【培优练习】《第三节 材料的开发和利用》（物理沪科九年级全一册）

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1、《第三节材料的开发和利用》培优练习一、单选题1.石墨烯（Graphene）是一种二维碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯的统称．石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学奖．石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300W/m

2、•K，高于碳纳米管和金刚石；电阻比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料．那么，石墨烯材料不适合用来做成（　　）A.精密仪器中的导线B.电暖气中的发热元件C.手机的屏幕保护层D.房间的玻璃二、多选题2.当温度降到很低时，某些金属导题如铝在-271.76℃以下，铅在-265.95℃以下时，电阻就变成了零，这种现象称为超导现象．假如白炽灯的灯丝、电动车内线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是（　　）A.白炽灯仍能发光且更省电B.电动机仍

3、能转动且效率更高C.电饭锅仍能煮饭且效率更高D.输电线仍能导电且更减少电损耗三、计算题1.如果我们找到了在常温下具有超导特性的导体，设想，我们现在的生活将会发生什么变化？四、综合题2.超导材料自1911年起，人类和超导现象偶遇；今天超导已经进入现实应用，如图1所示为昆明普吉变电站35kV/2kA超导电缆照片。1933年，迈斯纳和奥克森尔德两位科学家发现，如果把超导材料放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，外加磁场也无法进入超导体内，形象地来说，就是磁感线将从超导体内被排出，不能通过超导体，这种抗

4、磁性现象称为“迈斯纳效应“。根据临近温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的”高温“只是相对的，其实仍然远低于冰点0℃，对常温而言仍是极低的温度。高温超导材料的用途非常广阔，由于其具有零电阻和抗磁性，用途大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电磁学应用（弱电应用）和抗磁性应用。大电流应用即超导发电、输电和储能等；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆。请回答下列问题：（1）许多金属和合金具有在低温下会失去电阻

5、的特性，这种现象称为______现象，低到能发生这一现象时的温度称为______温度。（2）超导体______（选填”可以“或”不可以“）用来制作电热毯。（3）如图所示，在甲、乙两图中能表示”迈斯纳效应“的是______图。（4）高温超导材料的超导电性可以应用于______（举出1例）。五、实验探究题1.阅读下面有关二极管和发光二极管的短文，并解决相关问题：（一）电子线路中有一种常用的器材叫二极管，在电路图中的符号为。它在电路中的作用是：当电流从“+”极端流入时，二极管对电流的阻碍作用很小，相当于

6、一个阻值很小的电阻，此时二极管可视为一段导线；当电流从“—”极端流入时，二极管相当于一个阻值很大的电阻，使电流几乎不能通过它，即电流几乎为零，此时二极管可视为绝缘体。（二）发光二极管简称LED，是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品，其电光的转化效率很高。目前正在积极推广使用。（1）在图甲所示电路中，当闭合开关S后，能亮的灯是________。（2）某同学按照图乙所示电路图连接了电路，电路中两个电源两端电压均为6V不变，当S接a端时，电压表的示数为_____

7、__V；当S接b端时，电压表的示数为_________V。（3）图丙是小明设计的判断电源正负极的电路图，闭合开关S后，小灯泡发光，则A端是电源的______极。（选填“正”或“负”）答案和解析1.【答案】B【解析】解：A、石墨烯是纳米材料，且电阻比铜或银更低，具有良好的导电性，适合做精密仪器中的导线，故A不符合题意；B、石墨烯的电阻率太小，不适合做电暖气中的发热元件，故B符合题意；C、石墨烯是世上最薄、最坚硬的纳米材料，几乎是完全透明，适合做手机的屏幕保护层，故C不符合题意；D、石墨烯几乎是完全透

8、明的，只吸收2.3%的光．因此具有良好的透光性，以适合做房间的玻璃，故D不符合题意．故答案为：B．根据石墨烯这种纳米材料超薄、超硬、透明、导电、导热性能良好的特性，我们就能知道它的用途．本题考查从题目中提取有用信息的能力，解题时一定要从题目中给出的石墨烯的特性入手，比如：石墨烯是最薄、最坚硬、透明、电阻率小等分析判断，此题是一道关心科技发展的一道较简单的基础题．2.【答案】BD【解析】解：AC、白炽灯灯丝、电饭锅、电熨斗都是利用电流的热效应工作的，如果导体没有电阻，当用电器通电时，