§6-5 物质的物理属性
1.学会比较各种物质的硬度。
2.了解物质一些物理属性,尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来;
3.学会对物质进行科学分类。
知识点01 物质的物理属性
不同的物质,其物理属性一般不同。物质的物理属性包括:密度、硬度、熔点、导热性、导电性、磁性、透光性等。
【即学即练1】目前,北京2022年冬奥会、冬残奥会火炬“飞扬”正式亮相,如图所示。火炬主体由红色和银色构成,外壳由碳纤维及其复合材料制造而成,呈现出了“轻、固、美”的特点,而且在的温度不会起泡、开裂。与该材料以下特性无关的是( )
A.密度小 B.硬度大 C.耐高温 D.导热性好
【即学即练2】请写出下列几组物质(物体)通常情况下相比较时,所反映的物质物理属性的种类:
(1)导体和绝缘体______;(2)金属汤勺和它的手柄____;(3)刀在石蜡上刻划_____;
知识点02 物质物理属性在科研和生活中的价值
1、物质的物理属性多种多样,按照物质的物理属性加以分类研究,是科学家与发明家常用做法,并取得了丰硕的果实。
2、对这些物理属性的深入研究,促进了材料科学的发展,催生了新的器件和新的技术,对人类社会产生了重要影响。如:爱迪生对耐高温灯丝材料的研究使电力照明走进了千家万户。
【即学即练3】某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机,使用的柔性LED显示屏是手机折叠的关键技术,搭配了双金属保护外壳,使用升级版的石墨散热技术,满足了散热以及控制机身厚度的要求。关于这款手机所利用到的材料属性,下列描述不正确的是( )
A.柔性LED的韧性好 B.升级版石墨的隔热性好
C.金属外壳的硬度大 D.LED显示屏透光性好
【即学即练4】下列应用中,主要应用了这些物质的什么特性。(1)用铜做电线芯:______;(2)用塑料做锅铲的柄:______;(3)用金刚石做钻头:______。
【即学即练5】阅读短文,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)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______(填选项前的字母);
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)石墨烯制作出来的发光板,在电路中相当于______,石墨稀制作出来的太阳能电池,在电路中相当于______,石墨烯还可以制造触摸屏,手指触动时手机屏幕亮起,在电路中相当于______;(以上均选填“电源”、“开关”、“用电器”或“导线”)
(5)文中提到石墨烯的物理性质有硬度大、______、______等。
【即学即练6】设想你被要求设计以下各项目:(1)一件雨衣;(2)一件防弹背心;(3)一只奶瓶,在选择材料制作以上物品时,说出你要使用的这些材料必须具有哪些特性,你将选择什么样的材料进行制作?
题组A 基础过关练
1.在国产大飞机制造时,使用了第三代铝锂合金材料,它比同体积的普通铝合金质量更轻且坚硬耐用,能有效维持舱内的温度。关于该合金材料的属性,下列说法错误的是( )
A.导热性好 B.硬度大
C.隔热性好 D.密度小
2.我国完全自主研发的第一条百吨级T1000碳纤维生产线实现投产且运行平稳,标志着我国高性能碳纤维再上一个新台阶。己知某种碳纤维产品,强度是钢的十倍,则这种材料在生活中可用于制作( )
A.食品包装盒 B.自行车架 C.铅球 D.篮球
3.俗话说“没有金刚钻,不揽瓷器活”,指的是( )
A.对瓷器加工的技术要求高 B.瓷器的价格不菲
C.瓷器的密度大 D.瓷器的硬度大
4.大功率电子元件工作时,会产生大量的热。科学家研发出一种由石墨烯制成的排热被,把它覆盖在电子元件上,能大幅度降低电子元件工作时的温度,排热被能排热是因为石墨烯( )
A.熔点高 B.导电性好 C.导热性好 D.弹性好
5.家庭电路的导线芯用金属铜制造,是利用金属铜具有良好的_________性;厨房做饭菜的锅利用合金制造,是因为合金具有良好的_________性。
6.请将砷化镓、塑料、钢三种物质按下面要求填入:导电性最强的是_____,导热性最差的是_____;可制作半导体材料的是_____.
7.玻璃店划玻璃时都用金钢石刀,这是因为金钢石的 _____大;用塑料皮包裹在老虎钳的手柄上,是因为塑料的 _____好。
题组B 能力提升练
8.以下说法中不正确的是( )
A.锂离子电池、硅光电池(太阳能电池)、氢燃料电池都是绿色能源
B.笔记本电脑外壳多采用优质的ABS工程塑料,主要是利用这种塑料的硬度大
C.记忆合金主要有记忆形状的能力,当温度变化时,外形也发生变化
D.用吹风机对着撞瘪的汽车模型外壳吹风,外壳恢复原状,是因为外壳采用的是纳米材料
9.人们常把物质的一些属性作为选择材料的依据,下列应用与材料的属性对应错误的是( )
A.用铜制作导线——良好的导电性 B.用橡胶制作轮胎——良好的弹性
C.用钢铁制造炒锅——良好的导热性 D.用金刚石制作切割玻璃的工具——较大的密度
10.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
11.请你将下列物质:铜块、水银、饼干、水、蜡块、牛奶按照物质的物理属性进行分类.你依据的物理属性是:______;可分为______和______.
12.阅读短文,回答问题
气凝胶是世界上最轻的固体,这种新材料密度极小,我国科学家造出“世界上最轻材料--全碳气凝胶”,这种材料密度仅0.16mg/cm3。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99.8%以上是空气,所以有非常好的吸油效果和隔热效果。气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。一寸厚的气凝胶相当块普通玻璃的隔热功能,熔点为1200℃。当把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰花也会丝毫无损。气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在频段内高效吸音,大多数人能够听到频率为20Hz20000Hz的声音,因此它是很好的降噪材料。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。此外,因为它耐磨且富有弹性,被用于制造职业登山鞋等。
请根据上述材料和你学过的物理知识,完成下列问题:
(1)人们把气凝胶称作“凝固的烟”,用确切的物理语言来说是指它的______很小,文中提到“全碳气凝胶”的密度是______g/cm3。
(2)将气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损,这是利用了气凝胶的______。
A.密度小 B.吸收性好 C.折射率高 D.隔热性好
(3)“全碳气凝胶”的吸音频段为______________Hz
(4)100g气凝胶最高可以吸附______kg海上泄漏原油。
(5)下列“全碳气凝胶”实际应用中,不可能实现的是______。
A.清洗厨房的油烟机 B.做电影场景中倒塌的“墙壁”
C.做打桩机的重锤 D.气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强
题组C 培优拔尖练
13.2020年11月10日,我国载人潜水器“奋斗者”号成功完成万米海试、“奋斗者”潜水器安装了中科院理化所研制的固体浮力材料,为潜水器上浮提供足够浮力,下列不是固体浮力材料所具有的属性是( )
A.密度小 B.吸水率高 C.耐腐蚀 D.强度高
14.熔喷布是医用口罩最核心材料,以聚丙烯为主要原料制成。熔喷布纤维直径非常小,空隙多、结构蓬松,具有很好透气性、过滤性和屏蔽性。下列说法正确的( )
A.一次性医用口罩的质量大约为0.3mg
B.制造熔喷布时,聚丙烯熔化后质量变小
C.制作好的口罩由工厂运输到医院后,质量没有发生改变
D.口罩的鼻梁条多为一根细的金属条,这利用了金属弹性好的特点
15.物理知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中正确的是( )
A.1kg的水和1kg的冰的密度相同
B.发生火灾时,受困人员采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,是因为含有有害物质的空气温度较高,密度较小,大量聚集在房间的上方
C.为减轻质量,航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料
D.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
16.阅读下文,回答下列问题:
会飞的金属——铝
人们常把飞机比成银燕,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遨游高空,因此被称为“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,随着人造卫星与火箭一个一个接连上天,铝就成了“飞天”的原材料,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,1cm3的泡沫铝只有0.178g,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。
(1)铝被誉为“会飞的金属”,是因为铝的哪个特性_______?
(2)硬铝有哪些优点_______?泡沫铝有哪些优点_______?
(3)与水的密度比较,泡沫铝的密度是大还是小_______?
§6-5 物质的物理属性
1.学会比较各种物质的硬度。
2.了解物质一些物理属性,尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来;
3.学会对物质进行科学分类。
知识点01 物质的物理属性
不同的物质,其物理属性一般不同。物质的物理属性包括:密度、硬度、熔点、导热性、导电性、磁性、透光性等。
【即学即练1】目前,北京2022年冬奥会、冬残奥会火炬“飞扬”正式亮相,如图所示。火炬主体由红色和银色构成,外壳由碳纤维及其复合材料制造而成,呈现出了“轻、固、美”的特点,而且在的温度不会起泡、开裂。与该材料以下特性无关的是( )
A.密度小 B.硬度大 C.耐高温 D.导热性好
【答案】D
【解析】
A.同体积的情况下,密度小,质量小,火炬更轻,与该材料特性有关,故A不符合题意;
B.硬度大,使用过程中不容易变形,更坚固,与该材料特性有关,故B不符合题意;
C.火炬火焰温度很高,火炬耐高温可防止被烧损坏,使外形更美观,与该材料特性有关,故C不符合题意;
D.火炬火焰温度很高,需要有良好的隔热性,防止烫伤火炬手,所以不需要导热性好,与该材料特性无关,故D符合题意。
故选D。
【即学即练2】请写出下列几组物质(物体)通常情况下相比较时,所反映的物质物理属性的种类:
(1)导体和绝缘体______;(2)金属汤勺和它的手柄____;(3)刀在石蜡上刻划_____;
【答案】 导电性 导热性 硬度
【解析】
(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导体和绝缘体是导电性不同;
(2)金属导热性强,木头导热性差,金属汤勺和它的木头手柄,是导热性不同;
(3)刀相比石蜡硬度大得多,刀在石蜡上刻划,是因为其硬度大.
知识点02 物质物理属性在科研和生活中的价值
1、物质的物理属性多种多样,按照物质的物理属性加以分类研究,是科学家与发明家常用做法,并取得了丰硕的果实。
2、对这些物理属性的深入研究,促进了材料科学的发展,催生了新的器件和新的技术,对人类社会产生了重要影响。如:爱迪生对耐高温灯丝材料的研究使电力照明走进了千家万户。
【即学即练3】某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机,使用的柔性LED显示屏是手机折叠的关键技术,搭配了双金属保护外壳,使用升级版的石墨散热技术,满足了散热以及控制机身厚度的要求。关于这款手机所利用到的材料属性,下列描述不正确的是( )
A.柔性LED的韧性好 B.升级版石墨的隔热性好
C.金属外壳的硬度大 D.LED显示屏透光性好
【答案】B
【解析】
A.这个手机可以折叠,则说明了柔性LED显示屏的韧性好,否则无法折叠,故A正确,不符合题意;
B.这个手机会产生热量,要保证热量能够散开来,所以升级版的石墨散热好,不是隔热性好,否则热量不能散开,手机温度会过高,故B错误,符合题意;
C.这个手机搭配了双金属保护外壳,那么金属外壳的硬度大,故C正确,不符合题意;
D.这个手机LED显示屏透光性好,手机屏幕里的光才传播出来,让人看清楚,故D正确,不符合题意。
故选B。
【即学即练4】下列应用中,主要应用了这些物质的什么特性。(1)用铜做电线芯:______;(2)用塑料做锅铲的柄:______;(3)用金刚石做钻头:______。
【答案】 导电性 隔热性 硬度
【解析】
(1)[1]用铜做电线芯,是因为铜导电性好,是导体。
(2)[2]用塑料做锅铲的柄,是因为塑料不善于传热,隔热性能好。
(3)[3]用金刚石做钻头,是因为金刚石的硬度很大。
【即学即练5】阅读短文,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)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______(填选项前的字母);
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)石墨烯制作出来的发光板,在电路中相当于______,石墨稀制作出来的太阳能电池,在电路中相当于______,石墨烯还可以制造触摸屏,手指触动时手机屏幕亮起,在电路中相当于______;(以上均选填“电源”、“开关”、“用电器”或“导线”)
(5)文中提到石墨烯的物理性质有硬度大、______、______等。
【答案】 导体 C 石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管 用电器 电源 开关 导电 导热
【解析】
(1)[1]阅读材料可知,石墨烯具有和铜一样优秀的导电性,因此石墨烯属于导体。
(2)[2]作为热导体,石墨烯比目前任何其他材料的导热效果都好,多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,故选C。
(3)[3]石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管。
(4)[4][5][6]墨烯发光板能够消耗电能获得光能,属于用电器;石墨稀制作出来的太阳能电池能够提供电能,所以是电源;石墨烯触摸屏,手指触动时手机屏幕亮起,说明能够控制电路的通断,所以是开关;
(5)[7] [8]阅读短文可知,石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,它有着出色的导电性、导热性等物理性质。
【即学即练6】设想你被要求设计以下各项目:(1)一件雨衣;(2)一件防弹背心;(3)一只奶瓶,在选择材料制作以上物品时,说出你要使用的这些材料必须具有哪些特性,你将选择什么样的材料进行制作?
【答案】见解析
【解析】
(1)制作雨衣的材料是塑料,是因为塑料具有热塑性,可回收利用。
(2)防弹背心具有很强的韧性,可以将子弹拦截。
(3)奶瓶有塑料奶瓶和玻璃奶瓶,制作奶瓶的材料要无毒,不含双酚A塑料,研究发现双酚A在加热时能析出到食物和饮料当中,用含双酚A塑料奶瓶可能对婴儿发育、免疫力有影响。
题组A 基础过关练
1.在国产大飞机制造时,使用了第三代铝锂合金材料,它比同体积的普通铝合金质量更轻且坚硬耐用,能有效维持舱内的温度。关于该合金材料的属性,下列说法错误的是( )
A.导热性好 B.硬度大
C.隔热性好 D.密度小
【答案】A
【解析】
AC.“能有效维持舱内的温度”,说明该合金材料导热性差,隔热性好,故A错误,符合题意,C正确,不符合题意;
B.“坚硬耐用”,说明该合金材料硬度大,故B正确,不符合题意;
D.“它比同体积的普通铝合金质量更轻”,说明该合金材料密度小,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.我国完全自主研发的第一条百吨级T1000碳纤维生产线实现投产且运行平稳,标志着我国高性能碳纤维再上一个新台阶。己知某种碳纤维产品,强度是钢的十倍,则这种材料在生活中可用于制作( )
A.食品包装盒 B.自行车架 C.铅球 D.篮球
【答案】B
【解析】
A.食品包装盒不需要太大的强度,故A不符合题意;
B.自行车架需要承载人的重力,因此需要的强度要大,故B符合题意;
C.铅球要使用密度较大的材料制成,故C不符合题意;
D.篮球要使用弹性比较大的材料制成,故D不符合题意。
故选B。
3.俗话说“没有金刚钻,不揽瓷器活”,指的是( )
A.对瓷器加工的技术要求高 B.瓷器的价格不菲
C.瓷器的密度大 D.瓷器的硬度大
【答案】D
【解析】
由于瓷器的硬度较大,而金刚钻是自然界最坚硬的物质,它的硬度比瓷器的硬度大,它能钻透瓷器。
故选D。
4.大功率电子元件工作时,会产生大量的热。科学家研发出一种由石墨烯制成的排热被,把它覆盖在电子元件上,能大幅度降低电子元件工作时的温度,排热被能排热是因为石墨烯( )
A.熔点高 B.导电性好 C.导热性好 D.弹性好
【答案】C
【解析】
排热被的作用是排放电子元件产生的热量,所以用石墨烯制造排热被是利用石墨烯导热性好的特点,故C符合题意。
故选C。
5.家庭电路的导线芯用金属铜制造,是利用金属铜具有良好的_________性;厨房做饭菜的锅利用合金制造,是因为合金具有良好的_________性。
【答案】 导电 导热
【解析】
[1] 根据金属有导电性,所以用铜制电线主要是利用铜具有良好的导电性。
[2] 因为合金具有良好的导热性,所以厨房做饭菜的锅利用合金制造。
6.请将砷化镓、塑料、钢三种物质按下面要求填入:导电性最强的是_____,导热性最差的是_____;可制作半导体材料的是_____.
【答案】 钢 塑料 砷化镓
【解析】
钢具有良好的导电性,在砷化镓、塑料、钢三种物质中导电性最强;塑料不善于导电也不善于于导热,在砷化镓、塑料、钢三种物质中导热性最差;砷化镓导电性能介于导体和绝缘体之间,是半导体材料.
7.玻璃店划玻璃时都用金钢石刀,这是因为金钢石的 _____大;用塑料皮包裹在老虎钳的手柄上,是因为塑料的 _____好。
【答案】 硬度 绝缘性能
【解析】
[1]玻璃店划玻璃时都用金钢石刀,这是因为金钢石的硬度比玻璃大。
[2]塑料的绝缘性能好,常用于包裹电工使用的老虎钳的手柄。
题组B 能力提升练
8.以下说法中不正确的是( )
A.锂离子电池、硅光电池(太阳能电池)、氢燃料电池都是绿色能源
B.笔记本电脑外壳多采用优质的ABS工程塑料,主要是利用这种塑料的硬度大
C.记忆合金主要有记忆形状的能力,当温度变化时,外形也发生变化
D.用吹风机对着撞瘪的汽车模型外壳吹风,外壳恢复原状,是因为外壳采用的是纳米材料
【答案】D
【解析】
A.绿色能源一般指清洁能源。清洁能源,即绿色能源,是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源,故A正确,A不符合题意;
B.优质的ABS工程塑料材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能,又具有ABS树脂优良的加工流动性。因此作为笔记本电脑外壳的材料,故B正确,B不符合题意;
C.记忆合金主要有记忆形状的能力,当温度变化时,外形也发生变化,故C正确,C不符合题意;
D.用吹风机对着撞瘪的汽车模型外壳吹风,外壳恢复原状,是因为外壳具有热胀冷缩的性质,故D错误,D符合题意。
故选D。
9.人们常把物质的一些属性作为选择材料的依据,下列应用与材料的属性对应错误的是( )
A.用铜制作导线——良好的导电性 B.用橡胶制作轮胎——良好的弹性
C.用钢铁制造炒锅——良好的导热性 D.用金刚石制作切割玻璃的工具——较大的密度
【答案】D
【解析】
A.用铜物质制造导线是因为铜是导体,具有良好的导电性,电阻较小,A正确,故A不符合题意;
B.用橡胶制作轮胎,是因为橡胶具有可塑性,并且抗压能力强,B正确,故B不符合题意;
C.用用钢铁制造炒锅是因为铁具有良好的导热性,能更好的传递热量,C正确,故C不符合题意;
D.用用金刚石制作切割玻璃的工具是因为金刚石的硬度大,D错误,故D符合题意。
故选D。
10.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
【答案】C
【解析】
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。
11.请你将下列物质:铜块、水银、饼干、水、蜡块、牛奶按照物质的物理属性进行分类.你依据的物理属性是:______;可分为______和______.
【答案】 状态 固体:铜块、饼干、蜡块 液体:水、水银、牛奶
【解析】
所给的六种物质常温下有固态的也有液态的,所以可以按常温下它们的状态将它们分为:固体:铜块、饼干、蜡块;液体:水银、牛奶、水;
12.阅读短文,回答问题
气凝胶是世界上最轻的固体,这种新材料密度极小,我国科学家造出“世界上最轻材料--全碳气凝胶”,这种材料密度仅0.16mg/cm3。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99.8%以上是空气,所以有非常好的吸油效果和隔热效果。气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。一寸厚的气凝胶相当块普通玻璃的隔热功能,熔点为1200℃。当把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰花也会丝毫无损。气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在频段内高效吸音,大多数人能够听到频率为20Hz20000Hz的声音,因此它是很好的降噪材料。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。此外,因为它耐磨且富有弹性,被用于制造职业登山鞋等。
请根据上述材料和你学过的物理知识,完成下列问题:
(1)人们把气凝胶称作“凝固的烟”,用确切的物理语言来说是指它的______很小,文中提到“全碳气凝胶”的密度是______g/cm3。
(2)将气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损,这是利用了气凝胶的______。
A.密度小 B.吸收性好 C.折射率高 D.隔热性好
(3)“全碳气凝胶”的吸音频段为______________Hz
(4)100g气凝胶最高可以吸附______kg海上泄漏原油。
(5)下列“全碳气凝胶”实际应用中,不可能实现的是______。
A.清洗厨房的油烟机 B.做电影场景中倒塌的“墙壁”
C.做打桩机的重锤 D.气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强
【答案】 密度 1.6×10-4 D 100~6300 90 C
【解析】
(1)[1][2]“世界上最轻材料——全碳气凝胶”,这种材料密度仅0.16mg/cm3,这种物质看上去像凝固的烟,人们把气凝胶称作“凝固的烟”,用确切的物理语言来说是指它的密度很小,“全碳气凝胶”的密度是
(2)[3]一寸厚的气凝胶相当块普通玻璃的隔热功,能熔点为1200℃,将气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损,没有被烤焦,这是利用了气凝胶的隔热性好,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[4]气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在100Hz6300Hz频段内高效吸音,“全碳气凝胶”的吸音频段为。
(4)[5]气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,100g气凝胶最高可以吸附海上泄漏原油的质量
(5)[6] A.清洗厨房的油烟机,利用了气凝胶有非常好的吸油效果,故A不符合题意;
B.做电影场景中倒塌的“墙壁”,利用气凝胶的密度小,故B不符合题意;
C.气凝胶的密度很小,同体积的气凝胶与其他物质,气凝胶的质量很小,做打桩机的重锤需要质量很大,故C符合题意;
D.气凝胶耐磨且富有弹性,用它制成的网球拍击球的能力会更强,故D不符合题意。
故选C。
题组C 培优拔尖练
13.2020年11月10日,我国载人潜水器“奋斗者”号成功完成万米海试、“奋斗者”潜水器安装了中科院理化所研制的固体浮力材料,为潜水器上浮提供足够浮力,下列不是固体浮力材料所具有的属性是( )
A.密度小 B.吸水率高 C.耐腐蚀 D.强度高
【答案】B
【解析】
A.因为固体浮力材料可以帮助潜水器上浮,说明该固体材料的密度小,因此密度小时固体浮力材料的特点,故A不符合题意;
B.如果固体浮力材料吸水率高时,它会吸收大量的水使自身重力变大,不利于上浮,因此吸水率高不是固体浮力材料的特点,故B符合题意;
C.海水具有腐蚀性,固体浮力材料能在海水中长时间使用,说明固体浮力材料耐腐蚀性好,即耐腐性是固体浮力材料的属性,故C不符合题意;
D.液体压强随深度的增大而增大,当潜水器所处深度很深时受到液体压强很大,所以固体浮力材料具有强度高的属性,故D不符合题意。
故选B。
14.熔喷布是医用口罩最核心材料,以聚丙烯为主要原料制成。熔喷布纤维直径非常小,空隙多、结构蓬松,具有很好透气性、过滤性和屏蔽性。下列说法正确的( )
A.一次性医用口罩的质量大约为0.3mg
B.制造熔喷布时,聚丙烯熔化后质量变小
C.制作好的口罩由工厂运输到医院后,质量没有发生改变
D.口罩的鼻梁条多为一根细的金属条,这利用了金属弹性好的特点
【答案】C
【解析】
A.一次性医用口罩的质量大约在2g=2000mg左右,故A错误;
B.质量是物体的一种属性,其大小与物体的形状、状态、位置、温度无关,聚丙烯熔化后,状态发生改变,它的质量不变,故B错误;
C.质量是物体的一种属性,其大小与物体的形状、状态、位置、温度无关,制作好的口罩由工厂运输到医院后,位置发生改变,它的质量不变,故C正确;
D.口罩的鼻梁条多为一根细的金属条,该金属条具有良好的弯曲效果、定型性强,不是利用弹性好的特点,故D错误。
故选C。
15.物理知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中正确的是( )
A.1kg的水和1kg的冰的密度相同
B.发生火灾时,受困人员采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,是因为含有有害物质的空气温度较高,密度较小,大量聚集在房间的上方
C.为减轻质量,航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料
D.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
【答案】B
【解析】
A.密度是物质本身的属性,它由物质的种类决定。1kg的水和1kg的冰仅是质量相等,它们是同种物质的不同状态。所以密度不同,故A错误;
B.发生火灾时,温度较高,室内有毒气体体积膨胀,密度减小;根据物体的浮沉条件,有毒气体漂浮高处。所以,为有效避免吸入有害气体或被灼伤,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场。故B正确;
C.为减轻质量,航空器材常采用强度高、密度小的合金或新型合成材料。故C错误;
D.密度是物质的一种特性,不同物质的密度一般是不同的,但不同的物质可能密度相同。例如酒精和汽油的密度大约相等。故D错误。
故选B。
16.阅读下文,回答下列问题:
会飞的金属——铝
人们常把飞机比成银燕,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遨游高空,因此被称为“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,随着人造卫星与火箭一个一个接连上天,铝就成了“飞天”的原材料,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,1cm3的泡沫铝只有0.178g,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。
(1)铝被誉为“会飞的金属”,是因为铝的哪个特性_______?
(2)硬铝有哪些优点_______?泡沫铝有哪些优点_______?
(3)与水的密度比较,泡沫铝的密度是大还是小_______?
【答案】 密度小 见解析 见解析 小
【解析】
(1)[1]铝的密度较小,与密度较大的材料相比,体积相同时,质量较小,故被誉为“会飞的金属”。
(2)[2][3]由材料可知,硬铝的特点是密度小,硬度大;泡沫铝的特点是能保温、隔音,不易锈蚀。
(3)[4]1cm3的泡沫铝只有0.178g,1m3的水有1000kg,因为
1m3=1×106cm3
1000kg=1000×103g=106g
1cm3的水的质量是
=1g
由可知泡沫铝的密度小于水的密度。