专题03 质量与密度（解析版）

专题03质量与密度质量与密度一、单选题1．（2023·上海普陀一模）下列物理量中，反映物质特性的是A．质量 B．体积 C．密度 D．温度【答案】C【详解】不同的物质的密度一般不同，是物质的一种特性．故选C．2．（2023·陕西西安一模）下列物体的质量最接近于3kg的是（）A．地球的质量 B．一枚硬币的质量C．一个苹果的质量 D．一个新生儿的质量【答案】D【详解】A．地球质量约为6×kg，故A不符合题意；B．一枚硬币的质量约为6g，故B不符合题意；C．一个苹果的质量约为150g，故C不符合题意；D．一个新生儿的质量为2~5kg，故D符合题意。故选D。3．（2023·上海徐汇一模）空气的密度约为1.29千克/米3，通常情况下一间教室中空气的质量约为（）A．30克 B．30千克 C．300千克 D．3吨【答案】C【详解】教室的长约为11m，宽约为7m，高约为3m，则教室的容积V=abc=11m×7m×3m=231m3，根据密度公式可知教室里空气的质量m=ρV=1.29kg/m3×231m3=297.99kg，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。4．（2023·四川广安一模）如图所示，三个相同的容器中分别盛有质量相等的酒精、硫酸和盐水，甲、乙、丙三个容器中的物质分别是（）（ρ硫酸>ρ盐水>ρ酒精）A．硫酸、盐水、酒精 B．盐水、酒精、硫酸C．酒精、硫酸、盐水 D．硫酸、酒精、盐水【答案】C【详解】酒精、硫酸和盐水的质量相同，因为ρ硫酸>ρ盐水>ρ酒精，由可知三种液体的体积关系为V硫酸<V盐水<V酒精，酒精、硫酸和盐水分别注入完全相同的三个杯子里，酒精的液面最高，硫酸的液面最低，所以甲是酒精，乙是硫酸，丙是盐水，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。5．（2023·上海青浦一模）用铜、铁、铝（ρ铜>ρ铁>ρ铝）三种金属分别制成实心正方体，下列可能实现的是（）A．铝块的质量最大、体积最小B．铜块的质量最小、体积最大C．铁块质量小于铝块质量，铁块体积大于铝块体积D．铜块质量大于铁块质量、铜块体积小于铁块体积【答案】D【详解】A．当铝块的质量最大时，由于铝块的密度最小，所以铝块的体积最大，故A不符合题意；B．当铜块的质量最小时，由于铜块的密度最大，所以铜块的体积最小，故B不符合题意；C．当铁块质量小于铝块质量时，由于铁块密度大于铝块密度，所以铁块体积小于铝块体积，故C不符合题意；D．当铜块质量大于铁块质量时，由于铜块密度大于铁块密度，所以铜块体积可能小于铁块体积，故D符合题意。故选D。6．（2023·上海徐汇一模）质量为1kg的冰全部熔化成水，已知冰的密度为千克/米3，则（）A．冰的体积小于水的体积 B．冰的体积大于水的体积C．冰的质量小于水的质量 D．冰的质量大于水的质量【答案】B【详解】CD．质量是物体本身的一种属性，与自身的状态无关，所以水结冰后状态改变，质量不变，故CD不符合题意；AB．水结冰后质量不变，已知水的密度大于冰的密度，由密度变形公式知，冰的体积大于原来水的体积，故A不符合题意，B符合题意。故选B。7．（2023·上海虹口·一模）冰熔化成水后（ρ冰=0.9×103千克/米3）（）A．质量变大，体积变小 B．质量变小，体积变大C．质量不变，体积变小 D．质量不变，体积变大【答案】C【详解】因质量是物体的一种属性，与物体的状态无关，所以，一块冰熔化成水后质量不变，水的密度是1.0×103kg/m3，冰的密度是0.9×103kg/m3，所以一块冰熔化成水后密度变大，由可知体积的变小，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。8．（2023·上海黄浦一模）已知水的密度大于冰的密度，水结成冰后（）A．质量变小 B．质量不变C．体积变小 D．体积不变【答案】B【详解】水结冰后，由于质量不变，已知水的密度大于冰的密度，密度减小，由公式可知，体积增大，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。9．（2023·黑龙江大庆一中一模）有空心的铜球、铁球、铅球各一个，体积和质量都相等，将其空心部分都装满水后，质量最大的球是（

）（ρ铁＜ρ铜＜ρ铅）A．铜球 B．铁球 C．铅球 D．无法判断【答案】C【详解】假设三个球都是实心的，质量相等，由ρ得，V，因ρ铁＜ρ铜＜ρ铅，所以V铁＞V铜＞V铅，又因三个球的体积相等，所以铅球的空心部分体积最大，铅球装入的水最多，装满水后质量最大的是铅球。故选C。10．（2023·河南信阳一模）小李在做“测量物质的密度”实验时，用天平测物体的质量，再用装有适量水的量筒测物体的体积，用这种方法较准确测量以下物体密度，合理的是（）A．一枚大头针 B．一粒大米 C．比赛用铅球 D．小石块【答案】D【详解】AB．因一枚大头针和一粒大米的质量较小，单独测量一枚大头针和一粒大米的质量误差较大，同时一枚大头针和一粒大米的体积也较小，无法用装有适量水的量筒准确测出其体积，用这种方法不能准确测量其密度，故AB不符合题意；C．比赛用的铅球体积和质量比较大，用量筒和天平无法测量出它的体积和质量，故C不符合题意；D．用天平可以准确测量小石块的质量，同时用装有适量水的量筒也能准确测出其体积，用这种方法可以较准确测量其密度，故D符合题意。故选D。11．（2023·天津和平一模）物理知识是从实际中来，又要应用到实际中去，下面是小芳同学利用所学物理知识对身边的一些物理现象进行的分析和计算，已知ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ酒精=0.8×103kg/m3则正确的是（）A．体积为100cm3的冰块，全部熔化成水后，体积仍为100cm3B．已知空气的密度为1.29kg/m3，教室内空气的质量约为300kgC．人体的密度跟水的密度差不多，那么初中生身体的体积约为0.5m3D．一个塑料瓶，用它装水最多能够装2.5kg，用它也能装下2.5kg的酒精【答案】B【详解】A．由密度公式得冰的质量m冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×100cm3=90g，质量是物体的一种属性，冰熔化成水后，质量不变，所以全部熔化成水的质量m水=m冰=90g，根据密度公式，则水的体积，故A错误；B．教室的长约为10m，宽约为6m，高约为4m，则教室的容积V=10m×6m×4m=240m3，由密度公式，教室里空气的质量m′=ρ′V′=1.29kg/m3×240m3=309.6kg，与300kg相差不大，故B正确；C．初中生的质量约m人=50kg，人的密度约ρ人=1.0×103kg/m3，由密度公式可得初中生的体积，故C错误；D．酒精的密度小于水的密度，由密度公式有，可知相同质量的水和酒精相比，酒精的体积大，故一个塑料瓶，用它装水最多能够装2.5kg，一定不能装下2.5kg的酒精，故D错误。故选B。12．（2023·山东济南一模）上体育课时，体育老师发现同学们要用的篮球很软，于是他用打气筒给篮球充气，当篮球变圆后，仍继续给它充气。则篮球内气体的（）A．质量增大，体积增大，密度增大B．质量增大，体积不变，密度增大C．质量增大，体积增大，密度不变D．质量不变，体积不变，密度不变【答案】B【详解】他用打气筒给篮球充气，当篮球变圆后，仍继续给它充气，此时球内体积不变，但气体质量增加，由密度公式可知密度增大；故B符合题意。故选B。二、填空题13．（2023·陕西西安一模）医院急诊室的钢氧气瓶上标有5L字样，瓶中氧气密度为5.4kg/m3，瓶中氧气质量为_____kg；给急救病人供氧用去氧气质量的一半，剩余氧气的体积_____（选填“变大”、“变小”或“不变”），瓶内剩余氧气的密度是_____kg/m3。【答案】2.7×10﹣2

不变

2.7【详解】瓶中氧气的体积V=5L=5×10-3m3，瓶中氧气的质量m=ρV=5.4kg/m3×5×10-3m3=2.7×10-2kg；供氧用去氧气质量的一半，瓶中剩余的氧气充满整个空间，所以体积不变；供氧用去氧气质量的一半，瓶内剩余氧气的质量变为原来的一半，体积不变，根据知密度减半，所以密度为2.7kg/m3。14．（2023·四川内江一模）我国北方的冬天，若水管保护不好，往往会发生水结冰二冻裂水管的现象，原因是冰的密度________（选填大于、小于、等于）水的密度，水结冰后体积会变______（选填大、小）。【答案】小于

大【详解】冬天气温低，自来水管中的水结冰，状态发生变化，物质的多少没有变化，所以水结冰后质量不变，由于冰的密度比水的密度小，由公式，可知，冰的体积比水的体积大，这样就会把自来水管撑裂。15．（2023·河南南阳一模模）体积相同的甲、乙两物体的质量之比是3∶2，它们的密度之比是______；现将两物体的质量各减少一半，则两物体剩余部分的密度之比是______。【答案】3∶2

3∶2【详解】根据，它们的密度之比是；密度是物质的一种特性，大小与物质的种类、状态及温度有关，与物体的质量和体积无关，现将两物体的质量各减少一半，则两物体剩余部分的密度之比不变，仍是3∶2。16．（2023·上海青浦一模）质量为5千克的冰块全部熔化成水，水的质量为________千克，水的体积为________米3，冰的密度为0.9×103千克/米3，则水的体积________冰的体积（选填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】5

5×10-3

小于【详解】因质量是物体的基本属性，与物体的状态无关，因此当冰化成水后质量不变，仍然为5千克；此时水的体积为；当这些水为冰时，冰的体积为，可知水的体积小于冰的体积。17．（2023·江苏宿迁一模）玻璃刀可以在玻璃上留下刻痕，这是因为玻璃刀上金刚石的___________比玻璃大；小明用玻璃刀划一块玻璃放在调好的托盘天平的左盘，如图甲所示，其质量为______g，若其玻璃的体积为10cm3，则玻璃的密度为___________kg/m3；小明根据所测数据，在图乙上描出一个对应的点A，接着他又换用另一块不同颜色的玻璃重复了上述实验，将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B，若ρA、ρB分别代表两块玻璃的密度，则ρA___________ρB；（选填“>”、“=”或“<”）【答案】硬度

27.4

2.74×103

<【详解】玻璃刀可以划破玻璃,说明玻璃刀上的金刚石刀刃硬度比玻璃的硬度大；玻璃的质量m=20g+5g+2.4g=27.4g；玻璃的密度；由同种物质的质量与体积正比，可将图乙图像补充为下图：由图可知，体积相同的两种玻璃，另一种不同颜色的玻璃质量更大，因此由公式可知，ρA<ρB。18．（2023·上海杨浦一模）在“测定盐水密度”的实验中，测量质量的仪器是______，测量体积的仪器是______。如图所示是“验证______”实验过程，物体排开液体的重力G排可表示为______（用图中字母以及ρ液、g表示）。【答案】天平

量筒

阿基米德原理

【详解】实验室中测量质量的仪器是天平；根据所学知识中，量筒是测量物体体积的，故测量体积的仪器是量筒；由图可知，该实验通过量筒求出石块受到的浮力大小，是阿基米德原理的实验过程；根据密度公式可得，物体排开液体的质量为，根据重力的计算公式可得，物体排开液体的重力为19．（2023·广东佛山一模）水具有反常膨胀的特性，在0~4℃范围内是热缩冷胀的，因而水在______℃时密度最大，寒冷的冬天湖里的水总是先从______（选填“水面”或“水底”）开始凝固。水凝固时由于体积______（选填“变大”、“变小”或“不变”），所以北方的冬天常出现水管被冻裂的情况。【答案】4

水面

变大【详解】水具有反常膨胀的特性，即在0~4℃范围内它是热缩冷涨的，即在4℃时，体积最小，故在质量不变的情况下，此时水的密度最大；所以在冬天结冰的湖中，湖底的水的密度最大，其温度是4℃，越往上温度越低，故湖里的水总是首先从水面开始凝固；由于冰的密度比水的密度小，水发生凝固，质量不变，所以体积变大，故北方的冬天常出现水管被冻裂的情况。20．（2023·上海静安一模）容器内有一块质量为0.9千克，体积为米3的冰块，其密度为__千克/米3。当这块冰熔化成水后，水的质量为__千克，水的体积为__米3。若这些水刚好可以装满容器，则这个容器__（选填“能”或“不能”）盛下0.9千克的浓盐水（）。【答案】

0.9

0.9×10-3

能【详解】冰的密度；冰熔化成水后，质量不变，水的质量为0.9kg；水的体积；由可知：质量一定时，密度越大，液体的体积越小，由可知，相同质量的盐水和水的体积关系为V水>V盐水，所以杯子能盛下质量为的盐水。21．（2023·上海闵行一模）容积为7×10-2m3的水缸放置在室外，缸装满水后水的质量为_______千克。当气温骤降至0℃以下时水结成冰，缸被“冻裂”如图所示，冰的质量为_______千克，“冻裂”的主要原因是水结成冰后，体积_______。（ρ冰=0.9×103kg/m3）【答案】70

70

变大【详解】容积为7×10-2m3的水缸放置在室外，缸装满水后水的质量为m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×7×10-2m3=70kg；质量是物体的一种属性，不会随物体的状态改变而改变。故水结成冰，质量不变，冰的质量为70kg；水的密度是1.0×103kg/m3，冰的密度是0.9×103kg/m3。由可知，当质量不变时，水的密度大于冰的密度，所以水结成冰后，体积变大。22．（2023·广东深圳一模）小刚想知道某液体的密度，就利用天平和量杯测量，得到的数据如表格所示，根据数据绘制的图像如图所示，则量杯的质量是______g，当液体的体积为40mL时，其质量是______g，该液体的密度是______kg/m3。实验次数1234液体体积/cm320406080液体和量杯总质量/g467298124【答案】20

52

1.3×103【详解】由图可知，当液体体积为0时，即量杯中没有装液体时，质量为20g，这就是量杯的质量；由图可知，当体积为40mL，即体积为40cm3时，液体和量杯总质量是72g。液体质量是；则液体的密度23．（2023·广东佛山一模）小王把天平放在水平台上，将游码拨到零刻度线处后，指针静止时出现如图甲的情形，此时应向______调节平衡螺母，使天平横梁平衡．由图乙可知烧杯的质量为________g，烧杯中液体的质量是_________g．【答案】左

32.4

50【详解】由图知，指针偏右，则左盘偏高，平衡螺母应向左移动；由图乙知，标尺的分度值为0.2g，空烧杯的质量，m杯=20g+10g+2.4g=32.4g，烧杯和水的总质量：m总=50g+20g+10g+2.4g=82.4g，所以液体的质量：m=82.4g-32.4g=50g三、计算题24．（2023·上海普陀一模）国产大飞机C919采用碳纤维材料减轻自身质量。求：体积V为2米3的碳纤维的质量m。已知碳纤维的密度ρ碳纤维=1.8×103千克/米3。【答案】3.6×103千克【详解】根据公式，可得体积V为2米3的碳纤维的质量为25．（2023·上海长宁一模）在某容器装满水时，水的质量为2千克，而装满某液体时，该液体的质量为2.2千克。求：（1）容器中水的体积V；（2）该液体的密度液。【答案】（1）2×10-3m3；（2）1.1×103kg/m3【详解】（1）容器中水的体积（2）装满某液体，液体的体积V液=V=2×10-3m3该液体的密度26．（2023·吉林松原一模）如图所示是一件实心金兔吊坠，其质量为28.8g，体积为1.6cm3，（ρ金＝19.3×103kg/m3）求：（1）这只金兔吊坠的密度；（2）若另一个相同大小由纯金制成的空心金兔吊坠的质量为13.51g，该吊坠的空心部分体积是多少？【答案】（1）18×103kg/m3；（2）0.9cm3【详解】（1）这只金兔吊坠的密度（2）金的体积为该吊坠的空心部分体积为27．（2023·江苏宿迁一模）为净化环境卫生，环卫工人驾驶洒水冲洗车对城区道路进行清洗。已知某洒水冲洗车空车质量为5t，水罐容积为15m3。洒水车洒水时车速不超过15km/h。请根据题意解答下列问题：（ρ水=1.0×103kg/m3）（1）洒水车给长6km的某路段洒水，最少需要多少分钟？（2）如果某次需要通过一座限重18t的桥梁，一辆装满水的洒水车需要放掉多少m3的水，才能安全通过？【答案】（1）24分钟；（2）2m3【详解】（1）由知道，洒水车行驶的时间（2）由知道，装满水时水的质量m水