请阅读《天问一号上的黑科技》，回答问题。天问一号上的黑科技 2020年7月23日，我国首颗行星探测器“天问一号”在海南文昌火箭发射场发射成功。中国行星探测任务被命名为“天问系列”，是源于中国伟大诗人屈原的长诗，“日月安属？列星安陈？”这是中国几千年的传统文化与现代科技的完美结合。天问一号火星探测器使用了我国独立自主研发的多项“黑科技”。其中，火星车使用的热控材料是新型隔热保温材料——纳米气凝胶，它将分别用来应对“极热”和“极寒”两种严酷环境。纳米气凝胶是由纳米尺度的固体骨架构成的一个三维立体网络，网络结构间包含着丰富的纳米孔隙，孔隙率可以高达99.8%（图甲展示了一种气凝胶的微观图景）。它纤细的骨架让热量传导变得非常困难，而大量的纳米孔隙就像一个个单独的房间，把单个的气体分子关起来，让气体分子既不能流动也不能彼此接触，从而把热“封锁在孔隙中”，既不对流传热，也不散发失热。“极热”考验出现在火星着陆阶段，着陆发动机产生的热量使周围的温度超过1000℃，纳米气凝胶仅仅10mm左右厚度的材料就能够在整个着陆过程让它身后的温度处于可接受的范围，就像消防员身上穿的防火服。“极寒”考验出现在火星巡视阶段，火星车的表面铺设了大面积的气凝胶板，能够确保火星车在-130℃的环境正常工作，就像登山运动员身上穿的防寒服。纳米气凝胶正是由于它的孔隙结构，使其密度只有1.5×10-2g/cm3 ，同等体积下，质量只有钢的，铝的，水的。其超轻性能方面的优势，图乙展示可见，将一块气凝胶放置在新鲜花瓣上，花瓣未被压弯。这就确保了将气凝胶应用于火星车上时，几乎不会增加它的质量。选择纳米气凝胶这种材料，一是因为它在密度、耐温性能和隔热性能等方面有先天的优势，二是它能够通过微观结构的调控，实现性能的差异化，把某一方面的性能优势进一步发挥到极致。 “探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是中国不懈追求的航天梦。”中国开展并持续推进深空探测，对保障国家安全、促进科技进步、提升国家软实力以及提升国际影响力具有重要的意义。物质熔点密度g/cm3 钢 1515 7.9 铝 660 2.7 水 1.0 空气 1.29×10-3 根据上述材料，回答下列问题。

1. 请阅读《天问一号上的黑科技》，回答问题。

天问一号上的黑科技

2020年7月23日，我国首颗行星探测器“天问一号”在海南文昌火箭发射场发射成功。中国行星探测任务被命名为“天问系列”，是源于中国伟大诗人屈原的长诗，“日月安属？列星安陈？”这是中国几千年的传统文化与现代科技的完美结合。

天问一号火星探测器使用了我国独立自主研发的多项“黑科技”。其中，火星车使用的热控材料是新型隔热保温材料——纳米气凝胶，它将分别用来应对“极热”和“极寒”两种严酷环境。纳米气凝胶是由纳米尺度的固体骨架构成的一个三维立体网络，网络结构间包含着丰富的纳米孔隙，孔隙率可以高达99.8%（图甲展示了一种气凝胶的微观图景）。它纤细的骨架让热量传导变得非常困难，而大量的纳米孔隙就像一个个单独的房间，把单个的气体分子关起来，让气体分子既不能流动也不能彼此接触，从而把热“封锁在孔隙中”，既不对流传热，也不散发失热。“极热”考验出现在火星着陆阶段，着陆发动机产生的热量使周围的温度超过1000℃，纳米气凝胶仅仅10mm左右厚度的材料就能够在整个着陆过程让它身后的温度处于可接受的范围，就像消防员身上穿的防火服。“极寒”考验出现在火星巡视阶段，火星车的表面铺设了大面积的气凝胶板，能够确保火星车在-130℃的环境正常工作，就像登山运动员身上穿的防寒服。

纳米气凝胶正是由于它的孔隙结构，使其密度只有1.5×10^-2g/cm³ ，同等体积下，质量只有钢的 $\text{[math]}$ ，铝的 $\text{[math]}$ ，水的 $\text{[math]}$ 。其超轻性能方面的优势，图乙展示可见，将一块气凝胶放置在新鲜花瓣上，花瓣未被压弯。这就确保了将气凝胶应用于火星车上时，几乎不会增加它的质量。

选择纳米气凝胶这种材料，一是因为它在密度、耐温性能和隔热性能等方面有先天的优势，二是它能够通过微观结构的调控，实现性能的差异化，把某一方面的性能优势进一步发挥到极致。

“探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是中国不懈追求的航天梦。”中国开展并持续推进深空探测，对保障国家安全、促进科技进步、提升国家软实力以及提升国际影响力具有重要的意义。

物质	熔点	密度g/cm³
钢	1515	7.9
铝	660	2.7
水		1.0
空气		1.29×10^-3

根据上述材料，回答下列问题。

(1) 纳米气凝胶材料的骨架结构是纳米（nm）尺度的，下列换算关系正确的是（______） A. 1nm=1×10³m B. 1nm=1×10^-3m C. 1nm=1×10^-6m D. 1nm=1×10^-9m

(2) 同等体积下，纳米气凝胶的质量约是空气质量的倍。

(3) 纳米气凝胶材料能应对“极热”和“极寒”的两种严酷环境，是因为。

(4) 请你列举出一条纳米气凝胶材料的优点，并设想它在生产生活中的应用。

【考点】

密度公式及其应用;

【答案】

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科普阅读题普通

1. 阅读短文，回答文后的问题．

体脂率

脂肪是人体的重要成分，主要分布在内脏周围和皮肤下面，脂肪供给维持生命必需的能量，氧化热值约为3.8×10⁷J/kg，皮下脂肪还能防止热量散失，脂肪过量使人肥胖、并导致一些慢性疾病，人体脂肪率表示脂肪含量的多少、简称体脂率，是人体中脂肪质量与人体总质量的百分比，脂肪的密度约为0.9g/cm³、肌肉、骨骼等人体其他成分的精密度为1.1g/cm³ ，只要测出人体组织密度就可以算出体脂率，人体阻值密度可以采用水下称重法测量：先测出受试人的肺活量V，然后用称量设备测出人的重力G₁ ，受试人进入，浸没在水面下尽力呼气，此时体内剩余气体约为肺活量的 $\text{[math]}$ ，用称量设备测量体重的重力为G₂ ，水的密度为ρ_水．由此可以计算出人体阻值密度和体脂率，另外，因为脂肪几乎不含水分，其导电性和其他成分不同，所以还可以用测量人体电阻的办法来计算体脂肪率．

(1) 1kg脂肪氧化最多可以释放的热量为J．、

(2) 比较脂肪和人体其他成分的物理属性，下列说法错误的是． A. 密度较小 B. 导热性较差 C. 导电性较差 D. 比热容较大

(3) 人体组织密度的表达式为ρ_人=（不用化简）．

(4) 对过于肥胖无法自行浸没在水面下的人，可以采取什么措施进行水下称重？

科普阅读题普通

2. 阅读短文，回答文后的问题．

体脂率

(1) 1kg脂肪氧化最多可以释放的热量为J．

(2) 比较脂肪和人体其他成分的物理属性，下列说法错误的是（）．

A. 密度较小 B. 导热性较差 C. 导电性较差 D. 比热容较大

(3) 人体组织密度的表达式为ρ_人=（不用化简）．

(4) 对过于肥胖无法自行浸没在水面下的人，可以采取什么措施进行水下称重？

科普阅读题普通