2.4《新材料及其应用》同步练习（含答案）

第二章第四节 《新材料及其应用》同步练习
一、 选择题
1. 纳米陶瓷作为新材料应用广泛，它具有硬度大、耐磨损、耐腐蚀、耐高温、无磁性等特点，下列选项中不能使用纳米陶瓷材料的是（????????）
540512091630500A.切割金属的刀具 B.制作磁性器件
C.人工牙齿 D.“C919”客机的外壳涂层
2. 如图所示，用橡胶制造的汽车轮胎，能减轻汽车行驶时的震动与颠簸，利用的是橡胶具有（? ? ? ? ）
A.较好的绝缘性 B.较强的弹性
C.较差的导电性 D.较大的耐磨性
3. “智能纤维”是一类新型材料，能对外界环境和内部状态的变化做出响应，其中，相变纤维能够通过吸热、放热来实现对温度的调节；凝胶纤维能够对温度做出反应，电子纤维能够导电以及消除静电，记忆纤维能够在特定环境下恢复原状，下列说法不正确的是（? ? ? ? ）
A.相变纤维制成的衣服可以调节体温 B.电子纤维是一种绝缘体
C.用凝胶纤维有可能制成显示体温的衣服 D.记忆纤维发生形变后可以恢复原状
4. 用来发射卫星的火箭，头部涂了一层特殊物质，这种物质可以避免火箭高速运动时与空气作用产生高温而被毁坏，这种材料能起作用的原因是（????????）
A.材料坚硬，不怕热 B.材料非常光滑，不易与空气作用生热
C.材料不传热 D.材料受热熔化、汽化时能吸收大量的热量
5. 碳化硅纤维是一种陶瓷纤维类材料，具有高强度、耐高温、抗腐蚀、易加工编织等特性，用做增强材料时，常与碳纤维、玻璃纤维、金属铝复合，具有耐磨损、质轻、耐疲劳等特性，下列可以直接用碳化硅纤维来制作的是（? ? ? ? ）
A.喷气式飞机的刹车片 B.体育用品
C.过滤高温气体的滤布 D.汽车部件
6. 我国自主研发生产的一种碳纤维产品，各项性能达到国际先进水平，其密度是钢的四分之一，强度是钢的十倍．它最适合用于制作（? ? ? ? ）
A.汽车的底盘 B.产品包装盒 C.打夯的重锤 D.航空器部件
7. 近日科学家发现了一种新材料——黑磷烯，它具有密度小、硬度大、优良的导电性、导热性及抗拉伸等性能，依据黑磷烯的属性，下列不能用黑磷烯来制造的是（????????）
A.新型热传导材料 B.优良的绝缘材料
C.超轻型飞机材料 D.新型防弹衣材料
8. 石墨烯又称单层墨，它仅有一层碳原子组成，具有许多奇特的属性，包括极强的拉力，优良的导电性，硬度最大，熔点超过3000??C等，这种高新材料有可能代替硅成为新的半导体材料。发现石墨烯的两位科学家因此获得2010年诺贝尔物理学奖。根据石墨烯的特性，你认为石墨烯不能用来制成（ ）
A.高压输电线 B.保险丝 C.发光二极管 D.坚韧的防弹衣
二、 填空题
9. 我国国产大飞机首飞成功．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，可有效保持舱内的温度，降低能耗．轮胎使用橡胶制作，主要是因为橡胶的________较好，可以吸收很多振动的能量，利于平稳行驶．
三、 解答题
10. 中国高铁
目前，中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家．高铁一般采用双线，来往列车可以各行其道．若两条线路之间的距离过小，由于车速快，与对向列车错车时，产生的巨大风压就会压碎车窗，甚至两列列车的车厢会撞在一起；若线路间距过大，使得填筑路基宽度加大，会造成资源浪费．经过大量的试验及计算，两条线路之间的间距采用5米．
中国高铁全部采用无缝轨道．焊机将两根钢轨相邻两端升温至1000?C以上，然后挤压焊接，这不仅消除了列车行驶中因铁轨缝隙产生的“哐当”声，还可以避免脱轨的危险．动车组采用全新铝合金车体，车体结构轻量化设计节省牵引功率．
中国铁路将研制运行水平更高、安全性和舒适性更好的高速动车组，以实现中国高铁技术更先进、更可靠、更经济，确立在世界高铁的领先地位．
（1）两条线路之间的距离不宜过小，这样会造成________的不良后果（请举出一例即可）；车体采用铝合金材料，利用铝合金材料________的特性，目的是________．
（2）采用无缝轨道的好处有________（写出一条即可）．
四、 材料分析题
11. 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”．密度仅为3mg/cm3（空气的密度为1.29kg/m3）．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________（选填“具有”或“不具有”）导电性．
（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.导热性好 B.硬度大 C.透光性好 D.导电性强
（3）根据石墨烯的性质，你认为石墨烯不适合用来制成（? ??? ??）
A.输电线 B.冲击钻的钻头 C.隔热保温材料 D.电饭锅的锅胆
（4）科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度________（选填“大”或“小”）．
（5）石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料．针对这一发现同学们提出了以下几个问题，你认为最有价值且可探究的问题是（? ? ? ? ）（填选项前的字母）．
A.“石墨烯为什么很薄？” B.“如何提取石墨烯这种物质？”
C.“石墨烯在生活中有什么用处？”
D.“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”
12. 阅读短文，回答文后的问题．
气凝胶
如图甲所示，把花朵隔着一层气凝胶放在3000??C的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶．气凝胶是世界上最轻的固体材料之一．有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3，比氢气还要轻．如图乙所示为8cm3的全碳气凝胶压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景．气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在100?6300Hz频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为20?20000Hz的声音，因此它是很好的降噪材料．科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原．它虽然极轻，但弹性却非常好．气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力．现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但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，因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件．
根据上述材料，回答下列问题：

（1）“气凝胶是世界上最轻的固体材料之一”，这里的“轻”实际上是指它的________．
（2）“全碳气凝胶”的吸音频段为________Hz．
（3）100g气凝胶最高可以吸附________kg海上泄漏原油．
（4）“全碳气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原，由此可判断，“全碳气凝胶”至少具有________好的特点．
（5）根据你对气凝胶性质的理解，判断下列说法中不可能的是________．
A.做电影场景中倒塌的“墙壁” B.气凝胶可以清洗厨房的油烟机
C.气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强 D.气凝胶覆盖在物体表面可以防爆炸
（6）一架用钢材(ρ钢＝7.9×103kg/m3)制成的质量约160吨的大型飞机，如果用密度仅为0.16mg/cm3的全碳气凝胶做成，其质量相当于（????????）
A.一个鸡蛋的质量 B.一只鸡的质量
C.一个成年人的质量 D.一台大卡车的质量
参考答案
一、 选择题
1.B2.B3.B4.D5.C6.D7.B8.B
二、 填空题
9.密度,隔热,弹性
三、 解答题 ）
10.（1）车窗破碎,密度小,节省牵引功率
（2）避免脱轨
四、 材料分析题
11.（1）具有 (2)A (3)C （4）大 (5)D
12.（1）密度小
（2）100?6300
（3）90
（4）弹性 D B