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“天问一号”——中国航天史上又一重要里程碑,5月15日,“天问一号”着陆巡视器与环绕器实现分离,成功登陆火星。这是人类航天史上的又一次壮举,是中国航天史上又一重要里程碑。
探测器要想成功着陆火星需要在短短9分钟时间内将两万多公里时速降为零,其间需要经历气动减速、降落伞减速、动力减速、着陆缓冲等多个环节。火星与地球的距离为3亿千米,“天问一号”来到距离火星表面约2公里处,经过一系列减速措施,以约100m/s的速度不断接近火星表面。这个速度相当于目前我国高铁的最高运行时速。由航天科技集团第六研究院研制的7500N变推力发动机就是最后动力减速环节的主要工具。
因探测环境差异巨大,天问一号需要接受“冰火两重天”的温度考验。纳米气凝胶是一种不为大众熟知的神奇材料。它是由纳米尺度的固体骨架构成的一个三维立体网络,其密度可以做到比空气还轻,是世界上最轻的固体;导热系数仅为静止空气的一半,是导热系数最低的固体,这使它成为“天问一号”应对极寒、极热等严酷环境所需热防护材料的不二之选。
回首60载,中国航天,逐月追星,步履从未停歇;放眼未来,每一个航天材料人都将不忘初心、砥砺前行,为下一个十年的空天征途续写新的辉煌篇章。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/24/2942832110624768/2944858879246336/STEM/cd21226a-1908-424e-b466-8037dcde4988.png?resizew=259)
(1)探测器着陆火星的过程中动能_____ ,机械能_____ ;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)作为“天问一号”应对极寒、极热等严酷环境所需热防护材料的纳米气凝胶主要优点是_____ ;
(3)从火星到地球用_____ (选填“超声波”或“电磁波”)传递信息,信息传递到地球大约需要_____ s。
“天问一号”——中国航天史上又一重要里程碑,5月15日,“天问一号”着陆巡视器与环绕器实现分离,成功登陆火星。这是人类航天史上的又一次壮举,是中国航天史上又一重要里程碑。
探测器要想成功着陆火星需要在短短9分钟时间内将两万多公里时速降为零,其间需要经历气动减速、降落伞减速、动力减速、着陆缓冲等多个环节。火星与地球的距离为3亿千米,“天问一号”来到距离火星表面约2公里处,经过一系列减速措施,以约100m/s的速度不断接近火星表面。这个速度相当于目前我国高铁的最高运行时速。由航天科技集团第六研究院研制的7500N变推力发动机就是最后动力减速环节的主要工具。
因探测环境差异巨大,天问一号需要接受“冰火两重天”的温度考验。纳米气凝胶是一种不为大众熟知的神奇材料。它是由纳米尺度的固体骨架构成的一个三维立体网络,其密度可以做到比空气还轻,是世界上最轻的固体;导热系数仅为静止空气的一半,是导热系数最低的固体,这使它成为“天问一号”应对极寒、极热等严酷环境所需热防护材料的不二之选。
回首60载,中国航天,逐月追星,步履从未停歇;放眼未来,每一个航天材料人都将不忘初心、砥砺前行,为下一个十年的空天征途续写新的辉煌篇章。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/24/2942832110624768/2944858879246336/STEM/cd21226a-1908-424e-b466-8037dcde4988.png?resizew=259)
(1)探测器着陆火星的过程中动能
(2)作为“天问一号”应对极寒、极热等严酷环境所需热防护材料的纳米气凝胶主要优点是
(3)从火星到地球用
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更新时间:2022-03-27 01:13:38
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【推荐1】阅读文段,回答问题______ m;
(2)根据平衡力的知识,你认为对重的质量不能超过______ kg;
(3)按图乙所提供的信息,电梯的轿厢在______ 时段受到平衡力作用;(填时间段)
(4)按图乙所提供的信息,电梯轿厢在0~2s内受到的拉力______ 自身的总重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
电梯
电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图,它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成,电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为400kg,空轿厢的质量是500kg,额定载重量是1000kg。某次电梯满载上升时的v-t图像如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。(2)根据平衡力的知识,你认为对重的质量不能超过
(3)按图乙所提供的信息,电梯的轿厢在
(4)按图乙所提供的信息,电梯轿厢在0~2s内受到的拉力
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【推荐2】阅读下列材料,完成相关问题:
(1)微波传递信息时,每隔50km左右就要建设一个微波中继站,因为________ (选填序号);
①多修建中继站,有利于微波产生更多的信息
②微波的传播距离比中波近,只能传播50km
③微波沿直线传播,不能沿地球表面绕射
(2)如图乙,a、b分别是I、Ⅱ两颗地球同步通信卫星正下方的地面站,两颗卫星距地面的高度都是3.58×104km,两颗卫星之间的距离是7.30×104km,则a处发送的微波信号先后经I、Ⅱ卫星转播后到达b处所用时间是_________ s;
(3)图乙中卫星I和地面站a的位置保持不变,通过改变卫星Ⅱ在同步轨道上的位置,可使a、b两地面站间的距离最远(a处发送的微波信号先后经I、Ⅱ卫星转播后到达新的b位置),请在图丙中通过作图找出卫星Ⅱ及其正下方地面站b的位置,分别用Ⅱ、b标记_________ 。
微波通信
电磁波可以用来传递信息。微波是电磁波家族中的一员,它的性质比中波和短波更接近可见光。研究表明,在中波、短波和微波中,频率最高的微波在相同的时间内传输的信息更多。用微波传递信息时,必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站进行接收和转发微波信息,如图甲。在雪山上、大洋中,根本无法建设中继站,所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。(1)微波传递信息时,每隔50km左右就要建设一个微波中继站,因为
①多修建中继站,有利于微波产生更多的信息
②微波的传播距离比中波近,只能传播50km
③微波沿直线传播,不能沿地球表面绕射
(2)如图乙,a、b分别是I、Ⅱ两颗地球同步通信卫星正下方的地面站,两颗卫星距地面的高度都是3.58×104km,两颗卫星之间的距离是7.30×104km,则a处发送的微波信号先后经I、Ⅱ卫星转播后到达b处所用时间是
(3)图乙中卫星I和地面站a的位置保持不变,通过改变卫星Ⅱ在同步轨道上的位置,可使a、b两地面站间的距离最远(a处发送的微波信号先后经I、Ⅱ卫星转播后到达新的b位置),请在图丙中通过作图找出卫星Ⅱ及其正下方地面站b的位置,分别用Ⅱ、b标记
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【推荐3】2020年11月24日,我国在文昌航天发射场,用长征五号遥丙运载火箭成功发射嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道。火箭刚点火起飞,自动化控制设备就会启动水塔的喷射装置,向着火箭尾部喷洒巨量的水,因此火箭起飞时可以看见大量的“白气”。图甲是摄像机拍到的火箭点火起飞时的照片。图乙是火箭上升时的一幅照片。探测器落月前先进入环月轨道,图丙是探测器绕月飞行的图片,探测器利用自身携带的激光测距仪向月球发出激光信号,自动测量离月球的距离和选择落月地点。月球表面附近大气极其稀薄,可当成是真空。月球上的引力大约是地球上的六分之一,探测器登陆月球后,挖取2kg的土壤样品封装并带回地球。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/3/845921c4-5da1-4611-97ab-1dbd532ce3b5.png?resizew=486)
(1)火箭刚点火成功,自动化控制设备就会启动水塔的喷射装置,向着火箭尾部喷洒巨量的水,这是利用水汽化______ 来为设备降低温度;
(2)摄像机拍摄照片时镜头的焦距为25mm,为保证成像清晰,镜头到感光元件的距离v满足的条件是______ ;
(3)图乙中我们在夜间能看到皎洁明亮的月亮是因为月球______ ,若探测器某一时刻用激光测距仪向月球发出激光信号,经0.002秒后收到返回信号,则此时探测器到月球的距离约是______ km(光在真空中的速度为
);
(4)小明认为可以用声呐测量探测器到月球的距离,你是否认同?请说明理由:______ 。
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(2)摄像机拍摄照片时镜头的焦距为25mm,为保证成像清晰,镜头到感光元件的距离v满足的条件是
(3)图乙中我们在夜间能看到皎洁明亮的月亮是因为月球
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【推荐1】请你阅读下面的短文,回答问题
“墨子号”卫星是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。量子科学实验卫星作为以量子力学基本原理为基础的全新通信技术,量子通信被视为可以解决人们的担忧、无条件保障通信安全的最有效方式。“墨子号”卫星与地球同步卫星运行轨迹相似(如图乙所示),但比一般卫星运行的轨道较低,且绕地球运转快于地球自转。
“墨子号”名字的来历:墨子最早提出光线沿直线传播,设计了小孔成像实验,奠定了光通信、量子通信的基础。以中国古代伟大科学家的名字命名量子卫星,将提升我们的文化自信。_____ (选填“运动”或“静止”)的;墨子设计的小孔成像实验中所成的像是_____ (选填“正立的实像”“正立的虚像”“倒立的实像”或“倒立的虚像”);
(2)如图乙所示,“墨子号”卫星从近地点向远地点运行过程中,能量的转化情况是_____ ,整个运行过程中机械能的总量_____ (选填“变大”“变小”或“不变”);
中国梦,我的梦!中国进入通信新时!
2016年8月16日1时40分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子亏”发射升空,如图甲所示,为了保护发射塔,在塔下有个充满水的水池,火箭发射时可以看见冒出大量的“白烟”;“墨子号”卫星是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。量子科学实验卫星作为以量子力学基本原理为基础的全新通信技术,量子通信被视为可以解决人们的担忧、无条件保障通信安全的最有效方式。“墨子号”卫星与地球同步卫星运行轨迹相似(如图乙所示),但比一般卫星运行的轨道较低,且绕地球运转快于地球自转。
“墨子号”名字的来历:墨子最早提出光线沿直线传播,设计了小孔成像实验,奠定了光通信、量子通信的基础。以中国古代伟大科学家的名字命名量子卫星,将提升我们的文化自信。
(2)如图乙所示,“墨子号”卫星从近地点向远地点运行过程中,能量的转化情况是
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【推荐2】阅读下面短文,回答问题:
随着新农村建设的开展,很多居民住进了宽敞明亮的楼房。生活越来越舒适的同时,一种“高空抛物”现象时有发生。高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”,这是一种不文明的行为,而且会带来很大的社会危害。一天下午,陈某出门忘记了带钥匙,其妻从6楼将一串钥匙抛下,不小心砸到陈某头部造成重伤。据报道:一个50g的鸡蛋从18楼抛下来其具有的能量就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡。
《民法通则》第126条也有规定,建筑物或者其他设施以及建筑物上的搁置物、悬挂物发生倒塌、脱落、坠落造成他人损害的,它的所有人或者管理人应当承担民事责任。
(1)重力势能大小与________ 和 ________ 有关;
(2)重物在下落过程中将________ 能转化为 ________ 能;
(3)下降过程中鸡蛋的机械能________ (选填“守恒”或“不守恒”);
(4)请列举一种生活中有可能造成“高空抛物”伤害的现象________ 。
悬在城市上空的痛
随着新农村建设的开展,很多居民住进了宽敞明亮的楼房。生活越来越舒适的同时,一种“高空抛物”现象时有发生。高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”,这是一种不文明的行为,而且会带来很大的社会危害。一天下午,陈某出门忘记了带钥匙,其妻从6楼将一串钥匙抛下,不小心砸到陈某头部造成重伤。据报道:一个50g的鸡蛋从18楼抛下来其具有的能量就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡。
《民法通则》第126条也有规定,建筑物或者其他设施以及建筑物上的搁置物、悬挂物发生倒塌、脱落、坠落造成他人损害的,它的所有人或者管理人应当承担民事责任。
(1)重力势能大小与
(2)重物在下落过程中将
(3)下降过程中鸡蛋的机械能
(4)请列举一种生活中有可能造成“高空抛物”伤害的现象
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【推荐3】阅读短文,回答问题。
霍尔推进器的特点是推力小、比冲高,我国应用于卫星和空间站的大功率霍尔电推进技术达国际先进水平,自主研发的HET﹣450单通道霍尔推进器,氙离子在电磁场的作用下加速,能达到20﹣50公里/秒。
在前往遥远行星的深空探测中,霍尔推进器虽然推力小,但长时间工作后,如果采用霍尔推进器,消耗的推进剂约为800千克,减少了燃料补给需求和频次,同时大大提高了卫星的性能和寿命。
(1)在近地轨道运行的卫星,会损失能量导致轨道高度降低,是因为卫星运行过程中与稀薄大气_____________ ;
(2)氙离子在电磁场的作用下加速向后喷出产生_______ ,利用的原理是________ ;
(3)霍尔推进器应用于航天器的优势有_______ 。(写出一种即可)
霍尔推进器
由于近地轨道存在非常稀薄的大气,在轨的卫星或空间站与稀薄大气产生摩擦损失能量,导致轨道高度越来越低,需要定期开启推进器来保持高度,这时霍尔推进器的优势就显现出来了。霍尔推进器的特点是推力小、比冲高,我国应用于卫星和空间站的大功率霍尔电推进技术达国际先进水平,自主研发的HET﹣450单通道霍尔推进器,氙离子在电磁场的作用下加速,能达到20﹣50公里/秒。
在前往遥远行星的深空探测中,霍尔推进器虽然推力小,但长时间工作后,如果采用霍尔推进器,消耗的推进剂约为800千克,减少了燃料补给需求和频次,同时大大提高了卫星的性能和寿命。
(1)在近地轨道运行的卫星,会损失能量导致轨道高度降低,是因为卫星运行过程中与稀薄大气
(2)氙离子在电磁场的作用下加速向后喷出产生
(3)霍尔推进器应用于航天器的优势有
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【推荐1】新能源共享电动汽车车内有多项高科技,包括卫星定位、远程开锁,及时将车辆所在位置(
信息)和车辆当前状态(锁定状态或使用状态)报送云端等。如图是共享电动汽车前进和倒车工作原理简单示意图。开关
和
由绝缘操纵杆控制,能同时接“1”或接“2”,向前推操纵杆时汽车前进且能调速,向后拉操纵杆时汽车以恒定速度后退。
(1)云端为了随时了解共享电动汽车行程状况,利用GPS工作来实现定位,是利用______ 来传递信息的;
(2)共享电动汽车的核心是电动机,路边的直流充电桩给共享电动汽车充电时是将电能转化为______ 能贮存在共享电动汽车的蓄电池内;
(3)如图乙所示,当共享电动汽车需要倒车时,开关
和
应同时接______ (“1”或“2”),共享电动汽车能前进和倒车,是因为可以改变电动机线圈中的______ ;
(4)共享电动汽车的速度是通过电子调速器控制改变电动机电流的大小来实现的,那么电动机和电子调速器的连接方式是______ (选填“并联”或“串联”,下同);共享电动汽车在倒车时,位于车后面两个灯会同时闪亮,当前进转弯时后面只有一个灯闪亮,则位于汽车后面两个灯的连接方式是______ 。
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(1)云端为了随时了解共享电动汽车行程状况,利用GPS工作来实现定位,是利用
(2)共享电动汽车的核心是电动机,路边的直流充电桩给共享电动汽车充电时是将电能转化为
(3)如图乙所示,当共享电动汽车需要倒车时,开关
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(4)共享电动汽车的速度是通过电子调速器控制改变电动机电流的大小来实现的,那么电动机和电子调速器的连接方式是
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【推荐2】辽阔浩瀚的海洋世界,一直吸引着人类不断探索。习近平总书记指出:“深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏,但要得到这些宝藏,就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术。”我国“奋斗者”号载人潜水器(如图甲),2020年11月10日在马里亚纳海沟脱离母船成功坐底(如图乙),坐底深度10909米,再创我国载人深潜的新纪录。中央广播电视总台通过水声通信数据远程传输技术(声信号在水中传播),对“奋斗者”号此次万米深海探测进行全程直播,由科研工作者带领观众潜入深海,探索神秘美丽的海底世界!“奋斗者”号采用了新型高强度钛合金做潜水器的外壳,这让它不仅完美地扛住万米的压力,还大大减轻了自身的重量,扩大了舱内空间,潜航员可以更加舒适地在里面工作。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/20/50255779-3e1c-4cfd-b2fd-ea9613489c20.png?resizew=356)
在深海探测电视直播时,潜水器向母船传递信息是通过______ (选填“电磁波”、“激光”或“声波”)。用钛合金做潜水器的外壳,是利用了钛合金强度大、______ 的物理属性。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/20/50255779-3e1c-4cfd-b2fd-ea9613489c20.png?resizew=356)
在深海探测电视直播时,潜水器向母船传递信息是通过
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真题
【推荐3】阅读短文回答问题
经历了长达23天的飞行,在月球成功取样后,嫦娥五号返回舱于2020年12月17日凌晨1点精准地降落在内蒙古四王子旗地区。
返回舱在返回过程中要应时多种挑战,首先要应对的是高温。返回舱在利用半弹道跳跃(打水漂)再次进入大气层时的遮度约为7.9km/s,它与大气的剧烈摩擦最高可产生3000℃左右的高温,我们知道,在温度为1600℃时,就能熔化钢铁,在3000℃时,即使是金刚石也会熔化,为什么嫦娥五号的返回舱没有被烧毁,而仅仅只是被“烤至金黄”?这是因为我国的神舟系列飞船采用了自主研制开发的烧蚀防热技术,就是用先进的防热材料技术给返回舱穿上一层25mm厚的“防热衣”,防热材料在高温作用下,自身分解、熔化、蒸发和升华,在消耗表面质量的同时带走大量的热,使表面温度大幅下降;同时还有一层辐射式防热和隔热材料,使热量不能传递到舱内,最终可使返回舱内部的温度控制在30℃左右。除了高温,返回舱返回过程中还要经过一个距地面35km到80km的黑障区,返回舱通过黑障区时,外壳温度为2000℃左右,高温使返回舱周围的空气电离形成等离子体,屏蔽了电磁波的通过,因此会丧失与外界的无线电联系,这段时间地面人员无法得知返回舱的实时状况,也无法对返回舱进行控制,只能通过进入黑障前进行精准的调控,才能使它顺利通过黑障区。返回舱在到达地面前的最后一道难关是在距地面约10km处要用降落伞减速。嫦娥五号返回舱共有三把伞:引导伞、减速伞和主伞,其中主伞面积可以达到1200m2左右,只有让降落伞顺利开伞才能在巨大阻力作用下,在返回舱到达地面前减速到6m/s左右,确保返回舱安全着陆。
嫦域五号月球取样的成功,在世界面前彰显了我国航天科技的伟大成就,更让我们为祖国的强大而自豪。
(1)为什么降落伞上伞的面积要做得尽量大一些?
(2)返回舱经过稠密大气层时为什么会出现高温?如何使返回舱内部的温度保持在30℃左右?
(3)返回舱航返回过程中,地面工作人员与返回舱之间利用什么传送信号?当返回舱出现黑障时,为什么无法传送信号?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/4/2756935244210176/2757242624090112/STEM/e366c8bd-aedd-4196-920d-39ce1896676b.png?resizew=150)
返回舱的回家之旅
经历了长达23天的飞行,在月球成功取样后,嫦娥五号返回舱于2020年12月17日凌晨1点精准地降落在内蒙古四王子旗地区。
返回舱在返回过程中要应时多种挑战,首先要应对的是高温。返回舱在利用半弹道跳跃(打水漂)再次进入大气层时的遮度约为7.9km/s,它与大气的剧烈摩擦最高可产生3000℃左右的高温,我们知道,在温度为1600℃时,就能熔化钢铁,在3000℃时,即使是金刚石也会熔化,为什么嫦娥五号的返回舱没有被烧毁,而仅仅只是被“烤至金黄”?这是因为我国的神舟系列飞船采用了自主研制开发的烧蚀防热技术,就是用先进的防热材料技术给返回舱穿上一层25mm厚的“防热衣”,防热材料在高温作用下,自身分解、熔化、蒸发和升华,在消耗表面质量的同时带走大量的热,使表面温度大幅下降;同时还有一层辐射式防热和隔热材料,使热量不能传递到舱内,最终可使返回舱内部的温度控制在30℃左右。除了高温,返回舱返回过程中还要经过一个距地面35km到80km的黑障区,返回舱通过黑障区时,外壳温度为2000℃左右,高温使返回舱周围的空气电离形成等离子体,屏蔽了电磁波的通过,因此会丧失与外界的无线电联系,这段时间地面人员无法得知返回舱的实时状况,也无法对返回舱进行控制,只能通过进入黑障前进行精准的调控,才能使它顺利通过黑障区。返回舱在到达地面前的最后一道难关是在距地面约10km处要用降落伞减速。嫦娥五号返回舱共有三把伞:引导伞、减速伞和主伞,其中主伞面积可以达到1200m2左右,只有让降落伞顺利开伞才能在巨大阻力作用下,在返回舱到达地面前减速到6m/s左右,确保返回舱安全着陆。
嫦域五号月球取样的成功,在世界面前彰显了我国航天科技的伟大成就,更让我们为祖国的强大而自豪。
(1)为什么降落伞上伞的面积要做得尽量大一些?
(2)返回舱经过稠密大气层时为什么会出现高温?如何使返回舱内部的温度保持在30℃左右?
(3)返回舱航返回过程中,地面工作人员与返回舱之间利用什么传送信号?当返回舱出现黑障时,为什么无法传送信号?
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近年来,“纳米”一词经常出现在我们的生活中,它是长度的度量单位,1nm有多长?假设一根头发的直径是0.05mm,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度大约就是1nm。而纳米技术,是研究结构尺寸在1纳米的材料,强度和硬度大大高于原来的材料,并且有良好的韧性,纳米材料的熔点还会随超细粉直径的减小而降低,例如:金的熔点为1064℃,但10nm的金粉熔点为940℃,5nm的金粉熔点为830℃,因而烧制温度可以大大降低,纳米级的催化剂加入汽油中,还可提高内燃机的效率。
请完成以下问题:
(1)0.05mm=_______ nm;
(2)将金属纳米颗粒制成块状金属材料时强度______ 一般的金属,金属纳米颗粒的熔点_______ 同种金属的熔点。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
纳米技术
近年来,“纳米”一词经常出现在我们的生活中,它是长度的度量单位,1nm有多长?假设一根头发的直径是0.05mm,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度大约就是1nm。而纳米技术,是研究结构尺寸在1纳米的材料,强度和硬度大大高于原来的材料,并且有良好的韧性,纳米材料的熔点还会随超细粉直径的减小而降低,例如:金的熔点为1064℃,但10nm的金粉熔点为940℃,5nm的金粉熔点为830℃,因而烧制温度可以大大降低,纳米级的催化剂加入汽油中,还可提高内燃机的效率。
请完成以下问题:
(1)0.05mm=
(2)将金属纳米颗粒制成块状金属材料时强度
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(0.85)
解题方法
【推荐2】请阅读纳米材料并回答问题。
近年来,“纳米”一词常出现在我们的生活中,商场里纳米护肤、纳米水杯、纳米羽绒服屡见不鲜。到底什么才是“纳米”?为什么纳米材料这么神奇?
纳米又称毫微米,是长度的度量单位。假设一根头发的直径是
,把它径向平均剖成
万根,每根的厚度大约就是
。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料,用纳米材料制作的器材硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料。用纳米级金属微粉烧制成的材料,强度和硬度大大高于原来的金属。一般的陶瓷强度低并且很脆,但纳米级微粉烧制成的陶瓷不但强度高,并且有良好的韧性。纳米材料的熔点会随超细粉直径的减小而降低。例如金的熔点为
,但
金粉熔点降低到
,
金粉熔点降低到
,因而烧制温度可以大大降低。纳米陶瓷的烧制温度大大低于原来的陶瓷。
纳米技术是研究结构尺寸在
至
范围内材料的性质和应用的一种技术。当前纳米技术的研究和应用主要在材料和设备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。
记得世界上第一台电子计算机诞生于
年,它一共用了
个电子管,总质量
吨,占地面积约
,可是这个庞然大物,它在
内只能完成
次运算。经过了半个多世纪,由于集成电路技术、微电子学、信息存储技术、计算机语言和编程技术的发展,使计算机技术有了飞速的发展。今天的计算机小巧玲珑,可以摆在一张电脑桌上,它的质量只有老祖宗的万分之一,但运算速度却远远超过了第一代电子计算机。如果采用纳米技术来构筑电子计算机的器件,那么这种未来的计算机将是一种“分子计算机”,其袖珍的程度又远非今天的计算机可比,而且在节约材料和能源上也将给社会带来十分可观的效益。纳米材料级存储器芯片已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电脑”。
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c7df514758f38fe11b5ee39e1c17d39.png)
________ m。
(2)纳米级金属颗粒的熔点______ 同种金属的熔点。选填(“高于”“等于”或“低于”)
(3)图所示是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线,其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线______ (填字母)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/10/2848372942266368/2849095910465536/STEM/e20aaf9c-7ba9-4a63-a682-08edb73f251a.png?resizew=182)
(4)写出纳米材料的应用______ (一种即可)。
纳米材料
近年来,“纳米”一词常出现在我们的生活中,商场里纳米护肤、纳米水杯、纳米羽绒服屡见不鲜。到底什么才是“纳米”?为什么纳米材料这么神奇?
纳米又称毫微米,是长度的度量单位。假设一根头发的直径是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c58304e9c9f8a0fc010ab0f4200c785.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d91e07104b699c4012be2d26160976a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5735fd52d9ce3e558e059c84774f1028.png)
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料,用纳米材料制作的器材硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料。用纳米级金属微粉烧制成的材料,强度和硬度大大高于原来的金属。一般的陶瓷强度低并且很脆,但纳米级微粉烧制成的陶瓷不但强度高,并且有良好的韧性。纳米材料的熔点会随超细粉直径的减小而降低。例如金的熔点为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73f68f71bee412ef1d81e71259f221e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dcc9c2d38c8aba194f9c47727d6da7b4.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eb395c9a445e1722e1e0bbdc61302d3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc0cdde1a5101d4e76709f46dba840f2.png)
纳米技术是研究结构尺寸在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5735fd52d9ce3e558e059c84774f1028.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd1a9507da8795338d1f18f097c5c8a7.png)
记得世界上第一台电子计算机诞生于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/284f09918bc44c3df1da8357276fe747.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7abdf75139e36233a84a9276e20ee06.png)
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(1)
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(2)纳米级金属颗粒的熔点
(3)图所示是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线,其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/10/2848372942266368/2849095910465536/STEM/e20aaf9c-7ba9-4a63-a682-08edb73f251a.png?resizew=182)
(4)写出纳米材料的应用
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较易
(0.85)
【推荐3】阅读以下材料完成试题
碳纳米管是一种具有特殊结构的材料。碳纳米管具有良好的力学性能。它的硬度与金刚石相当,却拥有良好的柔韧性,可以拉伸。碳纳米管的强度比同体积钢的强度高100倍,质量却只有后者的
。碳纳米管因而被称为“超级纤维”。
研究人员曾将碳纳米管置于巨大的水压下(相当于水下1×104m深处的压强),由于巨大的压力,碳纳米管被压扁。撤去压力后,碳纳米管像弹簧一样立即恢复了原状,表现出良好的韧性。这启示人们可以利用碳纳米管制造轻薄的弹簧,用在汽车、火车上作为减震装置,能够大大减轻重量。
由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同,所以具有很好的电学性能。碳纳米管表现出良好的导电性,导电能力通常可达铜的1万倍。
碳纳米管具有良好的传热性能,由于具有非常大的长径比,因而其沿着长度方向的热交换性能很高,相对其垂直方向的热交换性能较低,通过合适的取向,碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料。
(1)跟铜相比,碳纳米管的导电能力更______ ;
(2)通过合适的取向,碳纳米管可以合成各向异性的______ 材料。
碳纳米管
碳纳米管是一种具有特殊结构的材料。碳纳米管具有良好的力学性能。它的硬度与金刚石相当,却拥有良好的柔韧性,可以拉伸。碳纳米管的强度比同体积钢的强度高100倍,质量却只有后者的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e6486784415f3537c9a13556c05d893.png)
研究人员曾将碳纳米管置于巨大的水压下(相当于水下1×104m深处的压强),由于巨大的压力,碳纳米管被压扁。撤去压力后,碳纳米管像弹簧一样立即恢复了原状,表现出良好的韧性。这启示人们可以利用碳纳米管制造轻薄的弹簧,用在汽车、火车上作为减震装置,能够大大减轻重量。
由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同,所以具有很好的电学性能。碳纳米管表现出良好的导电性,导电能力通常可达铜的1万倍。
碳纳米管具有良好的传热性能,由于具有非常大的长径比,因而其沿着长度方向的热交换性能很高,相对其垂直方向的热交换性能较低,通过合适的取向,碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料。
(1)跟铜相比,碳纳米管的导电能力更
(2)通过合适的取向,碳纳米管可以合成各向异性的
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