4.3物质的密度 同步练习（含解析）

物质的密度
一、单选题
1.两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/m3 ， ρ铁＝7.9×103kg/m3）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
2.在水泥路面的道路施工中，其中有一道工序是：人约每隔8m在水泥中插入一根长水条，将水泥路面割断成一块一块的。然后再趁水泥还未完全固化时用带有齿的轮在铺设好的路面画出一道道的横线（如图所示）。对上述做法的分析，你认为下列说法中最可能的是（ ）
A. 用带有齿的轮在铺设好的路面画出一道道的横线，是为了使路面更加美观
B. 用长水条将水泥路面割断成一块一块的，是为了节约铺设路面的水泥材料
C. 用长水条将水泥路面割断成一块一块的，是防止由于热膨胀导致路面互相挤压而损坏
D. 用长水条将水泥路面割断成一块一块的，是为了增大路面的摩擦
3.体积和质量都相等的铁球,铜球和铅球,已知ρ铁〈ρ铜〈ρ铅,则下列说法中正确的是( )
A. 若铁球是实心的,则铜球和铅球一定是空心的
B. 若铜球是空心的,则铁球和铅球一定是空心的
C. 若铅球是空心的,则铁球和铜球一定是空心的
D. 三个球都可以做成空心的,空心部分体积最大的是铁球
4.中间空心的铁球、木球、铝球、铅球，若外形完全相同，质量和体积相等，则中间空心部分最大的是(　　)
A. 铁球 B. 木球 C. 铝球 D. 铅球
5.北方地区冬天很冷，许多城市采用供应暖气的方法为居民供暖。住房中都安装了暖气片。为了通过对流加热空气，暖气片应安装在（ ）
A. 靠近地面的墙上 B. 任何地方都可以 C. 房间的中央 D. 靠近天花板的墙上
6.如图所示，A、B两个完全相同的容器，现有两种不同的液体，液体的密度分别为ρ1和ρ2 ， 已知ρ1＞ρ2。现在，向两容器分别倒入这两种液体，且都倒满。倒入方法：取等质量的两种液体倒入A；取等体积的两种液体倒入B；设此时A容器的总质量为mA ， B容器的总质量为mB ， 则mA、mB的关系为（ ）
A. mA=mB B. mA＞mB C. mA＜mB D. 条件不足，无法判断
7.将一金属块浸没在盛满酒精的杯中，溢出酒精8克；若将该金属块浸没在盛满水的相同杯中，从杯中溢出水的质量是(ρ酒精＝0.8×103千克/米3)(　　)
A. 15克 B. 10克 C. 12.5克 D. 8克
8.某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度，图甲是调节天平时的情形，图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形，下列说法错误的是(　　)
A. 甲图中应将平衡螺母向左调，使横梁平衡 B. 乙图中测石块质量时，天平的读数是71.4克
C. 由丙图量筒的示数测得石块的体积是20厘米3 D. 计算出石块的密度是3.57×103千克/米3
9.一只空瓶装满水时的总质量是400克，装满酒精(ρ酒精＝0.8克/厘米3)时的总质量是350克，则该空瓶的容积是(　　)
A. 400厘米3 B. 350厘米3 C. 250厘米3 D. 200厘米3
10.我国研制的“全碳气凝胶”是目前世界上密度最小的固体材料，其密度仅为0.16千克/米3 ， 则(　　)
A. 该材料体积越大，密度越大 B. 1米3的该材料质量为0.16千克
C. 该材料制的物品带到太空，质量减小 D. 该材料适合做打桩用的重锤
11.古代拉弓时要佩戴扳指，借以保护手指并可减少手指运动量。扳指这种军事器械渐渐成为一种极为时髦的饰品，扳指的质地亦由原来的犀角、驼骨发展为象牙、水晶、玉、瓷、翡翠、碧玺等名贵滑润的原料。经测量一扳指质量为19克，体积为15厘米3 ， 则该扳指的质地可能是(　　)几种物质的密度：(×103千克/米3)
物质 玉石 犀牛角 塑料 陶土
密度 2.5～2.8 1.2～1.5 0.8～1.2 1.5～2.0
A. 玉石 B. 犀牛角 C. 塑料 D. 陶土
12.规格相同的瓶装了不同的液体，放在横梁已平衡的天平上，如图所示，则(　　)
A. 甲瓶液体质量较大 B. 乙瓶液体质量较大 C. 乙瓶液体密度较大 D. 两瓶液体密度相等
二、填空题
13.如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象，由图象可知，乙的密度是 g/cm3；质量为6g的乙物质的体积为 cm3；当甲、乙两物质的体积相同时，它们的质量之比是 。
14.如图为水的密度在0-10℃范围内随温度变化的图象，由此可知，________℃时，水的密度最大，10℃水的密度比6℃水的密度小，原因是________。
三、解答题
15.某小组在测某种液体的密度时，测了四组液体的体积及容器和液体的总质量的数据，记录如表所示。
组数 1 2 3 4
液体的体积V/厘米3 5.8 7.9 16.7 35.1
液体和容器的总质量m/可 10.7 12.8 21.6 40.0
请回答下列问题：
（1）该液体的密度为多少？
（2）如图是该小组所画的总质量m随液体的体积V变化的图像，P点的数值为________，它表示的意义是________。
四、实验探究题
16.科学实验课上完成了固体、液体密度的测量后，某研究性学习小组想挑战下空气密度的测量，经小组合作，实验如下：
【设计实验方案】
⑴用气筒将皮球打足气，用天平称出此时皮球的质量为81.8g。
⑵将如图甲所示的量杯装满水后，倒扣在水槽中，用气针和乳胶管将皮球内的空气引入量杯内。
⑶如图乙所示，当量杯内空气达到量杯的最大测量值时，用夹子夹紧乳胶管暂停放气。再将量杯装满水后重新集气，如此反复共收集了10次。
⑷如图丙所示，用天平称出放气后皮球的质量。
（1）.【获取事实与证据】请你根据实验步骤，设计一个实验数据记录表，用于记录对应数据。（表格中填写必要记录内容，不用抄录数据；不一定要填满。）
（2）.【得出结论】通过分析数据，计算得到所测空气的密度是 。
（3）.【评价与交流】该小组查阅资料后发现空气的密度是1.29kg/m3 ， 而测得的结果与此有一定的差距，请你帮助分析可能的原因是 。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【分析】两只烧杯相同，原来装满水的总质量相同，将金属块投入水中，有水溢出，溢出水后的质量m=m0+m金-m溢 ， 据此根据溢出水后的质量相等列方程，化简得出铜块与铁块的体积关系，再利用m=ρV得出二者的质量关系。
【解答】设原来烧杯和水的总质量为m0 ，
将铜块投入水中，有水溢出，溢出水后的质量m1=m0+m铜-m溢1；
将铁块投入水中，有水溢出，溢出水后的质量m2=m0+m铁-m溢2；
因为：m1=m2 ，
所以：m0+m铜-m溢1=m0+m铁-m溢2 ，
即：m铜-m溢1=m铁-m溢2 ，
ρ铜V铜-ρ水V铜=ρ铁V铁-ρ水V铁 ，
（ρ铜-ρ水）V铜=（ρ铁-ρ水）V铁 ，
（8.9g/cm3-1g/cm3）V铜=（7.9g/cm3-1g/cm3）V铁
那么：；
铜和铁的密度之比为：；
根据公式得到：它们的质量之比：；
所以m铜＜m铁 ，
即铁块的质量大。
故选B。
2.【答案】 C
【解析】【分析】所有的物体都有“热胀冷缩”的性质，固体的体积随温度的变化程度虽然比较小，但是产生的力量却是非常大的，据此解答。
【解答】在道路施工的过程中，用长水条将水泥路面割断成一块一块的，使相邻的两块之间留有缝隙，可以防止由于热胀冷缩引起的路面变形，故C正确。
故选C。
3.【答案】 A
【解析】【分析】三个球都可以做成空心的，三球质量相等，根据ρ铁＜ρ铜＜ρ铅可知空心部分体积最大的应该铅。
【解答】A、若铁球是实心的，由于三个球的质量相同，ρ铁＜ρ铜＜ρ铅 ， 要使三球的体积相等，则铜球和铅球一定是空心的，故A正确；
B、若铜球是空心的，三个球的质量相同，要使三球的体积相等，则密度大于铜的铅球一定是空心，而密度小于铜的铁球可能是实心也可能是空心的，故B错误；
C、若铅球是空心的，由于铁、铜的密度都小于铅，则铁球和铜球可能是实心也可能是空心的，故C错误；
D、三个球都可以做成空心的，空心部分体积最大的应该是铅球，故D错误。
故答案为：A。
4.【答案】 D
【解析】【分析】空心球的质量集中在球皮部分，首先根据公式判断质量相等时哪个球的球皮体积最小，再根据判断哪个球的空心部分最大。
【解答】根据公式可知，当质量相等时，铅的密度最大，那么铅球的球皮部分体积最小；根据可知，当四个球的总体积相同时，铅球的最小，则铅球的最大。
故选D。
5.【答案】 A
【解析】【分析】暖气片安装的位置不宜太高，也不宜在房间中央，不是任何地方都可以，安装在靠近地面的墙上最适合。
【解答】 A、因为热气是向上走的，若是向上加热空气，那么热空气就会向上对流，导致加热室内空气，故此应该在安装在接近地面的底部，外墙内侧上，A符合题意。
B、暖气安装的地方最好是在靠近地面的墙上，因为热气是向上走的，若是向上加热空气，那么热空气就会向上对流，导致加热室内空气，若是任何地方都可以安装， 暖气对流加热空气有些地方并不合适，B不符合题意。
C、房间的中央并不时常容易进风，将暖气片安装这样的位置，不能可以将进来的冷风加热，房间温度不够舒适，不符合题意。
D、暖气片安装的位置不适合太高，应该距离地面100-150公分左右，若是太高的话就会损失热疗，因此靠近天花板的墙上这个位置不太合适，D不符合题意。
故答案为：A
6.【答案】 C
【解析】【分析】根据分析即可。
【解答】A容器中倒入等质量的两种液体，混合液的密度；B容器中倒入等体积的两种液体，混合液的密度;
， 所以；，因为两容器的体积相同，根据m=可知：；故C正确，A、B、D错误；
故答案为：C。
7.【答案】 B
【解析】【分析】排开不同液体的体积不变，都等于金属块的体积；已知溢出酒精的质量，利用密度公式求溢出酒精的体积即为金属块的体积；再把它浸没在盛满水的杯中时，利用密度公式求溢出水的质量。
【解答】溢出酒精的体积：V溢酒精===10cm3；金属块的体积：V=V溢酒精=10cm3 ， 把金属块浸没在盛满水的杯中时，溢出水的体积：V溢水=V=10cm3 ， 溢出水的质量：m水=ρ水V溢水=1g/cm3×10cm3=10g。
故答案为：B。
8.【答案】 A
【解析】【分析】测量前要调节平衡螺母使天平平衡，调节平衡螺母相对指针的调节原则：右偏左调，左偏右调；天平的读数等于砝码质量加游码对应的刻度值；石块的体积等于水和石块的总体积减水的体积；根据计算出石块的密度。
【解答】A、由图甲知，指针左偏，应将平衡螺母向右调使横梁平衡，A选项符合题意；
B、由图乙知，石块的质量m=50g+20g+1.4g=71.4g，B选项不符合题意；
C、由图丙知，水的体积为60ml，水和石块的总体积为80ml，则石块的体积V=80ml-60ml=20ml=20cm3 ， C选项不符合题意；
D、石块的密度ρ===3.57g/cm3=3.57×103kg/m3 ， D选项不符合题意。
故答案为：A。
9.【答案】 C
【解析】【分析】解题关键是知道水与酒精的体积都等于瓶子的容积，根据水的体积和酒精的体积相等列等式求解。
【解答】设空瓶子的质量为m，因为V水=V酒 ， 即： ， 解得：m=150g，瓶子的容积：V=V水==250cm3。故答案为C。
10.【答案】 B
【解析】【分析】密度是物质的一种特性，物质的密度与质量、体积无关；单位体积的某种物质的质量，叫这种物质的密度；质量是物体的一种属性，质量与物体的形状、状态和位置无关；在体积一定时，质量与密度成正比。
【解答】A、该材料的密度与体积大小无关，故A错误；
B、该材料的密度0.16kg/m3表示的意思是：1米3的该材料质量为0.16千克，故B正确；
C、该材料制的物品带到太空，位置发生变化，物质多少没有变化，所以质量不变，故C错误；
D、该材料的密度特别小，相同体积的质量非常小，所以不适合做打桩用的重锤，故D错误。
故答案为B。
11.【答案】 B
【解析】【分析】利用密度的公式求出这种金属块的密度与表中的密度进行比较即可.
【解答】该扳指的密度 ． 与表中的数据相比较可知，这一结果与犀牛角的密度相同，因此组成该扳指的质地可能是犀牛角.
故答案为：B
12.【答案】 C
【解析】【分析】由图可知液体的体积不同，天平平衡说明液体的质量相等，根据密度公式比较两者密度的大小。
【解答】由天平平衡说明液体的质量相等，由图可知，V甲＞V乙 ， 由可知，甲瓶液体的密度小于乙瓶液体密度，故只有选项C正确。
二、填空题
13.【答案】 2；3；1：4
【解析】【分析】观察图片并运用计算密度的公式求出密度。
【解答】 ， 因此乙的密度是2g/cm3 ， ， 因此质量为6g的乙物质的体积为3cm3,；甲的密度为：, 因为 ， 所以 ， 因此当甲、乙两物质的体积相同时，它们的质量之比是1：4。
故答案为：2；3；1：4
14.【答案】 4；物体质量不变，体积变大，密度减小
【解析】【分析】（1）找到曲线的最高点，此点的密度最大，然后确定此点对应的温度即可；
（2）根据公式m=ρV可知，当物体的质量相同时，密度与体积成反比。
【解答】（1）如图为水的密度在0-10℃范围内随温度变化的图象，由此可知，4℃时，水的密度最大；
（2）10℃水的密度比6℃水的密度小，原因是： 物体质量不变，体积变大，密度减小 。
三、解答题
15.【答案】 （1）m=12.8克-10.7克=2.1克V=7.9厘米3-5.8厘米3=2.1厘米3ρ=m/V=2.1克/2.1厘米3=1克/厘米3（或1000千克/米3）
（2）4.9克；容器的质量
【解析】【分析】（1）将表格中第一和第二组的体积相减得到液体增加的体积，质量相减得到液体增加的质量，最后根据公式计算液体的密度；
（2）根据图像可知，横轴表示液体的体积，而纵轴表示液体和容器的总质量。P点时液体的体积为零，即容器内没有液体，那么此时表示的就是容器的质量。首先根据m=ρV计算出液体的质量，再根据m容器=m总-m液计算即可。
【解析】（1）第2组比第1组的总质量增加：m=12.8克-10.7克=2.1克；
液体的体积增加V=7.9厘米3-5.8厘米3=2.1厘米3；
那么液体的密度为：ρ=m/V=2.1克/2.1厘米3=1克/厘米3。
（2）根据第一组数据可知，液体的质量为：m=ρV=1克/厘米3×5.8厘米3=5.8g；
那么容器的质量：m容器=m总-m液=10.7g-5.8g=4.9g。
因此P点的数值为4.9g，表示的意义是容器的质量。

四、实验探究题
16.【答案】 （1）
初始皮球 质量/g 排出空气 的体积/cm3 排出空气后 皮球的质量/g 排出空气 的质量/g 空气的密度/kg/cm3

（2）1.4×10-3g/cm3（1.4kg/m3）
（3）皮球漏气；放气时有气体泄漏；放气排水时空气超过量杯的最大测量值（合理即可）
【解析】【分析】（1）根据实验目的和过程，确定要测量的物理量，然后填写表格即可；
（2）将篮球排出空气前后的质量相减得到空气的质量，根据乙图确定空气的体积，最后根据密度公式计算出空气的密度即可；
（3）将资料中空气的密度与测量出的密度比较可知，测量结果偏大，根据公式可知，可能是测出的体积偏小，据此分析判断。
【解答】（1）皮球中空气的质量等于排出空气前后皮球的质量之差，因此需要测量初始皮球的质量和排出空气后皮球的质量，还要测量排出空气的体积，最后还要记录计算出空气密度，则表格设计如下：
初始皮球 质量/g 排出空气 的体积/cm3 排出空气后 皮球的质量/g 排出空气 的质量/g 空气的密度/kg/cm3
（2）根据图片可知，排出空气后皮球的质量为：50g+20g+10g+0.4g=80.4g；
则排出空气的质量为：m=81.8g-80.4g=1.4g；
根据乙图可知，排出空气的体积：V=100cm3×10=1000cm3；
则空气的密度为：；
（3）将资料中空气的密度与测量出的密度比较可知，测量结果偏大，根据公式可知，可能是测出的体积偏小，则可能的原因为：皮球漏气；放气时有气体泄漏；放气排水时空气超过量杯的最大测量值。