《第3節(jié) 復合材料》（同步訓練）高中化學必修1-魯科版-2024-2025學年

《第3節(jié)復合材料》同步訓練(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列哪一種材料不屬于復合材料？A.玻璃鋼B.混凝土C.不銹鋼D.碳纖維增強塑料2、下列關于復合材料的描述，錯誤的是：A、復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料組成的具有新性能的材料。B、復合材料的優(yōu)點包括強度高、耐腐蝕、密度小等。C、復合材料廣泛應用于航空航天、汽車制造、建筑等領域。D、復合材料的制造過程是將兩種材料簡單混合。3、下列關于復合材料的說法中，正確的是：A.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學方法組合而成，具有單一材料所不具備的特殊性能。B.所有的復合材料都具有良好的導電性。C.復合材料的強度一定比組成它的任何單一材料都要高。D.復合材料的應用范圍非常有限，僅限于航空航天領域。4、下列材料中，屬于復合材料的是（）A.鋼筋混凝土B.純銅C.玻璃D.陶瓷5、以下哪種材料屬于復合材料？A、純鐵B、純鋁C、聚乙烯D、玻璃鋼6、下列關于復合材料的說法中，哪一項是錯誤的？A.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料通過物理或化學方法復合而成的新材料。B.復合材料的性能通常優(yōu)于其組分材料，這是由于各組分之間的相互作用。C.玻璃鋼是一種常見的復合材料，它由玻璃纖維和樹脂組成，具有高強度和良好的耐腐蝕性。D.所有的復合材料都是非生物降解的，因此對環(huán)境有負面影響。E.復合材料的應用領域非常廣泛，包括航空航天、汽車制造和體育用品等。7、下列關于復合材料組成的敘述中，錯誤的是（）A.復合材料由基體材料和增強材料組成B.基體材料通常為金屬或非金屬材料C.增強材料可以是纖維、顆粒或晶須D.復合材料的強度和剛度通常高于其單一組分材料8、下列關于復合材料的說法中，哪一項是錯誤的？A.復合材料是由兩種或兩種以上物理性質或化學性質不同的材料通過物理或化學方法組合而成的新材料。B.在復合材料中，基體材料通常提供耐腐蝕性和形狀穩(wěn)定性。C.增強材料在復合材料中的作用主要是提高材料的強度和模量。D.所有的復合材料都具有輕質高強的特點，因此它們可以完全替代傳統(tǒng)材料。E.復合材料的應用范圍廣泛，包括但不限于航空航天、汽車制造、建筑材料等領域。9、以下哪種材料不屬于復合材料？A、碳纖維增強塑料B、玻璃鋼C、鋁合金D、純銅10、以下哪種材料不屬于復合材料？A.玻璃纖維增強塑料B.鋼筋混凝土C.木材D.鋼鐵11、在以下四種材料中，不屬于有機高分子合成材料的是（）A.聚乙烯B.玻璃鋼C.氯綸D.不銹鋼12、在以下哪種情況下，纖維增強塑料的強度會比純塑料材料高？A.纖維與塑料的界面結合緊密B.纖維的長度較長C.塑料的密度較大D.纖維的直徑較細13、以下哪種材料不屬于復合材料？A.玻璃纖維增強塑料B.碳纖維增強塑料C.鋼筋混凝土D.鋼鐵14、下列關于復合材料的說法正確的是（）A.復合材料由兩種或兩種以上不同性質的材料組成，但各組分之間不發(fā)生化學反應B.復合材料的性能取決于其組分材料各自的性能C.復合材料是單一材料無法實現的，其性能超越單一材料D.復合材料的生產過程中，各組分的物理狀態(tài)必須保持一致15、下列關于復合材料的說法，錯誤的是（）A.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料B.復合材料通常具有高強度、高韌性、耐腐蝕等優(yōu)點C.復合材料分為有機復合材料和無機復合材料兩大類D.復合材料的生產方法有混合法、浸漬法和纏繞法等16、下列關于復合材料的描述，不正確的是（）A.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料組合而成，具有各組成材料的特點B.復合材料在性能上往往比單一材料更優(yōu)越，廣泛應用于航空航天、汽車、建筑等領域C.復合材料可以分為無機復合材料、有機復合材料和金屬基復合材料D.復合材料中，增強材料通常具有較高的強度和剛度，而基體材料通常具有較好的韌性二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題題目：下列關于復合材料的描述中，正確的是（）A.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料組成的B.復合材料一定是天然材料，如木材、竹材C.復合材料具有單一材料的所有特性D.復合材料的生產過程一定是物理變化第二題題目：復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學方法組合而成的一種多相固體材料。請列舉出一種常見的復合材料，并簡要說明其組成成分和應用領域。第三題題目：某新型復合材料由碳纖維和一種具有良好絕緣性的聚合物基體組成。以下是對該復合材料性能的研究結果，請分析并回答問題：研究發(fā)現，該復合材料在室溫下的抗壓強度達到1500MPa，遠超過傳統(tǒng)的鋼鐵材料。請分析造成這種現象的原因。在該復合材料中，碳纖維與聚合物基體之間形成了良好的界面結合，這對復合材料的性能有何影響？為了提高復合材料的耐熱性能，研究者嘗試了將復合材料加熱至200℃，發(fā)現碳纖維表面出現了明顯的氧化現象。請解釋這一現象，并說明如何防止這種氧化對復合材料性能的影響。第四題題目：復合材料因其獨特的性能而被廣泛應用于現代工業(yè)和技術領域。現有一種由碳纖維增強塑料（CFRP）制成的復合材料，這種材料在航空航天領域有著重要的應用。已知該復合材料的密度為1.5g/cm3，若要制作一個長方體結構件，其長、寬、高分別為20cm、10cm、5cm，請計算該結構件的質量，并討論使用這種復合材料相對于傳統(tǒng)金屬材料的優(yōu)勢。《第3節(jié)復合材料》同步訓練及答案解析一、單項選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列哪一種材料不屬于復合材料？A.玻璃鋼B.混凝土C.不銹鋼D.碳纖維增強塑料答案：C.不銹鋼解析：復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料通過物理或化學方法在宏觀上組成具有新性能的材料。選項A玻璃鋼是由樹脂基體與玻璃纖維組成的復合材料；選項B混凝土是由水泥、砂石等組成的復合材料；選項D碳纖維增強塑料是由碳纖維與樹脂基體組成的復合材料。而選項C不銹鋼是一種合金，不是由兩種或多種材料復合而成，因此不屬于復合材料。2、下列關于復合材料的描述，錯誤的是：A、復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料組成的具有新性能的材料。B、復合材料的優(yōu)點包括強度高、耐腐蝕、密度小等。C、復合材料廣泛應用于航空航天、汽車制造、建筑等領域。D、復合材料的制造過程是將兩種材料簡單混合。答案：D解析：選項D錯誤，因為復合材料的制造過程不是簡單的將兩種材料混合，而是通過特殊的工藝方法，將兩種或兩種以上不同性質的材料結合在一起，使其在宏觀上形成一個整體，從而具有新的性能。簡單混合并不能形成具有復合材料特點的材料。3、下列關于復合材料的說法中，正確的是：A.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學方法組合而成，具有單一材料所不具備的特殊性能。B.所有的復合材料都具有良好的導電性。C.復合材料的強度一定比組成它的任何單一材料都要高。D.復合材料的應用范圍非常有限，僅限于航空航天領域。答案：A解析：A選項是正確的。復合材料確實是指由兩種或兩種以上不同性質的材料組合而成的新材料，這種組合可以賦予材料一些獨特的性能，比如更高的強度、更好的耐腐蝕性或者更輕的質量等。B選項不正確。雖然有些復合材料可能具備良好的導電性（例如某些金屬基復合材料），但并不是所有的復合材料都有這樣的特性。實際上，很多復合材料如碳纖維增強塑料(CFRP)是絕緣體，并不具備良好的導電性。C選項過于絕對化了。盡管復合材料通常旨在提高某種特定性能，但這并不意味著它們在所有方面都會優(yōu)于構成它們的單一材料。例如，雖然CFRP在強度和重量比上表現優(yōu)異，但在耐高溫方面可能不如某些金屬材料。D選項也不正確。復合材料由于其獨特的性能，在多個領域都有廣泛的應用，包括但不限于建筑、汽車制造、體育用品以及日常消費品等領域，而不僅僅是航空航天工業(yè)。4、下列材料中，屬于復合材料的是（）A.鋼筋混凝土B.純銅C.玻璃D.陶瓷答案：A解析：復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種不同性質的材料組成，具有優(yōu)良的力學性能和耐久性，因此屬于復合材料。而純銅、玻璃和陶瓷均屬于單一材料，不屬于復合材料。5、以下哪種材料屬于復合材料？A、純鐵B、純鋁C、聚乙烯D、玻璃鋼答案：D解析：復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀上形成具有新性能的材料。玻璃鋼是一種典型的復合材料，它是由玻璃纖維和樹脂復合而成的，具有良好的機械性能和耐腐蝕性。選項A和B分別是純金屬，選項C是一種塑料，它們都不屬于復合材料。6、下列關于復合材料的說法中，哪一項是錯誤的？A.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料通過物理或化學方法復合而成的新材料。B.復合材料的性能通常優(yōu)于其組分材料，這是由于各組分之間的相互作用。C.玻璃鋼是一種常見的復合材料，它由玻璃纖維和樹脂組成，具有高強度和良好的耐腐蝕性。D.所有的復合材料都是非生物降解的，因此對環(huán)境有負面影響。E.復合材料的應用領域非常廣泛，包括航空航天、汽車制造和體育用品等。答案：D解析：選項A正確地描述了復合材料的基本定義，即由兩種或多種材料復合而成；選項B指出了復合材料的一個重要特性，即性能優(yōu)化，這也是正確的；選項C具體提到了玻璃鋼這種復合材料及其特點，描述準確；而選項D則是一個普遍的誤解，并非所有復合材料都是不可降解的，實際上有些復合材料是設計成可生物降解的，以減少對環(huán)境的影響。因此，D項是錯誤的。選項E正確地指出了復合材料應用的廣泛性。所以，本題選D。7、下列關于復合材料組成的敘述中，錯誤的是（）A.復合材料由基體材料和增強材料組成B.基體材料通常為金屬或非金屬材料C.增強材料可以是纖維、顆?；蚓ы欴.復合材料的強度和剛度通常高于其單一組分材料答案：B解析：復合材料是由基體材料和增強材料組成的，基體材料通常為非金屬材料，如樹脂、塑料等，而不是金屬。增強材料可以是纖維、顆粒或晶須等，用來提高復合材料的強度和剛度。因此，選項B的敘述是錯誤的。8、下列關于復合材料的說法中，哪一項是錯誤的？A.復合材料是由兩種或兩種以上物理性質或化學性質不同的材料通過物理或化學方法組合而成的新材料。B.在復合材料中，基體材料通常提供耐腐蝕性和形狀穩(wěn)定性。C.增強材料在復合材料中的作用主要是提高材料的強度和模量。D.所有的復合材料都具有輕質高強的特點，因此它們可以完全替代傳統(tǒng)材料。E.復合材料的應用范圍廣泛，包括但不限于航空航天、汽車制造、建筑材料等領域。答案：D解析：復合材料確實結合了多種材料的優(yōu)點，如輕質、高強度等特性，但說所有復合材料都能完全替代傳統(tǒng)材料是不準確的。因為每種材料都有其特定的應用場景和局限性，復合材料雖然性能優(yōu)越，但在成本、加工難度等方面可能不如某些傳統(tǒng)材料有優(yōu)勢，因此選項D表述過于絕對，是錯誤的。9、以下哪種材料不屬于復合材料？A、碳纖維增強塑料B、玻璃鋼C、鋁合金D、純銅答案：D解析：復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀上形成具有新性能的材料。選項A的碳纖維增強塑料、選項B的玻璃鋼和選項C的鋁合金都是通過將不同材料結合在一起，從而獲得比單一材料更優(yōu)異的性能的材料，屬于復合材料。而選項D的純銅是一種單一的金屬元素，不屬于復合材料。10、以下哪種材料不屬于復合材料？A.玻璃纖維增強塑料B.鋼筋混凝土C.木材D.鋼鐵答案：D解析：復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。選項A的玻璃纖維增強塑料、選項B的鋼筋混凝土、選項C的木材都是復合材料。而選項D的鋼鐵是單一金屬，不屬于復合材料。11、在以下四種材料中，不屬于有機高分子合成材料的是（）A.聚乙烯B.玻璃鋼C.氯綸D.不銹鋼答案：D解析：本題考查了有機高分子合成材料的概念。有機高分子合成材料包括塑料、合成纖維、合成橡膠三大類。A選項聚乙烯是一種塑料，屬于有機高分子合成材料；B選項玻璃鋼是一種復合材料，主要由玻璃纖維和樹脂組成，屬于有機高分子合成材料；C選項氯綸是一種合成纖維，屬于有機高分子合成材料。而D選項不銹鋼是一種合金，屬于金屬材料，不屬于有機高分子合成材料。因此，正確答案是D。12、在以下哪種情況下，纖維增強塑料的強度會比純塑料材料高？A.纖維與塑料的界面結合緊密B.纖維的長度較長C.塑料的密度較大D.纖維的直徑較細答案：A解析：纖維增強塑料的強度主要取決于纖維與塑料的界面結合情況。當纖維與塑料的界面結合緊密時，纖維能夠有效地傳遞載荷，從而提高整體的強度。纖維長度、塑料密度和纖維直徑雖然也會對材料的性能產生影響，但不是影響強度的主要因素。13、以下哪種材料不屬于復合材料？A.玻璃纖維增強塑料B.碳纖維增強塑料C.鋼筋混凝土D.鋼鐵答案：D解析：復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料通過物理或化學方法組合而成，具有各組成材料的優(yōu)良性能。選項A、B、C中的玻璃纖維增強塑料、碳纖維增強塑料和鋼筋混凝土都是典型的復合材料，而鋼鐵是單一金屬材料，不屬于復合材料。14、下列關于復合材料的說法正確的是（）A.復合材料由兩種或兩種以上不同性質的材料組成，但各組分之間不發(fā)生化學反應B.復合材料的性能取決于其組分材料各自的性能C.復合材料是單一材料無法實現的，其性能超越單一材料D.復合材料的生產過程中，各組分的物理狀態(tài)必須保持一致答案：C解析：選項A中，復合材料各組分的結合方式可以是物理結合，也可以是化學結合，因此“不發(fā)生化學反應”的說法不準確。選項B中，復合材料的性能往往由組分材料相互作用的結果決定，不僅僅是各自性能的簡單疊加。選項D中，復合材料的生產過程中，各組分的物理狀態(tài)可以不同，根據需要通過不同的加工工藝進行組合。只有選項C正確描述了復合材料的特性，即復合材料通過不同材料的組合，實現性能的互補與提升，超越單一材料的性能。15、下列關于復合材料的說法，錯誤的是（）A.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料B.復合材料通常具有高強度、高韌性、耐腐蝕等優(yōu)點C.復合材料分為有機復合材料和無機復合材料兩大類D.復合材料的生產方法有混合法、浸漬法和纏繞法等答案：D解析：本題考查對復合材料的基礎知識的理解。A、B、C選項均符合復合材料的定義和特點，而D選項中提到的混合法、浸漬法和纏繞法都是復合材料的制備方法，因此D選項錯誤。16、下列關于復合材料的描述，不正確的是（）A.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料組合而成，具有各組成材料的特點B.復合材料在性能上往往比單一材料更優(yōu)越，廣泛應用于航空航天、汽車、建筑等領域C.復合材料可以分為無機復合材料、有機復合材料和金屬基復合材料D.復合材料中，增強材料通常具有較高的強度和剛度，而基體材料通常具有較好的韌性答案：D解析：本題考查復合材料的定義及分類。復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料組合而成，具有各組成材料的特點，選項A正確；復合材料在性能上往往比單一材料更優(yōu)越，廣泛應用于航空航天、汽車、建筑等領域，選項B正確；復合材料可以分為無機復合材料、有機復合材料和金屬基復合材料，選項C正確；復合材料中，基體材料通常具有較高的強度和剛度，而增強材料通常具有較好的韌性，所以選項D描述不正確。故答案為D。二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題題目：下列關于復合材料的描述中，正確的是（）A.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料組成的B.復合材料一定是天然材料，如木材、竹材C.復合材料具有單一材料的所有特性D.復合材料的生產過程一定是物理變化答案：A解析：A選項正確，復合材料確實是由兩種或兩種以上不同性質的材料通過物理或化學方法結合在一起，以發(fā)揮各自材料的優(yōu)點，形成具有新性能的材料。B選項錯誤，復合材料不僅限于天然材料，許多復合材料是通過人工合成的，如玻璃鋼、碳纖維增強塑料等。C選項錯誤，復合材料雖然綜合了多種材料的特性，但并不意味著它具有單一材料的所有特性。它通常具有一些獨特的性能，這些性能是其組成材料所不具備的。D選項錯誤，復合材料的生產過程可以是物理變化，也可以是化學變化。例如，通過化學反應合成的復合材料（如某些塑料的合成）屬于化學變化。第二題題目：復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學方法組合而成的一種多相固體材料。請列舉出一種常見的復合材料，并簡要說明其組成成分和應用領域。答案：一種常見的復合材料是玻璃纖維增強塑料（GFRP），也稱為玻璃鋼。組成成分：這種復合材料主要由玻璃纖維作為增強材料，以及熱固性樹脂（如不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等）作為基體材料構成。應用領域：交通運輸：用于制造汽車、火車、飛機等交通工具的部分結構件，如車身板、車頂、船體等。建筑行業(yè)：用于制作窗框、門框、屋頂瓦片及各種裝飾板材。運動器材：被廣泛應用于高爾夫球桿、釣魚竿、自行車架等運動器材中。電氣工業(yè)：由于具有良好的絕緣性能，常被用來生產電器外殼、絕緣子等。航空航天：在航天器某些非承重部件上也有應用，因其輕質高強的特點有助于減輕飛行器重量。解析：本題考察了學生對于復合材料概念的理解及其實際應用的認識。選擇玻璃纖維增強塑料為例，是因為它是一種典型的復合材料，在日常生活中有著廣泛的應用。玻璃纖維提供了強度與韌性，而樹脂則起到了粘合劑的作用，同時賦予成品一定的形狀和表面特性。通過這種材料的介紹，可以加深學生對復合材料結構和功能之間關系的理解，同時也能夠激發(fā)他們對新材料科學的興趣。此外，通過列舉具體的應用實例，可以讓學生更直觀地感受到復合材料在現代生活中的重要地位。第三題題目：某新型復合材料由碳纖維和一種具有良好絕緣性的聚合物基體組成。以下是對該復合材料性能的研究結果，請分析并回答問題：研究發(fā)現，該復合材料在室溫下的抗壓強度達到1500MPa，遠超過傳統(tǒng)的鋼鐵材料。請分析造成這種現象的原因。在該復合材料中，碳纖維與聚合物基體之間形成了良好的界面結合，這對復合材料的性能有何影響？為了提高復合材料的耐熱性能，研究者嘗試了將復合材料加熱至200℃，發(fā)現碳纖維表面出現了明顯的氧化現象。請解釋這一現象，并說明如何防止這種氧化對復合材料性能的影響。答案：造成該復合材料抗壓強度高的原因是：碳纖維具有極高的強度和剛度，而聚合物基體具有良好的韌性，兩者結合后，復合材料在受到壓力時，能夠有效地分散應力，從而提高整體的抗壓強度。復合材料中碳纖維與聚合物基體之間形成了良好的界面結合，使得在受到壓力時，碳纖維的強度能夠得到充分發(fā)揮，而聚合物基體的韌性則可以吸收部分應力，防止材料發(fā)生脆斷。碳纖維與聚合物基體之間良好的界面結合對復合材料性能的影響是：提高了復合材料的整體強度和韌性，使得材料在受到外力作用時，能夠更好地承受壓力和拉伸。減少了裂紋的擴展速度，提高了材料的抗沖擊性能。碳纖維表面氧化現象的解釋及防止措施