物理九年级全册第三节 材料的开发和利用课时练习

20.3 材料的开发和利用

基础训练

考点一、材料的导电性

1.下列餐具中，通常情况下属于导体的是(　　)

A．玻璃杯　　B．不锈钢汤匙　　C．瓷碗　　　D．竹筷

【答案】B

【解析】通常情况下，玻璃杯、瓷碗、竹筷是绝缘体，不锈钢汤匙是导体。

2.下列说法正确的是（　　）

A. 导体容易导电，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体中没有电荷  B. 超导体不能应用在电饭锅内的发热材料上

B. C. 天然气属于二次能源            D. 电磁铁的铁芯可用木棒代替

【答案】B

【解析】A、导体容易导电是因为导体内有大量的自由电荷，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷，故A错误； B、超导体电阻为零，根据焦耳定律Q=I2Rt不会产生热量，电饭锅我们需要的就是产生热量，则不能用在电饭锅上，故B正确； C、天然气是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故C错误； D、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，木棒不是磁性材料，故不可以用木棒代替，故D错误。 故选：B。

考点二、材料的特性

3.纳米陶瓷作为高科技材料应用广泛，它具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防浸透、完全无磁性等特点，但它不可用于下列哪项技术中（　　）

A. 纳米陶瓷刀 B. 公交IC卡

B. C.“嫦娥二号”外表涂层 D. 装浓硫酸的容器

【答案】B

【解析】A、纳米陶瓷用于纳米陶瓷刀，利用了其耐磨的特性的特点；故A不合题意；B、IC卡芯片是电子线路，陶瓷不是导体，所以不能用纳米陶瓷来做；故B符合题意；C、纳米陶瓷用作“嫦娥二号”外表涂层，利用了耐高温的特性；故C不合意题；D、纳米陶瓷用作装浓硫酸的容器，利用耐腐蚀的特性。故D不合题意故选：B。

4.下列说法正确的是（　　）

A. 光导纤维可以传递信息进行通信，它是导体 B. 航空器材常采用密度小强度高的合金材料

B. C. LED灯主要是由超导材料制成的    D. 核电站是靠铀核聚变来释放能量

【答案】B

【解析】A、光导纤维是利用光的反射原理，SiO2是制造光导纤维的主要原料，所以光导纤维不是导体，故A错误；

B、航空器材常采用密度小、强度高的合金材料，在保证安全的前提下，能够减轻航空器材的质量，故B正确；

C、LED灯的发光二极管是由半导材料制成的，故C错误； D、核电站是利用核裂变来释放能量的，故D错误。

故选：B。

5．纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质，具有记录密度大、矫顽力高、记录质量好等特点，下列器件可用纳米磁性材料制成的是（　　）

A. 洗衣机内壁     B. 耐腐蚀容器     C. 计算机存储器      D. 高性能防弹背心

【答案】C

【解析】A、洗衣机内壁利用的是材料的硬度的特性，不是磁性材料，故A错误；B、耐腐蚀容器利用的是材料的耐腐蚀性，不是磁性材料，故B错误；C、计算机存储器需要用磁性材料记录大量的信息，故C正确；D、高性能防弹背心利用的是材料的硬度，不是磁性材料，故D错误。故选：C。

6.我国科学家研制出了一种新材料。这种材料，单位体积的质量很小；强度是同质量钢材的207倍，能承受极大的冲击力；导电、导热性能好；被挤压到原体积的5%后还能恢复到原来的形状。这种材料可制成缓冲垫，用于防弹衣的内部和坦克的表面。这样的缓冲垫没有用到该材料的物理性质是（    ）

A. 密度小 B. 强度大 C. 弹性好 D. 导电性能好

【答案】D

【解析】密度的大小等于单位体积内所含物质的质量，质量小，密度小；这种材料，单位体积的质量很小，说明密度小；强度是同质量钢材的207倍，能承受极大的冲击力，说明该材料强度大；该材料的导电、导热性能好；被挤压到原体积的5%后还能恢复到原来的形状，说明材料的弹性好；这种材料可制成缓冲垫，用于防弹衣的内部和坦克的表面，要求穿在身上不重，反弹能力强，强度大，不易击穿，即这样的缓冲垫用到该材料以下特性：密度小、强度大、弹性好，没有用到导电性能好。故选D。

7．对下列物质分类正确的是（    ）

A. 石墨和橡胶都属于绝缘体  B. 风能和天然气都属于可再生能源

B. C. 钳子和独轮车都是省力杠杆  D. 不锈钢、塑料都属于有机合成材料

【答案】C

【解析】A.容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体，石墨容易导电，属于导体，故A错误；

C. 天然气用一点少一点，属于不可再生能源，故B错误；C.钳子和独轮车使用时，动力臂都大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故C正确；D.塑料属于有机合成材料，不锈钢属于金属材料，故D错误。故选C。

考点三、新材料

8．超导体若能应用到社会生活中，会给人类带来很大的好处。各国科学家一直在努力寻找能够在室温下工作的超导材料。假如科学家已研制出室温下的超导材料，你认为它可做下列哪种用途(　　)

A．电炉中的电阻丝　 B．白炽灯泡的灯丝  C．保险丝       D．远距离输电线

【答案】D. 

【解析】电炉中的电阻丝、白炽灯泡的灯丝和保险丝都是利用电流的热效应来工作的，而超导材料的电阻为零，所

以电流在通过超导材料时，不会产生热量，因此无法工作；而远距离输电时，由于电线有电阻，所以电流在通过电线时会产生热量，会消耗掉一部分能量，如果用超导材料做输电线，在电线上不会消耗能量，故超导材料可以用来做输电线。

9．当温度降到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫超导体。电流通过超导体时不发热，故超导体的应用具有十分诱人的前景。假设科学家已研制出室温下就能使用的超导体，你准备用它来制作（　　）

A. 家用保险丝    B. 电动机的线圈     C. 电炉的电热丝   D. 白炽灯泡的灯丝

【答案】B

【解析】假如科学家已研制出常温下就能使用的超导体，利用超导体的零电阻可以实现远距离输电，也可以做电动机线圈等，可减少电能的损失，提高电能利用率，故B符合题意。 所有利用电流热效应工作的电阻都不能用超导体制作，如家用保险丝、电炉的电热丝、白炽灯泡的灯丝等，故ACD不符合题意。 故选：B。

10.最近的火热话题：中美芯片战!我们通常所说的“芯片”是指集成电路。集成电路（IC）常用基本概念有：晶圆，多指单晶硅圆片，由普通硅沙拉制提炼而成，其是最常用的______材料（填“导体”、“半导体”或“超导体”）。二极管也是由该材料制成，小明在学习了二极管的相关知识后，将二极管与电流表串联起来，对电流表起______作用（如图所示），这是利用了二极管______的特性。

【答案】半导体；保护；单向导电性

【解析】集成电路（IC）常用基本概念有：晶圆，多指单晶硅圆片，由普通硅沙拉制提炼而成，是最常用的半导体材料；二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性，把它和电流表串联起来，能够防止电流表因正负接线柱接反而损坏，从而对电流表起到保护作用。故答案为：半导体；保护；单向导电。

素养提升

11.关于材料的应用，下列说法正确的是（　　）

A. 用半导体材料制成LED灯的核心元件发光二极管 B. 用超导材料制作白炽灯的灯丝

B. C. 用铜丝制作熔断器中的保险丝     D. 用铜丝密绕在瓷管上制成滑动变阻器

【答案】A

【解析】 A、LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故A正确； B、白炽灯是利用电流的热效应工作的，超导体没有电阻，电流通过时不会产生热量，因此不能做灯丝，故B错误； C、保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成，在电流过大时能自动切断电源．铜的熔点高，在电流过大时不能自动切断电源，不能起到保险的作用，故C错误； D、为了更明显的改变电阻，当电阻丝长度改变相同，电阻率大的导体，电阻改变更明显，所以，电阻丝是用电阻率较大的合金线制成的，故D错误． 故选A．

12.能源、信息、材料是现代生产科学发展的三大要领域，下列说正确（　　）

A. 太阳能、风能和核能都是可再生能源    B. 光纤通信是依靠超声波来传递信息的

B. C. 用超导材料来作热水器的发热管更能节约电能  D. 核电站是利用原子核裂变释放出的核能来发电

【答案】D

【解析】超导材料电阻为零，电流过导时不发热，水器是利电流热效应工作的，超导体不用制作热水器的发热体，该说法不确； 核站是利用可控核裂变释放的能来发电的，该选项说正． 光纤通用传输息的工是激光，选项说法不正确； 选D．

13.下列关于材料、技术及能源的说法中正确的是（　　）

A. 数码相机的图象传感器与处理芯片是由半导体材料制成的 

B. 微波炉是利用电流的热效应来加热食品的

C. 我国海域深处蕴藏大量的“可燃冰”属于可再生能源

D. “华龙一号”第三代核电站是利用核聚变释放出的能量来发电的

【答案】A

【解析】A、数码相机的图象传感器是用半导体材料制成的，故A正确； B、生活中常用的微波炉是用微波（电磁波）来加热食品的，是电流的磁效应，故B错误； C、可燃冰不能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源，故C错误； D、核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变，故D错误． 故选A．

14.下列关于各种材料的说法正确的是（　　）

A. 超导体是一种电阻很大的材料    B. 用半导体材料可以制成性能优良的输电线

B. C. 保险丝是由熔点高的铅锑合金材料制成的  D. 有的半导体对光比较敏感，可以用来制造光敏电阻

【答案】D

【解析】A、超导体是一种电阻几乎为零的材料，导电能力最强；故A错误； B、半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间；而输电线应选用导电能力强的材料；故B错误； C、保险丝是由电阻大、熔点低的材料制成，而铅锑合金材料熔点太高；故C错误； D、根据半导体对光比较敏感，可制造光敏电阻；故D正确； 故选D．

15.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列关于它们的说法中正确的是（　　）

A. 煤、石油、天然气、太阳能都属于不可再生能源  B. “北斗”卫星导航是利用超声波进行定位和导航的

B. C. 超导材料不能应用于制作远距离输电导线    D. 二极管、三极管使用了硅、锗等半导体材料

【答案】D

【解析】A、太阳能可以源源不断地得到，是可再生能源，而煤、石油、天然气属于化石能源，是不可再生能源，故A错误；B、“北斗”卫星导航是利用电磁波进行定位和导航的，超声波无法在真空中传播，故B错误；C、超导体的电阻为0，适合用于远距离输电，能减少电能的损坏，故C错误；D、二极管、三极管都是半导体材料锗、硅等制作而成的，故D正确。故选：D。

16.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们下列说法正确的是（　　）

A. 太阳能、风能、天然气是可再生能源    B. 光纤通讯主要利用电信号传递信息

B. C. 超导体材料可以应用于任何电器并使其效率提高 D. 大亚湾核电站利用核裂变释放的能量来发电

【答案】D

【解析】A、太阳能、风能是可再生能源，天然气是不可再生能源，故A错误；B、光纤通讯主要利用激光信号传递信息，故B错误；C、“超导材料”由于没有电阻，不能用于电能转化为内能的电器，例如电饭锅、电水壶等，故C错误；D、由于裂变是可控的，所以大亚湾核电站利用核裂变释放的能量来发电的，故D正确；故选：D。

17.下列关于新材料、新技术应用的说法正确的是（　　）

A. 太阳能电池板不能直接将光能转化为电能  B. 核电站中的核反应堆都是利用核聚变来获取核能的

B. C. 发光二极管的核心部件是半导体材料   D. 超导体主要应用在热水器上

【答案】C

【解析】A、太阳能电池板可以把太阳能直接转化为电能，故A错误； B、核电站是利用原子核裂变发生链式反应时释放的大量能量来发电的，故B错误； C、发光二极管是由半导体材料制成的，故C正确； D、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热水器上，故D错误。 故选：C。

18.如图所示，某城市安装一种“按钮式红绿灯”。当路上车辆不多时，行人通过触摸按钮，使正对车辆的红灯亮起，行人安全通过。按钮相当于电路中的______；红灯和绿灯是______联的。红绿灯实际上是发光二极管，它是由______材料制成的。

【答案】开关；并；半导体

【解析】按钮是电路中的开关； 交通指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人，由于指示灯可以独立工作，互不影响，因此红灯和绿灯是并联连接的； 制造发光二极管的主要材料是半导体材料。 故答案为：开关；并；半导体。

19.自然界的一些生物自身能发光，如萤火虫、水母等，这是生物通过自身化学反应将化学能转化为______能的现象。超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零，如用这种材料制成输电线。将有效降低输电过程中______的损耗。

【答案】光；电能

【解析】：自然界的一些生物自身能发光，如萤火虫、水母等，这是生物通过消耗自身化学能，转化为光能，故是将化学能转化为光能的过程；超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零，用超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率； 故答案为：光；电能。

20.某些物质在温度很低时电阻变为零的现象叫______。有一类物体导电性能介于金属和非金属之间，它们的导电性能受温度、光照、杂质的影响，常常把它们称作______。

【答案】超导；半导体

【解析】有些物质在很低温度时，电阻就变成了零，这就是超导现象。 就导电性能来说，金属的导电性能一般比非金属强；介于金属和非金属之间的硅和锗，被称作半导体； 除导电性能外，半导体还有其它特性，例如：温度对它的性能有很大的影响，做成热敏电阻；光对它的性能也有很大影响，做成光敏电阻； 故答案为：超导；半导体。