《第六节 材料及其应用简介》（同步训练）高中物理选择性必修第三册_沪科版_2024-2025学年.docxVIP

《第六节材料及其应用简介》同步训练(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、题目：下列材料中，具有良好导热性能的是：

A.铝合金

B.聚乙烯

C.石墨

D.玻璃

2、题目：在下列材料中，属于纳米材料的是：

A.钢铁

B.纳米铜

C.纳米银

D.纳米氧化铝

3、下列关于半导体材料特性的陈述中，哪一项是不正确的？

A、半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。

B、温度升高时，半导体的电阻率会减小。

C、大多数半导体在常温下呈绝缘状态。

D、掺杂可以显著改变半导体的导电性。

4、在现代电子设备中，下列哪种材料不是用来制造半导体二极管的关键成分？

A、硅

B、锗

C、碳

D、砷化镓

5、关于陶瓷材料的特点和用途描述错误的是（）

A.具有良好的耐磨性

B.热稳定性良好

C.透光性好

D.电绝缘性能强

6、以下哪种材料不符合新型无机非金属材料的特点（）

A.氮化硅

B.钽酸锂

C.光纤

D.铝合金

7、下列关于材料的导电性能描述错误的是：

A.导体在常温下电阻极小，易于导电。

B.绝缘体在常温下电阻极大，几乎不导电。

C.半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，且其导电性能随温度升高而降低。

D.超导材料在特定条件下电阻为零。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、下列关于材料及其应用的说法中，正确的是：

A、纳米材料由于其尺寸在纳米级别，具有独特的物理和化学性质，因此在许多领域有广泛的应用。

B、复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成，其性能通常优于单一材料。

C、半导体材料因其导电性介于导体和绝缘体之间，是现代电子工业的基础。

D、所有材料在特定条件下都会发生形变。

E、合金材料是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的，具有更高的强度和耐腐蚀性。

2、关于材料的分类和应用，以下说法正确的是：

A、金属材料具有良好的导电性和导热性，常用于制造电器和散热器。

B、陶瓷材料具有较高的硬度，但韧性较差，常用于制造刀具和磨料。

C、高分子材料具有优良的绝缘性能，常用于电线电缆的绝缘层。

D、半导体材料在光照射下会产生光生伏打效应，可用于制造太阳能电池。

E、纳米材料因其独特的物理性质，可用于制造催化剂和生物传感器。

3、下列关于半导体材料应用的说法中，正确的是（）。

A、所有半导体都可以用来制作太阳能电池

B、半导体材料主要应用于发电站的电力输送

C、半导体是制造计算机芯片的重要材料

D、半导体材料广泛用于通信设备中

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

已知一绝热容器中盛有理想气体，初始时温度为T?，体积为V?。现将该气体绝热压缩至体积变为原来的2/3，求压缩后气体的温度变为多少？（已知绝热过程中气体做功将其内能完全转化为热量）

第二题

题目描述：

材料科学是物理学与工程学的一个重要交叉领域，它涉及到材料的结构、性质、加工方法以及性能之间的关系。在现代科技发展中，新材料的研发对于推动技术进步起到了至关重要的作用。例如，石墨烯作为一种新型二维材料，因其独特的物理化学性质而受到广泛关注。石墨烯具有极高的强度、良好的导电性和导热性，在电子器件、复合材料、能源存储等多个领域有着广泛的应用前景。

假设你是一名材料科学家，正在研究如何利用石墨烯提高锂离子电池的能量密度。已知石墨烯层间的距离大约为0.34纳米，而锂离子的直径约为0.22纳米。请设计一个实验方案来探究石墨烯对锂离子电池性能的影响，并简要说明你的实验步骤和预期目标。

第三题

题目：金属材料在现代社会中有着广泛的应用，以下是一些关于金属材料特性的描述，请判断正误，并说明理由。

（1）纯金属的强度和硬度通常高于其合金。

（2）金属的导电性、导热性随着温度的升高而降低。

（3）不锈钢是一种非铁磁性材料。

（4）金属的耐腐蚀性与其表面形成的氧化膜有关。

第四题

题目：

随着科技的发展，纳米技术在新型材料的应用中起到了关键作用。请简述纳米材料的主要特点，以及这些特点在现代科技领域中的具体应用。要求不少于200字。

第五题

题干：某同学在研究金属丝弹性模量随温度的变化关系时，进行了以下实验：

（1）用一条直径为0.5毫米的金属丝，在不同的温度下通过拉伸试验测量其弹性模量；

（2）每次实验前，首先在相同的温度下对金属丝进行多次拉伸，以确保金属丝处于弹性极限范围内；

（3）通过实验数据可得金属丝弹性模量随温度变化的规律。

请回答以下问题：

（1）实验中金属丝的弹性模量是如何定义的？

（2）为什么要在每次实验前对金属丝进行多次拉伸？

（3）请你根据实验数据预测并说明当温度继续升高时，金属丝的弹性模量将如何变化。

《第六节材料及其应用简介》同步训练及答案解析

一、单项