北师大版（2024）八年级下册 第六章 质量和密度第四节 探索新材料 题型专练
【题型1】认识材料对社会发展的作用
【典例】形状记忆效应是指特定合金在高温下处理成一定的形状，然后冷却至一定温度后，将进行一定限度的塑性变形后，然后再加热到高温时，又恢复到低温变形前形状的效应，具有形状记忆效应的合金称为形状记忆合金，其工作过程如下图。形状记忆金属是一种集感知和驱动双重功能为一体的新型材料，可广泛应用于各种自动调节和控制装置，下列应用不可行的是（ ）
A.记忆汽车：用这种“记忆金属”造出来的汽车，万一被撞瘪，只要浇上一桶热水就可以恢复到原来的形状
B.记忆毛毯：人们盖上用记忆合金丝混合羊毛织成的毛毯后，如毛毯温度过高，它就自动掀开一部分，适当降低温度，使人睡的更安稳
C.记忆燃料：用于汽车的燃料，当温度升高到一定时，自动燃烧，为汽车提供能量
D.记忆照明灯：路灯用两瓣随着灯的亮灭而逐渐张开或合上的金属叶片包裹，白天，路灯熄灭，叶片合上；傍晚，路灯亮起灯泡发热，叶片受热而逐渐张开，使灯泡露出来
【强化训练1】各种新材料正在提高我们的生活品质，坚硬的纳米材料——石墨烯，就是其中的一种，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性。这种新材料有可能代替硅成为新的半导体材料。下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（ ）
A.消防员的隔热手套
B.高压输电线
C.防弹衣
D.电脑中的芯片
【强化训练2】下列关于物理属性及其应用的说法中不正确的是（ ）
A.家用电器的导线包裹着一层塑料，是由于塑料具有良好的导电性
B.“没有金刚钻，不揽瓷器活”，说明金刚钻的硬度大
C.我国天才少年曹原发现两片石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为零，此现象说明双层石墨烯是超导体
D.室温下外形相同的纳米铜比普通铜可以多拉长50倍而不断裂，表明纳米铜具有良好的延展性
【强化训练3】2024年6月4日，嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面的南极艾特肯盆地成功展开。该面五星红旗是世界上首面玄武岩红旗，采用玄武岩为主的复合材料制造，玄武岩材料具有抗压性强、强度高、耐腐蚀、耐磨、耐高温和低温、隔热、导电性差等特点。下列不适合用玄武岩材料的是（ ）
A.机场跑道
B.建筑装饰
C.防火设施
D.输电导线
【强化训练4】碳纤维树脂复合材料是一种性能优异的新材料，它的比重不到钢的，抗拉强度是钢的7～9倍，用它制成的奥运火炬，内部燃料燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高。关于该材料的属性，下列说法正确的是（ ）
A.密度大
B.导热性好
C.耐高温
D.强度小
【强化训练5】如图所示的“黑匣子”，是飞机专用的电子记录设备之一。它的外壳选用 （选填“硬度高”或“弹性好”）的钢板防冲击抗压保护材料，并选用导热性 （选填“好”或“差”）的材料做防寒保暖层；内部导线的金属部分应该用 （选填“导电”或“绝缘”）性较好的材料制作。
【强化训练6】今年5月，国产大飞机C919首次商飞圆满成功。在机体主结构上，设计人员使用了第三代铝锂合金材料，由于铝锂合金 更小，所以相比于同体积的普通铝合金质量更小。舱壁的新型复合材料，因其具有良好的 性能，可有效维持舱内的温度，降低能耗。
【强化训练7】今年5月，国产大飞机C919首次商飞圆满成功。在机体主结构上，设计人员使用了第三代铝锂合金材料，由于铝锂合金 更小，所以相比于同体积的普通铝合金质量更小。舱壁的新型复合材料，因其具有良好的 性能，可有效维持舱内的温度，降低能耗。
【强化训练8】我国“祝融”号火星车已成功着陆火星表面。它的天线能在太阳光照射下自动展开，则制作天线的材料是 （选填“纳米”或“记忆合金”）材料。固体可分成晶体和非晶体，冰、铜、玻璃、海波中，属于非晶体的有 。
【题型2】新材料
【典例】乙烯一四氟乙烯共聚物是一种强韧的氟塑料，它具有良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能，同时还具有耐辐射和良好的机械性能，其拉伸强度可达到50MPa，由于它还具有轻质与优良的透光性能，重量约为同等尺寸玻璃板的，可以用来制作透光的建筑屋顶及墙体，根据上文内容乙烯﹣四氟乙烯共聚物不具有的属性是（ ）
A.透光性好
B.延展性好
C.密度小
D.导电性好
【强化训练1】聚苯硫醚（PPS）是一种特种工程塑料，密度为1.35g/cm3，具有无毒、机械强度高、耐高温、硬度高、热稳定性好等优点。这种材料适合制作（ ）
A.手套
B.筷子
C.皮筋
D.铁架台底座
【强化训练2】“碳海绵”是一种质量极轻的固体材料，其具有超强的吸油能力和储电能力，且内部较多的空隙使其具有良好的隔热保温能力，可在超低温条件下依然保持物理属性不变。则下列物品中，不能用“碳海绵”来制作的是（ ）
A.炒菜锅
B.手机电池
C.保温杯夹层
D.厨房清洗工具
【强化训练3】纳米技术及其应用。
“纳米（nm）”是长度的度量单位，假设一根头发的置位是0.05mm，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度大约就是一纳米。0.05mm＝ nm。纳米技术，是研究结构尺寸在1纳米的材料，强度和硬度大大高于原来的材料，且有良好的韧性。如图是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线__________（选填字母“a”“b”或“c”）；由于纳米尺度的特殊性，则纳米粒子进入人体的途径可能是 （选填字母“A”“B”“C”或“D”）。
①皮肤直接接触纳米粒子。
②呼吸时把纳米粒子吸入肺部。
③进食含有纳米粒子的食物。
A.只有①和②；
B.只有①和③；
C.只有②和③；
D.①、②和③。
【强化训练4】石墨烯的结构如图所示，它出现在实验室中是在2004年，当时，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈 杰姆和克斯特亚 诺沃消 洛夫发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅由一层 碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜，人们发现，石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的出现有望在现代 电子科技领域引发一轮革命。在石墨烯中，电子能够极为高效地迁移，而传统的半导体和导体，例如硅和铜远没有石墨烯表现得好。由于电子和原子的碰撞，传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量，目前一般的电脑芯片以这种方式浪费了70%﹣80%的电能，石墨烯则不同，它的电子能量不会被损耗，这使它具有了非同寻常的优良特性。
根据以上内容，参照示例，对于石墨烯在实际生活中的应用前景做出一点猜想，并写出猜想的依据。：
例：猜想：利用石墨烯可以制作坚固而透明的汽车窗户
依据：石墨烯具有超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性
猜想：
依据： 。
【强化训练5】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、隔热保温性能优异等特性；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）。
【题型3】物质的物理属性
【典例】学校操场采用塑胶跑道，相比水泥跑道所用的材料，塑胶的优点为（ ）
A.导热性好
B.弹性好
C.硬度高
D.密度大
【强化训练1】中科院科学家研发出一种钻石玻璃，能完全折叠，可以用来制造超轻、超薄、超硬的屏幕，还具有防水和防油功能，同时能保持散热，让手机保持较低的温度。关于这种材料，下列说法错误的是（ ）
A.钻石玻璃可以被弯折是因为其韧性好
B.钻石玻璃导热性较差
C.钻石玻璃超轻，说明其密度较小
D.能作为手机屏幕，说明钻石玻璃的透光性较好
【强化训练2】人们常把 （选填“物质”或“物体”）的一些属性作为选择材料的依据，用铜制造导线是因为铜具有良好的 性；用复合材料制作撑杆跳高（如图所示）的撑杆是因为其具有良好的 性。
【强化训练3】在创建“全国文明城市”活动中，小明用钢制小铲刀清除违规张贴的“小广告”，用久的铲刀被磨去了一些，铲刀的质量 ，铲刀的密度 （两空均选填“增大”“减小”或“不变”）。小明用钢铲而不用橡胶原因是钢的 比较大。
【强化训练4】为了比较铜和铝的导热性能，小明选取了粗细均匀、横截面积、长度均相同的U形铜棒和铝棒进行实验。小明认为导热性能无法直接测量，他首先将问题转化为研究可直接测量量之间的关系，并类比所学知识定义了一个物理量k，来衡量物质的导热性能。在此基础上进行实验并成功比较出哪种材料导热性能更好。小明的实验装置示意图如图甲所示。他将铜棒的一端放入烧杯内持续沸腾的水中，铜棒的另一端放入试管内25℃的冷水中，每隔50s测量一次试管内水的温度并记录，依据实验数据绘制了图乙中的图像①。换成U形铝棒后，小明按照同样的实验方法，在相同的实验条件下，每隔50s测量一次试管内水的温度并记录，依据实验数据绘制了图乙中的图像②。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）在这个实验中，用来衡量导热性能的物理量k是 。
A．时间
B．温度
C．温度的变化量
D．单位时间内温度的变化量
（2）可推断出此实验中 （选填“铜棒”或“铝棒”）的导热性能更好，炒菜用的锅，其 （选填“锅身”或“把手”）应该用导热性好的材料。
【题型4】认识材料的发展对环境的影响
【典例】太空中的低温能达到﹣270℃左右，我国科技人员研制了一种保护卫星的特殊材料，将这种材料制成衣服，与羽绒服相比，质量可以减轻40%，保暖性可以提高30%，且机洗后不易变形。关于该材料的特性，下列说法中错误的是（ ）
A.密度小
B.弹性好
C.隔热性好
D.导热性好
【强化训练1】为了救治病人，急需将一种药品送至偏远的山村，这种药品要求在0℃以下存放，常用的保温瓶已不能满足运输途中的保温要求。如图是某同学设计的医用冷藏盒，保温瓶外的包装盒的材料应具有下列哪种性质？（ ）
A.导电性强
B.熔点高
C.密度大
D.隔热性好
【强化训练2】一般分子的直径约为0.4nm。碳纳米管内部是空的，外部直径只有几纳米到几十纳米，密度远小于钢，而强度远大于钢。据此判断，下列关于碳纳米管的说法正确的是（ ）
A.1nm的尺度比1mm的尺度大
B.碳纳米管可以作为制造防弹背心的材料
C.碳纳米管的熔点非常高
D.碳纳米管比一般钢管质量小
【强化训练3】请把下列技术应用按照依据的物质的物理属性填空。
A.灯丝一般用钨材料
B.划玻璃刀头部装上一粒金刚石
C.用玻璃做房间的窗户
D.用铜做电线的线芯
（1）利用物质熔点高是 ；
（2）利用物质导电性的是 。（填写字母）
【强化训练4】如图所示，陶瓷刀是用纳米材料“氧化锆”加工而成的新型刀具，可轻易切割很多较坚硬物品，却不能摔打、跌落，否则将会破损、断裂。这些特点表明陶瓷刀的硬度 ，延展性 （选填“较大”或“较小”）。“氧化锆”纳米材料适合制造 （选填“玻璃刀”“保险柜”或“保龄球”）。
【强化训练5】背景材料：①铅笔芯由石墨和粘土混合而成，下表中是不同型号的铅笔芯中的粘土比例。
②如图所示是铅笔型号与颜色深浅和铅笔芯硬度之间的关系
③读卡机利用红外线照射考试所使用的答题卡选择题选项区域，红外线照射到石墨会被反射，石墨比例越高，反射的红外线越多。读卡机利用反射的红外线多于标准值，即判断答题者填涂了该选项。大部分考试要求使用2B铅笔。
根据材料，完成下列问题
（1）推断2B铅笔石墨的比例可能约是 （选填字母）
A.78% B.70% C.30% D.22%
（2）归纳字母前面的数字大小和颜色深浅的关系。
（3）仅考虑读卡机原理，可以采用什么型号的铅笔代替2B铅笔正确填涂选择题，仍能使读卡机读出填涂信息？ （选填字母）
A.HB B.B C.3B D.4B
【强化训练6】阅读《磁致冷》回答下面题目。
磁致冷
中国科技馆“挑战与未来”展厅有一件展品叫“磁致冷”，如图1所示。当转动手轮，磁体（磁致冷材料）进入或离开磁场时，观察到温度计的示数会发生变化。为什么会有这种现象呢？
在20世纪20年代末，科学家们发现了磁性物质在磁场作用下温度能够升高的现象，这种现象叫磁热效应，磁致冷就是利用磁性材料所具有的磁热效应来致冷的。如图2所示，当磁致冷材料被等温磁化时，能够向外界放出热量，使外界环境温度升高。而绝热退磁时又从外界吸收热量，使外界环境温度降低，从而达到制冷的目的。
磁致冷材料使用无害、无环境污染的稀土材料作为制冷物质，若能取代目前大部分制冷电器所使用的氟利昂制冷剂，就可以消除由于生产和使用氟利昂类制冷剂所造成的环境污染和对大气臭氧层的破坏，具有显著的环境和社会效益，因而被誉为绿色制冷技术。又因为低温磁致冷装置具有小型化和高效率等独特优点，所以其在生产、生活、科技等众多领域都有很广阔的发展前景。
许多科学家和工程师对具有磁热效应的材料、磁致冷技术及装置进行了大量的研究开发工作。到目前为止，20K以下的低温磁致冷装置在某些领域已实用化，而室温磁致冷技术还在继续研究攻关，目前尚未达到实用化的程度。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）磁致冷就是利用磁性材料所具有的 来致冷的。
（2）如图1所示的科技馆的“磁致冷”展品中，转动手轮，当磁体退出磁场时，测量环境温度的温度计示数会 （选填“升高”“降低”或“不变”）。
（3）根据你的想象，描述出磁致冷技术具有的发展前景 。（写出一条即可）北师大版（2024）八年级下册 第六章 质量和密度第四节 探索新材料 题型专练（参考答案）
【题型1】认识材料对社会发展的作用
【典例】形状记忆效应是指特定合金在高温下处理成一定的形状，然后冷却至一定温度后，将进行一定限度的塑性变形后，然后再加热到高温时，又恢复到低温变形前形状的效应，具有形状记忆效应的合金称为形状记忆合金，其工作过程如下图。形状记忆金属是一种集感知和驱动双重功能为一体的新型材料，可广泛应用于各种自动调节和控制装置，下列应用不可行的是（ ）
A.记忆汽车：用这种“记忆金属”造出来的汽车，万一被撞瘪，只要浇上一桶热水就可以恢复到原来的形状
B.记忆毛毯：人们盖上用记忆合金丝混合羊毛织成的毛毯后，如毛毯温度过高，它就自动掀开一部分，适当降低温度，使人睡的更安稳
C.记忆燃料：用于汽车的燃料，当温度升高到一定时，自动燃烧，为汽车提供能量
D.记忆照明灯：路灯用两瓣随着灯的亮灭而逐渐张开或合上的金属叶片包裹，白天，路灯熄灭，叶片合上；傍晚，路灯亮起灯泡发热，叶片受热而逐渐张开，使灯泡露出来
【答案】C
【解析】A．记忆汽车：用这种“记忆金属”造出来的汽车，万一被撞瘪，然后再加热到高温时，就可以恢复到原来的形状。所以只要浇上一桶热水使其升高温度，就可以恢复到原来的形状，故A可行；
B．记忆毛毯：人们盖上用记忆合金丝混合羊毛织成的毛毯后，如毛毯温度过高，恢复原状，它就自动掀开一部分，散失热量，适当降低温度，故B可行；
C．形状记忆效应只能在高温时使材料改变形状，不能自行燃烧，故C不可行；
D．记忆照明灯：路灯用两瓣随着灯的亮灭而逐渐张开或合上的金属叶片包裹，白天，路灯熄灭，温度低，叶片合上；傍晚，路灯亮起灯泡发热，叶片受热温度升高，恢复原状，而逐渐张开，使灯泡露出来，故D可行。
【强化训练1】各种新材料正在提高我们的生活品质，坚硬的纳米材料——石墨烯，就是其中的一种，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性。这种新材料有可能代替硅成为新的半导体材料。下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（ ）
A.消防员的隔热手套
B.高压输电线
C.防弹衣
D.电脑中的芯片
【答案】A
【解析】A．石墨烯有着出色的导热性，导热性能好，而消防员的隔热手套需要隔热效果好的、不善于导热的材料，所以石墨烯不适合制作消防员的隔热手套，故A正确；
B．石墨烯有着出色的导电性，导电效果好，高压输电线需要导电效果好的导体，适合制作高压输电线，故B不正确；
C．石墨烯具有坚硬的特性，不易被穿透，适合做防弹衣，故C不正确；
D．芯片是半导体材料制成的，石墨烯可以代替硅称为新的半导体材料，故电脑的芯片可以用石墨烯制作，故D不正确。
【强化训练2】下列关于物理属性及其应用的说法中不正确的是（ ）
A.家用电器的导线包裹着一层塑料，是由于塑料具有良好的导电性
B.“没有金刚钻，不揽瓷器活”，说明金刚钻的硬度大
C.我国天才少年曹原发现两片石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为零，此现象说明双层石墨烯是超导体
D.室温下外形相同的纳米铜比普通铜可以多拉长50倍而不断裂，表明纳米铜具有良好的延展性
【答案】A
【解析】A．家用电器的导线包裹着一层塑料，是由于塑料是绝缘体，不容易导电，可以防止人触电，故A错误，符合题意；
B．“没有金刚钻，不揽瓷器活”，金刚石能钻透瓷器；说明金刚钻的硬度大，故B正确，不符合题意；
C．超导体的电阻为零，两片石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为零，说明双层石墨烯是超导体，故C正确，不符合题意；
D．室温下外形相同的纳米铜比普通铜可以多拉长50倍而不断裂，表明纳米铜具有良好的延展性，故D正确，不符合题意。
【强化训练3】2024年6月4日，嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面的南极艾特肯盆地成功展开。该面五星红旗是世界上首面玄武岩红旗，采用玄武岩为主的复合材料制造，玄武岩材料具有抗压性强、强度高、耐腐蚀、耐磨、耐高温和低温、隔热、导电性差等特点。下列不适合用玄武岩材料的是（ ）
A.机场跑道
B.建筑装饰
C.防火设施
D.输电导线
【答案】D
【解析】A．机场跑道利用了抗压性强、强度高，故A正确；
BC．建筑装饰、防火设施利用了隔热性，故BC正确；
D．该材料导电性差，不能用作输电导线，故D错误。
【强化训练4】碳纤维树脂复合材料是一种性能优异的新材料，它的比重不到钢的，抗拉强度是钢的7～9倍，用它制成的奥运火炬，内部燃料燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高。关于该材料的属性，下列说法正确的是（ ）
A.密度大
B.导热性好
C.耐高温
D.强度小
【答案】C
【解析】AD、由题意可知，“碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一”可知，碳纤维具有密度小、硬度大的特点；故AD错误；
BC、燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高，可判断耐高温，不易导热。故C正确，B错误。
【强化训练5】如图所示的“黑匣子”，是飞机专用的电子记录设备之一。它的外壳选用 （选填“硬度高”或“弹性好”）的钢板防冲击抗压保护材料，并选用导热性 （选填“好”或“差”）的材料做防寒保暖层；内部导线的金属部分应该用 （选填“导电”或“绝缘”）性较好的材料制作。
【答案】硬度高；差；导电。
【解析】制作黑匣子外壳应选用熔点高的材料，最适合做黑匣子外壳材料的是高强度钛合金，所以它的外壳选用硬度高的钢板防冲击抗压保护材料；
黑匣子外壳的作用是保护内部不受高温破坏，应该用隔绝热传递的材料，即导热性能差的材料；
内部导线的金属部分应该用导电性较好的材料制作。
【强化训练6】今年5月，国产大飞机C919首次商飞圆满成功。在机体主结构上，设计人员使用了第三代铝锂合金材料，由于铝锂合金 更小，所以相比于同体积的普通铝合金质量更小。舱壁的新型复合材料，因其具有良好的 性能，可有效维持舱内的温度，降低能耗。
【答案】密度；隔热。
【解析】由于铝锂合金的密度小，故相比同体积的普通铝合金，它质量更小；
舱壁的新型复合材料，因其具有良好的保温性能，所以可有效维持舱内的温度，降低能耗；
【强化训练7】今年5月，国产大飞机C919首次商飞圆满成功。在机体主结构上，设计人员使用了第三代铝锂合金材料，由于铝锂合金 更小，所以相比于同体积的普通铝合金质量更小。舱壁的新型复合材料，因其具有良好的 性能，可有效维持舱内的温度，降低能耗。
【答案】密度；隔热。
【解析】由于铝锂合金的密度小，故相比同体积的普通铝合金，它质量更小；
舱壁的新型复合材料，因其具有良好的保温性能，所以可有效维持舱内的温度，降低能耗；
【强化训练8】我国“祝融”号火星车已成功着陆火星表面。它的天线能在太阳光照射下自动展开，则制作天线的材料是 （选填“纳米”或“记忆合金”）材料。固体可分成晶体和非晶体，冰、铜、玻璃、海波中，属于非晶体的有 。
【答案】记忆合金；玻璃。
【解析】天线能在太阳光照射下自动展开，则制作天线的材料是记忆合金材料。冰、铜、玻璃、海波中，属于非晶体的是玻璃。
【题型2】新材料
【典例】乙烯一四氟乙烯共聚物是一种强韧的氟塑料，它具有良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能，同时还具有耐辐射和良好的机械性能，其拉伸强度可达到50MPa，由于它还具有轻质与优良的透光性能，重量约为同等尺寸玻璃板的，可以用来制作透光的建筑屋顶及墙体，根据上文内容乙烯﹣四氟乙烯共聚物不具有的属性是（ ）
A.透光性好
B.延展性好
C.密度小
D.导电性好
【答案】D
【解析】从题中信息可知，乙烯一四氟乙烯共聚物透光性好、延展性好、密度小，故ABC正确，D错误；
【强化训练1】聚苯硫醚（PPS）是一种特种工程塑料，密度为1.35g/cm3，具有无毒、机械强度高、耐高温、硬度高、热稳定性好等优点。这种材料适合制作（ ）
A.手套
B.筷子
C.皮筋
D.铁架台底座
【答案】B
【解析】AC、聚苯硫醚材料，机械强度高、硬度高，所以不适合制作手套和皮筋，故AC错误；
B、聚苯硫醚具有无毒、且密度较小、机械强度高、耐高温、硬度高、热稳定性好等优点，适合制作筷子，故B正确；
D、聚苯硫醚密度小，同体积的该材料质量小，所以不适合制作铁架台底座，故D错误。
【强化训练2】“碳海绵”是一种质量极轻的固体材料，其具有超强的吸油能力和储电能力，且内部较多的空隙使其具有良好的隔热保温能力，可在超低温条件下依然保持物理属性不变。则下列物品中，不能用“碳海绵”来制作的是（ ）
A.炒菜锅
B.手机电池
C.保温杯夹层
D.厨房清洗工具
【答案】A
【解析】A、因为“碳海绵”超强的吸油能力，所以不能用“碳海绵”来制作炒菜锅，故A符合题意；
B、因为“碳海绵”有超强的储电能力，所以若用“碳海绵”做手机电池可能将大大延长手机待机时间，故B不符合题意；
C、因为“碳海绵”内部较多的空隙使其具有良好的隔热保温能力，所以可用作保温杯夹层，故C不符合题意；
D、由于“碳海绵”具有超强的吸油能力，可以用作厨房清洗工具，故D不符合题意。
【强化训练3】纳米技术及其应用。
“纳米（nm）”是长度的度量单位，假设一根头发的置位是0.05mm，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度大约就是一纳米。0.05mm＝ nm。纳米技术，是研究结构尺寸在1纳米的材料，强度和硬度大大高于原来的材料，且有良好的韧性。如图是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线__________（选填字母“a”“b”或“c”）；由于纳米尺度的特殊性，则纳米粒子进入人体的途径可能是 （选填字母“A”“B”“C”或“D”）。
①皮肤直接接触纳米粒子。
②呼吸时把纳米粒子吸入肺部。
③进食含有纳米粒子的食物。
A.只有①和②；
B.只有①和③；
C.只有②和③；
D.①、②和③。
【答案】（1）5×104；（2）c；（3）D。
【解析】（1）0.05mm＝0.05×106nm＝5×104nm；
（2）分析上面的曲线，在相同的时间时，c被磨损的程度最小，即其硬度最大，所以它代表的就是纳米陶瓷刀磨损过程；a被磨损的程度最大，即其硬度最小，所以它代表的是普通菜刀的磨损过程。
（3）由于纳米非常小，因此纳米粒子可以通过各种途径进入人体。
【强化训练4】石墨烯的结构如图所示，它出现在实验室中是在2004年，当时，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈 杰姆和克斯特亚 诺沃消 洛夫发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅由一层 碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜，人们发现，石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的出现有望在现代 电子科技领域引发一轮革命。在石墨烯中，电子能够极为高效地迁移，而传统的半导体和导体，例如硅和铜远没有石墨烯表现得好。由于电子和原子的碰撞，传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量，目前一般的电脑芯片以这种方式浪费了70%﹣80%的电能，石墨烯则不同，它的电子能量不会被损耗，这使它具有了非同寻常的优良特性。
根据以上内容，参照示例，对于石墨烯在实际生活中的应用前景做出一点猜想，并写出猜想的依据。：
例：猜想：利用石墨烯可以制作坚固而透明的汽车窗户
依据：石墨烯具有超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性
猜想：
依据： 。
【答案】用石墨烯做导线；石墨烯具有非同寻常的导电性能
【解析】猜想：用石墨烯做导线。
依据：石墨烯具有非同寻常的导电性能。
【强化训练5】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、隔热保温性能优异等特性；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）。
【答案】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。
【解析】利用②中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；
利用③中气凝胶的密度低、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中离子液体的优异导电性，可以制成电池的电解液；
【题型3】物质的物理属性
【典例】学校操场采用塑胶跑道，相比水泥跑道所用的材料，塑胶的优点为（ ）
A.导热性好
B.弹性好
C.硬度高
D.密度大
【答案】B
【解析】学校操场采用塑胶跑道，相比水泥跑道所用的材料，塑胶的优点为弹性好，故B符合题意，ACD不符合题意。
【强化训练1】中科院科学家研发出一种钻石玻璃，能完全折叠，可以用来制造超轻、超薄、超硬的屏幕，还具有防水和防油功能，同时能保持散热，让手机保持较低的温度。关于这种材料，下列说法错误的是（ ）
A.钻石玻璃可以被弯折是因为其韧性好
B.钻石玻璃导热性较差
C.钻石玻璃超轻，说明其密度较小
D.能作为手机屏幕，说明钻石玻璃的透光性较好
【答案】B
【解析】A．韧性是指材料受到使其发生形变的力时对折断的抵抗能力，钻石玻璃可以被弯折，说明其韧性好，故A正确，不符合题意；
B．钻石玻璃同时能保持散热，让手机保持较低的温度，说明其导热性较好，故B错误，符合题意；
C．钻石玻璃超轻表明其在同等体积小质量更小，即密度较小，故C正确，不符合题意；
D．手机屏幕下方是发光元件，对透光性要求较高，钻石玻璃能作为手机屏幕，说明钻石玻璃的透光性较好，故D正确，不符合题意。
【强化训练2】人们常把 （选填“物质”或“物体”）的一些属性作为选择材料的依据，用铜制造导线是因为铜具有良好的 性；用复合材料制作撑杆跳高（如图所示）的撑杆是因为其具有良好的 性。
【答案】物质；导电；弹。
【解析】人们常把物质的一些属性作为选择材料的依据，铜的导电性能很好，用铜物质制造导线是因为它具有良好的导电性；复合材料制作的撑杆在撤去外力作用时，能很好的恢复原状，具有良好的弹性。
【强化训练3】在创建“全国文明城市”活动中，小明用钢制小铲刀清除违规张贴的“小广告”，用久的铲刀被磨去了一些，铲刀的质量 ，铲刀的密度 （两空均选填“增大”“减小”或“不变”）。小明用钢铲而不用橡胶原因是钢的 比较大。
【答案】减小；不变；硬度。
【解析】质量是物体所含物质的多少。用久的铲刀被磨去了一部分，与使用前相比，它的质量减小；
密度是物质的一种特性，不随物体位置、形状、体积的变化而变化。故铲刀的密度不变；
小明用钢铲而不用橡胶铲，原因是钢的硬度比橡胶的硬度大。
【强化训练4】为了比较铜和铝的导热性能，小明选取了粗细均匀、横截面积、长度均相同的U形铜棒和铝棒进行实验。小明认为导热性能无法直接测量，他首先将问题转化为研究可直接测量量之间的关系，并类比所学知识定义了一个物理量k，来衡量物质的导热性能。在此基础上进行实验并成功比较出哪种材料导热性能更好。小明的实验装置示意图如图甲所示。他将铜棒的一端放入烧杯内持续沸腾的水中，铜棒的另一端放入试管内25℃的冷水中，每隔50s测量一次试管内水的温度并记录，依据实验数据绘制了图乙中的图像①。换成U形铝棒后，小明按照同样的实验方法，在相同的实验条件下，每隔50s测量一次试管内水的温度并记录，依据实验数据绘制了图乙中的图像②。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）在这个实验中，用来衡量导热性能的物理量k是 。
A．时间
B．温度
C．温度的变化量
D．单位时间内温度的变化量
（2）可推断出此实验中 （选填“铜棒”或“铝棒”）的导热性能更好，炒菜用的锅，其 （选填“锅身”或“把手”）应该用导热性好的材料。
【答案】（1）D；（2）铜棒；锅身。
【解析】（1）根据题中，每隔50s测量一次试管内水的温度并记录，依据实验数据绘制了图乙中的图象，观察图象横轴和纵轴可以确定k是用单位时间内温度变化量表示，
（2）根据图乙温度变化情况，发现相同时间1图像升温快，说明1导热性能好，所以材料1导热性能更好，即铜棒导热性能更好。
炒菜用的锅，其锅身应该用导热性好的材料。
【题型4】认识材料的发展对环境的影响
【典例】太空中的低温能达到﹣270℃左右，我国科技人员研制了一种保护卫星的特殊材料，将这种材料制成衣服，与羽绒服相比，质量可以减轻40%，保暖性可以提高30%，且机洗后不易变形。关于该材料的特性，下列说法中错误的是（ ）
A.密度小
B.弹性好
C.隔热性好
D.导热性好
【答案】D
【解析】A、由题意可知该材料制成的衣服质量可以减轻40%，可以推测该物质密度小，同体积的材料制成的衣服质量会小，故A不符合题意；
B、由题意可知该材料制成的衣服质量机洗后不易变形，可以推测该物质弹性好，故B不符合题意；
C、由题意可知太空中的温度能达到﹣270℃左右，可以推测该物质隔热性好，故C不符合题意；
D、由题意可知该材料制成的衣服保暖性可以提高30%，可以推测该物质耐低温导热性差，保温效果才会好，故D符合题意。
【强化训练1】为了救治病人，急需将一种药品送至偏远的山村，这种药品要求在0℃以下存放，常用的保温瓶已不能满足运输途中的保温要求。如图是某同学设计的医用冷藏盒，保温瓶外的包装盒的材料应具有下列哪种性质？（ ）
A.导电性强
B.熔点高
C.密度大
D.隔热性好
【答案】D
【解析】这种药品要求在0℃以下存放，要求运输过程中尽可能不从外界吸收热量，故保温瓶外的包装盒的材料应具有导热性能差、隔热性好的特点。
【强化训练2】一般分子的直径约为0.4nm。碳纳米管内部是空的，外部直径只有几纳米到几十纳米，密度远小于钢，而强度远大于钢。据此判断，下列关于碳纳米管的说法正确的是（ ）
A.1nm的尺度比1mm的尺度大
B.碳纳米管可以作为制造防弹背心的材料
C.碳纳米管的熔点非常高
D.碳纳米管比一般钢管质量小
【答案】B
【解析】A.1nm的尺度比1mm的尺度小，因为1mm＝1000nm，故A错误；
B.碳纳米管可以作为制造防弹背心的材料，因为碳纳米的密度远小于钢，而强度远大于钢，故B正确；
C.题干没说碳纳米管的熔点非常高，故C错误；
D.相同体积时，碳纳米管比一般钢管质量小，因为碳纳米的密度远小于钢，故D错误；
【强化训练3】请把下列技术应用按照依据的物质的物理属性填空。
A.灯丝一般用钨材料
B.划玻璃刀头部装上一粒金刚石
C.用玻璃做房间的窗户
D.用铜做电线的线芯
（1）利用物质熔点高是 ；
（2）利用物质导电性的是 。（填写字母）
【答案】（1）A；（2）D。
【解析】A、钨的熔点很高，灯丝用钨制作，可以避免温度过高时熔断；
B、玻璃刀上有一小块人造金刚石，利用的是金刚石的硬度大，可以切割玻璃；
C．玻璃具有良好的透光性，用玻璃做房间的窗户，可以保证室内明亮，光照充足；
D．铜具有良好的导电性，所以电线的芯线一般用铜线制成。
（1）利用物质熔点高是A；
（2）利用物质导电性的是D
【强化训练4】如图所示，陶瓷刀是用纳米材料“氧化锆”加工而成的新型刀具，可轻易切割很多较坚硬物品，却不能摔打、跌落，否则将会破损、断裂。这些特点表明陶瓷刀的硬度 ，延展性 （选填“较大”或“较小”）。“氧化锆”纳米材料适合制造 （选填“玻璃刀”“保险柜”或“保龄球”）。
【答案】较大；较小；玻璃刀。
【解析】硬度是描述物质软硬程度的物理量，将一种物质在另一种物质表面上刻画，若被刻画物上留下痕迹，则刻画物比被刻画的硬度大；陶瓷刀可轻易切割很多较坚硬物品，所以它的硬度大，适合做玻璃刀。延展性是表示材料在受力而产生破裂之前，其塑性变形的能力，陶瓷刀不能摔打、跌落，否则将会破损、断裂，说明它的延展性较小。
【强化训练5】背景材料：①铅笔芯由石墨和粘土混合而成，下表中是不同型号的铅笔芯中的粘土比例。
②如图所示是铅笔型号与颜色深浅和铅笔芯硬度之间的关系
③读卡机利用红外线照射考试所使用的答题卡选择题选项区域，红外线照射到石墨会被反射，石墨比例越高，反射的红外线越多。读卡机利用反射的红外线多于标准值，即判断答题者填涂了该选项。大部分考试要求使用2B铅笔。
根据材料，完成下列问题
（1）推断2B铅笔石墨的比例可能约是 （选填字母）
A.78% B.70% C.30% D.22%
（2）归纳字母前面的数字大小和颜色深浅的关系。
（3）仅考虑读卡机原理，可以采用什么型号的铅笔代替2B铅笔正确填涂选择题，仍能使读卡机读出填涂信息？ （选填字母）
A.HB B.B C.3B D.4B
【答案】（1）A；
（2）当字母为H时，字母前的数字越小，颜色越深；当字母为B时，字母前的数字越大，颜色越深；
（3）CD。
【解析】（1）B铅笔石墨的比例为1﹣30%＝70%，3B铅笔的石墨比例为1﹣20%＝80%，则2B铅笔的石墨比例应介于二者之间，故选A。
（2）根据图中的信息可知：当字母为H时，字母前的数字越小，颜色越深；当字母为B时，字母前的数字越大，颜色越深。
（3）根据题干中读卡机的原理可知，可以采用石墨含量比2B铅笔更高的铅笔型号代替2B铅笔正确填涂选择题，故选CD。
【强化训练6】阅读《磁致冷》回答下面题目。
磁致冷
中国科技馆“挑战与未来”展厅有一件展品叫“磁致冷”，如图1所示。当转动手轮，磁体（磁致冷材料）进入或离开磁场时，观察到温度计的示数会发生变化。为什么会有这种现象呢？
在20世纪20年代末，科学家们发现了磁性物质在磁场作用下温度能够升高的现象，这种现象叫磁热效应，磁致冷就是利用磁性材料所具有的磁热效应来致冷的。如图2所示，当磁致冷材料被等温磁化时，能够向外界放出热量，使外界环境温度升高。而绝热退磁时又从外界吸收热量，使外界环境温度降低，从而达到制冷的目的。
磁致冷材料使用无害、无环境污染的稀土材料作为制冷物质，若能取代目前大部分制冷电器所使用的氟利昂制冷剂，就可以消除由于生产和使用氟利昂类制冷剂所造成的环境污染和对大气臭氧层的破坏，具有显著的环境和社会效益，因而被誉为绿色制冷技术。又因为低温磁致冷装置具有小型化和高效率等独特优点，所以其在生产、生活、科技等众多领域都有很广阔的发展前景。
许多科学家和工程师对具有磁热效应的材料、磁致冷技术及装置进行了大量的研究开发工作。到目前为止，20K以下的低温磁致冷装置在某些领域已实用化，而室温磁致冷技术还在继续研究攻关，目前尚未达到实用化的程度。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）磁致冷就是利用磁性材料所具有的 来致冷的。
（2）如图1所示的科技馆的“磁致冷”展品中，转动手轮，当磁体退出磁场时，测量环境温度的温度计示数会 （选填“升高”“降低”或“不变”）。
（3）根据你的想象，描述出磁致冷技术具有的发展前景 。（写出一条即可）
【答案】（1）磁热效应；（2）降低；（3）磁制冷冰箱。
【解析】（1）根据阅读材料可知：磁致冷就是利用磁性材料所具有的磁热效应来致冷的；
（2）由题知，绝热退磁时从外界吸收热量，使外界环境温度降低，从而达到制冷的目的，所以当磁体退出磁场时，测量环境温度的温度计示数会降低；
（3）磁致冷材料具有无害、无环境污染的特点，据此可制成磁制冷冰箱。
