九年级物理全册第二十章能源、材料与社会第三节材料的开发和利用作业设计(新版)沪科版

第三节材料的开发和利用

一、单选题

1.下面几种关于导体与绝缘体的说法中正确的是（）

A. 绝缘体没有电子所以不能导电

B. 导体内的电荷都会发生移动，所以导体能够导电

C. 导体能导电，都是靠自由电子的移动

D. 绝缘体不能导电，因为它几乎没有自由电荷

2.“新材料”是相对于传统材料而言的，新材料的使用对推动社会进步正在发挥着越来越大的作用，下列关于“新材料”描述不正确的是（）

A. “超导材料”属于新材料

B. “超导材料”可以应用于电饭锅并使其效率提高

C. “半导体材料”的导电性会受温度、光照、杂质等外界因素的影响

D. “半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片

3.超导是指电阻为零的现象，目前发现某些物质在温度降到足够低时会出现超导现象．如果研制出常温下的超导材料，你认为它最适合用来制作（）

A. 输电导线

B. 电炉丝

C. 白炽灯丝

D. 保险丝

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

但用手触摸几乎不发热．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. 灯带中一只LED 灯断路后其它灯还亮

C. LED灯工作时主要是将电能转化为内能

D. LED灯具有单向导电性

5.当温度降低到很低时，某些金属的电阻会突然消失，这种现象称为超导现象，假如所有导体都没有了电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是（）

A. 白炽灯仍能发光

B. 电动机仍能转动

C. 电饭锅仍能煮

饭 D. 电熨斗仍能熨衣服

6.若常温下的超导体研制成功，则它将适合于做（）

A. 保险丝

B. 输电线

C. 电炉丝

D. 滑

动变阻器的线圈

7.超导是科学世界中最奇妙的现象之一，超导态中材料电阻为零．当超导体处于超导态时，下列科学原理、定律、应用对超导体仍适用的是（）

A. 电磁铁

B. 短路时保险丝熔断

C. 欧姆定

律 D. 焦耳定律

8.①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. ①②

⑤ D. ②④⑤

9.目前，科学家已经开发出一些“高温”的超导材料，在100K（﹣173.15℃）左右电阻就能降为零．利用超导材料可以制成（）

A. 加热器的发热体

B. 具有单向导电性的二极管

C. 输送电能的输电线

D. 能放大电信号的三极管

10.超市使用的条形码识别仪的光敏二极管主要材料（）

A. 导体

B. 半导体

C. 绝缘

体 D. 超导体

二、填空题

11.超导体的应用有十分诱人的前景．假如有一天，科学家研制出室温下的超导材料，那么下面哪一个用电器的效率可大大提高？________ A．白炽灯 B 电风扇 C 电水壶 D 电饭锅理由：________．

12. 1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度下降到﹣269℃时，其电阻就会完全消失，这种现象叫做“超导现象”，人们把具有这种现象的物体叫做超导体．在超导状态下，导体的电阻R=________Ω，如果利用超导线进行远距离输电，导线________ （填“会”或“不会”）发热．2009年10月10日，美国科学家合成物（Tl4Ba）Ba2Ca2Cu7O13+，将超导温度提高到负19℃，对于推广超导的实际应用具有极大的意义．目前主要应用在医学中的核磁共振和磁悬浮列车．

13.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．

14.纳米材料具有广泛的应用，纳米铜在室温下可以拉长达50多倍而不出现裂纹，所以它具有________性，用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，坚硬，“不怕火”，所以硬度________、熔点________．

15.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．

三、解答题

16.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？

17.超导体是指科学实验中，当导体在很低的温度时（约在负100℃﹣负200℃），导体的电阻变为零．这时电灯能否工作？电饭锅能否工作？

四、综合题

18.1911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．

根据材料请回答下列问题

（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．把一块磁铁放在超导盘上方，超导盘磁化的方向与磁铁磁场的方向________ （填相同、相反），磁铁受到向上排斥力，就可悬浮在空中．

（3）若常温下超导体研制成功，则超导体适合做________

A．电炉丝 B．输电线 C．滑动变阻器的线圈 D．电动机线圈．

19.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：