专题09 新材料及其应用中考考题--2024年中考物理总复习查缺补漏专题（通用）

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1. （2023河南省）为避免引发安全事故，运输汽油的油罐车尾部需挂一条拖在地上的链子，下列最适合用来制作这种链子的材料是（ ）
A.橡胶B. 塑料C. 硅D. 铁
【答案】D
【解析】运输汽油的油罐车尾部拖在地上的链子的作用是将静电释放，因此它的材料必须是导电能力强的物体，而橡胶、塑料是绝缘体，硅是半导体，铁是导体。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2. （2023湖南怀化）北京是唯一举行了夏季与冬季奥运会的城市，在2022年北京冬奥会火炬传递中，火炬质量是同体积钢的，是用硬度比钢的硬度大8倍左右的碳纤维复合材料制成，火炬用氢做燃料，燃烧时温度约为，运动员手握火炬一点不感到烫手，关于碳纤维材料的性质，下列说法正确的是（ ）
A. 密度大B. 硬度大C. 导热性好D. 耐高温
【答案】BD
【解析】A．由题意知，体积相同时，火炬的质量是钢的，据知，火炬的密度是钢的，所以碳纤维材料的密度较小，故A错误；
B．碳纤维材料的硬度是钢的8倍左右，硬度较大，故B正确；
CD．氢燃料燃烧时温度约为800摄氏度，火炬一点都不烫手，说明火炬耐高温且隔热性好，故C错误，D正确。
故选BD。
3. （2023湖北宜昌）下列有关材料的说法错误的是（ ）
A. 家庭电路中保险丝的导电性比导线好
B. LED灯中的发光二极管是用半导体材料做成的
C. 撑杆跳高时使用的撑杆具有强度高、弹性好的特点
D. 密度非常小、隔热性非常好的气凝胶可以用来做航天服
【答案】A
【解析】A．家庭电路中保险丝的导电性会稍差一点，电阻比导线会大一些，这样才容易发热，当电路发生短路或过载时，保险丝温度上升较快，就能够及时熔断以保障电路安全，故A错误，A符合题意；
B．发光二极管是用只能单方向导通的材料生产的，这些材料是半导体材料，故B正确，B不符合题意；
C．撑杆跳高时，人要借助撑杆的弹力跃的更高，撑杆要产生形变还不能断，所以使用的撑杆需要具有强度高、弹性好的特点，故C正确，C不符合题意；
D．密度非常小，同样的体积时质量比较小，人会感觉很轻；隔热性非常好，有很优良的保暖作用，所以，气凝胶可以用来做航天服，故D正确，D不符合题意。故选A。
4. （2023甘肃兰州）关于材料和技术的应用，下列说法中不正确的是（ ）
A. 岩棉保温板利用了岩棉导热性好的特点
B. 制作集成电路芯片所使用的晶圆属于半导体材料
C. 用密度小、强度高的铝合金材料制作飞机蒙皮
D. 汽车轮胎利用了橡胶材料弹性好的特点
【答案】A
【解析】A．岩棉保温板利用了岩棉隔热性好的特点，故A错误，符合题意；
B．导电性能介于导体和绝缘体之间的是半导体，制作集成电路芯片所使用的晶圆是由半导体材料制成的，故B正确，不符合题意；
C．飞机采用的材料应该具有的性能是密度小、强度大，可以制成飞机蒙皮，故C正确，不符合题意；
D．用橡胶做汽车轮胎，主要是因为橡胶常温下有高的弹性，减小汽车的振动与颠簸，故D正确，不符合题意。
故选A。
5. （2023湖北荆州）目前荆州正积极切入预制菜产业赛道，发力打造“华中预制菜之都”，荆州鱼糕预制菜是荆州最具特色菜肴之一。蒸鱼糕是通过______的方式来增大鱼糕的内能；蒸熟的鱼糕散发出香味，这是______现象。现在用来照明的白炽灯已被节能、环保的LED灯所替代，LED灯主要是用______（选填“超导”或“半导体”）材料制成的。在家庭电路中，为防止触电事故的发生，必须把控制用电器的开关安装在______线与用电器之间。
【答案】 热传递 扩散 半导体 火
【解析】蒸鱼糕时用水蒸气给鱼糕加热，鱼糕吸收热量，内能增大，这是通过热传递的方式改变鱼糕的内能。
蒸熟的鱼糕散发出香味，这是鱼糕中的香气分子不停的做无规则运动、进入到空气中的结果，属于扩散现象。
半导体具有单向导通性，LED灯是用半导体材料制成的。
为防止用电器不工作时仍然带电，必须把控制用电器的开关安装在火线与用电器之间，从而防止触电事故的发生。
6. （2023湖南长沙）2023年5月9日，全自动无人驾驶云巴（如图）在湖南湘江新区正式开通。下列有关云巴的说法正确的是（ ）

A. 刷脸支付使用的镜头相当于一个凹透镜
B. 利用胶轮在轨道上行驶来降噪属于在人耳处控制噪声
C. 给蓄电池充电时，蓄电池是电源
D. 智能芯片采用了半导体材料
【答案】D
【解析】A．刷脸支付使用的镜头相当于一个凸透镜，利用了凸透镜成倒立、缩小实像的原理, 故A错误；
B．利用胶轮在轨道上行驶来降噪属于在声源处减弱噪声，故B错误；
C．给蓄电池充电时，蓄电池将电能转化为化学能储存在蓄电池里，蓄电池是用电器，故C错误；
D．半导体是制造电子元件的重要材料，智能芯片采用了半导体材料，故D正确。故选D。
7. 数千年来，寻找和开发新材料造福社会是人类的核心追求之一、半导体材料的应用促进科技日新月异的发展，这意味着人类已经步入了（ ）
A. 石器时代B. 青铜器时代C. 铁器时代 D. “硅器”时代
【答案】D
【解析】A．石器时代表示当时人们是使用石器为主，故A不符合题意；
B．青铜器时代表示人们是使用青铜器为标志，故B不符合题意；
C．铁器时代表示人们是使用铁器为标志，故C不符合题意；
D．“硅器”时代，指的是人们使用半导体材料为标志，故D符合题意。故选D。
8. 2022北京冬奥会颁奖礼仪服的内胆添加“神秘材料”——石墨烯，只要衣服某一处加热，石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身，薄薄一层，就能抵御的低温。由此可知，石墨烯具有很好的（ ）
A. 延展性B. 导热性C. 磁性D. 弹性
【答案】B
【解析】根据题意知道“只要衣服某一处加热，石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身”，说明石墨烯具有良好的导热性，故B符合题意。
9. 物理学知识对科技发展至关重要。关于材料、能源和技术的应用，下列说法中正确的
是（ ）
A. 热机中的燃料在燃烧不充分时，热值会变小
B. 新型电热毯的电阻丝是用超导材料制成的
C. 发光二极管主要是由半导体材料制成的
D. 人们利用超声波的反射来测量地球到月球的距离
【答案】C
【解析】A．热值与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故A错误；
B．超导体的电阻为零，不会产生电热，新型电热毯是利用电流的热效应工作的，电阻丝不能用超导体制作，故B错误；
C．LED灯中的发光二极管具有单向导电性，主要是由半导体材料制成的，故C正确；
D．声音的传播需要介质，真空不能传声，人们不可以利用超声波来测量地球到月球的距离，故D错误。
10. 我国自主研发的C919大型商用客机采用了极轻的新型复合材料。“极轻”反映了这种材料的（ ）
A. 密度小B. 导电性强C. 导热性好D. 弹性大
【答案】A
【解析】“极轻”是指体积一定时，材料的质量小，反映了这种材料的密度小，与材料的导电性、导热性、弹性无关，故A符合题意，BCD不符合题意。
11. 下列关于能源与材料，说法不正确的是（ ）
A. 超导材料可以用来输电，减少电能损耗
B. 核电站的核反应堆是利用核聚变原理
C. 石墨是导体
D. 漂亮又节能的LED灯的核心部件材料是半导体，它的导电性能介于导体与绝缘体之间
【答案】B
【解析】A．超导材料电阻为零，在通电时不发热，用超导材料制造输电线可以大大降低电能损耗，故A正确，不符合题意；
B．核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变，故B错误，符合题意；
C．石墨容易导电是导体，故C正确，不符合题意；
D．半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指导电性可受控制范围可从绝缘体到导体之间的材料。发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，具有单向导电性。故D正确，不符合题意。故选B。
12. 随着科学技术的发展，像超导纳米等新型材料逐渐走进人们的生活，为了更好地服务于我们，有必要了解它们的属性。下列对铜、铁、铝、陶瓷、橡胶、塑料、盐水、玻璃、木棒等材料分类合理的是（ ）
A. 属于导体的材料是：铜、铁、铝、盐水
B. 导热性较好的材料是：铜、铁、铝、木棒
C. 容易被磁化的材料是：铜、铁、铝、橡胶
D. 属于晶体的材料是：铜铁、铝、玻璃
【答案】A
【解析】A．上述材料中，导体是容易导电的物体，属于导体的是：铜、铁、铝、盐水，其他材料不容易导电，是绝缘体，故A符合题意；
B．金属导热性较好有：铜、铁、铝，木棒导热性差，故B不符合题意；
C．磁性材料能被磁化，容易被磁化的材料是：铁，其他材料不能被磁化，故C不符合题意；
D．属于晶体的材料是：铜铁、铝，玻璃属于非晶体，故D不符合题意。
13. 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、绝缘能力强、坚固耐用等特点。这种材料不适合制作（ ）
A. 用电器绝缘外壳B. 导线C. 冰箱隔热材料D. 墙体保温板
【答案】B
【解析】A．这种新材料具有绝缘能力强的特点，可以用作用电器绝缘外壳，故A不符合题意；
B．这种新材料具有绝缘能力强的特点，电阻大，不适合做导线，故B符合题意；
C．这种新材料具有隔热， 可以用作冰箱隔热材料，故C不符合题意；
D．这种新材料具有隔热、坚固耐用的特点，可以用作墙体保温板，故D不符合题意。
14. 核电站是利用可控制的核______（选填“裂变”或“聚变”）释放的能量来发电的；核电站在输送电能方面，若能采用______（选填“半导体”或“超导”）材料，可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
【答案】 裂变 超导
【解析】原子核裂变、聚变都能释放出能量，核聚变过程不可控。核电站中的核反应堆就是通过核裂变释放的能量来发电的。
超导材料由于电阻为零，根据焦耳定律，所以不产生电热。输送电能方面，若能采用超导材料，可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
15. 人们将信息、能源和材料并列为现代文明的三大支柱，材料是能源和信息的基础。例如锗、硅这类材料在电子产品中有极其重要的应用，锗、硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，这种材料常常称作 (选填“半导体”或“超导体”)，利用这种材料可以制作成二极管，二极管具有 导电性。
【答案】半导体；单向。
【解析】（1）容易导电的物体称为导体，例如金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等；不容易导电的物体称为绝缘体，例如玻璃、橡胶、塑料、陶瓷等；导电能力介于导体和绝缘体之间的是半导体，例如锗、硅等；
（2）半导体材料有许多独特的功能，根据半导体材料的特殊性质制成了特殊的元件。锗、硅导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称做半导体；半导体材料制成的二极管具有单向导电性。
16. 2021年4月29日，中国空间站“天和核心舱”发射升空。核心舱电推进系统中的霍尔推力器腔体，采用了氮化硼陶瓷基复合材料，该材料具备耐热耐蚀性、低密度、高强度、易加工、绝缘性能好等优点。关于该材料的应用，下列说法不正确的是（ ）
A. 该材料可以用来制作发电机线圈内芯B. 该材料可减轻卫星的质量，降低发射成本
C. 该材料可用于制作宇宙飞船的外壳D. 该材料可用于制造飞机的零部件
【答案】A
【解析】A．发电机线圈内芯需要是良好的导体，而该材料缘性能好，故A错误，符合题意；
B．该材料低密度，根据可得，相同体积，使用该材料质量更小，所以该材料可减轻卫星的质量，降低发射成本，故B正确，不符合题意；
C．该材料耐热耐蚀性和高强度，所以可用于制作宇宙飞船的外壳，故C正确，不符合题意；
D．该材料低密度、高强度，所以可用于制造飞机的零部件，故D正确，不符合题意。
17. 国产大飞机C919采用碳纤维材料减轻机身质量，因为碳纤维材料具有较小的（ ）
A. 弹性B. 密度C. 硬度D. 导热性
【答案】B
【解析】飞机体积是不变，机身质量减小，根据可知，飞机的密度较小，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
18.（2023苏州） 2023年5月28日，国产大飞机C919圆满完成首个商业航班飞行，正式进入民航市场．该机机身大规模使用完全国产化的第三代铝锂合金，使飞机构件重量显著减轻，主要利用了第三代铝锂合金的（ ）
A. 导热性好 B. 导电性好 C. 密度小 D. 熔点高
【答案】C
【解析】飞机在机体主结构上，使用了第三代铝锂合金材料，由于铝锂合金的密度更小，所以与同体积的普通铝合金相比其质量更小。故选C。
19. （2023陕西）镁合金被誉为“21世纪绿色工程材料”，其密度仅有钢铁的四分之一，还具有强度高、导电性好、耐腐蚀等特性。下列物体不适合用该材料制作的是（ ）
A. 自行车的车架B. 平板电脑外壳
C. 起重机配重D. 仪器中的电子元件
【答案】C
【解析】ABD．由于镁合金密度小，且强度高、导电性好、耐腐蚀，因此自行车的车架、平板电脑外壳、仪器中的电子元件均可使用镁合金制作，故ABD不符合题意；
C．由于镁合金的密度相对较小，仅有钢铁的四分之一，因此同样体积下，使用镁合金做的配重会比使用钢材做的轻很多，无法达到相同的配重效果，因此起重机配重不适合使用镁合金。故C符合题意。故选C。
20. 年仅24岁的成都青年曹原，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。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
【解析】超导材料的电阻为0，根据Q=I2Rt可知，超导材料不会产生热量，故不能用来制作电热丝；可以用来制作电磁铁，使磁性更大；可以用来制作电动线圈、输电导线减小电能的损耗。故A符合题意，BCD不符合题意。
21. 清华大学的研究人员发明一种新型陶瓷，既可以像海绵一样变形，也能像陶瓷一样隔热、绝缘，同时具有超轻、高韧性等特点这种材料适合用来制造下列哪种物品（ ）
A．自行车的车架B．新型消防服C．输电导线D．便携式水果刀
【答案】B
【解析】根据陶瓷的特点分析其用途。新型陶瓷，既可以像海绵一样变形，也能像陶瓷一样隔热、绝缘，同时具有超轻、高韧性等特点；
A.自行车的车架必须用坚硬的材料来制作，故A错误；
B.新型消防服的特点与该陶瓷的特点相同，故B正确；
C.该陶瓷不具有电阻小的特点，故不能用来制作输电导线，故C错误；
D.水果刀需要一定的硬度，故D错误。
22．各种新材料正在提高我们的生活品质，坚硬的纳米材料一石墨烯，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。下列物体中不适合使用石墨场制作的是（ ）
A．防弹衣B．隔热手套C．电脑元件D．太阳能电池
【答案】B
【解析】由材料知石墨烯具有坚硬、透明、导电性、导热性等物理性质；
A.防弹衣要求富有弹性，石墨烯的弹性较大，故A不符合题意；
B.隔热手套要求导热性能差，而石墨烯具有优良的导电性和导热性，不适合做保温隔热材料，故B符合题意；
C.石墨烯晶体管的传输速度快，应用于电脑元件，故C不符合题意；
D.石墨烯可用于制造更耐热的太阳能电池，故D不符合题意。
23.新材料的开发和应用是多方面的，当前主要是从两个方面去开发新材料，一是寻找一些特殊的物质在特定条件下出现的特性来加以应用；二是利用科学技术的进步将物质加工到一定的程度出现的特性来加以应用。下列新材料属于第二种情况的是 ( )
A．记忆合金 B.纳米材料 C.“绿色”能源 D.超导体
【答案】B
【解析】记忆合金是一种原子排列很有规则、体积变为小于0.5%的马氏体相变合金。这种合金在外力作用下会产生变形，当把外力去掉，在一定的温度条件下，能恢复原来的形状。由于它具有百万次以上的恢复功能，因此叫做"记忆合金"。当然它不可能像人类大脑思维记忆，更准确地说应该称之为"记忆形状的合金"。此外，记忆合金还具有无磁性、耐磨耐蚀、无毒性的优点，因此应用十分广泛。绿色能源也称清洁能源，它可分为狭义和广义两种概念。 狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染。广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤（将煤通过化学反应转变成煤气或“煤”油，通过高新技术严密控制的燃烧转变成电力）和核能等等；一般材料在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动几乎消失，材料的电阻趋近于0，此时称为超导体，达到超导的温度称为临界温度。高温超导材料的用途非常广阔，大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用。
24. 超市的塑料袋为市民购物提供了极大的方便，可同时又造成了“白色污染”，是否该取消超市方便袋呢？请你通过了解塑料袋的成分，在生产和使用过程中对环境造成的污染及市民的反应等方面，提出自己的合理建议。其建议如下：
建议一：（1）________________________________；
建议二：（2）________________________________；
建议三：（3）________________________________。
【答案】（1）影响农业发展。废塑料制品混在土壤中不断累积，会影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产。建议农民在田间使用后，及时收回并且焚烧；
（2）对动物生存构成威胁。抛弃在陆地上或水体中的废塑料制品，被动物当作食物吞入，导致动物死亡。建议在动物园旅游观光时，不要把塑料制品乱扔，要自己保存好；
（3）在城市、旅游区、水体和道路旁散落的废旧塑料包装物给人们的视觉带来不良刺激，影响城市、风景点的整体美感，破坏市容、景观，由此造成”视觉污染“。建议旅游景点要及时检查，不允许携带塑料制品进入。
（4）我们只有一个地球，从可持续发展的角度来说，限塑令将是一项造福后代子孙的措施。也许在不久的将来，塑料袋会从我们的生活中消失。
【解析】本题通过学生对日常生活和生产实际中超市的塑料袋以及田间塑料的使用的调查，让学生有保护环境和合理利资源的意识，也考查学生敢于发表自己的见解、提出合理化建议的责任感使命感等。考查的目标属于过程体验领域中的“反应和领悟”水平。
25. 如图为某款新型折叠屏手机，折叠屏主要部件是柔性发光二极管。制成二极管的材料
是（ ）

A. 超导体B. 导体C. 半导体D. 绝缘体
【答案】C
【解析】不同材料导电性不同，导电性能介于导体和绝缘体之间的是半导体，发光二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，所以发光二极管是用半导体材料制成的。
故选C。
26. 阅读理解题
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，却使两位科学家海姆和诺沃肖洛夫赢得2010年度诺贝尔物理学奖。这种全新材料名为“石墨烯”。
石墨烯不仅“最簿、最强”，作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好。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）石墨烯应用于超级计算机的研发，是因为 。
（3）石墨烯的应用领域十分广泛，请你从材料中找出两例 。
【答案】（1）导体。（2）石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管。（3）柔性电子产品、智能服装、超轻型飞机材料、防弹衣、太空电梯等。
【解析】本题是考查新材料的特点及其应用。通过阅读能认识到新材料的发展和应用正在改变着人们的生活方式，提高了我们的生活质量，促进了社会的进步和发展。能正确理解短文含义，在短文中就能找到正确答案。考查的目标属于知识领域中的“了解”水平。