专题04探索综合创新题（6-8章）-2021-2022学年八年级物理下学期期中期末考试提分攻略（苏科版）

专题04探索综合创新题 考点一 物质的物理属性 例题1阅读短文，回答问题： 气凝胶是世界上密度最小的固体。浙江大学制造出了一种“全碳气凝胶”，它刷新了目前世界上最轻材料的纪录。密度为， 也是迄今吸油能力最高的材料，吸收量最高可达自身质量的900倍。目前应用较多的是二氧化硅气凝胶，它具有很多特性。把它放在玫瑰与火焰之间，玫瑰会丝毫无损；用它制成的透明材料使入射光线几乎没有反射损失；利用这种材料当作窗户，降噪效果比普通双层玻璃强两倍 二氧化硅气凝胶制造时首先要进行溶胶和凝胶。溶胶和凝胶时先将硅源、水和酒精等按一定的配比混合均匀，然后加入一定量的催化剂。在催化剂的作用下，形成纳米尺度的二氧化硅凝胶。酒精含量过高或过低都会使二氧化硅气凝胶的性能降低，而温度的高低影响凝胶需要的时间，具体关系如表所示。 温度 30 40 50 60 70 凝胶时间 100 80 60 40 20 （1）关于二氧化硅气凝胶这种物质，下列描述正确的是_______； A．透光性差　　B．隔热性好　　C．密度大　　D．隔音性差 （2）密度仅为表示的物理含义是_______。一块200cm3的“全碳气凝胶”的质量为_______kg。 （3）根据表格中的数据，在坐标图中作出凝胶时间和温度关系的图像_______； （4）若用体积为的“全碳气凝胶”去吸油，则最多可吸油的质量为_______kg； （5）一架用钢材（）制成的质量约160吨的大型飞机，若采用气凝胶制造一架同样大小的飞机，则需气凝胶质量_______kg。 【答案】     B     1cm3的“全碳气凝胶”的质量是               288     3.2 【解析】 （1）[1]A．“用它制成的透明材料使入射光线几乎没有反射损失” 可知二氧化硅气凝胶的透光性好，故A错误； B．“把它放在玫瑰与火焰之间，玫瑰会丝毫无损”，可知二氧化硅气凝胶的隔热性好，故B正确； C．“气凝胶是世界上密度最小的固体” 可知二氧化硅气凝胶的密度小，故C错误； D．“利用这种材料当作窗户，降噪效果比普通双层玻璃强两倍” 可知二氧化硅气凝胶的隔音性好，故D错误。 故选B。 （2）[2]物理含义是用通俗易懂的语言描述物理量或者物理上引入该物理量的作用。密度为表示的物理含义是1cm3的“全碳气凝胶”的质量是。 [3]一块200cm3的“全碳气凝胶”的质量为 m=ρV=1.6×10-4g/cm3×200cm3=3.2×10−2g=3.2×10−5kg （3）[4]由表格中的数据，利用描点法可得凝胶时间和温度关系的图像，如图所示： （4）[5]体积为的“全碳气凝胶”的质量 由题中“吸收量最高可达自身质量的900倍”，所以则最多可吸油的质量 （5）[6]航天飞机的体积为 若采用气凝胶制造一架同样大小的飞机，则需气凝胶质量 例题2阅读短文，回答下面的问题。 水的反常膨胀 水从0℃升高到4℃，其体积不但不增大，反而缩小。 物体的体积由其内部分子的平均间距决定，对于水来说，由于水中存在大量单个水分子，也存在多个水分子组合在一起的缔合水分子，而水分子缔合后形成的缔合水分子的分子平均间距变大。当温度升高时，水分子的热运动加快、缔合作用减弱；当温度降低时，水分子的热运动减慢、缔合作用加强。在水温升高的过程中，一方面，大的缔合水分子逐渐瓦解，变为三分子缔合水分子、双分子缔合水分子或单个水分子。因此，缔合数小的缔合水分子、单个水分子在水中的比例逐渐加大，水分子的密集程度逐渐加大，水的体积也随之减小。另一方面在这个过程中，随着温度的升高，水分子的运动速度加快，使得分子的平均距离加大，体积增大。水的体积由水分子的缔合作用、水分子的热运动两个因素决定。 综合考虑两种因素的影响，在水温由0℃升至4℃的过程中，由缔合水分子减弱引起水体积变小的作用，比由分子热运动速度加快引起水体积变大的作用更大，所以在这个过程中，水的体积随温度的升高而减小，即为反常膨胀。    为什么湖水从表面开始结冰？ 冬天气温下降，上层湖水的温度随着降低，而湖底的水温度较高。水温高于4℃时，由于热胀冷缩，湖面温度低的水密度较大，要下沉，湖底温度高的水密度较小，要上升，因而形成对流，使全部湖水不断冷却。 因为水的温度在0~4℃之间反常膨胀，即热缩冷胀的缘故。所以当气温继续下降，上层湖水的温度降到4℃以下时，体积膨胀，密度减小，不再下沉，不能形成对流，湖底水的温度能长时间保持在4℃。 当上层湖水温度降到0℃，并继续放热时，湖面开始结了层薄冰。由于冰的密度比水小，所以冰会浮在水面上。由于水和冰是热的不良导体，光滑明亮的冰面又能防止辐射，因此比冰下的水放热极为缓慢，需要很长的时间温度才能降到0℃并结成厚厚的冰。俗语说的“冰冻三尺非一日之寒”就是这个道理。