《第3节 复合材料》（同步训练）高中化学必修1-鲁科版-2024-2025学年

《第3节复合材料》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列哪一种材料不属于复合材料？A.玻璃钢B.混凝土C.不锈钢D.碳纤维增强塑料2、下列关于复合材料的描述，错误的是：A、复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的具有新性能的材料。B、复合材料的优点包括强度高、耐腐蚀、密度小等。C、复合材料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。D、复合材料的制造过程是将两种材料简单混合。3、下列关于复合材料的说法中，正确的是：A.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法组合而成，具有单一材料所不具备的特殊性能。B.所有的复合材料都具有良好的导电性。C.复合材料的强度一定比组成它的任何单一材料都要高。D.复合材料的应用范围非常有限，仅限于航空航天领域。4、下列材料中，属于复合材料的是（）A.钢筋混凝土B.纯铜C.玻璃D.陶瓷5、以下哪种材料属于复合材料？A、纯铁B、纯铝C、聚乙烯D、玻璃钢6、下列关于复合材料的说法中，哪一项是错误的？A.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法复合而成的新材料。B.复合材料的性能通常优于其组分材料，这是由于各组分之间的相互作用。C.玻璃钢是一种常见的复合材料，它由玻璃纤维和树脂组成，具有高强度和良好的耐腐蚀性。D.所有的复合材料都是非生物降解的，因此对环境有负面影响。E.复合材料的应用领域非常广泛，包括航空航天、汽车制造和体育用品等。7、下列关于复合材料组成的叙述中，错误的是（）A.复合材料由基体材料和增强材料组成B.基体材料通常为金属或非金属材料C.增强材料可以是纤维、颗粒或晶须D.复合材料的强度和刚度通常高于其单一组分材料8、下列关于复合材料的说法中，哪一项是错误的？A.复合材料是由两种或两种以上物理性质或化学性质不同的材料通过物理或化学方法组合而成的新材料。B.在复合材料中，基体材料通常提供耐腐蚀性和形状稳定性。C.增强材料在复合材料中的作用主要是提高材料的强度和模量。D.所有的复合材料都具有轻质高强的特点，因此它们可以完全替代传统材料。E.复合材料的应用范围广泛，包括但不限于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。9、以下哪种材料不属于复合材料？A、碳纤维增强塑料B、玻璃钢C、铝合金D、纯铜10、以下哪种材料不属于复合材料？A.玻璃纤维增强塑料B.钢筋混凝土C.木材D.钢铁11、在以下四种材料中，不属于有机高分子合成材料的是（）A.聚乙烯B.玻璃钢C.氯纶D.不锈钢12、在以下哪种情况下，纤维增强塑料的强度会比纯塑料材料高？A.纤维与塑料的界面结合紧密B.纤维的长度较长C.塑料的密度较大D.纤维的直径较细13、以下哪种材料不属于复合材料？A.玻璃纤维增强塑料B.碳纤维增强塑料C.钢筋混凝土D.钢铁14、下列关于复合材料的说法正确的是（）A.复合材料由两种或两种以上不同性质的材料组成，但各组分之间不发生化学反应B.复合材料的性能取决于其组分材料各自的性能C.复合材料是单一材料无法实现的，其性能超越单一材料D.复合材料的生产过程中，各组分的物理状态必须保持一致15、下列关于复合材料的说法，错误的是（）A.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料B.复合材料通常具有高强度、高韧性、耐腐蚀等优点C.复合材料分为有机复合材料和无机复合材料两大类D.复合材料的生产方法有混合法、浸渍法和缠绕法等16、下列关于复合材料的描述，不正确的是（）A.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成，具有各组成材料的特点B.复合材料在性能上往往比单一材料更优越，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域C.复合材料可以分为无机复合材料、有机复合材料和金属基复合材料D.复合材料中，增强材料通常具有较高的强度和刚度，而基体材料通常具有较好的韧性二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：下列关于复合材料的描述中，正确的是（）A.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的B.复合材料一定是天然材料，如木材、竹材C.复合材料具有单一材料的所有特性D.复合材料的生产过程一定是物理变化第二题题目：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法组合而成的一种多相固体材料。请列举出一种常见的复合材料，并简要说明其组成成分和应用领域。第三题题目：某新型复合材料由碳纤维和一种具有良好绝缘性的聚合物基体组成。以下是对该复合材料性能的研究结果，请分析并回答问题：研究发现，该复合材料在室温下的抗压强度达到1500MPa，远超过传统的钢铁材料。请分析造成这种现象的原因。在该复合材料中，碳纤维与聚合物基体之间形成了良好的界面结合，这对复合材料的性能有何影响？为了提高复合材料的耐热性能，研究者尝试了将复合材料加热至200℃，发现碳纤维表面出现了明显的氧化现象。请解释这一现象，并说明如何防止这种氧化对复合材料性能的影响。第四题题目：复合材料因其独特的性能而被广泛应用于现代工业和技术领域。现有一种由碳纤维增强塑料（CFRP）制成的复合材料，这种材料在航空航天领域有着重要的应用。已知该复合材料的密度为1.5g/cm³，若要制作一个长方体结构件，其长、宽、高分别为20cm、10cm、5cm，请计算该结构件的质量，并讨论使用这种复合材料相对于传统金属材料的优势。《第3节复合材料》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列哪一种材料不属于复合材料？A.玻璃钢B.混凝土C.不锈钢D.碳纤维增强塑料答案：C.不锈钢解析：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法在宏观上组成具有新性能的材料。选项A玻璃钢是由树脂基体与玻璃纤维组成的复合材料；选项B混凝土是由水泥、砂石等组成的复合材料；选项D碳纤维增强塑料是由碳纤维与树脂基体组成的复合材料。而选项C不锈钢是一种合金，不是由两种或多种材料复合而成，因此不属于复合材料。2、下列关于复合材料的描述，错误的是：A、复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的具有新性能的材料。B、复合材料的优点包括强度高、耐腐蚀、密度小等。C、复合材料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。D、复合材料的制造过程是将两种材料简单混合。答案：D解析：选项D错误，因为复合材料的制造过程不是简单的将两种材料混合，而是通过特殊的工艺方法，将两种或两种以上不同性质的材料结合在一起，使其在宏观上形成一个整体，从而具有新的性能。简单混合并不能形成具有复合材料特点的材料。3、下列关于复合材料的说法中，正确的是：A.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法组合而成，具有单一材料所不具备的特殊性能。B.所有的复合材料都具有良好的导电性。C.复合材料的强度一定比组成它的任何单一材料都要高。D.复合材料的应用范围非常有限，仅限于航空航天领域。答案：A解析：A选项是正确的。复合材料确实是指由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的新材料，这种组合可以赋予材料一些独特的性能，比如更高的强度、更好的耐腐蚀性或者更轻的质量等。B选项不正确。虽然有些复合材料可能具备良好的导电性（例如某些金属基复合材料），但并不是所有的复合材料都有这样的特性。实际上，很多复合材料如碳纤维增强塑料(CFRP)是绝缘体，并不具备良好的导电性。C选项过于绝对化了。尽管复合材料通常旨在提高某种特定性能，但这并不意味着它们在所有方面都会优于构成它们的单一材料。例如，虽然CFRP在强度和重量比上表现优异，但在耐高温方面可能不如某些金属材料。D选项也不正确。复合材料由于其独特的性能，在多个领域都有广泛的应用，包括但不限于建筑、汽车制造、体育用品以及日常消费品等领域，而不仅仅是航空航天工业。4、下列材料中，属于复合材料的是（）A.钢筋混凝土B.纯铜C.玻璃D.陶瓷答案：A解析：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同性质的材料组成，具有优良的力学性能和耐久性，因此属于复合材料。而纯铜、玻璃和陶瓷均属于单一材料，不属于复合材料。5、以下哪种材料属于复合材料？A、纯铁B、纯铝C、聚乙烯D、玻璃钢答案：D解析：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上形成具有新性能的材料。玻璃钢是一种典型的复合材料，它是由玻璃纤维和树脂复合而成的，具有良好的机械性能和耐腐蚀性。选项A和B分别是纯金属，选项C是一种塑料，它们都不属于复合材料。6、下列关于复合材料的说法中，哪一项是错误的？A.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法复合而成的新材料。B.复合材料的性能通常优于其组分材料，这是由于各组分之间的相互作用。C.玻璃钢是一种常见的复合材料，它由玻璃纤维和树脂组成，具有高强度和良好的耐腐蚀性。D.所有的复合材料都是非生物降解的，因此对环境有负面影响。E.复合材料的应用领域非常广泛，包括航空航天、汽车制造和体育用品等。答案：D解析：选项A正确地描述了复合材料的基本定义，即由两种或多种材料复合而成；选项B指出了复合材料的一个重要特性，即性能优化，这也是正确的；选项C具体提到了玻璃钢这种复合材料及其特点，描述准确；而选项D则是一个普遍的误解，并非所有复合材料都是不可降解的，实际上有些复合材料是设计成可生物降解的，以减少对环境的影响。因此，D项是错误的。选项E正确地指出了复合材料应用的广泛性。所以，本题选D。7、下列关于复合材料组成的叙述中，错误的是（）A.复合材料由基体材料和增强材料组成B.基体材料通常为金属或非金属材料C.增强材料可以是纤维、颗粒或晶须D.复合材料的强度和刚度通常高于其单一组分材料答案：B解析：复合材料是由基体材料和增强材料组成的，基体材料通常为非金属材料，如树脂、塑料等，而不是金属。增强材料可以是纤维、颗粒或晶须等，用来提高复合材料的强度和刚度。因此，选项B的叙述是错误的。8、下列关于复合材料的说法中，哪一项是错误的？A.复合材料是由两种或两种以上物理性质或化学性质不同的材料通过物理或化学方法组合而成的新材料。B.在复合材料中，基体材料通常提供耐腐蚀性和形状稳定性。C.增强材料在复合材料中的作用主要是提高材料的强度和模量。D.所有的复合材料都具有轻质高强的特点，因此它们可以完全替代传统材料。E.复合材料的应用范围广泛，包括但不限于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。答案：D解析：复合材料确实结合了多种材料的优点，如轻质、高强度等特性，但说所有复合材料都能完全替代传统材料是不准确的。因为每种材料都有其特定的应用场景和局限性，复合材料虽然性能优越，但在成本、加工难度等方面可能不如某些传统材料有优势，因此选项D表述过于绝对，是错误的。9、以下哪种材料不属于复合材料？A、碳纤维增强塑料B、玻璃钢C、铝合金D、纯铜答案：D解析：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上形成具有新性能的材料。选项A的碳纤维增强塑料、选项B的玻璃钢和选项C的铝合金都是通过将不同材料结合在一起，从而获得比单一材料更优异的性能的材料，属于复合材料。而选项D的纯铜是一种单一的金属元素，不属于复合材料。10、以下哪种材料不属于复合材料？A.玻璃纤维增强塑料B.钢筋混凝土C.木材D.钢铁答案：D解析：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法，在宏观上组成具有新性能的材料。选项A的玻璃纤维增强塑料、选项B的钢筋混凝土、选项C的木材都是复合材料。而选项D的钢铁是单一金属，不属于复合材料。11、在以下四种材料中，不属于有机高分子合成材料的是（）A.聚乙烯B.玻璃钢C.氯纶D.不锈钢答案：D解析：本题考查了有机高分子合成材料的概念。有机高分子合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶三大类。A选项聚乙烯是一种塑料，属于有机高分子合成材料；B选项玻璃钢是一种复合材料，主要由玻璃纤维和树脂组成，属于有机高分子合成材料；C选项氯纶是一种合成纤维，属于有机高分子合成材料。而D选项不锈钢是一种合金，属于金属材料，不属于有机高分子合成材料。因此，正确答案是D。12、在以下哪种情况下，纤维增强塑料的强度会比纯塑料材料高？A.纤维与塑料的界面结合紧密B.纤维的长度较长C.塑料的密度较大D.纤维的直径较细答案：A解析：纤维增强塑料的强度主要取决于纤维与塑料的界面结合情况。当纤维与塑料的界面结合紧密时，纤维能够有效地传递载荷，从而提高整体的强度。纤维长度、塑料密度和纤维直径虽然也会对材料的性能产生影响，但不是影响强度的主要因素。13、以下哪种材料不属于复合材料？A.玻璃纤维增强塑料B.碳纤维增强塑料C.钢筋混凝土D.钢铁答案：D解析：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法组合而成，具有各组成材料的优良性能。选项A、B、C中的玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料和钢筋混凝土都是典型的复合材料，而钢铁是单一金属材料，不属于复合材料。14、下列关于复合材料的说法正确的是（）A.复合材料由两种或两种以上不同性质的材料组成，但各组分之间不发生化学反应B.复合材料的性能取决于其组分材料各自的性能C.复合材料是单一材料无法实现的，其性能超越单一材料D.复合材料的生产过程中，各组分的物理状态必须保持一致答案：C解析：选项A中，复合材料各组分的结合方式可以是物理结合，也可以是化学结合，因此“不发生化学反应”的说法不准确。选项B中，复合材料的性能往往由组分材料相互作用的结果决定，不仅仅是各自性能的简单叠加。选项D中，复合材料的生产过程中，各组分的物理状态可以不同，根据需要通过不同的加工工艺进行组合。只有选项C正确描述了复合材料的特性，即复合材料通过不同材料的组合，实现性能的互补与提升，超越单一材料的性能。15、下列关于复合材料的说法，错误的是（）A.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料B.复合材料通常具有高强度、高韧性、耐腐蚀等优点C.复合材料分为有机复合材料和无机复合材料两大类D.复合材料的生产方法有混合法、浸渍法和缠绕法等答案：D解析：本题考查对复合材料的基础知识的理解。A、B、C选项均符合复合材料的定义和特点，而D选项中提到的混合法、浸渍法和缠绕法都是复合材料的制备方法，因此D选项错误。16、下列关于复合材料的描述，不正确的是（）A.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成，具有各组成材料的特点B.复合材料在性能上往往比单一材料更优越，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域C.复合材料可以分为无机复合材料、有机复合材料和金属基复合材料D.复合材料中，增强材料通常具有较高的强度和刚度，而基体材料通常具有较好的韧性答案：D解析：本题考查复合材料的定义及分类。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成，具有各组成材料的特点，选项A正确；复合材料在性能上往往比单一材料更优越，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域，选项B正确；复合材料可以分为无机复合材料、有机复合材料和金属基复合材料，选项C正确；复合材料中，基体材料通常具有较高的强度和刚度，而增强材料通常具有较好的韧性，所以选项D描述不正确。故答案为D。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：下列关于复合材料的描述中，正确的是（）A.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的B.复合材料一定是天然材料，如木材、竹材C.复合材料具有单一材料的所有特性D.复合材料的生产过程一定是物理变化答案：A解析：A选项正确，复合材料确实是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法结合在一起，以发挥各自材料的优点，形成具有新性能的材料。B选项错误，复合材料不仅限于天然材料，许多复合材料是通过人工合成的，如玻璃钢、碳纤维增强塑料等。C选项错误，复合材料虽然综合了多种材料的特性，但并不意味着它具有单一材料的所有特性。它通常具有一些独特的性能，这些性能是其组成材料所不具备的。D选项错误，复合材料的生产过程可以是物理变化，也可以是化学变化。例如，通过化学反应合成的复合材料（如某些塑料的合成）属于化学变化。第二题题目：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法组合而成的一种多相固体材料。请列举出一种常见的复合材料，并简要说明其组成成分和应用领域。答案：一种常见的复合材料是玻璃纤维增强塑料（GFRP），也称为玻璃钢。组成成分：这种复合材料主要由玻璃纤维作为增强材料，以及热固性树脂（如不饱和聚酯树脂、环氧树脂等）作为基体材料构成。应用领域：交通运输：用于制造汽车、火车、飞机等交通工具的部分结构件，如车身板、车顶、船体等。建筑行业：用于制作窗框、门框、屋顶瓦片及各种装饰板材。运动器材：被广泛应用于高尔夫球杆、钓鱼竿、自行车架等运动器材中。电气工业：由于具有良好的绝缘性能，常被用来生产电器外壳、绝缘子等。航空航天：在航天器某些非承重部件上也有应用，因其轻质高强的特点有助于减轻飞行器重量。解析：本题考察了学生对于复合材料概念的理解及其实际应用的认识。选择玻璃纤维增强塑料为例，是因为它是一种典型的复合材料，在日常生活中有着广泛的应用。玻璃纤维提供了强度与韧性，而树脂则起到了粘合剂的作用，同时赋予成品一定的形状和表面特性。通过这种材料的介绍，可以加深学生对复合材料结构和功能之间关系的理解，同时也能够激发他们对新材料科学的兴趣。此外，通过列举具体的应用实例，可以让学生更直观地感受到复合材料在现代生活中的重要地位。第三题题目：某新型复合材料由碳纤维和一种具有良好绝缘性的聚合物基体组成。以下是对该复合材料性能的研究结果，请分析并回答问题：研究发现，该复合材料在室温下的抗压强度达到1500MPa，远超过传统的钢铁材料。请分析造成这种现象的原因。在该复合材料中，碳纤维与聚合物基体之间形成了良好的界面结合，这对复合材料的性能有何影响？为了提高复合材料的耐热性能，研究者尝试了将复合材料加热至200℃，发现碳纤维表面出现了明显的氧化现象。请解释这一现象，并说明如何防止这种氧化对复合材料性能的影响。答案：造成该复合材料抗压强度高的原因是：碳纤维具有极高的强度和刚度，而聚合物基体具有良好的韧性，两者结合后，复合材料在受到压力时，能够有效地分散应力，从而提高整体的抗压强度。复合材料中碳纤维与聚合物基体之间形成了良好的界面结合，使得在受到压力时，碳纤维的强度能够得到充分发挥，而聚合物基体的韧性则可以吸收部分应力，防止材料发生脆断。碳纤维与聚合物基体之间良好的界面结合对复合材料性能的影响是：提高了复合材料的整体强度和韧性，使得材料在受到外力作用时，能够更好地承受压力和拉伸。减少了裂纹的扩展速度，提高了材料的抗冲击性能。碳纤维表面氧化现象的解释及防止措施