6.4 物质的物理属性（知识解读）-2024-2025学年八年级物理下学期举一反三系列（苏科版2024）

6.4 （知识解读）（原卷版） •知识点1 一些物质的物理属性 •知识点2 物质的物理属性与新材料 •作业 巩固训练 一些物质的物理属性 知识点1 1、物质不需要经过化学变化就表现出来的性质，叫做物理性质。 2、物质的物理属性包括：状态、硬度、密度、透明度、颜色、气味、熔点、沸点、导热性、导电性、磁性、韧性、弹性、塑性、延展性、挥发性、吸附性等。 （1）透明度：指物质的透光性能。玻璃、水、纯净的金刚石等都是透明体；木块、铁块、石墨等都是不透明体。 （2）颜色：不同物质组成的物体颜色不同。 （3）导热性：指物质传热的性能。各种物质都能传热，但是不同物质的传热本领不同。 （4）延展性：表示材料在受力而产生破裂之前，其塑性变形的能力。 （5）导电性：物质传导电流的能力叫作导电性。 【典例1-1】操场上所用的塑胶跑道比水泥跑道好，这是因为塑胶（　　） A．弹性好 B．塑性好 C．硬度高 D．脆性好 【典例1-2】俗话说“没有金钢钻，莫揽瓷器活”，说明金刚钻的 比瓷器大；爱迪生发明与改进白炽灯灯丝，灯丝材料特点是 高。 【变式1-1】如图所示，是我国自行研制即将首飞的C919大型喷气客机，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是（    ） A．密度小 B．质量小 C．体积小 D．硬度小 【变式1-2】物质有许多重要的物理属性，在生产生活中有着广泛的应用。炒菜用的锅铲的手柄用胶木做成，是因为胶木的 较差；我国科学家研制的一种新材料，它像气球一样轻，能承受极大的冲击力，还能在被挤压到原体积的5%后恢复到原来的形态。这种材料可作为缓冲垫是因为它的 好，用于防弹衣的内部和坦克的表面是因为它的大 （选填“隔热性”、“导热性”、“弹性”、“硬度”、“密度”等）。 物质的物理属性与新材料 知识点2 1、材料是国民经济建设、国防建设和人民生活所逐可缺少的重要资源。从最早的泥土、岩石开始，到青铜，再到铁和钢，每一种新材料的发现、发明和应用，都会把人类利用和改造自然的能力提高到新的水平，从而给社会生产力和人类生活带来巨大变化。 （1）盾构掘进机机头：我国科研专家坚持不懈地对材料硬度、耐磨性能进行研究，解决了盾构掘进机机头的关键部件——刀具的制作难题。 （2）半导体材料：对半导体导电性的研究，导致了晶体管的诞生，进而促进了各种半导体器件的发明，如集成电路、激光器、传感器等。 （3）新能源汽车电池：对锂电池正、负极材料的研究，使得锂电池的安全性、寿命、能量密度等不断提高，促进了新能源汽车产业的跨越式发展。 2、航天飞行器的特殊“外衣” 20世纪中期以后，现代科学技术的发展使这种古老的材料焕发出新的青春，新型陶瓷在航天器中的应用就是一例。 航天技术专家用新型陶瓷制成防热瓦安装在航天器的外表面，这种陶瓷材料不仅具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀和隔热性好等优点，而且还克服了传统陶瓷易碎的弱点，从而能很好地保护航天器。 新型陶瓷的应用开不是一帆风顺的，有时甚至会付出沉重的代价。2003年2月1日，美国“哥伦比亚号”航天飞机起飞时，脱落的泡沫材料撞击航天飞机左翼的隔热层，导致防热瓦出现裂缝。在“哥伦比亚号”重返大气层时，超高温气流乘虚而入，造成航天飞机解体，七名航天员遇难，这是人类探索太空事业的重大损失. 我国“神舟”系列飞船的表面有一层烧蚀材料，它在高温、高压气流冲刷下发生热解，在熔化、汽化、升华等过程吸收并带走大量热量，从而达到保护航天器的目的。 【典例2-1】各种新材料正在提高我们的生活品质，坚硬的纳米材料——石墨烯，就是其中的一种，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性。这种新材料有可能代替硅成为新的半导体材料。下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（　　） A．消防员的隔热手套 B．高压输电线 C．防弹衣 D．电脑中的芯片 【典例2-2】2011年11月，美国研究人员研制出一种世界上重量最轻的固体金属材料，这种新材料可以放在蒲公英上面而不会压坏它的籽。这里说的“重量最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的 很小，纳米材料是由纳米颗粒经过特殊制备得到的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好的 （选填“硬度”、“延展性”或“磁性”）；纳米是 （选填“长度”、“时间”或“质量”）单位。 【典例2-3】阅读短文，回答问题。 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诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”，密度仅为2.2×10﹣3kg/m3（空气的密度为1.29kg/m3）。石墨烯是目前世上最薄、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超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，其应用前景十分广阔。 （1）这种新材料属于 （导体/绝缘体）； （2）根据石墨烯的性质，你认为石墨烯不适合用来制成 ； A．高压输电线 B．冲击钻的钻头 C．保温隔热材料 D．电饭锅的锅胆 （3）最近国外研究人员通过引入由多层墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的 ； A．透光性好    B．硬度大    C．导热性好    D．导电性强 （4）科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度 （大/小）； （5）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为 ； （6）石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料。针对这一发现同学们提出了以下几个问题，你认为有价值且最可探究的问题是 （填选项前的字母）； A．石墨烯的硬度与其的厚度、面积有什么关系？B．如何提取石墨烯这种物质？ C．石墨烯在生活中有什么用处？D．石墨烯为什么很薄？ （7）因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后，安德烈•海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展。为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性，他进行了这样一组实验，如图： ①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上，测得总质量m1； ②将薄膜揭开，向烧杯内倒入酒精与水的混合物，盖紧薄膜，测得其总质量m2； ③一个月后，发现薄膜覆盖紧密完好，烧杯内液体体积明显减小，测得此时总质量m3； ④以后，烧杯内液体体积保持不变。已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3，问： 一个月后，烧杯内剩余的液体密度是 g/cm3；是何种物质 。 实验说明氧化石墨烯薄膜具有怎样的优点？（写出两点即可） ① 。② 。 【变式2-1】2019年第十一届上海国际新材料展览会上展览了一种新材料，这种材料制成的弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利用这种弹簧可以控制浴室水管的水温，这种新材料是（　　） A．纳米材料 B．能源材料 C．记忆合金 D．新型陶瓷材料 【变式2-2】纳米陶瓷以硬度大、耐高温、耐腐蚀、绝缘性好、有的还有高透光性等特点成为当代新材料之一。这其中安装在飞船舱外的陶瓷防热瓦，利用了陶瓷 的特点；纳米陶瓷刀耐磨性好，是因为它的 ；能用纳米陶瓷制作高压钠灯灯管利用了它的 ；用陶瓷制作出的绝缘子、电子管座、波段开关、集成电路基片等常使用在电子设备中，这主要利用了陶瓷的 好的特点。 【变式2-3】阅读以下材料，回答问题： 材料的力学性能 材料的力学性能，是指材料受力时的变形行为及其抵抗破坏的能力，通常包括弹性与塑性、脆性与韧性等。无论是何种材料，受力时一定要发生形变，有的发生弹性形变，有的发生塑性形变。不同材料发生弹性形变、塑性形变的难易程度不同。 有些材料当受力达到一定值时，会突然断裂，且无明显的塑性形变，这种性质叫做脆性。例如，轻轻一掰，饼干就会变成碎片。 力学性能是选择材料的重要指标。 1986年，挑战者号航天飞机在升空时意外爆炸，举世震惊。在随后的事故调查中，物理学家费恩曼用一个简单的实验说明了问题的原因：航天飞机上有一个环形圈，它嵌在火箭两个部件的结合处，为的是防止燃料在燃烧时从缝隙泄漏出来。发射当天的天气非常寒冷，环形圈变得非常坚硬，密封效果变差，造成燃料泄漏，酿成惨剧。 随着科技的发展，人们逐渐发明了很多具有特殊力学性能的新材料。有的材料不但很轻，而且强度很高，例如铝合金、碳纤维等。有的合金材料还具有形状记忆的功能，用这种材料制作的产品，经过冷却，可以揉做一团，受热后形状会自动恢复。 （1）材料的力学性能通常包括 。 （2）有的材料在受力时会发生塑性形变。请举出一例： 。 （3）“挑战者号”航天飞机的发射是在 进行的。（填“冬季”或“夏季”） （4）碳纤维材料的密度很小，强度很高，因此适合被用来制作 。 A．音乐厅的墙壁    B．飞机结构材料    C．铅笔芯    D．雨鞋 一、单选题 1．如图所示，将一双木筷和一把不锈钢汤匙一起浸在热水中，数秒后，两只手摸到筷子和汤匙的冷热感觉并不相同，这说明筷子和汤匙具有不同的（　　） A．硬度 B．导热性 C．透光性 D．粘滞性 2．我国的研发团队经过一千多天的日夜奋战，经历七百多次失败，成功轧制出超薄“手撕钢”，突破了国内电子信息材料的“卡脖子”难题。如图，厚厚的钢板被轧制成超薄“手撕钢”主要是利用了钢的（　　） A．延展性好 B．透光性好 C．导热性好 D．导电性好 3．各种新材料的应用正在改变我们的生活，坚硬的纳米材料——石墨烯，就是其中的一种。石墨烯是人类已知强度最高的物质，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性，许多方面可以用来替代硅材料，下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（　　） A．冰箱的保温层 B．防弹衣的防弹夹层 C．电脑元件的散热器 D．太阳能电池的电极 4．5月8日，嫦娥六号探测器成功进入环月轨道飞行。据悉探测器使用的纳米气凝胶材料能在“极热”和“极寒”的严酷环境下，保证探测器正常工作。这种材料还具有超轻特性，它的质量是同体积水的0.015倍。（ρ水=1.0×103 kg/m3）下列说法不正确的是（　　） A．纳米气凝胶具有耐高温的性能 B．纳米气凝胶的质量小所以具有超轻特性 C．纳米气凝胶具有极差的导热性 D．纳米气凝胶密度约为0.015g/cm3 5．6月3日，月表取样完成后，嫦娥六号着陆器携带的一面由玄武岩纤维制成的“石头版”五星红旗在月球背面成功展开，这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。“石头版”国旗是将玄武岩粉碎、熔化然后拉丝，纺成线，织成布。它足以应对此次任务中高低温交变、高真空及强紫外辐射等极端环境要求，下列物质属性不属于这种材料的是（　　） A．耐低温 B．耐高温 C．耐高压 D．耐强辐射 6．如图是某折叠屏手机，它采用可折叠柔性内屏，具有可折叠、耐磨、防水、回弹性好等特点。以下关于柔性屏的物理属性中描述错误的是（　　） A．韧性好 B．吸水性好 C．耐磨性好 D．透光性好 7．如图所示某电热水壶，关于各部件材料选择时所依据的主要属性关系正确的是（　　） A．塑料底座——密度小 B．金属壶身——延展性好 C．塑料提把——绝热性好 D．玻璃刻度盘——硬度高 8．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，还具有强度高、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．飞机外壳 C．起重机配重 D．仪器中的电子元件 二、填空题 9．如图是我国完全自主知识产权的C919大型客机，其机身部分部件采用了铝锂合金，使机身质量减小7左右，从物质特性的角度看，使其质量减小的原因是铝锂合金具有较小的 。在某次验证飞行过程中，C919客机以780km/h的平均速度飞往距离1170km的外地机场，则需要的飞行时间为 h。 10．泡沫金属是一种含有大量气孔的金属材料，由于其内部的多孔结构，其密度要比普通金属的密度 （选填“大”或“小”）得多；一块泡沫铝，孔隙度（气孔体积占总体积的百分比）为90%，其密度为金属铝密度的 倍，将其加工改变形状后，其密度 （选填“变大”“变小”或“不变”）；由于泡沫金属具有多孔结构特点，因此可以用来作为 材料（写一条即可）。 11．人们说“油比水轻”，其实质是油的 比水小。有一种手机贴膜近期十分热销，这种膜用刀刻划也不会留下痕迹，说明它有很高的 。室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这表明纳米铜具有较好的 （此空选填“延展性”“弹性”或“磁性”）。 12．锅、铲的把手用胶木制作，是因为胶木的 好。如图所示，小林说的这句话意思是指铁钉的 （选填“密度”“体积”或“质量”）比大头针大。某医院氧气瓶中氧气的密度为，给急救病人供氧用去了氧气的四分之一，则瓶内剩余氧气的密度为 。    三、实验题 13．2022年北京冬奥会于2月4日在国家体育场“鸟巢”开幕。 （1）图甲，开幕式第一个节目《立春》，节目中的“小草”是一根根近10米的长杆，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 （选填“磁性”“弹性”或“导热性”）； （2）图乙，小男孩用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》。小号是靠空气柱 发声的，“嘹亮”主是用来描述声音的 ； （3）图丙，冬奥会主火炬采用“微火”，小小火苗传达了低碳环保的理念。在日常生活中，哪些实际行动能够践行低碳环保的理念，请举出一例 。 学科网（北京）股份有限公司 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 6.4 （知识解读）（解析版） •知识点1 一些物质的物理属性 •知识点2 物质的物理属性与新材料 •作业 巩固训练 一些物质的物理属性 知识点1 1、物质不需要经过化学变化就表现出来的性质，叫做物理性质。 2、物质的物理属性包括：状态、硬度、密度、透明度、颜色、气味、熔点、沸点、导热性、导电性、磁性、韧性、弹性、塑性、延展性、挥发性、吸附性等。 （1）透明度：指物质的透光性能。玻璃、水、纯净的金刚石等都是透明体；木块、铁块、石墨等都是不透明体。 （2）颜色：不同物质组成的物体颜色不同。 （3）导热性：指物质传热的性能。各种物质都能传热，但是不同物质的传热本领不同。 （4）延展性：表示材料在受力而产生破裂之前，其塑性变形的能力。 （5）导电性：物质传导电流的能力叫作导电性。 【典例1-1】操场上所用的塑胶跑道比水泥跑道好，这是因为塑胶（　　） A．弹性好 B．塑性好 C．硬度高 D．脆性好 【答案】A 【详解】比较塑胶跑道的优点和一般跑道的区别知道：塑胶跑道具有适度的弹性及反弹力，可减少体力的消耗，增进竞赛成绩；塑胶跑道具有强韧的弹性层及缓冲层，可吸收强劲的冲击，表面不会受损。所以，塑胶跑道比一般跑道弹性好，硬度低，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【典例1-2】俗话说“没有金钢钻，莫揽瓷器活”，说明金刚钻的 比瓷器大；爱迪生发明与改进白炽灯灯丝，灯丝材料特点是 高。 【答案】 硬度 熔点 【详解】[1]金刚钻是自然界最坚硬的物质，硬度比瓷器大，所以可以钻透瓷器。 [2]白炽灯灯丝一般用钨制成，钨丝的熔点高。 【变式1-1】如图所示，是我国自行研制即将首飞的C919大型喷气客机，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是（    ） A．密度小 B．质量小 C．体积小 D．硬度小 【答案】A 【详解】C919大型喷气客机，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料，“极轻”表示体积一定时，材料的质量非常小，也就是密度很小，所以这种材料的优点是密度小，这种材料的硬度大。 故选A。 【变式1-2】物质有许多重要的物理属性，在生产生活中有着广泛的应用。炒菜用的锅铲的手柄用胶木做成，是因为胶木的 较差；我国科学家研制的一种新材料，它像气球一样轻，能承受极大的冲击力，还能在被挤压到原体积的5%后恢复到原来的形态。这种材料可作为缓冲垫是因为它的 好，用于防弹衣的内部和坦克的表面是因为它的大 （选填“隔热性”、“导热性”、“弹性”、“硬度”、“密度”等）。 【答案】 导热性 弹性 硬度 【详解】[1][2][3]炒菜用的锅铲的手柄用胶木做成，是因为胶木的导热性较差。该新材料像气球一样轻，可以防止烫手；能在被挤压到原体积的5%后恢复到原来的形态，这种材料可作为缓冲垫就是因为它的弹性好；它用于防弹衣的内部和坦克的表面是因为它的硬度大，能承受极大的冲击力。 物质的物理属性与新材料 知识点2 1、材料是国民经济建设、国防建设和人民生活所逐可缺少的重要资源。从最早的泥土、岩石开始，到青铜，再到铁和钢，每一种新材料的发现、发明和应用，都会把人类利用和改造自然的能力提高到新的水平，从而给社会生产力和人类生活带来巨大变化。 （1）盾构掘进机机头：我国科研专家坚持不懈地对材料硬度、耐磨性能进行研究，解决了盾构掘进机机头的关键部件——刀具的制作难题。 （2）半导体材料：对半导体导电性的研究，导致了晶体管的诞生，进而促进了各种半导体器件的发明，如集成电路、激光器、传感器等。 （3）新能源汽车电池：对锂电池正、负极材料的研究，使得锂电池的安全性、寿命、能量密度等不断提高，促进了新能源汽车产业的跨越式发展。 2、航天飞行器的特殊“外衣” 20世纪中期以后，现代科学技术的发展使这种古老的材料焕发出新的青春，新型陶瓷在航天器中的应用就是一例。 航天技术专家用新型陶瓷制成防热瓦安装在航天器的外表面，这种陶瓷材料不仅具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀和隔热性好等优点，而且还克服了传统陶瓷易碎的弱点，从而能很好地保护航天器。 新型陶瓷的应用开不是一帆风顺的，有时甚至会付出沉重的代价。2003年2月1日，美国“哥伦比亚号”航天飞机起飞时，脱落的泡沫材料撞击航天飞机左翼的隔热层，导致防热瓦出现裂缝。在“哥伦比亚号”重返大气层时，超高温气流乘虚而入，造成航天飞机解体，七名航天员遇难，这是人类探索太空事业的重大损失. 我国“神舟”系列飞船的表面有一层烧蚀材料，它在高温、高压气流冲刷下发生热解，在熔化、汽化、升华等过程吸收并带走大量热量，从而达到保护航天器的目的。 【典例2-1】各种新材料正在提高我们的生活品质，坚硬的纳米材料——石墨烯，就是其中的一种，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性。这种新材料有可能代替硅成为新的半导体材料。下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（　　） A．消防员的隔热手套 B．高压输电线 C．防弹衣 D．电脑中的芯片 【答案】A 【详解】A．石墨烯有着出色的导热性，导热性能好，而消防员的隔热手套需要隔热效果好的、不善于导热的材料，所以石墨烯不适合制作消防员的隔热手套，故A符合题意； B．石墨烯有着出色的导电性，导电效果好，高压输电线需要导电效果好的导体，适合制作高压输电线，故B被符合题意； C．石墨烯具有坚硬的特性，不易被穿透，适合做防弹衣，故C不符合题意； D．芯片是半导体材料制成的，石墨烯可以代替硅称为新的半导体材料，故电脑的芯片可以用石墨烯制作，故D不符合题意。 故选A。 【典例2-2】2011年11月，美国研究人员研制出一种世界上重量最轻的固体金属材料，这种新材料可以放在蒲公英上面而不会压坏它的籽。这里说的“重量最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的 很小，纳米材料是由纳米颗粒经过特殊制备得到的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好的 （选填“硬度”、“延展性”或“磁性”）；纳米是 （选填“长度”、“时间”或“质量”）单位。 【答案】 密度 延展性 长度 【详解】[1]世界上重量最轻的固体金属材料，这里说的“重量最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的密度小； [2]室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好延展性； [3]纳米（nm）是长度的单位之一。 【典例2-3】阅读短文，回答问题。 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诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”，密度仅为2.2×10﹣3kg/m3（空气的密度为1.29kg/m3）。石墨烯是目前世上最薄、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超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，其应用前景十分广阔。 （1）这种新材料属于 （导体/绝缘体）； （2）根据石墨烯的性质，你认为石墨烯不适合用来制成 ； A．高压输电线 B．冲击钻的钻头 C．保温隔热材料 D．电饭锅的锅胆 （3）最近国外研究人员通过引入由多层墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的 ； A．透光性好    B．硬度大    C．导热性好    D．导电性强 （4）科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度 （大/小）； （5）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为 ； （6）石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料。针对这一发现同学们提出了以下几个问题，你认为有价值且最可探究的问题是 （填选项前的字母）； A．石墨烯的硬度与其的厚度、面积有什么关系？B．如何提取石墨烯这种物质？ C．石墨烯在生活中有什么用处？D．石墨烯为什么很薄？ （7）因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后，安德烈•海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展。为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性，他进行了这样一组实验，如图： ①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上，测得总质量m1； ②将薄膜揭开，向烧杯内倒入酒精与水的混合物，盖紧薄膜，测得其总质量m2； ③一个月后，发现薄膜覆盖紧密完好，烧杯内液体体积明显减小，测得此时总质量m3； ④以后，烧杯内液体体积保持不变。已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3，问： 一个月后，烧杯内剩余的液体密度是 g/cm3；是何种物质 。 实验说明氧化石墨烯薄膜具有怎样的优点？（写出两点即可） ① 。② 。 【答案】 导体 C C 小 石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管 A 0.8 酒精 透水性 密封性 【详解】（1）[1]由材料得，石墨烯有着和铜一样出色的导电性，是导体。 （2）[2]A．石墨烯的导电性能好，电阻小，输电时，产生的热量较少，可以用于高压输电线，故A不符合题意； B．石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，可以用于冲击砖的砖头，故B不符合题意； C．石墨烯比目前任何其他材料的导热效果都好，不能用于保温隔热材料，故C符合题意； D．石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，可以用于制作电饭锅的锅胆，故D不符合题意。 故选C。 （3）[3]最近国外研究人员通过引入由多层墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，说明石墨烯的导热性能好，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （4）[4]“石墨烯”密度仅为2.2×10﹣3kg/m3，空气的密度为1.29kg/m3，则“石墨烯”密度小于空气的密度为1.29kg/m3。 （5）[5]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超级计算机的研发。 （6）[6]A．石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料，因此探究“石墨烯的硬度与其的厚度、面积有什么关系？”是很有意义的，故A符合题意； BC．“石墨烯”已经被研究，且使两位科学家获得诺贝尔奖，因此再探究如何提取石墨烯这种物质？和石墨烯在生活中有什么用处？没有多大意义，故BC不符合题意； D．石墨烯很薄，但是研究石墨烯为什么很薄，没有什么意义，故D不符合题意。 故选A。 （7）[7][8]由图③得，量筒的分度值为2mL，剩余液体的体积为14mL，液体的质量为 液体的密度为 所以该液体可能是酒精。 [9][10]密封烧杯内一开始是水和酒精的混合物，一个月后，体积和质量都减小，剩余液体是酒精，此后酒精的体积保持不变，说明氧化石墨烯薄膜具有良好的透水性和密封性。 【变式2-1】2019年第十一届上海国际新材料展览会上展览了一种新材料，这种材料制成的弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利用这种弹簧可以控制浴室水管的水温，这种新材料是（　　） A．纳米材料 B．能源材料 C．记忆合金 D．新型陶瓷材料 【答案】C 【详解】这种材料制成的弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利用这种弹簧可以控制浴室水管的水温，当水温超过某一温度时，它将伸长许多，因此将阀门关闭，及时防止热水烫伤人，这种弹簧的材料应当是形状记忆合金，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式2-2】纳米陶瓷以硬度大、耐高温、耐腐蚀、绝缘性好、有的还有高透光性等特点成为当代新材料之一。这其中安装在飞船舱外的陶瓷防热瓦，利用了陶瓷 的特点；纳米陶瓷刀耐磨性好，是因为它的 ；能用纳米陶瓷制作高压钠灯灯管利用了它的 ；用陶瓷制作出的绝缘子、电子管座、波段开关、集成电路基片等常使用在电子设备中，这主要利用了陶瓷的 好的特点。 【答案】 耐高温 硬度大 高透光性 绝缘性 【详解】[1]飞船在太空中受到阳光直接照射，温度非常高，纳米陶瓷具有耐高温的特点，所以用来制作飞船舱外的防热瓦。 [2]由于纳米陶瓷硬度大，所以，制成的陶瓷刀耐磨性好。 [3]由于有的纳米陶瓷具有高透光性，所以用纳米陶瓷制作高压钠灯灯管。 [4]纳米陶瓷具有良好的绝缘性能，所以用陶瓷制作出的绝缘子、电子管座、波段开关、集成电路基片等常使用在电子设备中。 【变式2-3】阅读以下材料，回答问题： 材料的力学性能 材料的力学性能，是指材料受力时的变形行为及其抵抗破坏的能力，通常包括弹性与塑性、脆性与韧性等。无论是何种材料，受力时一定要发生形变，有的发生弹性形变，有的发生塑性形变。不同材料发生弹性形变、塑性形变的难易程度不同。 有些材料当受力达到一定值时，会突然断裂，且无明显的塑性形变，这种性质叫做脆性。例如，轻轻一掰，饼干就会变成碎片。 力学性能是选择材料的重要指标。 1986年，挑战者号航天飞机在升空时意外爆炸，举世震惊。在随后的事故调查中，物理学家费恩曼用一个简单的实验说明了问题的原因：航天飞机上有一个环形圈，它嵌在火箭两个部件的结合处，为的是防止燃料在燃烧时从缝隙泄漏出来。发射当天的天气非常寒冷，环形圈变得非常坚硬，密封效果变差，造成燃料泄漏，酿成惨剧。 随着科技的发展，人们逐渐发明了很多具有特殊力学性能的新材料。有的材料不但很轻，而且强度很高，例如铝合金、碳纤维等。有的合金材料还具有形状记忆的功能，用这种材料制作的产品，经过冷却，可以揉做一团，受热后形状会自动恢复。 （1）材料的力学性能通常包括 。 （2）有的材料在受力时会发生塑性形变。请举出一例： 。 （3）“挑战者号”航天飞机的发射是在 进行的。（填“冬季”或“夏季”） （4）碳纤维材料的密度很小，强度很高，因此适合被用来制作 。 A．音乐厅的墙壁    B．飞机结构材料    C．铅笔芯    D．雨鞋 【答案】 弹性、塑性、韧性、脆性 水泥 冬季 B 【详解】(1)[1]由文章内容：材料的力学性能，是指材料受力时的变形行为及其抵抗破坏的能力，通常包括弹性与塑性、脆性与韧性等，可知材料的力学性能通常包括弹性、塑性、韧性、脆性。 (2)[2]力可以改变物体的形状，有的物体受力后形状发生改变，外力撤去后无法再恢复原状，这样发生的是塑性形变，例如水泥、泥土、玻璃等等。 (3)[3]由“发射当天的天气非常寒冷”知，“挑战者号”航天飞机的发射是在冬季进行的。 (4)[4]A．音乐厅的墙壁应该有较好的隔音效果，与材料密度、强度无关，故A不符合题意； B．为保证安全，飞机结构材料必须有较大的硬度，为有利于飞机飞行，在保证安全的前提下，飞机的质量应该小一些，所以需要选择密度较小的材料，故B符合题意； C．铅笔芯能够在纸上留下划痕，与密度无关，故C不符合题意； D．雨鞋要具有较好的弹性和绝缘性，不需要特别大的强度，故D不符合题意。 故选B。 一、单选题 1．如图所示，将一双木筷和一把不锈钢汤匙一起浸在热水中，数秒后，两只手摸到筷子和汤匙的冷热感觉并不相同，这说明筷子和汤匙具有不同的（　　） A．硬度 B．导热性 C．透光性 D．粘滞性 【答案】B 【详解】相同条件下，将一双木筷和一把不锈钢汤匙一起浸在热水中，因为筷子导热本领弱，数秒后，筷子和汤匙的冷热感觉不相同。 故选B。 2．我国的研发团队经过一千多天的日夜奋战，经历七百多次失败，成功轧制出超薄“手撕钢”，突破了国内电子信息材料的“卡脖子”难题。如图，厚厚的钢板被轧制成超薄“手撕钢”主要是利用了钢的（　　） A．延展性好 B．透光性好 C．导热性好 D．导电性好 【答案】A 【详解】厚厚的钢板被轧制成超薄“手撕钢”说明钢易于改变形状，是延展性好的表现。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．各种新材料的应用正在改变我们的生活，坚硬的纳米材料——石墨烯，就是其中的一种。石墨烯是人类已知强度最高的物质，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性，许多方面可以用来替代硅材料，下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（　　） A．冰箱的保温层 B．防弹衣的防弹夹层 C．电脑元件的散热器 D．太阳能电池的电极 【答案】A 【详解】由材料知石墨烯具有坚硬、透明、导电性、导热性等物理性质； A．保温层要求导热性能差，而石墨烯具有优良的导电性和导热性，不适合做冰箱的保温隔热材料，故A符合题意； B．防弹衣要求强度高，石墨烯是人类已知强度最高的物质，可用于制作防弹衣的防弹夹层，故B不符合题意； C．石墨烯有着出色的导热性，可应用于电脑元件散热器，故C不符合题意； D．石墨烯可用于制造更耐热的太阳能电池，故D不符合题意。 故选A。 4．5月8日，嫦娥六号探测器成功进入环月轨道飞行。据悉探测器使用的纳米气凝胶材料能在“极热”和“极寒”的严酷环境下，保证探测器正常工作。这种材料还具有超轻特性，它的质量是同体积水的0.015倍。（ρ水=1.0×103 kg/m3）下列说法不正确的是（　　） A．纳米气凝胶具有耐高温的性能 B．纳米气凝胶的质量小所以具有超轻特性 C．纳米气凝胶具有极差的导热性 D．纳米气凝胶密度约为0.015g/cm3 【答案】B 【详解】A．纳米气凝胶能在“极热”和“极寒”两种严酷环境下，保证工作平台正常工作，具有耐高温的性能，从而说明纳米气凝胶具有极差的导热性，故AC正确，不符合题意； B．纳米气凝胶具有超轻特性，指的是纳米气凝胶这种材料的密度小，而不是质量小，故B错误，符合题意； D．纳米气凝胶的质量大约只有同体积水的质量的0.015倍，假设水、纳米气凝胶的体积为1cm3，此时水的质量为1g，纳米气凝胶的密度为 故D正确，不符合题意。 故选B。 5．6月3日，月表取样完成后，嫦娥六号着陆器携带的一面由玄武岩纤维制成的“石头版”五星红旗在月球背面成功展开，这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。“石头版”国旗是将玄武岩粉碎、熔化然后拉丝，纺成线，织成布。它足以应对此次任务中高低温交变、高真空及强紫外辐射等极端环境要求，下列物质属性不属于这种材料的是（　　） A．耐低温 B．耐高温 C．耐高压 D．耐强辐射 【答案】C 【详解】由题意可知，“石头版”国旗需要具备良好的耐低温性能，同样需要耐高温，月球表面存在强烈的紫外辐射，“石头版”国旗需要耐强辐射，月球表面是接近真空的，不存在高压环境。 故选C。 6．如图是某折叠屏手机，它采用可折叠柔性内屏，具有可折叠、耐磨、防水、回弹性好等特点。以下关于柔性屏的物理属性中描述错误的是（　　） A．韧性好 B．吸水性好 C．耐磨性好 D．透光性好 【答案】B 【详解】柔性屏具有可折叠、耐磨、防水、回弹性好等特点，其韧性好，耐磨性好，透光性好，吸水性差，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。 故选B 7．如图所示某电热水壶，关于各部件材料选择时所依据的主要属性关系正确的是（　　） A．塑料底座——密度小 B．金属壶身——延展性好 C．塑料提把——绝热性好 D．玻璃刻度盘——硬度高 【答案】C 【详解】A．塑料底座——硬度大，不易发生形变，故A错误； B．金属壶身——导热性好，可以较快的加热水，故B错误； C．塑料提把——隔热性能好，可以防止烫伤，故C正确； D．玻璃刻度盘——透明度高，便于观察壶中的水位，故D错误。 故选C。 8．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，还具有强度高、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．飞机外壳 C．起重机配重 D．仪器中的电子元件 【答案】C 【详解】ABD．由于镁合金密度小，且强度高、导电性好、耐腐蚀，因此自行车的车架、飞机外壳、仪器中的电子元件均可使用镁合金制作，故ABD不符合题意； C．由于镁合金的密度相对较小，仅有钢铁的四分之一，因此同样体积下，使用镁合金做的配重会比使用钢材做的轻很多，无法达到相同的配重效果，因此起重机配重不适合使用镁合金。故C符合题意。 故选C。 二、填空题 9．如图是我国完全自主知识产权的C919大型客机，其机身部分部件采用了铝锂合金，使机身质量减小7左右，从物质特性的角度看，使其质量减小的原因是铝锂合金具有较小的 。在某次验证飞行过程中，C919客机以780km/h的平均速度飞往距离1170km的外地机场，则需要的飞行时间为 h。 【答案】 密度 1.5 【详解】[1]由可知体积一定时，密度越小，质量越小，所以从物质特性的角度看，导致C919大型客机质量减小的原因是铝锂合金具有较小的密度。 [2]由可得，客机所用的时间为 10．泡沫金属是一种含有大量气孔的金属材料，由于其内部的多孔结构，其密度要比普通金属的密度 （选填“大”或“小”）得多；一块泡沫铝，孔隙度（气孔体积占总体积的百分比）为90%，其密度为金属铝密度的 倍，将其加工改变形状后，其密度 （选填“变大”“变小”或“不变”）；由于泡沫金属具有多孔结构特点，因此可以用来作为 材料（写一条即可）。 【答案】 小 0.1 不变 隔音 【详解】[1]相同体积的泡沫金属和普通金属，泡沫金属质量小得多，根据可知泡沫金属密度要比普通金属的密度小得多。 [2]设一块泡沫铝的体积为V，泡沫铝中铝材料的体积为 V铝=(1-90%)V=0.1V 泡沫铝的质量为 m=ρ铝V铝=ρ铝×0.1V=0.1ρ铝V 其密度 所以其密度为金属铝密度的0.1倍。 [3]密度是物质的一种特性，与质量和体积无关，将其加工改变形状后，其密度不变。 [4]泡沫金属具有多孔结构特点，通过其表面对声波进行漫反射，通过孔洞内的空气共振消耗声波能量，具有良好的隔声效果，可用作隔音材料。 11．人们说“油比水轻”，其实质是油的 比水小。有一种手机贴膜近期十分热销，这种膜用刀刻划也不会留下痕迹，说明它有很高的 。室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这表明纳米铜具有较好的 （此空选填“延展性”“弹性”或“磁性”）。 【答案】 密度 硬度 延展性 【解析】【小题1】[1]“油比水轻”，油浮在水上面，谁的密度小谁在上，证明油的密度比水小。 [2]刀刻在膜上划也不会留下痕迹，说明它硬度大，不容易发生形变。 [3]室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，说明纳米铜具有较好的延展性，与弹性和磁性无关。 12．锅、铲的把手用胶木制作，是因为胶木的 好。如图所示，小林说的这句话意思是指铁钉的 （选填“密度”“体积”或“质量”）比大头针大。某医院氧气瓶中氧气的密度为，给急救病人供氧用去了氧气的四分之一，则瓶内剩余氧气的密度为 。    【答案】 隔热性 质量 6 【详解】[1]锅、铲的把手用胶木制作，利用的是胶木的导热性差，即隔热性好的特点，避免烫手。 [2]质量表示物体所含物质的多少，铁钉所含铁比大头针多，所以铁钉的质量比大头针的大。 [3]给急救病人供氧用去了氧气的四分之一，则瓶内剩余氧气的质量变为原来的，而氧气的体积保持不变（等于氧气瓶的容积），由密度公式可得，瓶内剩余氧气的密度变为原来的，则瓶内剩余氧气的密度为 三、实验题 13．2022年北京冬奥会于2月4日在国家体育场“鸟巢”开幕。 （1）图甲，开幕式第一个节目《立春》，节目中的“小草”是一根根近10米的长杆，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 （选填“磁性”“弹性”或“导热性”）； （2）图乙，小男孩用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》。小号是靠空气柱 发声的，“嘹亮”主是用来描述声音的 ； （3）图丙，冬奥会主火炬采用“微火”，小小火苗传达了低碳环保的理念。在日常生活中，哪些实际行动能够践行低碳环保的理念，请举出一例 。 【答案】 弹性 振动 响度 乘坐公交出行 【详解】（1）[1]小草随风摆动，说明小草形状容易发生改变，所以需要的材质弹性要比较好。 （2）[2]声音是由振动产生的，小号是靠空气柱振动发生的。 [3]“嘹亮”主是用来描述声音音量的大小，即响度。 （3）[4]践行低碳环保，就是要减少碳的排放，可以多乘坐公交出行，少开私家车。 学科网（北京）股份有限公司 1 学科网（北京）股份有限公司 $$