初中物理新材料及应用简答题

如图所示是某品牌行李箱，它外形美观，内部装有蓄电池和电动机，可以短时间骑行，并配备 $\mathit{USB}$接口，支持手机和平板电脑充电。请回答下列问题：

（1）骑行时，行李箱内电动机工作时主要把电能转化成什么能？

（2）给行李箱轮胎充气时，轮胎内气体内能如何变化？

（3）用行李箱给手机充电时，行李箱上的发光二极管会闪烁，发光二极管主要是用什么材料制成的？

如图所示为5月23日在青岛下线的时速为 $600\mathit{km}$的高速磁悬浮试验车，它是目前为止陆地上最快的一种交通工具。请结合你所学的物理知识，回答下列问题：

（1）该试验车使用的电能属于一次能源还是二次能源？

（2）为避免巨大的电流产生热量烧坏电磁铁线圈，该试验车线圈应采用超导材料还是半导体材料制成？

（3）该试验车进站时关闭动力系统后为什么还能继续前进？

2019年4月3日，奔腾 $T77$米粉定制版车型上市。奔腾 $T77$结合全息 $\mathit{AI}$的技术 $-$“小爱同学”，将传统车载语音助手实现具体化。奔腾 $T77$定制版语音芯片通过对语音命令的识别，将相声、小说、脱口秀、儿童类等多种内容在汽车显示器上按命令进行播放，进一步丰富了车主的娱乐生活。在智能家居方面，奔腾 $T77$定制版可控制小米电视、扫地机、电灯、咖啡机等家用电器。主人还没进家门，灯光已亮起，咖啡已煮好，家里已准备好等你回来。请根据上述内容，写出三条有关的物理知识。

例如：声音可以传递信息。（此条不可用）

（1）　                             　。

（2）　                             　。

（3）　                             　。

如图所示的电饼铛，其主要部件是发热体。请回答：

（1）电饼铛工作时，发热体发热的原理是什么？

（2）加热过程中，食品的内能是通过什么方式增加的？

（3）电饼铛的指示灯是个发光二极管，二极管主要是由什么材料制成的？

如图是一款电动剃须刀充电时的情景，充电过程中指示灯发光。请回答下列问题：

（1）充电时，电池相当于电源还是用电器？

（2）LED指示灯主要是由什么材料制成的？

（3）使用剃须刀将胡须剪断，是属于力的哪种作用效果？

拆开图1中玩具，发现电源、开关、发光二极管（简称“” 、电动机（符号“” 各一个及连接导线，闭合开关，电动机顺时针转动，亮，将电动机一端连线断开，闭合开关，亮。

（1）在方框内画出玩具的电路图。

（2）把电动机断开的连线接回原处，将电源正、负极反接，闭合开关，电动机　　转动（选填“不”、“顺时针”、“逆时针” ，　　（选填“亮”、“不亮” 。

超导是导体电阻为零的现象，目前我们只研制出了低温下的超导材料．若我们研制出常温下的超导材料并作为输电导线，那么，还需要采用高压输电吗？为什么？

阅读短文，回答问题．
石墨烯——改变世界的神奇新材料
一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖．这种全新材料名为“石墨烯”，
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的．利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料．比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池．如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料．因此，其应用前景十分广阔．
(1)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的   （填选项前的字母）；(2分)
A．透光性好    B．硬度大    C．导热性好    D．导电性强
(2)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为   ；(1分)
(3)石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料．针对这一发现同学们提出了以下几个问题，你认为最有价值且可探究的问题是   （填选项前的字母）．(2分)
A．“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”
B．“如何提取石墨烯这种物质？”
C．“石墨烯在生活中有什么用处？”
D．“石墨烯为什么很薄？”

简答你所知道的纳米技术在生产、生活中的应用。

纳米材料除了基本单元空间小以外，在力、、声、光、电、磁等方面表现出特殊的性能，如纳米的固体材料主要是具有高韧性。请你大胆猜想纳米材料的这种性质在生产中的应用___________________
_______________________________.

超导现象是20世纪的重大发现之一。科学家们发现某些物质在温度很低时，如铅在7.20K（-265.95^OC）以下，电阻就变成了零。超导材料用途很多，它的优点是_________________________（只需写一条，下同）。但目前还不能大量使用，主要困难是___________________________.

什么是超导现象？如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。你能举例说明吗？

你知道半导体有哪些常见的应用吗？请列举至少五项.你知道超导体可以在哪些方面应用吗？可以向周围知道的人询问，也可以查阅图书资料或通过因特网收集相关信息，然后与同学互相交流。