题目

50-|||-0-|||-室温干态 室温湿态 70℃湿态-|||-square -|||-square 阅读下面的科普短文。碳纤维复合材料是指纤维状碳材料与树脂、金属、陶瓷等混合而制成的材料，具有高强度、低密度、高热导率等特点。在航空航天、船舶、石油机械等领域有着广泛应用。碳纤维复合材料在高温的环境下仍具有高强度，可替代部分金属材料，如用作航天飞机轨道和机翼前缘材料、飞机刹车片。实验人员比较了几种飞机常用结构材料的价格及它们在相同条件下的抗拉强度，结果如表1。表1几种航空用材料的抗拉强度和价格 材料种类 铝合金 钢 钛合金 碳纤维复合材料 抗拉强度（MPa） 420 1200 1000 1500 价格（元kg） 45 55 250 1050 碳纤维复合材料在使用过程中也会受到环境因素的影响。实验人员分别检测不同结构碳纤维复合材料（A类、B类）在常温干态、常温湿态和70℃湿态环境下的剪切强度，实验结果如图。综上，碳纤维复合材料是一种应用前景十分广阔的材料，随着市场需求的不断扩大，碳纤维复合材料也将有很大的发展空间。依据文章内容回答下列问题。（1）碳纤维复合材料属于 ____ （填“纯净物”或“混合物”）。（2）碳纤维复合材料的特点是 ____ （写出一种即可）。（3）工程师选择航空用钢制造飞机的起落架，结合表1说明航空用钢具有的优势是 ____ 。（4）根据图知，影响碳纤维复合材料剪切强度的因素有 ____ 。（5）判断下列说法的正误（填“对”或“错”）。①碳纤维复合材料耐高温，可做飞机刹车片 ____ 。②相同条件下，钛合金的抗拉强度一定优于钢 ____ 。③碳纤维复合材料可应用于多种领域，具有广阔的发展空间 ____ 。

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碳纤维复合材料是指纤维状碳材料与树脂、金属、陶瓷等混合而制成的材料，具有高强度、低密度、高热导率等特点。在航空航天、船舶、石油机械等领域有着广泛应用。
碳纤维复合材料在高温的环境下仍具有高强度，可替代部分金属材料，如用作航天飞机轨道和机翼前缘材料、飞机刹车片。实验人员比较了几种飞机常用结构材料的价格及它们在相同条件下的抗拉强度，结果如表1。
表1几种航空用材料的抗拉强度和价格
材料种类 铝合金 钢 钛合金 碳纤维复合材料
抗拉强度（MPa） 420 1200 1000 1500
价格（元kg） 45 55 250 1050
碳纤维复合材料在使用过程中也会受到环境因素的影响。实验人员分别检测不同结构碳纤维复合材料（A类、B类）在常温干态、常温湿态和70℃湿态环境下的剪切强度，实验结果如图。
综上，碳纤维复合材料是一种应用前景十分广阔的材料，随着市场需求的不断扩大，碳纤维复合材料也将有很大的发展空间。
依据文章内容回答下列问题。
（1）碳纤维复合材料属于 ____ （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）碳纤维复合材料的特点是 ____ （写出一种即可）。
（3）工程师选择航空用钢制造飞机的起落架，结合表1说明航空用钢具有的优势是 ____ 。
（4）根据图知，影响碳纤维复合材料剪切强度的因素有 ____ 。
（5）判断下列说法的正误（填“对”或“错”）。
①碳纤维复合材料耐高温，可做飞机刹车片 ____ 。
②相同条件下，钛合金的抗拉强度一定优于钢 ____ 。
③碳纤维复合材料可应用于多种领域，具有广阔的发展空间 ____ 。

题目解答

答案

解：（1）碳纤维复合材料是指纤维状碳材料与树脂、金属、陶瓷等混合而制成的材料，由多种物质组成，碳纤维复合材料属于混合物；故答案为：混合物；
（2）碳纤维复合材料的特点是高强度、低密度、高热导率等特点；故答案为：高强度、低密度、高热导率；
（3）工程师选择航空用钢制造飞机的起落架，结合表1说明航空用钢具有的优势是价格低，抗拉强度高；故答案为：价格低，抗拉强度高；
（4）根据图知，影响碳纤维复合材料剪切强度的因素有温度和干湿态；故答案为：温度、干湿态；
（5）①碳纤维复合材料耐高温，可做飞机刹车片，正确；故答案为：对；
②相同条件下，钛合金的抗拉强度不一定优于钢，错误；故答案为：错；
③碳纤维复合材料可应用于多种领域，具有广阔的发展空间，正确；故答案为：对。

解析

  1. 材料分类：根据材料组成判断纯净物或混合物，需明确混合物的定义。
  2. 材料特性：直接提取文章中描述的碳纤维复合材料特点。
  3. 数据对比：结合表格数据，对比不同材料的抗拉强度和价格，分析钢的优势。
  4. 图表分析：通过图表变量（温度、湿度）总结影响剪切强度的因素。
  5. 逻辑判断：结合文章信息，判断陈述是否符合材料特性及数据结论。

（1）碳纤维复合材料的分类

关键点：碳纤维复合材料由纤维状碳材料与树脂、金属、陶瓷等混合制成，属于混合物（由不同物质组成）。

（2）材料特点

关键点：文章明确提到高强度、低密度、高热导率，任选其一即可。

（3）航空用钢的优势

关键点：

  • 抗拉强度：钢的抗拉强度（1200 MPa）高于铝合金（420 MPa），接近碳纤维复合材料（1500 MPa）。
  • 价格：钢的价格（55元/kg）低于钛合金（250元/kg）和碳纤维复合材料（1050元/kg）。

（4）剪切强度的影响因素

关键点：图表中变量为温度（室温、70℃）和干湿态（干态、湿态），因此影响因素为这两个条件。

（5）判断正误

  1. ①正确：碳纤维复合材料耐高温，可用于刹车片。
  2. ②错误：钛合金抗拉强度（1000 MPa）低于钢（1200 MPa），因此“一定优于”不成立。
  3. ③正确：文章明确指出碳纤维复合材料应用前景广阔。