13_1.写出你所知道的两种新材料:________、_________。
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答案:超导;纳米
解答:
新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能,初中阶段需要了解的新材料主要有:纳米材料、超导材料。
故答案为:超导纳米。
13_2.精细陶瓷以①硬度大②耐高温③绝缘性好④高透光性等特点成为当代新材料之一,陶瓷刀具主要应用其______,陶瓷的光导纤维主要应用其______,陶瓷制成的人工膝关节主要应用其______(需填数字)。
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答案:①;④;①
解析:
陶瓷刀具需要坚硬,所以利用了硬度大的特性;
光导纤维不能导电,但可以导光是利用了高透光性的特点;
用陶瓷制成的人工膝关节是利用了其具有一定的硬度。
故答案为:①;④;①。
13_3.阅读短文回答问题
纳米陶瓷
纳米陶瓷作为高新科技林料应用广泛。贴于“神舟八号”飞船外表面的“太空”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,采用氧化锆材料精袆而成的纳米陶瓷刀,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:可耐各科碱、有机物的腐蚀;为全致密材料,无孔隙、不沾污、易清洁。纳米陶瓷充分体現新世紀、新材料的绿色环保概念,是高新技木为现代人奉献的又一杰作。
(1)“神舟八号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时,飞船船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有______高的特点。
(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______高。
(3)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______(填字母)。
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答案:(1)熔点;(2)不能;硬度;(3)C
13_4.随着科技的发展,新材料在生活中得到了广泛的应用,新材料除了“绿色能源”外还有______、______;下列能源中,属于“绿色能源”的是______(选填“硅光电池”、“干电池”、“铅蓄电池”)
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答案:纳米材料;超导材料;硅光电池
解析:
形状记忆合金、纳米材料、超导材料、隐性材料、绿色能源都属于新材料;硅光电池是把太阳能直接转化为电能,用新材料可以制成锂离子电池、硅光电池等“绿色”能源。
故答案为:纳米材料;超导材料;硅光电池。
13_5.科学技术带来材料研究领域创新,下列的应用前景各对应了新材料研究的哪个领域。(填写序号)
(1)磁悬浮列车:________。
(2)声控、光控:________。
A.纳米研究领域
B.半导体研究领域
C.超导研究领域
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答案:(1)C;(2)B
解析:
磁悬浮列车主要有两类:一是以德国为代表的常规磁铁吸引式悬浮系统(EMS系统)磁悬浮列车;二是以日本为代表的利用超导的磁悬浮原理排斥式系统(EDS)磁悬浮列车,超导磁悬浮列车上的超导元件在超低温时具有完全导电性(电阻为零)和完全抗磁性。因此,利用超导线圈传导强大电流的原理可制成体积小、功率强大的电磁铁;声光控开关是用半导体材料制作的。
(1)超导磁悬浮列车上的超导元件在超低温时具有完全导电性(电阻为零)和完全抗磁性;
(2)在声控和光控电灯中起到自动控制作用那部分元件,主要用半导体材料制成的。
故答案为:(1)C;(2)B。
13_6.请阅读《石墨烯》并回答题
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”。
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。例如: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。如果和其它材料混合,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。最近研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,石墨烯应用前景十分广阔。
请根据上述材料,回答下列问题
(1)石墨烯是纳米材料,1nm=_______m。
(2)石墨烯具有下列哪些特性_____
A.透光性好;B.密度大;C.导热性好;D.导电性强
(3)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为_______________
(4)下列关于石墨烯的问题,你认为属于可探究的科学问题是______
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?
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答案:(1)\(10^{-9}\)
(2)ACD;
(3)石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管;
(4)D
解答:
(1)1nm=1×\(10^{-9}\)m=\(10^{-9}\)m;(2)石墨烯有着和铜一样出色的导电性;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。说明石墨烯具有透光性好、导热性好、导电性强的特点;石墨烯其它材料混合,可用于制造更薄、更轻、更富有弹性的新材料,说明石墨烯还具有密度小的特性。故B错误,A、C、D正确;
(3)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;
(4)可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系,故A、B、C选项都不属于科学问题,D属于可探究的科学问题。
13_7.2011年11月,美研究人员研制出一种世界上重量最轻的固体金属材料.这种新材料可以放在蒲公英上面而不会压坏它的籽.这里说的“重量最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的_______很小.纳米材料是由纳米颗粒经过特殊制备得到的,室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂,这一事例表明纳米铜具有较好的_______(选填“硬度”、“延展性”或“磁性”).
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答案:密度;延展性
解析:
密度是物质的一种特性,是物体的质量与体积的比值;
延展性是金属的一种性质。
密度、延展性都是在描述物质的某种性质,要明确密度、延展性的含义。
13_8.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.神州八号飞船的外表面涂有一层“烧蚀层”的物质,是因为烧蚀层不仅隔热性能好,而且在熔化时能放出大量的热
C.超导体主要运用于电饭锅和热水器上
D.和平利用核能发电能造福人类,目前核电站发电是利用核裂变原理
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答案:D
解析:
A.计算机的CPU中有集成电路,集成了很多半导体元件,该选项说法不正确;
B.飞船的外表面涂有一层“烧蚀层”的物质,是因为烧蚀层不仅隔热性能好,而且在熔化时能吸收大量的热,保护飞船,该选项说法不正确;
C.超导体的电阻为零,电饭锅和热水器是利用电流的热效应工作的,不能使用超导体,该选项说法不正确;
D.目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的,该选项说法正确。
故选D。
13_9.关于新材料,新技术及其应用,下列说法正确的是()
A.超导材料可用来做保险丝
B.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
C.收音机中没有用到半导体材料
D.核能的利用一定不会造成环境污染
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答案:B
解析:
A、超导材料不可用来做保险丝,因为保险丝是利用电流的热效应,即电阻发热工作的。故A错误。
B、纳米材料是指构成物质的单元在1nm以内时,就会出现奇异的性质。故B正确。
C、收音机中许多元件用到半导体材料。故C错误。
D、当电磁波辐射达到一定强度的时候,会引起人的头疼、失眠、记忆力衰退等。故D错误。
故选:B。
13_10.纳米陶瓷作为新材料应用广泛,它具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温、防渗透、无磁性等特点,下列选项中不能使用纳米陶瓷材料的是()
A.装烧碱的容器
B.切割金属的刀具
C.乘坐公交用的IC卡
D.“C919”客机的外表涂层
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答案:C
解析:
A、纳米陶瓷耐腐蚀,因此可以用来制造装烧碱的容器。故A不符合题意;
B、纳米陶瓷耐磨损,硬度大,适合做切割金属的刀具。故B不符合题意;
C、纳米陶瓷完全无磁性,因此不能制造银行储蓄卡。故C符合题意;
D、纳米陶瓷耐磨损、耐高温、防渗透,可以作为“C919”客机的外表涂层。故D不符合题意。
故选:C。
根据纳米陶瓷的耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透、完全无磁性等特点判断各选项的正误。
本题考查了纳米陶瓷材料的应用,能够结合它的特点进行分析是解题的关键。
13_11.下列关于新材料说法及其表述正确的是()
A.超市条形码识别仪的光敏二极管的主要材料是半导体
B.目前世界上使用的磁浮列车都是根据超导磁浮现象研制的
C.超导体材料主要应用在电饭锅、热水器和高压输电线上
D.纳米材料的出现为人们制造更小的机械提供了物质基础
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答案:AD
解析:
A、当光照发生变化时,由半导体材料做成的光敏电阻的阻值可发生变化,则可以感知条形码,该选项说法正确;
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,该选项说法不正确;
C、超导体是零电阻,所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作,所以超导体不能应用在电饭锅、热水器上,该选项说法不正确;
D、纳米是一种长度单位,它用来表示最小的长度,1纳米=〖10〗^(-9)米,纳米材料的出现为人们制造微小机器提供了物质基础,该选项说法正确.
故选AD.