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1、一、初中物理质量和密度问题1 如图所示，在两个完全相同的容器中，分别盛有质量相等的水和酒精，其中ab两点、距水面的深度相同，a、 c 两点距容器底部的距离相同，则下列说法中正确的是（已知水酒精 ）（ ）A在 a、 c 两点水平面以上，水的质量比酒精大B在 a、 b 两点水平面以下，水的质量比酒精大C若在两个容器中分别抽出相同高度的液体（没有抽完），则瓶中剩余部分水的质量比酒精多D若在两个容器中分别抽出相同高度的液体（没有抽完），则瓶中剩余部分水的质量比酒精少【答案】 D【解析】【分析】【详解】两个容器完全相同，容器内水和酒精的质量相等，甲中液体的体积小于乙中液体的体积，根据m可知，甲中液体为水
2、，乙中液体为酒精。VA因为 a、 c 两点距容器底部的距离相同，两个容器完全相同，所以，a、 c 两点水平面以下水的体积等于酒精的体积，根据m可知， a、 c 两点水平面以下水的质量大于酒精的V质量，又因为容器内所有水和酒精质量相等，所以，在a、 c 两点水平面以上，水的质量比酒精小，故 A 错误；B因为 a、 b 两点距水面的深度相同，两个容器完全相同，所以，a、 b 两点水平面以上水的体积等于酒精的体积，根据m可知， a、 b 两点水平面以下上水的质量大于酒精的质V量，又因为容器内所有水和酒精质量相等，所以，在a、b 两点水平面以下，水的质量比酒精小，故 B 错误；CD若在两个容器中分别抽
3、出相同高度的液体（没有抽完），则抽出液体的体积相等，根m据可知，抽出的水的质量大于酒精的质量，又因为容器内所有水和酒精质量相等，V所以，瓶中剩余部分水的质量比酒精少。故C 错误， D 正确。故选 D。2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、水、细线、烧杯B天平和砝码、量筒、水、细线C弹簧测力计、刻度尺、细线D刻度尺、天平和砝码【答案】 A【解析】【分析】【详解】选择项中能测金属块密度的，必须能测金属块的质量和体积A、刻度尺能测金属块的体积，但不能测出它的质量或重力，不能测出金属块密度B、天平能测金属块质量，量筒水细线能测体积，故能测金属块密度C、弹簧测力计能测金属块重力，从
4、而得到质量，刻度尺能测出体积，故能测出金属块密度D、天平砝码能测出金属块的质量，刻度尺能测出体积，故能测出金属块密度3 为了测量醋的密度，小明设计了如下实验步骤：用天平测出空量筒的质量m0；向量筒中倒入适量醋，测出醋的体积V；用天平测出量筒和醋的总质量m 总 。对小明的实验设计，下列评价中最合理的是（）A实验步骤科学且合理B对醋的体积测量错误C测出醋的密度值偏小D量筒不够稳定易摔碎【答案】 D【解析】【分析】液体体积要用量程测量，量程的形状细而长，放在天平上在调节的过程中很容易倾斜而摔碎。【详解】步骤中把量筒放在天平上测液体的质量是不合适的，因为量筒的形状细高，重心高，重心越低越稳定，越高越不
5、变稳定。直接放在天平托盘上容易掉下来摔碎，故D 正确。故选 D。【点睛】本题考查液体的测量，测量液体的密度常用的步骤是： 用天平测出烧杯和液体的总质量m1； 向量筒中倒入适量的液体，记下体积V； 用天平测出烧杯和剩余液体的质量m2； 量筒中液体的质量m=m1-m 2； 计算液体的密度。4 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（0.8103 kg / m 3 ）的杯子中，则从杯中溢出酒精的质量()A10 克B 8 克C 9 克D无法确定【答案】B【解析】【详解】 = m 溢出的水体积：Vm1010 3 kg3 =10 10-6 m3V=103kg
6、 / m1.0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 =酒精 V 排 =0.8 103kg/m3 10 10-6m3=810-3kg=8g故选 B 。5 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（）A4 1B 21C 1 2D 1 4【答案】 C【解析】【分析】m知道两物体的质量相同，和体积之比，利用密度公式求解。V【详解】m质量相同，它们的体积之比为2 :1 ，根据可得，密度之比为Vm甲甲v甲m甲v 乙111乙m乙m 乙v甲122v 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
7、数据的比，只要将比的前、后项分别代入公式计算即可。6 “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（）A6gB 60gC 600gD 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=V得到气凝胶的质量。【详解】合金的体积V合金 = m合金 =120kg0.02m3合金6 103 kg m3气凝胶的体积V 气凝胶 =V 合金 =0.02m3气凝
8、胶的质量气凝胶 V 气凝胶 =3kg/m 33m= 0.02m=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。7 下列估计的数据与实际最接近的是（）A课桌的高度约为800cmB中学生 100m跑的平均速度约为 15m/sC一位中学生的质量为 50kgD物理课本的重力约为500N【答案】 C【解析】【详解】A中学生的身高在160cm 左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm 左右，故 A 不符合实际；B男子百米世界纪录略大于10m/s ，一般中学生百米速度在7m/s 左右，故 B 不符合实际；C成年人的质量在
9、65kg 左右，中学生的质量比成年人小一些，在50kg 左右，故 C 符合实际；D物理课本的质量在300g 0.3kg 左右，受到的重力是G mg0.3kg 10N/kg=3N，故 D 不符合实际；故选 C。8 小明测量某种液体密度液的主要实验步骤：用弹簧测力计测出空烧杯的重为G1；将该烧杯加满水后，用弹簧测力计测出烧杯和水的总重为G2；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G3。已知水的密度为水，则下列液体密度液的表达式正确的是A 液G2B 液G3C 液G2G1D 液G3G1水水G3水G2水G3G2G1G1【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
10、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】m由可知，水的体积：Vm水G水G2G1 ，V水g 水g水则待测液体的密度：m液G液G3G1G3G1液g G2G1水V液gVG2G1,g水故选 D。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,照射光越 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
11、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B10 用相同质量的铝和铜制成体积相等的球，已知铝2.7103 kg/m 3 ，铜8.9103 kg/m 3 ，则下列说法正确的（）A铜球是空心的，铝球也一定是空心的B铝球一定是实心的C铜球不可能是实心的【答案】 CD铝球和铜球都是实心的【解析】【分析】假设两球都是实心的，根据两球质量相等，利用根据密度公式变形可比较出两球的实际体积大小，由此可知铝球的体积最大，然后再对各个选项逐一分析即可。【详解】V铜m铝 铜 ，两种若二球都是实心的，质
12、量相等，根据密度公式变形可知，因为铜材料的体积关系为 V铝 V铜 ，又因为二球的体积相等，所以铜球一定是空心的，铝球可能是实心，也可能是空心。故选 C。11 一个薄壁的瓶子内装满某种液体，已知液体的质量为 m。瓶底的面积为 S，小明同学想测出液体的密度，他用刻度尺测得瓶子高度为 L，然后倒出小半瓶液体（正立时近弯处）， 如图所示，测出液面高度L1 ，然后堵住瓶口，将瓶倒置，测出液面高度L2 。则液体的密度为（）mmmmA S L2 L1B S L1 L2C S L1 L2 LD S L L1 L2【答案】 D【解析】【分析】【详解】根据 VSh可得，瓶中剩余液体的体积V液Sh液SL1瓶中未装液
13、体的体积为V空Sh S L L2空则瓶的容积为VV液V空SL1S LL2S LL1L2m根据可得液体的密度Vmm液S L L1 L2V故选 D。12 体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个，已知33、 铜铁 =7.8 10kg/m3333，那么下列叙述中正确的是（）=8.9 10kg/m、铅 =11.3 10kg/mA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Vm得， V 铅V 铜L 乙，则有：甲S甲乙 S乙 ，在两个正方体的上半部
14、分沿水平截取相同高度h 时，截取的质量分别为：m甲甲 S甲h ，m乙乙 S乙h ，因为甲 S甲乙 S乙 ，截取高度h 相同，所以m甲m乙 ，即甲截取的质量小，剩余部分质量大，乙截取部分质量大，剩余部分质量小；当将截去的部分放在对方剩余部分上后，此时甲的质量一定大于乙的质量，即m 一定大于甲m 。故乙ABC项不符合题意，D 项符合题意。15 把密度不同的两种液体倒满完全相同的甲、乙两个烧杯，甲杯中两种液体质量各占一半，乙杯中两种液体体积各占一半，两烧杯中液体质量分别为m 甲和 m 乙 ，两烧杯液体的总质量为m，则它们的质量关系是（）Am甲 m乙Bm甲 m乙C m 甲 =m乙D m=1（ m 甲
15、+m乙）2【答案】 B【解析】【详解】设两液体的密度分别是1 、2 ，烧杯的容积是 V ，那么对于甲杯，两种液体的质量都是1m甲 ，两种液体的体积分别是21 m甲m甲2V12111 m甲m甲2V2222甲杯中液体的体积是V V1 V2m甲 + m甲m甲122 12 22 12对于乙杯，两种液体的体积相等，即为1 V ，那么2m乙1 V 11 V 21 V 121m甲1221212m甲22222 1222 12可以得到m甲21 -212- m甲m甲20m乙 - m甲2421212即 m乙m甲 ；可以知道两烧杯液体的总质量是mm甲m乙故选 B。16 现有密度分别为 1 和 2 的两种液体 ,且 1
16、2,在甲杯中盛满这两种液体 ,两种液体的质量各占一半 ;在乙杯中也盛满这两种液体 ,两种液体的体积各占一半 ,假设两种液体之间不发生混合现象 ,甲、乙两个杯子也完全相同.则 ()A甲杯内液体的质量大B乙杯内液体的质量大C两杯内液体的质量一样大D无法确定【答案】 B【解析】【分析】如果两种液体混合，那么求混合液体的密度，我们应该用混合液体的质量除以混合液体的体积去进行计算；但是题目中告诉的是“假设两种液体之间不发生混合现象”，比较抽象，通过建构模型使抽象复杂的问题变得简单明了，本题采用对比模型法。【详解】模型 1 即为甲杯：由于21的液体体积大于1，两种液体的质量且各占一半可得密度密度 1 的液
17、体体积用灰标记，密度2 的液体体积用蓝色标记2 的液体，密度模型 2 即为乙杯：两种液体体积相等，密度2 的液体体积1 的液体体积用灰标记，密度用蓝色标记对照组体现体积相等时之间的分界线对模型 1 密度 1的液体体积进行处理，切割成和模型12 中密度 的液体体积相同，即是容器体积的一半（如图所示）对模型2 中密度 2的液体体积进行处理，切割成和模型11中密度2的液体体积相同（如图所示），经过处理便可以直接从对比处（体积相同，）比较甲、乙两杯内液体质量的大小了，答案很明显是对比处是蓝色的乙杯大。即乙杯2内液体的质量大。故ACD 项不符合题意， B 项符合题意；故选 B 。17 现有密度为=5g/
18、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ma： mb=6：5 ，体积之比为Va： Vb=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 3C空心球空心部分体积与空心球的总体积之比为2:5D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 : bma : mb6 : 53: 5VaVb2 1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: 5，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
19、中实心部分的体积Va实ma ，空心部分的体积maV空心Va Va实 Va空心部分的体积与实心体积之比：maV空心VaVa521Va实mama11a33空心球空心部分体积与空心球的总体积之比为V空心V空心22VaVa实V空心2 3。5故 C 正确，不符合题意，D 错误，符合题意。18 我国自行研制的载人宇宙飞船“11” 10月17,设计神舟号 于日发射成功 在研制过程中人员曾设计了一个50kg 的钢制零件 ,经安装测试后发现飞船总质量超出了10.4kg。为了减轻质量 ,设计师在其中掺入定质量的铝(钢 =7.9g/cm 3， 铝=2.7g/cm 3),为保证不超重 ,则掺入铝的质量至少为 ()A3
20、9.6kgB 5.4kgC 44.6kgD 34.2kg【答案】 B【解析】【分析】根据钢制零件的质量以及钢的密度得到零件的体积，钢制零件超处质量限制，可得到零件的最大体积，在零件中掺入铝，掺入铝后体积不变，利用体积不变列等式求解。【详解】由题知：钢制零件的质量为50kg，已知钢的密度，利用密度公式m得到零件的体积V为：Vm钢=50kg3 ，7.93钢10 kg/m安装测试后发现飞船总质量超出了10.4kg，则可知此零件的最大质量为：m50kg10.4kg39.6kg ，假设掺入铝的质量为 m 铝 ，零件中钢的质量为39.6k g m铝 ，则零件的体积为：m铝39.6kgm铝m钢V 铝钢钢联立
21、解得掺入铝的质量为5.4kg。故 ACD项不符合题意， B 项符合题意。19 甲物质的密度为4g/cm 3，乙物质密度为7g/cm 3，各取一定质量混合后密度为5g/cm 3.假设混合前后总体积保持不变，则所取甲、乙两种物质的质量之比是( )A8 7B7 8C 47D 7 4【答案】 A【解析】【详解】假设甲、乙物质的体积V 甲 、 V 乙，则甲、乙的质量分别为：m甲甲V甲4g/cm3V甲4V甲 ，m乙乙V乙7g/cm 3V乙7V乙 ，甲、乙混合后的质量为：m总m甲m乙4V甲 +7V乙 ，混合后的体积为：V总V甲V乙 ，因为m5g/cm3，所以混合后的密度为：，混合后密度为V总m总 = m甲
22、+m乙 =4V甲 +7V乙5g/cm3 ，V总V甲 +V乙V甲 +V乙则有4V甲 +7V乙 =5 V甲 +V乙。V甲 =2V乙 ，所以甲、乙两种物质的质量之比是：m甲 : m乙4V甲 : 7V乙8V乙 : 7V乙 =8: 7 ；故 BCD 项不符合题意，A 项符合题意。20 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
23、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。