苏科版八年级下册 6.5 物质的物理属性
一、单选题
1.影视中拍摄房屋倒塌砸伤人的特技镜头时,选用泡沫塑料做道具,这是因为泡沫塑料( )
A.不导电 B.体积大 C.密度小 D.硬度小
2.纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛,它具有坚硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、完全无磁性等特点,它不能应用于( )
A.“嫦娥二号”外表涂层 B.切割硬物的刀具 C.公交IC卡 D.装浓硫酸的容器
3.据悉,中国第五代隐身歼击机﹣歼20已经装备部队,歼20首次使用了我国自主研制的具有坚固、轻巧、美观、易于加工等特点的钛锂合金板材,选用这种材料与下列哪个物理属性无关( )
A.硬度 B.密度 C.导电性 D.延展性
4.如表为几种物质在标准大气压下的熔点和沸点,则( )
物质 铁 水银 酒精 钨
熔点/℃ 1535 ﹣39 ﹣117 3410
沸点/℃ 2750 357 78 5927
A.铁在180℃时处于固液共存状态
B.用金属钨制作白炽灯的灯丝,是因为钨的熔点高
C.平原上可以用酒精温度计测量沸水的温度
D.黑龙江省北部地区最低气温可达﹣52.3℃,这时可用水银温度计测量当地气温
5.如图是华为matexs可折叠屏手机,为了利于折叠,制作该手机屏幕的材料必须具有良好的( )
A.导热性 B.导电性 C.延展性 D.磁性
6.沪通长江公路铁路大桥是五跨双塔连续钢梁斜拉桥,为确保桥面的安全、稳固,工程中首次采用2000兆帕高强度锌铝镀层丝作为斜拉索,其主要利用的物理属性是( )
A.导电性能好 B.导热性能好
C.抗拉强度大 D.弹性性能好
7.清华大学的研究人员发明了一种新型陶瓷,既可以像海绵一样变形,也能像陶瓷一样隔热、绝缘,同时具有超轻、高韧性等特点。这种材料适合用来制造下列哪种物品( )
A.家用炒锅 B.新型消防服 C.家用菜刀 D.输电导线
8.如图是一个电子门铃,当两个导线夹子相接触时,电子门铃有音乐声,小明利用它检测以下物品是否导电,将下列物品分别接入两夹子之间,能使门铃发出音乐声的是( )
A.玻璃棒 B.2B铅笔芯 C.一张A4纸 D.塑料三角板
9.如图是2022年北京冬奥会火炬,它的外壳具有“轻、固、美”的特点,而且在1000℃的温度不会起泡、开裂。以下与该材料特性无关的是( )
A.密度小 B.硬度大 C.导电性好 D.耐高温
10.人们根据物质的物理属性,将其应用到生产生活中。下列材料的选用与所利用的材料属性描述不相符的是:( )
A.电线外层用塑料,是利用了塑料良好的绝缘性
B.窗户上用玻璃,是利用了玻璃的透光性好
C.锅铲的把手用胶木,是利用了胶木的导热性好
D.划玻璃的刀刃用金刚石,是利用了金刚石的硬度大
11.金属铝常被用来制作导线,是因为它具有良好的( )
A.弹性 B.吸热能力 C.绝缘能力 D.导电性能
12.铝合金因具有坚固、轻巧、美观、易于加工等优点而成为建筑门窗的首选材料,这与铝合金的下列物理性质无关的是( )
A.较小的密度 B.良好的导电性 C.较大的硬度 D.较好的延展性
二、填空题
13.______称为硬度。它是______(选填“物体”或“物质”)的物理属性。
14.国产大飞机的机体主结构上,设计人员使用了第三代铝锂合金材料,由于铝锂合金密度更小,所以相比于同体积的普通铝合金______更小;舱壁用新型复合材料,因其具有良好的______性,可以维持舱内的温度,降低能耗;用橡胶做轮胎避免震动和颠簸,主要应用其______好的原因。
15.石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”.如图所示,利用石墨烯制成的只有一个碳原子厚度,约为0.335nm的二维碳膜,是目前最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料.该二维碳膜的厚度为____m,按照导电性能划分,它属于_____(选填“导体”或“绝缘体”).
16.陶瓷刀是用纳米材料“氧化锆”加工而成的新型刀具,如图所示.它可轻易切割很多较坚硬物品,号称是永远锋利的刀具,这说明该刀具的______大,黄金容易拉成丝,并容易加工成金箔,这说明黄金的______好.
三、综合题
17.石墨烯——改变世界的神奇新材料。一片碳,看似普通,百度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”,石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的。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,从超较型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石娜为原料。因此,其应用前日景十分广阔。
(1)石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,1nm=10-7cm=______m;
(2)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的______(选填“A”或“B”、“C”、“D”);
A.透光性好 B.硬度大 C.导热性好 D.导电性强
(3)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为______;
(4)通过阅读我们了解到石墨烯应用前景十分广阔,请举一例说明______。
18.阅读下列材料:
何时更粘
何时更粘初春的早晨,晓丽去农贸市场买蜂蜜,售货员将蜂蜜用勺子盛出,往瓶子里倒.晓丽发现蜂蜜向下流动得比较缓慢,不像流水那样.“咦!淌得这么慢!”售货员笑着说:“我的蜂蜜质量好,太粘了!”晓丽心想:“对了,蜂蜜比水的粘性大.看来,不同的液体粘性的大小不同.可是…为什么在家里倒蜂蜜时好像不是这么粘呢?难道真是如同售货员所说的质量好吗?以前也是在这里买的呀!”
晓丽带着疑惑,走在回家的路上,她想到这样的问题:是否有什么因素使得蜂蜜的粘性有时大有时小呢?也就是说物质的粘性大小与什么因素有关呢?
晓丽百思不得其解.她突然想到:蜂蜜由于粘性能粘住东西,这和磁铁能吸住小铁钉的现象有些相似.而在做火烧磁铁的实验时发现温度越高,磁性越弱.那么,液体的粘性又会怎样呢?会不会也有相似的关系呢?
晓丽根据磁性与温度的关系,大胆地提出了自己的假设:物质的粘性也可能与温度有关,温度越高,粘性越小.
也就是说,如果让同一种液体从相同的斜面流下,温度低时需要的时间长,温度高时需要的时间短.
蜂蜜 温度 流淌时间
在冰箱中 较低 较长
在室内 一般 一般
经微波炉加热 较高 较短
想到自己的假设,晓丽兴奋起来,赶回家,设计了如图所示的实验方案:将蜂蜜分装入三个小瓶,一瓶放在冰箱,一瓶放在室内,另一瓶放在微波炉加热一会儿.然后找三支相同的试管,让爸爸妈妈帮忙,用三支滴管分别从三个小瓶中各取一滴蜂蜜,同时,分别滴到同样倾斜放置着的试管内壁上,观察各滴蜂蜜流到试管底部的时间并进行比较.
在爸爸妈妈的帮助下,晓丽顺利完成了实验,并记录实验数据如下:
晓丽和爸爸妈妈一起又用其他几种物质做了相同的实验,并对这些实验现象进行了分析.晓丽像科学家那样得出了结论.请你回答:
(1)晓丽得出的结论是:有些物质,随着温度升高,它的粘性 _____ .
(2)这一结论可以用如图的 _____ 图象表示.
(3)在上述探究过程中,晓丽运用了转换法,通过这种科学方法,晓丽将不能直接测量的粘性大小转换成可以测量的 _____ .
19.如图,我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功.
C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪音,其单丝纤维直径只有3~5 μm,1 m3的质量为5 kg.
机舱内先进的“呼吸系统”,使飞机在气压只有2.5×104 Pa左右的万米高空时,能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩,导致送入舱内的空气温度达到50 ℃以上,同时系统依靠传感器的自动控制,使舱内气压和温度达到舒适值.
该机有较大的翼载,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高,所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比.下表是飞机的部分技术参数.
最大起飞质量 72.5 t 客舱内气压 8.0×104 Pa
巡航速度 920 km/h 发动机巡航推力 3.6×104 N
(1)阳光下,飞机尾翼呈现绿色,是因为尾翼_____绿光;若飞机的翼载是500 kg/m2,则机翼面积为_____m2.
(2)下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中,不正确的是:_____
A.单丝纤维比头发细
B.密度与玻璃差不多
C.隔音性能相对较好
D.导热能力相对较弱
(3)飞机水平匀速巡航时,受到的阻力为_____N,若飞机以巡航速度飞行0.5 h的过程中,耗油1 800 kg,发动机的热效率为40%,则此过程中发动机的推进效率为_____(燃油热值q取4.6×107J/kg).
20.阅读下列短文,并回答问题
纳米材料的小尺寸效应
物质的尺度加工到1 ~10nm,它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比,会发生变化,这些物质组成的材料称为“纳 米材料”. 纳米材料在声、光、电、磁、热、力学等性能呈现出“新奇”的现象.随着颗粒尺寸变小,在一定条件下会引起颗粒性质改 变.由此引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”.纳米材料小尺寸效应主要表现在如下方面:
⑴.特殊光学性质:所有金属在纳米状态时都呈现黑色.尺寸越小颜色愈黑,银白色的铂变成铂黑,金属铬变成铬黑.金属超微颗粒对光的反射率很低,通常低于1%,约几微米厚度就能完全消光.利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料,以很高效率将太阳能转变为热能、电能.还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等.
⑵.特殊热学性质:通常晶体具有固定的熔点,但当晶体达到纳米尺寸时却截然不同.例如:金的熔点为10640C,而直径为10nm的金粉熔点降低到9400C,直径为5nm的金粉熔点降低到8300C.此特性可应用于粉末冶金工业.
⑶.特殊电学、磁学性质:纳米材料的导电性有所改变.例如:铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电;通常绝缘的二氧化硅颗粒在 时却开始导电.此外,纳米材料呈现出超顺磁性,科学家发现鸽子、海膝、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁 细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒,使这类生物在地磁场导航下能辨别方向,具有回归的本领.
⑷.特殊力学性质:氟化钙纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂.研究表明,人的牙齿具有高强度,是因为它由磷酸钙等纳米材料构成.纳米金属要比传统金属硬3 ~5倍.金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好,制成的刀具比金钢石制品 还要坚硬.
纳米技术目前已成功应用于许多领域,在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等都有广泛应用.
请回答下列问题:
(1)金粉颗粒直径5nm=________m.
(2)通常晶体具有固定的熔点,但当晶体达到________时却截然不同.
(3)小东针对纳米材料的“特殊光学性质”,提出了一个问题:金属的颜色会变黑吗?请你判断这是不是一个可以探究的科学问题.答________(选填“是”或“不是”)
(4)请你针对纳米材料“特殊热学性质”,提出一个可以探究的科学问题:________.
21.如图所示,气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体,孔状内有99.8%的空间.这种新材料密度仅为3kg/m3,看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,最高能承受1400℃的高温.若将其压缩至很小体积之后也能迅速复原.据悉2018年美国宇航局派宇航员登陆火星时,就将用它制成隔热宇航服.
从上述介绍中,可以判断气凝胶这种物质具有哪些优异的物理属性?请说出两点.
____________、____________
(2)有人做过这样一个实验:在一金属块表面涂上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5m2,则覆盖在金属块上的气凝胶质量为多少?____________
(3)某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造,质量是2.37×105kg,若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机,则需“气凝胶”的质量为多少?____________(钢的密度为7.9×103kg/m3)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
真实的砖瓦石块质量很大,会把人砸伤甚至砸死,而拍电影时不可能牺牲演员,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ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.C
【详解】
A.“嫦娥二号”的外表涂层具有坚硬、耐高温的特性,可以使用纳米陶瓷,不符合题意;
B.切割硬物的刀具利用坚硬、耐磨的特性,可使用纳米陶瓷材料,不符合题意;
C.IC卡利用了磁性材料,纳米陶瓷完全无磁性,所以不能用纳米陶瓷来做,符合题意;
D.装浓硫酸的容器利用耐腐蚀的特性,可使用纳米陶瓷材料,不符合题意。
故选C。
【点睛】
要多了解一些新材料的特性,根据材料的特性及各选项的材料是否适合这一特性来判断选项的正误。
3.C
【详解】
A.钛锂合金板材坚固就说明了其硬度大,故A选项正确,A选项不符合题意;
B.轻巧说明了其密度小,B选项正确,但是B选项不符合题意;
C.美观说明了其色泽好,全部的特点没有涉及到导电性,故C符合题意;
D.易于加工说明其延展性好,故C选项正确,D选项不符合题意。
故选C。
4.B
【详解】
A.铁的熔点为1535℃,所以铁在180℃时是固态,故A错误;
B.因为金属钨的熔点高,因此用钨做白炽灯的灯丝,故B正确;
C.沸水的温度为100℃,如果用酒精温度计去测量沸水的温度时,还没等达到水的沸点,酒精已经沸腾了,无法测出沸水的温度,故C错误;
D.黑龙江北部地区最低气温可达﹣52.3℃,水银的凝固点为﹣39℃,没等到测出当地气温,里面的水银已经凝固了,无法使用,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】
为了利于折叠,制作该手机屏幕的材料必须具有良好的延展性。
故选C。
6.C
【详解】
用2000兆帕高强度锌铝镀层钢丝作为斜拉索,利用的是其的抗拉强度大,不易断,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.B
【详解】
A.这种新型陶瓷具有隔热特性,家用炒锅必须用有良好的导热性能,故A不符合题意;
B.新型消防服的特点与该陶瓷的特点相同,故B符合题意;
C.这种新型陶瓷易变形,家用菜刀需要一定的硬度,不能轻易变形,故C不符合题意;
D.这种陶瓷具有绝缘的特点,故不能用来制作输电导线,故D不符合题意。
故选B。
8.B
【详解】
将下列物品分别接入两夹子之间,能使门铃发出音乐声的是导体,2B铅笔芯的材料是碳,属于导体。
故选B。
9.C
【详解】
A.“轻”说明了其密度小,因为体积相同时,根据可知,密度小,质量小,故A不符合题意;
B.“固”说明了其硬度大,故B不符合题意;
C.题干中没有关于导电性的说明,故C符合题意;
D.在1000℃的温度下不会起泡、开裂,说明耐高温,故D不符合题意。
故选C。
10.C
【详解】
A.塑料是性能良好的绝缘体,电线外层用塑料,可以避免漏电和触电,保证用电安全,A正确,故 A不符合题意;
B.窗户上用玻璃,是因为玻璃的透光性好,能使屋内光线充足,B正确,故B不符合题意;
C.锅铲用胶木做把手,利用的是胶木的导热性差,避免烫手, C错误,故C 符合题意;
D.金刚石的硬度大,用作玻璃刀的刀刃,可以划开玻璃,D正确,故D不符合题意;
故选C。
11.D
【详解】
金属铝常被用来制作导线,是因为铝具有良好的导电性能,相同长度和横截面积时,铝的电阻要小于一些材料的电阻,电阻越小,导电性越好。
故选D。
12.B
【详解】
A.铝合金具有较巧的优点,是指它的密度小,故A不符合题意;
B.良好的导电性,不是建筑门窗需要具备的,故B符合题意;
C.铝合金具有坚固的优点,是指铝合金具有较大的硬度大,故C不符合题意;
D.铝合金具有易于加工的优点,易于加工是指它具有较好的延展性,故D不符合题意。
故选B。
13. 物质的坚硬程度 物质
【详解】
[1][2]硬度是指物质的坚硬程度,它是物质的物理属性,不同物质的硬度一般不同。
14. 质量 隔热 弹性
【详解】
[1]由于铝锂合金密度更小,由可知,相比于同体积的普通铝合金,质量更小。
[2]维持舱内的温度,需要有良好的隔热性能,因此舱壁用新型复合材料,必须具有良好的隔热性。
[3]橡胶的弹性很好,用橡胶做轮胎避免震动和颠簸。
15. 3.35×10-10 (或0.335×10-9) 导体
【详解】
第一空.1nm=10 9m, 0.335nm=0.335×10 9m=3.35×10 10m.
第二空.由题知,该二维碳膜是导电导热性能最强的一种新型纳米材料,因此属于导体.
16. 硬度 延展性
【详解】
[1][2]陶瓷刀具有耐磨性、硬度高的特点,其耐磨性是金属刀的60倍;黄金具有很好的延展性,较易“锻打成片、拉成丝”,做成各种金饰品。
17. (1)10-9 C 石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管 超轻型飞机材料
【详解】
(1)[1]因为1cm=10-2m,所以
1nm=10-7cm=10-9m
(2)[2]石墨烯具有优良的导电性和导热性,故适合做交通信号灯和电动汽车中使用的半导体材料,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3]传统的计算机的核心材料是硅晶体管,而石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,所以石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发。
(4)[4]石墨烯的应用领域十分广泛,柔性电子产品、智能服装、超轻型飞机材料、防弹衣、太空电梯等。
18. 变小 B 流淌时间
【详解】
(1)由表中记录的数据知:蜂蜜温度越高,其流淌时间越短,说明液体的粘性越小,故可得出:有些物质,随着温度升高,它的粘性变小;
(2)随着物体温度的升高,它的粘性变小,所以符合的图象只有B;
(3)这里运用了转换法,由题意知,将不能直接测量的粘性的大小转换成可以测量的流淌时间.
19. 反射 145 B 3.6×104 50%
【详解】
(1)在阳光下飞机尾翼呈现绿色是因为飞机的尾翼反射绿光,根据公式翼载=,可得机翼面积:S===145 m2;
(2)“超细航空级玻璃棉”性质有:直径只有3~5 μm,其密度ρ===5 kg/m3,密度比玻璃的密度小很多,还具有很好的隔音和保温效果(导热能力相对较弱);故B不正确;
(3)飞机水平匀速巡航时,处于平衡状态,受到平衡力的作用,发动机巡航推力与受到的阻力是平衡力,大小相等,故f=F=3.6×104 N;燃料完全燃烧放出的热量:Q放=mq=1 800 kg×4.6×107J/kg=8.28×1010 J;根据η=得发动机获得的机械能:W机械=ηQ放=40%×8.28×1010 J=3.312×1010 J;发动机巡航的距离为:s=vt=920 km/h×0.5 h=460 km=460 000 m,飞机的推进功(推力所做的功):W推力=Fs=3.6×104 N×460 000m=1.656×1010 J,发动机的推进效率:η′==×100%=50%.
20. 5×10 9 纳米尺寸 不是 纳米晶体的熔点与其直径有关吗
【详解】
(1)金粉颗粒直径5nm=5×10-9m;
(2)根据短文知道,通常晶体具有固定的熔点,但当晶体达到纳米尺寸时却截然不同;
(3)金属的颜色会变黑不是一个可以探究的科学问题,其探究的价值不高;
(4)针对纳米材料“特殊热学性质”,提出可以探究的科学问题是:纳米晶体的熔点与其直径有关吗?或纳米晶体的直径越小,它的熔点如何变化?
点睛:本题是一道信息给予题,给出物理课外知识的材料,需要认真阅读材料,结合物理知识用材料内容回答问题,在中考中出现频率较高.
21. 气凝胶这种物质具有密度小 耐高温的优异的物理属性 0.12kg 90kg
【详解】
试题分析:(1)由题意知,“气凝胶”的特点有:密度小、耐高温、隔热性好、富有弹性等;
(2)覆盖在金属块上气凝胶的体积:V=Sh=5m2×8×10-3 m=0.04m3,由ρ=m/V可得,覆盖在金属块上的气凝胶质量:m=ρV=3kg/m3×0.04m3 =0.12kg;
(3)因为G=mg,所以钢材的质量:m=G/g=2.37×106N/10N/kg=2.37×105 kg,
钢材的体积:V钢=m钢/ρ钢=2.37×105kg7.9×103kg/m3=30m3,
由题知,气凝胶的体积:V=V钢=30m3,气凝胶的质量:m′=ρV′=3kg/m3×30m3 =90kg
考点:密度公式的应用;重力的计算
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