中考物理复习专题材料世界沪科版 9页

沪科版物理2011中考复习专题《材料世界》‎ 一：知识点梳理 一：材料 ‎ 1、材料的分类：根据材料的不同特点可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和。‎ ‎2、材料的物理性质：材料除具有导热性、导电性、磁性、密度、比热容外，还具有弹性、硬度、延展性等物理性质。‎ ‎3、材料与社会发展。‎ 材料在人类发展的历史进程中具有极其重要的作用。从利用天然材料到冶炼铜并用来制造工具，再获得青铜的冶炼方法，再到铁器的大规则应用，直到现在无机非金属，有机高分子，复合材料的应用。材料发展及大量使用给生产带来便捷，高效同时也带来了不少的资源和环境问题。‎ 二：半导体 ‎1.根据电性不同，材料可分为：导体、半导体、绝缘体。‎ ‎2、半导体：导电性介于导体和绝缘体之间的材料叫做半导体，硅、锗、砷化镓等都是半导体材料，‎ ‎3、半导体材料具有特殊性的物理性质。‎ ‎4、半导体元件多指半导体二极管、三极管和集成电路。‎ 半导体二极管具有单向导电性，仅允许电流由一个方向通过元件。‎ 半导体三极管可用来放大电信号。‎ ‎5、半导体应用：太阳电池、条形扫描器、微处理器、机器人 三：新材料：‎ ‎1．超导材料：是一种电阻为零的材料。 （1）超导现象：1919年昂尼斯在研究电阻随温度的变化时，观察到温度在降到4.2K（-268.8oC）时电阻突然减小到测不到的微小值，从而发现超导体。‎ ‎（2）超导体的特性：1933年迈曲斯的和奥森蒋尔德发现了超导悬悬浮现象。现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都能在不同条件下显示出超导性。‎ ‎（3）应用：利用超导体的零电阻特性可以实现远距离零损耗输电。‎ ‎ 利用超导体的磁悬浮现象制成磁悬浮列车。‎ ‎2．纳米材料 （1）纳米材料原指制成材料的基本单元大小限制在1～100nm范围内的材料 ，这大约相当于10～100个分子紧密排列在一起的尺度。‎ ‎（2）特性：用纳米材料可以提高材料的强度和硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性。‎ ‎ （3）应用：由纳米材料制成的导线可大大提高计算机的性能，缩小计算机蕊片的体积。用纳米技术做成的所谓量子磁盘，能作高密度的磁记录。‎ 二：重点、难点突破 ‎1、材料的应用：‎ 例1、下列不属于超导体材料应用的是[ ]‎ A．利用超导体材料实现远距离大功率输电 B．利用超导体材料实现交通工具无摩擦运动 C．利用超导体材料制作电动机线圈，可减少电能损失，提高电能利用率 D．利用超导体材料制成条形码扫描器 解析：由于超导体具有零电阻，因而在实现大功率输电过程中，可以减小输电过程中银电流通过输电线路产生电热造成的能量损耗，在使用超导体作为电动线圈时，同样可以减小电动机线圈通电使得电热损失，故A和C 项属于超导体的应用；利用超导体的磁悬浮性质可以制造磁悬浮列车，使列车悬浮在轨道上，可以大大减小列车行驶过程中的阻力，选项B也属于超导体的应用；条形码扫描器是利用半导体材料做成的，故选项D 不是超导体的应用。‎ 答案：D 小练习：‎ ‎1、新材料是相对于传统材料而言的。新材料的使用对推动社会的进步正在发挥着越来越大的作用。下列关于新材料的描述错误的是 （ ）‎ A、“超导材料”、“半导体材料”、“纳米材料”都属于新材料。‎ B、“超导体材料”可以应用于任何用电器并使其效率提高。‎ C、“纳米材料”是指材料的几何尺寸达到纳米量级，并且具有特殊性能的材料。‎ D、“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片。‎ ‎2、具有链状结构的高分子材料具有热塑性，因而可以反复加工，多次使用。依据物质的性质特点，判断下列物质属于链状结构的是[ ]‎ A．有机玻璃 B．电木 C．大棚薄膜塑料 D．锅把的隔热塑料外壳 答案：1、B 2、C 三：综合训练 一：填空题：‎ ‎1、公路的路面一般有水泥和沥青两种路面，_____________路面硬度大，____________ 路面弹性较好·‎ ‎2、下列材料：A、橡胶 B、纸张 C、塑料 D、银 E、指南针 F、水 G、汞 H、金刚石 I、肥皂 K、玻璃。‎ 导电性能最好的是 ___________;磁性最好的是_____________;密度最大的是_________;比热容最大的是___________;硬度最大的是___________;弹性最好的是__________;延展性最好的是__________‎ ‎3、你铅笔盒中有许多文具:铅笔、铅笔芯、小刀、塑料尺、橡皮擦、塑料圆珠笔、钢制的圆规……可以把它们分成两类:一类包括____________________，其特征为______________ ;另一类包括_____________，其特征为_________________‎ ‎4、我国自行设计生产的某战斗机具有很强的隐形性能，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层非凡材料，这种材料能够__________·(选填"增强"或"减弱")对电磁波吸收作用;秘密之二在于它的表面制成非凡外形，这种外形能够___________(选填"增强"或"减弱”)电磁波反射回雷达设备·‎ ‎5、材料或物体在外力作用下产生形变，若撤去外力后，形变随即消失，恢复原来形状和尺寸的性质叫做弹性，这也是物质的一种属性。金属、陶瓷、花岗石、报纸这些材料中，根据你的生活经验判断，弹性较好的是_________。‎ ‎6、半导体的运用极大地提高了生产力，开阔了人类的视野，促进了科学、技术及社会的发展。请你说说生活中哪些地方用到了半导体材料？（举出两例即可）‎ ‎①________________________________；②___________________________________。‎ ‎7、超导体的应用有十分诱人的前景。假如有一天，科学家研制出室温下的超导材料，那么下列__________（填序号）用电器的效率可大大提高。‎ ① 白炽灯 ②电风扇 ③电水壶 ④电饭锅 ‎8、当材料的微粒大小达到纳米级(10-9‎ m)，就是这种材料的微粒由几个分子组成时，材料的性能会发生显著变化，如_________、__________、导电性、导热性、硬度等会产生很大的变化。‎ 二、、选择题：‎ ‎1、联合国卫生组织经过考察和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广，其主要原因是 （ ）‎ A．可有效减少缺铁性贫血 B．熔点较高 C．价格便宜，不易生锈 D．传热慢，保温性能好 ‎2、下列材料中，属于绝缘体的是 （ ）‎ A．钢管 B．玻璃C．海水 D．人体 ‎3、铝合金因具有坚固、轻巧、美观、易于加工等优点而成为多数现代家庭封闭阳台时的首选材料。这与铝合金的下列物理性质无关的是 （ ）‎ A．较小的密度 B．较大的硬度 C．良好的导电性 D．较好的延展性 ‎4、下列材料不属于半导体材料的是 （ ）‎ A、锗 B、石墨 C、砷化镓 D、硅 ‎5、关于半导体，以下说法错误的是( )·‎ A、半导体的导电性能受温度、光照等外界因素的影响远比导体、绝缘体大得多 B、楼道自动开关中的光敏电阻就是半导体 C、盐水的浓度对导电性能有很大的影响，调节盐水的浓度就可以使盐水成为半导体 D、集成电路是用半导体材料制作的超导材料是一种电阻为零的材料，‎ ‎6、某同学猜测超导材料将会在以下方面得到应用·你认为其中不合理的是( )·‎ A、绕制电动机线圈 B、制成白炽灯泡的灯丝 C、绕制电磁铁 D、作为远距离输电中的输电导线 ‎7．关于纳米材料，下列说法正确的是[ ]‎ ‎①纳米材料可大大提高材料的强度和硬度 ‎②纳米材料可提高材料的磁性 ‎③纳米材料能制作高贮存密度的量子磁盘 ‎④纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞 ‎⑤纳米是长度单位。‎ A．①②③④⑤ B．②③④ C．②③④⑤ D．①②③④‎ ‎8．超市条形码识别仪的光敏二极管的主要材料是( )·‎ A、导体 B、半导体 C、超导体 D、纳米材料 ‎9、具有链状结构的高分子材料具有热塑性，因而可以反复加工，多次使用。依据物质的性质特点，判断下列物质属于链状结构的是[ ]‎ A．有机玻璃 B．电木 C．大棚薄膜塑料 D．锅把的隔热塑料外壳 ‎10、“轻轨电车”是近年来又一新兴的交通工具，具有速度快、运载量大、无污染的优点·当轻轨电车开动时，在轻轨电车跟架空电线的接触点上，由于高速摩擦，会产生高温·因此接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、能导电的性质·你认为该接触点上材料的选用较为合适的是( )·‎ A、金刚石 B、石墨 C、铝 D、铜 三、实验与探究题 ‎1．某班同学进行“使用塑料的利与弊”的辩论。甲方认为“利大于弊”，理由是：大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸或碱反应等；乙方认为“弊大于利”，理由是：回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算等。你愿意加入_________（填“甲”或“乙”）方，并写出另一些理由 ‎_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎2、现有六种物质：铁、水银、水晶、白酒、牛奶、巧克力。请用不同的分类方法把它们分成两类。（至少用两种不同的分类方法）‎ ‎3、科学家们发现了一种新金属，它的一些性质如下：‎ 熔点 密度 机械强度 导电性 导热性 抗腐蚀性 ‎250000C ‎3g/cm3‎ 与钢相似 良好 良好 优异 这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属可能的用途。‎ ‎4、探究发光二极管的导电特性 资料：图a是一种重要的电子元件：晶体二极管，在电路中符号如图b。它是由半导体材料制成的，有两根引线，一根为正极，另一根为负极。有一种常见的二极管在导电时能发图a 图b 图c 图d 光，这种二极管叫做发光二极管（如图c），其电路符号如图d。‎ 二极管的导电性能很特殊，它只允许电流从它的正极流向负极，不允许从负极流向正极。这很像自行车气流从打气筒流向车胎。‎ 小丽和小明认真阅读完资料后，激起他们探究的欲望，决定合作实验验证二极管的这一特殊导电性。‎ 小丽设计出如图1所示的电路。正准备连接电路时，小明提醒她这样的电路有问题，二极管可能会被烧坏，于是他们在电路中串上一滑动变阻器。‎ ‎（1）闭合开关前，滑片应位于_____（选填“a”或“b”）端。‎ 实验发现：‎ ‎①当电源反接时（如图2），无论怎么移动滑片，电流表都_____示数（选填“有”或“无”）。‎ ‎②当电源正接时（如图3），刚闭合开关，观察发现电流表无示数，二极管也不发光。‎ 他们疑惑了，是不是电路中有断路情况发生？于是他们找来一电压表，当接c、d两根引线时，发现电压表有示数，示数为1.4V，电路无断路情况，此时他们更加疑惑了。‎ 后来，小明无意中移动了滑片，眼尖的小丽发现电压表示数变大，电流表也有示数。对于这个现象他们很兴奋，猜想当电源正接时二极管导电性能是不是与它两端的电压大小有关呢？他们认真完成实验，并将记录的部分数据填入下表。‎ 电压/V ‎1.4‎ ‎1.5‎ ‎1.7‎ ‎1.9‎ ‎2.0‎ ‎2.1‎ ‎2.2‎ ‎2.3‎ ‎2.4‎ ‎2.5‎ 电流/mA ‎0‎ ‎0‎ ‎2.0‎ ‎4.0‎ ‎12.0‎ ‎22.0‎ ‎32.0‎ ‎42.0‎ ‎52.0‎ ‎60.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎1.0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ I/mA U/V ‎（2）分析①和②现象，可知晶体二极管具有____（填“单”或“双”）向导电的特性；‎ ‎（3）根据以上实验数据用描点法，在所给的坐标纸上作出这个二极管的U-I图线；‎ ‎（4）两人发现当二极管两端的正向电压达到1.9V后正常工作，则从表格中收集到的数据以及U-I图线可以看出这种二极管正常工作前后的导电情况有何区别？‎ ‎；‎ ‎（5）若电源电压为6V,当电流表示数为12.0mA时,滑动变阻器接入电路的阻值为_____Ω。‎ ‎（6）使用发出两种色光的二极管，分别指示电动机正反两个转动方向，可以帮助操作人员及时发觉电动机转动方向是否符合需要。为此小丽和小明设计出符合需要的模拟电路。‎ ‎【实验步骤】(1)接通开关，二极管甲导通，发红光，电动机正转。(2)调换电池组正、负极，接通开关，二极管乙导通，发绿光，电动机反转。根据小丽和小明的设计思路，请你将二极管甲填入虚线框内。‎ 四、综合题 ‎1、阅读短文，回答问题：‎ 新型发热材料——PTC PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。‎ PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随着温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随着温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。‎ t/℃‎ R/Ω ‎0‎ ‎100‎ ‎300‎ 图a ‎⑴ 家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，图a为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该PTC材料的居里点温度为--------------℃。‎ ‎⑵ 家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻------------------，功率--------------------，使其温度--------------------（以上均填变化情况）；反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。‎ 图b PTC电阻 指示灯 警铃 ‎⑶ 某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。请帮他将图b所示的电路连接完整。‎ ‎⑷ 你认为该“过热自动报警电路”的设计或在使用过程中有何不足？（指出一点即可）‎ 参考答案 一：填空题 ‎1、水泥 沥青 2、D E G F H A D ‎3、铅笔芯、小刀、钢制圆规 容易导电 铅笔、塑料尺、橡皮擦、塑料圆珠笔 不容易导电 4、增强 减弱 5、金属 ‎6、集成电路 光控开关 7、2 8、强度 可塑性 二：选择题 ‎1、A 2、B 3、C 4、B 5、C 6、B 7、A 8、B ‎9、C 10、A 三、实验与探究题 ‎1、答案：甲或乙观点都可以；‎ 甲方的理由：塑料制造成本低，而且耐用、防水、质轻（或容易被塑料制成不同形状、是良好的绝缘体等）；‎ 乙方理由：塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体（或塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的等）。‎ ‎ 2、(1) 按是否透明分类 透明物体：水晶、白酒 不透明物体：铁、水银、牛奶、巧克力；‎ ‎（2）按物体常温下的状态分类 固体：铁、水晶、巧克力 液体：水银、牛奶、白酒；‎ ‎（3）按物体是否可食用分类 食品：白酒、牛奶、巧克力 非食品：铁、水银、水晶。‎ ‎3、该金属的可能用途有：制造机器零件、火箭、飞机、轮船、电线、电缆、化工和通信设备等。提示：金属的性质决定它的用途，因该金属强度大、熔点高、抗腐蚀性强，可制作机器零件、轮船等；密度小又可制作航空航天材料；有优良的导电性能可作导线等。‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎1.0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ I/mA U/V ‎4、（1）b； 无； ‎ ‎（2） 单； ‎ ‎（3）见右图；‎ ‎（4）正常工作前导电性能差（或电阻大），正常工作后导电性能好（或电阻小）；‎ ‎（5）当电流表示数为12.0mA时，由表格中数据可知：发光二极管两端电压：2V 滑动变阻器两端电压：U滑=6V—2V=4V 滑动变阻器接入电路中的阻值：R滑=U滑/I=4V/0.012A=1/3×103Ω；‎ ‎（6）见右图。‎ 四：综合题 ‎⑴100℃‎ ‎⑵变大； 变小； 降低 ‎ PTC电阻 指示灯 警铃 ‎⑶如图 ‎⑷控制电路的电池长时间工作，电流减小，磁性减弱，可能造成误动作；控制电路部分始终耗电。‎