6.4 探索新材料 同步练习-2025-2026学年北师大版物理八年级下册

6.4探索新材料 同步练习 一、单选题 1．6月6日4时45分，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改（或长征六号甲）运载火箭，将卫星互联网低轨04组卫星送入预定轨道，任务取得圆满成功。像火箭等高速航天器的外壳要求轻巧、耐高温，据此推测航天器外壳材料应具有的属性是（　　） A．密度大、熔点高 B．密度大、熔点低 C．密度小、熔点高 D．密度小、熔点低 2．密度是物质的一种重要特性，在生产、生活中都有很重要的应用，下列说法正确的是（　　） A．航天飞机用密度较大的材料制成，减轻质量 B．用塑料泡沫制作电影场景中倒塌的“墙壁” C．密度是物质的一种性质，不同种类的物质密度一定不同 D．冬天户外的水管容易冻裂，是水结冰后密度变大的缘故 3．我国企业自主研发的无人机已经达到国际先进水平。科研人员为了减轻其质量，选择的材料应具的特点是（　　） A．硬度高 B．熔点低 C．密度小 D．透明度好 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．“祝融号”火星车使用了一种隔热保温材料——新型气凝胶。这种气凝胶很轻，隔热性能好，在探测任务中发挥了重要作用。其中“很轻”反映了这种材料的（　　） A．弹性好 B．密度小 C．熔点低 D．体积小 6．倡导低碳环保的生活方式，正日益成为社会的主流．下列说法中不符合“低碳生活”理念的是 A．为了方便，多使用一次性塑料袋 B．少用纸巾，重拾手帕 C．随手关灯，节约用电 D．多骑自行车，少坐汽车 7．如图是国产大型客机C919部分机身采用了新型的铝锂合金，之所以用铝锂合金材料制作机身而不用钢材，下列解释正确的是（） A．铝锂合金材料比钢材质量小 B．铝锂合金材料比钢材体积小 C．铝锂合金材料比钢材密度小 D．铝锂合金材料比钢材密度大 8．碳纤维是一种新型的材料，具有耐高温、抗摩擦、耐腐蚀的特性，其密度是钢的四分之一，强度是钢的十倍，它适合于制作（　　） A．航空飞行器部件 B．食品包装盒 C．打夯时用的重锤 D．汽车的底盘 二、填空题 9．国产大飞机研制成功，在机体主结构上，设计人员使用了第三代铝锂合金材料，由于铝锂合金 更小，所以相比于同体积的普通铝合金质量更小。舱壁的新型复合材料，因其具有良好的 (选填”导热”或"隔热”)性能，可有效维持舱内的温度，降低能耗。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”)。 10．新一代隐身战斗机歼﹣20，机身利用了高性能碳纤维复合材料，能有效减轻飞机的质量。该材料耐磨性 （选填“强”或“弱”），密度 （选填“小”或“大”）。现有一个边长分别为0.1m、0.4m、0.5m的长方体钢制零件，已知钢的密度为7.9×103kg/m3，则钢制零件的质量为 kg；若用这种碳纤维复合材料零件替换，在体积不变的情况下，质量减少了122kg。则这种复合材料的密度为 kg/m3。 11．列车的车身材料与飞机的相同，采用轻但坚固的优质铝合金材料．物质的物理属性有很多，如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等，上述属性中，“轻”反映了铝合金材料的 物理属性，“坚固”反映了铝合金材料的 物理属性． 12．如图所示，“全碳气凝胶”压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景，它身轻如烟，是世界上最轻的固体材料之一，比氦气还要轻。这里的“轻”指的是该物质的 小；科学家们研制出的一种称为“飞行石墨气凝胶”，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起的三维网状结构，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原，说明“飞行石墨气凝胶”具有很好的 （填物质的属性）。 13．中科院研发了一辆碳纤维小汽车，比同款普通钢材汽车重量减少了60%，测试人员用同样大小的外力敲击汽车车盖，碳纤维汽车车盖表面丝毫未损，而普通钢材汽车车盖出现明显凹陷，根据以上信息可以判定碳纤维具有 、 的特点。 14．高速火箭要承受气动摩擦产生的高温，同时又要把较重的物体运送到太空，因此火箭等高速航天器外壳要求轻巧、耐高温。航天器外壳材料应具有密度 （选填“大”或“小”）、熔点 （选填“高”或“低”）的特性。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，该陶瓷材料在常温下的密度为1.8×103kg/m3， 从常温加热至900℃高温，体积收缩至原体积的90％，此时其密度为 kg/m3。 三、科普阅读题 15．阅读短文《气凝胶》并回答问题 有一种叫“气凝胶”的物质，它被世人称为“固态烟”（如图所示），密度是3mg/cm3，仅为空气的2.7倍、玻璃的千分之一，看上去就像冻住的烟，它是世界上最轻的固体，却有着机其变态的特性．气凝胶是高通透性的圆筒形多分枝纳米多孔三位网络结构，拥有极低的密度、高比表面积、超高孔体积率，这种特性使得它不仅具有坚固的内部结构与防弹特性，可以抵抗比子弹速度快60倍的彗星微尘；还能够承受1400℃的高温和零下130℃的低温，具有很好的隔热性，在俄罗斯“和平号”空间站以及美国的“火星探测车”上被广泛的运用，它还有超强的吸附性，一次实验意外地发现，这种材质可以很有效的吸附水中的铅和汞，如果大量采用这种材质可以使环境的污染得到很有效的改善． （1）“轻”实质上是指气凝胶的 小； （2）英国登山爱好者在攀登极度寒冷的珠穆朗玛峰时睡袋和衣服中填满了气凝胶，这主要利用了气凝胶的 特性；科学家把它称作最佳海绵，用来治理水污染主要利用了气凝胶的 持性； （3）一架钢铁制的飞机质量为150t，若机身体积不变，材料变为气凝胶后，它的质量相当于下列的 （ρ钢铁＝8g/cm3） A．一片鸡毛 B．一个鸡蛋 C．一个普通中学生 D．一辆卡车 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 参考答案 1．C 【详解】航天器外壳要求轻巧，即相同体积下质量小，根据密度公式，可知材料应密度小；同时要求耐高温，所以材料的熔点要高，这样才不容易熔化。所以航天器外壳材料应具有密度小、熔点高的属性。 故选C。 2．B 【详解】A．航天飞机的体积一定，由可知m=ρV，所以材料的密度越小，航天飞机的质量越小，故为了减轻质量，航天飞机用密度较小的材料制造，故A错误； B．真实的砖瓦石块质量很大，会把人砸伤甚至砸死，而拍电视剧时不可能牺牲演员，要换用质量小、体积相同的假砖瓦石块作道具，所以选择密度小的泡沫塑料，故B正确； C．密度是物质本身的一种特性，相同种类的物质密度可能不同，不同种类的物质密度可能相同，故C错误； D．水结冰后质量不变，体积膨胀将水管冻裂，由知道，密度变小，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】在体积不变的情况下，要减轻无人机的质量，根据可知，减小材料的密度即可。 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】“很轻”指的是用不同材料制成相同体积物体，这种材料制成的物体质量很小，说明这种材料的密度小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．A 【详解】“低碳生活”理念应该是节约能源，保护环境，一次性塑料袋根本而言是由石油制成，多使用多浪费，不符合“低碳生活”理念 ，应选A项 7．C 【详解】铝锂合金的密度小于钢，体积相同的铝锂合金和钢材，铝锂合金的质量小得多，故用铝锂合金而不用钢材作C919部分机身的材料。故ABD错误，C正确。 故选C。 8．A 【详解】A．碳纤维产品密度是钢的四分之一，强度是钢的十倍，所以，可以制作需要质量轻，强度大的航空飞行器部件，故A符合题意； B．产品包装盒有的是由钢铁制成，有的是由泡沫塑料制成的，达到一般的食品要求即可，故B不符合题意； C．打夯的重锤要求密度较大的材质，故C不符合题意； D．汽车的底盘为了增加稳定性，也需要密度较大的材质制作，故D不符合题意。 故选A。 9． 密度 隔热 延展性 【详解】[1]飞机在机体主结构上，使用了第三代铝锂合金材料，铝锂合金材料与同体积的普通铝合金相比其质量更小，由可知铝锂合金的密度更小。 [2]为了有效维持舱内的温度，降低能耗，舱壁使用新型复合材料，它具有良好的保温性能，即具有良好的隔热性。 [3]物体在外力作用下能延伸成细丝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，说明纳米铜具有较好延展性。 10． 强 小 158 1.8×103 【详解】[1][2]新一代隐身战斗机歼﹣20，机身利用了高性能碳纤维复合材料，因此该材料耐磨性强；能有效减轻飞机的质量，根据因为战斗机体积不变，因此材料密度较小。 [3]钢制零件的体积 V=0.1 m×0.4m×0.5m=0.02m3 由可得钢制零件的质量 m =ρ钢V=7.9×103kg/m2×0.02m3=158kg [4]因钢制零件用某种碳纤维复合材料零件替换时，在体积不变的情况下，质量减少了122kg，所以碳纤维复合材料的质量 m碳纤维=158kg-122kg=36kg 则此碳纤维复合材料的密度 11． 密度小 硬度大 【详解】“轻”是说物体的质量小，一般是指在体积一定时，质量小，密度小；“坚固”是说物体不易发生形变，指的是硬度大。 12． 密度 弹性 【详解】[1]气凝胶是世界上最轻的固体材料之一，这里的“轻”指的是相同体积的该物质与其它物质相比质量较小，因此其实质是指该物质的密度小。 [2]“全碳气凝胶”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，气凝胶具有弹性好的特点。 13． 密度小 硬度大 【详解】[1]一辆碳纤维小汽车，比同款普通钢材汽车重量减少了60%，说明碳纤维具有密度小的特点。 [2]用同样大小的外力敲击汽车车盖，碳纤维汽车车盖表面丝毫未损，而普通钢材汽车车盖出现明显凹陷，说明碳纤维具有硬度大的特点。 14． 小 高 2×103 【详解】[1][2]在体积相同时，物体的密度越小，总质量越小，所以航天器的材料密度较小，熔点高的物体能耐高温。 [3]由于物体在温度变化时，质量保持不变，当体积改变时，物体的密度为 15． 密度 隔热性好 吸附性好 C 【分析】（1）“气凝胶”的密度非常小，仅0.16mg/cm3；（2）根据材料的性能和使用制造时不同的用途来分析解答．（3）已知飞机的质量和钢材的密度，可计算出飞机的体积，又知“气凝胶”的密度，利用密度公式变形可求得飞机的质量． 【详解】（1）“气凝胶”是世界上最轻的固体，“轻”实质上是指气凝胶的密度小（2）“气凝胶”能够承受1400℃的高温和零下130℃的低温，具有很好的隔热性，用于登山爱好者在攀登极度寒冷的珠穆朗玛峰时睡袋和衣服的填充物；“气凝胶”还有超强的吸附性，可以很有效的吸附水中的铅和汞，据此科学家把它称作最佳海绵，用来治理水污染； （3）由ρ＝得，飞机的体积：V＝＝＝18.75m3，若机身体积不变，材料变为气凝胶后，它的质量：m′＝ρ′V＝3mg/cm3×18.75×106cm3＝56.25×106mg＝56.25kg． 一片鸡毛的质量不过1g，一只鸡蛋的质量大约50g，一个普通中学生约50kg，一辆卡车约几吨，56.25kg大约是一个中学生的质量，故C符合题意．故选C． 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 $