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解析
| 共计 22 道试题
1 . 阅读下列材料,回答问题。
1911年,荷兰物理学家昂尼斯(1853~1926)发现,水银的电阻率(表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻)并不像预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到4.15K(-269℃)附近时,水银的电阻突然降到零。某些金属、合金和化合物,在温度降到绝对零度附近某一特定温度时,它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象,能够发生超导现象的物质叫倔超导体。
超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度)Tc、现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。如钨的转变温度关0.012K(约为-273℃),锌为0.75K(-272.4℃),铝为1.196K(约为-272℃),铅为7.193K(约为-266℃)。20世纪80年代初,米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性,他们的小组对一些材料进行了试验,于1986年在钡一钇一铜氧化物中发现了T=35K(-238.2℃)的超导电性。1987年,中国、美国、日本等国科学家在钡一记一铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性,使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料。2009年10月10日,美国科学家合成物质(T14Ba),将超导温度提高到254K(-19.2℃),仅比冰的熔点低19.2℃,对于推广超导的实际应用具有极大的意义。在电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电子元件,由于没有电阻,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大缩小,进一步实现电子设备的微型化。
(1)通过本文的描述,“电阻率”是描述材料___________(选填“导电性能”或“导热性能”)的物理量;
(2)超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的___________通常用符号Tc来表示;
(3)2009年10月10日,美国科学家合成的物质(T14Ba)若温度在-19.2℃以下时,其电阻几乎为___________
(4))请你分析:在实际应用中,超导现象更适合应用于哪个实例中?___________(请填写选项字母)
A.电暖器   B.电饭煲   C.高速计算机的集成电路芯片
2 . 阅读短文,回答问题。

两种单体飞行的设计路径


“空气飞行板”是由水上运动爱好者、法国马赛的弗兰基·萨帕塔研制而成,使用者用强大的水射流把人抬到空中。新装备配备了以煤油为燃料的喷气发动机,脚底是一部小型的喷气式发动机,背部背负燃料以及控制系统与飞行器连接,从而摆脱了连接设备与地面的不必要的管道和电缆,飞行员用手握住控制面板就能没有束缚自由飞行。在不浪费太多燃油的情况下,飞行板上的空气动力可产生高达3000N的水平牵引力,在6分钟内以40m/s的速度飞行,今后,设计师们希望在时速、续航能力和负载方面进行改进,这样的飞行器你是否也想拥有一台呢?
而以色列的科学家则向人们展示了另一项研究,使用量子悬浮技术可以使物体悬浮起来,一个超导体小晶片,冷却到-185℃,就能悬浮在一排磁铁上方,无论磁铁总面积大小,小晶片总能在与磁铁平行的上方、下方甚至侧面悬浮。如果将一个“量子超导体”放在磁场中,它会在磁场中保持原有位置不变;如果磁场是均匀的,那么当用力给这个“量子超导体”一个初速度的时候,它将在均匀磁场中一直按这个速度运动下去。如果这样的技术改造成熟后,人类御剑飞行就不再是个梦了。
   
(1)文中飞行板中用的是喷气式发动机的工作原理,跟图2中的原理是类似的______(选填“甲”或“乙”);
(2)当人和设备的总重为800N,使用文中飞行板在空中匀速上升时,向上的举力______800N(选填“大于”“等于”或“小于"),当飞行员水平匀速飞行时,飞行板的最大功率是______W;若以最大功率飞行6分钟,牵引力做的功为______J;
(3)超导体小晶体在磁铁上方悬浮飞行时,云雾一直围绕着小晶体,这是因为在小晶体的周围,空气中的水蒸气______(填物态变化的名称)形成了小水滴;
(4)超导是指导电材料在温度降到足够低时,电阻为______的性质,超导体有一个重要特性就是抗磁性,如果把超导体放在磁场中冷却到一定程度时,磁感应线将从超导体中排出,不能通过超导体这种现象称为抗磁性,对单晶锡球进行实验发现球过渡到超导态时,图3中______(选填“A”或“B”)的描述符合单晶锡球的抗磁性特性;
(5)这两项技术你更看好哪一个?写出你看好哪个或不看好另一个的理由(正确即给分)______
2023-09-12更新 | 158次组卷 | 1卷引用:2022年广东深圳深圳外国语中考三模物理试题
3 . 阅读短文,回答下列问题:

超导材料


1911年,荷兰科学家昂内斯用液氮冷却水银时发现,当温度下降到﹣268.95℃时,有些材料的电阻变为零,这便是超导现象。发生超导现象时的温度称为临界温度。1933年,如果把超导材料放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,形象地来说,就是磁感线将从超导体内被排出,这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”。根据临近温度的不同,超导材料可以分为高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的“高温”只是相对的,对常温而言仍是极低的温度。高温超导材料的用途非常广阔,由于其具有零电阻和抗磁性(强电应用)、电子学应用(弱电应用)和抗磁性应用。大电流应用即超导发电、输电和储能等;抗磁性应用包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
1)请对超导现象下个定义______
2)如图所示能表示“迈斯纳效应”的是______图。
3)高温超导材料的超导电性用途非常广阔,请举出两个例子____________
   
2023-05-28更新 | 49次组卷 | 2卷引用:山东省烟台市栖霞市2022-2023学年九年级上学期期末物理试题
4 . 阅读探究,通过阅读以下短文,回答问题。

超导现象


超导是指某些物质在一定温度条件下(一般为较低温度)电阻降为零的性质。1911年荷兰物理学家H卡茂林·昂内斯发现汞在温度降至4.2K(K开尔文温标,起点为绝对零度)附近时突然进入一种新状态,其电阻小到实际上测不出来,他把汞的这一新状态称为超导态。以后又发现许多其他金属也具有超导电性。
人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失,被称作零电阻效应。导体没有了电阻,电流流经超导体时就不发生热损耗,电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流,从而产生超强磁场。
超导材料的零电阻特性可以用来输电和制造大型磁体。超高压输电会有很大的损耗,而利用超导体则可最大限度地降低损耗。但由于临界温度较高的超导体还未进入实用阶段,从而限制了超导输电的采用。超导现象中的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,并有效减少机磨损。利用超导悬浮可制造无磨损轴承,将轴承转运提高到每分钟10万转以上、利用超导材料制造交通工具在技术上还存在一定的障碍,但它势必会引发交通工具革命的一次浪潮。
为了使超导材料有实用性,人们开始了探索高温超导的历程,从1911年至1986年,超导温度由水银的4.2K提高到23.22K。从1986年-1987年的短短一年多的时间里,临界超导温度提高了近10K。大约1993年,新材料的应用,又把临界超导温度的记录提高到138K。高温超导体取得了巨大突破,使超导技术走向大规模应用。目前我国关于超导技术的各项研发均已步入正轨,且进入产业化运作,现已普遍运营在电力行业、通信领域、军事领域以及医疗领域等。虽然与国际尚有一定的差距,但部分领域的研发已经处于国际先进水平。虽然,现有的高温超导体还处于必须用液态氪来冷却的状态,但因超导材料和超导技术有着广阔的应用前景,所以它仍旧被认为是20世纪最伟大的发现之一。
请回答以下问题:
(1)目前“超导体”尚没有广泛应用的原因,是它的实现需要______的温度。(填“较高”或“较低”)
(2)利用超导体实现远距离输电,可极大地降低电能的损耗,这说明产生电热的大小和______有关。
(3)文中多次提到“K”这一单位,如:“…超导温度由水银的4.2K提高到23.22K…”根据你的理解,“K”是______的单位(填“电阻”或“温度”)。
2023-05-15更新 | 61次组卷 | 1卷引用:内蒙古自治区赤峰市红山区2021-2022学年九年级上学期期末物理试题
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5 . 阅读短文,回答问题:

发光二极管


导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称为半导体。除了导电能力外,半导体有许多特殊的电学性能,使它在许多方面都有重要应用。有的半导体在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。
发光二极管(LED)是半导体二极管中的一种,具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流几乎为零,二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为“电击穿”,从而导致二极管损坏。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。如题甲图是一种常见的LED手电筒的电路图,题乙图所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。在LED灯中,电能被直接转换为光能,这大大提升了发光的效能,因为在其他灯具技术中,电能首先是被转化为热,只有很小一部分转化成了光。
   
(1)以下元件不是由半导体材料制成的是_________
A.光敏电阻  B.白炽灯  C.热敏电阻  D.LED灯
(2)LED灯可以直接将电能转化成_________能,而白炽灯、日光灯管都是先将电能转化成内能,再有很小一部分转化成光能,因此,LED灯的效率比传统照明灯要___________(选填“高”或“低”);
(3)如题乙图所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线;
①由图像可知,当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管处于___________(选填“接通”或“截止”)状态;当该二极管两端的反向电压为50V时,二极管将会被击穿;
②该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻___________(选填“大于”“等于”或“小于”)正向电压为0.7V时的电阻;
(4)在题甲图电路中,若将LED灯换成热敏电阻,将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如题丙图所示),则25℃的刻度应在20℃______(选填“左”或“右”)边。
6 . 请阅读《超导体》,回答下列问题。

超导体


1911年,荷兰莱顿大学的H·卡茂林·昂内斯意外地发现,将水银冷却到-268.98℃时,水银的电阻突然消失;后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性,由于材料的这种特殊导电性能,昂内斯称其为超导态。昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。
科学家在研究过程中,将一个铅制的圆环,放入温度低于Tc=-265.97℃的空间,利用电磁感应使环内产生感应电流。结果发现,从1954年3月16日始,到1956年9月5日止,在两年半的时间内电流一直没有减小;当温度上升到高于Tc时,圆环由超导状态变成正常状态,感应电流立刻消失,这就是著名的昂内斯持久电流实验。
物质的温度低于它的临界温度(转变为超导的温度),这种物质才会有超导性。一般金属或合金的临界温度都很低,例如铅的临界温度是-265.97℃。要维持这么低的温度也是很困难的,这就使超导体目前只能应用在科学实验和高新技术中,而不能在日常生活和生产中普遍应用。近几十年来,各国科学家一直在努力寻找能够在室温下工作的超导材料。在这方面,我国的研究走在了世界的前列。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)超导现象是指导体在温度降低到足够低时,有些材料的___________变为零的特性。
(2)“昂内斯持久电流实验”中铅制圆环由超导状态变成正常状态后,感应电流立刻消失,这个过程中电能转化成了___________能。
(3)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”)
2023-04-20更新 | 61次组卷 | 1卷引用:北京市人大附中朝阳学校2022-2023学年九年级上学期期中调研物理试题
7 . 阅读短文,回答问题。

首次实现常温超导

各种金属导体中,银的导电性能是最好的,但还是有电阻存在。在1911年,物理学家首次在低于-268.8℃的环境中发现汞的超导现象,即电流可以在超导材料中零电阻通过。这种超导效应一直是在超低温下才能观察到。在2020年10月14日,罗切斯特大学在《自然》发表其研究人员首次在高达15℃的温度下,观察到常温超导现象。但这次研究人员创造的常温超导材料,也存在严重的限制,他们观察到的超导现象,是在2670亿帕的压强条件下实现的,这是和地心处压强相当的超高压条件。
如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
(1)超导材料达到一定条件时,其电阻就能降到________Ω,此时,若在正常工作的电路中,超导体两端电压为________V;
(2)在低于-268.8℃的环境中的汞的内能________(选填“等于”或“大于”)零;
(3)罗切斯特大学创造的常温超导材料,存在的限制是所需________太高,无法在正常状态下实现;
(4)设想一下,如果“常温常压超导”进入工业化,为了节能,超导材料________(选填“可以”或“不可以”)用于制造电热水壶,原因是________
8 . 阅读下面短文,并回答问题。

超导现象


通常情况下,导体都有一定的电阻,因而电流流过导体时,由于阻碍而发热就会造成能量的损耗。但科学家们发现,某些导体当其温度下降得足够低时(例如铝的温度达到﹣271℃时),其电阻会变成零,这就是超导现象。利用超导现象,有科学家作出这样的假设(如图甲)中通入一定的电流I,该电流会在超导环内永久环流而不衰减。
(1)超导体在超导状态下的导电能力要比导体__________(选填“强”或“弱”);
(2)现在超导体还不能广泛应用,主要是因为要达到超导状态,对于__________这一环境条件的要求非常苛刻;
(3)某种金属的电阻随温度的升高而增大,图乙是其电阻随时间变化的图像,则t2时刻的电阻比t1时刻__________(选填“大”或“小”),t2时刻的温度比t1时刻__________(选填“高”或“低”)。
(4)假如科学家研制出常温超导体,则它最适合应用于下面哪种情况?__________
A.滑动变阻器的电阻丝
B.高压输电线
C.电饭煲
D.电吹风
9 . 阅读《超导磁悬浮列车》回答题。

超导磁悬浮列车


在中国科技馆“挑战与未来”A厅有一个展品——超导磁悬浮列车,如图甲所示。当工作人员给装置通电时,超导磁悬浮列车处于悬浮状态。超导磁悬浮列车的轨道由一组永久磁铁材料构成,车体内放置了一组超导体和一个液氮储藏箱。在行驶过程中,车内超导体通过液态氮降温从正常态转为超导状态,电阻降为零,可以通过很大的电流产生极强的磁场而导体中不会产生热量损失。当车体内的导体与轨道磁铁间产生的排斥力大于车重力时,列车就会悬浮起来,这时只要沿轨道方向给车体一个很小的推力,列车就将沿轨道方向运动。图乙为超导磁悬浮列车的原理图。目前的磁悬浮列车有利用同名磁极相排斥的电力悬浮系统和利用异名磁极相吸引的电磁悬浮系统两种,超导磁悬浮属于电力悬浮系统。另一种电磁悬浮系统的原理如图丙所示,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10~15毫米的间隙,并使导轨和钢板之间的磁力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。我国上海磁悬浮列车属于电磁悬浮系统如图丁所示,专线西起上海轨道交通2号线的龙阳路站,东至上海浦东国际机场,专线全长29.863公里,是中德合作开发的世界第一条磁悬浮商运线,于2003年1月4日正式开始商业运营,单线运行全程只需8分钟。设计运行时速为430km/h,转弯处半径达8000米,肉眼观察几乎是一条直线,是世界第一条商业运营的高架磁悬浮专线。

请根据上述材料回答下列问题:
(1)超导磁悬浮列车中的超导体在低温液氮中转为超导状态时电阻变为________Ω;
(2)超导磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的________效应工作的;
(3)上海磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用为________
A.异名磁极相互吸引
B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥
D.同名磁极相互排斥
(4)超导体的应用具有十分诱人的前景,超导体________(选填“可以”或“不可以”)用来制作电热毯,假如科学家已研制出室温下的超导体,你认为把它用来制作下面所要求的材料中,合适的是________
A.家用保险丝  B.白炽灯泡的灯丝
C.电炉的电阻丝  D.远距离输电中的输电导线
2023-02-08更新 | 290次组卷 | 1卷引用:广东省惠州市第一中学教育集团2022-2023学年九年级上学期期末教学质量检测物理试题
10 . 请阅读《超导体》并回答下列问题。

超导体


1911年,荷兰莱顿大学的H卡茂林昂内斯意外地发现,将水银冷却到-268.98°C时,水银的电阻突然消失。后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性,由于材料的这种特殊导电性能,昂内斯称其为超导态。处于这种状态的导体称为超导体。昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。物质的温度低于它的临界温度(转变为超导的温度),这种物质才会有超导性。一般金属或合金的临界温度都很低,例如铅的临界温度是-265.97℃,要维持这么低的温度也是很困难的。超高压输电会有很大的损耗,而利用超导体则可最大限度地降低损耗。但由于临界温度较高的超导体在应用中面临着许多难题,从而限制了超导输电的应用。随着技术的发展,新的超导材料不断涌现,人们期盼着超导输电能在不久的将来得以实现。根据上述材料,回答下列问题:
(1)超导体是指在温度降低到足够低时,某些金属材料的______会突然变为零的导体。当电流通过超导体时,超导体两端电压为______V;
(2)超导体_____(选填“能”或“不能”)用来制作电炉子的炉丝;
(3)利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为______(选填核能、化学能或内能)所造成的能量损失。
2023-01-02更新 | 33次组卷 | 1卷引用:山西省晋中市灵石县2022-2023学年九年级上学期12月月考物理试题
共计 平均难度:一般