6.4 探索新材料 随堂练习 -2025-2026学年北师大版物理八年级下学期

6.4探索新材料 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．我国研发团队经过一千多天的日夜奋战，生产出世界上最薄的“手撕钢”。“手撕钢”与铁的密度相同，其厚度只有0.015mm，被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”。以下说法正确的是（    ） A．“手撕钢”的厚度为 B．航空太阳能板衬底材料采用“手撕钢”是因为其密度小可折叠的特点 C．“手撕钢”是非晶体 D．“手撕钢”表面可以当镜子用，说明其表面非常光滑 2．如图所示的唐舞马衔杯仿皮囊式银壶现存于陕西历史博物馆，制作时先用一整块金属银板捶打出聚身的形状，再以模压的方法在壶腹两面模出两匹相互对应奋首鼓尾、衔杯匐拜的舞马形象。根据描述这块金属银板的（　　） A．硬度较小 B．弹性好 C．延展性好 D．导电性强 3．科学家研发出一种可折叠钻石玻璃，可以用来制造超轻的屏幕，同时能保持良好散热。则这种材料所不具有的特性是（　　） A．韧性好 B．隔热性好 C．密度小 D．透光性好 4．北方的寒冬，自来水管往往因管内水结冰膨胀而破裂。在自来水管外捆扎发泡塑料，可以有效解决该问题，这是因为发泡塑料的（　　） A．硬度较小 B．隔热性好 C．密度小 D．隔声性好 5．近日，科学家开发了一种陶瓷材料﹣反弹陶瓷管，它大体特征与陶瓷一样，但在被压缩到50%之后还能反弹复原，这个产品的厚度比一张纸还薄，强度比钢还高，关于以下说法正确的是（　　） A．该陶瓷管的硬度差 B．该陶瓷管的弹性好 C．该陶瓷材料具有很好的导热性 D．用这种陶瓷管可以远距离输电 6．下列实例中，材料的选用与描述的物理属性不相符的是（　　） A．电线的线芯用铝制成，是因为铝的导电性好 B．房屋的天窗用玻璃制成，是因为玻璃的透光性好 C．水壶的把手用胶木制成，是因为胶木的导热性好 D．划玻璃的刀刃用金刚石制成，是因为金刚石的硬度大 7．铝合金因具有坚固、轻巧、美观、易于加工等优点而成为多数现代家庭封闭阳台的首选材料，这些优点与铝合金的下列物理性质无关的是（　　） A．较小的密度 B．较大的硬度 C．良好的导热性 D．较好的延展性 8．下面四幅图选自我们的物理课本，对其中所涉及的物理知识，下列说法中不正确的是（　　） A．图甲可以探究同一直线上二力的合成实验，主要是采用了等效替代的物理思想 B．图乙中的塔式起重机的吊臂一定是省力杠杆，当它平衡时，力与力臂的乘积不变 C．图丙中的电热水壶的原理是电流的热效应，其三脚插头不可以直接插在两孔插座上使用 D．图丁中的航天飞机用硬度大、密度较小的新材料制造，可以增大飞机的运输能力 9．如图所示的泡沫塑料被广泛应用于消音、隔热、缓冲、防震等领域，制作时将低沸点的烃类发泡剂用泵送入装有熔融塑料的挤塑机中，挤塑机内的高压把烃类发泡剂保持液态形式溶于聚合物中，骤然降压迫使发泡剂变为气体放出，从而形成泡沫塑料。下列说法正确的是（　　）    A．用毛皮摩擦过的橡胶棒与泡沫塑料小球相互吸引，说明小球带正电 B．泡沫塑料具有隔音、导热性好、弹性好的特点 C．塑料在挤塑机中吸热液化 D．发泡剂出挤塑机后发生汽化现象 10．中科院苏州纳米所的科研人员研制出一种“超级保温材料”，实验测试显示，在环境中，其保温能力是棉纤维的2.8倍，这体现了该材料的（    ） A．密度大 B．硬度大 C．隔热性好 D．导电性好 二、填空题 11．《刻舟求剑》这则寓言故事中，刻舟人在船上用刀在木船上刻下记号，说明刀与木头比较刀具有较大的 （硬度/密度），刻舟人最终没能寻到剑，是因为船相对于河岸是 的，而剑相对于河岸是 的。 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）汽车的轮胎用橡胶制成，这是利用了橡胶具有良好的 ； （4）汽车发动机（汽油机）工作时 冲程将内能转化为机械能。 13．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 （导热/隔热）性。该陶瓷材料在常温下的密度为2.7×103 kg/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 g/cm3。 14．2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。在火箭升空的过程中，舱外大气压强 （选填“增大”“不变”或“减小”）；飞船内部制造应用了具有超轻高强度特点的碳纤维材料，其中“超轻”的特点是指该材料 小（填物理量名称）；航天员从地面带到空间站的实验器材的质量 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 15．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 。 三、实验题 16．生活中常见的锅有铁锅、铝锅和陶瓷锅等，小昕想比较陶瓷锅、铁锅的导热性能。现有形状、大小、厚度相同的陶瓷锅和铁锅，请你设计实验方案： （1）实验器材：陶瓷锅、铁锅、足量初温相同的水、 ；（请补充器材） （2）实验步骤： ； （3）结论分析： 。 电磁炉工作时，变换器将家庭电路交流电变换成直流电，再逆变成高频交流电流过线圈，线圈产生变化的磁场，该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流而发热。锅底产生的感应电流具有邻近效应。即锅底靠近线圈时，锅底的感应电流最大，且感应电流随锅体离线圈距离增大而显著减小。在电磁炉上使用的锅体担负着能量转化的任务，故对锅体的材料有一定的要求，一般采用磁性的金属材料制成。 （4）根据阅读材料，下列材料适宜制作电磁炉的烹饪锅的是 ； A．铁锅　　B．铝锅　　C．陶瓷锅 请说明选择的理由： 。 四、综合题 17．根据材料，回答下列问题： 材料与社会发展 我们周围的生活用品是由各种不同材料制成的。一般来说，不同的材料具有不同的物理性质。除密度、比热容不同外，材料的导热性、导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等也往往各不相同。 回首人类发展的历史长河，人类的文明史就是人类利用、创造、发明、生产材料的发展史。 今天，科技革命迅猛发展，新材料产品日新月异，产业升级、材料换代步伐加快。新材料技术与纳米技术、生物技术、信息技术相互融合，结构功能一体化、功能材料智能化趋势明显，材料的低碳、绿色、可再生循环等环境友好特性倍受关注。如： 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、建筑等领域有巨大潜力； 石墨烯：具有超强的硬度（高于当今最硬的钻石）、超强的导电性、非常好的热传导性能，在半导体、触摸屏、储能电池、显示器、传感器、航天、军工、复合材料、生物医药等领域将广泛应用； 柔性玻璃：改变传统玻璃刚性、易碎的特点，实现玻璃的柔性革命化创新，在未来柔性显示、可折叠设备领域前景巨大； 泡沫金属：具有导电性、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，在隔音降噪领域具有巨大潜力； 形状记忆合金：拥有“记忆”的智能材料，预成型后，在受外界条件强制变形后，再经一定条件处理，恢复为原来形状，实现材料的变形可逆性设计和应用，在空间技术、医疗器械、机械电子设备等领域潜力巨大； 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；玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害； …… （1）体育运动场上所用的塑胶跑道比水泥跑道好，这是因为塑胶 ； A．密度大，硬度低        B．密度小，硬度高 C．弹性好，硬度低        D．弹性好，硬度高 （2）有许多日常用品应用了物质的物理属性，下列说法不正确的是 ； A．冰箱门吸应用了磁铁的磁性 B．撑杆跳高应用了撑杆的弹性 C．导线用铜物质制造应用了铜良好的导电性 D．水壶的把手用胶木制作应用了胶木良好的导热性 （3）根据石墨烯的性质，你认为石墨烯不能用来制成 ； A．熔断器中的保险丝        B．家里烹饪用的汤锅 C．高压输电用的导线        D．隧道掘进机的钻头 （4）关于新材料及其应用，下列说法不正确的是 ； A．气凝胶可用来制作保温防火建筑材料 B．柔性玻璃可用来制作可弯折性手机 C．泡沫金属可用来制作飞机的机身 D．玄武岩纤维可用来制作传感器 （5）列车的制作材料可应用哪种新材料的何种性质？ （写出其中的一种即可）。 18．如图是飞机上的“黑匣子”，它能把飞机停止工作或失事坠毁前半小时的有关技术参数和驾驶舱内的声音记录下来，供飞行实验、事故分析之用。    （1）“黑匣子”耐高温、高压，不怕腐蚀，故“黑匣子”的外壳一般是由 （选填“钛合金和铝合金”或“塑料和陶瓷”）制成的； （2）失事飞机的“黑匣子”在海底发出的信号频率是，该信号属于 （选填“人耳可听声”“超声波”或“次声波”）； （3）体积为的黑匣子落在海水下4000m深处，受到的浮力为 N。（海水密度为，g取10N/kg） 19．请根据材料，回答下列问题： 北京冬奥火炬的科技“外衣” 2022年2月4日，第24届冬奥会在北京隆重开幕，奥运火炬再次在“鸟巢”点燃，北京成为世界上首个“双奥之城”。如图所示，是北京冬奥会火炬“飞扬”，它银红相间的颜色、旋转上升的外形象征着“冰火相约，激情飞扬，照亮冰雪，温暖世界”。 火炬“飞扬”不仅造型优美飘逸，它的“外衣”还蕴含着新科技。它是中国研发团队利用碳纤维与高性能树脂研制出的一种新材料—碳纤维复合材料制造的，这堪称世界首创。由于碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一，但强度却是钢的7至9倍，这使得火炬不仅手感轻，而且还很坚固。 另外，为了使火炬“飞扬”不仅环保，还能在极寒天气中使用，“飞扬”采用氢作燃料，但氢的燃烧温度能达到800℃，一般的复合材料都经不住500℃的考验。于是中国研发团队利用一种耐高温树脂材料—聚硅氮烷树脂，经过测试与工艺调整，这种新材料可以经受1200℃的高温。它作为第三代树脂材料，兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点，同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身，达到了奥运火炬的设计要求。 （1）火炬“飞扬”的外壳采用碳纤维材料制成，这是因为碳纤维具有 小、硬度大的特点； （2）火炬“飞扬”的燃料是氢，当氢燃烧时， 能转化为内能；已知氢的热值为1.4×108J/kg，若完全燃烧20g的氢，所放出的热量为 J； （3）第三代树脂材料一聚硅氮烷树脂具备哪些优势，达到了奥运火炬的设计要求 。 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 B B B C C B D C 1．D 【详解】A．“手撕钢”的厚度为0.015mm=0.015×106nm=1.5×104nm 故A错误； B．“手撕钢”与铁的密度相同，只是厚度较小，故B错误； C．“手撕钢”属于金属，是晶体，故C错误； D．“手撕钢”表面可以当镜子用，属于平面镜成像，发生镜面反射，说明其表面非常光滑，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】根据题目的描述，金属银板可以捶打成壶身以及壶身上的各种形状，说明银的延展性好，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】A．对钻石玻璃施加力能够折叠，说明钻石玻璃韧性好，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．用来制造超轻的屏幕，屏幕对透光性要求较高，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．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”；包上发泡塑料后，塑料的导热性能差，有效防止了寒气的入侵，起到了保护的作用。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．B 【详解】A．反弹陶瓷管，它大体特征与陶瓷一样，陶瓷硬度好，故该陶瓷管的硬度好，故A错误； B．反弹陶瓷管，在被压缩到50%之后还能反弹复原，说明该陶瓷管弹性好，故B正确； C．该陶瓷材料，它大体特征与陶瓷一样，陶瓷的导热性不好，故该陶瓷的导热性不好，故C错误； D．反弹陶瓷管，它大体特征与陶瓷一样，陶瓷不导电，用这种陶瓷管不可以远距离输电，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】A．电线的线芯用铝制成，是因为铝有较好的导电性，故A不符合题意； B．房屋的天窗用玻璃制成，是因为玻璃的良好的透光性，故B不符合题意； C．水壶的把手用胶木制成，是因为胶木的导热性很差，隔热性很好，故C符合题意； D．划玻璃的刀刃用金刚石制成，是因为金刚石的硬度高，故D不符合题意。 故选C。 7．C 【详解】坚固是指硬度大；轻巧是指密度小；易于加工是指有较好的延展性；封闭阳台说明其隔热性较好，即导热性差。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．B 【详解】A．探究同一直线上二力的合成实验，用两个力来代替一个力的作用效果，主要是采用了等效替代的物理思想，故A正确，不符合题意； B．塔式起重机的吊臂不一定是省力杠杆，起重机的后臂为动力臂，当前臂大于动力臂的时候为费力杠杆，故B不正确，符合题意； C．三脚插头最长的脚与大地相连，可及时将用电器金属外壳上的电导走，避免触电事故，所以不能将其插在两孔插座上使用，故C正确，不符合题意； D．航天飞机的体积一定，由可知，材料的密度越小，航天飞机的质量越小，硬度大就越安全，航天飞机用硬度大、密度较小的新材料制造，可以增大飞机的运输能力，故D正确，不符合题意。 故选 B。 9．D 【详解】A．用毛皮摩擦过的橡胶棒与泡沫塑料小球相互吸引，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，由于异种电荷相吸引，所以泡沫塑料小球可能带正电，由于带电体能吸引轻小物体，所以泡沫塑料小球可能不带电，故A错误； B．泡沫塑料导热性差，能用来制成隔热板，故B错误； C．塑料在挤塑机中吸热，由固态变成液态，是熔化现象，故C错误； D．聚合物熔体出挤塑机后，骤然降压迫使发泡剂变为气体放出，由液态变成气态，是汽化现象，故D正确。 故选D。 10．C 【详解】“超级保温材料”其保温能力是棉纤维的2.8倍，说明保温性能优异，原因是材料的导热性能差或隔热性好。 故选C。 11． 硬度 运动 静止 【详解】[1]材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。刻舟人在船上用刀在木船上刻下记号，说明刀与木头比较刀具有较大的硬度。 [2]船相对于河岸的位置发生了变化，刻舟人最终没能寻到剑，是因为船相对于河岸是运动的。 [3]剑相对于河岸的位置没有发生变化，剑相对于河岸是静止的。 12． 比热容 分子不停地做无规则运动 弹性 做功 【详解】（1）[1]因为水的比热容大，质量相同的水和其他物质相比，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，起到更好的降温效果。 （2）[2]车内放入某种清香剂，很快就会闻到它的气味，属于扩散现象，这是因为分子在永不停息地做无规则运动。 （3）[3]橡胶具有良好的弹性，可以减少汽车行驶时的振动，使人获得更舒适的驾驶体验。 （4）[4]汽油机工作时，在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞对外做功，通过连杆和曲轴带动飞轮和机械转动，将内能转化为机械能。 13． 隔热 3 【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]设常温下该陶瓷材料的体积为V，由可得该材料的质量 加热至900℃高温时，其质量不变，而体积变为V×90%，则此时其密度为 14． 减小 密度 不变 【详解】[1]大气压强随高度的增大而减小，因此在火箭升空的过程中，舱外大气压强减小。 [2]“超轻”的特点是指单位体积的该材料质量较小，即该材料的密度较小。 [3]因为物体所含物质的多少不随物体所处位置的变化而变化，因此，航天员从地面带到空间站的实验器材的质量不变。 15． 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。 16． 温度计 见解析 见解析 A 见解析 【详解】（1）[1]实验器材：陶瓷锅、铁锅、水、温度计。 （2）[2]实验步骤：①由于两个锅子的体积相同，故都加满水控制质量相同。 ②用相同的炉火加热相同时间，用温度计测量温度。 （3）[3]结论分析：若铁锅中水的温度高，说明铁过导热性能较好，否则陶瓷锅的导热性好。 （4）[4][5]由材料中“对锅体的材料有一定的要求，一般采用磁性的金属材料制成”可知，适用于制作电磁炉的烹饪锅的材料是铁，故BC不符合题意，A符合题意。 17． C D A D 见详解 【详解】（1）[1]塑胶跑道具有适度的弹性及反弹力，可减少体力的消耗，增进竞赛成绩，具有强韧的弹性层及缓冲层，可吸收强劲的冲击，表面不会受损，运动场上选择使用塑胶跑道抓要是考虑到它的弹性和硬度，所以塑胶跑道比一般跑道弹性好，硬度低。 （2）[2]A．冰箱门吸是磁铁制成的，利用了磁铁的磁性，能够使冰箱门保持良好密封，故A正确，不符合题意； B．撑杆跳运动员借助撑杆的弹性跃过横杆，故B正确，不符合题意； C．导线用铜物质制造是应用了铜的导电性强，电能损失较少，故C正确，不符合题意； D．水壶的把手用胶木制作应用了胶木不易导热，故D错误，符合题意。 故选D。 （3）[3]A．石墨烯的熔点超过3000℃，所以不能做保险丝，故A符合题意； B．石墨烯薄、坚硬，导热性好，可以做家里烹饪用的汤锅，故B不符合题意； C．石墨烯具有优良的导电性，所以可以用来制成高压输电用的导线，故C不符合题意； D．石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，所以可以做隧道掘进机的钻头，故D不符合题意。 故选A。 （4）[4]A．气凝胶具有隔热、耐高温等特性，可用来制作保温防火建筑材料，故A正确，不符合题意； B．柔性玻璃实现玻璃的柔性革命化创新，在未来柔性显示、可折叠设备领域前景巨大，可用来制作可弯折性手机，故B正确，不符合题意； C．泡沫金属密度低，可用来制作飞机的机身，故C正确，不符合题意； D．玄武岩纤维电绝缘，不能用来制作传感器，故D错误，符合题意。 故选D。 （5）[5]泡沫金属密度低，可以减轻车身质量，可用来做列车。 18． 钛合金和铝合金 超声波 103 【详解】（1）[1]钛合金和铝合金拥有耐高温、抗冲击力，还有极强的腐蚀性，因此 “黑匣子”的外壳一般是由钛合金和铝合金制成的。 （2）[2]超声波的频率大于20000Hz，次声波的频率小于20Hz，人耳可听声为20~20000Hz，故失事飞机的“黑匣子”在海底发出的信号频率是，该信号属于超声波。 （3）[3]体积为0.01m3的黑匣子落在海水下4000m深处，黑匣子排开水的体积为0.01m3，黑匣子受到的浮力为 19． 密度 化学 2.8×106 见解析 【详解】（1）[1]火炬“飞扬”的外壳采用碳纤维材料制成，质量约为同体积钢质量的四分之一，但强度却是钢的7至9倍，所以碳纤维具有密度小、硬度大的特点。 （2）[2]火炬“飞扬”的燃料是氢。当氢燃烧时，发生化学变化将化学能转化为内能。 [3]若完全燃烧20g的氢，所放出的热量 （3）[4]第三代树脂材料一聚硅氮烷树脂具备优势：①手感轻，而且还很坚固，②具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点，③集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身，达到了奥运火炬的设计要求造型优美飘逸，蕴含着新科技，环保，还能在极寒天气中使用。 学科网（北京）股份有限公司 $