第六章 物质的物理属性(综合题30道)-【刷好题】2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练(2024苏科版)
2026-03-03
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2份
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46页
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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 | 素养进阶 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 20.13 MB |
| 发布时间 | 2026-03-03 |
| 更新时间 | 2026-03-05 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56644334.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第六章 物质的物理属性(综合题30道)
1.2021年7月4日,我国空间站航天员刘伯明在太空首次出舱,并展示了五星红旗,如图甲所示;刘伯明身着出舱航天服,上的面窗材料是郑州大学研制,如图乙所示,由透明的涂有金属薄层的聚碳酸脂制成,可有效防止来自太空的强烈辐射;小文测得一块由聚碳酸脂材料制成的圆柱体模型的质量是38.4g,如图丙所示;请完成下列问题;
(1)刘伯明在舱外时,和其他航天员______直接对话(选填“能”或“不能”);
(2)为了解聚碳酸脂的密度,小文首先利用刻度尺测量圆柱体的直径,如图丁所示;则他所测圆柱体的直径为______cm,通过进一步测量和计算,小文得出圆柱体模型的体积大约为32cm3,则聚碳酸脂的密度是______kg/m3;
(3)小文了解到出舱航天服上面窗部分的质量大约是24g,假设面窗全部由聚碳酸脂制成,需要的聚碳酸脂体积是多少?______
在漠河-30℃的环境中,向固定在地面的支架上吹泡泡,如图甲,很快泡泡就会冻住,如图乙。请完成下面小题。
2.泡泡冻住发生的物态变化是( )
A.液化 B.凝固 C.凝华 D.熔化
3.人靠近泡泡仔细观察时,判断泡泡是运动的,所选的参照物是( )
A.远处的树木 B.泡泡下方的支架
C.靠近的人 D.地面
4.泡泡在冻住的过程中( )
A.质量不变 B.质量变大 C.吸收热量 D.温度升高
5.在停电的夏日里,小明从冰箱取出果汁和冰块来自制水果冰沙,制作过程如题图所示。将果汁倒进小密封袋里,再装进大密封袋,往大密封袋里装些冰块,向冰块撒些盐后密封大密封袋,用毛巾包起来10min后,果汁就变成美味的水果冰沙了。
(1)向冰块撒盐是为了______(选填“升高”、“降低”或“维持”)冰的凝固点,加快冰熔化;
(2)冰在熔化过程中需要______(选填“吸热”或“放热”),从而促进果汁______(填物态变化)成水果冰沙,果汁变成水果冰沙过程中温度______;
(3)小明发现果汁结冰后,小密封袋鼓起来了,这是因为冰的密度比水的密度______,把冰块放到水中,冰块会______(填物体的浮沉状态)在水中。
6.最近一段时间,一首轻松、欢快的歌曲在大陆的网络上广为传播,歌曲的名字就叫《2035去台湾》,京台高铁是国家规划建设的一条国家级高铁主干线,北起北京,途经合肥等地,至台北。已经建成通车的商合杭高铁是其中的一段路线,一列长200m的动车早晨7:56从合肥西站发车,上午11:36到达杭州站。若全程为924km。
(1)以前坐火车,总能听到有规律的“哐当哐当”声,这是钢轨连接处碰撞发出的声音。因为钢轨间会留有一段缝隙以应对钢轨的热胀冷缩现象,同一节铁轨夏天的密度比冬天要 ___________;而现在坐高铁,这种声音却消失了,因为整条高铁全面采用了无缝钢轨。
(2)则该列动车从合肥到杭州的平均速度是多少?
(3)途中以这个速度匀速经过一长度为1900m的山洞,则这列动车完全通过山洞的时间是多少?
7.某小组想知道体育课上使用的铅球是如何制作成的。他们利用周末去参观了一个体育用品制造厂,一工人师傅将质量为3.16kg的铁水注入一个容积为600cm的模具中,先制成一个空心铁球,然后再向空心铁球内灌铅,最终制成铅球。
(1)将铁水注入模具中冷却后,其质量______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)请你算一下所铸空心铁球的空心部分体积______;
(3)如果要求铅球总质量为5kg,通过计算说明能否将上面所铸空心铁球的空心部分体积灌满铅______?(kg/m,kg/m)
8.小李同学用托盘天平测量物体的质量,操作情况如图所示,其中错误的操作有:
(1)_________________________;
(2)_________________________;
(3)_________________________。
9.一块新买的橡皮的密度是ρ,原来的质量是m1,体积是V1,用了一段时间以后,剩余部分的质量是m2,体积是V2,试证明ρ=。
10.物理常识
(1)下列过程中,经历的时间差不多为1秒的是( )
A.人的眼睛眨一下的时间 B.人呼吸一次的时间
C.人的心脏跳动一次的时间 D.人行走5米路程所需的时间
(2)首先提出摆的等时性原理的是( )
A.伽利略 B.牛顿 C.阿基米德 D.爱因斯坦
(3)光在真空中的传播速度是( )
A.3×105米/秒 B.3×105千米/秒 C.3×109米/秒 D.3×108千米/秒
(4)为了准确测量熊猫宝宝的质量,需要用______________来进行测量,在该测量工具的一次练习使用过程中,某同学将砝码置于天平的左盘,并移动游码,天平平衡时,左盘砝码的质量是30克,游码的读数是2.4克,则被测物体的实际质量是( )
A.32.4克 B.27.6克 C.25.2克 D.无法确定
11.寒冷的冬天,室外的自来水管常常被冻裂。这是什么原因呢?经过以下计算,你便能回答。已知一根水管中水的质量为9kg,,。
(1)求水管中水的体积。
(2)求水管中的水结冰后冰的体积。
(3)请说明水管被冻裂的原因。
12.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490g,体积为40cm3,已知金的密度是19.3×103kg/m3,银的密度是10.5×103kg/m3,求
(1)王冠的密度;
(2)判断该王冠是否为纯金所制,说明理由。
13.小城妈妈需要“5L”的塑料桶,爸爸找来一只容积未知的桶,如图所示,这只桶是否合适呢?小城进行了实验,测出塑料桶质量为0.25kg,盛满水时称得总质量是4.75kg;
(1)请你帮小城计算这只塑料桶是否符合妈妈的需要?
(2)若妈妈现有18kg食用油,至少要用爸爸拿的这种塑料桶几只来装?(ρ油=0.9g/cm3)
(3)若盛满某种液体时测得质量是4.12kg,那么这种液体的密度有多大?
14.荔枝是一种美味的水果,小嘉买了一些荔枝品尝。
(1)小嘉拿起一个荔枝,如图所示,它的尺寸约为0.5______;
(2)______叫质量,小嘉想要测量荔枝的质量,可以选用下列工具中的______;(选填字母)
A.沙漏 B.天平 C.杆秤 D.卷尺 E.秒表 F.日历
(3)若小嘉使用托盘天平测量它的质量,应先将游码移到标尺______处,若发现指针偏向分度盘的左边,这时应调节______,使其向______移动(选填“左”或“右”)。将荔枝放在天平______盘,砝码放在______盘后,发现指针还是偏向分度盘的左边,这时应______或______。当天平再次平衡时,右盘中砝码有10克和5克各两个,游码的位置如图所示,荔枝的质量为______克。
15.根据上述材料,回答下列问题。
天问一号上的黑科技
2020年7月23日,我国首颗行星探测器“天问一号”在海南文昌火箭发射场发射成功。中国行星探测任务被命名为“天问系列”,是源于中国伟大诗人屈原的长诗,“日月安属?列星安陈?”这是中国几千年的传统文化与现代科技的完美结合。
天问一号火星探测器使用了我国独立自主研发的多项“黑科技”。其中,火星车使用的热控材料是新型隔热保温材料一纳米气凝胶,它将分别用来应对“极热”和“极寒”两种严酷环境。纳米气凝胶是由纳米尺度的固体骨架构成的一个三维立体网络,网络结构间包含着丰富的纳米孔隙,孔隙率可以高达99.8%(图16甲展示了一种气凝胶的微观图景)。它纤细的骨架让热量传导变得非常困难,而大量的纳米孔隙就像一个个单独的房间,把单个的气体分子关起来,让气体分子既不能流动也不能彼此接触,从而把热“封锁在孔隙中”,既不对流传热,也不散发失热。“极热”考验出现在火星着陆阶段,着陆发动机产生的热量使周围的温度超过1000C,纳米气凝胶仅仅10mm左右厚度的材料就能够在整个着陆过程让它身后的温度处于可接受的范围,就像消防员身上穿的防火服。“极寒”考验出现在火星巡视阶段,火星车的表面铺设了大面积的气凝胶板,能够确保火星车在-130C的环境正常工作,就像登山运动员身上穿的防寒服。
纳米气凝胶正是由于它的孔隙结构,使其密度只有1.5×10-2~g/cm3,同等体积下,质量只有钢的1/500,铝的1/180,水的1/60.其超轻性能方面的优势,图16乙展示可见,将一块气凝胶放置在新鲜花瓣上,花瓣未被压弯。这就确保了将气凝胶应用于火星车上时,几乎不会增加它的质量。
选择纳米气凝胶这种材料,一是因为它在密度、耐温性能和隔热性能等方面有先天的优势,二是它能够通过微观结构的调控,实现性能的差异化,把某一方面的性能优势进一步发挥到极致。
“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是中国不懈追求的航天梦。”中国开展并持续推进深空探测,对保障国家安全、促进科技进步、提升国家软实力以及提升国际影响力具有重要的意义。
物质
熔点
密度
钢
1515
7.9
铝
660
2.7
水
1.0
空气
(1)纳米气凝胶材料的骨架结构是纳米(nm)尺度的,下列换算关系正确的是_______;
A.1nm=1×103m B.1nm=1×10-3m
C.1nm=1×10-6dm D.1nm=1×10-9m
(2)同等体积下,纳米气凝胶的质量约是空气质量的______倍;(计算结果保留1位小数)
(3)纳米气凝胶材料能应对“极热”和“极寒”的两种严酷环境,是因为__________;
(4)请你列举出一条纳米气凝胶材料的优点,并设想它在生产生活中的应用_________。
16.汽车作为现代生活中不可或缺的交通工具,不仅承载着人们飞速奔驰的梦想,更在每日的行驶与使用中,蕴含着丰富的物理原理,正是这些物理规律的巧妙运用,才让驾驶更安全、行驶更便捷、维护更科学。
(1)在公路上驾驶汽车时,需要时刻注意路边各种指示牌,在下面几幅交通标志牌中,能明显表示用于保护环境的是( )
A. B.
C. D.
(2)近两年生产的汽车前照灯都安装了透镜大灯(如图甲),这种灯就是在汽车大灯的前方安装一个凸透镜,灯泡安装在凸透镜的焦点附近,发出的光能很集中地照向远方,请在图乙中补充完成灯泡发出的光能集中射向远处的原理图。
(3)以下是一则新闻消息:“今天零时,发改委将汽、柴油价格每吨分别降低125元和120元,测算到零售价格90号汽油和0号柴油每升分别降低0.09元和0.10元。…”不考虑生产过程中密度的变化,据此估测0号柴油的密度为多少?(解答时只写出最后答案的不能得分;结果保留两位有效数字)
17.2月6日长沙雨,细雨裹寒来,万树银装开。树枝上覆盖了晶莹剔透的冰,像极了冰糖葫芦。那冻雨是怎么形成的呢?小明在网上查找资料:“冻雨,是每年初冬或冬末春初时节见到的一种天气现象,是一种灾害性天气。当较强的冷空气南下遇到暖湿气流时,冷空气像楔子一样插在暖空气的下方,近地层气温骤降到零度以下,湿润的暖空气被抬升,并成云致雨。冻雨是低于0℃的雨滴在温度略低于0℃的空气中因为缺少凝结核能够保持过冷状态,其外观同一般雨滴相同,当它落到温度为0℃以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,称为“雨凇”根据上述描述回答问题
(1)雨凇形成的物态变化是___________,这种物态变化的条件是___________,___________,___________;
(2)冻雨过后出现了大面积的树枝被压断的情况,危害交通安全,但是前段时间大雪,覆盖的雪更厚都没出现如此严重的树枝折断。请说出你的猜想;___________
(3)为了验证这个猜想,小明想测量当时长沙下的雪的密度,他于是准备从冰箱冷冻室里面拿出当时装满雪(无挤压、雪与容器口相平)的圆柱形容器,结果发现全部熔化成了水(因为冻雨导致停电),小明很沮丧。同行的小丽说没事只要测量容器底到容器口的距离h1和容器口到液面的距离h2(如图所示)即可,已知水的密度为ρ水,则雪的密度为ρ雪=___________(用上述符号表示)
(4)小明很开心,测得雪的密度为0.2g/cm3,通过查找资料了解到,树上覆盖雪的体积是冻雨时覆盖冰体积的2.5倍,则覆盖的冰的质量是覆盖雪质量的___________倍,从而验证了(2)中的猜想(ρ冰=0.9×103kg/m3)
18.芯片是电子设备的大脑。光刻机是制造芯片的核心装备。光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过紫外线光源投射到涂有光刻胶的硅片上,硅片上成像越小芯片制程越小。
(1)此投射原理与___________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)的成像原理相同,掩膜到透镜的距离___________(填“大于”或“小于”)硅片到透镜的距离,掩膜通过缩图透镜所成的像是___________的实像。
(2)我国要实现芯片国产化从28纳米突破至7纳米,如果缩图透镜相同,则要将掩膜向___________移动,同时要将硅片向___________移动(选填“上方”或“下方”)。
(3)若某光刻胶的密度为,则的光刻胶能够给一块面积为的硅片表面均匀地涂一层厚度为___________的光刻胶涂层。
19.如图所示,是小贝同学为疫情防护新购置的酒精消毒喷雾器,酒精消毒喷雾器内装有总体积为100mL的消毒液(消毒液中含有酒精和水),若其中酒精的体积占75%,其酒精的体积大小正好为75cm3,水的体积占25%,求:(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)消毒液中所含水的质量是多少g?( )
(2)瓶中消毒液的平均密度是多少g/cm3?( )
(3)瓶内的消毒液喷到被消毒的物体表面,过不了一会儿就“消失”了,这是因为消毒液发生了______现象(填物态变化名称)。消毒液中的酒精极易挥发,若没有密封保存,则时间久后,密度将______。(选填“变小”“变大”或“不变”)
20.寒假假期里,小聪一家人去郑州探亲。一家人先驾驶小汽车到商丘站,然后乘坐高铁去郑州。小汽车行驶途中,并通过观察手表得知此时的时间为12︰30。从宁波到太原南的G3137次高铁列车部分时刻表如表所示。
站名
到达时间
开车时间
里程/km
宁波
始发站
7︰22
0
商丘
13︰05
13︰12
973
郑州
14︰36
14︰46
1184
太原南
17︰56
终点站
1620
(1)小聪携带的礼物从商丘抵达郑州后其质量 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)在遵守交通规则的前提下,通过计算说明小聪一家人能否赶上G3137次列车。G3137次列车从商丘站到郑州站的平均速度是多少?(结果保留整数)
(3)若G3137次列车向着山崖以40m/s的速度匀速直线行驶,在距离山崖一定距离的地方鸣笛,经过3s后司机听到了回声。则听到回声时列车距山崖的距离是多少?(声音在空气中的传播速度为340m/s)
21.铝为什么被誉为“会飞的金属”?
人们常把飞机比做银燕,其实,飞机是用铝和铝合金做的。纯铝很软,人们在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等,制出了硬铝。由于硬铝既保持了密度小的特性,又克服了纯铝软的特点,因此硬铝很快就成了最重要的一种合金。一架普通的飞机,差不多要用50万个硬铝做的铆钉,另外,飞机的外壳、机翼、机尾、螺旋桨、引擎的许多部件也是用硬铝做的。
在金属的家庭中。由于铝的密度小,使它得天独厚地能随飞机一起腾云驾雾,遨游高空,因此被誉为“会飞的金属”。
以前,这个“会飞的金属”,还只能飞翔在地球附近的高空,可是从1957年起,随着人造卫星与宇宙火箭一个个接连上天,铝就成了“飞天”的原材料,前苏联第一颗人造卫星的密封外壳与第二颗人造卫星的动物舱,以及球形容器都是铝合金做的。
本来,铝已经够轻的了,可是1958年以来又研制出了更轻的铝﹣﹣泡沫铝,在泡沫铝的“肚子里”尽是氢气泡,放在水里,它会像木头一样浮起来,1m3的泡沫铝,只有178kg,而1m3的水有1000kg,另外泡沫铝能保温、隔音,不易锈蚀。目前用泡沫铝来做飞机与火箭是最理想的材料。
回答下列问题:
(1)铝为什么被誉为“会飞的金属”?
(2)纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等制成了硬铝,硬铝有哪些优点?
(3)泡沫铝的密度为多少?有哪些优点?
22.盛夏来临,小明发现人们常常穿浅色的衣服,是不是穿浅色的衣服更凉快?于是小明与同学们选用白炽灯、五支相同的温度计、五个相同的纸筒、秒表等器材,设计了如图甲所示的装置来探究不同颜色物体的吸热效率。
纸筒颜色
黑
红
绿
蓝
白
初始温度
25
25
25
25
25
第时的温度
31
28
29
29
27
(1)将五个相同纸筒分别涂成不同的颜色并把温度计密封在各纸筒中,为了保证实验的准确性,应使纸筒与白炽灯距离______(选填“相同”或“不同”);
(2)实验时,小明通过观察_________来比较不同颜色纸筒的吸热效率;
(3)实验时,先读取各温度计的初始温度,然后点亮白炽灯,开始计时。在第时,他们同时将各纸筒在原位置转动(如图乙),这样做的目的是_________;
(4)第时,同学们同时读取各温度计的示数,实验数据如上表,分析表中数据可以得出结论:其他条件一定时,______色物体的吸热效率最高,______色物体的吸热效率最低;
(5)温度计里的液体在上升时,密度______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(6)本实验结论在实际生活中的应用非常广泛,请你列举一例:___________。
23.小明用胶头滴管将一滴水滴在图甲所示的书本上,形成如图乙所示的情景。请回答:
(1)在图乙中,透过水滴看见放大的“小”字,这是光________(选填“沿直线传播”、“反射”或“折射”)形成的__________(选填“实”或“虚”)像。
(2)此时水滴相当于一个_________镜,对光有___________作用,因此,烈日炎炎下不能向花上洒水,避免“烧糊”叶片。
(3)如图丙所示,水滴离开胶头滴管下落的过程中,质量___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),密度____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)大烧杯中水的密度。
(4)若将乙图中的水滴放到冰箱中结冰后做成冰滴,若不考虑水分散失,则冰滴的质量________水滴的质量,体积___________水滴的体积(以上两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
24.据有关研究表明,汽车自身质量每降低100kg,行驶100km油耗(汽油)可减少1L。为了响应节能减排政策,某型号汽车原来使用的是质量高达1106kg的钢质外壳,现替换成等体积的合金材质,质量可减小406kg,已知,,求:
(1)汽油具有热胀冷缩的特性,相比于夏天,冬天汽油的密度________,同一辆车在同一加油站把空油箱加满,所加油的质量________(选填“变大”、“变小”、“不变”);(忽略油箱的体积变化)
(2)钢质外壳所用材料的体积;
(3)合金材料的密度;
(4)改装后的汽车行驶100km,可节约汽油的质量。
25.世界上最轻的固体——气凝胶的密度仅为 3mg/cm3,有非常好的吸油效果和隔热效果。因为它还具有优异的隔热性能,被用于制作登山鞋的保暖层,所以很多职业登山者都穿这样的登山鞋。
(1)气凝胶是世界上最轻的固体,是指它的___________(选填“质量”或“密度”)小。下列气凝胶的实际应用中,不可能实现的是___________(填字母)。
A.清洗厨房的油烟机 B.做打桩机的重锤 C. 做电影场景中倒塌的“墙壁”
(2)有人做过实验:在一金属块上涂上 8mm 厚的气凝胶,结果在 1kg 的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。若金属块的表面积为,则覆盖在金属块上的气凝胶的质量为多少?
(3)神舟轨道舱采用的多层隔热材料是一种表面镀铝的聚酯薄膜,其总体积约2m3。如果用气凝胶代替这种聚酯薄膜,可使飞船质量减少894kg。求这种镀铝的聚酯薄膜的密度。
26.2022年10月31日15时37分,梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭,在中国文昌航天发射场发射升空,约8分钟后准确进入预定轨道;11月1日4时27分,梦天实验舱与空间站组合体成功对接。
(1)在进入预定轨道后,梦天实验舱采取“追”空间站组合体的方式进行交会对接,它们之间的距离也不断缩短,此过程中,梦天实验舱相对于空间站组合体是 _________(填“运动”或“静止”)的。如图甲所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,所成的像是 _________(填“放大”、“缩小”或“等大”)的 _________(填“实”或“虚”)像;
(2)如图乙所示,若空间站组合体以某一速度在前方高速飞行,梦天实验舱从距离空间站组合体200m停泊点向距离空间站组合体20m停泊点靠近过程中共耗时50min,则这段时间梦天实验舱的平均速度比空间站组合体快多少米每秒_________;(此阶段近似看成直线运动)
(3)长征五号运载火箭点火的时候,为了给发射平台降温降噪,在发射塔架上部有一个储水500m3的巨大水箱,水箱两侧分别有一根内径1.8m的圆形主水管,直通发射平台两侧的喷水装置——喷水降温降噪系统,如图丙所示:
①储水500m3的巨大水箱中水的质量是多少_________;
②若在某次发射任务中,喷水装置在火箭点火后10s内,喷射218.7t水,请计算此时水箱两侧主水管中水的平均流速是多少米每秒_________。(不考虑水管中残留的水,π取3)
27.阅读短文,回答问题。
砖块科学与文化探究项目:从传统工艺到月球建筑
深外的同学在“每周半天计划”中参观了深圳南头古城,古城的古墙砖激发了同学们对砖块文化的浓厚兴趣。砖块不仅承载着历史记忆,更在建筑科技领域不断创新——从传统的实心红砖到节能的空心砖(图4为工人用空心砖砌墙图),再到未来可能应用于月球基地的“月壤砖”,砖块的发展史就是一部人类科技进步史。
【项目主题驱动问题】如何运用多学科知识理解砖块从传统工艺到未来应用的科技演变?
【项目任务】任务一:探究砖块的制作工艺原理
任务二:探究空心砖与实心砖的保温性能
任务三:砖块应用场景的创新与发展
【项目实施】
任务一:砖块的制作工艺原理
(1)一块砖从土变成砖的过程涉及多道复杂工序,主要包括原料准备、制坯成型、干燥、烧制和后期处理等环节。在制坯成型环节,将纯土加水揉炼,制成砖坯。传统工艺依赖牛力踩踏或水车研磨,现代则使用制砖机挤压成型。可见纯土加水揉炼后,具有______(填:“弹性”、“塑性”、“脆性”或“惯性”),并且说明力可以改变物体的______。
(2)为建设节约型社会,现代许多建筑采用空心砖(如图1)来砌墙壁。某长方体空心砖,孔洞率为30%,每块砖的质量为4.2kg,规格为25cm×12cm×10cm。生产一块空心砖要比同规格的一块实心砖节省的材料质量为______kg(孔洞率:砖的空心体积占其外表总体积的百分比)。
任务二:探究空心砖与实心砖保温性能
砖块的保温性能是建筑节能的重要指标。
(3)问题提出:空心砖和实心砖哪种砖的保温性能更好?
(4)实验探究:准备材质、厚度和面积相同的实心砖和空心砖各一块,两个相同杯子盛有质量相等的、初温均为60℃的热水和相同的加热器,砖块放在杯子正上方,温度计紧贴砖块顶部正中心,如图2所示,并用秒表计时。
①图2中的设计的错误之处是:______;
②改正后,测得砖块中心温度变化如图3所示。
分析解释:
①由图3可得______的保温性能更好,判断依据是:______;
②经过讨论,该砖保温性能更好的原因是:______;
生活中也有很多现象原理相同,你能否举出一例?______。
任务三:砖块应用场景的创新与发展
(5)我国科学家研发的“月壤砖”可用于月球房屋建造,其呈榫卯结构,密度与普通砖块相当,抗压强度是普通红砖的3倍以上。已知某块“月壤砖”体积为2000cm3,在月球上受到的重力约为8N,月球表面重力加速度为地球的(地球表面重力加速度g取10N/kg)。普通红砖的抗压强度为2×106Pa,单块月壤砖的底面积为200cm2。请完成以下计算:若用面积与月壤砖相同的普通红砖在地球表面堆叠竖直墙体,最多能堆叠______层砖。
28.回答问题
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,却使两位科学家海姆和诺沃肖洛夫赢得2010年度诺贝尔物理学奖。这种全新材料名为“石墨烯”。石墨烯不仅“最薄、最强”,作为电导体,它和铜有着一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好。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)这种新材料属于 ___________(填“导体”或“绝缘体”)。
(2)石墨烯应用于超级计算机的研发,是因为 ___________。
(3)石墨烯的应用领域十分广泛,请你从材料中找出两例 ___________、___________。
29.嫦娥五号返回器携带装有1731g月壤的收集容器返回地球,顺利完成了中国首次月球采样任务。小明查阅资料了解到,科学家是利用美国采集的月壤样品,测得其密度为0.8×103kg/m3,然后为嫦娥五号设计了最多能装入2kg月壤的收集容器(如图甲),请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)如图乙所示,落月器和上升器组合体在月面上的影子是由于光的 ___________(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)形成的;嫦娥五号返回器“快递”带回地球的月壤在月球上的质量将 ___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)1731g;
(2)按设计,嫦娥五号用来收集月壤的容器容积为 ___________L;
(3)如果嫦娥五号采集的月壤装满了该容器,则这些月壤的密度为 ___________kg/m3。
30.窗帘的遮光率是人们选购窗帘的重要指标。首先,需要测量没有窗帘时的光照强度(单位lx,光照的强弱程度)I1和有窗帘时的光照强度I2,则遮光率=×100%。小明想比较两种窗帘面料产品的遮光率,用如图的两个装置进行实验:在同规格不透光的纸盒中,分别放置光度计(可测得光照强度),裁剪相同大小的面料与纸盒紧密贴合,用手电筒照射面料。
(1)实验中,两个手电筒的光照强度应该_______(选填“一样”或者“不一样”),采用的实验方法是________;
(2)测出两装置的光照强度,数据记录如表所示:
窗帘面料
没加面料的光照强度I1/lx
加面料的光照强度I2/ lx
A
3000
300
B
①_______
1500
①请将表格补充完整;
②窗帘面料A的遮光率为 _____;③面料______的遮光性好。
(3)除窗帘面料的材料以外,还有什么因素会影响窗帘的遮光性_______(填写一种)。
31.小红想知道体育课上使用的铅球是如何制作成的,去参观了一个体育用品制造厂。一工人师傅将质量为3.16kg的铁水注入一个体积为600cm3的模具中,先制成一个空心铁球,然后再向空心铁球内灌铅,最终制成铅球。
(1)将铁水注入磨具中冷却后,其质量______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)请算一下所铸空心铁球的空心部分体积______;
(3)如果要求铅球总质量为4.29kg,通过计算说明能否将上面所铸空心铁球的空心部分体积灌满铅______?(ρ铅=11.3×103kg/m3,ρ铁=7.9×103kg/m3)
32.失蜡法是我国古代精密铸造青铜等金属器物的一种方法,可用来精密铸造带有各种花纹和文字的钟鼎以及器皿等制品。原理是先用蜡做成铸件的模型,然后用耐火材料包裹蜡制模型制成模具,接着把模具中的蜡去除,最后向模具里倒入青铜液铸成铸件。如图所示,为战国曾侯乙尊盘青铜器,是失蜡法的标志作品,总质量约28kg,已知青铜的密度,固体石蜡的密度。则:
(1)在制作时,加热烘烤蜡制模型后,蜡模________后全部流出,使整个模具变成空壳,再往内浇灌青铜液,________成型后便铸成铸件。(填写物态变化名称)
(2)制作该青铜器需要的青铜总体积为多少?
(3)制成的石蜡模型的质量是多少kg?
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第六章 物质的物理属性(综合题30道)
1.2021年7月4日,我国空间站航天员刘伯明在太空首次出舱,并展示了五星红旗,如图甲所示;刘伯明身着出舱航天服,上的面窗材料是郑州大学研制,如图乙所示,由透明的涂有金属薄层的聚碳酸脂制成,可有效防止来自太空的强烈辐射;小文测得一块由聚碳酸脂材料制成的圆柱体模型的质量是38.4g,如图丙所示;请完成下列问题;
(1)刘伯明在舱外时,和其他航天员______直接对话(选填“能”或“不能”);
(2)为了解聚碳酸脂的密度,小文首先利用刻度尺测量圆柱体的直径,如图丁所示;则他所测圆柱体的直径为______cm,通过进一步测量和计算,小文得出圆柱体模型的体积大约为32cm3,则聚碳酸脂的密度是______kg/m3;
(3)小文了解到出舱航天服上面窗部分的质量大约是24g,假设面窗全部由聚碳酸脂制成,需要的聚碳酸脂体积是多少?______
【答案】 不能 1.20 1.2×103 20cm3
【详解】(1)[1]太空是真空,真空不能传声,所以,刘伯明在舱外时和其他航天员在太空不能直接对话。
(2)[2]由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以,一个小格代表0.1cm,即刻度尺的分度值为0.1cm。
[3]物体左侧与8.00cm对齐,右侧与9.20cm对齐,所以,物体的长度为
聚碳酸脂的密度
(3)[4]面窗全部由聚碳酸脂制成,由可得,需要的聚碳酸脂体积
在漠河-30℃的环境中,向固定在地面的支架上吹泡泡,如图甲,很快泡泡就会冻住,如图乙。请完成下面小题。
2.泡泡冻住发生的物态变化是( )
A.液化 B.凝固 C.凝华 D.熔化
3.人靠近泡泡仔细观察时,判断泡泡是运动的,所选的参照物是( )
A.远处的树木 B.泡泡下方的支架
C.靠近的人 D.地面
4.泡泡在冻住的过程中( )
A.质量不变 B.质量变大 C.吸收热量 D.温度升高
【答案】2.B 3.C 4.A
【解析】2.泡泡的主要成分是水,水从液态变为固态的过程属于凝固,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.人靠近泡泡仔细观察时,以靠近的人为参照物,泡泡和人之间的位置发生变化,泡泡是运动的;以远处的树木、泡泡下方的支架、地面为参照物,泡泡和它们之间的位置没有发生变化,因此泡泡是静止的。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.AB.质量是物质本身的一种属性,和物体的状态、形状、位置、温度无关,所以泡泡在冻住的过程中质量不变,故A符合题意,B不符合题意;
CD.水在凝固的过程中要放出热量,且温度保持不变。故CD不符合题意。
故选A。
5.在停电的夏日里,小明从冰箱取出果汁和冰块来自制水果冰沙,制作过程如题图所示。将果汁倒进小密封袋里,再装进大密封袋,往大密封袋里装些冰块,向冰块撒些盐后密封大密封袋,用毛巾包起来10min后,果汁就变成美味的水果冰沙了。
(1)向冰块撒盐是为了______(选填“升高”、“降低”或“维持”)冰的凝固点,加快冰熔化;
(2)冰在熔化过程中需要______(选填“吸热”或“放热”),从而促进果汁______(填物态变化)成水果冰沙,果汁变成水果冰沙过程中温度______;
(3)小明发现果汁结冰后,小密封袋鼓起来了,这是因为冰的密度比水的密度______,把冰块放到水中,冰块会______(填物体的浮沉状态)在水中。
【答案】 降低 吸热 凝固 不变 小 漂浮
【详解】(1)[1]向冰块撒盐,可以降低冰的凝固点,加快冰的熔化,短时间内吸收更多的热量,更容易制成冰沙。
(2)[2][3][4]冰熔化时吸收热量,促进果汁凝固形成水果冰沙,果汁凝固时放出热量,但温度不变。
(3)[5]冰的密度比水的密度小,果汁结冰后质量不变,根据公式可知,果汁结冰后体积变大,所以小密封袋鼓起来了。
[6]因为冰的密度比水的密度小,所以把冰块放到水中,冰块会飘浮在水中。
6.最近一段时间,一首轻松、欢快的歌曲在大陆的网络上广为传播,歌曲的名字就叫《2035去台湾》,京台高铁是国家规划建设的一条国家级高铁主干线,北起北京,途经合肥等地,至台北。已经建成通车的商合杭高铁是其中的一段路线,一列长200m的动车早晨7:56从合肥西站发车,上午11:36到达杭州站。若全程为924km。
(1)以前坐火车,总能听到有规律的“哐当哐当”声,这是钢轨连接处碰撞发出的声音。因为钢轨间会留有一段缝隙以应对钢轨的热胀冷缩现象,同一节铁轨夏天的密度比冬天要 ___________;而现在坐高铁,这种声音却消失了,因为整条高铁全面采用了无缝钢轨。
(2)则该列动车从合肥到杭州的平均速度是多少?
(3)途中以这个速度匀速经过一长度为1900m的山洞,则这列动车完全通过山洞的时间是多少?
【答案】(1)小
(2)70m/s
(3)30s
【详解】(1)铁轨的质量不受温度的影响,但由于热胀冷缩,夏天铁轨的体积大于冬天的体积,由可知,同一节铁轨夏天的密度比冬天要小。
(2)动车从合肥到杭州运行时间t=11∶36-7∶56=3h40min=h
则动车从合肥到杭州的平均速度
(3)动车完全通过山洞所行驶的路程
所以动车完全通过山洞的时间
7.某小组想知道体育课上使用的铅球是如何制作成的。他们利用周末去参观了一个体育用品制造厂,一工人师傅将质量为3.16kg的铁水注入一个容积为600cm的模具中,先制成一个空心铁球,然后再向空心铁球内灌铅,最终制成铅球。
(1)将铁水注入模具中冷却后,其质量______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)请你算一下所铸空心铁球的空心部分体积______;
(3)如果要求铅球总质量为5kg,通过计算说明能否将上面所铸空心铁球的空心部分体积灌满铅______?(kg/m,kg/m)
【答案】 不变 不能
【详解】(1)质量是物体所含物质的多少,与物体的状态无关,所以铁水注入模具中冷却后,其质量不变。
(2)由可得,质量kg的铁的体积
铁球的空心部分体积
(3)铅球中铅的质量
铅的体积
由可知,不能将上面所铸空心铁球的空心部分体积灌满铅。
8.小李同学用托盘天平测量物体的质量,操作情况如图所示,其中错误的操作有:
(1)_________________________;
(2)_________________________;
(3)_________________________。
【答案】(1)用手拿砝码
(2)物体和砝码放反
(3)测量质量前没有把游码移到“零”刻度线
【详解】(1)图中用手拿砝码是错误的,应该用镊子夹取,还要轻拿轻放。
(2)图中物体和砝码放反了,应该左盘放物体,右盘放砝码。
(3)正确使用天平:把天平放在水平台上,把游码拨到零刻度;图中测量质量前没有把游码移到“零”刻度线。
9.一块新买的橡皮的密度是ρ,原来的质量是m1,体积是V1,用了一段时间以后,剩余部分的质量是m2,体积是V2,试证明ρ=。
【答案】见解析
【详解】根据得,橡皮用去的质量为
所以,橡皮的密度为
10.物理常识
(1)下列过程中,经历的时间差不多为1秒的是( )
A.人的眼睛眨一下的时间 B.人呼吸一次的时间
C.人的心脏跳动一次的时间 D.人行走5米路程所需的时间
(2)首先提出摆的等时性原理的是( )
A.伽利略 B.牛顿 C.阿基米德 D.爱因斯坦
(3)光在真空中的传播速度是( )
A.3×105米/秒 B.3×105千米/秒 C.3×109米/秒 D.3×108千米/秒
(4)为了准确测量熊猫宝宝的质量,需要用______________来进行测量,在该测量工具的一次练习使用过程中,某同学将砝码置于天平的左盘,并移动游码,天平平衡时,左盘砝码的质量是30克,游码的读数是2.4克,则被测物体的实际质量是( )
A.32.4克 B.27.6克 C.25.2克 D.无法确定
【答案】(1)C
(2)A
(3)B
(4) 天平 B
【详解】(1)A.人眼睛迅速眨一下,约为0.6秒,故A不符合题意;
B.人正常呼吸一次,大约用时3s左右,故B不符合题意;
C.人体心脏一分钟跳动60~100次,因此跳动一次大约需要1s左右,故C符合题意;
D.人的步行速度约为1m/s,因此行走5m所需的时间约5s,故D不符合题意。
故选C。
(2)A.意大利科学家伽利略对教堂中吊灯的摆动产生了浓厚的兴趣,于是自己用铁块制成了一个摆,通过实验发现:不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间是相等的。这在物理学中称为摆的等时性原理,故A符合题意;
B.牛顿发现万有引力和三大运动定律,故B不符合题意;
C.阿基米德证明物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重力,这一结果后被称为阿基米德原理,故C不符合题意;
D.爱因斯坦提出了相对论,否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性,故D不符合题意。
故选A。
(3)光在真空中的传播速度最快,是3×108米/秒=3×105千米/秒,故选B。
(4)[1]用天平测量物体的质量,所以为了准确测量熊猫宝宝的质量,需要用天平测量。
[2]将砝码置于天平的左盘,并移动游码,天平平衡时,左盘砝码的质量是30克,游码的读数是2.4克,物体和砝码的放置位置颠倒了,被测物体的实际质量是
故选B。
11.寒冷的冬天,室外的自来水管常常被冻裂。这是什么原因呢?经过以下计算,你便能回答。已知一根水管中水的质量为9kg,,。
(1)求水管中水的体积。
(2)求水管中的水结冰后冰的体积。
(3)请说明水管被冻裂的原因。
【答案】(1)0.009m3
(2)0.01m3
(3)水结冰后,体积变大,可能会胀破水管
【详解】(1)一根水管中水的质量为9kg,根据可得,水管中水的体积
(2)由于质量是物体的一种属性,与物体的位置、形状、状态无关,则,所以水管中的水结冰后冰的体积为
(3)由于寒冷的冬天,自来水管接触外界,温度较低,则里面的水凝固,由于水的密度大于冰的密度,则水结冰后体积变大,所以当水管内的水全部结冰(凝固)时,可能会胀破水管。
12.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490g,体积为40cm3,已知金的密度是19.3×103kg/m3,银的密度是10.5×103kg/m3,求
(1)王冠的密度;
(2)判断该王冠是否为纯金所制,说明理由。
【答案】(1)12.25×103kg/m3;(2)王冠不是纯金的,理由见解析
【详解】解:(1)王冠的密度为
(2)纯金的密度19.3×103kg/m3,而王冠的密度是12.25×103kg/m3,所以王冠不是纯金的。
答:(1)王冠的密度是12.25×103kg/m3;
(2)王冠不是纯金的。
13.小城妈妈需要“5L”的塑料桶,爸爸找来一只容积未知的桶,如图所示,这只桶是否合适呢?小城进行了实验,测出塑料桶质量为0.25kg,盛满水时称得总质量是4.75kg;
(1)请你帮小城计算这只塑料桶是否符合妈妈的需要?
(2)若妈妈现有18kg食用油,至少要用爸爸拿的这种塑料桶几只来装?(ρ油=0.9g/cm3)
(3)若盛满某种液体时测得质量是4.12kg,那么这种液体的密度有多大?
【答案】(1)不符合;(2)5;(3)
【详解】解:(1)桶装满水后水的质量
m水=m总1-m桶=4.75kg-0.25kg=4.5kg
由可得水的体积
桶的容积
因为小城妈妈需要5L的塑料桶,所以这只塑料桶不符合妈妈的需要。
(2)食用油的密度
由可得18kg食用油的体积
需要塑料桶的个数
则需要5个桶。
(3)装满液体的质量
m液=m总2-m桶=4.12kg-0.25kg=3.87kg
液体的体积
液体的密度
答:(1)这只塑料桶不符合妈妈的需要;
(2)若妈妈有18kg食用油,至少要用爸爸拿的这样塑料桶5只来装;
(3)这种液体的密度为0.86×103kg/m3。
14.荔枝是一种美味的水果,小嘉买了一些荔枝品尝。
(1)小嘉拿起一个荔枝,如图所示,它的尺寸约为0.5______;
(2)______叫质量,小嘉想要测量荔枝的质量,可以选用下列工具中的______;(选填字母)
A.沙漏 B.天平 C.杆秤 D.卷尺 E.秒表 F.日历
(3)若小嘉使用托盘天平测量它的质量,应先将游码移到标尺______处,若发现指针偏向分度盘的左边,这时应调节______,使其向______移动(选填“左”或“右”)。将荔枝放在天平______盘,砝码放在______盘后,发现指针还是偏向分度盘的左边,这时应______或______。当天平再次平衡时,右盘中砝码有10克和5克各两个,游码的位置如图所示,荔枝的质量为______克。
【答案】(1)dm
(2) 见解析 BC
(3) 零刻度线 平衡螺母 右 左 右 向右盘增加砝码 向右调节游码 37.5
【详解】(1)一般人手指宽度1.2cm左右,图中拇指与食指间距约四指宽,所以图1所示的尺寸约为
5cm=0.5dm
(2)[1][2]根据质量的定义可知,质量是物体含有物质的多少,实验室称质量用天平,生活中测质量用杆秤、电子秤,要测量荔枝的质量,可以用天平、杆秤,故选BC。
(3)[1][2][3][4][5][6][7]使用天平测质量,把天平放在水平台上,将游码移到横梁标尺左端零刻度线后,指针向左偏,接下来应将平衡螺母向右调节使横梁平衡;称量时要“左物右码”,即将荔枝放在天平左盘,砝码放在右盘;发现指针还是偏向分度盘的左边,应根据实际情况,向右盘增加砝码或向右调节游码。
[8]天平再次平衡时读数,砝码盘中的砝码质量和加上游码指示的质量为荔枝的质量,荔枝的质量为
10g+10g+5g++5g+7.5g=37.5g
15.根据上述材料,回答下列问题。
天问一号上的黑科技
2020年7月23日,我国首颗行星探测器“天问一号”在海南文昌火箭发射场发射成功。中国行星探测任务被命名为“天问系列”,是源于中国伟大诗人屈原的长诗,“日月安属?列星安陈?”这是中国几千年的传统文化与现代科技的完美结合。
天问一号火星探测器使用了我国独立自主研发的多项“黑科技”。其中,火星车使用的热控材料是新型隔热保温材料一纳米气凝胶,它将分别用来应对“极热”和“极寒”两种严酷环境。纳米气凝胶是由纳米尺度的固体骨架构成的一个三维立体网络,网络结构间包含着丰富的纳米孔隙,孔隙率可以高达99.8%(图16甲展示了一种气凝胶的微观图景)。它纤细的骨架让热量传导变得非常困难,而大量的纳米孔隙就像一个个单独的房间,把单个的气体分子关起来,让气体分子既不能流动也不能彼此接触,从而把热“封锁在孔隙中”,既不对流传热,也不散发失热。“极热”考验出现在火星着陆阶段,着陆发动机产生的热量使周围的温度超过1000C,纳米气凝胶仅仅10mm左右厚度的材料就能够在整个着陆过程让它身后的温度处于可接受的范围,就像消防员身上穿的防火服。“极寒”考验出现在火星巡视阶段,火星车的表面铺设了大面积的气凝胶板,能够确保火星车在-130C的环境正常工作,就像登山运动员身上穿的防寒服。
纳米气凝胶正是由于它的孔隙结构,使其密度只有1.5×10-2~g/cm3,同等体积下,质量只有钢的1/500,铝的1/180,水的1/60.其超轻性能方面的优势,图16乙展示可见,将一块气凝胶放置在新鲜花瓣上,花瓣未被压弯。这就确保了将气凝胶应用于火星车上时,几乎不会增加它的质量。
选择纳米气凝胶这种材料,一是因为它在密度、耐温性能和隔热性能等方面有先天的优势,二是它能够通过微观结构的调控,实现性能的差异化,把某一方面的性能优势进一步发挥到极致。
“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是中国不懈追求的航天梦。”中国开展并持续推进深空探测,对保障国家安全、促进科技进步、提升国家软实力以及提升国际影响力具有重要的意义。
物质
熔点
密度
钢
1515
7.9
铝
660
2.7
水
1.0
空气
(1)纳米气凝胶材料的骨架结构是纳米(nm)尺度的,下列换算关系正确的是_______;
A.1nm=1×103m B.1nm=1×10-3m
C.1nm=1×10-6dm D.1nm=1×10-9m
(2)同等体积下,纳米气凝胶的质量约是空气质量的______倍;(计算结果保留1位小数)
(3)纳米气凝胶材料能应对“极热”和“极寒”的两种严酷环境,是因为__________;
(4)请你列举出一条纳米气凝胶材料的优点,并设想它在生产生活中的应用_________。
【答案】 D 11.6 纳米气凝胶有丰富的纳米孔隙,可以把热“封锁在孔隙中”,不对流传热也不散发失热 隔热性优点,可做成消防员的防火服
【详解】(1)[1]由于长度单位间的换算关系是
1km=103 m=104 dm=105 cm=106 mm=109μm=1012 nm
所以
故D正确,ABC错误。
故选D。
(2)[2]根据短文知道,同等体积的纳米凝胶和空气,则
由知道
(3)[3]纳米气凝胶材料能应对“极热”和“极寒”的两种严酷环境,是因为纳米气凝胶有丰富的纳米孔隙,可以把热“封锁在孔隙中”,不对流传热也不散发失热。
(4)[4]根据纳米气凝胶的隔热性能,将其做成消防员的防火服。
16.汽车作为现代生活中不可或缺的交通工具,不仅承载着人们飞速奔驰的梦想,更在每日的行驶与使用中,蕴含着丰富的物理原理,正是这些物理规律的巧妙运用,才让驾驶更安全、行驶更便捷、维护更科学。
(1)在公路上驾驶汽车时,需要时刻注意路边各种指示牌,在下面几幅交通标志牌中,能明显表示用于保护环境的是( )
A. B.
C. D.
(2)近两年生产的汽车前照灯都安装了透镜大灯(如图甲),这种灯就是在汽车大灯的前方安装一个凸透镜,灯泡安装在凸透镜的焦点附近,发出的光能很集中地照向远方,请在图乙中补充完成灯泡发出的光能集中射向远处的原理图。
(3)以下是一则新闻消息:“今天零时,发改委将汽、柴油价格每吨分别降低125元和120元,测算到零售价格90号汽油和0号柴油每升分别降低0.09元和0.10元。…”不考虑生产过程中密度的变化,据此估测0号柴油的密度为多少?(解答时只写出最后答案的不能得分;结果保留两位有效数字)
【答案】(1)B
(2)
(3)
【详解】(1)A.禁止非机动车进入,是交通管制标志,和环境保护无关。故A不符合题意;
B.禁止鸣笛,目的是减少噪音污染,属于保护环境的标志。故B符合题意;
C.禁止停车,是交通管理标志,和环境保护无关。故C不符合题意;
D.限重20吨,是交通限载标志,和环境保护无关。故D不符合题意。
故选B。
(2)根据凸透镜的光学性质,从焦点发出的光线,经过凸透镜折射后会平行于主光轴射出,故作图如下:
(3)已知柴油价格每吨降低120元,0号柴油的零售价格每升降低0.10元,则每吨0号柴油的体积为
,根据密度公式,可得0号柴油的密度为
17.2月6日长沙雨,细雨裹寒来,万树银装开。树枝上覆盖了晶莹剔透的冰,像极了冰糖葫芦。那冻雨是怎么形成的呢?小明在网上查找资料:“冻雨,是每年初冬或冬末春初时节见到的一种天气现象,是一种灾害性天气。当较强的冷空气南下遇到暖湿气流时,冷空气像楔子一样插在暖空气的下方,近地层气温骤降到零度以下,湿润的暖空气被抬升,并成云致雨。冻雨是低于0℃的雨滴在温度略低于0℃的空气中因为缺少凝结核能够保持过冷状态,其外观同一般雨滴相同,当它落到温度为0℃以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,称为“雨凇”根据上述描述回答问题
(1)雨凇形成的物态变化是___________,这种物态变化的条件是___________,___________,___________;
(2)冻雨过后出现了大面积的树枝被压断的情况,危害交通安全,但是前段时间大雪,覆盖的雪更厚都没出现如此严重的树枝折断。请说出你的猜想;___________
(3)为了验证这个猜想,小明想测量当时长沙下的雪的密度,他于是准备从冰箱冷冻室里面拿出当时装满雪(无挤压、雪与容器口相平)的圆柱形容器,结果发现全部熔化成了水(因为冻雨导致停电),小明很沮丧。同行的小丽说没事只要测量容器底到容器口的距离h1和容器口到液面的距离h2(如图所示)即可,已知水的密度为ρ水,则雪的密度为ρ雪=___________(用上述符号表示)
(4)小明很开心,测得雪的密度为0.2g/cm3,通过查找资料了解到,树上覆盖雪的体积是冻雨时覆盖冰体积的2.5倍,则覆盖的冰的质量是覆盖雪质量的___________倍,从而验证了(2)中的猜想(ρ冰=0.9×103kg/m3)
【答案】 凝固 达到凝固点 持续放热 有凝结核 冰比雪的密度大,总质量更大 1.8
【详解】(1)[1]冻雨是一种温度低于的过冷水,当它落到温度为以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,称为雨凇,雨凇的形成是凝固现象。
[2][3][4]由题干可知,雨凇的形成是凝固现象,凝固的条件为达到凝固点、有凝结核并持续放热。
(2)[5]根据可知,由于雪的密度比冰小,所以在体积相差不大的情况下,冰的质量更大。
(3)[6]由于雪熔化成水后质量不变,根据可得
假设容器的底面积为S,可得
(4)[7]假设冰的体积为V,则雪的体积为2.5V,则覆盖的冰的质量与覆盖雪质量的比值为
则覆盖的冰的质量是覆盖雪质量的1.8倍。
18.芯片是电子设备的大脑。光刻机是制造芯片的核心装备。光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过紫外线光源投射到涂有光刻胶的硅片上,硅片上成像越小芯片制程越小。
(1)此投射原理与___________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)的成像原理相同,掩膜到透镜的距离___________(填“大于”或“小于”)硅片到透镜的距离,掩膜通过缩图透镜所成的像是___________的实像。
(2)我国要实现芯片国产化从28纳米突破至7纳米,如果缩图透镜相同,则要将掩膜向___________移动,同时要将硅片向___________移动(选填“上方”或“下方”)。
(3)若某光刻胶的密度为,则的光刻胶能够给一块面积为的硅片表面均匀地涂一层厚度为___________的光刻胶涂层。
【答案】(1) 照相机 大于 倒立、缩小
(2) 上方 上方
(3)0.1
【详解】(1)[1][2][3]由题可知,光刻技术是利用缩图透镜将电路图在涂有光刻胶的硅片上成倒立缩小的实像,与照相机的成像原理相同,此时掩膜到透镜的距离大于硅片到透镜距离,即物距大于像距。
(2)[1][2]凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像也越小,实现芯片国产化从28纳米突破至7纳米,使像变小,则应增大物距,同时减小像距,故要将掩膜向上方移动,同时要将硅片向上方移动。
(3)0.0065g光刻胶的体积
涂层的厚度
19.如图所示,是小贝同学为疫情防护新购置的酒精消毒喷雾器,酒精消毒喷雾器内装有总体积为100mL的消毒液(消毒液中含有酒精和水),若其中酒精的体积占75%,其酒精的体积大小正好为75cm3,水的体积占25%,求:(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)消毒液中所含水的质量是多少g?( )
(2)瓶中消毒液的平均密度是多少g/cm3?( )
(3)瓶内的消毒液喷到被消毒的物体表面,过不了一会儿就“消失”了,这是因为消毒液发生了______现象(填物态变化名称)。消毒液中的酒精极易挥发,若没有密封保存,则时间久后,密度将______。(选填“变小”“变大”或“不变”)
【答案】 25g 0.85g/cm3 汽化 变大
【详解】(1)[1]由题意知,消毒液中水的体积
V水=V-V酒精=100cm3-75cm3=25cm3
则水的质量
m1=ρ水V水=1.0g/cm3×25cm3=25g
(2)[2]消毒液中酒精的质量
m2=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×75cm3=60g
消毒液的质量
m=m1+m2=25g+60g=85g
则密度
(3)[3]消毒液喷到物体表面后消失了,液态的消毒液变成了气态,发生的是汽化现象。
[4]消毒液中密度较小的酒精挥发后,剩余部分消毒液的密度变大。
20.寒假假期里,小聪一家人去郑州探亲。一家人先驾驶小汽车到商丘站,然后乘坐高铁去郑州。小汽车行驶途中,并通过观察手表得知此时的时间为12︰30。从宁波到太原南的G3137次高铁列车部分时刻表如表所示。
站名
到达时间
开车时间
里程/km
宁波
始发站
7︰22
0
商丘
13︰05
13︰12
973
郑州
14︰36
14︰46
1184
太原南
17︰56
终点站
1620
(1)小聪携带的礼物从商丘抵达郑州后其质量 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)在遵守交通规则的前提下,通过计算说明小聪一家人能否赶上G3137次列车。G3137次列车从商丘站到郑州站的平均速度是多少?(结果保留整数)
(3)若G3137次列车向着山崖以40m/s的速度匀速直线行驶,在距离山崖一定距离的地方鸣笛,经过3s后司机听到了回声。则听到回声时列车距山崖的距离是多少?(声音在空气中的传播速度为340m/s)
【答案】(1)不变
(2)能;151km/h
(3)450m
【详解】(1)质量是物质的一种属性,与其形状、状态、所处空间位置无关,因此小聪携带的礼物从商丘抵达郑州后,他的位置改变了,但其质量不变。
(2)由题意知,汽车限速60km/h,距离商丘站为15km,因此最少所用时间为
到达商丘站的时间为12︰45,因此能赶上G3137次列车。
G3137次列车从商丘站到郑州站走过的路程
s′=1184km-973km=211km
列车所用时间
t′=14︰36-13︰12=1h24min=1.4h
G3137次列车从商丘站到郑州站的平均速度是
(3)声音所走的路程
s声=v声t=340m/s×3s=1020m
车走过的距离
s车=v车t=40m/s×3s=120m
听到回声时列车距山崖的距离是
21.铝为什么被誉为“会飞的金属”?
人们常把飞机比做银燕,其实,飞机是用铝和铝合金做的。纯铝很软,人们在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等,制出了硬铝。由于硬铝既保持了密度小的特性,又克服了纯铝软的特点,因此硬铝很快就成了最重要的一种合金。一架普通的飞机,差不多要用50万个硬铝做的铆钉,另外,飞机的外壳、机翼、机尾、螺旋桨、引擎的许多部件也是用硬铝做的。
在金属的家庭中。由于铝的密度小,使它得天独厚地能随飞机一起腾云驾雾,遨游高空,因此被誉为“会飞的金属”。
以前,这个“会飞的金属”,还只能飞翔在地球附近的高空,可是从1957年起,随着人造卫星与宇宙火箭一个个接连上天,铝就成了“飞天”的原材料,前苏联第一颗人造卫星的密封外壳与第二颗人造卫星的动物舱,以及球形容器都是铝合金做的。
本来,铝已经够轻的了,可是1958年以来又研制出了更轻的铝﹣﹣泡沫铝,在泡沫铝的“肚子里”尽是氢气泡,放在水里,它会像木头一样浮起来,1m3的泡沫铝,只有178kg,而1m3的水有1000kg,另外泡沫铝能保温、隔音,不易锈蚀。目前用泡沫铝来做飞机与火箭是最理想的材料。
回答下列问题:
(1)铝为什么被誉为“会飞的金属”?
(2)纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等制成了硬铝,硬铝有哪些优点?
(3)泡沫铝的密度为多少?有哪些优点?
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)0.178×103kg/m3,见解析
【详解】(1)在金属的家庭中,铝的密度较小,根据密度的变形公式,和其它金属相比,体积相同,铝的质量较小,常用作制造飞机的材料。
(2)由材料可知,铝的质地比较软,很容易发生形变,硬铝既保持了密度小的特性,又克服了纯铝软的特点。
(3)1m3的泡沫铝,只有178kg,泡沫铝的密度为
根据题意可知,泡沫铝的优点是:其密度更小,能保温、隔音,不易锈蚀。
22.盛夏来临,小明发现人们常常穿浅色的衣服,是不是穿浅色的衣服更凉快?于是小明与同学们选用白炽灯、五支相同的温度计、五个相同的纸筒、秒表等器材,设计了如图甲所示的装置来探究不同颜色物体的吸热效率。
纸筒颜色
黑
红
绿
蓝
白
初始温度
25
25
25
25
25
第时的温度
31
28
29
29
27
(1)将五个相同纸筒分别涂成不同的颜色并把温度计密封在各纸筒中,为了保证实验的准确性,应使纸筒与白炽灯距离______(选填“相同”或“不同”);
(2)实验时,小明通过观察_________来比较不同颜色纸筒的吸热效率;
(3)实验时,先读取各温度计的初始温度,然后点亮白炽灯,开始计时。在第时,他们同时将各纸筒在原位置转动(如图乙),这样做的目的是_________;
(4)第时,同学们同时读取各温度计的示数,实验数据如上表,分析表中数据可以得出结论:其他条件一定时,______色物体的吸热效率最高,______色物体的吸热效率最低;
(5)温度计里的液体在上升时,密度______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(6)本实验结论在实际生活中的应用非常广泛,请你列举一例:___________。
【答案】(1)相同
(2)同一时间内纸筒升高的温度
(3)使纸筒充分吸热
(4) 黑 白
(5)变小
(6)夏天,穿白色的衣服凉快些
【详解】(1)将五个相同纸筒分别涂成不同的颜色并把温度计密封在各纸筒中,为了保证实验的准确性,为了避免纸筒与白炽灯距离对实验的影响,应使纸筒与白炽灯距离相同。
(2)实验时,小明通过观察同一时间内纸筒升高的温度,来比较不同颜色纸筒的吸热效率,同一时间内纸筒升高的温度越高,说明纸筒吸收的热量越多,说明纸筒的吸热效率越高。
(3)实验时,先读取各温度计的初始温度,然后点亮白炽灯,开始计时。在第时,为了使各纸筒充分吸热,受热均匀,他们同时将各纸筒在原位置转动。
(4)[1][2]由表格中数据得,各纸筒的初温相同,第时,黑色温度最高,白色温度最低,说明黑色物体的吸热效率最高,白色物体的吸热效率最低。
(5)温度计里的液体在上升时,液体质量不变,体积变大,由得,液体密度变小。
(6)夏天,穿白色的衣服凉快些;冬天,穿黑色的衣服暖和些。
23.小明用胶头滴管将一滴水滴在图甲所示的书本上,形成如图乙所示的情景。请回答:
(1)在图乙中,透过水滴看见放大的“小”字,这是光________(选填“沿直线传播”、“反射”或“折射”)形成的__________(选填“实”或“虚”)像。
(2)此时水滴相当于一个_________镜,对光有___________作用,因此,烈日炎炎下不能向花上洒水,避免“烧糊”叶片。
(3)如图丙所示,水滴离开胶头滴管下落的过程中,质量___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),密度____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)大烧杯中水的密度。
(4)若将乙图中的水滴放到冰箱中结冰后做成冰滴,若不考虑水分散失,则冰滴的质量________水滴的质量,体积___________水滴的体积(以上两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1) 折射 虚
(2) 凸透 会聚
(3) 不变 等于
(4) 等于 大于
【详解】(1)[1][2]在图乙中,透过水滴看见放大的“小”字,此时的水滴相当于放大镜,“小”字反射的光线经过水滴时发射折射,这是光的折射形成的虚像,此时水滴相当于凸透镜。
(2)[1][2]水滴中间厚,边缘薄,此时水滴相当于一个凸透镜,对光有会聚作用,因此,烈日炎炎下不能向花上洒水,避免水滴会聚太阳光,使叶片温度过高而“烧糊”叶片。
(3)[1][2]物体的质量不随位置、形状、物态而改变。水滴下落的过程中,质量不变,水滴的体积不变,由可知,水滴的密度不变,因此水滴的密度等于大烧杯中水的密度。
(4)[1][2]若将乙图中的水滴放到冰箱中结冰后做成冰滴,若不考虑水分散失,水滴和冰滴所含物质的多少不变,则冰滴的质量等于水滴的质量。由于水的密度大于冰的密度,水滴结冰后体积大于水滴的体积。
24.据有关研究表明,汽车自身质量每降低100kg,行驶100km油耗(汽油)可减少1L。为了响应节能减排政策,某型号汽车原来使用的是质量高达1106kg的钢质外壳,现替换成等体积的合金材质,质量可减小406kg,已知,,求:
(1)汽油具有热胀冷缩的特性,相比于夏天,冬天汽油的密度________,同一辆车在同一加油站把空油箱加满,所加油的质量________(选填“变大”、“变小”、“不变”);(忽略油箱的体积变化)
(2)钢质外壳所用材料的体积;
(3)合金材料的密度;
(4)改装后的汽车行驶100km,可节约汽油的质量。
【答案】(1) 变大 变大
(2)
(3)
(4)2.842kg
【详解】(1)[1][2]汽油具有热胀冷缩的特性,即相比于夏天,冬天时相同质量的汽油体积会变小,根据可知汽油的密度变大。而油箱的容积一定,根据可知,加满汽油时,相比于夏天,冬天所加油的质量变大。
(2)钢质外壳的体积为
(3)合金材料的质量为
合金材料的体积
合金材料的密度为
(4)由题意可知,汽车自身质量每降低100kg,行驶100km油耗可减少1L,则改装后行驶100km可节约汽油的体积为
可节约汽油的质量为
25.世界上最轻的固体——气凝胶的密度仅为 3mg/cm3,有非常好的吸油效果和隔热效果。因为它还具有优异的隔热性能,被用于制作登山鞋的保暖层,所以很多职业登山者都穿这样的登山鞋。
(1)气凝胶是世界上最轻的固体,是指它的___________(选填“质量”或“密度”)小。下列气凝胶的实际应用中,不可能实现的是___________(填字母)。
A.清洗厨房的油烟机 B.做打桩机的重锤 C. 做电影场景中倒塌的“墙壁”
(2)有人做过实验:在一金属块上涂上 8mm 厚的气凝胶,结果在 1kg 的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。若金属块的表面积为,则覆盖在金属块上的气凝胶的质量为多少?
(3)神舟轨道舱采用的多层隔热材料是一种表面镀铝的聚酯薄膜,其总体积约2m3。如果用气凝胶代替这种聚酯薄膜,可使飞船质量减少894kg。求这种镀铝的聚酯薄膜的密度。
【答案】(1) 密度 B
(2)0.12kg
(3)
【详解】(1)[1]气凝胶是世界上最轻的固体,是指在体积一定时,其质量最小,即指它的密度小。
[2]气凝胶的密度很小,且有非常好的吸油效果,所以可用来清洗厨房的油烟机和做电影场景中倒塌的“墙壁”,不能用来做打桩机的重锤,故AC不符合题意,B符合题意,故选B。
(2)气凝胶的密度
覆盖在金属块上的气凝胶的体积
气凝胶的质量
(3)如果用气凝胶代替这种镀铝的聚酯薄膜,则需要气凝胶的质量
镀铝的聚酯薄膜的质量
镀铝的聚酯薄膜的密度
26.2022年10月31日15时37分,梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭,在中国文昌航天发射场发射升空,约8分钟后准确进入预定轨道;11月1日4时27分,梦天实验舱与空间站组合体成功对接。
(1)在进入预定轨道后,梦天实验舱采取“追”空间站组合体的方式进行交会对接,它们之间的距离也不断缩短,此过程中,梦天实验舱相对于空间站组合体是 _________(填“运动”或“静止”)的。如图甲所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,所成的像是 _________(填“放大”、“缩小”或“等大”)的 _________(填“实”或“虚”)像;
(2)如图乙所示,若空间站组合体以某一速度在前方高速飞行,梦天实验舱从距离空间站组合体200m停泊点向距离空间站组合体20m停泊点靠近过程中共耗时50min,则这段时间梦天实验舱的平均速度比空间站组合体快多少米每秒_________;(此阶段近似看成直线运动)
(3)长征五号运载火箭点火的时候,为了给发射平台降温降噪,在发射塔架上部有一个储水500m3的巨大水箱,水箱两侧分别有一根内径1.8m的圆形主水管,直通发射平台两侧的喷水装置——喷水降温降噪系统,如图丙所示:
①储水500m3的巨大水箱中水的质量是多少_________;
②若在某次发射任务中,喷水装置在火箭点火后10s内,喷射218.7t水,请计算此时水箱两侧主水管中水的平均流速是多少米每秒_________。(不考虑水管中残留的水,π取3)
【答案】 运动 缩小 实 0.06m/s 5×105kg 4.5m/s
【详解】(1)[1]在进入预定轨道后,梦天实验舱采取“追”空间站组合体的方式进行交会对接,它们之间的距离也不断缩短,此过程中,梦天实验舱相对于空间站组合体的位置发生变化,是运动的。
[2][3]如图甲所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,物距大于两倍焦距,所成的像是缩小的实像。
(2)[4]如图乙所示,若空间站组合体以某一速度在前方高速飞行,梦天实验舱从距离空间站组合体200m停泊点向距离空间站组合体20m停泊点靠近过程中共耗时50min,则这段时间梦天实验舱的平均速度比空间站组合体快的速度为
(3)①[5]储水500m3的巨大水箱中水的质量为
m0=ρV0=103kg/m3×500m3=5×105kg
②[6]喷射水的体积为
水管的半径为
两根主水管的横截面积为
S=2πr2=2×3×(0.9m)2=4.86m2
流出的水的深度为
水的平均流速为
27.阅读短文,回答问题。
砖块科学与文化探究项目:从传统工艺到月球建筑
深外的同学在“每周半天计划”中参观了深圳南头古城,古城的古墙砖激发了同学们对砖块文化的浓厚兴趣。砖块不仅承载着历史记忆,更在建筑科技领域不断创新——从传统的实心红砖到节能的空心砖(图4为工人用空心砖砌墙图),再到未来可能应用于月球基地的“月壤砖”,砖块的发展史就是一部人类科技进步史。
【项目主题驱动问题】如何运用多学科知识理解砖块从传统工艺到未来应用的科技演变?
【项目任务】任务一:探究砖块的制作工艺原理
任务二:探究空心砖与实心砖的保温性能
任务三:砖块应用场景的创新与发展
【项目实施】
任务一:砖块的制作工艺原理
(1)一块砖从土变成砖的过程涉及多道复杂工序,主要包括原料准备、制坯成型、干燥、烧制和后期处理等环节。在制坯成型环节,将纯土加水揉炼,制成砖坯。传统工艺依赖牛力踩踏或水车研磨,现代则使用制砖机挤压成型。可见纯土加水揉炼后,具有______(填:“弹性”、“塑性”、“脆性”或“惯性”),并且说明力可以改变物体的______。
(2)为建设节约型社会,现代许多建筑采用空心砖(如图1)来砌墙壁。某长方体空心砖,孔洞率为30%,每块砖的质量为4.2kg,规格为25cm×12cm×10cm。生产一块空心砖要比同规格的一块实心砖节省的材料质量为______kg(孔洞率:砖的空心体积占其外表总体积的百分比)。
任务二:探究空心砖与实心砖保温性能
砖块的保温性能是建筑节能的重要指标。
(3)问题提出:空心砖和实心砖哪种砖的保温性能更好?
(4)实验探究:准备材质、厚度和面积相同的实心砖和空心砖各一块,两个相同杯子盛有质量相等的、初温均为60℃的热水和相同的加热器,砖块放在杯子正上方,温度计紧贴砖块顶部正中心,如图2所示,并用秒表计时。
①图2中的设计的错误之处是:______;
②改正后,测得砖块中心温度变化如图3所示。
分析解释:
①由图3可得______的保温性能更好,判断依据是:______;
②经过讨论,该砖保温性能更好的原因是:______;
生活中也有很多现象原理相同,你能否举出一例?______。
任务三:砖块应用场景的创新与发展
(5)我国科学家研发的“月壤砖”可用于月球房屋建造,其呈榫卯结构,密度与普通砖块相当,抗压强度是普通红砖的3倍以上。已知某块“月壤砖”体积为2000cm3,在月球上受到的重力约为8N,月球表面重力加速度为地球的(地球表面重力加速度g取10N/kg)。普通红砖的抗压强度为2×106Pa,单块月壤砖的底面积为200cm2。请完成以下计算:若用面积与月壤砖相同的普通红砖在地球表面堆叠竖直墙体,最多能堆叠______层砖。
【答案】 塑性 形状 1.8 见解析 空心砖 见解析 见解析 见解析 555
【详解】(1)[1][2]传统工艺依赖牛力踩踏或水车研磨,现代则使用制砖机挤压成型,成型后砖的形状不变,说明纯土加水揉炼后,具有塑性,并且说明力可以改变物体的形状。
(2)[3]空心砖外表体积V= 25cm×12cm×10cm=3000cm3=0.003m3
孔洞率为30%,实心部分体积V实=(1-30%)× 0.003m3=0.0021m3
空心砖质量m= 4.2 kg,实心部分密度
同规格实心砖体积V= 0.003m3,实心砖质量
节省的材料质量为Δm=m'-m=6kg-4.2kg=1.8kg
(4)[4]图2中空心砖的孔洞沿上下方向放置,加热时会发生热对流,对实验现象产生干扰,应呈水平方向放置。
[5][6]由图3可得空心砖的保温性能更好,判断依据是:在相同时间内,空心砖上方的温度升高较慢。
[7]该砖保温性能更好的原因是:空心砖中含有空气,空气是热的不良导体,减少了热传导。
[8]羽绒服通过填充羽毛形成空气层,减少热损失,起到保温作用。
(5)[9]月壤砖的质量
月壤砖的密度
月壤砖的密度和普通红砖的密度相同,一块普通红砖在地球上的重力
普通红砖抗压强度p=2×106Pa,底面积S=0.02m2,一块普通红砖能承受的最大压力F=pS=2×106Pa×0.02m2=4×104N
每块砖产生的压力F1=G′=72N
最大堆叠层数
28.回答问题
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,却使两位科学家海姆和诺沃肖洛夫赢得2010年度诺贝尔物理学奖。这种全新材料名为“石墨烯”。石墨烯不仅“最薄、最强”,作为电导体,它和铜有着一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好。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)这种新材料属于 ___________(填“导体”或“绝缘体”)。
(2)石墨烯应用于超级计算机的研发,是因为 ___________。
(3)石墨烯的应用领域十分广泛,请你从材料中找出两例 ___________、___________。
【答案】 导体 石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管 石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体 甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料
【详解】(1)[1]文中提到:作为电导体,它和铜有着一样出色的导电性;故石墨烯属于导体。
(2)[2]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。
(3)[3][4]石墨烯的用途很广: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。
29.嫦娥五号返回器携带装有1731g月壤的收集容器返回地球,顺利完成了中国首次月球采样任务。小明查阅资料了解到,科学家是利用美国采集的月壤样品,测得其密度为0.8×103kg/m3,然后为嫦娥五号设计了最多能装入2kg月壤的收集容器(如图甲),请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)如图乙所示,落月器和上升器组合体在月面上的影子是由于光的 ___________(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)形成的;嫦娥五号返回器“快递”带回地球的月壤在月球上的质量将 ___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)1731g;
(2)按设计,嫦娥五号用来收集月壤的容器容积为 ___________L;
(3)如果嫦娥五号采集的月壤装满了该容器,则这些月壤的密度为 ___________kg/m3。
【答案】 直线传播 等于 2.5 0.6924×103
【详解】(1)[1][2]由光现象可知,影子是由于光的直线传播现象形成的;质量是物体的一种属性,不随物质的形状、状态、位置和温度的改变而改变,故月壤在月球上的质量将等于1731g。
(2)[3]科学家是利用美国采集的月壤样品,测得其密度为,按设计,嫦娥五号用来收集月壤的容器容积为
(3)[4]嫦娥五号采集的月壤装满了该容器,则这些月壤的密度为
30.窗帘的遮光率是人们选购窗帘的重要指标。首先,需要测量没有窗帘时的光照强度(单位lx,光照的强弱程度)I1和有窗帘时的光照强度I2,则遮光率=×100%。小明想比较两种窗帘面料产品的遮光率,用如图的两个装置进行实验:在同规格不透光的纸盒中,分别放置光度计(可测得光照强度),裁剪相同大小的面料与纸盒紧密贴合,用手电筒照射面料。
(1)实验中,两个手电筒的光照强度应该_______(选填“一样”或者“不一样”),采用的实验方法是________;
(2)测出两装置的光照强度,数据记录如表所示:
窗帘面料
没加面料的光照强度I1/lx
加面料的光照强度I2/ lx
A
3000
300
B
①_______
1500
①请将表格补充完整;
②窗帘面料A的遮光率为 _____;③面料______的遮光性好。
(3)除窗帘面料的材料以外,还有什么因素会影响窗帘的遮光性_______(填写一种)。
【答案】(1) 一样 控制变量
(2) 3000 90% A
(3)材质
【详解】(1)[1]要比较两种窗帘面料的遮光率,需控制其他变量相同,手电筒光照强度作为重要变量,必须保持一致,这样才能保证实验的科学性,只让 “窗帘面料” 这一变量影响结果。
[2]实验中控制手电筒光照强度、纸盒规格、面料大小等不变,仅改变窗帘面料种类来探究遮光率,符合控制变量法(控制多个因素不变,只改变一个因素研究其对结果的影响)。
(2)[1]实验要保证除面料外其他条件相同,所以面料B“没加面料的光照强度I1” 应与面料A相同,即3000lx。
[2]根据遮光率公式:遮光率=×100%,面料A中I1=3000lx,I2=300lx,代入得:
[3]计算面料B遮光率:I1=3000lx,I2=1500lx,则
遮光率越高,遮光性越好,因为90%>50%,所以面料A 遮光性好。
(3)除面料的材料外,面料厚度会影响遮光性(厚度越大,光线越难穿透,遮光性可能越好);或面料颜色(深色面料一般比浅色面料遮光性好,因为深色吸收光线更多)等,任填一种合理因素即可,如面料厚度 。
31.小红想知道体育课上使用的铅球是如何制作成的,去参观了一个体育用品制造厂。一工人师傅将质量为3.16kg的铁水注入一个体积为600cm3的模具中,先制成一个空心铁球,然后再向空心铁球内灌铅,最终制成铅球。
(1)将铁水注入磨具中冷却后,其质量______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)请算一下所铸空心铁球的空心部分体积______;
(3)如果要求铅球总质量为4.29kg,通过计算说明能否将上面所铸空心铁球的空心部分体积灌满铅______?(ρ铅=11.3×103kg/m3,ρ铁=7.9×103kg/m3)
【答案】 不变 200cm3 不能
【详解】(1)[1]物体所含物质的多少叫质量,它是物体本身的一种属性,不随物体的形状、状态、位置的改变而改变,故铁水冷却后,质量不变。
(2)[2]由可得,质量
的铁的体积
铁球的空心部分体积
(3)[3]铅球中铅的质量
由得,铅的体积
由
可知,不能将上面所铸空心铁球的空心部分体积灌满铅。
32.失蜡法是我国古代精密铸造青铜等金属器物的一种方法,可用来精密铸造带有各种花纹和文字的钟鼎以及器皿等制品。原理是先用蜡做成铸件的模型,然后用耐火材料包裹蜡制模型制成模具,接着把模具中的蜡去除,最后向模具里倒入青铜液铸成铸件。如图所示,为战国曾侯乙尊盘青铜器,是失蜡法的标志作品,总质量约28kg,已知青铜的密度,固体石蜡的密度。则:
(1)在制作时,加热烘烤蜡制模型后,蜡模________后全部流出,使整个模具变成空壳,再往内浇灌青铜液,________成型后便铸成铸件。(填写物态变化名称)
(2)制作该青铜器需要的青铜总体积为多少?
(3)制成的石蜡模型的质量是多少kg?
【答案】(1) 熔化 凝固
(2)
(3)3.15kg
【详解】(1)[1][2]制作时,加热烘烤蜡制模型后,蜡流了出来,说明蜡由固态变成了液态,发生了熔化;再往内浇灌青铜液,最后成型,说明青铜由液态变成了固态,发生了凝固。
(2)制作该青铜器需要的青铜总体积为
(3)制成的石蜡模型的质量
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