6. 2026年3月11日,中国首发全球强度最高的T1200级碳纤维。它的拉伸强度相当于普通钢材的10倍,密度仅是钢材的$\frac{1}{4}$,热变形极小,只是在有氧环境下高于400℃才开始烧蚀。针对以上特性,该材料不适合应用于(
A.无人机
B.人形机器人
C.防火服
D.航天器内部器件
C
)A.无人机
B.人形机器人
C.防火服
D.航天器内部器件
答案
6.C
解析
【分析】首先明确T1200级碳纤维的特性:拉伸强度高(为普通钢材的10倍)、密度小(仅为钢材的$\frac{1}{4}$)、热变形极小,仅在有氧环境下温度高于400℃时才开始烧蚀。接着分析各选项应用的需求:无人机、人形机器人需要轻质高强度材料,符合该材料特性;航天器内部器件需要高强度、热变形小的材料,也符合;而防火服需要材料在较低温度下就具备防火(不被烧蚀)的性能,该材料需高于400℃才烧蚀,无法满足防火服在较低温度下的防火需求,因此不适合应用于防火服。
【解析】1. 梳理材料特性:T1200级碳纤维拉伸强度高、密度小、热变形极小,有氧环境下温度>400℃才发生烧蚀。2. 逐一分析选项:A.无人机需轻质高强度材料,符合材料特性,适合应用;B.人形机器人需高强度、低密度材料,符合材料特性,适合应用;C.防火服需材料在较低温度下具备防火性能(较低温度下不被烧蚀),但该材料仅在>400℃才烧蚀,无法满足防火服的防火需求,不适合;D.航天器内部器件需高强度、热变形小的材料,符合材料特性,适合应用。综上,答案为C。
【答案】C
【知识点】材料的特性与应用、常见材料性能
【点评】本题结合前沿科技材料考查实际应用,需将材料特性与各场景需求对应分析,注重理论联系实际,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 梳理材料特性:T1200级碳纤维拉伸强度高、密度小、热变形极小,有氧环境下温度>400℃才发生烧蚀。2. 逐一分析选项:A.无人机需轻质高强度材料,符合材料特性,适合应用;B.人形机器人需高强度、低密度材料,符合材料特性,适合应用;C.防火服需材料在较低温度下具备防火性能(较低温度下不被烧蚀),但该材料仅在>400℃才烧蚀,无法满足防火服的防火需求,不适合;D.航天器内部器件需高强度、热变形小的材料,符合材料特性,适合应用。综上,答案为C。
【答案】C
【知识点】材料的特性与应用、常见材料性能
【点评】本题结合前沿科技材料考查实际应用,需将材料特性与各场景需求对应分析,注重理论联系实际,难度适中。
【难度系数】0.6
7.汽车刹车的过程中,
散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车,这是因为能量的转移和转化具有
机械
能转化为内能,内能散失到空气中,此过程能量的总和不变
(填“增大”“不变”或“减小”)。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车,这是因为能量的转移和转化具有
方向
性。答案
7.机械 不变 方向
解析
【分析】
本题考查能量转化、能量守恒定律及能量转移转化的方向性,解题思路为:1.明确汽车刹车时的能量转化形式;2.依据能量守恒定律判断总能量变化;3.回忆能量转移和转化的特性。
【解析】
1.汽车刹车时,通过摩擦做功,将机械能(动能)转化为内能;
2.根据能量守恒定律,能量在转化和转移过程中总量保持不变,因此此过程能量总和不变;
3.能量的转移和转化具有方向性,散失到空气中的内能无法自动转化为机械能驱动汽车。
【答案】机械 不变 方向
【知识点】能量的转化、能量守恒定律、能量的方向性
【点评】本题为初中物理能量相关的基础题,主要考察核心概念的识记与理解,难度较低,属于学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】0.9
本题考查能量转化、能量守恒定律及能量转移转化的方向性,解题思路为:1.明确汽车刹车时的能量转化形式;2.依据能量守恒定律判断总能量变化;3.回忆能量转移和转化的特性。
【解析】
1.汽车刹车时,通过摩擦做功,将机械能(动能)转化为内能;
2.根据能量守恒定律,能量在转化和转移过程中总量保持不变,因此此过程能量总和不变;
3.能量的转移和转化具有方向性,散失到空气中的内能无法自动转化为机械能驱动汽车。
【答案】机械 不变 方向
【知识点】能量的转化、能量守恒定律、能量的方向性
【点评】本题为初中物理能量相关的基础题,主要考察核心概念的识记与理解,难度较低,属于学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】0.9
8.夏天,用塑料泡沫箱放入冰块装运海鲜,可达到减少装载质量和保鲜的目的,其中利用了塑料泡沫
密度
(填“弹性”“密度”或“绝缘”)较小和隔热
(填“隔热”“导热”或“绝缘”)效果较好的特性;利用石墨烯可以加快用电器在工作时的散热,这说明它的导热性强
(填“强”或“弱”);有些材料加工到$1×10^{-7}\ \mathrm{m}~1×10^{-9}\ \mathrm{m}$尺度时,其物理性质或化学性能与较大尺度相比,发生了异常的变化,我们称这种材料为纳米
材料。答案
8.密度 隔热 强 纳米
解析
【分析】
解题思路:首先根据“减少装载质量”,结合密度与质量的关系(体积相同时,密度小则质量小)确定第一个空;再根据“保鲜”需阻止热量传递的需求确定第二个空;接着根据“加快散热”的作用判断导热性强弱;最后依据材料尺度范围,结合纳米材料的定义确定最后一个空。
【解析】
1. 塑料泡沫箱减少装载质量,由公式$ m = \rho V $可知,体积相同时,密度越小,质量越小,因此利用了塑料泡沫密度较小的特性;
2. 保鲜需要避免外界热量进入,因此需要隔热效果较好的材料,故第二个空填隔热;
3. 石墨烯能加快用电器工作时的散热,说明其导热性强,可快速传递热量;
4. 尺度在$ 1×10^{-7}\ \mathrm{m}~1×10^{-9}\ \mathrm{m} $范围内的材料,属于纳米材料,这是纳米材料的定义。
【答案】
密度 隔热 强 纳米
【知识点】
物质的物理属性、纳米材料
【点评】
本题考查常见材料的物理特性及纳米材料的基本概念,属于基础识记类题目,难度较低,学生掌握相关基础知识点即可解答。
【难度系数】
0.8
解题思路:首先根据“减少装载质量”,结合密度与质量的关系(体积相同时,密度小则质量小)确定第一个空;再根据“保鲜”需阻止热量传递的需求确定第二个空;接着根据“加快散热”的作用判断导热性强弱;最后依据材料尺度范围,结合纳米材料的定义确定最后一个空。
【解析】
1. 塑料泡沫箱减少装载质量,由公式$ m = \rho V $可知,体积相同时,密度越小,质量越小,因此利用了塑料泡沫密度较小的特性;
2. 保鲜需要避免外界热量进入,因此需要隔热效果较好的材料,故第二个空填隔热;
3. 石墨烯能加快用电器工作时的散热,说明其导热性强,可快速传递热量;
4. 尺度在$ 1×10^{-7}\ \mathrm{m}~1×10^{-9}\ \mathrm{m} $范围内的材料,属于纳米材料,这是纳米材料的定义。
【答案】
密度 隔热 强 纳米
【知识点】
物质的物理属性、纳米材料
【点评】
本题考查常见材料的物理特性及纳米材料的基本概念,属于基础识记类题目,难度较低,学生掌握相关基础知识点即可解答。
【难度系数】
0.8
1.(2025·河南)中国空间站为人类探索太空贡献着中国力量。空间站主要靠太阳能帆板提供能源,帆板工作时将太阳能直接转化为
电
能。太阳能清洁无污染,是可再生能源,请再列举出一种可再生能源:风能(或水能、地热能、潮汐能等)
。答案
1.电 风能(或水能、地热能、潮汐能等)
解析
【分析】
首先明确太阳能帆板的功能是将太阳能转化为电能,这是太阳能发电的基本原理;其次,可再生能源是可从自然界源源不断获取的能源,除太阳能外,常见的还有风能、水能等,据此作答。
【解析】
1. 太阳能帆板工作时,将太阳能直接转化为电能,为空间站提供所需能源,故第一个空填“电”;
2. 可再生能源是能够源源不断从自然界得到补充的能源,除太阳能外,风能、水能、地热能、潮汐能等都属于可再生能源,故第二个空可填“风能”(或其他合理答案)。
【答案】
电 风能(或水能、地热能、潮汐能等)
【知识点】
能量转化 可再生能源
【点评】
本题考查能源相关的基础知识点,属于识记类题目,难度较低,主要考查学生对能量转化和可再生能源概念的理解,容易得分。
【难度系数】
0.9
首先明确太阳能帆板的功能是将太阳能转化为电能,这是太阳能发电的基本原理;其次,可再生能源是可从自然界源源不断获取的能源,除太阳能外,常见的还有风能、水能等,据此作答。
【解析】
1. 太阳能帆板工作时,将太阳能直接转化为电能,为空间站提供所需能源,故第一个空填“电”;
2. 可再生能源是能够源源不断从自然界得到补充的能源,除太阳能外,风能、水能、地热能、潮汐能等都属于可再生能源,故第二个空可填“风能”(或其他合理答案)。
【答案】
电 风能(或水能、地热能、潮汐能等)
【知识点】
能量转化 可再生能源
【点评】
本题考查能源相关的基础知识点,属于识记类题目,难度较低,主要考查学生对能量转化和可再生能源概念的理解,容易得分。
【难度系数】
0.9
2.(2024·徐州)如图所示是一种利用海水盐差能发电的装置,甲、乙两块渗透膜将容器隔成三个区域,分别加入海水和纯水,由于微粒处在永不停息地无规则

运动
中,而甲渗透膜只能让带正电的钠离子通过,乙渗透膜只能让带负电的氯离子通过,容器就变成了电池,电子从右向左通过小灯泡,则容器左端是电池的正
极。根据对环境污染的大小来判断这种能源是否属于清洁能源?是清洁能源,因为海水盐差能发电对环境污染小
。答案
2.运动 正 是清洁能源,因为海水盐差能发电对环境污染小
解析
【分析】
本题结合海水盐差能发电装置,考查分子动理论、电流方向与电池极性的关系及清洁能源的判断。首先,根据分子的基本性质确定微粒的运动状态;其次,利用电子移动方向与电流方向的关系,判断电池的正负极;最后,根据发电过程的污染情况判断是否为清洁能源。
【解析】
1. 分子动理论:一切物质的微粒都在永不停息地做无规则运动,因此第一空填“运动”。
2. 电池极性判断:电子带负电荷,电流方向与电子定向移动方向相反。已知电子从右向左通过小灯泡,说明外部电路中电子移动方向为右→左,故电流方向为左→右。在电池外部,电流从正极流向负极,因此容器左端是电池的正极。
3. 清洁能源判断:海水盐差能发电利用海水与纯水的盐差能量,发电过程不会产生污染物,对环境的污染极小,因此属于清洁能源。
【答案】
运动 正 是清洁能源,因为海水盐差能发电对环境污染小
【知识点】
分子动理论、电流方向、清洁能源
【点评】
本题将物理知识与实际发电场景结合,考查基础知识点的应用,难度不大,需要学生掌握分子的性质、电流与电子的关系以及清洁能源的概念。
【难度系数】
0.5
本题结合海水盐差能发电装置,考查分子动理论、电流方向与电池极性的关系及清洁能源的判断。首先,根据分子的基本性质确定微粒的运动状态;其次,利用电子移动方向与电流方向的关系,判断电池的正负极;最后,根据发电过程的污染情况判断是否为清洁能源。
【解析】
1. 分子动理论:一切物质的微粒都在永不停息地做无规则运动,因此第一空填“运动”。
2. 电池极性判断:电子带负电荷,电流方向与电子定向移动方向相反。已知电子从右向左通过小灯泡,说明外部电路中电子移动方向为右→左,故电流方向为左→右。在电池外部,电流从正极流向负极,因此容器左端是电池的正极。
3. 清洁能源判断:海水盐差能发电利用海水与纯水的盐差能量,发电过程不会产生污染物,对环境的污染极小,因此属于清洁能源。
【答案】
运动 正 是清洁能源,因为海水盐差能发电对环境污染小
【知识点】
分子动理论、电流方向、清洁能源
【点评】
本题将物理知识与实际发电场景结合,考查基础知识点的应用,难度不大,需要学生掌握分子的性质、电流与电子的关系以及清洁能源的概念。
【难度系数】
0.5
3.(2026·广西)2025年12月29日,广西首座抽水蓄能电站建成投产。在用电低谷时电站通过
抽水机
(填“抽水机”或“发电机”)将水从低处抽至高处储存,在用电高峰时放水发电,将机械能转化为电
能。答案
3.抽水机 电
解析
【分析】首先明确抽水蓄能电站的工作原理:用电低谷时,电网有多余电能,需将电能储存,此时要借助抽水设备将水抽到高处;用电高峰时,放水发电,将水的能量转化为电能补充电网。据此分析填空。
【解析】在用电低谷时,为储存多余电能,电站通过抽水机将低处的水抽至高处,将电能转化为水的重力势能;用电高峰时,高处的水放水流动,带动发电机发电,将水的机械能转化为电能,满足高峰用电需求。因此第一个空填抽水机,第二个空填电。
【答案】抽水机 电
【知识点】能量的转化、电能与机械能的转化
【点评】本题结合实际工程应用考查基础能量转化知识点,贴近生活,注重对核心概念的理解,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】在用电低谷时,为储存多余电能,电站通过抽水机将低处的水抽至高处,将电能转化为水的重力势能;用电高峰时,高处的水放水流动,带动发电机发电,将水的机械能转化为电能,满足高峰用电需求。因此第一个空填抽水机,第二个空填电。
【答案】抽水机 电
【知识点】能量的转化、电能与机械能的转化
【点评】本题结合实际工程应用考查基础能量转化知识点,贴近生活,注重对核心概念的理解,难度较低。
【难度系数】0.8
4.(2024·枣庄)近年来,我国科技创新突飞猛进,各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法中正确的是 (
A.固态可燃冰属于二次能源
B.水能、风能、太阳能属于可再生能源
C.核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D.LED屏幕主要是由超导材料制成的
B
)A.固态可燃冰属于二次能源
B.水能、风能、太阳能属于可再生能源
C.核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D.LED屏幕主要是由超导材料制成的
答案
4.B
解析
【分析】本题为能源、材料与核能相关的概念判断题,解题思路是逐一回忆各选项涉及的物理概念(一次能源与二次能源的定义、可再生能源的特征、核能的利用方式、LED的材料属性),通过概念辨析判断每个选项的正误,进而确定正确答案。
【解析】我们对各选项逐一分析:
1. 选项A:一次能源是直接从自然界获取的能源,二次能源是由一次能源转化而来的能源。固态可燃冰是天然气水合物,可直接从自然界获取,属于一次能源,并非二次能源,故A错误。
2. 选项B:可再生能源是能够源源不断从自然界得到补充的能源,水能、风能、太阳能均符合这一特征,属于可再生能源,故B正确。
3. 选项C:普通核电站是利用核裂变释放的核能发电,而核聚变是轻核结合成重核释放能量,两者获得核能的方式不同,故C错误。
4. 选项D:LED(发光二极管)是由半导体材料制成的,超导材料是电阻为零的特殊材料,与LED的制作材料无关,故D错误。
综上,正确答案为B。
【答案】B
【知识点】能源分类、核能利用、半导体材料
【点评】本题考查能源、材料、核能的基础概念,属于识记类题目,难度较低,只需准确区分各概念的定义即可正确作答。
【难度系数】0.8
【解析】我们对各选项逐一分析:
1. 选项A:一次能源是直接从自然界获取的能源,二次能源是由一次能源转化而来的能源。固态可燃冰是天然气水合物,可直接从自然界获取,属于一次能源,并非二次能源,故A错误。
2. 选项B:可再生能源是能够源源不断从自然界得到补充的能源,水能、风能、太阳能均符合这一特征,属于可再生能源,故B正确。
3. 选项C:普通核电站是利用核裂变释放的核能发电,而核聚变是轻核结合成重核释放能量,两者获得核能的方式不同,故C错误。
4. 选项D:LED(发光二极管)是由半导体材料制成的,超导材料是电阻为零的特殊材料,与LED的制作材料无关,故D错误。
综上,正确答案为B。
【答案】B
【知识点】能源分类、核能利用、半导体材料
【点评】本题考查能源、材料、核能的基础概念,属于识记类题目,难度较低,只需准确区分各概念的定义即可正确作答。
【难度系数】0.8
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