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第12章 《我们的物质世界》素养提升训练
1.“宇宙”之说最早出自《庄子》一书。《庄子》曰:“旁日月，抉宇宙，为其吻合。”《文子·自然》说:“往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。”我国古代的诗人和科学家已对宇宙有所认识。下列关于宇宙的说法不正确的是【 】
A.如今的宇宙，是由数千亿个星系组成的
B.宇宙是时间、空间的总称
C.宇宙是万事万物的总和
D.“宇”代指一切时间，“宙”代指一切空间
【答案】D
【解析】A.在人们借助仪器观测的宇宙中，就有数千亿个星系，每个星系又包含数千亿颗恒星。
B、C、D.往古来今曰宙，四方上下曰宇,“宙”代指一切时间，“宇”代指一切空间，宇宙是时间、空间的统称，宇宙是万事万物的总和。
2. 科学家用接收通信卫星信号的天线接收到了来自宇宙的微波段电磁辐射。这一辐射相当于热力学温度3K（-270.15℃）的热辐射，微波背景辐射为____________理论提供了有力的证据。
【答案】宇宙大爆炸
【解析】20世纪中叶，物理学家提出“宇宙大爆炸”学说，认为宇宙是由大约138亿年前发生的一次大爆炸形成的。后来，大爆炸理论得到“宇宙膨胀”“宇宙微波背景辐射”“轻元素丰度”“大尺度结构和星系演化”等天文观测结果的支持，成为最为广泛接受和支持的宇宙诞生理论。
科学家用接收通信卫星信号的天线接收到了来自宇宙的微波段电磁辐射。微波背景辐射为宇宙大爆炸理论提供了有力的证据。
2. 宇宙大爆炸理论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。宇宙大爆炸理论认为:宇宙起源于大爆炸，爆炸引起宇宙的膨胀，并认为【 】
A.宇宙仍然在不断地膨胀
B.目前宇宙膨胀已结束且开始收缩
D.宇宙膨胀早已结束，目前处于静态
C.目前宇宙已处于既不膨胀也不收缩的稳定状态
【答案】A
【解析】根据现代天文观测和理论研究证实:宇宙仍在膨胀。
A.宇宙大爆炸理论认为，自约138亿年前的大爆炸起，宇宙一直处于膨胀状态。这一结论得到以下证据支持:①哈勃观测到的星系红移现象，表明星系在相互远离；②通信卫星接收装置接收到宇宙微波背景辐射；③轻元素丰度的观测与理论预测一致。
B.目前没有观测证据表明宇宙开始收缩，膨胀仍在持续。
C.宇宙膨胀速率虽在变化(加速膨胀)，但从未达到稳定状态。
D.静态宇宙模型已被观测事实否定，如星系红移证明宇宙在动态变化。
4. 20 世纪中叶，物理学家提出“宇宙大爆炸”学说，认为宇宙是由大约138亿年前发生的一次大爆炸形成的。“宇宙大爆炸”学说现在是解释宇宙起源的主流理论。下列事实中，支持“宇宙大爆炸”学说的是【 】
A.根据哈勃定律推断，银河系外的星系在不断远离我们而去
B.通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系
C.16 世纪“日心说”观点取代“地心说”观点
D.通过科学测量发现不同的星系到地球的距离不同
【答案】A
【解析】A.哈勃定律是由美国天文学家埃德温·哈勃在1929年提出的，他通过观测星系的光谱红移和距离之间的关系，发现了星系远离地球的速度与距离成正比，直接支持宇宙膨胀理论，而宇宙膨胀是“宇宙大爆炸”学说的核心证据之一。
B.宇宙中有数千亿个星系，只能说明宇宙空间巨大，不能支持宇宙起源的“宇宙大爆炸”学说。
C.“日心说”与“地心说”的争论是太阳系结构的认知演变，与宇宙起源无关。
D.不同星系与地球的距离不同是宇宙结构，跟宇宙起源的“宇宙大爆炸”学说没有关系。
1.恒星演化中，产生重元素的主要阶段是【 】
A.主序星阶段 B.红巨星阶段
C.超新星爆发 D.星云阶段
【答案】C
【解析】恒星演化是一个漫长复杂的过程，大质量恒星演化会经历红巨星、超新星。演化过程中还会出现超新星爆发、中子星合并等天文现象。在这些演化过程中，氢、氦、锂等轻元素通过核融合形成更重的元素。超新星爆发时核聚变剧烈，产生并抛射重元素.
2.宇宙演化是一个漫长过程。宇宙大爆炸的极早期，宇宙处于极高温、高密度状态，温度高达万亿摄氏度，构成宇宙的物质是一些基本粒子。大爆炸形成的高温宇宙急速膨胀，温度迅速下降，此时化学元素在宇宙中开始形成。宇宙中最先形成的元素是【 】
A.氧
B.碳
C.氢
D.氮
【答案】C
【解析】宇宙大爆炸的极早期，宇宙温度极高，构成宇宙的物质是一些基本粒子。大爆炸形成的高温宇宙，急速膨胀，温度迅速下降，基本粒子结合成质子和中子，进而结合成氢元素。在引力作用下，它们慢慢凝结成不均匀分布的星云，进一步形成恒星。
3.如图所示的是恒星演化的过程，大质量恒星演化会经历________、__________。演化过程中还会出现____________、_____________等惊心动魄的天文现象。
【答案】红巨星 超新星 超新星爆发 中子星合并
【解析】宇宙大爆炸的极早期，构成宇宙的物质是一些基本粒子。大爆炸形成的高温宇宙，急速膨胀，温度迅速下降，基本粒子结合成质子和中子，通过氢核聚变释放能量结合成氢元素。在引力作用下凝结成不均匀分布的星云，进一步形成恒星。
恒星演化是一个漫长复杂的过程。大质量恒星演化会经历红巨星、超新星。演化过程中还会出现超新星爆发、中子星合并等惊心动魄的天文现象。
4.宇宙是由大约138亿年前发生的一次大爆炸形成的。大爆炸形成的高温宇宙，急速膨胀，温度会_________(选填“升高”、“降低”或“不变”)，其内能的变化是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式实现的。
【答案】降低 做功
【解析】宇宙大爆炸形成的高温宇宙急速膨胀。随着宇宙空间膨胀，辐射能量密度降低，温度随之下降。改变内能的方式有两种：做功与热传递。宇宙膨胀过程中，系统对外做功，导致内能减少。因宇宙与“外界”没有热交换，故内能减少是通过“做功”方式实现，而不是通过热传递方式实现。
1.宇宙具有层级结构，每一层级可能包含若干下一层级。_________是最小的一层，这个层级质量只占太阳系的百万分之三；________是第二层，总质量约为2×1030kg；___________是第三层，直径约10万光年，质量约为1.5万亿个太阳。
【答案】地月系 太阳系 银河系
【解析】宇宙具有层级结构，每一层级可能包含若干下一层级。地月系是最小的一层，这个层级质量只占太阳系的0.0003%;太阳系是第二层，总质量约为2×1030kg;银河系是第三层，直径约10万光年，质量约为1.5万亿个太阳。
2.天文学家已经探测到数十颗宜居行星，它们都围绕着一颗恒星转动构成一个天体系统，如图所示.则该天体系统相当于宇宙结构层次中的【 】
A.总星系 B.银河系 C.太阳系 D.地月系
【答案】B
【解析】如图所示的是行星围绕恒星转动，由恒星和行星组成的系统类似于太阳系。
3.太阳距离银河系中心约2.64万光年，绕银河系中心旋转一周需要约2.5亿年。太阳是银河系中一颗普通的【 】
A.火星 B.星座 C.恒星 D.行星
【答案】C
【解析】银河系在宇宙大爆炸后一百多亿年间逐渐形成，肉眼看上去银河系繁星点点。银河系内有类似太阳的几千亿颗恒星。宇宙中有像银河系那样的千亿个星系。太阳系只是银河系里普通的一个星系，非常渺小。太阳是银河系中一颗普通的恒星，大约形成于50亿年前，距离银河系中心约2.64万光年，绕银河系中心旋转一周需要约 2.5亿年。太阳系包括太阳、8颗行星和近500颗卫星，还有大量的小行星和一些矮行星、彗星。太阳系内大部分的质量都集中于太阳，八大行星沿同一方向围绕太阳公转，还有很多卫星围绕在行星或者小天体周围。
4.（多选题）如图是欧洲航天局根据“普朗克”太空探测器传回数据绘制的宇宙微波背景辐射图,精确反应了宇宙诞生初期的全景。以前所未有的精确度验证了宇宙标准模型,同时也反映出一些与现有宇宙理论假说的不同之处。科学家据此对宇宙的组成部分有了新的认识。这说明【 】
A.太空探测器延伸了人类的认识器官,促进认识发展
B.太空探测器具有复原宇宙演变历史的思维机能
C.认识正确与否必须在实践中才能得以检验
D.理论假说会把人类的认识活动引向歧途
【答案】A C
【解析】根据“普朗克”太空探测器传回数据绘制的宇宙微波背景辐射图,精确反应了宇宙诞生初期的全景。太空探测器延伸了人类的认识器官,促进认识发展，但太空探测器并不具有复原宇宙演变历史的思维机能。
人们对宇宙结构的认识随着科学探测手段的进步逐渐深入，并提出一些宇宙结构的假说，人们提出的假说不一定是错误的，这些假说的正确与否必须在实践中才能得以检验，
1.地球是由恒星演化产生的__________凝聚而成的。科学家发现地球上存在的近百种基本化学元素是宇宙中__________的产物。地质工作者在勘探中发现的丰富多彩的宝贵矿藏，是__________形成的物质。
【答案】星际物质 恒星演化 地球演化
【解析】地球是由恒星演化产生的星际物质凝聚而成的。科学家发现地球上存在的近百种基本化学元素是宇宙中恒星演化的产物。地质工作者在勘探中发现的丰富多彩的宝贵矿藏，是地球演化形成的物质。
2.地球形成初期表面处于_________状态，逐渐冷却后形成坚硬的地壳。地壳的形成和变化是高温高压下复杂的___________过程，形形色色的矿物是地球中各种元素在物理化学作用下形成的。此外，氧、氮、氢等元素还以单质和化合物的气体状态存在于地球周围，构成了对生态的形成和发展有重要意义的大气层。大气层中的_______是维持生命的气体。
【答案】高温熔融 物理化学变化 氧气
【解析】地球形成初期表面处于高温熔融状态，逐渐冷却后形成坚硬的地壳。地壳的形成和变化是高温高压下复杂的物理化学变化过程，形形色色的矿物是地球中各种元素在物理化学作用下形成的。此外，氧、氮、氢等元素还以单质和化合物的气体状态存在于地球周围，构成了对生态的形成和发展有重要意义的大气层。大气层中的氧气是维持生命的气体。
3.（2024年江苏苏州中考题）空气中含有多种气体，其中体积分数最大的是【 】
A.氧气 B.氮气
C.二氧化碳 D.稀有气体
【答案】B
【解析】目前，人们已经实验方法精确地测定空气的成分。通过实验测定，空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体（如氦、氖、氩、氪、氙、氡）占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体（如惰性气体、水蒸气、二氧化碳、甲烷）和杂质占0.03%.由此可知，空气中氮气占空气的体积比最大，即空气中体积分数最大的是氮气。
4.（多选题）如图是地壳中各元素的含量（质量分数）示意图，判断下列说法正确的是【 】
A.地壳中含量最高的元素是氧元素
B.地壳中含量最高的金属元素是硅元素
C.地壳中含量最高的金属元素是铝元素
D.由图可知，各种元素在地壳中的含量相差不大
【答案】AC
【解析】地壳的形成和变化是高温高压下复杂的物理化学变化过程，形形色色的矿物是地球中各种元素在物理化学作用下形成的。由地壳中各元素的含量（质量分数）示意图可知，地壳中含量最多的是氧元素，它的质量分数接近50%，其次是硅元素，硅是非金属元素。地壳中含量最多的金属元素是铝元素，它的质量分数接近8%，其次是铁元素。各种元素在地壳中的含量相差很大，如氧元素的含量约是氢元素含量的64倍。
1.并非所有星体都能孕育出生命，地球的特殊环境是生命存在的前提。太阳是一颗中等大小并正处于中年的恒星。在太阳系中，地球距太阳1.5亿千米，恰好处于一个适中的位置。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生________，释放出巨大的核能。太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面并向太阳四周辐射开去，恰好能为地球提供适度的________。
【答案】聚变 光和热
【解析】地球是太阳的行星，距离太阳1.5亿千米，恰好处在一个适中的位置。太阳是处于中年的中等质量的恒星，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变释放出巨大的核能。能够长期稳定地给地球提供适度的光和热，既不会因能量过强摧毁生命，也不会因能量不足导致生物无法生存。
2.如图是太阳系的示意图，其中的地球是太阳的一颗行星，恰好处在太阳系中一个适中的位置。地球绕地轴自转和绕太阳公转的周期长短适中，地球表面暴露于日光下的时间不长不短。地球自转轴倾角不大不小，形成______。地球本身大小适中，凝聚的大气的组成比例得当，满足了生物对_____的需要。地球的周围有相当强的________，可保护地球上的生物免受太阳粒子流的伤害。地球还有一个特别重要的优越条件一一有极其丰沛的_______，并且将地球表面的七成覆盖。
【答案】四季 空气 磁场 水
【解析】地球是太阳的一颗行星，恰好处在太阳系中一个适中的位置。地球绕地轴自转和绕太阳公转的周期适中,使昼夜温差合适，公转周期配合适中的自转轴倾角（约23.5o），形成四季变化，为生物提供多样性生存环境。地球本身大小适中，凝聚的大气的组成比例得当，满足了生物对空气的需要。既提供了生物呼吸的原料，又阻挡了紫外线的过度照射；地球的周围有相当强的磁场，可保护地球上的生物免受太阳粒子流的伤害。地球上有极其丰沛的水，地球表面70% 以上被液态水覆盖，成为生命化学反应的溶剂和生命物质运输的载体。
3.（多选填）地球形成初期表面处于高温熔融状态，逐渐冷却后形成坚硬的地壳。地壳中的各种矿物是地球中各种元素在物理化学作用下形成的。此外，氧、氮、氢等元素还以单质和化合物的气体状态存在于地球周围，构成了对生态的形成和发展有重要意义的大气层。大气层中的臭氧层是平流层中臭氧浓度高的层次。臭氧层能吸收太阳射向地球的90%的紫外线，是我们人类和所有生物的保护伞。臭氧层吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气。臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍。 但近年来由于人类活动的影响，臭氧含量显著减少。臭氧层的破坏将使紫外线等短波辐射增强，导致地球温室效应加剧，全球气候变暖，对地球环境带来严重影响。地球温室效应加剧的主要原因是【 】人类在生产、生活中排放的二氧化碳等温室气体增加而产生的。
A.工业生产中大量利用煤作为燃料，向大气中排放大量的二氧化碳
B.交通工具、家庭炉灶等大量燃烧煤、石油、天然气等，向大气中排放二氧化碳
C.人类大量砍伐森林树木，减少了树木对二氧化碳的吸收
D.开发利用水能、风能、太阳能等清洁能源，减少矿物能源的使用
【答案】A B C
【解析】地球温室效应加剧的主要原因是人类在生产、生活中排放的二氧化碳等温室气体增加而产生的。工业生产中大量利用煤作为燃料，交通工具、家庭炉灶等大量燃烧化石燃料，都会向大气中排放大量的二氧化碳；人类大量砍伐森林树木，减少了对二氧化碳的吸收，也会使大气中的二氧化碳含量增加，导致地球温室效应加剧。
4.地球上有极其丰沛的水资源，地球表面约71%为水所覆盖，水是生命所必需的物质，江河湖海是孕育生命的温床。人类及一切生物生存所必需的资源。地球上的总储水量虽然很大，但淡水很少。当今世界上有80多个国家的20亿人口面临淡水危机。我国水资源总量为2.1×1012m3，但人均水量很少，只有2048m3，水资源短缺影响人民生活，制约经济发展。为了人类和社会经济的可持续发展，我们必须爱护水资源，一方面要____________；另一方面要_____________。
【答案】节约用水 防止水体污染
【解析】为了人类和社会经济的可持续发展，我们必须爱护水资源，一方面要节约用水；另一方面要防止水体污染。
节约水资源就要提高水的利用效率。使用新技术、改进工艺和改变用水习惯，节约工农业和生活用水。防止水体污染就要通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体作处理使之符合排放标准。农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。生活污水实行集中处理和排放。
1.当今的地球物质系统是在地球自身的条件和所处环境下通过漫长的历史演化形成的。地球上的碳、氢、氧、氮等轻元素形成有机物，进一步形成生命物质。地球环境稳定后，大气中的氢气、氨气、水蒸气等在闪电的作用下能够合成氨基酸，氨基酸是构成_________的基本单元；在原始海洋中，有机小分子经过长期积累、相互作用，能够在适当条件下聚合成生物大分子物质；大约38亿年前，地球的优越环境创生了______生物，从此开启了神奇漫长的生物演化史。
【答案】蛋白质 单细胞
【解析】地球物质系统是在地球自身的条件和所处环境下通过漫长的历史演化形成的。地球上物质演化是碳、氢、氧、氮等轻元素形成有机物，进一步形成生命物质。大气中的氢气、氨气、水蒸气等在闪电的作用下能够合成氨基酸，氨基酸是构成蛋白质的基本单元；在原始海洋中，有机小分子经过长期积累、相互作用，能够在适当条件下聚合成生物大分子物质；大约38亿年前，地球的优越环境创生了单细胞生物，从此开启了神奇漫长的生物演化史。
2.生命体是一个结构精细完备、不可分割的复杂有机系统。生命体的最基本特征是_______，必须保持与环境形成一个复杂的___________。而非生命体如金属、玻璃、塑料等可以任意分割且性质不变，可以与环境长期保持相对独立。高等生物能感知环境，具有根据外部信息自主调节系统的功能和安全保护意识。_______的发展使人类具有学习、思考、创造等强大的智慧和复杂的意识与情感。脑的形成和发展是生命演化史中最神奇的篇章。
【答案】代谢 有机整体 大脑
【解析】大约38亿年前，地球的优越环境创生了单细胞生物，从此开启了神奇漫长的生物演化史。生命体是一个结构精细完备、不可分割的复杂有机系统。生命体的最基本特征是代谢，必须保持与环境形成一个复杂的有机整体。高等生物能感知环境，具有根据外部信息自主调节系统的功能和安全保护意识。大脑的发展使人类具有学习、思考、创造等强大的智慧和复杂的意识与情感。脑的形成和发展是生命演化史中最神奇的篇章。
3.大约38亿年前，地球的优越环境创生了单细胞生物，从此开启了神奇漫长的生物演化史。生物包括植物、动物和微生物。人类熟悉的生物、人类曾经陌生但一直伴随在人类左右与人类生存和生活息息相关的生物分别是【 】
A.植物 动物和微生物 B.植物和动物 微生物
C.微生物 动物和植物 D.动物 植物和微生物
【答案】B
【解析】生物包括植物、动物和微生物。植物和动物是人类熟悉的生物；微生物曾经是人类陌生的，但一直伴随在人类左右。随着现代科技的进步，尤其是显微技术的不断发展，微生物逐渐进入我们的视野，微生物是一个庞大的、与人类生存和生活息息相关的生物世界。
4.有关生命的起源和进化的说法，正确的是【 】
A.生命起源于原始大气
B.化石是研究生物进化的唯一证据
C.人类进化的顺序是南方古猿→直立人→能人→智人
D.生物适应环境是自然选择的结果
【答案】D
【解析】A.原始的海洋就像一盆稀薄的热汤，其中所含的有机物，不断的相互作用，形成复杂的有机物，经过及其漫长的岁月，逐渐形成了原始生命，可见生命起源于原始海洋；
B.生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等，因此化石不是研究生物进化的唯一证据；
C.人类发展按时间顺序为南方古猿、能人、直立人、智人四个阶段，而不是南方古猿、直立人、能人、智人四个阶段；
D.变异一般是不定向的，而自然选择是定向的，决定着生物进化的方向，生存斗争是自然选择的过程，是生物进化的动力，而生物适应环境，适者生存是自然选择的结果。
1.宇宙和地球的演化形成了特殊的环境和物质条件，促成了生物的起源。地球上的生命体从低级到高级不断进化，最终出现了拥有智慧和双手的人类。人类通过劳动和技术实现了自主的物质转化，这在人类文明发展中具有重要意义。火的使用、工具的出现，使人类可以更主动地利用物质、转化物质。陶器制作是人类利用__________和__________改变物质天然性质和形态的开端。陶器制作是将陶土制作的坯胎经过___________，经历多种_________，制成坚硬的器皿，以满足生产、生活的需要。
【答案】物理方法 化学变化 高温烧结 化学变化
【解析】陶器制作是人类利用物理方法和化学变化改变物质天然性质和形态的开端。陶器制作是将陶土制作的坯胎经过高温烧结，经历多种化学变化，制成坚硬的器皿，以满足生产、生活的需要。
2.如图是我国古代陶器制作的流程示意图。其中将陶土制作成形状各异的坯胎过程是______（选填“物理”或“化学”）变化过程，物体的形状发生了改变是因为______________________________；胚胎进行高温烧结过程中，胚胎是通过________（选填“做功”或“热传递”）方式使内能_______（选填“增加”、“不变”或“减少”）的。
【答案】物理 受到力的作用 热传递 增加
【解析】陶器以黏性较高、可塑性较强的黏土为主要原料，不透明，有细微气孔和微弱的吸水性，击之声浊。陶器制作已有上万年历史，我国早在上万年前的新石器时代就发明了陶器。
将陶土制作成形状各异的坯胎，物体的形状改变，但没有新的物质生成，发生的是物理变化，物体的形状发生改变是因为受到了力的作用；胚胎高温烧结过程中，内能从高温的炉火转移到胚胎上，胚胎是通过热传递方式使内能增加温度升高的。
3.（多选题）陶瓷分为陶器和瓷器。我国早在上万年前的新石器时代就发明了陶器，我国的制瓷技术成熟于汉代，瓷器由于化学性质稳定，能够进行空间结构和表面的艺术创造，很早就成为宝贵的工艺品。瓷器展现了中华民族的伟大智慧和创造。关于陶器和瓷器的区别，下列分析正确的是【 】
A.制作使用的原料不同。陶器的胎料主要是普通的粘土，瓷器的胎料则是精选的瓷土
B.制作使用的原料不同。陶器的胎料质地细腻，瓷器的胎料则是相对粗疏
C.烧成温度不同。陶器通常在相对较低温度下烧成，瓷器则在较高温度才能烧成
D.坚硬程度不同。陶器整体硬度较差，瓷器整体硬度较大
【答案】ACD
【解析】陶器和瓷器的主要区别体现在使用原料、烧成温度以及坚硬程度三个方面。
（1）使用原料不同。陶器的胎料主要来源于常见并且容易获取的普通粘土，瓷器的胎料则是精选的具有更高纯度和质地更细腻的瓷土。
（2）烧成温度不同。陶器通常在约800℃的相对较低温度下烧成，而瓷器则需要高达1300℃的高温才能烧成。
（3）坚硬程度不同。陶器由于烧成温度较低，胎体未完全烧结，因此胎质相对粗疏，断面吸水率高，敲击时声音发闷，整体硬度较差。而瓷器由于经过高温烧结，胎体变得坚固致密，断面基本不吸水，敲击时声音清脆悦耳，整体硬度显著提高。
由于陶瓷和瓷器在烧成温度、使用原料以及坚硬程度等方面存在显著差异，使得陶器和瓷器在制作工艺、外观质感以及使用性能上各具特色。
4.古代陶瓷制造是人类最早用技术手段推动物质文明发展的伟大实践。陶土在高温烧结中发生复杂的化学变化，形成稳定的结构，使其具有耐腐蚀、硬度高等特性。___________仅仅用于日常容器、工艺品以及普通建筑材料。_____________是根据所需要的产品性能，通过严格的成分和生产工艺控制而制造出来的功能性材料，满足高温、高压、高强度、耐腐蚀的需要，是现代材料科学发展最活跃的领域之一。如图所示的发动机是用陶瓷基复合材料制作的，陶瓷基复合材料具有__________________的性能。
【答案】传统陶瓷 现代陶瓷 耐高温、硬度大和耐腐蚀
【解析】陶瓷具有结构稳定、耐腐蚀、硬度高等特性。传统陶瓷仅仅用于日常容器、工艺品以及普通建筑材料。现代陶瓷是根据所需要的产品性能，通过严格的成分和生产工艺控制而制造出来的功能性材料。制作发动机的陶瓷基复合材料具有 耐高温、硬度大和耐腐蚀的性能。
1.冶炼是利用_________、_____________等方法从金属矿物中提取金属的过程。我国古代最早是使用自然铜，商周时期青铜冶炼技艺成熟，春秋战国时期铁器冶炼技术逐渐成熟，青铜铸造业逐渐衰落.
【答案】 高温 化学反应
【解析】冶炼是利用高温、化学反应等方法从金属矿物中提取金属的过程，有了金属人们可以制成工具、武器和各种形式的机械。冶炼是具有划时代意义的创造，推动人类文明进入了青铜器时代、铁器时代。
2.(2025年甘肃兰州中考题) 我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时，将液态金属倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是【 】
A. 液态金属冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B. 液态金属冷却变成青铜器的过程中，内能不变
C. 铸造青铜器的过程中，金属发生的物态变化是先熔化后凝固
D. 工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”与“樟脑丸逐渐变小”属于同一种物态变化
【答案】C
【解析】A、B．液态金属冷却变成青铜器是凝固过程，金属放出热量，内能减少；
C．铸造青铜器的过程中，先将金属加热至熔点变成液态，此过程为熔化，液态金属倒入模具冷却后又变成固态，此过程为凝固；
D．工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”是液态变成气态，此过程是汽化，而“樟脑丸逐渐变小”是固态直接变成气态，此过程是升华。
3.冶炼技术使人类从石器时代进入青铜器时代，进而进入铁器时代。我国是世界上冶铁业出现最早的国家之一。春秋战国时代，由铁制作的农具、手工工具及各种兵器得以广泛应用。铁器时代的到来大大促进了社会的发展。铁矿石（如赤铁矿、磁铁矿等）冶炼成铁是一个复杂过程。该过程【 】
A.只有化学变化
B.只有物理变化
C.既有物理变化，又有化学变化
D.没有能量的转化和转移发生
【答案】C
【解析】铁矿石冶炼成铁，是铁的氧化物中的铁还原出来的过程，需要对铁矿石进行加热使其温度升高，由固态转变成液态，化合物中的铁还原成单质的铁。该过程既有物理变化又有化学变化，并且伴随着能量的转化和转移。
4.18至19世纪的_________技术引发了第一次工业革命，推动了由__________制造的机器的普遍使用。________技术与制造是整个国家工业体系的基础。人类进入铁器时代是以_________的使用作为标志的。钢铁是使用最多的金属材料。我国是钢铁冶炼和使用大国。2024年我国钢铁产量为139967万吨，造船完工量4818万载重吨，均居世界第一。
【答案】蒸汽机 钢铁 冶金（或金属冶炼） 金属材料
【解析】蒸汽机技术引发了第一次工业革命，推动了由钢铁制造的机器的普遍使用。金属冶炼（或冶金）技术与制造是整个国家工业体系的基础。人类进入铁器时代是以金属材料的使用作为标志的。
1.利用技术手段，可以实现各种___________，提炼出金属、非金属，根据各种需求制作出耐高温高压、高强度、耐腐蚀等各种各样高性能的_________，满足航空航天、化工、电子等各个领域的需要。__________是适应这些领域需要的前沿科技。
【答案】物质转化 合成材料 材料科学
【解析】利用现代科技手段，可以实现各种物质转化，提炼出金属、非金属，然后根据各种需要制作出耐高温高压、高强度、低密度、耐超低温、耐腐蚀等各种各样高性能的合成材料，满足航空、航天、化工、电子、精密机床等各个领域的需要。材料科学是适应这些领域需要的前沿科技。
2.如图所示的气凝胶是当今世界上密度最小的固体。这种新材料具有隔热、耐高温、吸附性强等性能。下列物体中，不适宜用气凝胶制作的是【 】
A. 建筑物外层保温墙体
B. 热力管道保温外套
C. 高压输电铁塔底座
D. 空气净化器过滤网
【答案】C
【解析】气凝胶的密度极低，约为空气密度的2.75倍，是目前最轻的固体材料之一，被称为“固态烟”；气凝胶材料具有良好的隔热效果和无机防火特性，可用于建筑保温、管道保温、内墙涂料等，满足建筑保温的防火要求；气凝胶具有高吸附性，可用于过滤和分离空气和水，如制造空气净化器和水处理设备；气凝胶还具有抗压性能强、隔声、耐腐蚀、导电性（碳气凝胶）等特性，可用于电子、医疗等领域。
3.(2022年江苏苏州中考题）北京第24届冬奥会火炬，其外壳由碳纤维复合材料制成，质量约为同体积钢的四分之一，强度为钢的7至9倍。火炬采用氢作燃料，燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高。关于碳纤维复合材料的特性，下列说法正确的是【 】
A．密度大 B．硬度小 C．导热性好 D．耐高温
【答案】D
【解析】A、B.“碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一，强度为钢的7至9倍”，碳纤维的密度是钢铁的四分之一，碳纤维具有密度小、硬度大的特点；
C、D.“氢燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高”，由此可判断碳纤维耐高温，不易导热。
4.如图所示的是目前发现的最薄的一种纳米材料——石墨烯。石墨烯具有抗拉强度大、柔性好、导电导热性能优良等特性。我国年轻的科学家曹原，经过不懈努力，解决了困扰世界物理学家多年的难题，取得了在石墨烯超导领域中的重大突破。石墨烯超导材料不能用来制作【 】
A．电热丝 B．电磁铁 C．电动机线圈 D．输电导线
【答案】A
【解答】A.电热丝用电阻较大的材料制成，若用石墨烯超导材料制作电热丝，电流通过不能产生热量，电热丝不会发热；
B、C.电磁铁的线圈、电动机的线圈若用超导材料制作，电流通过时不会发热，会降低工作过程中的电能损耗，节约能源，故电磁铁和电动机的线圈可以用超导材料制作；
D.远距离输电中的输电导线若用超导材料制成，将降低输电过程中的电能损耗，节约能源，故远距离输电中的输电导线可以用超导材料制作。
1.品种改良与创新是_______的重要研究方向。传统的杂交、现代的__________正在培育出形形色色的优良植物、动物和微生物品种。但生物技术在造福人类社会的同时也可能带来安全和伦理问题。
【答案】生物科技 基因技术
【解析】品种改良与创新是生物科技的重要研究方向。传统的杂交、现代的基因技术正在培育出形形色色的优良植物、动物和微生物品种。但生物技术在造福人类社会的同时也可能带来安全和伦理问题。
2.生物技术是指人们以现代__________为基础，结合其他___________的科学原理，采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造______或加工___________，为人类生产出所需产品或达到某种目的。 生物技术是人们利用微生物、动植物体对____________进行加工，以提供产品来为社会服务的技术。
【答案】生命科学 基础科学 生物体 生物原料 物质原料
【解析】生物技术是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理，采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。 生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工，以提供产品来为社会服务的技术。
3.下列事例中没有利用到生物技术的是【 】
A.袁隆平培育优质高产杂交稻
B.药物学家研发治病救人的药物
C.园艺专家培育漂亮的花卉品种
D.科学家研制出能感知、判断并适当处理外部刺激且本身可执行一-定操作的新型功能材料
【答案】D
【解答】A、B、C.袁隆平培育优质高产杂交稻、药物学家研发治病救人的药物、园艺专家培育漂亮的花卉品种，都是采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，均利用了生物技术。
D.科学家研制出能感知、判断并适当处理外部刺激且本身可执行一-定操作的新型功能材料，利用的是现代材料技术。
4.根据国家统计局发布的2025年夏粮产量数据，全国小麦播种面积34610.0万亩，小麦总产量为13816.0万吨，小麦平均亩产量399.2kg，为粮食安全提供了保障。我国小麦连续多年保持稳产、高产的主要原因有【 】
①选用优良杂交品种；②合理平衡配方施肥，增加有机肥料；③适时适量浇水灌溉；④密切关注病虫害状态，及时喷洒农药防治；⑤及时适量喷施除草剂防治田间杂草
A.①② B. ①②③ C.①②③④ D.①②③④⑤
【答案】D
【解析】我国小麦连续多年保持稳产、高产的主要原因有：①选用优良杂交品种；②合理平衡配方施肥，增加有机肥料；③适时适量浇水灌溉；④密切关注病虫害状态，及时喷洒农药防治；⑤及时适量喷施除草剂防治田间杂草。
除了上述原因，我国农业连年丰收，与党中央和各级政府的各项惠农、助农政策密不可分。
1.物理学是自然科学和工程技术的基础。现代物理学的进步有力地促进了______________的发展。量子力学的发展促成量子生物学的兴起;X光衍射揭示了DNA分子的双螺旋结构，开创了分子生物学，陆续绘制出人类基因图谱和一些动植物基因图谱，使世界进入_________时代。
【答案】生命科学 基因
【解析】物理学是自然科学和工程技术的基础。现代物理学的进步有力地促进了生命科学的发展。量子力学的发展促成量子生物学的兴起;X光衍射揭示了DNA分子的双螺旋结构，开创了分子生物学，陆续绘制出人类基因图谱和一些动植物基因图谱，使世界进入基因时代。
2.由物理学研究发展起来的脑电波、心电图、X光、CT、脑磁图、核磁共振、超声波、激光、红外成像等为____________研究和____________发展提供了丰富的现代科技手段。
【答案】 生命科学 现代医学
【解析】由物理学研究发展起来的脑电波、心电图、X光、CT、脑磁图、核磁共振、超声波、激光、红外成像等为生命科学研究和现代医学发展提供了丰富的现代科技手段。没有现代物理学就没有现代生命科学和现代医学。
1.人类正在进入智能化时代。透过智慧城市和物联网，呈现在我们面前的是通过人类的智慧，利用大数据、云计算、________________，把不同地区、不同属性、不同功能的器物组成的一个崭新的、_________的物质系统。正是这个超级的物质系统使人类正在进入一个全新的智能化时代。
【答案】智能化网络 智能化
【解析】人类正在进人智能化时代。透过智慧城市和物联网，呈现在我们面前的是通过人类的智慧，利用大数据、云计算、智能化网络，把不同地区、不同属性、不同功能的器物组成的一个崭新的、智能化的物质系统。这是21世纪科学技术的神奇创造，正是这个超级的物质系统使人类正在进入一个全新的智能化时代。
2.物联网利用各种传感器、卫星定位系统、识别和感应设备等，可以实时采集需要监控、连接、互动的物体或过程的信息，再按照预先约定的规则(即协议)将信息接入互联网中，便实现了原先独立的各个设备的彼此连接。最后借助软件可以对各个过程中涉及的物体和设备进行智能识别、定位、跟踪、监测、控制和管理。如图所示的智能物流、 智慧公交 、森林火灾预警系统都是_________的应用。
【答案】物联网
【解析】在智能物流中，每个环节都对包裹进行扫码，使我们可以随时知道整个运送过程的进展;在智慧公交系统中，站台上的显示屏告诉我们下一趟车什么时候到达本站；在森林里部署的传感器，会通过网络把林区的变化实时告知林业管理部门，以便随时做好火灾预警……这些都是物物相连、彼此协同的结果。智能物流、 智慧公交 、森林火灾预警系统都物联网的应用。
3.目前我国北京、上海、重庆等十多个城市已在不同领域开展了无人驾驶汽车的测试和应用。用无人驾驶车取代了人力配送商品。无人驾驶车在送货过程中，由北斗导航+5G技术+传感器进行360度环境监测，自动规避道路障碍与往来车辆行人，下列说法正确的是【 】
A.北斗卫星导航通过光纤传递信息
B.5G技术是物联网的基础，它们是靠超声波来实现的
C.无人驾驶车内部的核心“芯片”是用超导体材料制作的
D.无人驾驶车的北斗导航+5G技术+传感器与服务器联系靠的是电磁波
【答案】D
【解析】北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波来实现的，不是利用光纤传递信息的；
B.5G是第五代移动通信网络，它是利用电磁波传递信息的，不是利用超声波传递信息；
C.无人驾驶车的内部的核心“芯片”是用半导体材料制作的；
D.无人驾驶车的北斗导航+5G技术+传感器与服务器联系靠的是电磁波。
4.“智慧城市”就是运用______________技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出_______响应。“智慧城市”的实质是用先进的___________技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。
【答案】信息和通信 智能 信息和通信
【解析】“智慧城市”的理念把城市本身看成一个生态系统，城市中的市民、交通、能源、商业、通信、水资源构成了一个个的子系统。这些子系统形成一个普遍联系、相互促进、彼此影响的整体。
“智慧城市”就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。“智慧城市”的实质是用先进的信息和通信技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。
1.人类文明史就是一部不断改造世界、创造世界的历史。当今社会，人类正在不断发明________、_________，创造新的神奇、新的文明。科技是把双刃剑，在创造人类文明的同时，也在不断地制造“废物”，如不同步合理解决，就会_____________造成破坏，威胁人类的生存和安全。所以，必须普及科学发展观，切忌盲目地、无度地向大自然索取。
【答案】新材料 新物质 环境和生态
【解析】人类文明史就是一部不断改造世界、创造世界的历史。当今社会，人类正在不断发明新材料、新物质，创造新的神奇、新的文明。科技是把双刃剑，在创造人类文明的同时，也在不断地制造“废物”,如不同步合理解决，就会对环境和生态造成破坏，威胁人类的生存和安全。所以，必须普及科学发展观，切忌盲目地、无度地向大自然索取。
2.人类只有一个地球。反观茫茫宇宙，地球_________是在极其严苛的多种条件限制下形成的，我们应当爱护地球、保护好人类共同的家园。当前，全球新一轮______革命蓄势待发，我国也在不断贡献中国智慧，为推动构建人类命运共同体作出更大贡献。对于“新材料、新物质与人类文明”，大家一定有许多想法。结合感兴趣的前沿科技，让我们一起展望美好的未来。
【答案】环境 科技
【解析】人类只有一个地球。反观茫茫宇宙，地球环境是在极其严苛的多种条件限制下形成的，我们应当爱护地球、保护好人类共同的家园。
当前，全球新一轮科技革命蓄势待发，我国也在不断贡献中国智慧，为推动构建人类命运共同体作出更大贡献。对于“新材料、新物质与人类文明"，相信大家一定有许多想法，結合感兴趣的前沿科技，让我们一起展望美好的未来。
1.【科学思维】从“神舟”到“天宫”。从“嫦娥”到“天问”，我国一代代科学家为探索宇亩付出了巨大的努力。下列对宇宙认识正确的是【 】
A.在天文学中,用“光年”作为时间单位
B.宇亩的大小是固定的，不再改变
C.宇亩是一个有层次的天体结构系统
D，太阳是宇亩的中心
【答案】C
【解析】A．光年是光在一年内传播的距离，光年是长度单位。
1光年=3×105km/s×365×24×3600s=9.4608×1012km
B．宇宙自形成后不断膨胀，演化出星系和各种天体，宇宙的大小不是固定的，是在不断变化的；
C．宇宙具有层次结构。宇宙中有像银河系那样的千亿个星系，每个行系又是由恒星系组成，每个恒星又有自己的行星及卫星。宇宙是一个有层次的天体结构系统；
D．太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心。
2.【科学思维】宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是2019年人类首次拍摄到的黑洞照片，在演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是【 】
A．恒星 B．行星 C．卫星 D．彗星
【答案】A
【解析】当一颗恒星衰老时，它内部的热核反应（氢核聚变）已经耗尽了中心的燃料，由中心产生的能量不足，也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重压，核心开始坍缩，物质将不可阻挡地向着中心迁移，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度，质量导致的时空扭曲使得即使光也无法向外射出﹣﹣即“黑洞”诞生。
3.【科学探究】带着移居火星生活，实现人类真正走出地球的梦想，“天问一号”火星探测器于2020年7月23日发射，历时10个月，于2021年5月15日成功在火星着陆（如图）。中国成为第3个触摸这颗红色星球的国家！
（1）“天问一号”火星探测器由“长征五号”运载火箭发射。几乎所有火箭发射都选择朝东方向是因为地球 ，使火箭在地面未发射之前，已经具有了一个向东的速度，从而节省推进剂。
（2）本次探测的一个重要任务是寻找火星上是否存在 ，以回答“火星是否存在支持生命的环境”。
（3）假如能成功移居火星，我们会比在地球上跳得更高，树木会长得更高，原因是火星的质量比地球小，其上物体所受重力和质量的比值比地球上物体所受重力与质量的比值小（在地球上g=9.8牛/千克）。若质量为240千克的“祝融号”在火星上受到的重力为902.4牛，则火星上物体所受重力和质量的比值g′为多大？
【答案】（1）自西向东自转 （2）水 （3）3.76N/kg
【解析】（1）因为地球是在围绕太阳公转的同时，还在自西向东自转，为了使火箭在地面未发射之前，已经具有了一个向东的速度，从而节省推进剂，所以几乎所有火箭发射都选择朝东方向；
（2）根据对“天问一号”火星探测器发射的任务的了解可知，本次探测的一个重要任务是寻找火星上是否存在水，以回答“火星是否存在支持生命的环境”。
（3）因为G＝mg，所以在火星上物体所受重力和质量的比值g′＝＝＝3.76N/kg
4.【物理观念】阅读下面的短文：
材料与社会发展
我们周围的生活用品是由各种材料制成的：金属、陶瓷、玻璃、塑料等等。一般来说，不同的材料具有不同的物理性质。除密度不同外，材料的导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等也往往各不相同。生活、生产中，人们利用各种材料的优点，设计出所需的物品。某一种新材料的问世，往往会引起人类社会的重大变革。
当今，问世的新材料及其特性有：①铌钛：实用超导材料的代表；②太阳能电池材料：多层复合太阳能电池，转换率可达40%；③气凝胶：具有低密度、低热导率，隔热保温优异等特性；④钕铁硼：高性能永磁材料；⑤离子液体：在热稳定性、导电性等方面具有独特的优势。……
仿照示例，对短文中提到的某种新材料的应用及优点，说出你的设想（示例除外）：
【示例】用铌钛材料制成导线。 导线没有电阻，导电时不会发热。
（1） ；
（2） 。
【答案】（1）用太阳能电池材料制成太阳能汽车的太阳能电池板。太阳能电池板的光电转换效率高，减小太阳能汽车的体积；
（2）用气凝胶制成保温箱。保温箱的密度小质量小携带方便，隔热性好保温性能好。
【解析】（1）利用②中的太阳能电池材料的光电转换效率高，可以制成太阳能汽车的太阳能电池板；（2）利用③中的气凝胶的密度低、低热导率，隔热保温优异，可以制成保温箱。
（或利用④中的钕铁硼的高性能永磁，可以制成高性能电动机的永磁体；利用⑤中的离子液体的优异导电性，可以制成电池的电解液。）/ 让教学更有效 精品试卷 | 初中物理
第12章 《我们的物质世界》素养提升训练
1.“宇宙”之说最早出自《庄子》一书。《庄子》曰:“旁日月，抉宇宙，为其吻合。”《文子·自然》说:“往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。”我国古代的诗人和科学家已对宇宙有所认识。下列关于宇宙的说法不正确的是【 】
A.如今的宇宙，是由数千亿个星系组成的
B.宇宙是时间、空间的总称
C.宇宙是万事万物的总和
D.“宇”代指一切时间，“宙”代指一切空间
2. 科学家用接收通信卫星信号的天线接收到了来自宇宙的微波段电磁辐射。这一辐射相当于热力学温度3K（-270.15℃）的热辐射，微波背景辐射为____________理论提供了有力的证据。
2. 宇宙大爆炸理论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。宇宙大爆炸理论认为:宇宙起源于大爆炸，爆炸引起宇宙的膨胀，并认为【 】
A.宇宙仍然在不断地膨胀
B.目前宇宙膨胀已结束且开始收缩
D.宇宙膨胀早已结束，目前处于静态
C.目前宇宙已处于既不膨胀也不收缩的稳定状态
4. 20 世纪中叶，物理学家提出“宇宙大爆炸”学说，认为宇宙是由大约138亿年前发生的一次大爆炸形成的。“宇宙大爆炸”学说现在是解释宇宙起源的主流理论。下列事实中，支持“宇宙大爆炸”学说的是【 】
A.根据哈勃定律推断，银河系外的星系在不断远离我们而去
B.通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系
C.16 世纪“日心说”观点取代“地心说”观点
D.通过科学测量发现不同的星系到地球的距离不同
1.恒星演化中，产生重元素的主要阶段是【 】
A.主序星阶段 B.红巨星阶段
C.超新星爆发 D.星云阶段
2.宇宙演化是一个漫长过程。宇宙大爆炸的极早期，宇宙处于极高温、高密度状态，温度高达万亿摄氏度，构成宇宙的物质是一些基本粒子。大爆炸形成的高温宇宙急速膨胀，温度迅速下降，此时化学元素在宇宙中开始形成。宇宙中最先形成的元素是【 】
A.氧
B.碳
C.氢
D.氮
3.如图所示的是恒星演化的过程，大质量恒星演化会经历________、__________。演化过程中还会出现____________、_____________等惊心动魄的天文现象。
4.宇宙是由大约138亿年前发生的一次大爆炸形成的。大爆炸形成的高温宇宙，急速膨胀，温度会_________(选填“升高”、“降低”或“不变”)，其内能的变化是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式实现的。
1.宇宙具有层级结构，每一层级可能包含若干下一层级。_________是最小的一层，这个层级质量只占太阳系的百万分之三；________是第二层，总质量约为2×1030kg；___________是第三层，直径约10万光年，质量约为1.5万亿个太阳。
2.天文学家已经探测到数十颗宜居行星，它们都围绕着一颗恒星转动构成一个天体系统，如图所示.则该天体系统相当于宇宙结构层次中的【 】
A.总星系 B.银河系 C.太阳系 D.地月系
3.太阳距离银河系中心约2.64万光年，绕银河系中心旋转一周需要约2.5亿年。太阳是银河系中一颗普通的【 】
A.火星 B.星座 C.恒星 D.行星
4.（多选题）如图是欧洲航天局根据“普朗克”太空探测器传回数据绘制的宇宙微波背景辐射图,精确反应了宇宙诞生初期的全景。以前所未有的精确度验证了宇宙标准模型,同时也反映出一些与现有宇宙理论假说的不同之处。科学家据此对宇宙的组成部分有了新的认识。这说明【 】
A.太空探测器延伸了人类的认识器官,促进认识发展
B.太空探测器具有复原宇宙演变历史的思维机能
C.认识正确与否必须在实践中才能得以检验
D.理论假说会把人类的认识活动引向歧途
1.地球是由恒星演化产生的__________凝聚而成的。科学家发现地球上存在的近百种基本化学元素是宇宙中__________的产物。地质工作者在勘探中发现的丰富多彩的宝贵矿藏，是__________形成的物质。
2.地球形成初期表面处于_________状态，逐渐冷却后形成坚硬的地壳。地壳的形成和变化是高温高压下复杂的___________过程，形形色色的矿物是地球中各种元素在物理化学作用下形成的。此外，氧、氮、氢等元素还以单质和化合物的气体状态存在于地球周围，构成了对生态的形成和发展有重要意义的大气层。大气层中的_______是维持生命的气体。
3.（2024年江苏苏州中考题）空气中含有多种气体，其中体积分数最大的是【 】
A.氧气 B.氮气
C.二氧化碳 D.稀有气体
4.（多选题）如图是地壳中各元素的含量（质量分数）示意图，判断下列说法正确的是【 】
A.地壳中含量最高的元素是氧元素
B.地壳中含量最高的金属元素是硅元素
C.地壳中含量最高的金属元素是铝元素
D.由图可知，各种元素在地壳中的含量相差不大
1.并非所有星体都能孕育出生命，地球的特殊环境是生命存在的前提。太阳是一颗中等大小并正处于中年的恒星。在太阳系中，地球距太阳1.5亿千米，恰好处于一个适中的位置。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生________，释放出巨大的核能。太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面并向太阳四周辐射开去，恰好能为地球提供适度的________。
2.如图是太阳系的示意图，其中的地球是太阳的一颗行星，恰好处在太阳系中一个适中的位置。地球绕地轴自转和绕太阳公转的周期长短适中，地球表面暴露于日光下的时间不长不短。地球自转轴倾角不大不小，形成______。地球本身大小适中，凝聚的大气的组成比例得当，满足了生物对_____的需要。地球的周围有相当强的________，可保护地球上的生物免受太阳粒子流的伤害。地球还有一个特别重要的优越条件一一有极其丰沛的_______，并且将地球表面的七成覆盖。
3.（多选填）地球形成初期表面处于高温熔融状态，逐渐冷却后形成坚硬的地壳。地壳中的各种矿物是地球中各种元素在物理化学作用下形成的。此外，氧、氮、氢等元素还以单质和化合物的气体状态存在于地球周围，构成了对生态的形成和发展有重要意义的大气层。大气层中的臭氧层是平流层中臭氧浓度高的层次。臭氧层能吸收太阳射向地球的90%的紫外线，是我们人类和所有生物的保护伞。臭氧层吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气。臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍。 但近年来由于人类活动的影响，臭氧含量显著减少。臭氧层的破坏将使紫外线等短波辐射增强，导致地球温室效应加剧，全球气候变暖，对地球环境带来严重影响。地球温室效应加剧的主要原因是【 】人类在生产、生活中排放的二氧化碳等温室气体增加而产生的。
A.工业生产中大量利用煤作为燃料，向大气中排放大量的二氧化碳
B.交通工具、家庭炉灶等大量燃烧煤、石油、天然气等，向大气中排放二氧化碳
C.人类大量砍伐森林树木，减少了树木对二氧化碳的吸收
D.开发利用水能、风能、太阳能等清洁能源，减少矿物能源的使用
4.地球上有极其丰沛的水资源，地球表面约71%为水所覆盖，水是生命所必需的物质，江河湖海是孕育生命的温床。人类及一切生物生存所必需的资源。地球上的总储水量虽然很大，但淡水很少。当今世界上有80多个国家的20亿人口面临淡水危机。我国水资源总量为2.1×1012m3，但人均水量很少，只有2048m3，水资源短缺影响人民生活，制约经济发展。为了人类和社会经济的可持续发展，我们必须爱护水资源，一方面要____________；另一方面要_____________。
1.当今的地球物质系统是在地球自身的条件和所处环境下通过漫长的历史演化形成的。地球上的碳、氢、氧、氮等轻元素形成有机物，进一步形成生命物质。地球环境稳定后，大气中的氢气、氨气、水蒸气等在闪电的作用下能够合成氨基酸，氨基酸是构成_________的基本单元；在原始海洋中，有机小分子经过长期积累、相互作用，能够在适当条件下聚合成生物大分子物质；大约38亿年前，地球的优越环境创生了______生物，从此开启了神奇漫长的生物演化史。
2.生命体是一个结构精细完备、不可分割的复杂有机系统。生命体的最基本特征是_______，必须保持与环境形成一个复杂的___________。而非生命体如金属、玻璃、塑料等可以任意分割且性质不变，可以与环境长期保持相对独立。高等生物能感知环境，具有根据外部信息自主调节系统的功能和安全保护意识。_______的发展使人类具有学习、思考、创造等强大的智慧和复杂的意识与情感。脑的形成和发展是生命演化史中最神奇的篇章。
3.大约38亿年前，地球的优越环境创生了单细胞生物，从此开启了神奇漫长的生物演化史。生物包括植物、动物和微生物。人类熟悉的生物、人类曾经陌生但一直伴随在人类左右与人类生存和生活息息相关的生物分别是【 】
A.植物 动物和微生物 B.植物和动物 微生物
C.微生物 动物和植物 D.动物 植物和微生物
4.有关生命的起源和进化的说法，正确的是【 】
A.生命起源于原始大气
B.化石是研究生物进化的唯一证据
C.人类进化的顺序是南方古猿→直立人→能人→智人
D.生物适应环境是自然选择的结果
1.宇宙和地球的演化形成了特殊的环境和物质条件，促成了生物的起源。地球上的生命体从低级到高级不断进化，最终出现了拥有智慧和双手的人类。人类通过劳动和技术实现了自主的物质转化，这在人类文明发展中具有重要意义。火的使用、工具的出现，使人类可以更主动地利用物质、转化物质。陶器制作是人类利用__________和__________改变物质天然性质和形态的开端。陶器制作是将陶土制作的坯胎经过___________，经历多种_________，制成坚硬的器皿，以满足生产、生活的需要。
2.如图是我国古代陶器制作的流程示意图。其中将陶土制作成形状各异的坯胎过程是______（选填“物理”或“化学”）变化过程，物体的形状发生了改变是因为______________________________；胚胎进行高温烧结过程中，胚胎是通过________（选填“做功”或“热传递”）方式使内能_______（选填“增加”、“不变”或“减少”）的。
3.（多选题）陶瓷分为陶器和瓷器。我国早在上万年前的新石器时代就发明了陶器，我国的制瓷技术成熟于汉代，瓷器由于化学性质稳定，能够进行空间结构和表面的艺术创造，很早就成为宝贵的工艺品。瓷器展现了中华民族的伟大智慧和创造。关于陶器和瓷器的区别，下列分析正确的是【 】
A.制作使用的原料不同。陶器的胎料主要是普通的粘土，瓷器的胎料则是精选的瓷土
B.制作使用的原料不同。陶器的胎料质地细腻，瓷器的胎料则是相对粗疏
C.烧成温度不同。陶器通常在相对较低温度下烧成，瓷器则在较高温度才能烧成
D.坚硬程度不同。陶器整体硬度较差，瓷器整体硬度较大
4.古代陶瓷制造是人类最早用技术手段推动物质文明发展的伟大实践。陶土在高温烧结中发生复杂的化学变化，形成稳定的结构，使其具有耐腐蚀、硬度高等特性。___________仅仅用于日常容器、工艺品以及普通建筑材料。_____________是根据所需要的产品性能，通过严格的成分和生产工艺控制而制造出来的功能性材料，满足高温、高压、高强度、耐腐蚀的需要，是现代材料科学发展最活跃的领域之一。如图所示的发动机是用陶瓷基复合材料制作的，陶瓷基复合材料具有__________________的性能。
1.冶炼是利用_________、_____________等方法从金属矿物中提取金属的过程。我国古代最早是使用自然铜，商周时期青铜冶炼技艺成熟，春秋战国时期铁器冶炼技术逐渐成熟，青铜铸造业逐渐衰落.
2.(2025年甘肃兰州中考题) 我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时，将液态金属倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是【 】
A. 液态金属冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B. 液态金属冷却变成青铜器的过程中，内能不变
C. 铸造青铜器的过程中，金属发生的物态变化是先熔化后凝固
D. 工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”与“樟脑丸逐渐变小”属于同一种物态变化
3.冶炼技术使人类从石器时代进入青铜器时代，进而进入铁器时代。我国是世界上冶铁业出现最早的国家之一。春秋战国时代，由铁制作的农具、手工工具及各种兵器得以广泛应用。铁器时代的到来大大促进了社会的发展。铁矿石（如赤铁矿、磁铁矿等）冶炼成铁是一个复杂过程。该过程【 】
A.只有化学变化
B.只有物理变化
C.既有物理变化，又有化学变化
D.没有能量的转化和转移发生
4.18至19世纪的_________技术引发了第一次工业革命，推动了由__________制造的机器的普遍使用。________技术与制造是整个国家工业体系的基础。人类进入铁器时代是以_________的使用作为标志的。钢铁是使用最多的金属材料。我国是钢铁冶炼和使用大国。2024年我国钢铁产量为139967万吨，造船完工量4818万载重吨，均居世界第一。
1.利用技术手段，可以实现各种___________，提炼出金属、非金属，根据各种需求制作出耐高温高压、高强度、耐腐蚀等各种各样高性能的_________，满足航空航天、化工、电子等各个领域的需要。__________是适应这些领域需要的前沿科技。
2.如图所示的气凝胶是当今世界上密度最小的固体。这种新材料具有隔热、耐高温、吸附性强等性能。下列物体中，不适宜用气凝胶制作的是【 】
A. 建筑物外层保温墙体
B. 热力管道保温外套
C. 高压输电铁塔底座
D. 空气净化器过滤网
3.(2022年江苏苏州中考题）北京第24届冬奥会火炬，其外壳由碳纤维复合材料制成，质量约为同体积钢的四分之一，强度为钢的7至9倍。火炬采用氢作燃料，燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高。关于碳纤维复合材料的特性，下列说法正确的是【 】
A．密度大 B．硬度小 C．导热性好 D．耐高温
4.如图所示的是目前发现的最薄的一种纳米材料——石墨烯。石墨烯具有抗拉强度大、柔性好、导电导热性能优良等特性。我国年轻的科学家曹原，经过不懈努力，解决了困扰世界物理学家多年的难题，取得了在石墨烯超导领域中的重大突破。石墨烯超导材料不能用来制作【 】
A．电热丝 B．电磁铁 C．电动机线圈 D．输电导线
1.品种改良与创新是_______的重要研究方向。传统的杂交、现代的__________正在培育出形形色色的优良植物、动物和微生物品种。但生物技术在造福人类社会的同时也可能带来安全和伦理问题。
2.生物技术是指人们以现代__________为基础，结合其他___________的科学原理，采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造______或加工___________，为人类生产出所需产品或达到某种目的。 生物技术是人们利用微生物、动植物体对____________进行加工，以提供产品来为社会服务的技术。
3.下列事例中没有利用到生物技术的是【 】
A.袁隆平培育优质高产杂交稻
B.药物学家研发治病救人的药物
C.园艺专家培育漂亮的花卉品种
D.科学家研制出能感知、判断并适当处理外部刺激且本身可执行一-定操作的新型功能材料
4.根据国家统计局发布的2025年夏粮产量数据，全国小麦播种面积34610.0万亩，小麦总产量为13816.0万吨，小麦平均亩产量399.2kg，为粮食安全提供了保障。我国小麦连续多年保持稳产、高产的主要原因有【 】
①选用优良杂交品种；②合理平衡配方施肥，增加有机肥料；③适时适量浇水灌溉；④密切关注病虫害状态，及时喷洒农药防治；⑤及时适量喷施除草剂防治田间杂草
A.①② B. ①②③ C.①②③④ D.①②③④⑤
1.物理学是自然科学和工程技术的基础。现代物理学的进步有力地促进了______________的发展。量子力学的发展促成量子生物学的兴起;X光衍射揭示了DNA分子的双螺旋结构，开创了分子生物学，陆续绘制出人类基因图谱和一些动植物基因图谱，使世界进入_________时代。
2.由物理学研究发展起来的脑电波、心电图、X光、CT、脑磁图、核磁共振、超声波、激光、红外成像等为____________研究和____________发展提供了丰富的现代科技手段。
1.人类正在进入智能化时代。透过智慧城市和物联网，呈现在我们面前的是通过人类的智慧，利用大数据、云计算、________________，把不同地区、不同属性、不同功能的器物组成的一个崭新的、_________的物质系统。正是这个超级的物质系统使人类正在进入一个全新的智能化时代。
2.物联网利用各种传感器、卫星定位系统、识别和感应设备等，可以实时采集需要监控、连接、互动的物体或过程的信息，再按照预先约定的规则(即协议)将信息接入互联网中，便实现了原先独立的各个设备的彼此连接。最后借助软件可以对各个过程中涉及的物体和设备进行智能识别、定位、跟踪、监测、控制和管理。如图所示的智能物流、 智慧公交 、森林火灾预警系统都是_________的应用。
3.目前我国北京、上海、重庆等十多个城市已在不同领域开展了无人驾驶汽车的测试和应用。用无人驾驶车取代了人力配送商品。无人驾驶车在送货过程中，由北斗导航+5G技术+传感器进行360度环境监测，自动规避道路障碍与往来车辆行人，下列说法正确的是【 】
A.北斗卫星导航通过光纤传递信息
B.5G技术是物联网的基础，它们是靠超声波来实现的
C.无人驾驶车内部的核心“芯片”是用超导体材料制作的
D.无人驾驶车的北斗导航+5G技术+传感器与服务器联系靠的是电磁波
4.“智慧城市”就是运用______________技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出_______响应。“智慧城市”的实质是用先进的___________技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。
1.人类文明史就是一部不断改造世界、创造世界的历史。当今社会，人类正在不断发明________、_________，创造新的神奇、新的文明。科技是把双刃剑，在创造人类文明的同时，也在不断地制造“废物”，如不同步合理解决，就会_____________造成破坏，威胁人类的生存和安全。所以，必须普及科学发展观，切忌盲目地、无度地向大自然索取。
【答案】新材料 新物质 环境和生态
【解析】人类文明史就是一部不断改造世界、创造世界的历史。当今社会，人类正在不断发明新材料、新物质，创造新的神奇、新的文明。科技是把双刃剑，在创造人类文明的同时，也在不断地制造“废物”,如不同步合理解决，就会对环境和生态造成破坏，威胁人类的生存和安全。所以，必须普及科学发展观，切忌盲目地、无度地向大自然索取。
2.人类只有一个地球。反观茫茫宇宙，地球_________是在极其严苛的多种条件限制下形成的，我们应当爱护地球、保护好人类共同的家园。当前，全球新一轮______革命蓄势待发，我国也在不断贡献中国智慧，为推动构建人类命运共同体作出更大贡献。对于“新材料、新物质与人类文明”，大家一定有许多想法。结合感兴趣的前沿科技，让我们一起展望美好的未来。
【答案】环境 科技
【解析】人类只有一个地球。反观茫茫宇宙，地球环境是在极其严苛的多种条件限制下形成的，我们应当爱护地球、保护好人类共同的家园。
当前，全球新一轮科技革命蓄势待发，我国也在不断贡献中国智慧，为推动构建人类命运共同体作出更大贡献。对于“新材料、新物质与人类文明"，相信大家一定有许多想法，結合感兴趣的前沿科技，让我们一起展望美好的未来。
1.【科学思维】从“神舟”到“天宫”。从“嫦娥”到“天问”，我国一代代科学家为探索宇亩付出了巨大的努力。下列对宇宙认识正确的是【 】
A.在天文学中,用“光年”作为时间单位
B.宇亩的大小是固定的，不再改变
C.宇亩是一个有层次的天体结构系统
D，太阳是宇亩的中心
2.【科学思维】宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是2019年人类首次拍摄到的黑洞照片，在演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是【 】
A．恒星 B．行星 C．卫星 D．彗星
3.【科学探究】带着移居火星生活，实现人类真正走出地球的梦想，“天问一号”火星探测器于2020年7月23日发射，历时10个月，于2021年5月15日成功在火星着陆（如图）。中国成为第3个触摸这颗红色星球的国家！
（1）“天问一号”火星探测器由“长征五号”运载火箭发射。几乎所有火箭发射都选择朝东方向是因为地球 ，使火箭在地面未发射之前，已经具有了一个向东的速度，从而节省推进剂。
（2）本次探测的一个重要任务是寻找火星上是否存在 ，以回答“火星是否存在支持生命的环境”。
（3）假如能成功移居火星，我们会比在地球上跳得更高，树木会长得更高，原因是火星的质量比地球小，其上物体所受重力和质量的比值比地球上物体所受重力与质量的比值小（在地球上g=9.8牛/千克）。若质量为240千克的“祝融号”在火星上受到的重力为902.4牛，则火星上物体所受重力和质量的比值g′为多大？
4.【物理观念】阅读下面的短文：
材料与社会发展
我们周围的生活用品是由各种材料制成的：金属、陶瓷、玻璃、塑料等等。一般来说，不同的材料具有不同的物理性质。除密度不同外，材料的导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等也往往各不相同。生活、生产中，人们利用各种材料的优点，设计出所需的物品。某一种新材料的问世，往往会引起人类社会的重大变革。
当今，问世的新材料及其特性有：①铌钛：实用超导材料的代表；②太阳能电池材料：多层复合太阳能电池，转换率可达40%；③气凝胶：具有低密度、低热导率，隔热保温优异等特性；④钕铁硼：高性能永磁材料；⑤离子液体：在热稳定性、导电性等方面具有独特的优势。……
仿照示例，对短文中提到的某种新材料的应用及优点，说出你的设想（示例除外）：
【示例】用铌钛材料制成导线。 导线没有电阻，导电时不会发热。
（1） ；
（2） 。
