内容正文:
第二章 物质世界的尺度、质量和密度
四、 新材料及其应用
1. 与传统材料相比,新材料在 强度 、刚度、 硬度 、耐温性、 耐磨性 、耐蚀性、抗辐照等某一方面或其中多个方面具有优越的性能。
2. “纳米”是 长度 的单位,将某些物质的尺度加工到 1~100 nm,它们的 物理性质 或化学性能与较大尺度时相比,发生了异常的变化,这种材料就称为纳米材料。
3. 用锂作电极制造出的锂离子电池,具有 体积小 、质量轻、 能够多次充电 、对环境污染小等特点;硅光电池能够把 太阳能 直接转换成 电能 ,并且完全不会造成污染;氢燃料电池具有 无污染 、 无噪声 、 高效率 的优点。
4. 记忆合金的主要成分是 镍 和 钛 ,物理性质是当温度达到某一数值时,材料内部的 晶体结构 会发生变化,从而导致外形变化。
强度
硬度
耐磨性
长度
1~100
物理性质
体积小
能够多次
充电
太阳能
电能
无污染
无噪声
高效率
镍
钛
晶体结构
1. 如图所示,科普展览会上有一种神奇的金属花,制作时先将花瓣制成开放状态,然后在低温下将花瓣闭合,它的花瓣是用 记忆合金 制成的。当灯光一照它会 打开 (选填“打开”或“闭合”),如 左 (选填“左”或“右”)图所示。
第1题
记忆合金
打开
左
2. (2022·阳江期末)成语“百折不挠”一般是指物质的 韧性 ;成语“坚如磐石”一般指材料的 硬度 ;将铁钉放在某矿石附近,铁钉立即被吸引到矿石上,此现象说明矿石具有 磁性 。(选填“黏滞性”“韧性”“磁性”“弹性”或“硬度”)
3. (2022·晋城阳城期末)我国研究人员发明了一种新型陶瓷,既可以像海绵一样变形,也能像陶瓷一样隔热、绝缘,同时具有超轻、高韧性等特点。这种材料适合用来制造的物品是( C )
A. 晾衣架 B. 水果刀
C. 消防服 D. 输电线
韧性
硬度
磁性
C
4. 石墨烯是受到广泛关注的纳米材料,它的熔点超过2 000 ℃,具有优良的导电性、导热性、高强度和超轻薄等属性。石墨烯的应用前景相当广阔。根据石墨烯的属性,你认为石墨烯不能用来制成( D )
A. 高压输电线 B. 电脑的散热片
C. 制造航天飞机 D. 保暖内衣的保暖层
5. “绿色”能源是指无污染或低污染能源,以电源为例,不是绿色能源的是 ( B )
A. 锂离子电池 B. 普通的干电池
C. 硅光电池 D. 氢燃料电池
D
B
6. 下列关于“绿色”能源的理解,正确的是( C )
A. 所谓“绿色”能源是指颜色是绿色的能源,如包装纸是绿色的锂电池等
B. 用新材料制成的电源都是“绿色”能源
C. “绿色”能源指的是无污染或污染极小的能源
D. “绿色”能源就是绿色植物提供的能源
7. 一些新材料具有特殊的物理性质,如质地坚硬且几乎是完全透明的纳米材料——石墨烯,它还具有出色的导电性和导热性。下列物体不适合使用石墨烯制作的是( B )
A. 防弹衣 B. 隔热手套
C. 电脑元件 D. 手机液晶屏
C
B
8. (2022·恩施利川期末)冬季,许多人会穿棉衣、盖棉被。据此,同学分享的下列思考中,最合理的可探究问题是( D )
A. 棉花的弹性很高吗
B. 棉花具有阻燃性吗
C. 棉花坚固有耐磨性
D. 棉花是否有隔热性
D
9. (2022·宜春期末)2022年北京冬奥会于2月4日在国家体育场“鸟巢”开幕,如图所示,开幕式第一个节目中的“小草”是一根根近10m的长杆,为了表现小草随风摆动的柔美,制作长杆的材料应具有较好的 弹性 (选填“磁性”“弹性”或“导热性”),运动员的衣服应使用导热性能 差 (选填“好”或“差”)的保温材料。
第9题
弹性
差
10. 如图所示为10cm3的“全碳气凝胶”压在花蕊上,它是世界上“最轻”的固体材料。这里说的“最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的 密度 很小。全碳气凝胶被压缩80%后,仍可恢复原状,说明这种材料具有很强的 弹性 (选填“延展性”“弹性”或“磁性”)。
第10题
密度
弹性
11. 阅读短文,回答问题。
神奇的“大力士”
形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点,广泛应用于能源、交通和日常生活等领域。
形状记忆合金起重机的动力主要来自形状记忆合金。如图甲所示,常温下发生形变的记忆合金,在受热超过某一温度时,完全恢复到原来的形状,此过程中产生很大的力将重物提起。
依据不同记忆合金材料特性,可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。如图乙为记忆压缩弹簧,在常温时较小的外力即可使其处于压缩状态,在高温时会自动恢复到原来的伸长状态,记忆拉