5.5新材料及其应用 同步练-2025-2026学年沪粤版物理八年级上册

2025-2026学年度沪粤版物理八年级上册同步练习 5.5新材料及其应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题 1．2023年1月31日，中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（　　） A．绝缘材料 B．磁性材料 C．半导体材料 D．超导材料 2．超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质，应用领域非常广泛。常温下的超导体，最适合制作（   ） A．白炽灯灯丝 B．电饭锅加热盘 C．电熨斗发热体 D．高压输电线 3．新材料被誉为制造业的“基石”。由碳原子形成的石墨烯片层一般可以从一层到上百层，石墨烯的片层卷成的无缝、中空的管体中单壁管的直径一般在1~10nm之间，此新材料位于碳基新材料“金字塔”的顶端，该材料是（　　） A．超导材料 B．绝缘材料 C．纳米材料 D．半导体材料 4．下列关于新材料、新技术及其应用的说法，不正确的是（　　） A．若电动机的线圈使用超导材料制作，可以进一步减少电能的损耗 B．华为P60使用以硅为主要原料的芯片，该芯片不需要使用半导体材料 C．“纳米材料”是指原料的几何尺寸达到纳米级，因而具有某些特殊性能 D．超导体可以用来做输电线 5．新材料广泛应用于社会的各个领域，关于新材料的应用，下列说法中错误的是（　　） A．纳米陶瓷硬度高、耐高温、具有一定的韧性，可以制造发动机缸体 B．超导材料用于制作电饭锅的发热体，可提高发热效率 C．硅光电池能够把太阳能直接转化为电能，使用过程中几乎没有污染 D．使用记忆合金弹簧制作的淋浴恒温阀门，实现了智能调节水温 二、填空题 6．某种碳纳米管，直径为20nm，合 m，是一种纳米材料，具有许多优异的 性质和化学性能。 7．20世纪初，荷兰物理学家昂内斯发现，当温度降低到某个临界时一些金属的电阻会突然消失，这种现象叫做 现象。2008年中国科学家在该领域的研究实现了第二次突破，为人们的生活带来了便利。请你列举一个利用这种现象的材料在生活中的应用： 。 8．信息技术给人类带来了巨大的影响；集成了成千上万个电子元件的芯片，既小又轻，连蚂蚁都能搬动，芯片主要是由 材料制成的；超导技术有着广泛的应用前景，人们正在进行深入探索，请你列举一个适合应用超导材料的实例 。 9．“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状，说明它发生的是 形变；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，说明纳米铜具有更好的 。 10．把很多二极管、三极管和电阻等电子元件做在芯片上，就成了集成电路。某些物质在温度很低时， 变为零，这就是超导现象。随着科技的进步，未来的电子元件如果用 材料来制作，由于没有电阻，不必考虑散热问题，就可以实现电子设备的微型化。 11．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 。 12．科技改变生活，大多数科技产品需要有半导体芯片的支持才能发展，利用半导体材料可以制作发光二极管，简称LED。电流由正极经过LED流向负极时，LED发光；反之，电流不能从负极流向止极，LED 不发光，这说明发光二极管具有 导电性。有的材料加工到尺度时，其物理性质或化性能与较大尺度相比，发生了异常的变化，我们称这种材料为 。 13．不久前，美国对我国“中兴”公司发起大规模制裁，导致该公司几乎“休克”，电脑及手机芯片核心技术受制于人，令国人震撼，但今日爆出华为露麒麟980芯片设计已经通过验证，该芯片采用顶级7 （选填“”、“”或“”）工艺制造，比高通最新发布的骁龙845还要强，其中“芯片”所用的材料是 （选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）。 14．纳米技术及其应用。 “纳米（nm）”是长度的度量单位，假设一根头发的直径是0.05mm，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度大约就是一纳米。 nm。纳米技术，是研究结构尺寸在1纳米的材料，强度和硬度大大高于原来的材料，且有良好的韧性。如图是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线 （选填字母“a”或“b”或“c”）；由于纳米尺度的特殊性，则纳米粒子进入人体的途径可能是 。（选填字母“A”“B”或“C”“D”）①皮肤直接接触纳米粒子②呼吸时把纳米粒子吸入肺部③进食含有纳米粒子的食物 A．只有①和②    B．只有①和③    C．只有②和③    D．①、②和③ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 5.5新材料及其应用 参考答案 1．C 【详解】A．绝缘材料不具有导电性，主要用于防止电流通过，不适合用于芯片制造，故A不符合题意； B．磁性材料多用于存储、电磁相关领域，并非芯片制造主要材料，故B不符合题意； C．芯片是指含有集成电路的硅片，而硅是典型的半导体材料，故C符合题意； D．超导材料在特定低温等条件下电阻为零，多用于超导磁体、输电等领域，非芯片制造主要材料，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．白炽灯灯丝需要利用电流的热效应发光发热，而超导材料电阻为零，不会发热，不适合制作灯丝，故A不符合题意； B．电饭锅加热盘需要产生大量热量来加热食物，超导材料不会发热，无法实现加热功能，故B不符合题意； C．电熨斗发热体需要产生热量来熨烫衣物，超导材料无电阻不发热，不适合制作发热体，故C不符合题意； D．高压输电线希望减少电能的损耗，超导材料电阻为零，可以实现电能的无损耗传输，最适合制作高压输电线，故D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体中单壁管的直径一般在1~10nm之间，即单壁管的直径达到纳米量级，由此可知，该材料是纳米材料，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．B 【详解】A．电动机主要将电能转化为机械能，少部分转化为内能，电动机会发热，如果电动机的线圈使用超导材料制作，超导材料电阻为零，电流通过线圈就不会产生热量，可以进一步减少电能的损耗，故A正确，不符合题意； B．芯片需要使用半导体材料，故B错误，符合题意； C．所谓纳米指的是，即指原料的几何尺寸达到这个级别，可以获得特殊性能，故C正确，不符合题意； D．超导材料电阻为零，电流通过超导材料不会产生热量，因此用超导材料做输电线可以减小电能输送过程中电能损耗，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．B 【详解】A．现在用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的韧性，用它制造发动机的缸体，可以提高发动机的性能，故A正确，不符合题意； B．超导体电阻为零，通电后不会产生热量，不可制作电饭锅的发热体，故B错误，符合题意； C．硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，不会污染环境，故C正确，不符合题意； D．热水器中有一种性能优良的弹簧，当水温达到80℃时，它可以立即伸长许多，将阀门关闭，及时防止热水烫伤人，制作这种弹簧的材料是形状记忆合金，故D正确，不符合题意。 故选 B。 6． 2.0×10-8 物理 【详解】[1]1nm等于1×10-9m，故可知 20nm=20×1×10-9m=2.0×10-8m [2]纳米材料作为一种新型材料，具有密度小、透气性高、吸附性强等许多优异的物理性质。 7． 超导 见详解 【详解】[1]当温度降低到某个临界值时，一些金属的电阻会突然消失，对电流没有阻碍作用，这种现象叫作超导现象。 [2]生活中的具体应用有，利用超导材料可以制成输电线和超导磁悬浮等。 8． 半导体 超导输电线 【详解】[1]芯片中的电子元件需要通过半导体材料的单向导电性实现开关功能。 [2]超导材料在超导状态下电阻为零，可用于远距离输电，减少电能损耗。 9． 弹性 延展性 【详解】[1]物体受力会发生形变，不受力时又恢复到原来的形状，物体的这种特性叫弹性，“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状，说明它发生的是弹性形变。 [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，体现了纳米铜在受到外力拉长时，能够保持结构的完整性，不会轻易断裂，表明纳米铜具有良好的延展性。 10． 电阻 超导 【详解】[1]当导体温度降低到某一临界值时，其电阻会突然消失，电阻变为零，这种现象称为超导现象。 [2]具有零电阻特性的材料为超导材料，因此用超导材料制作电子元件没有电阻。 11． 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。 12． 单向 纳米材料 【详解】[1]由题意可知，电流由正极经过LED流向负极时，LED发光；反之，电流从负极流向正极时，LED不发光，这说明发光二极管具有单向导电性。 [2]纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料，这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1nm至100nm之间。将某些物质的尺度加工到，它们的物理性质或化学性质与较大尺度时相比，发生了异常的变化，这就称为纳米材料。 13． nm 半导体 【详解】[1]芯片属高科技产品，采用的是顶级7nm工艺制造。 [2]芯片所用的材料主要是硅、锗等半导体材料。 14． 5×104 c D 【详解】[1]因 故 0.05mm=0.05×106nm=5×104nm [2]由题意可知，纳米材料的强度和硬度较大，分析图中曲线可知，在相同的时间时，c曲线的刀被磨损的程度最小，即其硬度最大，所以它代表的就是纳米陶瓷刀磨损过程。 [3]纳米粒子尺度较小，皮肤直接接触纳米粒子、呼吸、进食含有纳米粒子的食物均可让纳米粒子进入人体。故①②③均正确，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $