5.5 点击新材料 练习题（含解析）

5.5　点击新材料
题组1　纳米材料
1.下列有关纳米材料所具有的性能及其应用的说法正确的是 (　　)
①大大提高材料的强度和硬度
②洗衣机桶的表面涂上纳米材料可以抑制细菌的生长
③纳米防水材料在充满蒸汽的浴室里依然光亮
④纳米奶瓶可以抗菌
A.① B.①③
C.①③④ D.①②③④
2.纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质,具有记录密度大、记录质量好等特点,下列器件可用纳米磁性材料制成的是 (　　)
A.隔热手套
B.耐腐蚀容器
C.计算机存储器
D.高性能防弹背心
3.关于纳米技术,下列说法错误的是 (　　)
A.纳米是长度单位,符号为nm
B.所有的高科技产品都与纳米技术有关
C.纳米技术是现代科学技术的前沿,我国在这方面的研究具有世界先进水平
D.人们在纳米尺度内发现很多新的现象,给技术带来很多新进展
4.请仔细阅读短文,并回答问题。
纳米陶瓷
纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛。贴在“神舟七号”飞船外表面的纳米陶瓷,具有永久、稳定的防静电性能,且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点。采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀,具有金属刀无法比拟的优点:刀刃锋利,能切割钢铁等物质,能削出如纸一样薄的肉片;硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍;完全无磁性;不生锈变色,健康环保;可耐各种酸、碱有机物的腐蚀;为全致密材料,无孔隙、不沾污、易清洁。纳米陶瓷充分体现了新世纪、新材料的绿色环保概念,是高新技术为人们奉献的又一杰作。
(1)“神舟七号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时,飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的纳米陶瓷具有　　　　　　的特点。?
(2)纳米陶瓷刀　　　　(选填“能”或“不能”)被磁化。它的耐磨性好,是因为它的_________大。?
(3)如图5-5-1所示是纳米陶瓷刀、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　　　　(填字母)。?
图5-5-1
题组2　半导体材料
5.集成电路是二十世纪最重要的发明之一,现代的收音机、电视机、手机、计算机等设备中都有集成电路,如图5-5-2所示,某数码相机的图像传感器就应用了集成电路。集成电路主要是由下列哪一种材料制成的 (　　)
图5-5-2
A.超导体 B.金属导体
C.半导体 D.绝缘体
6. 家庭照明、城市亮化、演出舞台等都使用了大量的发光二极管作为光源,发光二极管的主要材料是 (　　)
A.导体 B.半导体
C.超导体 D.绝缘体
7.太阳能路灯已经成为很多城镇、乡村的美丽风景线。太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体硅制成的,白天,它利用“光电效应”直接把太阳能转化为电能存储在蓄电池中。制作太阳能电池板的主要材料是 (　　)
A.纳米材料 B.半导体材料
C.超导材料 D.绝缘材料
8.生活中人们用手机或者扫码器扫描二维码、条形码进行多种工作,在扫码器中有对光敏感的材料,光敏材料属于 (　　)
A.有机高分子材料 B.超导材料
C.半导体材料 D.纳米材料
题组3　超导材料
9.下列关于超导材料的说法错误的是 (　　)
A.超导现象首先是荷兰物理学家昂内斯在1911年发现的
B.所有金属只要温度降低,电阻就会降为零
C.某些材料只有当温度降到某一值时,才会出现电阻降为零的现象
D.如果采用超导体电缆输电,不但可以避免输电线上的电能损失,而且不需要高压,从而避免高压电带来的意外事故
10.某些物质在温度很低的情况下,电阻会突然接近于零,这种现象叫超导现象。如果把超导现象应用于实际,则 (　　)
A.可用超导材料制作电炉丝
B.可用超导材料制作输电线
C.可用超导材料制作滑动变阻器的电阻丝
D.可用超导材料制作白炽灯泡的灯丝
11.公元1911年,荷兰物理学家昂内斯将汞的温度降低到4.2 K时,汞的电阻突然接近于零,从而发现了超导现象。以下说法中正确的是 (　　)
A.4.2 K=4.2 ℃
B.4.2 K是汞的超导临界温度
C.4.2 K是绝对零度
D.这一事例说明温度降低,物质的导电性变差
12.“新材料”是相对于传统材料而言的,新材料的使用对推动社会进步正在发挥着越来越大的作用,下列关于“新材料”的描述不正确的是 (　　)
A.“超导材料”属于新材料
B.“超导材料”可用于制作输电线,使输电效率提高
C.“半导体材料”的导电性不会受温度、光照、杂质等外界因素的影响
D.“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片
题组4　隐形材料
13.关于隐形材料,以下说法中正确的是 (　　)
A.针对雷达隐形的材料可以高效率地反射电磁波
B.针对雷达隐形的材料可以高效率地吸收电磁波
C.人们想象中的隐身衣是由可以不反射光线的神奇材料制成的
D.人们想象中的隐身衣是由可以不折射光线的神奇材料制成的
14.我国自行研发、制造的“隐形战机”歼-20已经正式列装,战备值班。这标志着我国的国防能力已经达到一个更高的水平。歼-20可以有效地避开雷达的探测,秘密之一在于它的表面有一层特殊材料,这种材料能够　　　　(选填“增强”或“减弱”)对电磁波的吸收作用;秘密之二在于它的表面制成特殊形状,这种形状能够　　　　(选填“增强”或“减弱”)反射回雷达探测设备的电磁波。?
【能力提升】
15.下列关于新材料、新技术及其应用的说法正确的是 (　　)
A.计算机CPU不需要半导体材料
B.“神舟十一号”飞船的外表面涂有一层隐形材料
C.纳米技术是纳米尺度内的科学技术,纳米材料具有某些特殊性能
D.超导体主要应用于电饭锅和热水器上
16.精细陶瓷以其硬度大、耐高温、绝缘性好,有的还有高透光性等特点成为当代新材料之一,下列陶瓷制品中主要利用耐高温这一物理属性的是(　　)
A.陶瓷制成的汽油机火花塞
B.陶瓷刀具
C.陶瓷制成的光导纤维
D.陶瓷制成的人工膝关节
参考答案
1.D　2.C　3.B　
4.(1)耐高温　(2)不能　硬度　(3)c
[解析] (1)飞船在炽热状态下不会被烧毁,是由于飞船外表面的纳米陶瓷具有耐高温的特点。(2)由于纳米陶瓷刀“完全无磁性”,故其不能被磁化,它具有良好的耐磨性是因为它的硬度大。(3)分析图中的曲线,在使用相同的时间时,c表示被磨损的程度最小,即表示刀具的硬度最大,所以图线c反映的是纳米陶瓷刀的磨损特点。
5.C
6.B
7.B　[解析] 太阳能电池板由晶体硅制成,硅属于半导体材料。
8.C　[解析] 光敏材料是半导体材料,有光照射时其导电性会发生变化,从而把光信号转变成电信号。
9.B　[解析] 1911年,荷兰物理学家昂内斯在做冷冻汞的实验中发现,当温度降低到4.2 K时,汞的电阻会突然接近于零,这种特性称为超导性。用超导材料输电可大大节约能源和材料。
10.B
11.B　[解析] 热力学温标T与摄氏温标t的数量关系是T= 273+t,t=4.2 ℃时T=277.2 K,故A错误;汞在温度降低到4.2 K时变成了超导体,所以汞的超导临界温度就是4.2 K,故B正确;绝对零度是0 K,故C错误;超导现象是在低温时才发现的,表明一些物质随温度降低导电性变好,当转变成超导体时,对电流的阻碍作用为零,故D错误。
12.C　
13.B　[解析] 针对雷达隐形的材料可以高效率地吸收电磁波。人们想象中,当人体穿上隐身衣时就可以隐形,即使站在别人眼前,也不会被发现。因此隐身衣一定不是由不反射光线或者不折射光线的材料制成的,而是光线会毫无阻挡地穿过隐身衣,好像隐身衣不存在一样。但人体是不透光的,所以光线在隐身衣材料内传播时需要改变方向,绕过人体。
14.增强　减弱
[解析] 歼-20战机的隐形原理主要有:表面的隐形材料涂层可以高效率地吸收探测雷达发射的电磁波;战机的外形可以将地面探测雷达发射的电磁波反射向其他方向,减弱回波,这样雷达接收不到回波,就发现不了战机。
15.C　[解析] 现代计算机中的CPU集成了成千上万个半导体元件,故A不符合题意;“神舟十一号”飞船的外表面涂有一层特殊材料,能在高温下熔化后汽化吸热,故B不符合题意;纳米材料除了基本单元空间小以外,在力、声、光、电、磁等方面也表现出特殊的性能,故C符合题意;超导体材料的电阻为零,能实现远距离大功率输电,可以把电能损耗减小到最小,利用超导体材料制作电动机线圈,可减少电能损失,提高电能利用率,而电饭锅和热水器需要发热元件具有较大电阻,故D不符合题意。
16.A　[解析] 陶瓷制成的汽油机火花塞利用了陶瓷耐高温的特点,故A符合题意;用纳米陶瓷材料制成切割硬物的刀具利用了其坚硬、耐磨的特性,故B不符合题意;光导纤维不能导电,但可以导光,陶瓷制成的光导纤维就利用了其高透光性的特点,故C不符合题意;用纳米陶瓷制成的人工膝关节利用了其具有一定的韧性,故D不符合题意。