【培优练习】《新材料及其应用》（物理北师大八上）.docx

新材料及其应用培优练习 一、单项选择题1. 悉尼科技大学的研究小组研发了一种独特的复合材料石墨纸，如图所示。其成分以石墨为主，薄如纸张，比钢要坚硬 倍且轻巧，还可以回收利用。未来应用非常广泛。下列说法错误的是 A. 石墨纸是绝缘体，不易导电B. 与钢相比，石墨纸的硬度较大C. 石墨纸是一种环保材料D. 与同体积的钢相比，石墨纸的质量较小 2. 浙江大学制造出一种由碳元素组成的超轻物质，其内部像海绵一样多孔隙，故名“碳海绵”。碳海绵可用于处理海上原油泄漏事件，处理时，先用它吸收浮在水面上的原油，再通过挤压，将碳海绵内的原油进行回收。此过程没有应用到下列“碳海绵”性质中的 A. 保温性能好B. 易被压缩C. 能吸油由但不吸水D. 密度很小，能浮于海面上 3. 2015年3月9日，全球最大太阳能飞机“阳光动力 号”（如图所示）环球飞行将用时四到五个月穿越海洋陆地，完成人类史上首次太阳能环球飞行计划“阳光动力 号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料它的翼展达到 ，比波音 型的翼展还要宽 ，机长 ，接近一个篮球场的长度，而质量仅有 ，跟一辆中型轿车相差无几它的起飞速度为 ，最大速度约 “阳光动力 号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料极轻的物理含义是 A. 材料的质量B. 材料的体积C. 材料的密度D. 材料的重量 4. 如图是某科技馆的一台“永动机”由 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原关于该“永动机”的说法正确的是 A. 科技发展制造出了永动机B. 转动会使水温升得更高C. 记忆合金是一种新型化合物D. 水的内能转化为转轮的机械能 二、实验题5. 一天饭后，小明同学帮妈妈收拾桌上的碗筷时不小心将一杯水碰倒。他忙拿干抹布去擦，却很难将水擦干。妈妈见状拿了另一块干抹布擦，很快就将桌上的水擦干了。他感到有些奇怪。忙问妈妈是怎么回事?妈妈只是告诉他：“我拿的抹布是棉布做的，你手里的抹布是涤纶的”。他很想知道抹布的吸水能力与哪些因素有关，于是他进行了如下的实验探究。（1）实验目的： 。（2）所需的器材：三个形状和大小相同的烧杯，质量相同的棉布，麻布和涤纶布各一块，足够的水。主要步骤：将三个烧杯中倒入 的水，分别将三块布放入各个烧杯中让水浸透，然后将三块布分别取出。从方便和准确的角度看，应观察和比较 。将现象记入下表。 （3）结论： 。（4）应用：炎热的夏天，如果人体皮肤被汗浸渍，会让人觉得很不舒服。因此，从吸水多少这个角度说，应尽量采用 类的布料来制作夏装。 三、科普阅读题6. 阅读气凝胶，改变世界的神奇材料，回答问题。气凝胶，改变世界的神奇材料如图甲所示，把花朵隔着一层气凝胶放在 的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。气凝胶它身轻如烟，是世界上最轻的固体材料之一，有一种“全碳气凝胶”密度仅为 ，比氦气还要轻。如图乙所示为 的“全碳气凝胶”压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景。气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在 频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为 的声音，因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构，它虽然极轻，但弹性却非常好，它几乎能吸收所有颜色的光。气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力，现有的吸油产品一般只能吸自身质量 倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量 倍左右的液体，最高的可达 倍，而且只吸油不吸水，因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。根据上述材料，回答下列问题：（1）气凝胶是世界上最轻的固体材料之一。这里的“轻”实际上是指它的 （选填选项前的字母，符合题意的选项多于一个）A质量小B体积小C密度小D单位体积的质量小（2）“飞行石墨”气凝胶几乎能吸收所有颜色的光，所以它看起来就呈现 （选填选项前的字母）A黑色B白色C无色D彩色（3）下列关于对气凝胶的说法，正确的是 （选填选项前的字母，符合题意的选项多于一个）A气凝胶是一种质量很小的固体材料B气凝胶对超声波、次声波都有很强的吸音降噪效果C利用气凝胶的隔热性能可以制成建筑物的保温层D利用气凝胶可以治理被石油污染的沙滩和海水（4）请你展开想象，根据气凝胶的保温隔热特性，举例说明它的应用。 7. 纳米陶瓷纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛。贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷，具有永久、稳定的防静电性能，且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点 采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀，具有金属刀无法比拟的优点：刀刃锋利，能切割钢铁等物质。能削出如纸一样薄的肉片；硬度高，其耐磨性是金属刀的 倍；完全无磁性；不生锈变色，健康环保；可耐各种酸碱有机物的腐蚀；为全致密材料，无孔隙、不沾污、易清洁，纳米陶瓷充分体现新世纪、新材料的绿色环保概念是高新技术为现代人奉献的又一杰作。（1）“神舟七号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时，飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有 的特点。（2）纳米陶瓷刀的耐磨性好，是因为它的 大 （3）如图所示是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线 （填字母）。答案和解析1. A【解析】石墨属于导体，故A的说法错误；石墨比钢要坚硬 倍，所以石墨纸的硬度较大，故B的说法正确；石墨纸可以回收利用，所以石墨纸是一种环保材料，故C的说法正确；由于石墨比钢轻巧，即石墨的密度小于钢，故与同体积的钢相比，石墨纸的质量较小，故D的说法正确。2. A3. C【解析】“阳光动力 号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料“极轻”表示体积一定时，材料的质量非常小，也就是密度很小所以物理含义是密度极小4. D【解析】从能量守恒定律可知，科技再发展也不可能制造出“永动机”，故A错误；“永动机”转动时，不断从热水中吸收热量，热水的温度会降低，故B错误；记忆合金是一种混合物，不是新型化合物，故C错误；轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，其具有热胀冷缩的性质，当其进入热水后受热膨胀而伸展，在水的反作用力作用下而转动，水的内能转化为机械能，故D正确。5. （1） 探究抹布的吸水能力与其布料之间的关系【解析】实验目的：探究抹布的吸水能力与其布料之间的关系；（2） 质量相等；杯中所剩下的水量【解析】只有三杯水的质量相等时，才能通过杯中所剩下的水量来探究抹布的吸水能力；（3） 棉质抹布的吸水能力最强【解析】分析记录的数据表格可以观察到：布的吸水能力跟布料的种类有关系，棉质抹布的吸水能力最强；（4） 棉质【解析】因为棉质抹布的吸水能力最强，因此炎热的夏天，如果人体皮肤被汗浸渍，会让人觉得很不舒服。因此，从吸水多少这个角度说，应尽量采用棉质类的布料来制作夏装。6. （1） CD（2） A（3） CD（4） 可利用保温隔热特性制作航天服，这样航天员在太空穿上用气凝胶制造的航天服，就能抵御太