2024年5月10日发(作者：薛颐和)
第三节 材料的开发和利用
一、单选题
1. 石墨烯是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料，新能源电池是石墨烯最早商用的一
大重要领域，我国科学家研制出一种高性能超级电容器电极材料氮掺杂有序介孔石墨烯，
该材料具有极佳的电化学储能特性，可用作电动车的“超强电池”，充电只需7秒钟，即
可续航35公里，2018年平昌冬奥会闭幕式上，现场气温低至3℃，舞台上演员衣服轻
薄，脚踩轮滑鞋，动作舒展流畅，演员身着超薄保暖服采用了超级新型纳米材料石墨烯
发热膜，上场前对服饰内的电池进行充电，确保了演员穿着舒适和保暖要求。关于石墨
烯的叙述不正确的是（ ）
A. 石墨烯发热膜的韧性很好
B. 因为石墨烯发热膜是制作演员的服饰材料之一，所以它是一种绝缘体
C. “超强电池”充电只需7秒钟，因此充电功率大
D. 石墨烯是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料，因此它是一种环保材料
2. 2019年3月2日《环球文摘》报道，中国的“天才少年”曹原（23岁）荣登世界顶级
科学期刊《自然》，成为2018年度十大科学家之首!他解决了困扰全世界107年的难题，
他发现常温下把两层石墨烯旋转到特定的“魔法角度”叠加时，它可以在零阻力的情况下
传导电子，成为超导体；以手机为例，一旦安装石墨烯电池，手机充电时间将被缩短为
16min，请同学们分析一下，这种超导材料不适合用做（ ）
A. 新能源充电汽车的电池
B. 电动自行车的“电动机”
C. 电炉子中“电热丝”
D. 输电导线
3. 我国年仅23岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在
一起时，再加入一定数量的电子，“魔角”石墨烯的电阻突然消失，如果把这一技术应用
于生产，它不可以制作的是（ ）
A. 电饭锅
B. 电磁铁
C. 电风扇
D. 导线
4. 金属导体的电阻随温度的增加而增大，在半导体材料的学习中，有些同学很自然地
联想到半导体的电阻值与温度的关系这个问题，下面同学们对于这个问题的不同表述，
其中最有利于科学探究顺利进行的表述是（ ）
A. 半导体的电阻值与温度有什么关系
B. 温度改变后，半导体的电阻值相应会发生怎样的变化
C. 半导体的电阻值与温度真的有关吗
D. 温度改变后，半导体的电阻值也会改变
5. 华为手机是我们国人的骄傲。华为P40系列智能手机所搭载的国产7纳米制造工艺
麒麟990芯片。“在指甲盖大小的尺寸上塞进103亿个晶体管”，实现了性能与能效提升
的新突破。计算机芯片，智能手机芯片等体积的微型化及性能的代际提升，都得益于一
种新型材料的研发。这种新型材料是（ ）
A. 超导材料
B. 磁性材料
C. 纳米材料
D. 半导体材料
6. LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管。二极管是由下列哪
种材料制成（ ）
A. 纳米材料
B. 金属材料
C. 半导体材料
D. 超导材料
7. 如图所示，碳纳米管是一种具有特殊结构的材料，碳纳米管表现出良好的导电性，
也有良好的导热性能，被巨大的压力压扁后，撤去压力，碳纳米管能立即恢复原状。根
据上述信息判断，下列说法正确的是（ ）
A. 碳纳米管可以制作电线的外皮
B. 碳纳米管可以制作高铁的减震装置
C. 碳纳米管可以制作潜艇外壳
D. 碳纳米管可以制作消防外套
8. 物理学家发现，将两层只有原子厚的石墨烯以特别的角度堆叠在一起，当碳原子的
排列呈1.1度的角度偏移时，就会使材料变为超导体（如图所示）。超导材料应用前景
广阔，最适合做（ ）
A. 白炽灯的灯丝
B. 输电导线
C. 电吹风的电热丝
D. 滑动变阻器的电阻线
二、多选题
9. 下列关于材料的说法正确的是（ ）
A. 利用半导体材料可以制作二极管、三极管
B. 用超导体作为电饭锅的主要部件可以减少热损失
C. 导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
D. 输送电能若能采用超导材料，可以大大降低电能损耗
10. 物质的世界多姿多彩，材料的世界前景广阔，下列关于物质和材料的说法中，正确
的是（ ）
A. 原子核带正电，几乎集中了原子的全部质量
B. 纳米科学技术的研究对象是比夸克更小的微粒
C. 物质是由分子组成的，分子是不可以再分的
D. 二极管属于半导体元件，具有单向导电的性能
11. 石墨烯只有一个碳原子厚度的二维材料，如图所示。它具有许多奇特的属性：极强
的抗拉力、优良的导电性和导热性、极高的硬度、高熔点、高透光性等，这种高新材料
有可能代替硅成为新的半导体材料，发现石墨烯的两位俄裔科学家因此获2010年诺贝
尔物理学奖。根据石墨烯的特性，你认为石墨烯可以用来制成（ ）
2024年5月10日发(作者：薛颐和)
第三节 材料的开发和利用
一、单选题
1. 石墨烯是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料，新能源电池是石墨烯最早商用的一
大重要领域，我国科学家研制出一种高性能超级电容器电极材料氮掺杂有序介孔石墨烯，
该材料具有极佳的电化学储能特性，可用作电动车的“超强电池”，充电只需7秒钟，即
可续航35公里，2018年平昌冬奥会闭幕式上，现场气温低至3℃，舞台上演员衣服轻
薄，脚踩轮滑鞋，动作舒展流畅，演员身着超薄保暖服采用了超级新型纳米材料石墨烯
发热膜，上场前对服饰内的电池进行充电，确保了演员穿着舒适和保暖要求。关于石墨
烯的叙述不正确的是（ ）
A. 石墨烯发热膜的韧性很好
B. 因为石墨烯发热膜是制作演员的服饰材料之一，所以它是一种绝缘体
C. “超强电池”充电只需7秒钟，因此充电功率大
D. 石墨烯是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料，因此它是一种环保材料
2. 2019年3月2日《环球文摘》报道，中国的“天才少年”曹原（23岁）荣登世界顶级
科学期刊《自然》，成为2018年度十大科学家之首!他解决了困扰全世界107年的难题，
他发现常温下把两层石墨烯旋转到特定的“魔法角度”叠加时，它可以在零阻力的情况下
传导电子，成为超导体；以手机为例，一旦安装石墨烯电池，手机充电时间将被缩短为
16min，请同学们分析一下，这种超导材料不适合用做（ ）
A. 新能源充电汽车的电池
B. 电动自行车的“电动机”
C. 电炉子中“电热丝”
D. 输电导线
3. 我国年仅23岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在
一起时，再加入一定数量的电子，“魔角”石墨烯的电阻突然消失，如果把这一技术应用
于生产，它不可以制作的是（ ）
A. 电饭锅
B. 电磁铁
C. 电风扇
D. 导线
4. 金属导体的电阻随温度的增加而增大，在半导体材料的学习中，有些同学很自然地
联想到半导体的电阻值与温度的关系这个问题，下面同学们对于这个问题的不同表述，
其中最有利于科学探究顺利进行的表述是（ ）
A. 半导体的电阻值与温度有什么关系
B. 温度改变后，半导体的电阻值相应会发生怎样的变化
C. 半导体的电阻值与温度真的有关吗
D. 温度改变后，半导体的电阻值也会改变
5. 华为手机是我们国人的骄傲。华为P40系列智能手机所搭载的国产7纳米制造工艺
麒麟990芯片。“在指甲盖大小的尺寸上塞进103亿个晶体管”，实现了性能与能效提升
的新突破。计算机芯片，智能手机芯片等体积的微型化及性能的代际提升，都得益于一
种新型材料的研发。这种新型材料是（ ）
A. 超导材料
B. 磁性材料
C. 纳米材料
D. 半导体材料
6. LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管。二极管是由下列哪
种材料制成（ ）
A. 纳米材料
B. 金属材料
C. 半导体材料
D. 超导材料
7. 如图所示，碳纳米管是一种具有特殊结构的材料，碳纳米管表现出良好的导电性，
也有良好的导热性能，被巨大的压力压扁后，撤去压力，碳纳米管能立即恢复原状。根
据上述信息判断，下列说法正确的是（ ）
A. 碳纳米管可以制作电线的外皮
B. 碳纳米管可以制作高铁的减震装置
C. 碳纳米管可以制作潜艇外壳
D. 碳纳米管可以制作消防外套
8. 物理学家发现，将两层只有原子厚的石墨烯以特别的角度堆叠在一起，当碳原子的
排列呈1.1度的角度偏移时，就会使材料变为超导体（如图所示）。超导材料应用前景
广阔，最适合做（ ）
A. 白炽灯的灯丝
B. 输电导线
C. 电吹风的电热丝
D. 滑动变阻器的电阻线
二、多选题
9. 下列关于材料的说法正确的是（ ）
A. 利用半导体材料可以制作二极管、三极管
B. 用超导体作为电饭锅的主要部件可以减少热损失
C. 导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
D. 输送电能若能采用超导材料，可以大大降低电能损耗
10. 物质的世界多姿多彩，材料的世界前景广阔，下列关于物质和材料的说法中，正确
的是（ ）
A. 原子核带正电，几乎集中了原子的全部质量
B. 纳米科学技术的研究对象是比夸克更小的微粒
C. 物质是由分子组成的，分子是不可以再分的
D. 二极管属于半导体元件，具有单向导电的性能
11. 石墨烯只有一个碳原子厚度的二维材料，如图所示。它具有许多奇特的属性：极强
的抗拉力、优良的导电性和导热性、极高的硬度、高熔点、高透光性等，这种高新材料
有可能代替硅成为新的半导体材料，发现石墨烯的两位俄裔科学家因此获2010年诺贝
尔物理学奖。根据石墨烯的特性，你认为石墨烯可以用来制成（ ）