1 . 下列现象的描述,符合实际的是( )
A.水黾可以停在水面,是因为受到水的浮力作用 |
B.滴入水中的红墨水很快散开是表面张力作用的结果 |
C.将超导体置于磁场中,处于超导状态时内部磁感应强度为零 |
D.拖拉机锄松土壤,是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来 |
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2 . 1911年,科学家发现金属汞在4.2K()时电阻可以降到零,这种现象叫作超导现象。1987年,国外科学家以及中国科学家相继研制出钇-钡-铜-氧系材料,超导转变温度提高到90K(),2023年7月,室温超导“LK-99”名噪一时。中科院物理所发表了一篇评论,历史上声称室温超导(接近或高于300K)的次数不少于7次,目前实验验证的临界温度最高的超氢化物,它可以在165万个大气压下实现大约252K()超导,结合所学知识及上述材料,分析下列说法,其中正确的是( )
A.若超导回路中有了电流,电流将几乎无损耗地持续下去 |
B.目前已经多次通过实验得到常压室温下的超导材料 |
C.金属导体的电阻与温度有关,温度越高,电阻越小 |
D.超导转变温度与压强有关,压强越高,转变温度越低 |
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3 . 如图所示,圆盘形磁铁悬浮在由液氮冷却的超导材料的上方。下列说法正确的是( )
A.当温度降到0℃时,材料的电阻为0 |
B.圆盘形磁铁悬浮时,超导材料内没有电流 |
C.圆盘形磁铁悬浮时,超导材料的磁通量没有发生变化 |
D.当缸内的金鱼加速上浮时,超导材料对磁铁的作用力大于磁铁对超导材料的作用力 |
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名校
4 . 1911年,科学家们发现一些金属在温度低于某一临界温度Tc时,其直流电阻率会降到以下,远低于正常金属的,称为超导现象。1934年,科学家提出超导体的二流体模型初步解释了低温超导现象。
该模型认为,当金属在温度低于Tc成为超导体后,金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子(“凝聚”是指电子动量分布趋于相同、有序)。随着温度进一步降低,越来越多的自由电子凝聚为超导电子。这些超导电子与金属离子不发生“碰撞”,因而超导电子的定向运动不受阻碍,具有理想的导电性。一圆柱形金属导体,沿其轴线方向通有均匀分布的恒定电流,将中间一段金属降温转变为超导体后,超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内,其截面示意图如图所示。在正常金属和超导体之间还存在尺度为量级的交界区。根据上述信息可知( )
该模型认为,当金属在温度低于Tc成为超导体后,金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子(“凝聚”是指电子动量分布趋于相同、有序)。随着温度进一步降低,越来越多的自由电子凝聚为超导电子。这些超导电子与金属离子不发生“碰撞”,因而超导电子的定向运动不受阻碍,具有理想的导电性。一圆柱形金属导体,沿其轴线方向通有均匀分布的恒定电流,将中间一段金属降温转变为超导体后,超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内,其截面示意图如图所示。在正常金属和超导体之间还存在尺度为量级的交界区。根据上述信息可知( )
A.交界区两侧单位时间内通过的电荷量可能不相等 |
B.超导体中需要恒定电场以维持其中的超导电流 |
C.图中除表面层外超导体内部可能存在定向移动的自由电子 |
D.图中超导体内部轴线处的磁场一定为零 |
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5 . 关于导体的电阻和电阻率,下列说法正确的是( )
A.将一根导线一分为二,半根导线的电阻和电阻率都是原来的一半 |
B.降低温度时,某些金属、合金和化合物的电阻突然减小为零,这种现象叫做超导现象 |
C.一只白炽灯泡正常发光时灯丝的电阻为,当这只灯泡停止发光一段时间后,灯丝的电阻大于 |
D.常温下,若将一根金属丝均匀拉长为原来的10倍,其电阻变为原来的10倍 |
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2023-11-20更新
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163次组卷
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3卷引用:山西省太原市2023-2024学年高二上学期期中考试物理试卷
6 . 下列关于电阻率的叙述,错误的是( )
A.当温度极低时,超导材料的电阻率会突然减小到零 |
B.常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的 |
C.材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 |
D.材料的电阻率一般都随随温度变化而变化 |
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名校
7 . 室温超导
2023年7月22日,韩国研究团队发布论文,声称合成了全球首个室温常压超导体。室温超导,即在室温条件下实现的超导现象。而通常情况下,材料只有在非常低的临界温度之下,电阻才会突然降到零,进入超导状态。
1.如图虚线框内为高温超导限流器。当通过限流器的电流时,将造成超导体失超,从超导态转变为正常态(一个纯电阻,且)。已知超导临界电流为,限流电阻,小灯泡L上标有“6V 6W”的字样,电源电动势,内阻。原来电路正常工作,超导部件处于超导态,灯泡L正常发光,现L突然发生短路,则( )
2.如果能够实现常温超导,用超导体代替常规导线输电将会节约大量的电能。如图是远距离输电示意图,已知发电机的功率为300kW,输出电压300V,用户电压220V,升压变压器匝数比,输电导线总电阻为。变压器可视为理想变压器。求:
①若用超导体代替常规导线,可以节省的功率是______ ;
②降压变压器匝数比______ 。
3.亿钡铜氧(YBCO)超导线材在94K时,将呈现超导特征,但常温下,仍然为一般导体。某同学在实验室找到一根用YBCO材料制成的弹性导电绳,想测量其电阻率。实验过程如下:
如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中。先闭合开关、,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置,记录两表的示数和。
①断开开关,电流表的示数______ (选填“变大”或“变小”),电压表的示数______ (选填“变大”或“变小”),调节滑动变阻器R的滑片,使电流表示数为。记下此时电压表示数以及弹性导电绳AB间的距离和横截面积,则此时导电绳的电阻______ (结果用含、和的式子表示)。
②多次拉伸导电绳,每次都测量并记录AB间的距离L和导电绳横截面积S,调节滑动变阻器R的滑片的位置,使电流表的示数为,记下此时的电压表示数U。绘制如图(c)所示的图像。已知图线的斜率为k、纵截距为d,若不考虑电流表的内阻,则弹性导电绳的电阻率______ 。(结果用含k或d的式子表示)
③若考虑电流表的内阻,则(2)中的电阻率的测量值______ (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2023年7月22日,韩国研究团队发布论文,声称合成了全球首个室温常压超导体。室温超导,即在室温条件下实现的超导现象。而通常情况下,材料只有在非常低的临界温度之下,电阻才会突然降到零,进入超导状态。
1.如图虚线框内为高温超导限流器。当通过限流器的电流时,将造成超导体失超,从超导态转变为正常态(一个纯电阻,且)。已知超导临界电流为,限流电阻,小灯泡L上标有“6V 6W”的字样,电源电动势,内阻。原来电路正常工作,超导部件处于超导态,灯泡L正常发光,现L突然发生短路,则( )
A.灯泡L短路前通过的电流为 |
B.灯泡L短路后超导部件将由超导状态转化为正常态,通过灯泡电流为零 |
C.灯泡L短路后通过的电流为4A |
D.灯泡L短路后通过的电流为 |
①若用超导体代替常规导线,可以节省的功率是
②降压变压器匝数比
3.亿钡铜氧(YBCO)超导线材在94K时,将呈现超导特征,但常温下,仍然为一般导体。某同学在实验室找到一根用YBCO材料制成的弹性导电绳,想测量其电阻率。实验过程如下:
如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中。先闭合开关、,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置,记录两表的示数和。
①断开开关,电流表的示数
②多次拉伸导电绳,每次都测量并记录AB间的距离L和导电绳横截面积S,调节滑动变阻器R的滑片的位置,使电流表的示数为,记下此时的电压表示数U。绘制如图(c)所示的图像。已知图线的斜率为k、纵截距为d,若不考虑电流表的内阻,则弹性导电绳的电阻率
③若考虑电流表的内阻,则(2)中的电阻率的测量值
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8 . 下列新型材料中,可用作半导体材料的有( )
A.高分子合成材料 | B.新型无机非金属材料 |
C.复合材料 | D.光电子材料 |
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9 . 影响半导体的导电性的物理因素有( )
A.温度 | B.光照 |
C.纯净度 | D.压力 |
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10 . 以下说法中正确的是( )
A.材料科学是研究材料的制造、结构与性能三者之间相互关系的科学 |
B.材料对人类文明进程有着重要的影响 |
C.纳米是长度单位,1nm=10-10m |
D.半导体是具有优异特性的微电子材料 |
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