第六章第四节《探索新材料》同步检测2024-2025学年度北师大版（2024）八年级下学期物理

北师大版（2024）八年级下学期物理第六章第四节《探索新材料》同步检测 一、单选题 1．关于密度与社会生活，下列说法错误的是（　　） A．拍摄电影时的石头道具使用密度很小的泡沫塑料制成 B．建造机床设备的底座时应该选择密度较小的材料，轻便且容易移动 C．航空器材常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料 D．超过百米的海上风力发电机的叶片采用了具有密度小、强度高、耐腐蚀等优异性能碳纤维材料 2．科学家研发出一种钻石玻璃，能完全折叠，可以用来制造超轻，超薄，超硬的屏幕，还具有防水和防油功能，同时能保持散热，让手机保持较低的温度。关于这种材料，下列说法错误的是（　　） A．钻石玻璃可以被弯折是因为其韧性好 B．钻石玻璃超轻，说明其密度较小 C．能作为手机屏幕，说明钻石玻璃的透光性较好 D．钻石玻璃导热性较差，且属于绝缘体 3．天安门广场的国旗是用新材料制成的，具有不褪色、淋不湿的特点。这种新材料是（   ） A．形状记忆合金 B．超导材料 C．隐形材料 D．纳米材料 4．如图所示为一种新型材料——“透明铝”，用透明铝替代军用防弹玻璃的外层玻璃部分，防弹玻璃的防弹性能大大提升，说明这种新型材料（　　） A．导电性好 B．透光性差 C．硬度大 D．导热性好 5．人们常把物质的一些属性作为选择材料的依据，下列应用与材料的属性对应正确的是（　　） A．使用木头筷子炸鱼不烫手说明木材具有良好的导热性 B．使用铜物质制造导线是因为铜有较大的密度 C．中考实行网上阅卷，条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料 D．超导材料具有零电阻等特性，说明超导材料的导电性能最好，可以用来制作电炉丝 6．现代生活中需要各种各样的材料，下列说法中错误的是（　　） A．金刚石的硬度比较大，可以用来做钻头 B．铅笔芯、银、铜、陶瓷都是很好的导体 C．有的半导体对光比较敏感，可以用来制造光敏电阻 D．超导材料在低于临界温度时电阻为零，将来可用于远距离输电 7．飞船是一种运送航天员或货物到达太空并安全返回的航天器，通过运载火箭送入地球卫星轨道运行，然后再入大气层返回地面。载人飞船返回舱着陆过程中，就得穿上新型陶瓷材料制成的耐热“外衣”，这主要是利用这种材料的（　　） A．绝缘性好 B．密度大 C．延展性好 D．耐高温和隔热性好 8．科学家研发出一种钻石玻璃，能完全折叠，可以用来制造超轻、超薄、超硬的屏幕，还具有防水和防油功能，同时能保持散热，让手机保持较低的温度。关于这种材料，下列说法错误的是（　　） A．钻石玻璃可以被弯折是因为其韧性好 B．钻石玻璃导热性较差 C．钻石玻璃超轻，说明其密度较小 D．能作为手机屏幕，说明钻石玻璃的透光性较好 二、填空题 9．科学家研制出一种新型陶瓷材料，可用作火箭等高速飞行器的表面覆盖层，可见其具有很好的 性。石墨烯企业生产过程中产生的石墨烯碎片，需要全部回收，否则，飘散的石墨烯碎片进入电器，会导致短路，可见石墨烯有很好的 性（以上两空均填物质的物理属性）。 10．熨斗古代亦称“火斗”青铜器，用高温熨平衣物，是通过 的方式改变物体内能的。宋朝时，出现了如图带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头具有 （选填“密度小”“绝缘性好”或“隔热性强”）的物理属性。 11．我国的物流快递为人们的生活提供了极大的便利，小明的妈妈从网上购买了大闸蟹。收到快递时看到如图所示的大闸蟹放在泡沫塑料箱中，这是因为泡沫塑料的 差。 12．为了准确地鉴别物质的种类，人们往往会通过密度、 、 、透明度、硬度、导热性、导电性等物理性质进行鉴别。 13．飞船升空过程中，飞船外面的整流罩与大气剧烈摩擦发热，这是通过 的方式增大了整流罩的内能；为了保护飞船的安全，整流罩必须具有极好的 （选填“导热性”或“隔热性”）；飞船升空这一过程 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 14．“全碳气凝胶”固体材料是我国科学家研制的迄今为止最“轻”的材料。一块体积为100cm3的“全碳气凝胶”的质量只有16mg，则其密度为 kg/m3。图中所展示的材料叫“全碳气凝胶”，它能放在花蕊上但不会压坏花蕊，说明这材料 （填一种物理属性）很小。它能保护鲜花不受高温火焰的影响，说明这种材料还具有优异的 性能。 15．据报道，科学家们已研制出了一种超轻材料“碳海绵”——世界上最轻的一类物质。如图所示，把一块“碳海绵”放在狗尾巴草上，狗尾巴草的茸毛几乎没变形。“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多，说明这种材料的 较小。将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状，因此“碳海绵”具有很好的 。（填物理属性） 16．3D打印是一种快速、灵活的制造技术，使用3D打印技术可以缩短牙齿治疗的时间。如图，先打印出塑料牙齿的大致模样，接着手工打磨得到形状完美的塑料牙齿，再根据塑料牙齿铸造得到形状、大小都相同的烤瓷牙齿。打磨过程中塑料牙齿的密度 （选填“变大”“变小”或“不变”）。从塑料牙齿到烤瓷牙齿，若质量增加1g，则牙齿的体积为 cm3（，）。烤瓷可用于制作牙齿，是由于它具有硬度 （选填“大”或“小”）的特性。 三、实验题 17．如今，科技革命迅猛发展，新材料技术的特性倍受关注。气凝胶：密度最小的固体，具有 隔热、耐高温等特性，在节能环保、保温隔热、电子电器、建筑等领域有巨大应用潜力。石墨 烯：具有超强的硬度、超强的导电性、非常好的热传导性能，且具有抗压性，在半导体、触摸 屏、显示器、传感器、航天、生物医药等领域广泛应用。泡沫金属：具有导电性好、密度低、 孔隙率高等特点，可替代无机非金属材料不能导电的应用领域。玄武岩纤维：具有强度高、电 绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。 (1)气凝胶 （选填“能 ”或“不能 ”）用来做散热器。 (2)石墨烯与碳纤维的物理性质相似。小华想对石墨烯和碳纤维的导电性能、热传导性能、 抗压性能等进行比较。现有两个长度、粗细相同的石墨烯样本和碳纤维样本，请你选择其中一 个性能，添加适当的器材，设计一个实验方案进行探究。 你选择的研究课题：探究石墨烯样本和碳纤维样本的 性能。 ①实验器材： ②实验步骤： ③实验结论： 四、科普阅读题 18．阅读材料，回答问题。 世界上最轻的固体 气凝胶是世界上密度最小的固态物质，俗称“冷冻烟雾”，最轻的气凝胶的密度仅为。由于其内部的颗粒非常小，可见光中的蓝光经过它时发生散射现象，使它看起来发蓝，因此气凝胶也被称为“蓝烟”（如图甲）。气凝胶内部多孔的结构（如图乙）使其包含有大量空气，所以有非常好的隔热效果和吸油效果，一寸厚的气凝胶的隔热能力相当于20至30块普通玻璃叠加后的隔热能力。在航天领域中，科学家给宇航服加入一层气凝胶，使它能帮助宇航员在高温环境或超低温环境中工作。 气凝胶不仅能承受高温，还非常坚固耐用，它可以承受相当于自身重力几千倍的压力。此外，气凝胶还可以制成新型可充电电池，它具有储电容量大、内阻小、重量轻、充放电能力强、重复使用次数多等优异特性。 (1)气凝胶有非常好的隔热效果是因为 。 (2)实验发现，用气凝胶制成的“碳海绵”被压缩80%后仍可恢复原状，说明这种材料具有很强的 。（选填“塑性”或“弹性”） (3)可见光中的蓝光经过气凝胶时发生 现象，使它看起来发蓝，因此也被称为“蓝烟”。 (4)根据你对气凝胶性质的理解，判断下列说法中不可能的是______（选填序号）。 A．做电影场景中压倒人的“巨石” B．做打桩机的重锤 C．可以清洗厨房的油烟机 D．宇航员们将可以穿上用它制造的宇航服 参考答案 1．B 【详解】A．拍电影时的石头道具使用密度小的材料制成，相同体积下质量较小，可避免演员受伤，故A正确，不符合题意； B．建造机床设备的底座时需要用坚固、密度大的材料制成，故B错误，符合题意； C．航空器材需要质量小、强度高的，要减小航空器材的质量，在体积一定时，需要减小材料的密度，常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料，故C正确，不符合题意； D．海上风力发电机的叶片具有密度小，强度高，耐磨损等性能，叶片表面要光滑以减小风阻，防被风“撕裂”，海上风力发电机的叶片采用了具有密度小、强度高、耐腐蚀等优异性能碳纤维材料，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】A．钻石玻璃能完全折叠，这通常意味着其具有一定的柔韧性或可塑性，而不是传统意义上的高硬度但易碎的特性。韧性好使得材料在受到外力时不易破裂，能够发生形变而不断裂。故A正确，不符合题意； B．钻石玻璃超轻，这是相对于其体积而言的。在体积相同的情况下，质量轻意味着密度小。因此，钻石玻璃超轻说明其密度较小，故B正确，不符合题意； C．能作为手机屏幕的材料，必须具有良好的透光性，以确保显示内容的清晰可见。钻石玻璃能作为手机屏幕，说明其透光性较好，故C正确，不符合题意； D．钻石玻璃能保持散热，让手机保持较低的温度，这说明其导热性较好，而不是较差。同时，题目中并未提及钻石玻璃的导电性，但通常作为手机屏幕的材料，需要具有一定的绝缘性以防止电流泄漏。然而，即使钻石玻璃是绝缘体，这一点也不能证明其导热性差。故D错误，符合题意。 故选D。 3．D 【详解】形状记忆合金是一种具有特殊性能的合金材料。它在一定的温度等条件下可以恢复到预先设定的形状。主要用于航空航天、机械工程等领域的一些需要自动恢复形状的部件，如航天飞行器的天线等。超导材料是在特定温度下电阻为零的材料。其主要应用在电力传输（可以减少电能损耗）、磁悬浮列车等领域，用于产生强大的磁场或者实现高效的电能传输。隐形材料一般是指能够吸收或者散射电磁波，使物体在雷达等探测手段下难以被发现的材料。主要应用于军事装备，如隐形飞机等，目的是降低被敌方雷达探测到的概率。上述材料和国旗的防水、不褪色的功能没有联系。纳米涂层可以使物体表面具有防水、防污、抗紫外线等多种功能。天安门广场的国旗是用不褪色、淋不湿的纳米材料制成的，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】由题目信息可知新型材料是“透明铝”，说明透光性较好，使防弹玻璃的防弹性能大大提升说明新型材料的硬度大，而导电性、导热性根据所给信息无法确定，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．C 【详解】A．用木头筷子炸鱼不烫手是利用木头筷子隔热性好和绝缘性强，故A错误； B．铜的导电性能很好，用铜物质制造导线是因为它具有良好的导电性，故B错误； C．光敏二极管是半导体材料制成的，故C正确； D．超导体的电阻为零，不能用来制作电热丝，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．金刚石是常见物质中硬度最大的物质之一，由于其硬度比较大，可以用来做钻头，故A正确，不符合题意； B．铅笔芯、银、铜容易导电，属于导体，陶瓷不容易导电是绝缘体，故B错误，不符合题意； C．利用半导体材料制成的电阻，有的半导体对光比较敏感，可以用来制造光敏电阻，故C正确，不符合题意； D．超导材料在低于临界温度时电阻为零，根据焦耳定律，电流通过超导体时几乎不发热，可以减小因导线发热导致的电能损失，将来可用于远距离输电，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】因为载人飞船返回舱在穿过稠密的大气层返回地球的过程中与大气剧烈摩擦，产生高温，为了防止烧毁返回舱，所以这种材料应具备耐高温的特点；还有要防止舱内温度过高导致对宇航员产生危险，这种材料还应具备隔热性好的特点。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．B 【详解】A．韧性是指材料受到使其发生形变的力时对折断的抵抗能力，钻石玻璃可以被弯折，说明其韧性好，故A正确，不符合题意； B．钻石玻璃同时能保持散热，让手机保持较低的温度，说明其导热性较好，故B错误，符合题意； C．钻石玻璃超轻表明其在同等体积小质量更小，即密度较小，故C正确，不符合题意； D．手机屏幕下方是发光元件，对透光性要求较高，故D正确，不符合题意。 故选B。 9． 隔热 导电 【详解】[1]火箭在高速飞行时，与大气层摩擦生热，温度升高，为了保护内部结构，在火箭的表面覆盖一层隔热性能好的材料，所以新型陶瓷材料具有很好的隔热性。 [2]由“飘散的石墨烯碎片进入电器，会导致短路”可知，石墨烯具有优良的导电性。 10． 热传递 隔热性强 【详解】[1]用高温熨平衣物，衣服从外界吸收热量，是通过热传递的方式改变物体内能的。 [2]带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头具有隔热性强的物理属性，可以防止人被烫伤。 11．导热性 【详解】大闸蟹是鲜活的水产品，对温度的变化比较敏感，过冷或过热的环境都可能导致它们死亡或变质。因此，在运输过程中，需要保持一个相对稳定的温度环境。泡沫塑料是一种常用的保温材料，它的导热性能较差，这意味着它不容易将热量从一处传递到另一处。当大闸蟹被放在泡沫塑料箱中时，箱外的热量不容易传递到箱内，同样，箱内的热量也不容易散失到箱外。这样，就可以在一定程度上保持箱内的温度稳定，为大闸蟹提供一个适宜的生存环境。 12． 颜色 气味 【详解】[1][2]除密度外，物质的物理属性还包括：比热容、磁性、弹性、导电性、导热性、硬度、透明度等，且不同物质其颜色和气味一般不同。 13． 做功 隔热性 遵循 【详解】[1]飞船外面的整流罩与大气产生强烈摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变了整流罩的内能。 [2]为保护飞船安全，防止大量的热量传入飞船内，整流罩必须具有极好的隔热性。 [3]能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，飞船升空这一过程遵循能量守恒定律。 14． 0.16 密度 隔热 【详解】[1]已知其质量 体积，则“全碳气凝胶”的密度为 [2]“全碳气凝胶”放在花蕊上但不会压坏花蕊，即相同体积质量很小，由可知，这材料密度很小。 [3]它能保护鲜花不受高温火焰的影响，说明它具有优异的隔热的性能。 15． 密度 弹性 【详解】[1]由题知，相同体积的“碳海绵”与普通海绵相比，“碳海绵”的质量小得多，根据知，“碳海绵”这种材料的密度较小。 [2]将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状，这说明“碳海绵”发生的是弹性形变，具有良好的弹性。 16． 不变 0.5 大 【详解】[1]打磨过程中，组成塑料牙齿的物质减少，所以其质量变小，但物质种类、状态和温度不变，所以密度不变。 [2]设牙齿的体积为V，由题意可知 m烤瓷-m塑料=Δm ρ烤瓷V-ρ塑料V=Δm 2.9g/cm3×V-0.9g/cm3×V=1g V=0.5cm3 [3]由于烤瓷的硬度大，所以烤瓷可用于制作牙齿。 17．(1)不能 (2) 导电 电源、开关、若干导线、电流表、定值电阻 用导线将石墨烯样本与电源、开关、 电流表、定值电阻串联起来，闭合开 关，读出电流表示数为 I1；用碳纤维样本替换石墨烯样本，重复实验，读出电流表示数为 I2 若 I1＞I2 ，则石墨烯的导电性能好；若 I2＞I1 ，则碳纤维的导电性能好； 若 I1 ＝I2 ，则两种材料的导电性能一样好。 【详解】（1）气凝胶的导热性能较差，不能用来做散热器。 （2）[1]探究石墨烯样本和碳纤维样本的导电性能，导电性能可以通过设计电路，比较相同电路里分别串联两样本，通过比较电流大小来比较两者的导电性能。 [2]简单设计实验电路，需要添加的器材有电源，开关，定值电阻（保护电路），电流表，若干导线。 [3]设计串联电路，将实验器材分别与样本串联，分别读出电流表读数，具体实验步骤：用导线将石墨烯样本与电源、开关、 电流表、定值电阻串联起来，闭合开关，读出电流表示数为I1；用碳纤维样本替换石墨烯样本，重复实验，读出电流表示数为I2。 [4]按照实验步骤依次测量，读出电流表示数并进行比较，得出结论：若I1＞I2 ，则石墨烯的导电性能好；若I2＞I1 ，则碳纤维的导电性能好；若I1＝I2 ，则两种材料的导电性能一样好。 18．(1)气凝胶内部多孔的结构使其包含有大量空气 (2)弹性 (3)散射 (4)B 【详解】（1）气凝胶内部多孔的结构（如图乙）使其包含有大量空气，所以有非常好的隔热效果。 （2）在弹性限度内，物体被拉伸或压缩后能恢复原状，我们说物体具有弹性；实验发现，用气凝胶制成的“碳海绵”被压缩80%后，仍可恢复原状，说明这种材料具有很强的弹性。 （3）气凝胶被称为“蓝烟”，是因为可见光中的蓝光经过气凝胶时发生散射现象，使它看起来发蓝。 （4）AB．气凝胶是世界上密度最小的固态物质，同体积的气凝胶和其它固体相比较质量较小，做电影场景中压倒人的“巨石”， 不能做打桩机的重锤，故A不符合题意，B符合题意； CD．气凝胶内部多孔的结构（如图乙）使其包含有大量空气，所以有非常好的隔热效果和吸油效果，可以清洗厨房的油烟机，宇航员们将可以穿上用它制造的宇航服，故CD不符合题意。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $$