5.4 物质的一些物理属性(分层作业)物理新教材沪粤版八年级上册
2026-10-08
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内容正文:
5.4 物质的一些物理属性
认识物质的物理属性知识点1
1.3 减轻墙体质量
2.将铝丝两端固定在测试仪上,调节测试仪拉力大小与铜丝拉力相同,用刻度尺测量铝丝被拉伸后的长度
3.硬度 透光性
物质的磁性知识点2
4.磁性 导电性/导电性能
5.铁
6.B
导体和绝缘体知识点3
7.导体
8.B
9.A
热的良导体和热的不良导体知识点4
10.相同 手接触铁块后感觉比较冷 错误
11.B
12.热的不良导体
1.C
2.C
3.D
4.B
5.差 高
6.质量 硬度 密度 隔热
7.导热性 密度 弹性
8.延展性 2
9.(1)蜡环掉落的时间;(2)铜;(3)锅的导热性能与其厚度有什么关系
10.(1)C;(2)二;(3);(4)铜棒;(5)性价比高;(6)选取横截面积相同、长度不同的铜棒进行实验
11.(1)8kg;(2)31.5kg;(3)碳纤维
解:(1)由题意可知,车架体积。查表可知,碳纤维的密度。则车架质量为
(2)查表可知,锰钢的密度。用锰钢制造的车架质量为
使用碳纤维比使用锰钢制造的车架减少的质量为
(3)设计强度高并且轻便的电动自行车,应选择强度高、密度小的材料。分析表格中的数据可知:在强度方面,锰钢和碳纤维的强度均为“强”,符合“强度高”的要求。在轻便方面(即密度小),碳纤维的密度(1.6 × 103kg/m3)在所有材料中是最小的。综合考虑,碳纤维材料既能满足高强度的要求,又能最大限度地减轻车架质量,因此最合适。
12.(1)玻璃棉,璃棉防火性能为不燃A级,防火,安全性高;同时其传热系数较小,保温效果好。(2);(3),玻璃棉
解:(1)某地秋冬季干燥且气温普遍较低,璃棉防火性能为不燃A级,防火,安全性高;同时其传热系数较小,保温效果好。故选择玻璃棉作为该地区房屋改造的保温材料。
(2)该样本材料的密度
(3)密度“ρ”的单位为kg/m3,“Z”的单位为kg/m2,则“Z”与“ρ”的关系为
所以当样本材料的厚度为5cm时,该样本材料的Z值为Z=ρh=0.024g/cm3×5cm=0.12g/cm2=1.2kg/m2
查表可知,该样本材料是玻璃棉。
13.D
14.铁片、纸片、钢片、铝片和玻璃片是否是磁性材料 铁片和钢片
15.(1)保温;(2);(3);(4)43.5%
解:(1)气孔和微孔中充满空气,空气是热的不良导体。因此,内部具有大量气孔和微孔的材料具有良好的保温性能。
(2)加气混凝土砌块的体积
则加气混凝土砌块的密度
(3)这堵分隔墙所用黏土砖的总体积
不考虑砖缝差异,若改用这种加气混凝土砌块,其总质量
该墙减少的质量
(4)这块加气混凝土砌块吸入水的质量
由题意知,这块加气混凝土砌块中所有气孔的体积等于吸入水的体积,即
则这块加气混凝土砌块的孔隙度为
16.(1)工程塑料;(2)解决螺旋桨容易折断的问题,可采用“外层包裹内层”的复合结构,从而让螺旋桨具有外层强度高、整体轻量化的特性,由表格知碳纤维的强度高,所以外层选用高强度的碳纤维;内层可以选用密度小的泡沫,可以减轻质量。(3)
17.(1)不是真的;(2)铁有磁性,用磁体吸引立即察觉;铝密度太小,在重量上会有明显差异,很容易被识破;铂、银价格较高,骗子要降低成本,一般不会用铂、银;铅也容易被氧化变黑。从密度、稳定性、价格来讲钨最为合适用来与铜混合进行黄金造假。骗子不会用铁或者银与铜混合做成合金来冒充黄金,因为铁有磁性,用磁体吸引立即察觉;银价格较高,骗子要降低成本,一般不会用银。他们主要运用了密度、颜色和外观、延展性和导电性等物理知识,使得假金条在外观和物理特性上尽可能接近真金,从而达到以假乱真的目的。
18.(1)D C;(2)C;(3)C;(4)小 0.16
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5.4 物质的一些物理属性
目 录
A组 巩固过关
知识点1:认识物质的物理属性
知识点2:物质的磁性
知识点3:导体和绝缘体
知识点4:热的良导体和热的不良导体
B组 能力进阶
C组 思维拔高
认识物质的物理属性知识点1
1.“加气混凝土砌块”是一种新型材料,是利用工业废料以特殊工艺生产的存在大量空隙的砌块。用平均密度为的砌块砌一面长5m、宽30cm、高2m的墙,该墙的总体积为__________m³。忽略砌块间的缝隙,墙的质量为__________kg。与普通砖比较(普通砖的密度为)。请你写出一条这种材料的优点:____________________。
【答案】 3 减轻墙体质量
【解析】墙的总体积为
由可知,墙的质量为
新型材料的密度为,小于普通砖的密度(普通砖的密度为),相同体积下质量更小,且砌块存在大量空隙,隔热、隔音性能好。
2.延展性是衡量金属材料性能的重要指标,可以用材料在受力拉伸时的伸长量反映延展性。小明想要比较实验室中的2种不同金属(铜丝和铝丝)的延展性能,他找到了2根长度和粗细都相同的铜丝和铝丝、拉力测试仪(如图)、刻度尺等实验器材。将铜丝两端固定在测试仪上,调节测试仪拉力大小,用刻度尺测量铜丝被拉伸后的长度;接下来的操作是:________,若发现:________,则说明该款铜丝的延展性能更好。
【答案】 将铝丝两端固定在测试仪上,调节测试仪拉力大小与铜丝拉力相同,用刻度尺测量铝丝被拉伸后的长度
【解析】本实验用到控制变量法,要比较铜丝和铝丝的延展性,需要控制除材料外的其他变量不变,已知两根金属丝初始长度、横截面积都相同,因此需要保持拉伸拉力相同。即将铝丝两端固定在测试仪上,调节测试仪拉力大小与铜丝拉力相同,用刻度尺测量铝丝被拉伸后的长度。
延展性用相同拉力下的伸长量反映,两根金属丝原长相同,拉力相同时,拉伸后的长度越大,说明伸长量越大,延展性越好。因此若,则说明该款铜丝延展性更好。
3.小明用铜钥匙和玻璃相互刻画,发现铜钥匙留下刻痕,而玻璃上没有刻痕,说明玻璃的_______大;玻璃还被广泛用于窗户,是因为玻璃的_______(选填“透光性”或“导电性”)好。
【答案】 硬度 透光性
【解析】判断材料硬度可通过相互刻画的方法,硬度较小的材料会被硬度较大的材料留下刻痕。铜钥匙留下刻痕而玻璃无刻痕,说明玻璃的硬度更大。
玻璃用于窗户是为了满足室内采光需求,这利用了玻璃透光性好的特性。
物质的磁性知识点2
4.将铁钉放在某矿石附近,铁钉立即被吸引到矿石上,此现象说明矿石具有______。用铜做电线的线芯是利用了铜的______较好这个属性。(均填物理属性)
【答案】 磁性 导电性/导电性能
【解析】[1][2]铁钉立即被吸引到矿石上,此现象说明矿石具有磁性。铜是导体,用铜做电线的线芯是利用了铜的导电性能较好的属性。
5.与众不同的“磁力杯盖”,采用了双色磁弹球翻转开关设计,只需轻轻拨动磁弹球变色(磁弹球变为金色),原来被吸在杯盖上的茶仓与就会与杯盖断开,茶仓就会坠落入水,开始泡茶。在杯盖上有个磁性很强的小球,利用磁体吸引______、钴、镍的性质实现吸引茶仓。
【答案】铁
【解析】根据磁性的定义可知,磁体吸引的物质是铁钴镍等物质。所以利用磁体这个特点可以实现吸引茶仓。
6.如图是固定房门的“门吸”,金属块可能是( )
A.银 B.铁 C.铝 D.锌
【答案】B
【解析】磁体能够吸引铁、钴、镍等物体,所以门吸的金属块可能是铁,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
导体和绝缘体知识点3
7.降雨时,水分子在有积雨的云层中不断地摩擦并带上电荷,当电荷积聚到一定程度时,云层与云层间或云层与地面间的空气被电离出能自由移动的电荷,从而通过空气放电,形成瞬时的强力电流,由此判断此时被电离的空气是________(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】导体
【解析】电荷的定向移动形成电流,容易导电的物体叫做导体。云层与云层间或云层与地面间的空气被电离出能自由移动的电荷,从而通过空气放电,形成瞬时的强力电流,由此判断此时被电离的空气是导体。
8.2024年世界乒乓球团体锦标赛在韩国釜山落下帷幕。中国男、女队双双登顶,比赛所用的乒乓球是由一种叫胶棉材料制成。这种胶棉材料具有较好的( )
A.绝缘性 B.弹性 C.导热性 D.导电性
【答案】B
【解析】“胶棉材料”应用到乒乓球上,说明这种材料具有很好的弹性;而对于乒乓球来说与材料的绝缘性、导热性、导电性没有多大关系。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.如图所示为一种按钮开关的构造截面图,图中C是按钮,D是外壳,A、B各有接线柱与电路相连接,下列说法正确的是( )
A.A、B是导体,C、D是绝缘体
B.A、B、C是导体,D是绝缘体
C.C、D是导体,A、B是绝缘体
D.A、B、D是导体,C是绝缘体
【答案】A
【解析】A、B各有接线柱与电路相连接,A、B是电路的一部分,是用来导电的,故A、B是导体;C是按钮,D是外壳,C、D都和人接触,防止触电,C、D必须是绝缘体,故BCD错误,A正确。
故选A。
热的良导体和热的不良导体知识点4
10.棉花是热的不良导体,不容易传导热量;铁是热的良导体,容易传导热量。冬天,长久放置在室外的铁块与棉花,它们的温度都与当时的气温一样,温度是_______(选填“相同”或“不同”)的。用两只手分别接触铁块和棉花,_______(选填“手接触棉花后感觉比较冷”或“手接触铁块后感觉比较冷”或“两只手感觉一样冷”);由此对铁块和棉花的温度进行判断,得出结论是_______(选填“正确”或“错误”)的。
【答案】 相同 手接触铁块后感觉比较冷 错误
【解析】[1]由于棉花与铁都暴露在室外,所以它们的温度与气温一样,是相同的。
[2][3]由于铁块是热的良导体,所以会很快从手上吸收大量的热,手的温度快速下降,从而导致接触铁块的手感觉到比较冷;这样通过手来判断温度的高低,得出结论就是错误的。
11.关于炒菜用的锅和木铲,下列说法正确的是( )
A.锅和木铲都是热的良导体
B.锅是热的良导体,木铲是热的不良导体
C.锅是热的不良导体,木铲是热的良导体
D.锅和木铲都是热的不良导体
【答案】B
【解析】锅是金属制成的,是热的良导体,木铲是热的不良导体,可以防止烧手,故B正确,ACD错误。
故选B。
12.2022年12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,陈冬、刘洋、蔡旭哲三名航天员安全返回。飞船返回舱高速下降时,舱外壁会产生较高的温度,为了护佑航天员安全回家,神舟飞船的返回舱必须要配置 _____(选填“热的良导体”或“热的不良导体”),确保飞船返回舱内温度不是很高。
【答案】热的不良导体
【解析】神舟飞船的返回舱外表与空气摩擦,克服摩擦做功,内能变大,温度升高,必须要配置热的不良导体,确保飞船返回舱内温度不是很高。
1.我国自主研发生产的一种碳纤维材料,各项性能均达到国际先进水平,其密度是钢的四分之一,下列关于碳纤维材料说法正确的是( )
A.超过百米的海上风力发电机叶片采用密度大,强度高,耐腐蚀,抗疲劳等优质性能的碳纤维材料
B.用碳纤维材料制成的航空器部件,在地球上的质量要比在月球上的质量大
C.两个等体积的实心部件,分别用碳纤维材料和钢制成,它们的质量之比为1:4
D.该种碳纤维材料的质量与体积的比值是钢的质量与体积的比值的四倍
【答案】C
【解析】A.发电机叶片需保证同体积下质量更小,应选用密度小的材料,故A错误;
B.质量是物体的固有属性,与所处位置无关,同一部件在地球和月球上质量相等,故B错误;
C.设两个部件体积均为V,由得
即质量比为1:4,故C正确;
D.质量与体积的比值等于密度,已知,故碳纤维的该比值是钢的四分之一,故D错误。
故选C。
2.以下几组材料中,都属于导体的是( )
A.橡胶、玻璃、塑料 B.人体、玻璃、石墨
C.食盐水溶液、水银、硬币 D.陶瓷、大地、干布
【答案】C
【解析】A.橡胶、玻璃、塑料都不容易导电,全是绝缘体,故A不符合题意;
B.人体、石墨属于导体,常温下玻璃不容易导电,属于绝缘体,故B不符合题意;
C.食盐水溶液有可自由移动的电荷能导电,水银是金属、硬币是金属制品,金属都容易导电,三者全是导体,故C符合题意;
D.陶瓷、干布都不容易导电,属于绝缘体,大地是导体,故D不符合题意。
故选C。
3.新素材二维金属 中国科学院物理研究所的科研团队成功实现了厚度仅为头发丝直径的二十万分之一的单原子层金属,有望开创二维金属研究新领域。二维金属具有高导电性、高强度、高柔韧性、高透光性等特性,应用前景广阔。下列物品适合用该材料制作的是( )
A.电线的外护套 B.电影拍摄时使用的仿玻璃道具
C.热敏电阻 D.可折叠手机屏幕
【答案】D
【解析】A.电线外护套需要绝缘材料,该材料导电,故A不符合题意;
B.仿玻璃道具需要易碎、低强度材料,该材料高强度,故B不符合题意;
C.热敏电阻依靠电阻随温度变化工作,题干未提及该材料具备热敏特性,故C不符合题意;
D.可折叠手机屏幕需要透光、柔韧、导电的材料,与二维金属高透光、高柔韧、高导电的特性匹配,故D符合题意。
故选D。
4.近期海门某花园餐厅的蒸气石锅鱼吸引了不少顾客,高温水蒸气快速喷入锅中,美味的鱼3-5分钟即可食用,下列关于蒸鱼所涉及的物理知识说法错误的是( )
A.石锅可以烹饪食物,说明它的熔点高
B.锅盖上方“白雾翻滚”是水蒸气升华形成的
C.石锅一般是由导热性能较好的石材制成
D.水蒸气液化放热,加热效果更好
【答案】B
【解析】A.石锅在高温下不熔化,说明其熔点高,故A正确;
B.升华是物质由固态直接变成气态的过程,“白雾”是水蒸气遇冷形成的小水珠,物质由气态变成液态,属于液化现象,故B错误;
C.石锅需要快速将热量传递给食物,故由导热性能较好的石材制成,故C正确;
D.水蒸气液化过程会放出大量的热,因此比同温度的水加热效果更好,故D正确。
本题选则描述错误的,故选B。
5.小明在跨学科实践活动——厨房中的物理中,经过观察后发现炒菜锅的锅把会用木头或者塑料包裹,是因为这两种材质的导热性________(选填“好”或“差”);切菜的刀一般用钢材锻打而成,是因为钢的硬度________(选填“高”或“低”)。
【答案】 差 高
【解析】木头、塑料导热性差,不容易传导热量,炒菜时锅身温度很高,手柄用这类材料,热量不容易传到手上,防止烫手。
钢的硬度高,不容易卷刃、变形,适合用来制作切菜的刀具,方便切割物体。
6.如图所示,小明说的这句话意思是指铁钉的______比大头针大。铁钉可以在石蜡上留下刻痕,这是因为铁的______比石蜡大;夏天,用塑料泡沫箱装运海鲜,可达到减少装载质量和保鲜的目的。其中分别利用了塑料泡沫______较小和______(选填“隔热”、“导热”、“密度”或“绝缘”)效果较好的特性。
【答案】 质量 硬度 密度 隔热
【解析】[1]铁钉和大头针均为铁制,材料相同,但铁钉体积更大,因此含有的铁的质量更多。
[2]铁钉能在石蜡上留下刻痕,是因为铁的硬度大于石蜡。
[3]塑料泡沫的密度较小,相同体积下质量更轻,从而降低装载总质量。
[4]塑料泡沫是热的不良导体,隔热效果较好,可减少箱内外热量交换,维持低温环境以保鲜。
7.物质有许多重要的物理属性,在生产生活中有着广泛的应用。炒菜用的锅铲手柄用胶木做成,是因为胶木的______较差;我国科学家研制的一种新材料,它像气球一样轻,是因为它的_______较小,这种新材料能承受极大的冲击力,还能在被挤压到原体积的5%后恢复到原来的形态,所以可作为缓冲垫,这是因为它的_______好。
【答案】 导热性 密度 弹性
【解析】[1]炒菜用的锅铲的手柄用胶木做成,是因为胶木的导热性较差,可以防止烫手。
[2]我国科学家研制的一种新材料,它像气球一样轻,是因为它的密度较小,相同体积的物体,密度小的质量小。
[3]缓冲垫需要吸收冲击力并在受力后恢复原状,弹性是指材料变形后能恢复原状的能力。因此新材料能承受极大的冲击力,还能在被挤压到原体积的5%后恢复到原来的形态,可作为缓冲垫,这是因为它的弹性好。
8.黄金具有较好的________,可以锻制成薄如蝉翼的金箔。现有一块质量为3.86g豌豆粒大小的黄金,把它锻制成厚度为0.1μm的金箔,其面积是________m²。(金的密度是)
【答案】 延展性 2
【解析】[1]金箔锻制的手工技艺可以让金块变成金箔,这体现了黄金具有可锤炼、可压延属性,即黄金具有较好的延展性。
[2]豌豆粒大小的黄金的体积
金箔的表面积
9.某同学在商场中看到有规格相同的铜锅、铁锅和铝锅,该同学想知道哪种锅的导热性能最好,于是他进行了如下探究。
材料
铜丝
铁丝
铝丝
蜡环离A点的距离/cm
10
10
10
蜡环掉落的时间/min
1
5
1.5
实验思路:用酒精灯加热铜丝、铁丝和铝丝,并记录铜丝、铁丝和铝丝上蜡环掉落的时间。
实验过程:
(1)如图所示,将相同的铜丝、铁丝和铝丝均匀缠绕后固定在铁架台上,在A点处将它们分开,并在离A点相同距离处分别套上一个相同的轻质蜡环,用酒精灯加热,记录数据在上表中。本实验是通过__________来比较材料的导热性能。
实验结论:
(2)由表中数据可知,__________锅的导热性能最好。
实验拓展:
(3)请你根据生活经验再提出一个可探究的科学问题:__________。
【答案】(1)蜡环掉落的时间;(2)铜;(3)锅的导热性能与其厚度有什么关系
【解析】(1)相同距离、相同热源下,导热越快,热量传到蜡环越快,蜡环掉落时间越短,所以用蜡环掉落的时间反映导热性能好坏。
(2)由表中数据可知,铜丝缠绕后,蜡环掉落时间越短,导热越快,导热性能越好,故铜锅的导热性能最好。
(3)根据生活经验提出一个可探究的科学问题:锅的导热性能与其厚度有什么关系?不同材料的保温性能是否相同?金属的导热性能与粗细、长度有关吗?
10.查阅资料发现,很多导热、散热器材都选择铝材料,小林所在实验小组想探究“物体导热性的影响因素”。提出来如下猜想:
猜想一:物体的导热性可能与横截面积有关;
猜想二:物体的导热性可能与材料有关;
猜想三:物体的导热性可能与长度有关;
为验证猜想,他们设计了如图甲所示的实验装置,将物体一端浸入烧杯内持续沸腾的水中,另一端浸入盛有25℃水的试管中,每隔相同的时间测一次试管中水的温度并记录。重复以上实验步骤。
(1)实验中,导热性能无法直接测量,他类比所学知识定义了一个物理量k来衡量物体的导热性能,下列有关k的定义正确的是__________(填字母);
A.温度 B.温度的变化量 C.单位时间内温度的变化量
(2)为完成实验探究,同学们应选取长度和横截面积相同的铜棒和铝棒进行实验来验证猜想__________;
(3)以铜棒为导热材料时试管内水的温度T随时间t变化的关系图线已在图乙中画出,下表是记录的以铝棒为导热材料时的实验数据:
时间/s
0
50
100
150
200
250
试管内的水温/℃
25
26.5
28
29.5
31
32.5
请你依据表格中的数据在图乙中描点,作出以铝棒为导热材料时试管内水的温度T随时间t变化的关系图像;
(4)由温度-时间图像可推断出此实验中__________(选填“铜棒”或“铝棒”)的导热性能更好;
(5)结合实验结论,实际中很多散热器材使用的是铝材料,你认为导热器材选择铝材料的优点有:____________(写出一条合理即可);
(6)接着实验小组要验证猜想三,他们可以采取的做法是:____________。
【答案】(1)C;(2)二;(3);(4)铜棒;(5)性价比高;(6)选取横截面积相同、长度不同的铜棒进行实验
【解析】(1)物质的导热性能越好,单位时间内水的温度的变化量越大,所以用单位时间内温度的变化量来衡量物质的导热性能,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(2)要探究物体的导热性可能与材料有关,应该控制材料的长度和横截面积相同,但材料的种类不同,所以为完成实验探究,同学们应选取长度和横截面积相同的铜棒和铝棒进行实验来验证猜想二。
(3)根据表格数据描点画出图像,如下图
(4)根据图乙中铜棒和铝棒温度变化情况(温度-时间图像),发现相同时间内,使用铜棒导热时试管内的水升温快,说明铜棒导热性能好。
(5)生活中选用铝做散热器材的材料更好,因为铝的导热性能和铜的相差不大,但铝的价格便宜很多,也就是说:铝的性价比高。
(6)实验小组要验证猜想三:物体的导热性可能与长度有关,应改变物体的长度,其他因素保持不变。所以选取横截面积相同、长度不同的铜棒进行实验。
11.如图是某款电动自行车,它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。制造自行车车架有各种不同的新材料,部分材料的技术指标如表所示。求:
材料技术指标
锰钢
铝合金
钛合金
碳纤维
性能(强度)
强
较弱
较强
强
密度()
(1)若车架的体积为,则使用碳纤维制造的车架质量是多少?
(2)使用碳纤维制造的该自行车车架比用锰钢制造的自行车车架质量减少了多少?
(3)若让你设计制造强度高并且轻便的电动自行车,选择表中的哪种材料较合适?
【答案】(1)8kg;(2)31.5kg;(3)碳纤维
【解析】(1)由题意可知,车架体积。查表可知,碳纤维的密度。则车架质量为
(2)查表可知,锰钢的密度。用锰钢制造的车架质量为
使用碳纤维比使用锰钢制造的车架减少的质量为
(3)设计强度高并且轻便的电动自行车,应选择强度高、密度小的材料。分析表格中的数据可知:在强度方面,锰钢和碳纤维的强度均为“强”,符合“强度高”的要求。在轻便方面(即密度小),碳纤维的密度(1.6 × 103kg/m3)在所有材料中是最小的。综合考虑,碳纤维材料既能满足高强度的要求,又能最大限度地减轻车架质量,因此最合适。
12.为满足人民群众多样化的住房需求,许多地区对老旧小区楼房增加了外墙保温改造这一项目。某物理兴趣小组在综合实践中对保温材料的各种性能及其应用进行了研究,以下为市场上三种常用的保温材料相关信息,其中传热系数W越大,保温效果越差。
保温材料名称
传热系数
防火性能
最高使用温度/℃
聚氨酯泡沫
0.028
阻燃B1级
75
1.4
玻璃棉
0.030
不燃A级
300
1.2
硅酸盐材料
0.065
不燃A级
600
2.4
(1)某地秋冬季干燥且气温普遍较低,结合题干信息,你建议该地区房屋改造选择哪种保温材料,请说明理由;
(2)选择保温材料时,密度是重要考虑因素,小桂发现表格缺少密度信息,于是对三种保温材料的质量和体积进行测量,其中一种样本的质量为1.2g,体积为,求该样本材料的密度;
(3)小林发现,表格中参数“Z”的单位与密度“”很相似,猜想“Z”与“”在数值上可能有一定关系,设保温材料厚度为h,请你推导出“Z”与“”的关系。根据小林猜想,结合(2)中的信息,当样本材料的厚度为5cm时,算出该样本材料的Z值,并判断该样本材料的名称。
【答案】(1)玻璃棉,璃棉防火性能为不燃A级,防火,安全性高;同时其传热系数较小,保温效果好。(2);(3),玻璃棉
【解析】(1)某地秋冬季干燥且气温普遍较低,璃棉防火性能为不燃A级,防火,安全性高;同时其传热系数较小,保温效果好。故选择玻璃棉作为该地区房屋改造的保温材料。
(2)该样本材料的密度
(3)密度“ρ”的单位为kg/m3,“Z”的单位为kg/m2,则“Z”与“ρ”的关系为
所以当样本材料的厚度为5cm时,该样本材料的Z值为Z=ρh=0.024g/cm3×5cm=0.12g/cm2=1.2kg/m2
查表可知,该样本材料是玻璃棉。
13.物理知识与生活联系非常紧密,下列说法正确的是( )
A.图甲中,房间里的空调安装在上面,是因为冷空气的密度小
B.图乙中,航空器材常采用高强度、高密度的合金材料
C.图丙中,把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来,是因为空气受热密度变大
D.图丁中,海上风力发电机的叶片采用了密度小、耐腐蚀的碳纤维材料
【答案】D
【解析】A.房间里的空调安装在上面,是因为冷空气密度大,会向下流动,热空气密度小,会向上流动,从而形成对流,使房间内温度均匀,故A错误;
B.航空器材需要质量小、强度高,根据密度公式,在体积一定时,密度小的材料质量小,所以常采用高强度、低密度的合金材料,故B错误;
C.把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来,是因为空气受热体积膨胀,密度变小,热空气会向上流动,从而推动风车转动,故C错误;
D.海上风力发电机的叶片需要质量小、耐腐蚀,碳纤维材料具有密度小、耐腐蚀的特点,所以采用了这种材料,故D正确。
故选D。
14.用如图所示的装置进行实验探究时,将铁片、纸片、钢片、铝片和玻璃片分别置于条形磁体与回形针之间。由此可见,该装置可用来探究________。当在条形磁体与回形针之间插入________时,回形针会掉下来。
【答案】 铁片、纸片、钢片、铝片和玻璃片是否是磁性材料 铁片和钢片
【解析】[1]由题意可知,在条形磁体与回形针之间插入实验材料之后,观察回形针是否掉下来,则可以探究铁片、纸片、钢片、铝片和玻璃片是否是磁性材料等实验。
[2]磁体可以把磁性材料磁化,非磁性材料不能被磁化。当磁性材料插入中间时,磁性材料被磁化,磁铁的磁场不能穿越磁性材料,下端没有磁场,所以回形针会脱落,即当在条形磁体与回形针之间插入磁性材料铁片和钢片时,回形针会脱落。
15.如图所示,加气混凝土是以硅质材料(砂、粉煤灰及含硅尾矿等)和钙质材料(石灰、水泥)为主要原料,掺加发气剂(铝粉),通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品,符合当前改革传统墙体材料和发展新型墙体材料的趋势。现有一块加气混凝土砌块,其长、宽、高分别为:60cm、25cm和8cm,质量为7.2kg。
(1)由于该材料内部具有大量的气孔和微孔,因而有良好的________(选填“保温”或“导热”)性能;
(2)加气混凝土砌块的密度是多少?
(3)若砌一堵高层建筑的分隔墙使用了5.4t的普通黏土砖(其密度为),如果改用这种加气混凝土砌块,该墙的质量会减少多少kg?(不考虑砖缝差异)
(4)孔隙度是指加气混凝土砌块中所有气孔的体积与加气混凝土砌块的体积之比。若一块加气混凝土砌块吸足水后,质量为12.42kg,则这块加气混凝土砌块的孔隙度是多少?(已知水的密度为,计算结果用百分数表示)
【答案】(1)保温;(2);(3);(4)43.5%
【解析】(1)气孔和微孔中充满空气,空气是热的不良导体。因此,内部具有大量气孔和微孔的材料具有良好的保温性能。
(2)加气混凝土砌块的体积
则加气混凝土砌块的密度
(3)这堵分隔墙所用黏土砖的总体积
不考虑砖缝差异,若改用这种加气混凝土砌块,其总质量
该墙减少的质量
(4)这块加气混凝土砌块吸入水的质量
由题意知,这块加气混凝土砌块中所有气孔的体积等于吸入水的体积,即
则这块加气混凝土砌块的孔隙度为
16.如图是小明购买的无人机。在使用过程中,他发现无人机的螺旋桨容易折断。于是他想进一步了解螺旋桨的相关信息,翻看说明书得知螺旋桨是由单一材料制成的,一支螺旋桨的质量为11.5g,体积为10cm3,再通过网上查找资料收集到制造螺旋桨的可选材料如表格所示。
材料
密度
材料的强度特点
碳纤维
强度高
工程塑料
强度低
轻木
强度很低
PMI泡沫
强度很低
(1)请通过计算判断该无人机的螺旋桨可能由表中的哪种材料制作;
(2)小明想进一步了解如何解决螺旋桨容易折断的问题,于是他通过与AI对话学习,得知在工程技术中,可采用“外层包裹内层”的复合结构,从而让螺旋桨具有外层强度高、整体轻量化的特性,请你从表格中选出两种材料改进制作螺旋桨,并说明原因;
(3)在体积不变的情况下,若要使改进后的一支螺旋桨的质量比原来减少5.5g,请根据你所选的材料计算出外层材料的质量。
【答案】(1)工程塑料;(2)解决螺旋桨容易折断的问题,可采用“外层包裹内层”的复合结构,从而让螺旋桨具有外层强度高、整体轻量化的特性,由表格知碳纤维的强度高,所以外层选用高强度的碳纤维;内层可以选用密度小的泡沫,可以减轻质量。(3)
【解析】【小题1】螺旋桨的密度
由表格可知,螺旋桨的材料可能是工程塑料
【小题2】略。
【小题3】更换材料后,螺旋桨的质量
外层材料选用碳纤维,内层材料选用泡沫,设碳纤维质量为,泡沫为
碳纤维材料和泡沫材料总质量
碳纤维材料和泡沫材料总体积
联立解得外层碳纤维质量
17.阅读下面短文,解答文后问题(相关物质密度见文后)。
2019年以来,民营企业家、武汉金凰珠宝公司董事长贾志宏用83吨黄金质押,在多家信托公司融资,以70亿元全现金支付收购了“上市公司湖北襄阳轴承的国企控股公司三环集团”99.97%的股权,随后宣布对三环集团混改;到2023年混改仍没有成功。就在信托公司信心满满地持黄金准备变现时,才发现绝大部分“金条”是用铜合金外边镀金做成,金条表面为镀金,内部是铜合金,而非应有的Au999.9足金。83吨黄金居然绝大部分是假的!(、、、、、、、)
(1)一批金砖,每一块标“Au999.9足金12500g”,用大量程精确电子天平测量其中一块质量为12500.12g,用刻度尺测量该金砖长宽高分别是长,宽,高(厚)。请你计算判断这一批金砖是否是真的。
(2)根据八年级物理等相关知识,判断制造假金条时,骗子应该用铁、铝、铅、银、钨、铂中哪种金属与铜混合做成合金?骗子运用了什么物理知识?骗子是否会用铁或者银与铜混合做成合金来冒充黄金?为什么?
【答案】(1)不是真的;(2)铁有磁性,用磁体吸引立即察觉;铝密度太小,在重量上会有明显差异,很容易被识破;铂、银价格较高,骗子要降低成本,一般不会用铂、银;铅也容易被氧化变黑。从密度、稳定性、价格来讲钨最为合适用来与铜混合进行黄金造假。骗子不会用铁或者银与铜混合做成合金来冒充黄金,因为铁有磁性,用磁体吸引立即察觉;银价格较高,骗子要降低成本,一般不会用银。他们主要运用了密度、颜色和外观、延展性和导电性等物理知识,使得假金条在外观和物理特性上尽可能接近真金,从而达到以假乱真的目的。
【解析】(1)金砖体积为
金砖密度为
因此这一批金砖不是真的。
(2)略。
18.阅读短文,回答问题。
气凝胶
如图所示是世界上最轻的固体——气凝胶,已入选吉尼斯世界纪录.这种新材料密度极小,一种硅气凝胶密度仅为(空气的密度为)。这种物质看上去像凝固的烟,但它的成分与玻璃相似.由于气凝胶中以上是空气,所以有非常好的吸油效果和隔热效果,一寸厚的气凝胶相当于20-30块普通玻璃的隔热功能,即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰也会丝毫无损。气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用;它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化,坚固耐用程度不亚于钢材.气凝胶比同体积的普通海绵轻得多,将它压缩后仍可恢复原状。因为它耐磨且富有弹性,所以很多职业登山者登山时所穿的鞋子都是用气凝胶制成的;由于具备这些特性,气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料,俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行隔热。
浙江大学的科学家们研制出了一种超轻材料,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅每立方厘米0.16毫克,也是迄今为止世界上最轻的材料。
(1)“气凝胶”这种材料被压缩后仍可恢复原状,说明了它的______,这种材料放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损,说明了它的______;(选填字母)
A.密度小 B.吸收性好 C.隔热性好 D.弹性好
(2)下列气凝胶实际应用中,不可能实现的是______;
A.清洗厨房的油烟机 B.吸除冰箱内的异味
C.做打桩机的重锤 D.做电影场景中倒塌的“墙壁”
(3)一架用密度为铝合金材料制成的质量约80吨的大型飞机,如果用密度仅为的硅气凝胶做成,其质量相当于______;
A.一片鸡毛的质量 B.一颗鸡蛋的质量
C.一个成年人的质量 D.一台大卡车的质量
(4)我国科学家造出“全碳气凝胶”的密度比空气的密度______(选填“大”或“小”),它的密度是______。
【答案】(1)D C;(2)C;(3)C;(4)小 0.16
【解析】(1)气凝胶被压缩后仍可恢复原状,说明其弹性好,故选D;气凝胶放在玫瑰与火焰之间玫瑰丝毫无损,说明其隔热性好,故选C。
(2)A.气凝胶吸油效果好,可吸附油烟机油污,能实现,故A不符合题意;
B.气凝胶中以上是空气,多孔吸附性强,可吸除冰箱内异味,能实现,故B不符合题意;
C.气凝胶密度极小,相同体积下质量过小,无法提供打桩所需的足够重力,不能实现,故C符合题意;
D.气凝胶密度小,相同体积下质量小,制作电影场景的倒塌墙壁不会伤人,能实现,故D不符合题意。
故选C。
(3)飞机的体积为
气凝胶的质量为
60kg与成年人的质量相近,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)全碳气凝胶的密度为
故其密度比空气小。
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5.4 物质的一些物理属性
目 录
A组 巩固过关
知识点1:认识物质的物理属性
知识点2:物质的磁性
知识点3:导体和绝缘体
知识点4:热的良导体和热的不良导体
B组 能力进阶
C组 思维拔高
认识物质的物理属性知识点1
1.“加气混凝土砌块”是一种新型材料,是利用工业废料以特殊工艺生产的存在大量空隙的砌块。用平均密度为的砌块砌一面长5m、宽30cm、高2m的墙,该墙的总体积为__________m³。忽略砌块间的缝隙,墙的质量为__________kg。与普通砖比较(普通砖的密度为)。请你写出一条这种材料的优点:____________________。
2.延展性是衡量金属材料性能的重要指标,可以用材料在受力拉伸时的伸长量反映延展性。小明想要比较实验室中的2种不同金属(铜丝和铝丝)的延展性能,他找到了2根长度和粗细都相同的铜丝和铝丝、拉力测试仪(如图)、刻度尺等实验器材。将铜丝两端固定在测试仪上,调节测试仪拉力大小,用刻度尺测量铜丝被拉伸后的长度;接下来的操作是:________,若发现:________,则说明该款铜丝的延展性能更好。
3.小明用铜钥匙和玻璃相互刻画,发现铜钥匙留下刻痕,而玻璃上没有刻痕,说明玻璃的_______大;玻璃还被广泛用于窗户,是因为玻璃的_______(选填“透光性”或“导电性”)好。
物质的磁性知识点2
4.将铁钉放在某矿石附近,铁钉立即被吸引到矿石上,此现象说明矿石具有______。用铜做电线的线芯是利用了铜的______较好这个属性。(均填物理属性)
5.与众不同的“磁力杯盖”,采用了双色磁弹球翻转开关设计,只需轻轻拨动磁弹球变色(磁弹球变为金色),原来被吸在杯盖上的茶仓与就会与杯盖断开,茶仓就会坠落入水,开始泡茶。在杯盖上有个磁性很强的小球,利用磁体吸引______、钴、镍的性质实现吸引茶仓。
6.如图是固定房门的“门吸”,金属块可能是( )
A.银 B.铁 C.铝 D.锌
导体和绝缘体知识点3
7.降雨时,水分子在有积雨的云层中不断地摩擦并带上电荷,当电荷积聚到一定程度时,云层与云层间或云层与地面间的空气被电离出能自由移动的电荷,从而通过空气放电,形成瞬时的强力电流,由此判断此时被电离的空气是________(选填“导体”或“绝缘体”)。
8.2024年世界乒乓球团体锦标赛在韩国釜山落下帷幕。中国男、女队双双登顶,比赛所用的乒乓球是由一种叫胶棉材料制成。这种胶棉材料具有较好的( )
A.绝缘性 B.弹性 C.导热性 D.导电性
9.如图所示为一种按钮开关的构造截面图,图中C是按钮,D是外壳,A、B各有接线柱与电路相连接,下列说法正确的是( )
A.A、B是导体,C、D是绝缘体
B.A、B、C是导体,D是绝缘体
C.C、D是导体,A、B是绝缘体
D.A、B、D是导体,C是绝缘体
热的良导体和热的不良导体知识点4
10.棉花是热的不良导体,不容易传导热量;铁是热的良导体,容易传导热量。冬天,长久放置在室外的铁块与棉花,它们的温度都与当时的气温一样,温度是_______(选填“相同”或“不同”)的。用两只手分别接触铁块和棉花,_______(选填“手接触棉花后感觉比较冷”或“手接触铁块后感觉比较冷”或“两只手感觉一样冷”);由此对铁块和棉花的温度进行判断,得出结论是_______(选填“正确”或“错误”)的。
11.关于炒菜用的锅和木铲,下列说法正确的是( )
A.锅和木铲都是热的良导体
B.锅是热的良导体,木铲是热的不良导体
C.锅是热的不良导体,木铲是热的良导体
D.锅和木铲都是热的不良导体
12.2022年12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,陈冬、刘洋、蔡旭哲三名航天员安全返回。飞船返回舱高速下降时,舱外壁会产生较高的温度,为了护佑航天员安全回家,神舟飞船的返回舱必须要配置 _____(选填“热的良导体”或“热的不良导体”),确保飞船返回舱内温度不是很高。
1.我国自主研发生产的一种碳纤维材料,各项性能均达到国际先进水平,其密度是钢的四分之一,下列关于碳纤维材料说法正确的是( )
A.超过百米的海上风力发电机叶片采用密度大,强度高,耐腐蚀,抗疲劳等优质性能的碳纤维材料
B.用碳纤维材料制成的航空器部件,在地球上的质量要比在月球上的质量大
C.两个等体积的实心部件,分别用碳纤维材料和钢制成,它们的质量之比为1:4
D.该种碳纤维材料的质量与体积的比值是钢的质量与体积的比值的四倍
2.以下几组材料中,都属于导体的是( )
A.橡胶、玻璃、塑料 B.人体、玻璃、石墨
C.食盐水溶液、水银、硬币 D.陶瓷、大地、干布
3.新素材二维金属 中国科学院物理研究所的科研团队成功实现了厚度仅为头发丝直径的二十万分之一的单原子层金属,有望开创二维金属研究新领域。二维金属具有高导电性、高强度、高柔韧性、高透光性等特性,应用前景广阔。下列物品适合用该材料制作的是( )
A.电线的外护套 B.电影拍摄时使用的仿玻璃道具
C.热敏电阻 D.可折叠手机屏幕
4.近期海门某花园餐厅的蒸气石锅鱼吸引了不少顾客,高温水蒸气快速喷入锅中,美味的鱼3-5分钟即可食用,下列关于蒸鱼所涉及的物理知识说法错误的是( )
A.石锅可以烹饪食物,说明它的熔点高
B.锅盖上方“白雾翻滚”是水蒸气升华形成的
C.石锅一般是由导热性能较好的石材制成
D.水蒸气液化放热,加热效果更好
5.小明在跨学科实践活动——厨房中的物理中,经过观察后发现炒菜锅的锅把会用木头或者塑料包裹,是因为这两种材质的导热性________(选填“好”或“差”);切菜的刀一般用钢材锻打而成,是因为钢的硬度________(选填“高”或“低”)。
6.如图所示,小明说的这句话意思是指铁钉的______比大头针大。铁钉可以在石蜡上留下刻痕,这是因为铁的______比石蜡大;夏天,用塑料泡沫箱装运海鲜,可达到减少装载质量和保鲜的目的。其中分别利用了塑料泡沫______较小和______(选填“隔热”、“导热”、“密度”或“绝缘”)效果较好的特性。
7.物质有许多重要的物理属性,在生产生活中有着广泛的应用。炒菜用的锅铲手柄用胶木做成,是因为胶木的______较差;我国科学家研制的一种新材料,它像气球一样轻,是因为它的_______较小,这种新材料能承受极大的冲击力,还能在被挤压到原体积的5%后恢复到原来的形态,所以可作为缓冲垫,这是因为它的_______好。
8.黄金具有较好的________,可以锻制成薄如蝉翼的金箔。现有一块质量为3.86g豌豆粒大小的黄金,把它锻制成厚度为0.1μm的金箔,其面积是________m²。(金的密度是)
9.某同学在商场中看到有规格相同的铜锅、铁锅和铝锅,该同学想知道哪种锅的导热性能最好,于是他进行了如下探究。
材料
铜丝
铁丝
铝丝
蜡环离A点的距离/cm
10
10
10
蜡环掉落的时间/min
1
5
1.5
实验思路:用酒精灯加热铜丝、铁丝和铝丝,并记录铜丝、铁丝和铝丝上蜡环掉落的时间。
实验过程:
(1)如图所示,将相同的铜丝、铁丝和铝丝均匀缠绕后固定在铁架台上,在A点处将它们分开,并在离A点相同距离处分别套上一个相同的轻质蜡环,用酒精灯加热,记录数据在上表中。本实验是通过__________来比较材料的导热性能。
实验结论:
(2)由表中数据可知,__________锅的导热性能最好。
实验拓展:
(3)请你根据生活经验再提出一个可探究的科学问题:__________。
10.查阅资料发现,很多导热、散热器材都选择铝材料,小林所在实验小组想探究“物体导热性的影响因素”。提出来如下猜想:
猜想一:物体的导热性可能与横截面积有关;
猜想二:物体的导热性可能与材料有关;
猜想三:物体的导热性可能与长度有关;
为验证猜想,他们设计了如图甲所示的实验装置,将物体一端浸入烧杯内持续沸腾的水中,另一端浸入盛有25℃水的试管中,每隔相同的时间测一次试管中水的温度并记录。重复以上实验步骤。
(1)实验中,导热性能无法直接测量,他类比所学知识定义了一个物理量k来衡量物体的导热性能,下列有关k的定义正确的是__________(填字母);
A.温度 B.温度的变化量 C.单位时间内温度的变化量
(2)为完成实验探究,同学们应选取长度和横截面积相同的铜棒和铝棒进行实验来验证猜想__________;
(3)以铜棒为导热材料时试管内水的温度T随时间t变化的关系图线已在图乙中画出,下表是记录的以铝棒为导热材料时的实验数据:
时间/s
0
50
100
150
200
250
试管内的水温/℃
25
26.5
28
29.5
31
32.5
请你依据表格中的数据在图乙中描点,作出以铝棒为导热材料时试管内水的温度T随时间t变化的关系图像;
(4)由温度-时间图像可推断出此实验中__________(选填“铜棒”或“铝棒”)的导热性能更好;
(5)结合实验结论,实际中很多散热器材使用的是铝材料,你认为导热器材选择铝材料的优点有:____________(写出一条合理即可);
(6)接着实验小组要验证猜想三,他们可以采取的做法是:____________。
11.如图是某款电动自行车,它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。制造自行车车架有各种不同的新材料,部分材料的技术指标如表所示。求:
材料技术指标
锰钢
铝合金
钛合金
碳纤维
性能(强度)
强
较弱
较强
强
密度()
(1)若车架的体积为,则使用碳纤维制造的车架质量是多少?
(2)使用碳纤维制造的该自行车车架比用锰钢制造的自行车车架质量减少了多少?
(3)若让你设计制造强度高并且轻便的电动自行车,选择表中的哪种材料较合适?
12.为满足人民群众多样化的住房需求,许多地区对老旧小区楼房增加了外墙保温改造这一项目。某物理兴趣小组在综合实践中对保温材料的各种性能及其应用进行了研究,以下为市场上三种常用的保温材料相关信息,其中传热系数W越大,保温效果越差。
保温材料名称
传热系数
防火性能
最高使用温度/℃
聚氨酯泡沫
0.028
阻燃B1级
75
1.4
玻璃棉
0.030
不燃A级
300
1.2
硅酸盐材料
0.065
不燃A级
600
2.4
(1)某地秋冬季干燥且气温普遍较低,结合题干信息,你建议该地区房屋改造选择哪种保温材料,请说明理由;
(2)选择保温材料时,密度是重要考虑因素,小桂发现表格缺少密度信息,于是对三种保温材料的质量和体积进行测量,其中一种样本的质量为1.2g,体积为,求该样本材料的密度;
(3)小林发现,表格中参数“Z”的单位与密度“”很相似,猜想“Z”与“”在数值上可能有一定关系,设保温材料厚度为h,请你推导出“Z”与“”的关系。根据小林猜想,结合(2)中的信息,当样本材料的厚度为5cm时,算出该样本材料的Z值,并判断该样本材料的名称。
13.物理知识与生活联系非常紧密,下列说法正确的是( )
A.图甲中,房间里的空调安装在上面,是因为冷空气的密度小
B.图乙中,航空器材常采用高强度、高密度的合金材料
C.图丙中,把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来,是因为空气受热密度变大
D.图丁中,海上风力发电机的叶片采用了密度小、耐腐蚀的碳纤维材料
14.用如图所示的装置进行实验探究时,将铁片、纸片、钢片、铝片和玻璃片分别置于条形磁体与回形针之间。由此可见,该装置可用来探究________。当在条形磁体与回形针之间插入________时,回形针会掉下来。
15.如图所示,加气混凝土是以硅质材料(砂、粉煤灰及含硅尾矿等)和钙质材料(石灰、水泥)为主要原料,掺加发气剂(铝粉),通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品,符合当前改革传统墙体材料和发展新型墙体材料的趋势。现有一块加气混凝土砌块,其长、宽、高分别为:60cm、25cm和8cm,质量为7.2kg。
(1)由于该材料内部具有大量的气孔和微孔,因而有良好的________(选填“保温”或“导热”)性能;
(2)加气混凝土砌块的密度是多少?
(3)若砌一堵高层建筑的分隔墙使用了5.4t的普通黏土砖(其密度为),如果改用这种加气混凝土砌块,该墙的质量会减少多少kg?(不考虑砖缝差异)
(4)孔隙度是指加气混凝土砌块中所有气孔的体积与加气混凝土砌块的体积之比。若一块加气混凝土砌块吸足水后,质量为12.42kg,则这块加气混凝土砌块的孔隙度是多少?(已知水的密度为,计算结果用百分数表示)
16.如图是小明购买的无人机。在使用过程中,他发现无人机的螺旋桨容易折断。于是他想进一步了解螺旋桨的相关信息,翻看说明书得知螺旋桨是由单一材料制成的,一支螺旋桨的质量为11.5g,体积为10cm3,再通过网上查找资料收集到制造螺旋桨的可选材料如表格所示。
材料
密度
材料的强度特点
碳纤维
强度高
工程塑料
强度低
轻木
强度很低
PMI泡沫
强度很低
(1)请通过计算判断该无人机的螺旋桨可能由表中的哪种材料制作;
(2)小明想进一步了解如何解决螺旋桨容易折断的问题,于是他通过与AI对话学习,得知在工程技术中,可采用“外层包裹内层”的复合结构,从而让螺旋桨具有外层强度高、整体轻量化的特性,请你从表格中选出两种材料改进制作螺旋桨,并说明原因;
(3)在体积不变的情况下,若要使改进后的一支螺旋桨的质量比原来减少5.5g,请根据你所选的材料计算出外层材料的质量。
17.阅读下面短文,解答文后问题(相关物质密度见文后)。
2019年以来,民营企业家、武汉金凰珠宝公司董事长贾志宏用83吨黄金质押,在多家信托公司融资,以70亿元全现金支付收购了“上市公司湖北襄阳轴承的国企控股公司三环集团”99.97%的股权,随后宣布对三环集团混改;到2023年混改仍没有成功。就在信托公司信心满满地持黄金准备变现时,才发现绝大部分“金条”是用铜合金外边镀金做成,金条表面为镀金,内部是铜合金,而非应有的Au999.9足金。83吨黄金居然绝大部分是假的!(、、、、、、、)
(1)一批金砖,每一块标“Au999.9足金12500g”,用大量程精确电子天平测量其中一块质量为12500.12g,用刻度尺测量该金砖长宽高分别是长,宽,高(厚)。请你计算判断这一批金砖是否是真的。
(2)根据八年级物理等相关知识,判断制造假金条时,骗子应该用铁、铝、铅、银、钨、铂中哪种金属与铜混合做成合金?骗子运用了什么物理知识?骗子是否会用铁或者银与铜混合做成合金来冒充黄金?为什么?
18.阅读短文,回答问题。
气凝胶
如图所示是世界上最轻的固体——气凝胶,已入选吉尼斯世界纪录.这种新材料密度极小,一种硅气凝胶密度仅为(空气的密度为)。这种物质看上去像凝固的烟,但它的成分与玻璃相似.由于气凝胶中以上是空气,所以有非常好的吸油效果和隔热效果,一寸厚的气凝胶相当于20-30块普通玻璃的隔热功能,即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰也会丝毫无损。气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用;它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化,坚固耐用程度不亚于钢材.气凝胶比同体积的普通海绵轻得多,将它压缩后仍可恢复原状。因为它耐磨且富有弹性,所以很多职业登山者登山时所穿的鞋子都是用气凝胶制成的;由于具备这些特性,气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料,俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行隔热。
浙江大学的科学家们研制出了一种超轻材料,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅每立方厘米0.16毫克,也是迄今为止世界上最轻的材料。
(1)“气凝胶”这种材料被压缩后仍可恢复原状,说明了它的______,这种材料放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损,说明了它的______;(选填字母)
A.密度小 B.吸收性好 C.隔热性好 D.弹性好
(2)下列气凝胶实际应用中,不可能实现的是______;
A.清洗厨房的油烟机 B.吸除冰箱内的异味
C.做打桩机的重锤 D.做电影场景中倒塌的“墙壁”
(3)一架用密度为铝合金材料制成的质量约80吨的大型飞机,如果用密度仅为的硅气凝胶做成,其质量相当于______;
A.一片鸡毛的质量 B.一颗鸡蛋的质量
C.一个成年人的质量 D.一台大卡车的质量
(4)我国科学家造出“全碳气凝胶”的密度比空气的密度______(选填“大”或“小”),它的密度是______。
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