初中物理新材料及应用试题

我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0．此现象中石墨烯是 $($　　 $)$

A．绝缘体B．导体C．半导体D．超导体

自然界的一些生物自身能发光，如萤火虫、水母等，这是生物通过自身化学反应将化学能转化为　　能的现象。超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零，如用这种材料制成输电线。将有效降低输电过程中　　的损耗。

如图所示，电熨斗利用电流的　　效应工作，发光二极管具有单向导电性，它是利用　　材料制成的。

科学技术的发展不但方便了人们的生活，也使人们的一些梦想变成了现实。像计算机芯片体积的大幅度减小就得益于　　（选填“超导材料”“纳米材料”或“半导体材料” $)$的出现； $\mathit{WiFi}$（全称 $\mathit{Wireless}$ $\mathit{Fidelity}$，是一种短距离无线传输技术）为移动办公和无线上网提供了极大的方便，它是利用　　来传递信息的。

超导现象是指某些物质在温度很低时电阻变为零的现象。如果某种超导材料能应用于实际，最适合用来制作 $($　　 $)$

A．保险丝B．输电导线

C．电炉丝D．变阻器的电阻丝

下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带正电的物体时会相互排斥

B．摩擦起电的实质是正电荷发生了转移

C．金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向

D．家庭中使用的电热水器的发热体用的是超导材料

$\mathit{LED}$灯是一种节能光源，核心元件是发光二极管，二极管的主要材料是 $($　　 $)$

A．钨丝B．陶瓷C．半导体D．超导体

根据材料的导电性能，材料可分为导体、　　和绝缘体三大类；如果用超导电线输送电能，这种电线就　　发热。

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？

能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．太阳能、风能、天然气是可再生能源

B．光纤通讯主要利用电信号传递信息

C．超导体材料可以应用于任何电器并使其效率提高

D．大亚湾核电站利用核裂变释放的能量来发电

关于材料、能量、能源的相关知识，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	能量的转移与转化不具有方向性
B．	目前世界上的核能发电站是利用核聚变原理建成的
C．	太阳能电池是把太阳能转化为机械能
D．	纳米材料统指合成材料的基本单元大小在 $1~100\mathit{nm}$ 范围内的材料

一天晚上，某集体宿舍楼突然断电，走廊的应急灯立即亮起。经检查发现楼内空气开关跳闸。 $8\mathit{min}$之后故障排除，闭合空气开关恢复供电，应急灯熄灭。应急灯的发光元件由多个发光二极管组成，每盏应急灯的实际功率为 $2W$．下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．空气开关跳闸一定是用电器总功率过大造成的

B．发光二极管发光部分是由超导体材料制成的

C．本次断电每盏应急灯消耗的电能是 $16J$

D．应急灯亮起时将电能主要转化为光能

阅读短文，回答问题．
石墨烯——改变世界的神奇新材料
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）这种新材料属于＿＿＿＿（填“导体”或“绝缘体”）。
（2）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）；

A．透光性好

B．硬度大

C．导热性好

D．导电性强

（3）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为_______________________ 。

当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种现象叫超导。常温下超导体的应用有着十分诱人的前景。下面的几个电路元件可用超导体制作的是（   ）

A．电阻箱的电阻丝	B．电动机的线圈
C．电炉的电热丝	D．白炽灯泡的灯丝

下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	原子核是由质子和电子组成
B．	天文观察发现，所有核外星系都在远离我们，这说明宇宙处于普遍的膨胀之中
C．	由公式可知，电磁波的频率越高，传播速度越快
D．	制作 $\mathit{LED}$ 灯的材料是超导体