2020最新學(xué)年度八年級物理上冊2.4新材料及其應(yīng)用練習(xí)(新版)北師大版(考試專用)

1、2.4 新材料及其應(yīng)用1 清華大學(xué)的研究人員發(fā)明一種新型陶瓷， 既可以像海綿一樣變形， 也能像陶瓷一樣隔熱、絕緣，同時具有超輕、高韌性等特點(diǎn)這種材料適合用來制造下列哪種物品（ ）A.自行車的車架B.新型消防服C.輸電導(dǎo)線D.便攜式水果刀2 為做好平昌冬奧閉幕式“北京8 分鐘”演員的防寒工作，主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)采用了石墨烯智能發(fā)熱服飾，確保演員穿著輕薄的演出服時不被凍傷，而且可以保證動作足夠舒展，穿著舒適。下列相關(guān)分析不合理的是（ ）A.石墨烯材料保溫性能好B.石墨烯是一種超導(dǎo)材料C.石墨烯材料韌性好，超輕薄D.石墨烯服飾材料質(zhì)地柔軟，硬度小3玻璃纖維布是主要由玻璃纖維和短線針刺無紡布復(fù)合而成的一種無機(jī)非

2、金屬材料。它具有很多優(yōu)良的性能，應(yīng)用于很多領(lǐng)域。當(dāng)它用于電機(jī)、變壓器、通訊電纜及電器的綁扎時，主要是應(yīng)用了它的（ ）A.抗腐性 B.隔熱性 C.隔音性 D.絕緣性4 近日科學(xué)家研發(fā)出了石墨烯鋰離子五號充電電池，相比傳統(tǒng)5 號干電池充電電池相比，改款電池優(yōu)勢明顯，能夠在-45C、- 60C的環(huán)境下使用，它具有密度小、硬度大、有優(yōu)良的導(dǎo)電性、 導(dǎo)熱性及抗拉伸能力。它也將會代替現(xiàn)有的硅材料。根據(jù)石墨烯的屬性，下列不能用石墨烯來制造的是（ ）A.導(dǎo)電材料B.保溫杯外殼C.輕型火箭外殼D.新型防彈衣材料5 “衣服能發(fā)電”的已經(jīng)不是夢，一種名為Twistron 的紗線由許多碳納米管紡成，紗線被拉伸時，體積

3、減小，使電荷相互靠近，電荷產(chǎn)生的電壓若以 30Hz 的頻率拉伸時，紗線可產(chǎn)生250W/kg的峰值電功率；每次被拉伸時，就可以點(diǎn)亮一個LED.則下列說法中正確的是（）A.衣服“發(fā)電”的過程將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B. 1件500g這樣的衣服，若以 30Hz的頻率拉伸1min能產(chǎn)生7.5 x 103J的電能C. LED燈功率較小所以發(fā)光亮度不如白熾燈D. LED燈是由超導(dǎo)體材料制成的6 . 2018年我國將進(jìn)行40余次航天發(fā)射，所有的航天器外殼要求輕巧、耐高溫。航天器外殼材料應(yīng)具有的物理屬性是（）A.密度大、熔點(diǎn)高 B.密度小、熔點(diǎn)高C.密度大、熔點(diǎn)低 D.密度小、熔點(diǎn)低7 .納米陶瓷作為高新科技材料應(yīng)

4、用廣泛，它具有堅(jiān)硬、耐腐蝕、耐高溫、完全無磁性等特點(diǎn)，它不能應(yīng)用于（）A.切割硬物白刀具B.公交IC卡C. “嫦娥二號”外表涂層 D.裝濃硫酸的容器8.如圖所示，是由微顆粒（150nm）制備得到新型防菌“納米紙”。在“納米紙”的表面細(xì)菌無法停留且油水不沾。與此現(xiàn)象有關(guān)的判斷正確的是（）A.組成“納米紙”的分子間沒有間隙B.油與“納米紙”分子間有斥力沒有引力C.油分子間引力使紙面上的油匯集成小油珠D. “納米紙”可阻止細(xì)菌分子無規(guī)則運(yùn)動9 .納米技術(shù)在研究電學(xué)材料、光學(xué)材料、高密度材料方面有廣泛的應(yīng)用前景，納米是下列哪種物理量的計(jì)算單位（）A.長度B.體積C.質(zhì)量D.時間10 .下列說法中利用納

5、米材料特殊作用的有（）A.用納米陶瓷制成的陶瓷容易撞碎B.為了裝飾在墻壁涂刷了 “立邦”漆，漆能吸附在墻上C.用膠水可以把兩張紙糊在一起D.下雨天氣紅紅的羽絨裝不易被水淋濕二.填空題（共5小題）11.近年來，“納米” 一詞經(jīng)常出現(xiàn)在我們的生活中，它是長度的度量單位，1nm有多長？假設(shè)一根頭發(fā)的直徑是 0.05mm,把它徑向平均剖成 5萬根，每根的厚度大約就是一納米。而納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1納米的材料，強(qiáng)度和硬度大大高于原來的材料，并且有良好的韌性，納米材料的熔點(diǎn)還會隨超細(xì)粉直徑的減小而降低，例如：金的熔點(diǎn)為1064C,但10nm的金粉熔點(diǎn)為940C , 5nm的金粉熔點(diǎn)為830C,因而燒

6、制溫度可以大大降低，納米 級的催化劑加入汽油中，還可提高內(nèi)燃機(jī)的效率。（1） 0.05mm=nm；（2）將金屬納米顆粒制成塊狀金屬材料時強(qiáng)度 一般的金屬，金屬納米顆粒的熔點(diǎn)同種金屬的熔點(diǎn)；（選填“大于”、“小于”或“等于”）（3）如圖是納米陶瓷刀、合金鋼刀、普通菜刀磨損程度隨時間變化的曲線，其中反映納米陶瓷刀磨損特點(diǎn)的是曲線 （選填字母）。12 .今年5月，國產(chǎn)大飛機(jī)首飛成功。在機(jī)體主結(jié)構(gòu)上，設(shè)計(jì)人員使用了第三代鋁鋰合金材料，由于鋁鋰合金 更小，所以相比于同體積的普通鋁合金 更小。艙壁的新型 復(fù)合材料，因其具有良好的 性能，可有效維持艙內(nèi)的溫度，降低能耗。13 .飛機(jī)在機(jī)體主結(jié)構(gòu)上，使用了第三

7、代鋁鋰合金材料，由于鋁鋰合金 更小，所以 相比同體積的普通鋁合金質(zhì)量更小。艙壁的新型復(fù)合材料，因其具有良好 性能，可 有效維持艙內(nèi)的溫度，降低能耗。14 .納米材料是由納米顆粒經(jīng)過特殊工藝制造而成的，室溫下外形相同的納米銅比普通銅可多拉長50倍而不斷裂，這一實(shí)例表明納米銅具有較好的 （選填“延展性”或“磁 性”），LED燈是一種新型的高效節(jié)能光源，其核心元件是發(fā)光二極管，它是用 材 料制成的。15 .納米材料具有廣泛的應(yīng)用，納米銅在室溫下可以拉長達(dá)50多倍而不出現(xiàn)裂紋，所以它具有 性，用納米陶瓷粉制成的陶瓷，堅(jiān)硬，“不怕火”，所以硬度、熔點(diǎn)。三.實(shí)驗(yàn)探究題（共 2小題）16 .閱讀磁致冷回答

8、39題。磁致冷中國科技館“挑戰(zhàn)與未來”展廳有一件展品叫“磁致冷”，如圖1所示。當(dāng)轉(zhuǎn)動手輪，磁體（磁致冷材料）進(jìn)入或離開磁場時，觀察到溫度計(jì)的示數(shù)會發(fā)生變化。為什么會有這種現(xiàn)象呢？在20世紀(jì)20年代末，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了磁性物質(zhì)在磁場作用下溫度能夠升高的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫磁熱效應(yīng)，磁致冷就是利用磁性材料所具有的磁熱效應(yīng)來致冷的。如圖2所示，當(dāng)磁致冷材料被等溫磁化時， 能夠向外界放出熱量， 使外界環(huán)境溫度升高。 而絕熱退磁時又從外界 吸收熱量，使外界環(huán)境溫度降低，從而達(dá)到制冷的目的。圖2磁致冷材料使用無害、 無環(huán)境污染的稀土材料作為制冷物質(zhì)，若能取代目前大部分制冷電器所使用的氟利昂制冷劑，就可以消除由于

9、生產(chǎn)和使用氟利昂類制冷劑所造成的環(huán)境污染和對 大氣臭氧層的破壞， 具有顯著的環(huán)境和社會效益，因而被譽(yù)為綠色制冷技術(shù)。 又因?yàn)榈蜏卮胖吕溲b置具有小型化和高效率等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，所以其在生產(chǎn)、生活、科技等眾多領(lǐng)域都有很廣闊的發(fā)展前景。許多科學(xué)家和工程師對具有磁熱效應(yīng)的材料、磁致冷技術(shù)及裝置進(jìn)行了大量的研究開發(fā)工作。到目前為止，20K以下的低溫磁致冷裝置在某些領(lǐng)域已實(shí)用化，而室溫磁致冷技術(shù)還在繼續(xù)研究攻關(guān)，目前尚未達(dá)到實(shí)用化的程度。請根據(jù)上述材料，回答下列問題：(1)磁致冷就是利用磁性材料所具有的 來致冷的。(2)如圖1所示的科技館的“磁致冷”展品中，轉(zhuǎn)動手輪，當(dāng)磁體退出磁場時，測量環(huán)境溫度的溫度計(jì)示數(shù)會

10、 。(選填“升高”、“降低”或“不變”)(3)根據(jù)你的想象，描述出磁致冷技術(shù)具有的發(fā)展前景 。(寫出一條即可)17 .閱讀下面短文，回答問題納米陶瓷納米陶瓷作為高新材料應(yīng)用廣泛。貼于“神舟七號”飛船外表面的“太空”納米陶瓷，具有 永久、穩(wěn)定的防靜電性能，且有耐磨、耐腐蝕、耐高溫、防滲透等特點(diǎn)，采用氧化錯材料精 制而成的納米陶瓷刀，具有金屬刀無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：刀刃鋒利，能切割鋼鐵等物質(zhì)，能削出如紙一樣薄的肉片；硬度高，其耐磨性是金屬刀的60倍；完全無磁性；不生銹變色，健康環(huán)保；可耐各種酸堿有機(jī)物的腐蝕；為全致密材料，無孔隙，不玷污，易清潔，納米陶瓷充分體現(xiàn)新世紀(jì)、新材料的綠色環(huán)保概念，是高新技術(shù)為

11、現(xiàn)代人奉獻(xiàn)的又一杰作。(1) “神舟七號”飛船發(fā)射升空過程中，與空氣摩擦呈熾熱狀態(tài)時，飛船艙不至于被燒毀 的原因之一是飛船外表面的陶瓷具有 的特點(diǎn)。(2)納米(nmi)是1m的十億分之一，糖分子的直徑約為1nmmi(3)納米陶瓷刀的耐磨性好，是因?yàn)樗?高。(4)如圖所示是陶瓷納米刀、合金鋼刀、普通菜刀磨損程度隨磨損時間變化的曲線，其中(填表示曲線的字母)。評卷人 得分四.解答題(共1小題)18.閱讀石墨烯回答問題。石墨烯2018年2月25日晚，在平昌冬奧會閉幕式上，文藝演出“北京 8分鐘”驚艷了全世界，其 中蘊(yùn)涵著大量的“中國智慧”和“中國制造”，像石墨烯智能發(fā)熱服、 世界上最大卻又最輕的熊

12、貓木偶、可以與人共舞的機(jī)器人這些新技術(shù)成就了閉幕式上的“北京8分鐘”。石墨烯是目前世上最薄、 最堅(jiān)硬的納米材料， 石墨烯只有一個原子那么厚，約0.3納米，是一張A4紙厚度的十萬分之一，頭發(fā)絲的五十萬分之一，硬度比現(xiàn)在最強(qiáng)的鋼鐵還要強(qiáng)100倍。作為電導(dǎo)體，它有著和銅一樣出色的導(dǎo)電性。作為熱導(dǎo)體，它比目前任何其他材料的導(dǎo)熱效果都好。用石墨烯做成的服飾具有很好的保溫、 發(fā)熱效果，像“北京8分鐘”中演員們 的服裝，它是以石墨烯發(fā)熱膜作為發(fā)熱載體的保暖理療服飾，接上US疣電加熱，即可成為“要溫度不要厚度”的可穿戴材料。利用石墨烯，科學(xué)家能夠研發(fā)一系列具有特殊性質(zhì)的新材料。比如，石墨烯晶體管的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)

13、超過目前的硅晶體管， 因此有希望應(yīng)用于全新超級計(jì)算機(jī)的研發(fā)； 石墨烯還可以用于 制造觸摸屏、發(fā)光板，甚至太陽能電池。如果和其他材料混合，石墨烯還可用于制造更耐熱、更結(jié)實(shí)的電導(dǎo)體，從而使新材料更薄、更輕、更富有彈性?？梢?，石墨烯的應(yīng)用前景十分廣闊。根據(jù)上述材料，回答下列問題：(1)石墨烯有希望應(yīng)用于全新超級計(jì)算機(jī)的研發(fā)，是因?yàn)?。(2)石墨烯只有一個原子那么厚，約 0.3納米，由此可判斷原子直徑的數(shù)量級為 (選填選項(xiàng)前的字母)A.103m B.106 m C.1010 m D.1015 m(3)列舉出文中提到的石墨烯的一個特點(diǎn) ,依據(jù)該特點(diǎn)，請你猜想一種石墨烯可能 的應(yīng)用。81 .選擇題（共10小題）1. B 2 , B 3.D 4.B 5.B 6.B 7.B 8.C 9. A 10 . D