20、3材料的开发和利用
一、夯实基础
1、如图所示,用小刀把铅笔剖开,剥出铅笔芯,将铜线绑在它的一端．照图连接电路,使另一根铜线在铅笔芯上移动,观察灯泡的亮度变化．通过这个实验,我们可以得出的结论是（ ）
A．导体越长,它的电阻越大
B．导体越短,它的电阻越大
C．导体横截面积越大,它的电阻越大
D．导体的温度越高,它的电阻越大
2、LED灯带在装饰材料中被广泛应用．小梅同学在研究其内部结构时发现,灯带中的LED灯串联后经电源适配器接入照明电路,如所示．她取下一只LED灯接在电池两端,灯不亮,对调电池正负极后灯亮了,但用手触摸几乎不发热．以下推断不符合上述事实的是（ ）
A．LED灯具有单向导电性
B．LED灯带主要将电能转化为光能
C．一只LED灯的正常工作的电压是220V
D．灯带中一只LED灯断路后其它灯不能亮
3、2014年诺贝尔物理学奖被授予日本科学家赤崎勇、天野浩和日裔美国科学家中村修二,以表彰他们在蓝光LED方面的发现,LED灯是一种高效的节能光源,其核心元件是发光二极管．发光二极管的主要材料是（ ）
A．超导材料 B．合金材料 C．半导体材料 D．磁性材料
4、如图所示,亿思达旗下takee手机以“全息显示”闻名全球,全息LED屏幕可合成绚烂唯美3D的画面,并在手机上实现了空中触控,LED屏幕主要利用发光二极管工作的,发光二极管的主要材料是（ ）
A．导体 B．半导体 C．超导体 D．纳米材料
二、能力提升
5、物理知识是从实际中来的,又要应用到实际中去,没有物理学就不会有今天的科技发展,下列技术及其应用中说法正确的是（ ）
A．新型电热毯的电阻丝是用超导体材料制成的
B．LED灯中的发光二极管主要是由半导体材料制成的
C．人们利用超声波的反射制成的声呐来测量地球到月球的距离
D．现代遥感卫星可以利用紫外线拍摄照片发现地面火情
6、下列说法中正确的是（ ）
A．为了节能,电炉丝选择电阻为零的超导体更好
B．电磁波可以用于信息传递
C．通电螺线管的磁场分布与U形磁铁磁场分布相似
D．导体电阻大小只与导体材料有关
7、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．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
B．超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料
C．3G手机无线上网是利用了红外线传输信号的
D．核能和煤、石油一样都是常规能源,而不是新能源
8、2014年1月,中科院物理研究所铁基高温超导研究成果,荣获国家自然科学一等奖．假如人们已研制出常温下的超导体,则可用它制作（ ）
A．远距离大功率输电的导线
B．电饭煲的发热电阻丝
C．白炽灯泡的灯丝
D．家用保险丝
三、课外拓展
9、某些物质在温度很低的情况下,电阻就变成0,这种现象叫超导现象．如果把超导现象应用于实际,则（ ）
A．可用超导材料制作电炉丝
B．可用超导材料制作输电线
C．可用超导材料制滑动变阻器的电阻丝
D．可用超导材料制作白炽灯泡的灯丝
10、超导树料的应用有着十分诱人的前景．下列不适合使用超导材料的是（ ）
A．电动机的线圈
B．远距离输电线路上的导线
C．滑动变阻器的电阻丝
D．超导磁浮列车
四、中考链接
11、浙江大学的科学家制作出了一种新型防菌“纳米纸”,这种纸“油水不沾”,细菌也无法停留在上面（如图）．则下列相关说法中正确的是（ ）
A．“纳米纸”的分子不可再分
B．“纳米纸”的分子不能做无规则热运动
C．“油水不沾”的原因是分子间无空隙
D．纳米纸上互相靠得很近的两滴水能自动结合成一滴是因为分子引力的缘故
12、下面有关“新能源,新材料,电磁波”的多种说法中,正确的是（ ）
A．纳米技术是研究宇宙中的各类天体运行规律的宏观技术
B．利用超导体可以制成发热效率极高的发热管
C．当前的核电站都是利用核聚变来获取核能的
D．使用无线网卡、3G手机上网都是利用电磁波传递信息的
参考答案
一、夯实基础
1、【答案】A
【解析】解：AB．当铜线向右滑运动时,灯泡变暗,说明了电流变小,电阻变大,同时我们看到铅笔芯接入电路的长度变长了,可见电阻变大是由于长度变长引起的,所以可得出结论：导体越长,它的电阻越大,故A正确、B错误．C．整个实验中导体横截面积没有变,故C错误．D．在这个实验中铅笔芯的温度没有明显变化,故D错误．故选A．
2、【答案】C
【解析】解：A、取下一只LED灯接在电池两端,灯不亮,对调电池正负极后灯亮了,说明LED灯具有单向导电性,该选项说法正确．B、由于用手试摸,点亮的灯几乎不发热,说明电能几乎没有转化成内能,绝大部分都转化成了光能,该选项说法正确；C、LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的,所以一只LED灯的工作电压小于220V,该选项说法不正确；D、由于灯带中的LED灯是串联的,所以灯带中一只LED灯断路后其它灯也不能工作,该选项说法正确．故选C．
3、【答案】C
4、【答案】B
二、能力提升
5、【答案】B
【解析】解：A、由于超导体的电阻为零,电流流过超导体时,导体不会发热,故A错误；B、二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性,故B正确；C、由于声音不能在真空中传播,所以不能利用超声波的反射制成的声呐来测量地球到月球的距离,故C错误；D、现代遥感卫星可以利用红外线拍摄照片发现地面火情,不是利用紫外线,故D错误．故选B．
6、【答案】B
【解析】解：A、电炉丝是利用电阻的热效应工作的,而超导体电阻为零,电流通过时,不会产生热量,因此不适合做电炉丝,故A错误；B、电磁波的用途非常广泛：医生用γ射线做脑手术,微波在通信领域大显身手．电磁波可以传递信息和能量,故B正确；C、通电螺线管的南北极在两端,和条形磁铁比较相似,故C正确；D、导体的电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关,此外还与导体的温度有关系,故D错误．故选B．
7、【答案】B
【解析】解：A、超导材料没有电阻,不能应用于电饭锅,但是可以应用于远距离输电线,故该选项说法不正确；B、超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料,故该选项说法正确；C、3G手机无线上网是利用比红外线波长更短的电磁波传递信息的利,故该选项说法不正确；D、核能是新能源；煤、石油是常规能源,故该选项说法不正确．故选B．
8、【答案】A
【解析】解：A、根据焦耳定律Q=I2Rt,可知,远距离输电,当电阻为零时,可使导线损耗为零,便可提高传输效率,符合题意；B、电饭煲的发热电阻丝需要将电能转化为内能,电阻为零无法将电能转化为内能,不符合题意；C、灯丝必须在白炽状态下才能正常发光,电阻为零无法将电能转化为内能,无法放热,不符合题意；D、保险丝是利用电流的热效应,当电流过大时,自动熔断来保护电路的．电阻为零无法将电能转化为内能,无法熔断,不符合题意．故选A．
三、课外拓展
9、【答案】B
【解析】解：A、电炉丝需要将电能转化为内能,电阻为零无法将电能转化为内能,故A不合题意；B、用超导体做输电导线,可以减小由电能到内能的损耗,提高传输效率,故B符合题意；C、变阻器的电阻丝的电阻较大,通过滑片位置的改变调节连入电阻的大小,若电阻为零,它就不能改变阻值了,故C不符合题意．D、白炽灯利用的是电流的热效应,电阻为零无法将电能转化为内能,就不能发光,故D不符合题意．故选B．
10、【答案】C
【解析】解：A、电动机工作时,主要是将电能转化为机械能,所以线圈上产生的热量越少越好,故可以用超导材料制作电动机的线圈,故A不符合题意；B、远距离输电中的输电导线若用超导体材料制成,将降低输电过程中的电能损耗,节约能源,故远距离输电中的输电导线可以用超导材料制作,故B不符合题意；C、滑动变阻器的电阻丝是用来改变电阻的,所以不能用做超导材料,故C符合题意；D、磁悬浮列车主要是将电能转化为磁能,所以产生的电热越少越好,故可以用超导材料制成超导磁浮列车,故D不符合题意；故选C．
四、中考链接
11、【答案】D
【解析】解：A、因为分子由原子构成的,所以分子可以再分；故A错误．B、一切分子都在不停地做无规则运动,故B错误．C、分子之间永远是有空隙的,故C错误．D、因为分子间有引力,所以靠得很近的两滴油能自动结合成一滴,故D正确．故选D．
12、【答案】D
【解析】解：A、纳米技术是纳米尺度内的科学技术,尺度比较小,只能研究微观的内容,故该选项说法不正确；B、超导体是零电阻,所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作,所以超导体不能应用在电饭锅、热水器上,故该选项说法不正确；C、核电站是利用原子核裂变发生链式反应时释放的大量能量来发电的,这一过程是可以人为控制的；D、无线网卡、3G手机上网也属于移动电话,所以它传递信息是通过电磁波来实现的．故选D．
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