四、物质的物理属性(分层作业)物理新教材苏科版八年级下册
2025-12-31
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 四、物质的物理属性 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.09 MB |
| 发布时间 | 2025-12-31 |
| 更新时间 | 2025-12-31 |
| 作者 | 爱啥自由不如学小书 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-12-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55729011.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
四、物质的物理属性
目录
【A 夯基础】 1
一、物质的物理属性综合辨析 1
二、物质的物理属性综合填空 3
三、根据物质的物理属性选择合适的材料 4
四、概念辨析、应用 5
五、根据物质的物理属性进行分类 5
六、比较钢勺与瓷勺的导热性 5
七、物质的物理属性与新材料 6
八、综合题 8
【B 提能力】 10
【C 链中考】 13
一、物质的物理属性综合辨析
1.下列选项中均不属于物质的物理属性的是( )
A.质量、温度、硬度 B.硬度、颜色、温度
C.密度、温度、颜色 D.温度、长度、体积
2.如图所示,计算机中央处理器(CPU)可以将产生的热量迅速传导到与之紧密接触的散热片上。为达到散热目的,制作散热片的材料主要考虑的物理属性是( )
A.导热性 B.弹性 C.导电性 D.磁性
3.划玻璃的刀刃用金刚石制成,是因为金刚石的( )
A.熔点高 B.透光性好 C.硬度大 D.导电性差
4.如图所示,电路中的电缆铜芯所利用的物质属性是( )
A.导热性 B.导电性
C.磁性 D.弹性
5.我国三星堆考古遗址出土了薄如蝉翼的黄金面具如图所示。黄金可以做成面具主要是利用了黄金具有较好的( )
A.绝缘性 B.导热性 C.导电性 D.延展性
6.如图所示,共享单车的车身框架多用铝合金制造。在选用铝合金材料时,下列物理属性中不需要考虑的是( )
A.密度 B.硬度
C.导电性 D.耐腐蚀性
7.寒冬,自来水管往往因管内的水结冰膨胀而破裂。因此,人们常在自来水管外捆扎泡沫塑料,这是利用了泡沫塑料的( )
A.硬度较小 B.导热性差 C.密度较小 D.导电性好
8.如图所示是一款可折叠OLED屏幕手机,实验人员对该屏幕进行了以下测试:一是将它放在沸水中煮30s;二是用液压机对它施加4万牛顿的力;三是用一根金属棒将它卷曲起来.测试后,该屏幕仍可正常使用,下列结论与该屏幕测试无关的是( )
A.柔性好 B.耐高温 C.抗压性强 D.透光性弱
二、物质的物理属性综合填空
9.如图铁钉在石蜡上刻下划痕,说明 硬度大。
10.通常窗户上安装玻璃,是因为玻璃的 好;弹簧床上的弹簧,主要是利用弹簧的 好;输电导线的线芯通常用铜和铝做,这是因为它们的 好;冬天穿棉衣御寒,是因为棉花的 差;钢材可以拉成很细的钢丝,是因为金属具有良好的 。
11.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。
12.下面主要运用了物质的哪种物理属性:
①厨房炒菜用的锅子的手柄常用塑料来做,主要是利用塑料的 差;
②俗话说“没有金钢钻,莫揽瓷器活”,说明金刚钻的 比瓷器大;
③拍影视剧时,常用泡沐塑料制成的石头,是利用了其 小。
13.故事影片中所展现的楼房倒塌的场面中,砸在人们身上的“混凝土块”是由密度很 (选填“大”或“小”)的材料制成的道具;“削铁如泥”通常用来形容某种刀具品质优良,从科学的角度来讲,说明制作刀具的材料 (选填“韧性”/“硬度”/“弹性”)比铁大,成语“百折不挠”一般是指物质的 (选填“黍滞性”/“韧性”/“硬度”/“弹性”)。
14.各种型号的铅笔用同样大小的力在纸上划,其颜色深浅不同,这是由于各种型号的铅笔芯的 不同。图中哪支铅笔的该属性最高 (甲/乙/丙)。
15.在我国“三星堆遗址”出土文物中,发现了用极薄的金箔贴饰的精美“金器”。黄金可以被做成极薄的金箔,主要是因为黄金的 好。“国家康居示范工程”要求住宅建设必须使居住空间人性化,建筑师采用双层真空玻璃做窗户玻璃,其优点是 。
16.如图所示为我国国家大剧院,其穹顶表面积达3万平方米,为使如此大面积的建筑外壳坚固又不至于过重,设计者采用了钛金属板作为主材,这主要是利用钛金属具有 较大、 较小的物理属性。
三、根据物质的物理属性选择合适的材料
17.碳纤维相对于常见金属,具有密度小、强度大、硬度高的特点。它不适合制作( )
A.自行车车架 B.钓鱼竿
C.航空器部件 D.打夯重锤
18.我国科学家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。这种材料适合制造下列哪种物品( )
A.消防服 B.晾衣架 C.自行车支架 D.输电导线
19.西安交通大学科研团队研究出一种新型陶瓷材料,弹性好、韧性好(不易断裂)、耐高温、隔热性好,这种材料不适宜用来制作( )
A.车椅座垫 B.消防服 C.保温杯 D.煲汤锅
20.如图所示,碳纳米管是一种具有特殊结构的材料,具有良好的导电性、导热性能,被巨大的压力压扁后,撤去压力,碳纳米管能立即恢复原状。根据上述信息判断,碳纳米管可以制作( )
A.电线的外皮 B.火箭外壳 C.家用门窗 D.高铁的减震装置
四、概念辨析、应用
21.以下事例与所利用物质的物理属性相符的是( )
A.用塑料做炒锅的手柄是因为导热性好
B.厚厚的金片可以敲打成极薄的金箔是利用了金的延展性好
C.用泡沫做表演场景中倒塌的“墙壁”是因为弹性好
D.房屋的门窗用铝合金制成,是因为铝合金的导电性好
22.下列关于物质的物理属性及其应用的说法中正确的是( )
A.输电线内芯不用黄金,是因为黄金具有较差的延展性
B.玻璃刀的刀刃用金刚石,是因为金刚石的密度大
C.用橡胶做汽车的轮胎,是因为橡胶的密度大
D.锅铲的把手用陶瓷,是因为陶瓷的隔热性好
五、根据物质的物理属性进行分类
23.现有橡皮、玻璃球、金属磁铁、盐水、纯水、铜线六种物体,小丽按物质的物理属性将它们分成两类,如下表所示。小丽分类的依据是( )
第一类
第二类
橡皮、玻璃球、纯水
盐水、铜线、金属磁铁
A.导电性 B.磁性 C.密度 D.硬度
24.小兰同学将水银、一元硬币、橡胶棒、陶瓷、铜钥匙和玻璃分为两类(如下表),依据的物质属性是( )
第一类
第二类
一元硬币、水银、铜钥匙
橡胶棒、陶瓷、玻璃
A.硬度 B.物态 C.磁性 D.导电性
六、比较钢勺与瓷勺的导热性
25.如图所示,将瓷勺的勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴被点燃,而瓷勺的勺柄并不烫手,说明瓷具有较好的( )
A.弹性 B.隔热性
C.绝缘性 D.耐磨性
26.如图所示,将瓷勺的勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴头被点燃,主要是因为瓷的 性比钢差。制造电线经常要用铜作为材料,研究发现,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 。
27.很多家庭喜欢用瓷勺,除了素雅美观外,瓷勺还经久耐磨,反映了陶瓷 大的物理属性。小明将勺头用酒精灯加热后能将火柴头点燃而手柄却不烫手,说明陶瓷具有 性差的优点,图实验运用了 法。
28.将一把铁勺和一把瓷勺的勺头同时放进同一热汤中,过了一段时间,勺柄先变热的是 ,由此可见,铁和陶瓷中导热性能较好的是 。据此,请你想一想:冬天在铁锅里做好的一锅热汤,放在 (填“铁锅”或“瓷碗”)里加盖会凉得慢。
29.用钢勺和瓷勺进行实验。如图(a)所示,将钢勺和瓷勺的勺头一起放入盛有开水的烧杯中,过一会儿,用手触摸两个勺子的勺柄,会感觉到 勺的勺柄较烫手;如图(b)所示,将瓷勺的勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴被点燃,由此可以说明由于瓷的 比钢差。
七、物质的物理属性与新材料
30.如图所示,气凝胶是世界上密度最小的固体材料,用乙炔枪烧它,上面的鲜花都不会枯萎。火星温度比地球要低,设计者给祝融号——中国火星任务车——穿了一层气凝胶做的外衣,这是利用了气凝胶的( )
A.绝缘性好 B.隔热效果好 C.导电性好 D.导热性能好
31.近年来,我国航天事业取得了辉煌成就。为了让航天器更轻巧,部分构件采用碳纤维复合材料。由此可知,碳纤维复合材料具有的特性是( )
A.质量小 B.密度小 C.弹性强 D.硬度高
32.如图所示为我国自主设计的登月服“望宇”,该登月服可以应对真空、-180℃至120℃的温差、高辐射、月尘侵蚀等挑战,并具有轻便的特点。关于制造“望宇”登月服的材料具备的物理属性,下列说法正确的是( )
A.导热性好 B.硬度高 C.密度大 D.弹性好
33.近年来,“碳板跑鞋”备受跑步爱好者的追捧。碳板由碳纤维丝和环氧树脂制成,它使鞋底更加坚硬,减少扭曲形变,提高了鞋子的稳定性;人每跑一步,碳板都能储存、释放能量,相当于在脚底安装了弹射装置,从而大幅提升跑步成绩,然而对于非专业运动员或者青少年日常穿着来说,长期使用碳板鞋可能导致足部与关节损伤、肌肉萎缩与步态异常等。关于碳板这种材料,下列说法错误的是( )
A.密度小 B.硬度大 C.导热性好 D.弹性好
34.2022年11月30日,神舟十五号与天宫空间站顺利对接。航天五院总体设计部介绍,由于太空中剧烈的温差(零下100℃到零上100℃)以及空间辐射环境,普通的国旗可能过个几个月颜色就被完全腐蚀了,团队耗费心血研发了特殊的涂层,才使得国旗展示在人们面前。该特殊涂层应具备的性能有( )
①耐高温
②耐严寒
③耐磨损
④防辐射
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
八、综合题
35.如图是建筑工程中承重钢筋混凝土梁柱的结构示意图。
(1)承重钢筋混凝土梁柱主要利用钢筋的物理属性是 (选填“密度”或“抗拉强度”);
(2)粗细均匀的某种物质单位长度的质量定义为“线密度”。已知钢筋的密度为,则横截面积为,长为10m的钢筋质量为 kg,线密度为 g/m。现有直径8mm和16mm的两种钢筋,其中直径为 mm的钢筋线密度较小。
36.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”,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)石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,1nm=10-7cm= m;
(2)最近国外研究人员通过引入由多层石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 (选填 “A”或 “B”、“C”、“D”);
A.透光性好 B.硬度大 C.导热性好 D.导电性强
(3)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为 。
37.阅读短文,回答问题。
气凝胶
如图甲所示,把玫瑰花隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上,几分钟后依然芬芳如故,保护它的神奇材料就是气凝胶。气凝胶身轻如烟,是世界上最轻的固体材料之一,有一种“全碳气凝胶”密度仅为,比氦气还要轻。如图乙所示,的“全碳气凝胶”压在花蕊上,花蕊几乎没有变形。科学家们研制出一种“飞行石墨气凝胶”,它是多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起的三维网状结构,可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。
气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但气凝胶最多可吸收自身质量900倍的有机溶剂,而且只吸油不吸水。因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。
(1)气凝胶放在玫瑰花与火焰之间,玫瑰花丝毫无损,这是利用了气凝胶的 好。“飞行石墨气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,由此可判断,“飞行石墨气凝胶”的 非常好;(均选填“导热性”“隔热性”“弹性”或“绝缘性”)
(2)下列“全碳气凝胶”实际应用中,不可能实现的是_____(填字母序号)
A.清洗厨房的油烟机 B.吸除冰箱内的异味
C.做落地风扇的底座 D.做电影场景中倒塌的“墙壁”
(3)已知原油的密度为,则的“全碳气凝胶”最多能吸收 的原油。
38.小明在物理研究学习中从网上电子期刊里找到一篇关于“非牛顿流体”的文章:
什么是非牛顿流体
想明白什么是非牛顿流体,我们首先需要了解什么是牛顿流体。
所谓牛顿流体,就是符合牛顿黏性定律的流体,比如水、酒精、轻质油等。根据这一定律, 流体的黏度值是恒定的。
并非所有流体的黏度值都不变。非牛顿流体,就是不满足牛顿黏性定律的流体。比如太白粉的水溶液,放到盆里,你慢慢伸手进去,会感觉它像是液体,你用手使劲捶打它或在里面快速滑动,又会感觉它渐渐变得像固体。
1944 年,科学家公开进行了一个有趣的实验:在一个有黏弹性流体(非牛顿流体的一种)的烧杯里旋转实验杆。由于离心力的作用,牛顿流体表面会凹陷,黏弹性流体却向杯中心运动,并沿实验杆向上爬,表面凸起。
非牛顿流体是一种很有“个性”的流体:如果你给它的压力大或让它快速运动,它就会变硬, 具备一些固体的特性;你给它的压力小或不让它运动,它就会非常软,像液体一样。
非牛顿流体广泛存在于人体中,实际上,绝大多数生物流体都是非牛顿流体。比如,人身上的血液、淋巴液、囊液等多种体液是非牛顿流体。在食品领域中的非牛顿流体有番茄汁、蛋清、苹果浆、果酱、炼乳、淀粉糊等。在工业生产领域中的非牛顿流体有纸浆、油漆、油墨等。
通过以上阅读,请你回答:
(1)牛顿流体的黏度值是 的;
(2)给你一碗接近满的水,你用手指在水中快速旋转搅动,会发现水面中心会 ,边缘的水会由于 被甩出碗;同样你搅动一碗淀粉糊,它会变 。
(3)请你根据以上知识,设想非牛顿流体的一个应用: 。
一、单选题
1.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、超硬的手机屏幕,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.钻石玻璃超轻,说明其密度较小
B.钻石玻璃超薄,说明其延展性较好
C.钻石玻璃超硬,说明其弹性较好
D.钻石玻璃能制成手机屏幕,说明其透光性较好
2.“银纳米线”的直径在10200nm之间,除具有银的相关属性之外,还具有优异的透光性、耐曲挠性(可反复折叠不留折痕),被视为新的透明电极材料。关于这种材料说法中正确的是( )
A.“银纳米线”最大直径约 B.“银纳米线”可应用于手机折叠屏
C.“银纳米线”这种材料相比铜线硬度更大 D.利用这种材料不能制成导线
二、填空题
3.纳米是 的单位,纳米材料是由纳米颗粒经过特殊工艺制造而成的,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“延展性”或“磁性”),陶瓷刀是用纳米材料“氧化锆”加工而成的新型刀具,如图所示,它可轻易切割很多较坚硬物品,号称是永远锋利的刀具,这说明该刀具的硬度 (选填“大”或“小”),但它却不能摔打、跌落,否则将会破损、断裂,这说明该刀 延展性(选填“有”或“无”)。
4.中国科技馆中有关于冰箱材料的保温性能的对比实验:有三个温度 且高于室温的恒温热源,分别被三个保温箱包裹。这三个保温箱的形状、结构相同,从左向右依次为聚氨酯发泡材料、发泡PE、三元乙丙橡胶三种材料组成。经过一段时间后,利用温度传感器测量外面包裹材料的温度,如图所示.由此可知三种材料, 的保温性能最好。生活中快递保温箱已经广泛使用,考虑运输过程中种种原因造成的保温箱损坏问题,保温箱除了考虑箱体的隔热性能外,还应该考虑材料的 (填写一种物理属性)。
三、综合题
5.阅读下面短文,回答问题:
物质有软有硬,较硬的物质能使较软的物质产生凹陷、划痕,或能划削、磨损较软的物质。物理学中,常用硬度来描述材料的坚硬程度。
莫氏硬度又称摩氏硬度,是表示矿物硬度的一种标准,1822年由德国矿物学家腓特烈·摩斯(Frederich Mohs)首先提出。莫氏硬度是用刻痕法将棱锥形金刚钻针刻划所测试矿物的表面,并根据划痕的深度来确定硬度的大小。他将十种常见矿物的硬度按照从小到大分为十级,如下表。
在野外,也可以使用其他已知硬度的常见物质进行莫氏硬度测定,如指甲硬度约2.5,铜币为3.5~4,钢刀为5.5,玻璃为6.5,大于6以上几乎都应属于宝石之类的矿物。
硬度
级别
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
矿物
滑石
石膏
方解石
萤石
磷灰石
正长石
石英
黄玉
刚玉
钻石
(1)在用刻痕法测量莫氏硬度时,选用棱锥形金刚钻针刻划是因为金刚钻的 大,如果划痕的深度越深,则所测试矿物的硬度级别就越 ;
(2)用刀可以切菜,说明刀的硬度比菜要 ;
(3)小明想判断一种物质的硬度,他先用指甲在该物体表面划,没有划痕,然后他用随身带的铜钥匙在该物体表面划,有划痕。由此可知该物体的硬度可能为 ;
A.1.5 B.2.5 C.3 D.4.5
(4)某矿物的莫氏硬度为3.5,它 (选填“能”或“不能”)将萤石刻出划痕。
6.阅读短文,回答问题:
形状记忆合金
1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应,即合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般的变回到原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。形状记忆合金是由两种及以上金属元素所构成的材料。
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。如图甲所示为记忆压缩弹簧,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。记忆拉伸弹簧则与其不同,在常温时较小的外力可使其处于伸长状态,在高温时会自动恢复到原来的压缩状态,记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。记忆效应分别有:单程记忆效应和双程记忆效应。单程记忆效应是指材料在高温下形成某种形状,在较低的温度下将其任意改变,再加热后可恢复高温时形状,而重新冷却时却不能恢复低温时的形状。双程记忆效应是指某些合金加热时恢复高温时形状,冷却时又能恢复低温时形状。
(1)下列材料合起来不可以制作形状记忆合金的是 ;
A.钛、镍 B.金、镉 C.铜、锌 D.铁、铁
(2)对记忆拉伸弹簧来说,高温状态长度比低温状态 (长/短);
(3)如图乙是一个简易的阀门,利用形状记忆中的 (记忆压缩弹簧/记忆拉伸弹簧)可以控制浴室水管的水温:在热水温度过高时通过“记忆”功能,调节或关闭水供水管道,避免烫伤;
(4)将不同类型的形状记忆效应对应的形状记忆合金的变化用图象画出来,形状单程记忆效应对应的形状记忆合金冷却后的形状 ,形状双程记忆效应对应的形状记忆合金冷却后的形状 。
记忆类型
初始形状
低温变形
加热形状
冷却形状
形状单程记忆效应
○
△
○
______
形状双程记忆效应
○
△
○
______
1.(2025·江苏盐城·中考真题)月壤砖是月球建房的基础材料,我国科学家研发的月壤砖已被送往空间站。在月球上建房,建筑材料必须满足轻便、结实且易于搬运的条件,还必须具备防辐射、防微尘和保温隔热等功能特性。下列关于月壤砖的物理属性的表述,错误的是( )
A.隔热性能好 B.密度大 C.抗辐射性能好 D.抗压强度高
2.(2024·江苏常州·中考真题)西安交通大学研究团队研制出一种新型陶瓷材料,弹性好、韧性好(不易断裂)、绝缘性好、隔热性好、耐高温.这种材料不宜用来制作( )
A.沙发垫 B.电工手套 C.消防服 D.炒菜锅
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四、物质的物理属性
目录
【A 夯基础】 1
一、物质的物理属性综合辨析 1
二、物质的物理属性综合填空 4
三、根据物质的物理属性选择合适的材料 6
四、概念辨析、应用 8
五、根据物质的物理属性进行分类 8
六、比较钢勺与瓷勺的导热性 9
七、物质的物理属性与新材料 11
八、综合题 13
【B 提能力】 16
【C 链中考】 21
一、物质的物理属性综合辨析
1.下列选项中均不属于物质的物理属性的是( )
A.质量、温度、硬度 B.硬度、颜色、温度
C.密度、温度、颜色 D.温度、长度、体积
【答案】D
【详解】A.质量和温度不属于物质的属性,硬度属于物质的物理属性,故A不符合题意;
B.温度不属于物质的属性,颜色和硬度属于物质的物理属性,故B不符合题意;
C.温度不属于物质的属性,密度和颜色属于物质的物理属性,故C不符合题意;
D.温度、长度、体积都不属于物质的物理属性,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示,计算机中央处理器(CPU)可以将产生的热量迅速传导到与之紧密接触的散热片上。为达到散热目的,制作散热片的材料主要考虑的物理属性是( )
A.导热性 B.弹性 C.导电性 D.磁性
【答案】A
【详解】散热片的主要作用是将CPU产生的热量迅速散发出去,以保证CPU在合适的温度范围内工作。导热性好的材料能够快速传导热量,使热量尽快从CPU传递到散热片表面,再散发到空气中。而弹性、导电性、磁性与散热片的散热功能无关,制作散热片无需主要考虑这些物理属性,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.划玻璃的刀刃用金刚石制成,是因为金刚石的( )
A.熔点高 B.透光性好 C.硬度大 D.导电性差
【答案】C
【详解】用金刚石能够划坚硬的玻璃,说明金刚石的硬度比玻璃的硬度大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.如图所示,电路中的电缆铜芯所利用的物质属性是( )
A.导热性 B.导电性
C.磁性 D.弹性
【答案】B
【详解】电缆铜芯的铜常被用来制造导线,是因为铜是良好的导体,利用了其具有良好的导电性。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.我国三星堆考古遗址出土了薄如蝉翼的黄金面具如图所示。黄金可以做成面具主要是利用了黄金具有较好的( )
A.绝缘性 B.导热性 C.导电性 D.延展性
【答案】D
【详解】题干中描述黄金面具“薄如蝉翼”,意思是黄金可以被加工成非常薄的薄片。这是利用了物质的物理性质——延展性。延展性是指物质在外力作用下可以延展成薄片(延性)或拉成细丝(展性)而不被破坏的性质,故ABC不符合题,D符合题意。
故选D。
6.如图所示,共享单车的车身框架多用铝合金制造。在选用铝合金材料时,下列物理属性中不需要考虑的是( )
A.密度 B.硬度
C.导电性 D.耐腐蚀性
【答案】C
【详解】A.铝合金的密度较小,在体积相同的情况下,根据m=ρV(m为质量,ρ为密度,V为体积),密度小则质量小,这样可以使共享单车的车身更轻便,便于骑行和搬运,所以需要考虑密度,故A不符合题意;
B.车身框架需要有一定的硬度,才能承受骑行过程中的各种压力、冲击力等,保证车身的结构稳定,不易变形,所以需要考虑硬度,故B不符合题意;
C.共享单车的车身框架主要作用是支撑和承重,并不需要利用其导电性,所以导电性是不需要考虑的物理属性,故C符合题意。
D.共享单车长期暴露在户外环境中,会受到风吹、日晒、雨淋等,需要材料具有良好的耐腐蚀性,这样才能保证车身框架的使用寿命,所以需要考虑耐腐蚀性,故D不符合题意。
故选C。
7.寒冬,自来水管往往因管内的水结冰膨胀而破裂。因此,人们常在自来水管外捆扎泡沫塑料,这是利用了泡沫塑料的( )
A.硬度较小 B.导热性差 C.密度较小 D.导电性好
【答案】B
【详解】寒冬,气温很低,露天自来水管内的水凝固成冰,体积变大,很容易把水管胀破,也就是常说的“冻破”;包上泡沫塑料后,塑料的导热性能差,有效防止管内的水向外放热而凝固成冰,起到了保护的作用。
故选B。
8.如图所示是一款可折叠OLED屏幕手机,实验人员对该屏幕进行了以下测试:一是将它放在沸水中煮30s;二是用液压机对它施加4万牛顿的力;三是用一根金属棒将它卷曲起来.测试后,该屏幕仍可正常使用,下列结论与该屏幕测试无关的是( )
A.柔性好 B.耐高温 C.抗压性强 D.透光性弱
【答案】D
【详解】测试时将手机屏幕放在沸水中煮30s,沸水的温度约为100℃,是耐高温测试;用液压机对它施加4万牛顿的力,是对屏幕施加很大的压力,是抗压性测试;用一根金属棒将它卷曲起来,是柔韧性的测试。测试后仍能正常使用,说明屏幕耐高温、抗压性强和柔性好,本次测试中没有测试透光性,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
二、物质的物理属性综合填空
9.如图铁钉在石蜡上刻下划痕,说明 硬度大。
【答案】铁钉
【详解】不同的物体硬度不同,铁钉在石蜡上刻下划痕,说明铁钉的硬度大于石蜡的硬度。
10.通常窗户上安装玻璃,是因为玻璃的 好;弹簧床上的弹簧,主要是利用弹簧的 好;输电导线的线芯通常用铜和铝做,这是因为它们的 好;冬天穿棉衣御寒,是因为棉花的 差;钢材可以拉成很细的钢丝,是因为金属具有良好的 。
【答案】 透光性 弹性 导电性 导热性 延展性
【详解】[1]光能透过玻璃继续向前传播,通常窗户上安装玻璃,主要是利用了玻璃的透光性好的物理属性。
[2]弹簧被压缩或拉伸时发生弹性形变,外力撤去后能恢复到原来的形状,是因为弹簧的弹性好。
[3]铜和铝通常情况下容易导电,导电性能好,通常被用作输电导线的线芯。
[4]穿棉衣御寒主要是因为棉衣能保温,是热的不良导体,保温性能好,导热性差。
[5]钢材可以拉成很细的钢丝而不断裂,主要是因为金属具有良好的延展性。
11.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。
12.下面主要运用了物质的哪种物理属性:
①厨房炒菜用的锅子的手柄常用塑料来做,主要是利用塑料的 差;
②俗话说“没有金钢钻,莫揽瓷器活”,说明金刚钻的 比瓷器大;
③拍影视剧时,常用泡沐塑料制成的石头,是利用了其 小。
【答案】 导热性 硬度 密度
【详解】[1]厨房炒菜用的锅子的手柄常用塑料来做,主要是利用塑料的隔热性好,导热性差;
[2]金刚钻是自然界最坚硬的物质,它的硬度比瓷器的硬度大,所以它能钻透瓷器;
[3]拍影视剧时,常用泡沐塑料制成的石头,是利用了其密度小。
13.故事影片中所展现的楼房倒塌的场面中,砸在人们身上的“混凝土块”是由密度很 (选填“大”或“小”)的材料制成的道具;“削铁如泥”通常用来形容某种刀具品质优良,从科学的角度来讲,说明制作刀具的材料 (选填“韧性”/“硬度”/“弹性”)比铁大,成语“百折不挠”一般是指物质的 (选填“黍滞性”/“韧性”/“硬度”/“弹性”)。
【答案】 小 硬度 韧性
【详解】[1]用作道具的混凝土块和真实的混凝土块体积相同时,根据m=ρV可知,密度越小、质量越小,对人产生的伤害越小,所以用作道具的混凝土块是由密度很小的材料制成的。
[2]“削铁如泥”是说明刀的硬度大,可以切下铁等坚硬的物质。
[3]百折不挠是指物体经过反复弯折都不会断,即物体的韧性比较强。
14.各种型号的铅笔用同样大小的力在纸上划,其颜色深浅不同,这是由于各种型号的铅笔芯的 不同。图中哪支铅笔的该属性最高 (甲/乙/丙)。
【答案】 硬度 丙
【详解】[1]硬度是物质的一种物理属性,它描述物质抵抗外力作用(如刻画、压入等)的能力。不同型号的铅笔芯,其成分略有差异,导致硬度不同。当用同样大小的力在纸上划时,硬度小的铅笔芯更容易在纸上留下痕迹,且痕迹较粗;硬度大的铅笔芯留下的痕迹较细。各种型号的铅笔用同样大小的力在纸上划,颜色深浅不同,这是由于各种型号的铅笔芯的硬度不同。
[2]观察可知,丙铅笔留下的痕迹最细,说明丙铅笔芯的硬度最高。
15.在我国“三星堆遗址”出土文物中,发现了用极薄的金箔贴饰的精美“金器”。黄金可以被做成极薄的金箔,主要是因为黄金的 好。“国家康居示范工程”要求住宅建设必须使居住空间人性化,建筑师采用双层真空玻璃做窗户玻璃,其优点是 。
【答案】 延展性 可以阻隔噪声
【详解】[1]黄金的延展性好,所以黄金可以被做成极薄的金箔。
[2]真空不能传声,双层真空玻璃做窗户玻璃的优点是可以阻隔噪声。
16.如图所示为我国国家大剧院,其穹顶表面积达3万平方米,为使如此大面积的建筑外壳坚固又不至于过重,设计者采用了钛金属板作为主材,这主要是利用钛金属具有 较大、 较小的物理属性。
【答案】 硬度 密度
【详解】[1][2]依题意得,大面积的建筑外壳坚固又不至于过重,设计者采用了钛金属板作为主材,这主要是利用钛金属具有硬度较大、密度较小的物理属性,当体积相同时,质量较小。
三、根据物质的物理属性选择合适的材料
17.碳纤维相对于常见金属,具有密度小、强度大、硬度高的特点。它不适合制作( )
A.自行车车架 B.钓鱼竿
C.航空器部件 D.打夯重锤
【答案】D
【详解】A.碳纤维材料密度小,制作自称车架可以减轻车架的质量,从而提升骑行效率并减少能量消耗;强度大、硬度高,能承受剧烈骑行和复杂路况的冲击,因此碳纤维材料适合做自行车架,故A不符合题意;
B.钓鱼竿需要轻质的,强度大、硬度高,不易折断的材料制成,碳纤维材料适合制作,故B不符合题意;
C.航空器部件需要上到太空,质量越轻越好,强度大、硬度高的材料,故C不符合题意;
D.打夯重锤,利用重力做功,因此需要质量大一些,因此体积相同时,要用密度大的材料制作,碳纤维材料不适合,故D符合题意。
故选D。
18.我国科学家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。这种材料适合制造下列哪种物品( )
A.消防服 B.晾衣架 C.自行车支架 D.输电导线
【答案】A
【详解】A.消防服需要隔热和柔韧性,该材料隔热、绝缘且可变形,适合制造消防服,故A符合题意;
B.晾衣架需要硬度和承重能力,材料易变形不符合要求,故B不符合题意;
C.自行车支架需要高强度,材料易变形无法满足需求,故C不符合题意;
D.输电导线需导电性,而材料绝缘无法满足需求,故D不符合题意。
故选A。
19.西安交通大学科研团队研究出一种新型陶瓷材料,弹性好、韧性好(不易断裂)、耐高温、隔热性好,这种材料不适宜用来制作( )
A.车椅座垫 B.消防服 C.保温杯 D.煲汤锅
【答案】D
【详解】A.车椅座垫需要弹性好的材料,该陶瓷材料弹性好,适宜制作,故A不符合题意;
B.消防服需要隔热性好、韧性好的材料,该陶瓷材料具备这些特性,适宜制作,故B不符合题意;
C.保温杯需要隔热性好的材料,该陶瓷材料隔热性好,适宜制作,故C不符合题意;
D.煲汤锅需要导热性好,让热量传递给汤,而该陶瓷材料隔热性好,不适宜制作煲汤锅,故D符合题意。
故选D。
20.如图所示,碳纳米管是一种具有特殊结构的材料,具有良好的导电性、导热性能,被巨大的压力压扁后,撤去压力,碳纳米管能立即恢复原状。根据上述信息判断,碳纳米管可以制作( )
A.电线的外皮 B.火箭外壳 C.家用门窗 D.高铁的减震装置
【答案】D
【详解】A.制作电线的外皮必须是绝缘体,而碳纳米管表现出良好的导电性,故A不符合题意;
B.火箭的外壳要耐高温,而题干信息中没有说明碳纳米管是否具有耐高温的性质,故B不符合题意;
C.碳纳米管具有良好的导热性能,保温效果差,不适合制作家用门窗,故C不符合题意;
D.碳纳米管被巨大的压力压扁后,撤去压力,碳纳米管能立即恢复原状,其弹性很好,所以可以制作高铁的减震装置,故D符合题意。
故选D。
四、概念辨析、应用
21.以下事例与所利用物质的物理属性相符的是( )
A.用塑料做炒锅的手柄是因为导热性好
B.厚厚的金片可以敲打成极薄的金箔是利用了金的延展性好
C.用泡沫做表演场景中倒塌的“墙壁”是因为弹性好
D.房屋的门窗用铝合金制成,是因为铝合金的导电性好
【答案】B
【详解】A.用塑料做炒锅的手柄是因为塑料的导热性较差,故A不符合题意;
B.因为金的延展性较好,所以厚厚的金片可以敲打成极薄的金箔,故B符合题意;
C.用泡沫做表演场景中倒塌的“墙壁”是因为泡沫的密度小,体积相同时质量轻,故C不符合题意;
D.房屋的门窗用铝合金制成,是因为铝合金硬度大,故D不符合题意。
故选B。
22.下列关于物质的物理属性及其应用的说法中正确的是( )
A.输电线内芯不用黄金,是因为黄金具有较差的延展性
B.玻璃刀的刀刃用金刚石,是因为金刚石的密度大
C.用橡胶做汽车的轮胎,是因为橡胶的密度大
D.锅铲的把手用陶瓷,是因为陶瓷的隔热性好
【答案】D
【详解】A.黄金的延展性非常好(可制成极薄的金箔),输电线不用黄金的主要原因是其成本高,而非延展性差,故A错误。
B.金刚石用于切割玻璃是因为其硬度大,而非密度大,故B错误。
C.橡胶用于轮胎是因为其弹性好、耐磨,而非密度大,故C错误。
D.锅铲的把手用陶瓷,是因为陶瓷导热性差(隔热性好),能有效防止烫手,故D正确。
故选D。
五、根据物质的物理属性进行分类
23.现有橡皮、玻璃球、金属磁铁、盐水、纯水、铜线六种物体,小丽按物质的物理属性将它们分成两类,如下表所示。小丽分类的依据是( )
第一类
第二类
橡皮、玻璃球、纯水
盐水、铜线、金属磁铁
A.导电性 B.磁性 C.密度 D.硬度
【答案】A
【详解】橡皮、玻璃球、纯水都属于不容易导电的绝缘体;盐水、铜线、金属磁铁都属于容易导电的导体,所以小丽分类的依据是导电性,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
24.小兰同学将水银、一元硬币、橡胶棒、陶瓷、铜钥匙和玻璃分为两类(如下表),依据的物质属性是( )
第一类
第二类
一元硬币、水银、铜钥匙
橡胶棒、陶瓷、玻璃
A.硬度 B.物态 C.磁性 D.导电性
【答案】D
【详解】第一类:一元硬币、水银、铜钥匙都是金属,容易导电,是导体;第二类:橡胶棒、陶瓷、玻璃都不容易导电,是绝缘体,分类依据的物质属性是导电性,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
六、比较钢勺与瓷勺的导热性
25.如图所示,将瓷勺的勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴被点燃,而瓷勺的勺柄并不烫手,说明瓷具有较好的( )
A.弹性 B.隔热性
C.绝缘性 D.耐磨性
【答案】B
【详解】将瓷勺的勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴被点燃,而瓷勺的勺柄并不烫手,说明瓷不利于热传递,具有较好的隔热性,与弹性、绝缘性、耐磨性无关,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
26.如图所示,将瓷勺的勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴头被点燃,主要是因为瓷的 性比钢差。制造电线经常要用铜作为材料,研究发现,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 。
【答案】 导热性 延展性
【详解】[1]瓷是热的不良导体,而钢是热的良导体。虽然瓷的导热性比钢差,但将瓷勺的勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间后,瓷勺勺头积聚了一定的热量,与火柴头接触,火柴头也能被点燃。
[2]物体在外力作用下能延展而不断裂的性质叫延展性。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延展性。
27.很多家庭喜欢用瓷勺,除了素雅美观外,瓷勺还经久耐磨,反映了陶瓷 大的物理属性。小明将勺头用酒精灯加热后能将火柴头点燃而手柄却不烫手,说明陶瓷具有 性差的优点,图实验运用了 法。
【答案】 硬度 导热 转换
【详解】[1]物质的物理属性包括硬度、导热性、导电性、磁性等。硬度是指材料局部抵抗硬物压入其表面的能力,经久耐磨意味着材料不容易被磨损,即抵抗外力破坏的能力强,这反映了陶瓷硬度大的物理属性。
[2]导热性是指物质传导热量的能力。小明将勺头用酒精灯加热后能将火柴头点燃,说明勺头温度很高,而手柄却不烫手,这表明热量没有很好地从勺头传递到手柄,即陶瓷传导热量的能力差,说明陶瓷具有导热性差的优点。
[3]在该实验中,通过观察勺头加热后能将火柴头点燃(勺头温度高)而手柄却不烫手(手柄温度低)这一现象,来体现陶瓷导热性差的特点,将陶瓷导热性差这一抽象的性质通过具体的实验现象表现出来,这种研究方法是转换法。
28.将一把铁勺和一把瓷勺的勺头同时放进同一热汤中,过了一段时间,勺柄先变热的是 ,由此可见,铁和陶瓷中导热性能较好的是 。据此,请你想一想:冬天在铁锅里做好的一锅热汤,放在 (填“铁锅”或“瓷碗”)里加盖会凉得慢。
【答案】 铁勺 铁 瓷碗
【详解】[1][2]铁是金属材料,属于热的良导体,导热性能好,将铁勺和瓷勺的勺头放入同一热汤中,铁勺能较快地将热量从勺头传递到勺柄,所以铁勺的勺柄先变热。铁属于热的良导体,因此铁和陶瓷中导热性能较好的是铁。
[3]由于瓷的导热性弱于铁,所以为了保温,应该把汤保存在瓷碗中会凉得慢。
29.用钢勺和瓷勺进行实验。如图(a)所示,将钢勺和瓷勺的勺头一起放入盛有开水的烧杯中,过一会儿,用手触摸两个勺子的勺柄,会感觉到 勺的勺柄较烫手;如图(b)所示,将瓷勺的勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,火柴被点燃,由此可以说明由于瓷的 比钢差。
【答案】 钢 导热性
【详解】[1]钢是金属材料,属于热的良导体,导热性能好,,将钢勺和瓷勺的勺头一起放入盛有开水的烧杯中,钢勺能较快地将热量从勺头传递到勺柄,所以钢勺的勺柄较烫手。
[2]瓷的导热性比钢差,是热的不良导体,在酒精灯火焰上加热一段时间,使其温度很高,热量散失的慢,所以可以将火柴点燃。
七、物质的物理属性与新材料
30.如图所示,气凝胶是世界上密度最小的固体材料,用乙炔枪烧它,上面的鲜花都不会枯萎。火星温度比地球要低,设计者给祝融号——中国火星任务车——穿了一层气凝胶做的外衣,这是利用了气凝胶的( )
A.绝缘性好 B.隔热效果好 C.导电性好 D.导热性能好
【答案】B
【详解】根据题意可知,火星温度比地球要低,中国火星任务车穿了一层气凝胶做的外衣,确保中国火星任务车在-1低温的环境正常工作,说明气凝胶的隔热效果好,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
31.近年来,我国航天事业取得了辉煌成就。为了让航天器更轻巧,部分构件采用碳纤维复合材料。由此可知,碳纤维复合材料具有的特性是( )
A.质量小 B.密度小 C.弹性强 D.硬度高
【答案】B
【详解】由题意可知,碳纤维复合材料应具有的特性是密度小,此时在体积一定的情况下,质量较小,更轻巧,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
32.如图所示为我国自主设计的登月服“望宇”,该登月服可以应对真空、-180℃至120℃的温差、高辐射、月尘侵蚀等挑战,并具有轻便的特点。关于制造“望宇”登月服的材料具备的物理属性,下列说法正确的是( )
A.导热性好 B.硬度高 C.密度大 D.弹性好
【答案】B
【详解】A.登月服要应对月球上的巨大温差,需要导热性差,故A错误;
B.月尘侵蚀需材料耐磨、抗刮擦,硬度高可抵御磨损,需要硬度高,故B正确;
C.登月服要轻便,应该用密度小的材料,故C错误。
D.登月服核心需求是防护、隔热,未强调弹性,且弹性与 “应对月尘、温差” 无直接关联,故D错误。
故选B。
33.近年来,“碳板跑鞋”备受跑步爱好者的追捧。碳板由碳纤维丝和环氧树脂制成,它使鞋底更加坚硬,减少扭曲形变,提高了鞋子的稳定性;人每跑一步,碳板都能储存、释放能量,相当于在脚底安装了弹射装置,从而大幅提升跑步成绩,然而对于非专业运动员或者青少年日常穿着来说,长期使用碳板鞋可能导致足部与关节损伤、肌肉萎缩与步态异常等。关于碳板这种材料,下列说法错误的是( )
A.密度小 B.硬度大 C.导热性好 D.弹性好
【答案】C
【详解】A.由题意可知,碳板由碳纤维丝和环氧树脂制成,提高了跑步成绩,质量较小,由可得,密度较小,故A正确,不符合题意;
B.由题意可知,它使鞋底更加坚硬,减少扭曲形变,所以其硬度大,故B正确,不符合题意;
C.由题意可知,人每跑一步,碳板都能储存、释放能量,说明其导热性差,故C错误,符合题意;
D.由题意可知,碳板相当于在脚底安装了弹射装置,从而大幅提升跑步成绩,说明其弹性好,故D正确,不符合题意。
故选C。
34.2022年11月30日,神舟十五号与天宫空间站顺利对接。航天五院总体设计部介绍,由于太空中剧烈的温差(零下100℃到零上100℃)以及空间辐射环境,普通的国旗可能过个几个月颜色就被完全腐蚀了,团队耗费心血研发了特殊的涂层,才使得国旗展示在人们面前。该特殊涂层应具备的性能有( )
①耐高温
②耐严寒
③耐磨损
④防辐射
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【详解】月球和地球相比,没有大气层,没有阴雨、风等天气现象,缺少大气层对太阳辐射的削弱作用和保温作用,月球的白天温度极高、夜晚温度极低,太阳辐射及宇宙辐射较强,所以该新型材料应具备耐高温、耐严寒、防辐射的性能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
八、综合题
35.如图是建筑工程中承重钢筋混凝土梁柱的结构示意图。
(1)承重钢筋混凝土梁柱主要利用钢筋的物理属性是 (选填“密度”或“抗拉强度”);
(2)粗细均匀的某种物质单位长度的质量定义为“线密度”。已知钢筋的密度为,则横截面积为,长为10m的钢筋质量为 kg,线密度为 g/m。现有直径8mm和16mm的两种钢筋,其中直径为 mm的钢筋线密度较小。
【答案】 抗拉强度 3.9 390 8
【详解】(1)[1]建筑工程中承重梁柱由钢筋混凝土构成,所以,主要利用的是钢筋抗拉强度大。
(2)[2]横截面积为50mm2,长为10m的钢筋质量为
[3]粗细均匀的某种物质单位长度的质量定义为“线密度”,则长为10m的钢筋的线密度为
[4]粗细均匀的某种物质单位长度的质量定义为“线密度”,直径8mm和16mm的两种钢筋,若长度都为1m,则由
可知,直径越小,线密度越小,因此直径为8mm的钢筋线密度较小。
36.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”,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)石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,1nm=10-7cm= m;
(2)最近国外研究人员通过引入由多层石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 (选填 “A”或 “B”、“C”、“D”);
A.透光性好 B.硬度大 C.导热性好 D.导电性强
(3)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为 。
【答案】 1×10-9m ACD 石墨烯晶体管的传输速度远超硅晶体管
【详解】(1)1nm=10-7cm=1×10-9m;
(2)根据题中信息知,石墨烯具有良好的透光性、导热性、导电性,故ACD正确;
(3)认真读课文,得出结论。用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯应用于超级计算机的研发,石墨烯晶体管的传输速度远超硅晶体管。
37.阅读短文,回答问题。
气凝胶
如图甲所示,把玫瑰花隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上,几分钟后依然芬芳如故,保护它的神奇材料就是气凝胶。气凝胶身轻如烟,是世界上最轻的固体材料之一,有一种“全碳气凝胶”密度仅为,比氦气还要轻。如图乙所示,的“全碳气凝胶”压在花蕊上,花蕊几乎没有变形。科学家们研制出一种“飞行石墨气凝胶”,它是多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起的三维网状结构,可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。
气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但气凝胶最多可吸收自身质量900倍的有机溶剂,而且只吸油不吸水。因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。
(1)气凝胶放在玫瑰花与火焰之间,玫瑰花丝毫无损,这是利用了气凝胶的 好。“飞行石墨气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,由此可判断,“飞行石墨气凝胶”的 非常好;(均选填“导热性”“隔热性”“弹性”或“绝缘性”)
(2)下列“全碳气凝胶”实际应用中,不可能实现的是_____(填字母序号)
A.清洗厨房的油烟机 B.吸除冰箱内的异味
C.做落地风扇的底座 D.做电影场景中倒塌的“墙壁”
(3)已知原油的密度为,则的“全碳气凝胶”最多能吸收 的原油。
【答案】(1) 隔热性 弹性
(2)C
(3)300
【详解】(1)[1]将气凝胶放在玫瑰花与火焰之间,玫瑰花的温度变化不明显,可以丝毫无损,表明气凝胶隔断了火焰与玫瑰花之间的热传递,这是利用了气凝胶具有隔热性好的性质。
[2]“飞行石墨气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后,这是在多次发生弹性形变后仍然能够迅速复原,故由此可判断,“飞行石墨气凝胶”的弹性很好。
(2)A.气凝胶只吸油不吸水,最多能吸收自身质量900倍的有机溶剂,所以可用于清洗厨房的油烟机,故A不符合题意;
B.气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力,所以可以用于吸除冰箱内的异味,故B不符合题意;
C.气凝胶的密度很小,在体积一定时,质量很小,若用其做落地风扇的底座,则风扇重心过高、容易倾倒,所以不能做落地风扇的底座,故C符合题意;
D.气凝胶的密度很小,在体积一定时,质量很小,所以可以做电影场景中倒塌的“墙壁”,不会导致演员被砸伤,故D不符合题意。
故选C。
(3)的“全碳气凝胶”的质量为
气凝胶最多可吸收自身质量900倍的有机溶剂,所以这些“全碳气凝胶”最多能吸收原油的质量
最多能吸收原油的体积
38.小明在物理研究学习中从网上电子期刊里找到一篇关于“非牛顿流体”的文章:
什么是非牛顿流体
想明白什么是非牛顿流体,我们首先需要了解什么是牛顿流体。
所谓牛顿流体,就是符合牛顿黏性定律的流体,比如水、酒精、轻质油等。根据这一定律, 流体的黏度值是恒定的。
并非所有流体的黏度值都不变。非牛顿流体,就是不满足牛顿黏性定律的流体。比如太白粉的水溶液,放到盆里,你慢慢伸手进去,会感觉它像是液体,你用手使劲捶打它或在里面快速滑动,又会感觉它渐渐变得像固体。
1944 年,科学家公开进行了一个有趣的实验:在一个有黏弹性流体(非牛顿流体的一种)的烧杯里旋转实验杆。由于离心力的作用,牛顿流体表面会凹陷,黏弹性流体却向杯中心运动,并沿实验杆向上爬,表面凸起。
非牛顿流体是一种很有“个性”的流体:如果你给它的压力大或让它快速运动,它就会变硬, 具备一些固体的特性;你给它的压力小或不让它运动,它就会非常软,像液体一样。
非牛顿流体广泛存在于人体中,实际上,绝大多数生物流体都是非牛顿流体。比如,人身上的血液、淋巴液、囊液等多种体液是非牛顿流体。在食品领域中的非牛顿流体有番茄汁、蛋清、苹果浆、果酱、炼乳、淀粉糊等。在工业生产领域中的非牛顿流体有纸浆、油漆、油墨等。
通过以上阅读,请你回答:
(1)牛顿流体的黏度值是 的;
(2)给你一碗接近满的水,你用手指在水中快速旋转搅动,会发现水面中心会 ,边缘的水会由于 被甩出碗;同样你搅动一碗淀粉糊,它会变 。
(3)请你根据以上知识,设想非牛顿流体的一个应用: 。
【答案】 恒定 凹陷 离心力的作用 硬 液体防弹衣
【详解】(1)[1]由短文内容“所谓牛顿流体,就是符合牛顿黏性定律的流体,比如水、酒精、轻质油等。根据这一定律, 流体的黏度值是恒定的”可知,牛顿流体的黏度值是恒定的。
(2)[2][3]由短文“所谓牛顿流体,就是符合牛顿黏性定律的流体,比如水、酒精、轻质油等”可知,水是牛顿流体,由“由于离心力的作用,牛顿流体表面会凹陷”可知,用手指在水中快速旋转搅动,会发现水面中心会凹陷,边缘的水会由于离心力的作用被甩出碗。
[4]由短文可知,淀粉糊属于非牛顿流体,由“牛顿流体是一种很有“个性”的流体:如果你给它的压力大或让它快速运动,它就会变硬, 具备一些固体的特性”可知,搅动一碗淀粉糊,它会变硬。
(3)[5]由于非牛顿流体在受到很大压力时它就会变硬,因此可以用于液体防弹衣,在受到较大压力时可以变硬,很好地抵御攻击。
一、单选题
1.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、超硬的手机屏幕,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.钻石玻璃超轻,说明其密度较小
B.钻石玻璃超薄,说明其延展性较好
C.钻石玻璃超硬,说明其弹性较好
D.钻石玻璃能制成手机屏幕,说明其透光性较好
【答案】C
【详解】A.钻石玻璃超轻,说明其质量较小,在体积相同的情况下,根据密度公式可知,其密度较小,故A正确,不符合题意;
B.钻石玻璃,能完全折叠,并且超薄,说明其延展性较好,故B正确,不符合题意;
C.钻石玻璃超硬,说明其硬度较好,不能说明弹性较好,故C错误,符合题意;
D.手机屏幕下方是发光元件,对透光性要求较高,所以钻石玻璃能制成手机屏幕,说明其透光性较好,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.“银纳米线”的直径在10200nm之间,除具有银的相关属性之外,还具有优异的透光性、耐曲挠性(可反复折叠不留折痕),被视为新的透明电极材料。关于这种材料说法中正确的是( )
A.“银纳米线”最大直径约 B.“银纳米线”可应用于手机折叠屏
C.“银纳米线”这种材料相比铜线硬度更大 D.利用这种材料不能制成导线
【答案】B
【详解】A.“银纳米线”最大直径约为
故A错误;
B.银纳米线具有透光性,则可以用来制作屏幕,而耐曲挠性(可反复折叠不留折痕)又可以使其反复折叠而不损坏、不留痕迹,所以可以用来制作折叠屏,故B正确;
C.题中并没有提到与硬度相关的介绍,所以我们无法得知银纳米线与铜线哪个的硬度大,故C错误;
D.银导电性良好,银纳米线具有与银相关的属性,则银纳米线也具有导电性,所以可以用来制作导线,故D错误。
故选B。
二、填空题
3.纳米是 的单位,纳米材料是由纳米颗粒经过特殊工艺制造而成的,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“延展性”或“磁性”),陶瓷刀是用纳米材料“氧化锆”加工而成的新型刀具,如图所示,它可轻易切割很多较坚硬物品,号称是永远锋利的刀具,这说明该刀具的硬度 (选填“大”或“小”),但它却不能摔打、跌落,否则将会破损、断裂,这说明该刀 延展性(选填“有”或“无”)。
【答案】 长度 延展性 大 无
【详解】[1]纳米是长度的单位,1nm等于10-9m。
[2]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能被拉伸,具有较好的延展性。
[3]陶瓷刀是用纳米材料“氧化锆”加工而成的新型刀具,它可轻易切割很多较坚硬物品,号称是永远锋利的刀具,这说明该刀具的硬度大。
[4]陶瓷刀不能摔打、跌落,否则将会破损、断裂,说明陶瓷刀不能被拉伸,故说明该刀无延展性。
4.中国科技馆中有关于冰箱材料的保温性能的对比实验:有三个温度 且高于室温的恒温热源,分别被三个保温箱包裹。这三个保温箱的形状、结构相同,从左向右依次为聚氨酯发泡材料、发泡PE、三元乙丙橡胶三种材料组成。经过一段时间后,利用温度传感器测量外面包裹材料的温度,如图所示.由此可知三种材料, 的保温性能最好。生活中快递保温箱已经广泛使用,考虑运输过程中种种原因造成的保温箱损坏问题,保温箱除了考虑箱体的隔热性能外,还应该考虑材料的 (填写一种物理属性)。
【答案】 相同 聚氨酯发泡材料 硬度
【详解】[1]该实验是关于冰箱材料的保温性能的对比实验,为了明显体现出不同保温材料的保温效果差异,需要有三个温度相同且高于室温的恒温热源,这样才能在相同初始条件下,准确对比不同保温材料的保温性能。
[2]在相同的实验条件下,包裹聚氨酯发泡材料的保温箱外面温度最低,说明其向外散失的热量最少,即聚氨酯发泡材料的保温性能最好。
[3]生活中快递保温箱在运输过程中可能会受到碰撞、挤压等情况,还要考虑保温箱的质量大小,降低运输成本,所以除了考虑箱体的隔热性能外,还应考虑材料的硬度(或强度、韧性等)、密度等,以保证保温箱在运输过程中不易损坏。
三、综合题
5.阅读下面短文,回答问题:
物质有软有硬,较硬的物质能使较软的物质产生凹陷、划痕,或能划削、磨损较软的物质。物理学中,常用硬度来描述材料的坚硬程度。
莫氏硬度又称摩氏硬度,是表示矿物硬度的一种标准,1822年由德国矿物学家腓特烈·摩斯(Frederich Mohs)首先提出。莫氏硬度是用刻痕法将棱锥形金刚钻针刻划所测试矿物的表面,并根据划痕的深度来确定硬度的大小。他将十种常见矿物的硬度按照从小到大分为十级,如下表。
在野外,也可以使用其他已知硬度的常见物质进行莫氏硬度测定,如指甲硬度约2.5,铜币为3.5~4,钢刀为5.5,玻璃为6.5,大于6以上几乎都应属于宝石之类的矿物。
硬度
级别
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
矿物
滑石
石膏
方解石
萤石
磷灰石
正长石
石英
黄玉
刚玉
钻石
(1)在用刻痕法测量莫氏硬度时,选用棱锥形金刚钻针刻划是因为金刚钻的 大,如果划痕的深度越深,则所测试矿物的硬度级别就越 ;
(2)用刀可以切菜,说明刀的硬度比菜要 ;
(3)小明想判断一种物质的硬度,他先用指甲在该物体表面划,没有划痕,然后他用随身带的铜钥匙在该物体表面划,有划痕。由此可知该物体的硬度可能为 ;
A.1.5 B.2.5 C.3 D.4.5
(4)某矿物的莫氏硬度为3.5,它 (选填“能”或“不能”)将萤石刻出划痕。
【答案】 硬度大 低 大 C 不能
【详解】(1)[1][2] 物质有软有硬,较硬的物质能使较软的物质产生凹陷、划痕,或能划削、磨损较软的物质。莫氏硬度是用刻痕法将棱锥形金刚钻针刻划所测试矿物的表面,并根据划痕的深度来确定硬度的大小。所以在用刻痕法测量莫氏硬度时,选用棱锥形金刚钻针刻划是因为金刚钻的硬度大。如果划痕的深度越深,则所测试矿物的硬度级别就越低。
(2)[3] 较硬的物质能使较软的物质产生凹陷、划痕,或能划削、磨损较软的物质。用刀可以切菜,说明刀的硬度比菜要大。
(3)[4] 指甲硬度约2.5,铜币为3.5~4,用指甲在该物体表面划,没有划痕,用随身带的铜钥匙在该物体表面划,有划痕。由此可知该物体的硬度大于指甲硬度,但是小于硬度。
故选C。
(4)[5] 萤石莫氏硬度为4,该矿物的莫氏硬度为3.5,所以该矿物不能将萤石刻出划痕。
6.阅读短文,回答问题:
形状记忆合金
1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应,即合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般的变回到原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。形状记忆合金是由两种及以上金属元素所构成的材料。
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。如图甲所示为记忆压缩弹簧,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。记忆拉伸弹簧则与其不同,在常温时较小的外力可使其处于伸长状态,在高温时会自动恢复到原来的压缩状态,记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。记忆效应分别有:单程记忆效应和双程记忆效应。单程记忆效应是指材料在高温下形成某种形状,在较低的温度下将其任意改变,再加热后可恢复高温时形状,而重新冷却时却不能恢复低温时的形状。双程记忆效应是指某些合金加热时恢复高温时形状,冷却时又能恢复低温时形状。
(1)下列材料合起来不可以制作形状记忆合金的是 ;
A.钛、镍 B.金、镉 C.铜、锌 D.铁、铁
(2)对记忆拉伸弹簧来说,高温状态长度比低温状态 (长/短);
(3)如图乙是一个简易的阀门,利用形状记忆中的 (记忆压缩弹簧/记忆拉伸弹簧)可以控制浴室水管的水温:在热水温度过高时通过“记忆”功能,调节或关闭水供水管道,避免烫伤;
(4)将不同类型的形状记忆效应对应的形状记忆合金的变化用图象画出来,形状单程记忆效应对应的形状记忆合金冷却后的形状 ,形状双程记忆效应对应的形状记忆合金冷却后的形状 。
记忆类型
初始形状
低温变形
加热形状
冷却形状
形状单程记忆效应
○
△
○
______
形状双程记忆效应
○
△
○
______
【答案】 D 短 记忆压缩弹簧 ○ △
【详解】(1)[1]合金是一种金属与另一种或几种金属或非金属混合而成,D选项只有铁这一种金属,不能称为合金;而A、B、C中都是两种不同的金属,可以制作出合金。
故选D。
(2)[2]记忆拉伸弹簧在常温时较小的外力可使其处于伸长状态,在高温时会自动恢复到原来的压缩状态,记忆拉伸弹簧来说,高温状态长度比低温状态短。
(3)[3]乙图中的阀门要求在热水温度过高能调节或关闭水供水管道,则应让传热活塞向下运动,此时要求弹簧要伸长,与记忆压缩弹簧工作原理一样。
(4)[4][5]单程记忆效应是指材料在高温下形成某种形状,在较低的温度下将其任意改变,再加热后可恢复高温时形状,而重新冷却时却不能恢复低温时的形状。所以在单程记忆效应下,物体加热形状、冷却变形都与初始形状一致,形状为○;双程记忆效应是指材料加热时恢复高温时形状,冷却时又能恢复低温时形状。所以物体加热形状与初始形状一致,冷却形状与低温变形一致,形状为△。
1.(2025·江苏盐城·中考真题)月壤砖是月球建房的基础材料,我国科学家研发的月壤砖已被送往空间站。在月球上建房,建筑材料必须满足轻便、结实且易于搬运的条件,还必须具备防辐射、防微尘和保温隔热等功能特性。下列关于月壤砖的物理属性的表述,错误的是( )
A.隔热性能好 B.密度大 C.抗辐射性能好 D.抗压强度高
【答案】B
【详解】A.题目提到月壤需具备“保温隔热”性能,隔热性能好意味着导热慢,能起到保温作用,故A正确,不符合题意;
B.题目明确要求月壤“轻便”,由密度公式可知,在体积一定时,密度小的物质质量小,才会轻便。所以月壤应密度小,而不是密度大,故B错误,符合题意;
C.月壤要“防辐射”,说明其抗辐射性能好,能阻挡月球上的辐射,故C正确,不符合题意;
D.月壤需结实,抗压强度高的材料更能承受搬运等过程中的压力,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.(2024·江苏常州·中考真题)西安交通大学研究团队研制出一种新型陶瓷材料,弹性好、韧性好(不易断裂)、绝缘性好、隔热性好、耐高温.这种材料不宜用来制作( )
A.沙发垫 B.电工手套 C.消防服 D.炒菜锅
【答案】D
【详解】A.新型陶瓷材料弹性好、韧性好(不易断裂),可任意用来做沙发垫,故A不符合题意;
B.新型陶瓷材料弹性好、韧性好、绝缘性好,可以用来做电工手套,故B不符合题意;
C.新型陶瓷材料弹性好、韧性好(不易断裂)、隔热性好、耐高温,可以用来做消防服,故C不符合题意;
D.新型陶瓷材料隔热性好,不易用来做炒菜锅,故D符合题意。
故选D。
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