2020年中考物理新材料及应用专题复习冲刺训

新材料及应用

一、选择题

1. 纳米陶瓷是一种高新科技材料，具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透、完全无磁性等特点，以下选项

中哪项可以利用纳米陶瓷材料制造（ ）

A. 高压输电线 B. 装浓硫酸的容器 C. 银行储蓄卡 D. LED发光二极管

【答案】B

灯带在装饰材料中被广泛应用．小梅同学在研究其内部结构时发现，灯带中的LED灯串联后经电源

适配器接入照明电路，如所示．她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但

用手触摸几乎不发热．以下推断不符合上述事实的是（ ）

A. LED灯具有单向导电性 B. LED灯带主要将电能转化为光能

C. 一只LED灯的正常工作的电压是220V D. 灯带中一只LED灯断路后其它灯不能亮

【答案】C

3.下列物体中，用到了半导体材料的是( )

A. 智能机器狗 B. 白炽灯泡 C. 普通干电池 D. 滑动变阻器

【答案】A

4.当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要问题，照明领域，LED作

为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时

代．LED照明即是发光二极管照明，发光二极管的主要材料是（ ）

A. 导体 B. 半导体 C. 超导体 D. 纳米材料

【答案】B

5.下列不属于超导体材料应用的是（ ）

A. 利用超导体材料实现远距离大功率输电

B. 利用超导体材料实现交通工具无摩擦运动

C. 利用超导体材料制作电动机线圈，可减少电能损失，提高电能利用率

D. 利用超导体材料制成条形码扫描器

【答案】D

6.①铅笔芯、②金属刀片、③塑料三角尺、④大头针、⑤橡皮，其中属于导体的有（ ）

A. ①②③ B. ①②④

C. ①②⑤ D. ②④⑤

【答案】B

7.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

【答案】B

8.（2017•锦州）下列说法正确的是（ ）

A. 受到平衡力的物体，机械能一定保持不变 B. 超导体适合做电饭锅的发热体

C. 发光二极管主要是由半导体材料制成的 D. 太阳内部每时每刻都在发生核裂变来释放能量

【答案】C

9.利用发光二极管（又称LED）制成的灯泡在市场上热销，它比普通节能灯的发光效率更高．制作发光二

极管的材料是（ ）

A. 超导体 B. 半导体 C. 纳米材料 D. 绝缘体

【答案】B

10.下列电器工作时，利用了压力传感器的是（ ）

A. 电话 B. 电冰箱 C. 城市路灯 D. 电子秤

【答案】D

灯带在装饰材料中被广泛应用．小明同学在研究其内部结构时发现，灯带中的LED灯串联后经电源

适配器接入照明电路，如图所示．她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，

用手触摸几乎感觉不到发热．以下推断符合上述事实的是（ ）

A. 一只LED正常工作的电压是220V B. LED灯具有单向导电性

C. LED灯的发光效率高达100% D. 灯带中一只LED灯断路后其它灯还亮

【答案】B

12.假如人们已经研制出常温下的超导体，则可用它制作（ ）

A. 家用保险丝 B. 白炽灯泡的灯丝 C. 电路的电阻丝 D. 远距离输电导线

【答案】D

13.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法中正确的是（ ）

A. 半导体具有良好的导电性能 B. 超导体是一种电阻很大的材料

C. 纳米技术是大尺度范围内的科学技术 D. 超导材料用于输送电力可以降低电能损耗

【答案】D

14.关于材料与技术的应用，下列说法中正确的是（ ）

A. 电磁波的波速一定时，频率越高波长越短 B. 我们日常生活中使用的二极管是由导体制成的

C. 超导材料电阻为零，所以不适合做输电线 D. 核潜艇是利用核裂变提供动力，核能属于可再生

能源

【答案】A

15.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•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

【答案】B

二、填空题

16.如图所示，是发光二极管的示意图．当电流从较长的接线脚流入时，发光二极管中有电流通过，使其

发光；如果电流从较短接线脚流入，电路处于________（选填“短路”或“开路”）状态，这说明发光二

极管具有________导电性．

【答案】开路；单向

17.纳米是________的单位．1nm=________m，纳米技术是________尺度内的极微科学技术．

【答案】长度；10；纳米

﹣9

18.有些元素如硅、锗等的导电性能介于金属和非金属之间，常称作半导体材料，其导电能力比铜、铁等

金属的要 ________ （选填“强”或“弱”）．某些物质在温度很低时，电阻变为零，这就是超导现象．如

果能制造出常温下的超导体，它可以在下列哪种情境中得到应用 ________ （选填序号）．①用作电

吹风的电热丝 ②用作白炽灯的灯丝 ③用作输电线缆．

【答案】弱；③

19.晶体二极管是由________（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的，具有________的属性．

【答案】半导体；单向导电

20.许多家用电器都用发光二极管做指示灯，请列举两例________、________．

【答案】电视机；电热水器

21.高效节能的LED灯，其核心元件发光二极管的主要材料是 ________，假如电熨斗内部的电热丝、电

动车内电动机的线圈、白炽灯的灯丝都处于超导状态，其中仍能正常工作且减少了能量损失的

是 ________（选填“电熨斗”、“电动车”或“白炽灯”）．

【答案】半导体；电动机

22.超导现象是指某些物质在温度 ________时电阻变为 ________的现象．如果某种超导材料能应用于

实际，最适合用来制作 ________（选填数字序号）：①保险丝；②电炉丝；③电动机线圈；④变阻器

的电阻丝．

【答案】很低；零；③

23.（2017•河池）科学家发明一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电

子元件工作时的温度．这说明石墨烯具有良好的________（选填“导电”或“导热”）性；用半导体材料

制成的发光二极管具有________导电的属性．

【答案】导热；单向

三、解答题

24.如图所示，是上海磁悬浮列车的悬浮原理．请在右侧放大的图中标出轨道下方的车厢线圈的N、S极和

画出线圈的绕线．

【答案】解：

磁悬浮列车的工作原理是：列车悬浮，与铁轨是相互分离的，

∴列车车身线圈的上方与铁轨线圈下方的极性应该是异名的，

∴车身线圈的上方应该是S极，是利用异名磁极互相吸引的原理将车身托起的；

这样可以将列车和轨道分离，从而实现减小摩擦阻力、提高运行速度的效果；

所以电磁铁的上端是S极，下端是N极，所以绕法如图所示：

25.美国朗讯科技公司贝尔实验室的一个研究小组首次发现了在特定温度下电阻为零、可成为超导体的塑

料物质，有关详情发表于3月8日号的英国科学杂志《自然》．该小组发现当这种塑料物质的温度降到华

氏零下455度（一235℃）以下时，电阻消失，这种材料价格便宜，将来有望广泛运用于量子计算机及超

导电子设备等领域．

另有消息称：目前已经得到的所有高温超导体，将近一半是在高压条件下合成出来的，高压在开发探索高

温超导体中具有不可替代的重要地位．现有元素周期表中，有近一半元素只有在高压下才具有超导性能．有

人甚至预言，元素氢在超高压下才为超导体．更具有现实意义的是，当今最高超导转变温度是在高压下测

到的，许多常压下不超导的合金，在高压下会转变为超导体．人们有理由相信，具有更高超导体转变温度

的新型超导体研究极有可能在高压下取得重大突破．

通过以上两篇文章，你从中可以得出要获得超导体，人们现在常用的方法是什么？这与以前学过的什么内

容相似？

【答案】答：要获得超导体，常用方法是增大压强，降低温度，这与以前学过的实现气体的液化很相似．

26.阅读下列材料，回答下列问题：

1911年，荷兰科学家卡末林﹣昂内斯（Heike Kam erlingh﹣Onnes）用液氦冷却汞，当温度下降到4.2K

（零下268.95℃）时，水银的电阻完全消失．当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这即为超

导现象．1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质﹣完全抗磁性，

也称迈斯纳效应．完全抗磁性是指磁场中的金属处于超导状态时，体内的磁感应强度为零的现象．迈斯纳

效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行，这将大

大提高它们的速度和安静性，并有效减少机械磨损．另外利用超导悬浮还可制造无磨损轴承，将轴承转速

提高到每分钟10万转以上．

发生超导现象时的温度称为临界温度．2014年12月，我国科学家发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧

铁硒化合物，其超导转变温度高达40K（零下233.15摄氏度）以上，这是世界上首次利用水热法发现铁硒

类新型高温超导材料，堪称铁基超导研究的重大进展，为相关体系新超导体的探索提供了新的研究思路．同

时，为探索铁基高温超导的内在物理机制提供了理想的材料体系．

（1）当温度降低到足够低时，有些材料的________ 变为零，这即为超导现象

（2）荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质________ ，也称迈斯纳效

应

（3）利用超导材料输电，可最大限度地减少电能转化为________ 能所造成的能量损失．

（4）假如白炽灯的灯丝、电动车内电动机的线圈、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．电动车仍能行驶且效率更高

C．电饭锅仍能煮饭且效率更高 D．电熨斗仍能熨烫衣服且更省电．

【答案】（1）电阻

（2）完全抗磁性

（3）内

（4）B

27.阅读以下材料，回答相关问题 超导磁流体推进器

磁流体推进器（英语：Magnetohydrodynamic Drive，MHD）是贯通海水的通道内建有一个磁场，这个磁场

能对导电的海水产生电磁力作用，使之在通道内运动，若运动方向指向船尾，则反作用力便会推动船舶前

进．而采用超导磁体作为磁场来源，则称为超导磁流体推进器．

磁流体推进器由磁体、电极和通道三部分构成，其推进过程可以借助物理学中的“磁场对通电直导线的作

用”这一现象解释．

超导电磁流体推进是把电能直接转换成流体动能，以喷射推进取代传统螺旋桨推进的新技术，它具有低噪

音和安全性等特点，在特殊船舶推进应用中具有重大价值．中科院从1996年开始超导磁流体推进技术的

研究，研制成功世界上第一艘超导螺旋式电磁流体推进实验船．

请回答下列问题：

（1）磁流体推进器由________、电极和通道三部分构成

（2）导电的海水在通道内流动时，船前进的方向如图2所示，此时海水受到向________的电磁力．（选

填“左”或“右”）

（3）导电的海水在通道内流动时，获得的动能是由________能转化成的．

【答案】（1）磁体

（2）右

（3）电

28.阅读短文，回答问题： 超导体材料

1911年，荷兰科学家卡末林﹣昂内斯用液氦冷却汞，当温度下降到4.2K（零下268.95℃）时，水银的电

阻完全消失．当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这即为超导现象，我们也把这一温度称为

超导温度．

在物理学中有一种物体能吸引大头针、回形针等，我们把这种物体称为磁体，而磁体之所以能吸引大头针、

回形针等，说明磁体周围存在一种物质，它叫做磁场．1933年德国物理学家迈斯纳和奥森菲尔德对锡单晶

球超导体做磁场分布进行测量时发现，在小磁场中把金属冷却进入超导态时，超导体内部的全部磁场会遭

排斥，除了超导体表面之外，材料内部没有任何磁场．这一实验表明了超导体的另一个极为重要的性质﹣

﹣﹣完全抗磁性，这就是著名的迈斯纳效应

迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行，

这将大大提高它们的速度和安静性，并有效减少机械磨损．另外利用超导悬浮还可制造无磨损轴承，将轴

承转速提高到每分钟10万转以上．

（1）当温度降低到足够低时，有些材料的________变为零，这即为超导现象．

（2）荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质________，也称迈斯纳效应．

（3）利用超导材料输电，可最大限度地减少电能转化为________能所造成的能量损失．

（4）假如白炽灯的灯丝、电动车内电动机的线圈、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. 电动车仍能行

驶且效率更高

C. 电饭锅仍能煮饭且效率更

高 D. 电熨斗仍能熨烫衣服

且更省电

（5）下图能大致说明迈斯纳效应的是________（甲/乙）．

【答案】（1）电阻

（2）完全抗磁性

（3）内

（4）B

（5）乙