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【题目】.阅读短文,回答文后的问题

气凝胶

如图所示是世界上最轻的固体----气凝胶,已入选吉尼斯世界纪录.这种新材料密度极小,一种硅气凝胶密度仅为3mg/cm3(空气的密度为1.29kg/m3),我国科学家造出世界上最轻材料--全碳气凝胶,这种材料密度仅0.16mg/cm3,如图甲所示为8cm3的全碳气凝胶压在花蕊上,花蕊几乎没有变形的情景。如图乙所示,这种物质看上去像凝固的烟,但它的成分与玻璃相似.由于气凝胶中99.8%以上是空气,所以有非常好的吸油效果和隔热效果,一寸厚的气凝胶相当20-30块普通玻璃的隔热功能.如图丙所示,把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上,几分钟后依然芬芳如故,保护它的神奇材料就是气凝胶。

气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在100Hz6300Hz频段内高效吸音,大多数人能够听到频率为20Hz20000Hz的声音,因此它是很好的降噪材料。

科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶,是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构,它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。它虽然极轻,但弹性却非常好。

气凝胶貌似弱不禁风,其实非常坚固耐用.它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化,坚固耐用程度不亚于钢材.有人做过这样一个实验:在一金属块上涂上6×10-3m厚的气凝胶,结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损.此外,因为它耐磨且富有弹性,所以很多职业登山者登山时所穿的鞋子都是用气凝胶制成的,此外它的折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍.由于具备这些特性,气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料,俄罗斯和平号空间站和美国火星探路者探测器都用它来进行热绝缘.

气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力,现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。下表为通过实验测得的不同质量大小的气凝胶吸油量的一组数据:

自身质量/g

10

20

30

40

50

60

吸收量/Kg

9

18

27

36

45

54

全碳气凝胶将有望在海上漏油、净水甚至净化空气等环境污染治理上发挥重要作用。除了污染治理方面,全碳气凝胶还将成为理想的储能保温、催化载体和吸音材料。

1)“气凝胶是世界上最轻的固体材料之一”,这里的“轻”实际上是指它的_____

A.质量小 B.体积小 C.密度大 D.单位体积的质量小

2)根据你对气凝胶性质的理解,判断下列说法中不可能的是_____

A.做电影场景中倒塌的“墙壁”  

B.气凝胶可以清洗厨房的油烟机

C.气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强   

D.气凝胶覆盖在物体表面可以防爆炸

3)利用表格给出的数据在图中作出自身质量-吸收量图象。

____

4)由上图可知,35g气凝胶最高可以吸附_____g海上泄漏原油;

5)一架用钢材(ρ=7.9×103kg/m3)制成的质量约160吨的大型飞机,如果用密度仅为0.16mg/cm3的全碳气凝胶做成,其质量相当于_____

A.一个鸡蛋的质量 B.一只鸡的质量 C.一个成年人的质量 D.一台大卡车的质量

【答案】D D 3.15×104 B

【解析】

1"气凝胶"是世界上最轻的固体,是指它的密度小,即单位体积的质量小,故选D

2)根据对气凝胶性质的理解,进行判断,

A.因为气凝胶密度小,做电影场景中倒塌的墙壁不会伤害到演员,故可能;

B.气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力,故可能;

C.气凝胶耐磨且富有弹性,故可能;

D.气凝胶非常坚固耐用,但不可以防爆炸,故不可能。

故选D.

3)利用表格给出的数据在图中先描点,再画线,作出自身质量-吸收量图象,如图所示:

4)由图象可得,35g气凝胶最高可以吸附31.5kg海上泄漏原油,31.5kg =3.15×104g

5)已知:,由得飞机体积 ,需要气凝胶的质量为:,一个鸡蛋的质量大约50g,一只鸡的质量大约3-4kg,一台大卡车的质量大约有几吨,一个成年人的质量大约60kg,故其质量相当于只鸡的质量,所以B选项是正确的。

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(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是_______(选填字母)。

A.滑动变阻器短路

B.电流表断路

C.电阻R短路

D.电阻R断路

(4)排除故障后,小鹏又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究电压不变时,电流与电阻的关系。实验中所用电阻的阻值分别为5欧、10欧、20欧,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论:_______

(5)上述实验中,

小鹏用的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向_______(选填“A”“B”)端移动滑片,直至电压表示数为_______V时,读出电流表的示数。

小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,是因为_______,为完成整个实验,应该选取滑动变阻器_______(选填字母)。

A.“50Ω 1.0A

B.“30Ω 1.0A”

C.“20Ω 1.0A”

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