞V水＞V硫酸；C装的是硫酸，B装的是水，A装的是酒精．故选A．
13．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；
14．体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个，已知ρ铁=7.8×103kg/m3、ρ铜=8.9×103kg/m3、ρ铅=11.3×103kg/m3，那么下列叙述中正确的是（）
A．可能铁球是实心的，铜球和铅球是空心的
B．可能铜球是实心的，铁球和铅球是空心的
C．可能铅球是实心的，铜球和铁球是空心的
D．三个球一定都是空心的
【答案】A
【解析】 【分析】 【详解】
当铁、铜、铅三个球的质量相同时，据m
V ρ
=
得，V 铅<V 铜<V 铁，而题目中，三个球的体积
相同，所以铁球是实心的话，其它两个球都是空心的，故A 正确，BCD 都错误。

故选A 。

15．有两种密度不同的液体，取等质量或等体积混合后密度分别为ρA 和ρB ，则下列说法正确的是 A ．ρA 大于ρB B ．ρA 小于ρB
C ．ρA 等于ρB
D ．ρA 和ρB 大小无法判断
【答案】B 【解析】 【详解】
设两种密度不同液体的密度分别为ρ1、ρ2，
第一种情况：取等质量m 的液体混合时，混合液体的质量为m A =2m ，由m
V
ρ=可得，两种液体的体积分别为：11
m
V ρ=
，22
m
V ρ=
，则混合液体的体积为：
A 121
2
m
m
V V V ρρ=+=
+
，
所以混合液体的密度为：
A 12A 21A
121212
222 m m m
m m m m V ρρρρρρρρρρρ=
===
+++
； 第二种情况：取等体积V 的液体混合时，混合液体的体积为V B =2V ，则两种液体的质量分别为：1122m V m V ρρ==，，则混合液体的质量为：
B 1212m m m V V ρρ=+=+，
所以混合液体的密度为：
B 1212
B B 22
m V V V V ρρρρρ++=
==； 因为
()()()()
2
2
12121212
12B A 1212124202
22ρρρρρρρρρρρρρρρρρρ+--+-=
-==+++＞， 所以，B A ρρ>。

故B 正确，ACD 错误。

16．两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：
33337.9g/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：
338.9g/c 6m 7.9g/c .96141
==17.9624m 1
m V V m ρρρρρρ-<⨯⨯==-水铜铜铜铁铜水铁铁铁， 即铁块的质量大，故B 正确。

17．如图甲所示，左上方装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，控制阀门，使容器中相同时间内流入液体的质量相等，注入液体直至图乙所示状态。

下列表示液面上升的速度v 随时间t 变化的关系、液面上升的速度v 随液面到容器底部高度h 的关系、容器和液体的总质量m 随液体的体积V 变化的关系、液体的密度ρ随液体的体积V 变化的关系图线中，可能正确的
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】
【详解】
AB．容器中相同时间内流入液体的质量△m相等，则相同时间内液面上升的高度
△
m
V m
h
S S S
ρ
ρ
===
容容容
，
则液面上升的速度v不随时间t和深度h的变化而变化，故AB错误；
C．容器中相同时间内流入液体的质量△m相等，则容器和液体的总质量
m m
=+
容
△m t⨯
可知，m与t的关系为一次函数，故C正确；
D．因液体的密度是物质本身的一种特性，与液体的体积和质量无关，所以液体密度不随其体积的变化而变化，故D错误。

18．某钢瓶中装有氧气，在一次急救中用去了其中的1
2
，则钢瓶内剩余的氧气( )
A．质量和体积都只有原来的一半B．质量和密度都只有原来的一半C．密度和体积都只有原来的一半D．质量、密度和体积都只有原来的一半【答案】B
【解析】
【详解】
在一次急救中用去了其中的1
2
，指的是用去了质量的一半，钢瓶的体积不变，氧气会充满
整个钢瓶，氧气的体积还是不变，根据
m
V
ρ=可知，密度也减小一半，即质量和密度都只
有原来的一半，故选B。

19．为了测量某种液体的密度，张涛利用天平和量筒测量出液体和量筒的总质量m及液体的体积V，并根据数据绘出了m-V的图像。

下列说法正确的是（）
A ．60cm 3的该液体质量为60g
B ．该液体密度为1.25g/cm 3
C ．该液体密度为2g/cm 3
D ．量筒质量为40g 【答案】A 【解析】 【详解】
从图中可以看到，当液体体积是60cm 3时，这个总质量是80g ，当液体体积是20 cm 3时，这个总质量是40g ，可知道该液体密度是
333
80g -40g
1g/cm 60cm -20cm
ρ=
= 所以60cm 3的该液体质量是
331g/cm 60cm 60g m V ρ==⨯=
从图中还可知道，60cm 3的该液体，对应的总质量是80g ，那么该量筒质量是
-80g -60g 20g m m m ===总量筒
故选A 。

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 。