1 . 有关物质结构、信息、材料和能源的叙述，下列说法正确的是（　　）

A．发光二极管的材料为半导体，其电阻为零

B．5G信号比3G、4G 快三四十倍，在相同时间内传输的信息更多，最主要的原因是5G信号使用的电磁波频率更高

C．生活中的电暖器，若用超导体替代电热丝效果会更好

D．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能

2 . 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”）

3 . 关于信息、能源和材料，下列说法中不正确的是（　　）

A．输电线若采用超导材料可大大减小电能损耗

B．LED灯是由半导体材料制成的，具有单向导电性

C．电磁波的频率越高，在空气中的传播速度越快

D．我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过电磁波提供定位服务

5 . 如图甲是发光二极管，具有单向导电性，它是利用 ___________（选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”、“超导体”，下一空同前）材料制成的；某些材料在特定温度下，电阻接近于零，这种材料物理学上称之为 ___________；某手机移动电源（俗称充电宝）如图乙所示，有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是 ___________联。

6 . 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________。

7 . 中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码。条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件，它们是由 _____（选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）材料构成的；超导材料是一种温度降低到一定值时，电阻变为 _____的材料。

8 . 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”，是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。密度仅为3mg/cm³（空气的密度为1.29kg/m³）。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）根据石墨烯的性质，你认为石墨烯不适合用来制成___________；
A．保温隔热材料                           B．冲击钻的钻头     
C．高压输电线                              D．电饭锅的锅胆
（2）最近国外研究人员通过引入由多层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___________；
A．透光性好                                 B． 导热性好               
C．硬度大                                     D．导电性强
（3）科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度___________（大/小）；
（4）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为___________；
（5）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，你认为有价值且最可探究的问题是___________（填选项前的字母）；
A．石墨烯为什么很薄？
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．石墨烯的硬度与其的厚度、面积有什么关系？

9 . 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法中正确的是（　　）

A．超导材料可以用来制作家庭电路中的保险丝

B．光纤通信利用光的折射原理对激光进行传输

C．北斗卫星导航系统用电磁波来传递信息

D．核能和太阳能均是可再生能源

10 . 目前，我国已经具备了风光水核电等清洁能源设备的产业链制造能力。其中，水力发电、风力发电消耗的能源——水能、风能都属于_______（填“可再生”或“不可再生”）能源，核电站是利用原子核_______（填“裂变”或“聚变”）释放的能量来发电的。从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。为减少远距离输电中的电能损失，_______（填“纳米材料”、“半导体材料”或“超导材料”）的出现，为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。