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  • 科目:物理
  • 题型:综合题
  • 难度:中等
  • 人气:76

请阅读《国之重器——综合极端条件实验装置》并回答问题。

国之重器——综合极端条件实验装置

从人类第一次仰望星空,到试图用“中国天眼”破译日月星辰等天文现象的奥秘,从探究万物组成到利用扫描隧道显微镜透视物质的微观结构,都得益于实验条件的拓展和技术手段的进步。

在宇宙中,高温、高压、强磁场等极端环境比比皆是,而我们地球上的生活环境是一个相对温和的环境,要发现更多的新现象,就需要建造极端条件实验室,拓展研究空间。

所谓极端条件,指的是在实验室中人为创造出来特别低的温度、特别强的磁场、特别高的压强等(如图所示)实验条件。通过创造极端条件,可以发现和揭示许多在通常条件下观察不到的奇异物质特性,例如某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0(如铝在﹣271.76℃——即1.39K——以下时电阻为0),这就是超导现象。

肩负原始创新重任的国之重器——国际首个综合极端条件实验装置布局在北京怀柔科学城,并已投入使用。该项目拥有极低温(可达1mK)、强磁场(可达32.35T)、超高压(可达3.8×1011Pa)和超快光场(时间分辨率可达10﹣18s)极端条件实验装置。

科学家们将极端条件进行综合运用,大大拓展了物质科学的研究空间,为发现新物态、探索新现象、开辟新领域,创造了前所未有的机遇。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)请写出我国综合极端条件实验装置中的一个极端条件:_____。

(2)我国自主研制的载人潜水器“奋斗者”号成功完成了 10000 m 的深潜试验,创造了中国载人深潜的新纪录。超高压极端条件的压强约为“奋斗者”号在 10000 m 深海中(海水密度取 1 . 0 × 10 3 k g / m 3 )承受压强的 _____倍。(填写正确选项前的字母)

A.

4

B.

40

C.

4000

D.

400000

(3)强磁场的产生需要大电流,但电流越大,导线的温度就会越高,通常会导致铝导线等熔化,给强磁场的产生带来限制。依据文中信息,请写出应选择哪种极端条件,能减少电流通过导线所产生的热量,从而突破限制,创造强磁场极端条件,并写出选择依据。

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