北师大版（2024）探索新材料同步测试题

这是一份北师大版（2024）探索新材料同步测试题，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．为保证青藏铁路多年冻土区路基的稳定性，铁路两侧安装了许多封闭的中空热棒。如图所示，热棒下端插在冻土中，内部填充低沸点的液态氨，利用氨的物态变化给冻土降温，把冻土中的热量“搬运到”热棒上端，通过散热片向空中放热，从而使冻土保持稳定。下列说法正确的是（ ）
A．应使用绝热性能好的材料制作热棒
B．氨在热棒上端发生的物态变化是汽化
C．氨在热棒下端发生的物态变化是凝固
D．冬季，热棒中的液态氨在冻土层中的吸热，通过地面上的散热片放热到空气中，到了暖季热棒不再工作
2．2024年8月12 日通车运营的西安高新有轨电车是西安首条采用云巴模式建设的轨道交通系统。当电车运行时，由于高速摩擦，在电车跟架空电线的接触点上会产生髙温。因此，接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、易导电的性质。石墨是制作该触点材料的首选。由此可知石墨不可以用来制成（ ）
A．电极B．耐火材料C．电线外皮D．耐磨润滑材料
3．如图所示，2023年杭州亚运会的棒球馆顶部采用新型材料——PTFE（聚四氟乙烯）膜，能极大程度减轻场馆顶部质量的同时又能保证自然采光，且能承受高温，不易变形。关于此新型材料的说法正确的是（ ）
A．具有密度大、透光性好的特性
B．组成聚四氟乙烯的原子是由原子核和核外质子组成的
C．该材料适合用于制作具有减震功能的鞋垫
D．该材料可应用于电子元件生产中需要耐高温的密封材料
4．在我国“三星堆遗址”的出土文物中，发现了用极薄的金箔贴在精美的“金器”，黄金可以被做成极薄的金箔，主要是因为黄金的（ ）
A．弹性好B．硬度大C．延展性好D．密度大
5．第9届亚洲冬季运动会在黑龙江省哈尔滨市成功举办，由于东北地区气候寒冷，本次亚冬会服装的内胆添加“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。这利用了石墨烯的（ ）
A．导热性好B．导电性好C．透明度高D．柔韧性好
6．关于纳米，下列说法错误的是（ ）
A．纳米是一个长度单位，符号为nm
B．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
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．所有的高科技产品都与纳米技术有关
7．华为智能手机所搭载的7纳米制造工艺麒麟980芯片，“在指甲盖大小的尺寸上塞进69亿个晶体管”，实现了性能与能效提升的新突破，这都得益于一种新型材料的研发。这种新型材料是（ ）
A．超导材料B．磁性材料C．纳米材料D．绝缘材料
8．关于炒菜用的锅和木铲，下列说法正确的是（ ）
A．锅和木铲都是热的良导体
B．锅是热的良导体，木铲是热的不良导体
C．锅是热的不良导体，木铲是热的良导体
D．锅和木铲都是热的不良导体
9．下列关于新材料、新技术及其应用的说法中正确的是（ ）
A．计算机CPU不需要半导体材料
B．宇宙飞船的外边涂有一层隐形材料
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．超导体主要运用于电饭锅和热水器上
10．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
二、多选题
11．纳米技术是各国竞相发展的一项技术，1nm＝10﹣9m。当材料晶粒的直径小于1nm时，材料的性质就会出现奇异现象。如各种块状金属有各种不同的颜色，但当其细化到纳米级的颗粒时，都成了黑色；实验室里使用的“还原银粉”黑色的，而“还原铜粉”仍为紫红色粉末；纳米氧化锌能吸收雷达电磁波，可用作隐形飞机的涂料。下列说法正确的是（ ）
A．还原银粉的颗粒小于纳米尺寸
B．还原铜粉颗粒大于纳米尺寸
C．小雨天气纳米材料的羽绒装不易被水淋湿
D．隐形飞机是肉眼看不到的飞机
12．在生产和生活中，人们常以密度作为选择材料的主要考虑因素。下列主要从密度的角度考虑选材的是（ ）
A．用酒精擦涂皮肤来降低发烧病人的体温
B．用塑料泡沫做成影视表演场景中滚落的“石头”
C．用煤油、酒精等液体作为常用温度计的测温物质
D．国产大型客机C919部分机身采用铝锂合金而不用钢材
13．下列关于信息、材料和能源说法及其表述正确的是（ ）
A．“北斗”导航系统是利用超声波进行定位和导航的
B．目前使用的磁浮列车都是根据超导磁浮现象研制的
C．纳米材料为人们研究制造微小机器提供了物质基础
D．光伏电池是通过光转化为电的方式开发利用太阳能
14．悉尼科技大学的研究小组研发了一种独特的复合材料——石墨纸。其成分以石墨为主，薄如纸张，比钢要坚硬10倍且轻巧，还可以回收再利用。未来应用非常广泛。下列说法正确的是（ ）
A．与同体积的钢相比，石墨纸的质量较小
B．与钢相比，石墨纸的硬度较大
C．与同质量的钢相比，石墨纸的体积较小
D．与钢相比，石墨纸的密度较大
三、填空题
15．下面主要运用了物质的哪种物理属性：
①厨房炒菜用的锅子的手柄常用塑料来做，主要是利用塑料的 差；
②俗话说“没有金钢钻，莫揽瓷器活”，说明金刚钻的 比瓷器大；
③拍影视剧时，常用泡沐塑料制成的石头，是利用了其 小。
16．如图所示，“全碳气凝胶”压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景，它身轻如烟，是世界上最轻的固体材料之一，比氦气还要轻。这里的“轻”指的是该物质的 小；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的三维网状结构，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原，说明“飞行石墨气凝胶”具有很好的 （填物质的属性）。
17．飞机是用铝和铝合金做的。纯铝很软，人们在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等，制出了硬铝。在金属中，由于铝的密度较小，使它得天独厚地能随飞机一起腾云驾雾，遨游高空。因此被誉为“会飞的金属”。本来，铝已经够轻的了，后来科研人员又研制出了更轻的铝——泡沫铝，在泡沫铝的“肚子里”尽是氢气泡，放在水里，它会像木头一样浮起来。另外泡沫铝能保温、隔音、不易锈蚀。目前用泡沫铝来做飞机与火箭是最理想的材料。请回答下列问题：
(1)在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等制成了硬铝，“硬铝”的优点是 ；
(2)“泡沫铝”与铝相比又有了 的优点（从力、声、热等角度分析，至少谈两点），“泡沫铝”的这些特点，你认为还可以应用在 。
18．物理属性决定了用途。厨房炒菜用的锅子的手柄常用塑料来做，主要是利用塑料的 差，俗话说“没有金刚钻，莫揽瓷器活”，金刚钻的 比瓷器大；白炽灯的灯丝是用钨制成的，是利用了钨的 高。
19．中国科学技术大学俞书宏教授团队开发了一种仿生人工木材，该木材具有轻质、高强、耐腐蚀和隔热防火等优点，由此可知该木材密度 (大/小)，硬度 (大/小)，导热性 (好/差)。
四、实验题
20．小刚在做家务时发现棉布制成的抹布比涤纶制成的抹布吸水效果好，他猜想布的吸水能力可能与布的种类有关。他准备两个相同的烧杯，大小相同的薄棉布和薄涤纶布各一块，足量的水。接下来的操作是 。通过分析实验现象或数据可得结论：如果 ，则说明棉布吸水能力较强。
五、综合题
21．农历新年前，小李家在网上购买了年货。小李发现快递在运输生鲜食品时，常用铝箔隔热袋或加棉隔热袋来包裹食品，他想知道隔热袋的隔热性能与哪些因素有关。请你结合生活经验，选择一个可能的影响因素并选择适当的实验器材，设计一个实验进行探究。
你选择的影响因素：隔热袋的隔热性能与 是否有关。
《6.4探索新材料》参考答案
1．D
【详解】A．为了使棒内下端的液态氨更好的从冻土中吸热，棒内上端的氨气液化时更好的向外放热，应使用导热性能好的材料制作热棒，故A错误；
BC．装在热棒下端的液态氨在冻土温度升高时会汽化，从冻土内部吸热，使冻土温度降低，冻土就不会熔化；棒内上端的氨气遇冷液化成液态氨，液化过程中要放热，故BC错误；
D．冬季时，冻土层温度相对较高，热棒下端插在冻土层中的液态氨会吸收冻土层的热量，发生汽化现象，由液态变为气态。气态氨上升到热棒上端，通过地面上的散热片，遇冷后放热液化重新变为液态氨回到热棒下端，如此循环，实现给冻土层降温，防止其熔化。到了暖季，冻土层温度较低，液态氨不会发生物态变化，热棒也就不再进行热量传递工作了，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】根据题意，石墨应具有耐高温、不易氧化、易导电和耐磨性的性质；
A．石墨易导电，可用来制作电极，故A不符合题意；
B．石墨耐高温，可用来制作耐火材料，故B不符合题意；
C．石墨易导电，不能用来制作电线外皮，故C符合题意；
D．石墨质地柔软，具有润滑性和耐磨性，因此可用于制作耐磨润滑材料，故D不符合题意。
故选 C。
3．D
【详解】A．由题意可知，该新型材料能极大程度减轻场馆顶部质量，由可知，当体积一定时，密度越小，质量越小，因此说明该新型材料密度小，故A错误；
B．原子是由原子核和核外电子组成的，故B错误；
C．该材料不易变小，不适合用于制作具有减震功能的鞋垫，故C错误；
D．能承受高温，说明该新型材料耐高温，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】黄金可以被做成极薄的金箔，是因为黄金具有良好的延展性，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．A
【详解】根据题意分析可知，因为石墨烯复合材料能把热量均匀传递到全身，这体现了其良好的导热能力，所以说明石墨烯具有很好的导热性，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A 。
6．D
【详解】纳米是一个长度单位，符号nm。纳米技术是现代科学技术的前沿之一，我国在这方面的研究具有世界先进水平，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，但并非所有的高科技产品与纳米技术有关，ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
7．C
【详解】由“在指甲盖大小的尺寸上塞进69亿个晶体管”知，这些零件所占空间体积极小，空间尺度在纳米级，所以属于纳米材料。
故选C。
8．B
【详解】锅是金属制成的，是热的良导体，木铲是热的不良导体，可以防止烧手，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．C
【详解】A．现代计算机中（CPU元器件）集成了成千上万个半导体元件，故A错误；
B．宇宙飞船的外表面涂有一层特殊材料，这种材料在高温下熔化和汽化吸热，故B错误；
C．纳米材料除了基本单元空间小以外，在力、声、光、电、磁等方面表现出特殊的性能，故C正确；
D．超导体的材料在超导状态下电阻几乎为零，应用于远距离大功率输电，可以大大减少电能损耗；利用超导材料制作电动机线圈，可减少电能损失，提高电能利用率；电饭锅和热水器利用电流的热效应工作，不能使用超导材料制作，故D错误。
故选C。
10．A
【详解】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符合题意；
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被符合题意；
C．石墨烯具有坚硬的特性，不易被穿透，适合做防弹衣，故C不符合题意；
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不符合题意。
故选A。
11．ABC
【详解】AB．当材料晶粒细化到纳米级的颗粒时，都成了黑色；实验室里使用的“还原银粉”黑色的，而“还原铜粉”仍为紫红色粉末；则还原银粉的颗粒小于纳米尺寸，而还原铜粉颗粒大于纳米尺寸。故AB正确；
C．纳米防水布可制成防水雨衣，故小雨天气纳米材料的羽绒装不易被水淋湿，故C正确；
D．隐形飞机不是肉眼看不到的飞机，是指能吸收雷达电磁波，能躲避雷达扫描的飞机，故D错误。
故选ABC。
12．BD
【详解】A．用酒精擦涂皮肤来降低发烧病人的体温，利用了蒸发吸热的特点，与密度无关，故A不符合题意；
B．塑料泡沫做成表演场景中的石头是利用塑料泡沫的密度比较小，在相同体积时，质量比较小，重力比较小，砸在人身上，不会对人体造成伤害，与密度有关，故B符合题意；
C．温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的，所选择的液体与其熔点和沸点有关，与密度无关，故C不符合题意；
D．国产大型客机C919部分机身采用铝锂合金而不用钢材，是因为铝锂合金的密度小于钢，体积相同的铝锂合金和钢材，铝锂合金的质量小得多，故用铝锂合金而不用钢材作C919部分机身的材料，与密度有关，故D符合题意。
故选BD。
13．CD
【详解】A．因电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，所以“北斗”导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故A错误；
B．目前世界上使用的磁浮列车都是根据磁极间的相互作用使车身悬浮起来的，不是利用超导体，故B错误；
C．纳米是一种长度单位，它用来表示最小的长度，纳米材料的出现为人们制造微小机器提供了物质基础，故C正确；
D．光伏电池将光能转化为电能，是通过光能转化为电能的方式来开发利用太阳能的，故D正确。
故选CD。
14．AB
【详解】AD．钢的密度为7.9g/cm3，石墨纸其成分以石墨为主，石墨的密度约为2.3g/cm3，故石墨纸的密度较小；根据密度公式可得
m＝ρV
与同体积的钢相比，石墨纸的质量较小，故A正确，D错误；
B．石墨纸其成分以石墨为主，薄如纸张，比钢要坚硬10倍，即与钢相比，石墨纸的硬度较大，故B正确；
C．因钢的密度大于石墨的密度，根据
可知，与同质量的钢相比，石墨纸的体积较大，故C错误。
故AB。
15． 导热性 硬度 密度
【详解】[1]厨房炒菜用的锅子的手柄常用塑料来做，主要是利用塑料的隔热性好，导热性差；
[2]金刚钻是自然界最坚硬的物质，它的硬度比瓷器的硬度大，所以它能钻透瓷器；
[3]拍影视剧时，常用泡沐塑料制成的石头，是利用了其密度小。
16． 密度 弹性
【详解】[1]气凝胶是世界上最轻的固体材料之一，这里的“轻”指的是相同体积的该物质与其它物质相比质量较小，因此其实质是指该物质的密度小。
[2]“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，气凝胶具有弹性好的特点。
17．(1)硬度大
(2) 见解析 见解析
【详解】（1）铝本来的质地比较软，很容易发生形变，当制成硬铝后，就克服了纯铝软的特点，硬铝的优点是硬度大。
（2）[1][2]由题意可知，泡沫铝放在水里，它会像木头一样浮起来，说明其密度较小；另外泡沫铝具有保温（隔热）、隔音、不易锈蚀（密度小、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、易加工、易安装、成形精度高）等特点，其可用于高架和轻轨吸音屏、移动房隔热墙体和防火隔热门、汽车高铁列车的夹层、机械制造业、航空工业等产品的隔热隔音、防震、吸能元件。
18． 导热性 硬度 熔点
【详解】[1]厨房炒菜用的锅子的手柄常用塑料来做，是为了防止手柄过烫，所以主要是利用塑料的隔热性好、导热性差。
[2]俗话说“没有金刚钻，莫揽瓷器活”，金刚钻是自然界最坚硬的物质，它的硬度比瓷器的硬度大，所以它能钻透瓷器。
[3]白炽灯的灯丝要耐高温，不易熔化，所以要求灯丝的熔点要高，选用钨丝作为灯丝就是因为钨的熔点高。
19． 小 大 差
【详解】[1]木材轻质，说明相同体积的这种木材，质量较小，由得，该木材密度小。
[2]木材高强，说明木材不易发生形变，硬度大。
[3]木材可以隔热防火，说明该木材导热性差。
20． 见解析 放入棉布的烧杯的剩水量少
【详解】[1]主要步骤：将两个烧杯中倒入等量的水，分别将质量相同的棉布、涤纶布放到烧杯中湿透，然后把两块布分别取出。
[2]观察和比较杯中所剩水量，如果放入棉布的烧杯的剩水量少，则说明棉布吸水能力较强。
21．隔热材料的种类
【详解】隔热袋的隔热性能与 隔热材料的种类是否有关。
实验器材：
不同材质隔热袋：铝箔隔热袋、加棉隔热袋、泡沫隔热袋等（尺寸和形状尽量相同）。
热源：几个相同的热水袋，可装入等量的热水。
温度测量工具：多个高精度温度计。计时工具：秒表或手机计时功能。
实验步骤：
1、在每个隔热袋中分别放入一个装有相同温度、相同水量热水的热水袋。
2、同时将温度计放入每个隔热袋中，确保温度计与热水袋接触良好，以准确测量袋内温度。
3、用秒表开始计时，每隔一定时间（如钟）记录一次各个隔热袋内的温度。
4、持续记录一段时间（如 1﹣2 小时），观察并比较不同隔热袋内温度下降的速度。
实验分析与结论：
如果在相同时间内，不同隔热袋内的温度下降幅度不同，说明隔热袋的隔热性能与隔热材料的种类有关。例如，若铝箔隔热袋内的温度下降最慢，加棉隔热袋次之，泡沫隔热袋下降最快，则表明铝箔材料的隔热性能相对较好，加棉材料次之，泡沫材料相对较差。
如果不同隔热袋内的温度下降幅度相同或相近，说明隔热袋的隔热性能与隔热材料的种类无关，但这种可能性较小，因为不同材料的热导率、热反射性能等通常存在差异，会影响隔热效果。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
D
C
A
D
C
B
C
A
题号
11
12
13
14






答案
ABC
BD
CD
AB