6.4 探索新材料 巩固练习-2025-2026学年北师大版物理八年级下册

6.4探索新材料 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于物理知识在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A．铁轨铺在枕木上，是为了减小对路基的压力 B．刀口锋利，是为了减小压强 C．用橡胶做轮胎，是因为橡胶的弹性差 D．鞋底有花纹，是为了增大摩擦 2．石墨烯是目前世界上最薄最坚硬的纳米材料，它的熔点超过3000℃，它具有优良的导电性和导热性，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．航天飞机 C．隔热手套 D．电脑散热片 3．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．可见光不属于电磁波 B．太阳能是不可再生能源 C．能量的转化与转移是有方向的 D．电饭锅的发热体用“超导体”能提高其热效率 4．如图所示，是一种未来可用于航空飞行器制造的“微格金属”特殊材料，这是一种合成的3D多孔开放式蜂窝聚合物材料，该材料99.99%中空结构，意味着99.99%部分都是空气，可以放置在一朵蒲公英上；如果将一枚鸡蛋包裹在该材料中，从25楼扔下，即使砸坏地面鸡蛋也不会破损；用外力将它压缩50%，外力撤销后能够完全恢复原状。下列物理属性与它无关的是（　　） A．密度小 B．导热性好 C．硬度大 D．弹性好 5．下列物质中全都是晶体的是（　　） A．铁、食盐、松香 B．铝、冰、海波 C．金、海波、石蜡 D．冰、沥青、玻璃 6．物质有很多物理属性，可以利用这些属性为我们服务。下列说法不正确的是（   ） A．刀具的材料为钢，是因为钢的硬度大 B．锅柄的材料为塑料、橡胶，是因为塑料、橡胶导热性好 C．制造飞机常用铝合金材料，是因为这些材料的密度较小 D．冰箱的门可以轻松的关紧，是因为冰箱门上有磁体 7．通常条件下都属于绝缘体的是（　　） A．汽油、大地 B．玻璃、人体 C．橡皮、食盐水 D．橡胶、陶瓷 8．LED灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是（　　） A．超导体 B．导体 C．半导体 D．纳米材料 9．生活中常用双层中空透明钢化玻璃杯作为水杯，该水杯不具备的物理属性是（　　） A．隔热性好 B．透光性好 C．导电性较好 D．硬度较大 10．下列关于新材料的说法正确的是（　　） A．纳米材料只是缩小了尺寸没有特殊的性能 B．发光二极管的核心材料是由半导体制成的 C．利用超导体可以制成发热效率更高的电热器 D．合金材料一定可以提高金属的密度及硬度 二、填空题 11．我国“祝融”号火星车已成功着陆火星表面。它的天线能在太阳光照射下自动展开，则制作天线的材料是 （选填“纳米”或“记忆合金”）材料。固体可分成晶体和非晶体，冰、铜、玻璃、海波中，属于非晶体的有 。 12．生活处处有物理，以汽车为例： （1）发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温，这是因为水的 较大； （2）车内放入某种清香剂，很快就会闻到它的气味，这是因为 ； （3）汽车轮胎用橡胶制成，这是利用橡胶具有良好的 ； （4）汽车导航靠 传递信息。 13．2023年5月28日，国产大飞机C919上海虹桥机场起飞，在北京首都机场平稳降落，穿过象征民航最高礼仪“水门”（图甲），顺利完成这一机型全球首次商业载客飞行。请完成下面小题： 1. 该机机身大规模使用完全国产化的第三代铝锂合金，使飞机构件重量显著减轻，主要利用了第三代铝锂合金的 的特点。飞机机翼的横截面积设计成如图乙所示的形状，是利用在气体中流速越大的地方压强越 的原理，从而使机翼的上下表面产生压强差，为飞机提供升力； 2. 飞机上的着地轮一般都装有如图丙所示的搭地线，这是为了防止因 起电现象而造成危险，还有些飞机不装搭地线，而是采用了一种特殊的橡胶轮胎，这种橡胶一定是 （选填“容易导电”或“不容易导电”）。 14．春节期间，清华大学教授冯冠平与他的团队研制了石墨烯防雾护目镜，在护目镜上加一层石墨烯材料，并用锂电池通电，使护目镜保持与体温一致的温度，解决了起雾问题。该镜利用了石墨烯具有良好的 和 的物理属性。 15．2022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。“微火” （是/不是）光源。 三、实验题 16．某同学细心地发现，很多商店的冰柜在夏天的时候都会盖一床被子，该同学很疑惑，他猜想被子是用来隔热的，于是他进行了以下的研究。 【证据】该同学准备了三种不同的材质的被子作为实验对象，分别是羽绒被、棉被和蚕丝被。然后分别用不同的被子包裹住从冰箱中拿出相同未拆封的冰棍。记录不同时间冰棍的状态，直至完全熔化。为了保证实验的准确性，我们所选的被子的厚度应 （选填“相同”或“不同”），此实验中是通过比较 来判断不同材质的隔热性能。另一同学将装有同样质量初温为95℃的热水的杯子用不同被子包裹起来，记录不同时间热水的温度，并将所有的数据记录在下表中； 时间/min 10 20 30 40 50 实验物质 热水 冰棍 热水 冰棍 热水 冰棍 热水 冰棍 热水 冰棍 棉被 90℃ 固态 86℃ 固液 83℃ 液态 80℃ 液态 78℃ 液态 蚕丝被 92℃ 固态 89℃ 固液 87℃ 固液 85℃ 液态 83℃ 液态 羽绒被 94℃ 固态 92℃ 固液 91℃ 固液 90℃ 固液 89℃ 液态 【解释】综合表中的数据可知，该同学的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的，其中隔热效果最好的是 被； 【交流】由于该同学平时生活中的细心观察，他还发现冬天太阳晒过的被子晚上盖着的时候更暖和，于是他搜索了相关的知识后得知，晒被子后会使内部的棉花更加蓬松，所以隔热性能会更好，因此材质越蓬松隔热性能越好； （1）下列操作中可能会造成安全隐患的是 ； A．冬天，为了更好地使食物发酵，可以用棉被包裹食物 B．冬天，湿了的棉被可以搭在电暖气上烘干 C．冬天，为了更轻便可以选择羽绒服外套 D．为了保证羽绒服的保暖性，洗好晒干后的羽绒服可以轻轻拍打使羽绒变得蓬松 （2）为了更好地探究不同材料的隔热性能，对于上述实验中无法确保包裹的厚度相同以及装置的密封性等缺陷进行了改进，为了更好地实验，可以选择相同大小的 （选填“泡沫箱”或“纸箱”）填充 （选填“相同质量”或“相同厚度”）的不同材料。 四、综合题 17．2023年10月23日上午9点，杭州第4届亚残运会自行车项目正式在淳安界首体育中心自行车馆拉开帷幕，运动员用“速度与激情”放飞梦想，用车轮丈量赛道。选手们所用的自行车部分材料采用碳纤维，碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的密度不到钢的四分之一，但碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般是钢的7-9倍，利用碳纤维可以制造轻便自行车，这种自行车登坡顺利而爽快，目前，碳纤维越来越显示出在工业上的广阔应用前景。 （1）碳纤维材料已被广泛应用在羽毛球拍上，这种应用与下列碳纤维的哪种物理属性无关 ； A．密度小　　B．弹性好　　C．导电性好　　D．韧性好 （2）小明想利用一小块碳纤维材料测量碳纤维的密度，他测得该碳纤维材料的质量为0.038kg，体积为，则碳纤维材料的密度为多少 ； （3）若某品牌碳纤维自行车架的质量只有3.8kg，若用密度为锰钢材料制作同一车架，车架的质量为多少 ？ 18．学习了温度计的相关知识后，小华收集到如下的信息：自行车胎气打得太足，在阳光下容易燥裂；铁轨之间要留缝隙，否则天热易变形；加热装满冷水的水壶，水会从壶中溢出；乒乓球瘪进去一块，把它浸入开水里烫一下会重新鼓起来； （1）可以初步得到如下结论：许多物体，在温度 （填“升高”或“降低”）时，体积会增大，这种现象叫物体的热膨胀； （2）查阅资料发现：不同物质的热膨胀程度不同，这可以用体膨系数β来表示。下面是在其他条件不变时，某些固体接近室温时的体膨系数： 物质 铝 钢 铜 β/℃-1 7.2×10-5 3.6×10-5 4.2×10-5 熔点 660 1300-1400 1083 ①由表格看出，金属的熔点越 （选填“高”或“低”），体膨系数就越小； ②小华放学回家时发现水泥路面上被切割出了一条条的缝隙，结合自己探究热胀冷缩得到的信息，马上明白了缝隙是防止水泥路面在 （选填“夏天”或“冬天”）由于体积变大而损坏； ③现代建筑大多采用钢筋混凝土的结构，你认为能把钢筋和混凝土结合使用的原因之一是他们的体膨系数 （选填“大致相同”或“有较大差异”）； （3）小明清想金属的热膨胀程度可能与金属的材料、横截面积和温度有关，他制作了如图所示的“金属线膨胀演示器”。取两根等长的金属丝，左端分别固定在调节螺杆上，右端固定在指针的中孔位置，指针的中孔右端勾挂小弹簧的一端，弹簧另一端固定在铁钉上。实验前，调节左端的螺母，使两指针都指向刻度盘的最左端（此时弹簧被拉伸）。点燃蜡烛，移动蜡烛架，增大金属丝的受热范围。金属丝膨胀，弹簧拉动指针向右偏转（指针最下端是可转动的支点）； ①指针向右偏转幅度越大，金属丝的膨胀程度 ； ②若用此装置比较铁和铜两种金属受热膨胀的程度，实验时，两种金属的 和 必须相同。 19．为了比较铜和铝的导热性能，小军选取了粗细均匀、横截面积、长度均相同的U形铜棒和铝棒进行实验。小军认为导热性能无法直接测量，他首先将问题转化为研究可直接测量量之间的关系，来衡量物质的导热性能。在此基础上，进行实验并成功比较出哪种材料导热性能更好。小军的实验装置示意图如图甲所示。他将铜棒的一端放入烧杯内持续沸腾的水中，每隔50s测量一次试管内水的温度并记录，依据实验数据绘制了图乙中的图像①。换成U形铝棒后，小军按照同样的实验方法，在相同的实验条件下，每隔50s测量一次试管内水的温度并记录，依据实验数据绘制了图乙中的图像②。 根据以上信息，回答下列问题： （1）在这个实验中，用来衡量导热性能的物理量k是用 表示的；（选填选项前的字母，只有一个选项正确） A．时间 B．温度 C．温度的变化量 D．单位时间内温度的变化量 （2）可推断出此实验中 的导热性能更好。（选填“铜棒”或“铝棒”） 学科网（北京）股份有限公司 《6.4探索新材料》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C B B B D C C B 1．D 【详解】A．铁轨铺在枕木上，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对路基的压强，故A错误； B．刀口锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B错误； C．用橡胶做汽车轮胎，主要是因为橡胶常温下有较好的弹性，减小汽车的振动与颠簸，橡胶做的轮胎耐磨性优异、抗湿滑性好、生热低、曲挠性好，故C错误； D．鞋底有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．高压输电线利用了石墨烯导电性好的特点，故A不符合题意； B．航天飞机利用了石墨烯最薄最坚硬的特点，故B不符合题意； CD．石墨烯具有优良的导热性，能做电脑散热片，不能做隔热手套，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】A．可见光是电磁波，故A 错误； B．太阳能可以从自然界源源不断的获得，是可再生能源，故B错误； C．能量的转化与转移都具有方向性，故C正确； D．超导体达到电阻为0，电饭锅的发热体用“超导体”不能发热，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】“微格金属”特殊材料可以放置在一朵蒲公英上，说明密度小；如果将一枚鸡蛋包裹在该材料中，从25楼扔下，即使砸坏地面鸡蛋也不会破损，说明硬度大；用外力将它压缩50%，外力撤销后能够完全恢复原状，说明该物质弹性好。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．B 【详解】晶体有一定的熔点，而非晶体没有；常见的晶体：各种金属、食盐、海波、冰等；常见的非晶体：石蜡、沥青、松香、玻璃等。 A．铁和食盐是晶体，松香是非晶体，故A错误； B．铝、冰、海波都是晶体，故B正确； C．金和海波是晶体，石蜡是非晶体，故C错误； D．冰是晶体，玻璃和沥青是非晶体，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】A．钢是一种铁的合金，属于金属材料；钢的硬度大，所以一般刀具用钢制造，故A正确，不符合题意； B．塑料、橡胶的导热性能较差，这是被用来制作锅柄的主要原因，故B不正确，符合题意； C．制造飞机常用密度小的铝合金材料，可减小飞机的质量，故C正确，不符合题意； D．电冰箱门上装有磁性密封条(磁体)，是利用了磁体吸引铁性物质的原理，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】汽油、玻璃、橡皮、橡胶、陶瓷不容易导电是绝缘体，大地、人体、食盐水容易导电是导体，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．C 【详解】LED灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是半导体，可以将电能转化为光能，故C符合题意。 故选C。 9．C 【详解】双层中空透明钢化玻璃杯具有隔热性好、硬度较大、透光性好等特点，但玻璃属于绝缘体，不具有导电性，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．B 【详解】A．纳米材料不仅缩小了尺寸，还在熔点、蒸气压、光学性质、化学反应性、磁性、超导及塑性形变等许多物理和化学方面都显示出特殊的性能，故A错误； B．半导体在消费电子、通信系统、医疗仪器等领域有广泛应用，常用的发光二极管是由半导体制成的，故B正确； C．超导材料，指在某一温度下，电阻为零的导体，常用作输电线，不能制成电热器，故C错误； D．合金材料根据一定的需求制成不同的密度和强度的材料，不一定能提高金属的密度及硬度，故D错误。 故选B。 11． 记忆合金 玻璃 【详解】[1]根据题意知道，天线能在太阳光照射下自动展开，即可以自动恢复原状，所以，制作天线的材料是记忆合金材料。 [2]晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点，冰、铜、玻璃、海波中，只有玻璃没有熔点，所以，属于非晶体的是玻璃。 12． 比热容 分子在做永不停息的无规则运动 弹性 电磁波 【详解】（1）[1]发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温，这是因为水的比热容较大，质量相同的水和其他物质，在温度变化相同的情况下，水可以吸收更多的热量。 （2）[2]车内放入某种清香剂，很快就会闻到它的气味，这是因为分子不停地做无规则运动，属于扩散现象。 （3）[3]橡胶轮胎受力发生形变，外力撤去后能恢复到原来的形状，具有良好的弹性，所以用于制成汽车轮胎。 （4）[4]电磁波的传播不需要介质，汽车导航就是利用电磁波来传递信息的。 13． 密度小 小 摩擦 导体 【详解】[1]国产大飞机C919机身大规模使用完全国产化的第三代铝锂合金，使飞机构件重量显著减轻，由于铝锂合金的密度更小，所以与同体积的普通铝合金相比其质量更小 [2]机翼的横截面设计成上凸下凹的形状，主要是利用了气体中流速越大的位置压强越小的原理，从而获得向上的升力。 [3][4]飞机上的着地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎，是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体而转移给大地，以免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全。 14． 导电性 透明性 【详解】[1]石墨烯制成的防雾护目镜，能够通电加热，这说明石墨烯具有良好的导电性。 [2]用石墨烯材料制成的防雾护目镜能够让医护人员看清物体，这说明石墨烯具有良好的透明性。 15． 弹性 振动 响度 是 【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声的。 [3]“嘹亮”主是用来描述声音音量的大小，即响度。 （3）[4]可以自身发光的物体叫做光源，因此“微火”是光源。 16． 相同 冰棍完全熔化需要的时间 正确 羽绒 B 泡沫箱 相同厚度 【详解】[1]根据控制变量法可知，为保证实验的科学性，应选取厚度相同的被子进行实验。 [2]实验中用不同的被子包裹住从冰箱中拿出相同未拆封的冰棍，记录不同时间冰棍的状态，直至完全熔化，所以不能直接判断不同材质的隔热性能，运用转化法，通过比较冰棍完全熔化需要的时间来判断不同材质的隔热性能。 [3]由表中数据可知，用隔热效果越好的材质包裹冰棍，冰棍完全融化的时间越长，所以冰柜上盖被子是用来隔热的，该同学的猜想是正确的。 [4]由表中数据可知，使用羽绒被做隔热材料时，冰棍完全融化的时间最长，使用棉被做隔热材料时，冰棍完全融化的时间最短，所以隔热效果最好的是羽绒被。 （1）[5]A．用棉被包裹食物，可以减少食物的热量散失，可以更好地使食物发酵，故A不符合题意； B．由于水是导体，用湿了的棉被搭在电暖气上烘干，容易发生触电事故，故B符合题意； C．由于羽绒服外套隔热效果好，体积相同时，羽绒服外套的质量小，所以为了更轻便可以选择羽绒服外套，故C不符合题意； D．由于材质越蓬松隔热性能越好，所以为了保证羽绒服的保暖性，洗好晒干后的羽绒服可以轻轻拍打使羽绒变得蓬松，故D不符合题意。 故选B。 （2）[6]由于泡沫箱比纸箱的密封性更好，所以为了防止密封性不好对实验的影响，实验中选择相同大小的泡沫箱。 [7]由控制变量法可知，为了探究不同材料的隔热性能，应控制材料的厚度相同，所以实验中在泡沫箱中填充相同厚度的不同材料。 17． C 【详解】（1）[1] A．密度小可以使羽毛球拍在同体积的情况下更轻，故A不符合题意； B．羽毛球拍需要弹性好的材料，故B不符合题意； C．羽毛球拍不需要导电性能好，是绝缘体，故C符合题意； D．羽毛球拍需要韧性好的材料，故D不符合题意。 故选C。 （2）[2]碳纤维材料的密度为 （3）[3]由公式得，碳纤维自行车架的体积 若用密度为锰钢材料制作同一车架，车架的质量为 18． 升高 高 夏天 大致相同 越大 横截面积 温度 【详解】（1）[1]根据题意知道，许多物体，在温度升高时，体积会增大，这种现象叫物体的热膨胀。 （2）①[2]由表格中的数据可知，金属的熔点越高，体膨系数就越小。 ②[3]水泥路面上被切割出了一条条的缝隙，是防止水泥路面在夏天由于温度升高、体积变大而损坏。 ③[4]现代建筑大多采用钢筋混凝土的结构，能把钢筋和混凝土结合使用的原因之一是他们的体膨系数大致相同，不会因受力不均匀而损坏。 （3）①[5]指针向右偏转幅度越大，说明金属丝长度变化越大，并带动指针右移动的距离越大，因此指针向右偏转幅度越大，金属丝的膨胀程度越大。 ②[6][7]根据控制变量法知道，若用此装置比较铁和铜两种金属受热膨胀的程度，实验时需控制两种金属的横截面积和温度相同。 19． D 铜棒 【详解】（1）[1]实验中为了比较出哪种材料导热性能更好，小军的实验每隔50s测量一次试管内水的温度并记录，故小军用来衡量导热性能的物理量是与时间和温度有关，即单位时间内温度的变化量，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （2）[2]图乙中在单位时间内水温度变化大的是铜棒导热时，故实验中铜棒的导热性能更好。 学科网（北京）股份有限公司 $