4.3 物质的密度 练习题（含解析）

物质的密度
一、选择题
1．我国古代劳动人民巧妙地利用水来开采石料。其具体做法如下：在冬季的白天，先在石料上打一个洞，然后往洞里灌满水并封实；待晚上温度下降，水结成冰后，石料就裂开了。该方法能使石料裂开，是因为水结冰后（　　）
A．质量增大 B．体积增大 C．密度增大 D．比热增大
2．如图所示，男子举起的巨石实际上是影视道具泡沫石头。它比相同体积的真石头轻得多，这是因为它具有较小的(　　)
A．密度 B．比热 C．质量 D．体积
3．关于质量和密度，下列说法正确的是（ ）
A．从地球到太空的人能“悬浮”于舱内，是由于质量变小了
B．氧气罐中的氧气用去一半，密度会减小
C．同种物质的密度和质量成正比
D．同种物质的状态发生变化，质量和密度均不变
4．在测量液体密度的实验中，小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量及液体的体积，得到几组数据并绘出如图所示的图像，下列说法正确的是（ ）
A．量杯质量为 B．的该液体质量为
C．该液体密度为 D．该液体的体积为
5．阿基米德采用排水法解决了王冠掺假问题，现有一个金和银做成的王冠，用排水法测量出其体积为，若与王冠质量相同的纯金块和纯银块的体积分别为52.5cm3和，则王冠中银的质量和金的质量之比为（ ）
A． B． C． D．
6．体积和质量都相等的铁球、铜球和铅球，已知，则下列说法中正确的是（　　）
A．如果铁球是实心的，则铜球和铅球一定是空心的
B．如果铅球是实心的，则铜球和铁球一定是空心的
C．如果铜球是实心的，则铁球和铅球一定是空心的
D．铅球、铜球和铁球不可能都是空心的
7．下列关于密度的叙述中，正确的是（　　）
A．给气不足的篮球充气，气体的质量增加，密度不变
B．
C．由公式知，物质的密度跟质量成正比，跟体积成反比
D．不同物质的密度一般是不同的，因此可以用密度来鉴别物质
8．小科的爸爸用铜、铁、铝分别制成三个质量相等、体积相等的空心球，则球的空心部分的体积大小关系是（）（　　）
A．铜球最大 B．铁球最大 C．铝球最大 D．都一样大
9．对于同种物质而言，关于密度的公式：，下列说法正确的是（　　）
A．与成正比 B．与、V没有关系，是个定值
C．与V成反比 D．与成正比，与V成反比
10．如图甲所示，质量相同的、、三种液体分别装在三个相同的玻璃杯中，如图乙是它们的质量与体积的关系图像，三个杯子从左至右依次装的液体种类是（　　）
A．、、 B．、、 C．、、 D．、、
11．小敏为了测量一实心塑料小球的密度，先用天平测出小球的质量m，再用量筒测量小球的体积。测体积时，先在量筒内放入适量的水，测得水的体积为，用细线拴一石块，没入水中，测出水和石块的总体积为，然后将石块和塑料小球拴在一起，没入水中，测出水面对应刻度为。若不考虑实验过程中水的损失，则塑料小球的密度应为（　　）
A． B． C． D．
12．同种材料制成的甲、乙两物体的质量分别是、，其体积分别是、，若已知其中一个为实心，则下列判断正确的是（ ）
A．甲物体为空心
B．该材料的密度为
C．空心物体空心部分的体积为
D．甲、乙两物体实心部分的密度之比为
13．把一个铁球放入盛满水的杯子中时，从杯中溢出10g水，若将该铁球放入盛有酒精的杯子中时，从杯中溢出酒精的质量（铁球全部浸没在液体中）（ρ酒=0.8×103kg/m3）（　　）
A．可能大于8g B．一定等于8g C．可能小于8g D．一定等于10g
14．用密度不同的两种液体装满两个完全相同的烧杯甲和乙，甲杯中两种液体的质量各占一半，乙杯中两种液体的体积各占一半，两种液体的密度分别为和，且，设两种液体之间不发生混合现象，若甲、乙两杯内液体的总质量分别为和m乙，则（ ）
A．m甲＜m乙 B． m甲=m乙 C．m甲＞m乙 D．无法确定
二、填空题
15．我国科学家造出了“世界上最轻材料----全碳气凝胶”，这种材料密度仅0．16mg/cm3。“0．16mg/cm3”表示的科学含义是________________。一块100cm3的“全碳气凝胶”的质量为________g。
16．测物体密度的实验原理是要先测出该物体的______和______，用到的仪器分别是____________和____________。然后利用公式计算出该物体的密度。
17．单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的_____，公式为_____，密度的基本单位有_____和_____，换算关系是1g/cm3＝______kg/m3。
三、探究题
18．小科进行测量大米密度的科学实验。
（1）小科想用托盘天平称取5g大米（如图甲），称量过程中发现天平指针偏向右边，接下来小科应如何操作?______
（2）由于米粒间存在较大间隙，按图乙的方式用量筒直接测量大米体积，则会导致测得的体积值______
（3）由于大米吸水膨胀，小科想用排空气法来测量大米的体积。他设想将大米与空气密封在一个注射器内，只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积，其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢?
小科查阅资料得知，温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了如下实验：
称取5g大米并装入注射器内（如图丙），从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积，通过压强传感器（气压计）测出此时注射器内空气压强为p；而后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2p时，再读出此时的总体积（压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变）。整理相关数据记录如表：
注射器内空气压强
注射器内空气和大米的总体积
注射器内空气体积
压缩前
p
23mL
V
压缩后
2p
13mL
0.5V
（4）由实验测得大米的密度为______g/cm3。（计算结果精确到0.01）
四、简答题
19．一个体积为20cm3，质量为89g的铜球（ρ铜=8．9g/cm3）。求：
（1）这个铜球是实心还是空心的；
（2）如果是空心的，空心部分的体积多大；
（3）如果空心部分注满某种液体，总质量为99．3g，那么空心部分注满的液体密度多大
20．如图，一只容积为3×10-4m3的瓶内盛有0.2kg的水，一只口渴的乌鸦每次将一块质量为0.01kg的小石块投入瓶中，当乌鸦投入了25块相同的小石块后，水面升到瓶口。求：
(1)瓶内石块的总体积；
(2)石块的密度。
参考答案
1．B
【详解】
水结冰后密度变小，质量不变，根据V=可知体积变大。
故选B。
2．A
【详解】
真实的石块质量很大，会把人砸伤甚至砸死，而拍电影时不可能牺牲演员，要换用质量小、体积相同的假石块作道具，它比相同体积的真石头轻得多，这是因为它具有较小的密度。
故选A。
3．B
【详解】
A．从地球带到太空中的人，只是位置发生了变化，物质多少没有变化，所以质量不变，“悬浮”是因为人处于失重状态，故A错误；
B．因为氧气罐的容积不变，当罐内氧气用去一半后，体积不变，质量减半，由知，瓶内氧气的密度变为原来的一半，故B正确；
C．密度是物质本身的一种特性，同种物质的密度与质量无关，故C错误；
D．同种物质的状态发生变化，一般体积会发生变化，质量不变，由知，其密度会发生变化，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
AC．设量杯的质量为m杯，液体的密度为ρ，由图可知，当液体体积为V1=20cm3时，液体和杯的总质量
m总1=m1+m杯=40g
ρ×20cm3+m杯=40g……①
当液体体积为V2=80cm3时，液体和杯的总质量
m总2=m2+m杯=100g
ρ×80cm3+m杯=100g……②
由①②可得
ρ=1g/cm3，m杯=20g
故AC错误；
B．当液体的体积V3=40cm3，则液体的质量
m3=ρV3=1g/cm3×40cm3=40g
故B正确；
D．150g该液体的体积为
=150cm3
故D错误。
故选B。
5．B
【详解】
因为与王冠质量相同的纯金块的体积为
V=52.5cm3
所以王冠的质量为
m=V=19.3g/cm352.5cm3=1013.25g
设王冠中含金和银的体积为V金、V银，则王冠的质量为
V金+V银=1013.25g
即
19.3g/cm3V金+10.5g/cm3V银=1013.25g…①
王冠的体积为
V金+V银=56.9cm3…②
由①②两式可得
m银=101.325g
V银=9.65cm3
黄金的质量
m金=m-m银=1013.25g-101.325g=911.925g
所以王冠中银的质量和金的质量之比
==
故ACD不符合题意；B符合题意。
故选B。
6．A
【详解】
若三球都是实心的，质量相等，由知道，铁球、铜球和铅球的体积分别是
由于ρ铁＜ρ铜＜ρ铅，所以，V铁＞V铜＞V铅，又因为三球的体积相等，所以铜球和铅球一定是空心的，铁球可能是实心，也可能是空心，故A正确，BCD错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．给气不足的篮球充气，气体的体积几乎不变，但气体的质量增加，由可知气体的密度变大，故A错误；
B．密度的单位换算
1g/cm3=1×103kg/m3
故B错误；
C．密度是物质的一种特性，其大小与物体的质量和体积无关，故C错误；
D．每种物质都有自己的密度，不同物质的密度一般是不同的，可以用密度来鉴别物质，故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
三种材料的体积，因为铁、铜和铝的质量相等，且
ρ铜＞ρ铁＞ρ铝
制成三个质量相等、体积相等的空心球，铜球需要的金属材料最少，铝球需要的金属材料最多，故铜球的空心部分体积最大。
故选A。
9．B
【详解】
对于同一种物质，在确定的温度和状态下，密度（质量与体积的比值）是不变的，即物质的密度大小与质量和体积无关，不能理解为物质的密度与质量成正比，与体积成反比，所以ACD错误，B正确。
故选B。
10．B
【详解】
如图，取相同体积的三种液体，可得质量关系
ma＞mb＞mc
由可知
ρa＞ρb＞ρc
在上图中，三种液体的质量相同，而
ρa＞ρb＞ρc
由可知
Va＜Vb＜Vc
所以左边烧杯液体为b，中间为c，右边为a，三个杯子从左至右依次装的液体种类为b、c、a。故选B。
11．D
【详解】
由题意知道，用天平测出实心塑料小球的质量m，由水和石块的总体积为V2、水和石块以及塑料小球浸没时的总体积为V3知道，石块的体积
V=V3-V2
则塑料小球的密度
。
故选D。
12．C
【详解】
ABD．甲、乙两物体的密度分别为
因为同种材料制成的甲乙，实心的密度大于空心金属球的密度，所以，甲球是实心的，乙球是空心的，且密度
甲、乙两物体实心部分的密度之比为1∶1，故ABD错误；
C．乙球实心的体积
空心球空心部分的体积
故C正确。
故选C。
13．C
【详解】
杯子原来盛满水，铁球的体积
V=V水==10cm3
将该铁球放入盛有酒精的杯中时，若原来盛满酒精，溢出酒精的体积
V溢酒=V=10cm3
溢出酒精的质量
m溢酒=ρ酒V溢酒=0.8g/cm3×10cm3=8g
若原来没有盛满酒精，溢出酒精的体积小于铁球的体积（10cm3），溢出酒精的质量小于8g，可见溢出酒精的质量小于或等于8g。
故选C。
14．A
【详解】
设杯子的容积为V，两液体的密度为ρ1、ρ2，则甲杯：两液体的质量均为m甲，杯子中液体的体积
V＝=×
乙杯：两液体的体积均为，则
m乙＝ (ρ1+ρ2)＝××(ρ1+ρ2)＝m甲×＝m甲×
所以
m乙﹣m甲＝m甲×﹣m甲＝m甲(﹣1)＝m甲×＞0
所以
m乙＞m甲
故选A。
15．体积是1cm3的全碳气凝胶质量是0.16mg 0.016
【详解】
“全碳气凝胶”的密度是0．16mg/cm3表示的科学含义是体积是1cm3的全碳气凝胶质量是0.16mg；一块100cm3的“全碳气凝胶”的质量为：0.16mg/cm3100cm3=16mg=0.016g。
16．质量 体积 托盘天平 量筒或量杯
【解析】
【详解】
第一空、第二空．测定物质密度的原理是密度的公式ρ=；需测量的物理量是质量和体积。
第三空、第四空．实验中用托盘天平来称物体的质量，用量筒或量杯来测量物体的体积。
17．密度 kg/m3 g/cm3 103
【解析】
【详解】
第一空．单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度；
第二空．密度的公式为；
第三空、第四空．密度的基本单位有kg/m3和g/cm3；
第五空．换算关系是1g/cm3＝1000kg/m3。
18．向左盘加适量大米直到天平平衡 偏大 1.67
【详解】
（1）[1]因为下面实验中用的大米的质量为5g，所以5g的砝码是不能改变的，故应当向左盘中添加大米直到横梁平衡为止。
（2）[2]由于米粒间存在较大间隙，按图乙的方式用量筒直接测量大米体积，则会导致测得的体积值偏大。
（4）[3]根据温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。所以压缩前注射器内空气的体积
V=23mL-V大米
压缩后注射器内空气的体积
0.5V=13mL-V大米
根据题意可以得到
P×(23mL-V大米)=2P×(13mL-V大米)
所以大米的体积
V大米=3mL=3cm3
所以大米的密度
ρ=
19．（1）空气；（2）10cm3； （3）1．03g/cm3
【详解】
(1)89g铜的体积
=20cm3
所以铜球是空心的
(2)空心部分的体积
(3)空心部分所注满液体的质量为
m=99.3g-89g=10.3g
液体的体积等于空心部分的体积，液体密度
答：(1)这个铜球是空心的。
(2)空心部分的体积是。
(3)液体密度是。
20．(1)1×10-4m3；(2)2.5×103kg/m3
【详解】
解：(1)0.2kg水的体积
V水==2×10-4m3
石子总体积
V石=V瓶-V水=3×10-4m3-2×10-4m3=1×10-4m3
(2)石块的质量
m石=0.01kg×25=0.25kg
石块密度
=2.5×103kg/m3
答：(1)瓶内石块的总体积为1×10-4m3；
(2)石块的密度为2.5×103kg/m3。