内容正文:
第五章 物质与密度
5.5 新材料及其应用
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1.小龙的哥哥买了一条领带,此领带有很强的自洁性能,不沾水也不沾油。由此可见,领带是利用________材料制成的。
2.纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质,具有记录密度大、矫顽力高、记录质量好等特点。下列器件中可以用纳米磁性材料制作的是( )
A.洗衣机的内壁 B.耐腐蚀容器
C.计算机的存储器 D.高性能的防弹背心
1
纳米材料
纳米
C
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3.【2023·海南】如图所示的是某款新型折叠屏手机,折叠屏的主要部件是柔性发光二极管。制成二极管的材料是 ( )
A.超导体 B.导体
C.半导体 D.绝缘体
C
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2
超导材料
4.当两层石墨烯形成一个“魔角”并加入一定数量的电子时,“魔角”层叠石墨烯的电阻就会突然消失,这其实就是________现象,具有这种性质的物体适用于制作____ (填序号)。
①电饭锅的发热体
②远距离输电的导线
超导
②
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5.关于超导材料,下列说法中错误的是 ( )
A.超导材料的电阻为零
B.超导材料就是最先进的半导体材料
C.用超导材料输电,在线路上没有电能损耗
D.超导材料目前还在试验中
B
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6.利用半导体材料制作的发光二极管,简称LED。电流由正极经过LED流向负极时,LED发光;当电流从负极流向正极时,LED不发光,这说明发光二极管具有________导电性。
7.超导材料是一种____________为零的材料,当电流通过超导体时不发热,故超导体的应用具有十分广阔的前景。但目前还没有研制出常温下的超导材料,因为一般的物质都是当其温度________(选填“升高”或“降低”)到一定的值时,才会出现超导现象。
单向
电阻
电阻
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8.计算机芯片、智能手机芯片等体积的微型化及性能的代际提升,都得益于一种新型材料的研发。这种新型材料是 ( )
A.超导材料 B.磁性材料
C.纳米材料 D.半导体材料
9.越来越多的家庭选择LED电灯作为照明光源,某广告中说道:“选择LED,你就是选择了节能”。其中“节能”体现在( )
A.无紫外线辐射 B.发光效率高
C.使用寿命长 D.对环境无污染
C
B
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10.科研工作者发明了一种新型陶瓷,这种陶瓷既可以像海绵一样变形,又可以像陶瓷一样隔热、绝缘,同时具有超轻、高韧性等特点。这种材料适合用来制造 ( )
A.新型消防服
B.自行车的车架
C.汤锅的锅体
D.便携式水果刀
A
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11.【2023·陕西】镁合金被誉为“21世纪绿色工程材料”,其密度仅有钢铁的四分之一,具有强度高、导电性好、耐腐蚀等特性。下列物体不适合用该材料制作的是 ( )
A.自行车的车架
B.平板电脑外壳
C.起重机配重
D.仪器中的电子元件
C
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12.【2023·哈尔滨】如图所示,新型材料的发现让我们的生活变得更美好。关于材料的使用,下列说法中错误的是 ( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲,制造国产C919大飞机使用了密度较小的材料
B.图乙,制造冰箱门磁封用到了磁性材料
C.图丙,制造发光二极管使用了半导体材料
D.图丁,电热水壶的电加热器是由超导材料制成的
D
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13.跨学科实践探究二极管的单向导电性。
(1)实验器材:电源、小灯泡、开关、导线、电阻、二极管等。
(2)实验电路图:如图所示。
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(3)实验过程
①取一个电阻和一个二极管,分别接成如图甲、图乙所示的电路,闭合开关S后,观察小灯泡的发光情况。
②把电池的正、负极调换后接成如图丙、图丁所示的电路,闭合开关S后,观察小灯泡的发光情况。
(4)实验记录
电路图 甲 乙 丙 丁
灯泡发光情况 发光 发光 发光 不发光
(5)实验结论:二极管具有________导电性。
(6)评估交流:电源电压不能太高,避免击穿二极管。
单向
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14.阅读短文,回答下列问题。
石墨烯——改变世界的神奇新材料
一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得了诺贝尔奖,这种全新的材料名为石墨烯。
石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都要好,而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新的超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、
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发光板,甚至太阳能电池。如果和其他材料混合,石墨烯还可以用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性。从电子产品到智能服装,从超轻型飞机的材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此石墨烯的应用前景十分广阔。
(1)科研人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题。这是利用了石墨烯的______(填字母)。
A.透光性好 B.硬度大
C.导热性好 D.导电性强
C
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(2)石墨烯有希望应用于全新的超级计算机的研发,是因为__________________________________________________。
(3)石墨烯是目前世界上发现的最薄、最坚硬的纳米材料。针对这一发现请你提一个有价值且可探究的问题:____________ _____________________________________________________________________________________________________________________________。
石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管
石墨烯的硬度与石墨烯的厚度有什么关系?(或石墨烯的硬度与石墨烯的面积有什么关系?或石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?)
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