专题66--新材料及其应用中考问题(学生版).doc

专题66 新材料及其应用问题

新材料及其应用是“物质”这个一级主题划分为四个二级主题当中的一个二级主题。通过收集信息，了解一些新材料的特点及其应用。了解新材料的发展对人类生活和社会发展带来的影响。有合理利用资源、保护环境的意识。能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所作为。
1.在知识方面，考查学生能否说出一些新材料的特点，如半导体受温度、光照等外界因素影响的导电特性、超导体零电阻等特点。能否列举现代社会生活中各种新材料等的应用实例。
在过程体验方面，考查学生是否“经历”从图书馆、互联网上收集有关新材料研究和开发的信息过程。在此过程中，是否领悟到新材料的发展对人类生活和社会发展带来的影响，提高对科学、技术和社会关系的认识。
2.中考试题里，在考查重点上有：记忆合金；纳米材料；“绿色”能源；超导体等新材料的特点及其应用。也有考查合理利用资源、保护环境的培养学生情感态度与价值观方面的问题。

【例题1】(2020苏州)熔喷布是口罩的核心材料，生产时，由喷丝孔挤出液态聚丙烯，通过高速空气流对其进行牵伸，再经　 　(填物态变化)形成超细纤维，组合成布。将熔喷布制成口罩时，使其带上静电，利用带电体具有　 　的性质，增强口罩的过滤效果。
【对点练习】把很多二极管，三极管和电阻等电子元件做在芯片上，就成了集成电路，其中二极管、三极管是用______材料制成的。随着科技的进步，未来的电子元件如果用______材料来制作，由于没有电阻，不必考虑散热问题，就可以实现电子设备的微型化。
【例题2】(2020四川成都)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
【对点练习】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
【例题3】(2020江苏无锡模拟)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)________________________________。
【对点练习】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 。

一、选择题
1.(2020江苏连云港)2020年新冠病毒席卷全球，疫情之下，医用口罩人人必备，下列关于医用口罩材料的说法正确的是(　　)
A. 面料具有较强的过滤性
B. 面料具有较好的导电性
C. 鼻梁上的压条应选用可塑性差的材料
D. 鼻梁上的压条应选用密度大的材料
2．(2020湖南衡阳)关于我们生活周围材料的选择，下列说法中错误的是(　　)
A．飞艇升空需要充入密度小的氦气 B．白炽灯灯丝使用熔点高的钨丝
C．火箭选择热值高的液氢作燃料 D．电炉采用超导材料制作发热管
3.(2020河南)关于能源信息与材料，下列说法不正确的是(　　)
A. 垃圾分类有利于环保和节约能源
B. 太阳能和核能都属于可再生能源
C. 5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D. 若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
4.为做好平昌冬奥闭幕式“北京8分钟”演员的防寒工作，主创团队采用了石墨烯智能发热服饰，确保演员穿着轻薄的演出服时不被冻伤，而且可以保证动作足够舒展，穿着舒适。下列相关分析不合理的是(　　)
A．石墨烯材料保温性能好 B．石墨烯是一种超导材料
C．石墨烯材料韧性好，超轻薄 D．石墨烯服饰材料质地柔软，硬度小
5.巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中的GMR是巨磁电阻。在电源电压U不超过指示灯额定电压的条件下，闭合开关S1、S2，则(　　)

A．电磁铁A端是N极
B．电磁铁产生的磁感线不管外部还是内部都是从N极出发回到S极
C．向右滑动滑片P，GMR两端的电压增大
D．向左滑动滑片P，指示灯会变亮
6．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
7.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
二、填空题
8.当温度降低到足够低时，有些材料的电阻会变为零，这就是　　现象．利用这类材料输电，可最大限度地减少电能转化为　　(选填“核能”、“化学能”或“内能”)所造成的能量损失．
9.科学家发明一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电子元件工作时的温度．这说明石墨烯具有良好的　　(选填“导电”或“导热”)性；用半导体材料制成的发光二极管具有　　导电的属性．
10.CR929飞机首件全尺寸(15m×6m)复合材料机身壁板工艺件试制成功，标志着未来复合材料的使用，将减轻飞机重量，说明该复合材料的密度较　 　，如果采用传统材料﹣钢铁制作全尺寸(15m×6m)、厚度为5cm的平面壁板，则这样的壁板质量将达到　 　t，壁板平面所承受的大气压力是　 　N．
11.某合金材料制成的解冻板，无需用水用电即可快速解冻食品，这是利用了该材料　　性强的物理属性；边长为0.1m的由上述材料制成的正方体合金块质量为3kg，该材料的密度ρ=　　kg/m3，静置在水平地面上时对地面的压强p=　　Pa．g取10N/kg．
三、综合能力题
12.新型节能电炖锅的发热体是由PTC半导体陶瓷材料制成的，PTC的发热效率较高，它有一个人为设定的温度，低于设定温度时，其电阻值随温度升高而变小；高于设定温度时，其电阻值随温度升高而变大，从而可以自动调节电炖锅的温度和电功率．有一种型号电炖锅，其简化工作电路如图1所示，电源电压为220V，R0是定值电阻，Rt是PTC电阻，它的阻值随温度t的变化曲线如图2所示．炖汤时，汤水沸腾后，电炖锅能在较低功率档位长时间保持水的沸腾，这样既能节约用电，又能使炖出来的汤味道鲜美且不失营养，此时Rt的温度为110℃，电炖锅功率为440W．求：

(1)当Rt的温度为50℃时，Rt的阻值；
(2)当Rt的温度约为110℃时，电炖锅的工作电流；
(3)Rt的温度从20℃升高到110℃的过程中，电炖锅的最大功率．