2022年中考物理二轮专题复习：新技术新材料考点专项练习题汇编1．（2021福建模拟）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．目前建成的核能发电站利用里核聚变原理B．手机无线上网是利用了次声波传输信号的C．节能高效的LED灯是使用半导体材料D．酒精汽油的使用是为了节约不可再生能源2．（2021苏州模拟）关于能源和材料，下列说法中正确的是（ ）A．太阳能、风能、核能都是可再生能源B．二维码扫描器中的光敏二极管使用的主要材料是半导体C．超导体材料可以应用在电饭锅等电器上D．铜是磁性材料，可以被磁化3.（2021陕西模拟）2020年2月24日,华为在线上发布了旗下第二款折叠屏手机华为MateXs(如图所示)。这款手机屏幕使用了柔性玻璃,这种玻璃除了本身具有柔性外,还耐高温,在700℃下仍十分稳定,所以可在上面进行电镀、热处理等操作。硬度高,耐磨,气密性好,气体分子极难透过,可以很好地隔绝水蒸气和氧气,同时还有很好的透光性。下列有关柔性玻璃说法错误的是( )A.柔性玻璃的熔点很高B.柔性玻璃可以保护产品的敏感电子元件不会受潮C.使用柔性玻璃的手机屏幕,可做到防爆防刮,抗摔打不易碎屏D.在柔性玻璃上还可加热压制一层石墨烯制成导电柔性玻璃4．（2021成都模拟）下列关于信息、能源、材料的说法，正确的是（ ）第38页共38页
A．太阳能属于不可再生能源B．半导体二极管具有单向导电性C．电磁波不能在真空中传播D．电话的听筒主要利用了电流的热效应5．（2021铁岭模拟）在中美贸易战中，中兴、华为等企业的遭遇告诉我们，要重视芯片的自主研发工作。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（ ）A．导体B．半导体C．绝缘体D．超导体6．（2021抚顺模拟）2016年“5•18”海交会上展出一种“自生电”环保型手电筒，如图所示，它的灯泡是个发光二极管（LED），只要把手电筒来回摇晃，就能自己生电供灯泡发光，而且光线经过凸透镜后形成平行光束，下列说法中正确的是（ ）A．手电筒使用凸透镜是为了发散光线B．发光二极管（LED）的材料是半导体C．手电筒“自生电”利用了电流的磁效应D．“自生电”的过程把化学能转化为电能7．（2021云南模拟）近年来，我国在信息、能源和新材料等方面的研究都取得了巨大进步。下列说法中正确的是（ ）A．天问一号火星探测器通过电磁波传递信息B．我国在南海开采的可燃冰属于可再生能源C．我国研制的“华龙一号”核电技术利用了核聚变原理D．我国的铁基超导研究处于世界领先地位，超导体可用作输电导线、电热丝等8．（2021邵阳模拟）关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是（ ）A．垃圾分类有利于环保和节约能源B．为了减少对环境的污染，未来我国占能源消费总量的比例逐步降低的能源是核能第38页共38页
C．5G和4G信号的电波在真空中传播的速度相等D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗9.（2021贵港覃塘区模拟）关于科技成果的应用事例所涉及的物理知识，下列说法正确的是A."复兴号"高铁列车减速进站时动能不变B.wifi是一种无线网络传输技术，它通过超声波传递信息C.长征五号B运载火箭发射升空过程机械能不守恒D.国产C919客机的机翼利用了空气流速越快压强越大的原理10.（2021茶陵模拟）如图甲是一种电热膜，它不易氧化，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。导电墨线电阻随温度变化图象如图丙。下列有关电热膜说法正确的是（ ）A.导电墨线间以串联的方式连接B.不易氧化属于电热膜的物理性质C.温度超过t0时，发热功率会急剧减小D.工作时通过导电墨线的电流始终不变11.（2021孟津模拟）如图所示是一款新型无叶电风扇，与传统风扇相比：具有易清洁、气流稳、更安全等特点。它工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出，导致周围更多的空气从另一侧流入出风口，风量被显著增大。下列有关说法不正确的是（ ）第38页共38页
A.传统风扇的扇叶上容易染尘是因为带电体能吸引轻小物体B.环形空腔周围的空气流入出风口是因为出风口空气流速大，压强小C.人吹电风扇会感觉凉快，主要是因为使用电风扇降低了室内的温度D.该新型无叶风扇里面的电动机工作时是将机械能转化为电能12．（2021南京模拟）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）A．煤是可再生能源，燃煤发电容易造成环境污染B．秦山核电站是我国第一座核电站，它利用核裂变发电C．超导材料可应用于电饭锅的电热丝D．因为能量是守恒的，所以不存在能源危机13．（2021日照模拟）当温度低到一定程度时，某些物质的电阻会为零，这种物质叫超导体。假如科学家已研制出常温下的超导体，那么准备把它用来制作（ ）A．家用保险丝B．白炽灯的灯丝C．电炉的电热丝D．远距离的输电线14.(2021陕西模拟)下列说法中,正确的是( )A.电子静止在原子核周围B.光年是时间单位C.核能是可再生能源D.手机的芯片使用的材料主要是半导体15．（2021东营模拟）下列关于信息、能源、材料的说法，正确的是（ ）A．超导体可制作电热器B．二极管具有单向导电性C．电磁波不能在真空中传播D．电话的听筒主要利用了电流的热效应16.（2021铜仁模拟）人们将信息、能源和材料并列为现代文明的三大支柱，材料是能源和信息的基础。下列有关说法正确的是（ ）第38页共38页
A.太阳是人类能源的宝库，太阳能属于可再生能源B.超导体目前被大量应用在生活中C.5G时代的人和物连接、物和物连接是利用声音来传递信息的D.人造地球卫星由近地点向远地点运动时，重力势能转化为动能17.(2021岳阳模拟)关于信息和材料，下列说法正确的是( )A.卫星通信是依靠超声波传递信息的B.超导材料可以应用于电热水器内的电热丝C.纳米技术是大尺度范围内的科学技术D.光纤是激光在光导纤维内壁上发生全反射来传递信息的18.（2021龙门模拟）关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）A.核能是可再生能源B.移动通信是利用微波传递信号的C.光导纤维是利用超声波来传递信息的D.光电池和VCD光碟都应用了磁性材料19．（2021沈阳模拟）下列说法正确的是（ ）A．太阳能、天然气都是可再生能源B．LED灯中的发光二极管由超导材料制成C．5G无线网络是利用电磁波传递信号的D．核能发电站是利用核聚变原理建成的20.（2021孟津模拟）下列关于新材料的说法正确的是（ ）A.纳米材料只是缩小了尺寸没有特殊的性能B.发光二极管的核心材料是由半导体制成的C.利用超导体可以制成发热效率更高的电热器D.合金材料一定可以提高金属的密度及硬度21．（2021青海模拟）《舌尖上的中国》让海内外观众领略了中华饮食之美，下列对厨房中的现象解释不合理的是（ ）A．能闻到饭菜的香味是分子扩散的结果第38页共38页
B．抽油烟机能吸走厨房内的油烟是因为抽油烟机内部气体流速快气压小C．电饭煲的发热体是用超导材料制成的D．拎油瓶时手握住瓶颈没滑落的原因是：手给油瓶的摩擦力与油瓶受到的重力是一对平衡力22．（2021沈阳模拟）LED太阳能路灯环保、节能。LED是一种发光二极管，它的主要制作材料是 （选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）；汽车一般都用水来做冷却剂，主要是因为水的 原因。23．（2021山西模拟）2019年5月，无人货运飞船“龙﹣2”号发射升空。升空前工程师要用 （选填“导电性”或“绝缘性”）好的液态异丙醇清洗电路板上的粉末污垢。飞船与空间站对接后，站内宇航员很快闻到异丙醇刺鼻的气味，这是一种 现象。24．（2021营口模拟）小阳同学家所在的村庄安装了太阳能LED照明路灯。LED是一种发光二极管，它主要是用 材料制成的。太阳能路灯利用的太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。25．（2021岳阳模拟）石墨烯企业生产过程中产生的石墨烯碎片，需要全部回收，否则，飘散的石墨烯碎片进入电器，会导致短路，被吸入人体呼吸道，会切开细胞，可见石墨烯的物理属性是： ； 。26．（2021日照模拟）如图是雷神山医院可远程控制的医疗机器人，该机器人能自动完成病区消毒、医疗物品配送等工作。对机器人实现远距离控制是利用 （填“电磁波”或“超声波”）传递信息；控制机器人的芯片主要由 （填“半导体”或“超导体”）材料制成；机器人屏幕上画面的颜色是由红、绿、 三种色光混合而成。27．（2021云南模拟）如图所示是太阳能LED照明路灯，它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管，它是由 第38页共38页
（填“超导体”、“半导体”）材料制成；通过电流可以把电能直接转化成 能。太阳能清洁无污染，是在太阳内部氢原子核发生 （选填“裂变”或“聚变”）时释放出的核能，太阳能和核能中， 是可再生能源。28.（2021大连模拟）2020年在疫情早期,北京市就应用了北斗导航，用无人驾驶车对部分地区的生活物资实现无接触派送，如图10所示。无人驾驶车的摄像头是车的“眼睛”;车顶的激光雷达可以接收北斗卫星的________波信号，车辆集成电路中的二极管和三极管，是用_________(选填“半导体”或“超导”)材料制成的。29．（2021苏州模拟）如图是常用的学习用品圆规。（1）一定是合成材料的是 （填数字序号）。（2）铅笔芯的主要成分是石墨，再写出一个石墨的用途： 。（3）使用圆规画圆时，即使轻轻操作，圆规的尖端也会把纸扎个小孔，这是因为 。30．（2021西安模拟）锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池广泛应用于手机、数码相机、笔记本电脑。锂离子电池的充、放电过程如图所示。第38页共38页
①如图4（a）所示，当对锂离子电池充电时，锂离子电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）。电池的正极上有锂离子（Li+）生成，生成的锂离子经过电解液穿过隔膜运动到 。②如图4（b）所示，当锂离子电池放电时，嵌在负极材料中的锂离子脱出又运动回正极。当电池向外供电时，电压的作用使电路中的电荷发生定向移动形成电流，电流通过电动机，电能转化为 能，电动机工作。31．（2021深圳模拟）阅读下列短文，回答问题。超声波指纹识别技术传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenseID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。（1）超声波是指频率高于 Hz的声音，人耳通常 （选填“能”或“不能”）听到超声波。第38页共38页
（2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有 。（3）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物 。A.蝙蝠B.蜘蛛C.青蛙D.猫（4）某手机利用SenseID，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10﹣6s，可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为 mm。（超声波传播的速度取900m/s，不计SenseID系统的大小）（5）SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图2选项最符合的是 。32.（2021龙门模拟）回答问题。智能机器人有相当发达的“大脑”，具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。此外，它还有效应器，通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来。智能机器人能用人类语言同操作者对话，能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求。机器人往往使用熔点为200℃的玻璃钢作外壳，有着其他材质不可替代的优点。智能机器人的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等。随着智能机器人技术的不断发展和成熟，它将走进千家万户，服务人们生活。（1）锂电池充电时的能量转化形式为：电能转化为______能。（2）关于智能机器人，下列说法中是正确的是______。A．智能机器人的效应器通过电动机使手、脚等动起来时，是将机械能转化为电能B．温度为200℃的玻璃钢一定是液态C．智能机器人通过嗅觉能闻到外界的各种气味，说明分子在做无规则的运动第38页共38页
D．智能机器人能与人语音对话，说明了电磁波能传递能量（3）某智能机器人站着发射超声波，经过0.02s后收到障碍物的回波，则“小骏”与障碍物间的距离约为______m。该智能机器人靠底座轮子驱动，其驱动电动机的具体参数如表所示，若该智能机器人的驱动电动机线圈电阻为0.2Ω，则电动机正常工作下的发热功率为______W。（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）（4）若当剩余电量减为电池容量的10%时，该智能机器人会主动寻找充电器充电，则充满电后至下一次自动充电前，该智能机器人能够连续正常工作的最长时间为______h。为确保该智能机器人能顺利返回充电，假设需要充电时离充电器最远路程不能超过600m，则该智能机器人返回过程中受到的水平阻力为______N。（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）。33．（2021贵阳模拟）石墨烯一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”，石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和钢一样出色的导电性；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）通过阅读我们了解到石墨烯是 ；（选填“导体”或“绝缘体”）第38页共38页
（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 ；（选填“A”或“B”、“C”、“D”）；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 。34.（2021广东模拟）阅读下面的材料，回答．半导体材料是一类导电能力介于导体与绝缘体之间的电子材料，它的导电性并不好，但是通过将杂质加入纯质半导体材料中的方式可增加半导体的导电能力．半导体中有两种载流子：电子和空穴．掺入杂质从而增加电子数目的半导体称为N型半导体，掺入杂质增加空穴数目的半导体称为P型半导体．半导体材料除了可以用于各种电子元器件以外，还可以用作制冷材料．如图所示是一个半导体制冷单元的工作原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量．反之，改变直流电源的正负极方向或N，P型半导体的位置，使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体，这时，铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量．由于单个制冷单元制冷量很小，因此需要多个制冷单元同时工作才能满足实际需要．半导体制冷不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，工作时没有震动、噪音，寿命长，安装容易，它既能制冷，又能加热．目前我们常用的半导体制冷器有饮水机的制冷、半导体小型提包式冰箱等．由于半导体制冷的能效比较低，一般在0.5左右，所以在大型空调中使用还需一段较长的时间．请根据上述材料，回答下列问题：第38页共38页
（1）P型半导体中的载流子是________；（选填“电子”或“空穴”）（2）由图可知，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A应置于电冰箱的________；（选填“箱内”或“箱外”）（3）若将图中的P型半导体与N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A将________（选填“吸热”或“放热”）；（4）半导体制冷的优点是________．（写出一种即可）35．（2021茂名模拟）阅读短文，回答问题。5G智能机器人中国移动将5G智能机器人如图甲所示，运用到校园环境监测中，进行红外智能测温以及校园消毒。智能机器人配备了5台高清摄像头和红外热成像测温仪，能够在5m范围内同时扫描多达10人的体温，如果检测到体温异常或者未带口罩，机器人会向相关人员自动发送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的20%时，会主动寻找充电器充电。下表为某智能机器人的部分参数。机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将消毒液雾化成大量lμm~5μm的超微粒子，再吹散到空气中进行消杀病毒。其中额定雾化量是指雾化器正常工作1h雾化液体的体积。如图乙是简化的智能智能测温报警电路∶电源电压调为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT其阻值随温度升高而减小，在37℃时是500Ω。第38页共38页
（1）机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的动能_______，机械能________（两空均选填"增大"、"减小"或"不变"）。（2）下列说法正确的是（）A．高清摄像头是通过凸透镜成正立缩小的实像B．红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温C．机器人安装宽履带代替车轮。既为了增大摩擦。又为了减小压强D．通过遥控器发出超声波来远程控制机器人的前进和后退（3）若机器人的履带与地面的接触面面积是300cm²，在装满密度为0.9×103kg/m3的消毒液时，对水平地面的压强为_________Pa，以额定雾化量工作时，喷完一箱消毒液最多需要_______min。（g取10N/kg）（4）当所测温度达到或超过37℃时，要求报警电路系统报警，按照下列步骤调试电路：①电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到________Ω；②将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警系统报警，此时滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω。③保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向d端闭合，报警系统即可正常使用。36.(2021陕西模拟)一般物质都具有“热胀冷缩”的性质,物体受热时在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表所示是某科技探究活动小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录(实验所用材料的横截面积均相同)。第38页共38页
请根据实验记录完成下列各题:(1)比较实验序号1与2可得到的初步结论是:当材料和升高的温度相同时,固体线膨胀的长度与 有关。 (2)比较实验序号3与4可得到的初步结论是:当材料和原长相同时,固体线膨胀的长度与 有关。 (3)比较实验序号 ,可得到的初步结论:当原长和升高的温度相同时,固体的线膨胀与材料有关。 (4)通过以上实验你能初步判断:在相同条件下,黄铜的线膨胀程度比康铜 (选填“显著”或“不显著”)。如图所示的电热设备中,有一个由黄铜片与康铜片双金属片结合在一起的温控开关,要求温度升高时,双金属片向上弯曲,使电路断开。请你参考上面的实验记录判断双金属片与固定触点接触的一边所用的材料是 (选填“黄铜”或“康铜”)。 (5)科技探究活动小组的同学在该探究活动中主要采用的实验方法是 ,请再写出一例采用该实验方法的物理实验 。 37．（2021青岛模拟）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”。第38页共38页
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 ；（4）石墨烯制作出来的发光板，在电路中相当于 ，石墨稀制作出来的太阳能电池，在电路中相当于 ，石墨烯还可以制造触摸屏，手指触动时手机屏幕亮起，在电路中相当于 。（以上均选填“电源”、“开关”、“用电器”或“导线”）（5）文中提到石墨烯的物理性质有硬度大、 、 等。38．（2021福建模拟）阅读《纳米材料的小尺寸效应》回答相关问题纳米材料的小尺寸效应物质的尺度加工到1～100nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，会发生变化，这些物质组成的材料称为“纳米材料”。纳米材料在声、光、电、磁、热、力学习等性能呈现出“新奇”的现象。随着颗粒尺寸变小，在一定条件下会引起颗粒性质改变。由于引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”。纳米、材料小尺寸效应主要表面在如下方面：1、特殊光学性质：所有金属在纳米状态时都呈现黑色。尺寸越小颜色愈黑，银白色的铂变成铂黑，金属铬变成铬黑。金属超微颗粒对光的反射率很低，通常低于1%，约几微米厚度就能完全消光。利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料，以很高效率将太阳能转变为热能、电能。还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等。第38页共38页
2、特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点，当晶体达到纳米尺寸时却截然不同。例如：金的熔点为1064℃，而直径为10nm的金粉熔点降低到940℃，直径为5nm的金粉熔点降低到830℃．此特性可应用于粉末冶金工业。3、特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变。例如：铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电：通常绝缘的二氧化硅颗粒在20nm时却开始导电。此外，纳米材料呈现出超顺磁性，科学家发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的超磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归本领。4、特殊力学性质：氟化钙纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂。研究表明，人的牙齿具有高强度，是因为它由磷酸钙等纳米材料构成。纳米金属要比传统金属硬3～5倍。金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好，制成的刀具比金刚石制品还要坚硬。纳米材料小尺寸效应还表现在超导电性，介电性能、声学特性以及化学性能等方面。纳米技术目前已成功应用于许多领域，在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等都有广泛应用，图是1993年中国科学院北京真空物理实验室自行操纵原子写出的“中国”二字，标字着我国开始在世界纳米领域占有一席之一。请回答下列问题：（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成 。（选填：“能导电”或“不能导电”）（2）金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好，请对此种材料提出一项可以应用于人体的设想： 。（3）请你针对纳米材料“特殊热学性质”，提出一个可以探究的科学问题： 。39．（2021青岛模拟）阅读短文，回答问题伟大的发明一一单靠重力工作的电灯第38页共38页
英国伦敦设计师马丁•瑞德福和吉姆•里弗斯发明了一款实用的“重力灯”。它靠重力发电。在灯身上挂着一个重物，重物下落时，它会拉动灯中心的一根绳子，从而启动一台发电机。发电机把下落重物产生的能量为灯供电。这和手描式发电装置的原理一样现在，重力灯迎来了第二代﹣＝“重力LED灯GL02“，其亮度相当于一个12瓦的日光灯（如图1），使用寿命可以达到200年。“重力LED灯G02“挂大约2米高，通过拉几下珠绳把重物吊起，松开后，重物因重力的关系会慢慢下降（每秒大约2mm，如图2）。以一系列的齿轮带保超重的物体安全地着陆地面。当沙包落到地面时，只要将沙包再提高至原来位置，又可以继续发电。这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零成本、源源不断的光能。重力LED灯的照明时间取决于安装的高度，正常情况下，安置于18米的高度，可以维持约20分钟的照明，当然你安装高度的越高。维持时间越长。（1）重力灯的主要构件是直流发电机，它的工作原理是 现象。（2）重力灯的内部结构如图3所示，使用了滑轮系统，通过向下拉珠绳把重物吊起。重力灯利用滑轮系统的目的是 。（3）如果某一次使用重力灯，将质量为20kg的重物吊起到1.8m的高度释放，重物以2mm/s速度匀速竖直下降，整个过程中可使10只并联的标有“3V、10mA”LED灯正常发光。则整个过程中重物的重力做功 J（g＝10N/kg）；重力灯的能量转化效率为 。（4）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本。但它也有不足之处，请说出使用重力灯的一点不足： 。40．（2021铁岭模拟）空气动力汽车空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力来推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。第38页共38页
如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车，它采用压缩技术，把空气压缩后储存在汽缸内。该汽车只需将插头插到墙上的插座内，汽车的空气压缩机就开始工作，使汽车气罐内的气压达到每平方英寸4500磅。达到这一气压大约需要4小时，然后气罐内的空气就会缓慢释放，牵动汽车的活塞运动。在车速低于35英里/h时，这种空气动力汽车完全依赖气罐工作，只排放出冷空气。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。阅读短文，回答问题：（1）图中所示的空气动力汽车最理想的加气工具应是 （选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”）提供动力的。（2）空气发动机是利用空气的 能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的 冲程（选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”）工作过程相似。（3）分析上文，下面说法正确的有 A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体受到惯性的作用B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能C．以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气燃烧产生能量D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失（4）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释： 。第38页共38页
参考答案1．（2021福建模拟）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．目前建成的核能发电站利用里核聚变原理B．手机无线上网是利用了次声波传输信号的C．节能高效的LED灯是使用半导体材料D．酒精汽油的使用是为了节约不可再生能源【答案】CD。2．（2021苏州模拟）关于能源和材料，下列说法中正确的是（ ）A．太阳能、风能、核能都是可再生能源B．二维码扫描器中的光敏二极管使用的主要材料是半导体C．超导体材料可以应用在电饭锅等电器上D．铜是磁性材料，可以被磁化【答案】B。3.（2021陕西模拟）2020年2月24日,华为在线上发布了旗下第二款折叠屏手机华为MateXs(如图所示)。这款手机屏幕使用了柔性玻璃,这种玻璃除了本身具有柔性外,还耐高温,在700℃下仍十分稳定,所以可在上面进行电镀、热处理等操作。硬度高,耐磨,气密性好,气体分子极难透过,可以很好地隔绝水蒸气和氧气,同时还有很好的透光性。下列有关柔性玻璃说法错误的是( )A.柔性玻璃的熔点很高B.柔性玻璃可以保护产品的敏感电子元件不会受潮C.使用柔性玻璃的手机屏幕,可做到防爆防刮,抗摔打不易碎屏第38页共38页
D.在柔性玻璃上还可加热压制一层石墨烯制成导电柔性玻璃【答案】A 4．（2021成都模拟）下列关于信息、能源、材料的说法，正确的是（ ）A．太阳能属于不可再生能源B．半导体二极管具有单向导电性C．电磁波不能在真空中传播D．电话的听筒主要利用了电流的热效应【答案】B。5．（2021铁岭模拟）在中美贸易战中，中兴、华为等企业的遭遇告诉我们，要重视芯片的自主研发工作。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（ ）A．导体B．半导体C．绝缘体D．超导体【答案】B。6．（2021抚顺模拟）2016年“5•18”海交会上展出一种“自生电”环保型手电筒，如图所示，它的灯泡是个发光二极管（LED），只要把手电筒来回摇晃，就能自己生电供灯泡发光，而且光线经过凸透镜后形成平行光束，下列说法中正确的是（ ）A．手电筒使用凸透镜是为了发散光线B．发光二极管（LED）的材料是半导体C．手电筒“自生电”利用了电流的磁效应D．“自生电”的过程把化学能转化为电能【答案】B。7．（2021云南模拟）近年来，我国在信息、能源和新材料等方面的研究都取得了巨大进步。下列说法中正确的是（ ）A．天问一号火星探测器通过电磁波传递信息第38页共38页
B．我国在南海开采的可燃冰属于可再生能源C．我国研制的“华龙一号”核电技术利用了核聚变原理D．我国的铁基超导研究处于世界领先地位，超导体可用作输电导线、电热丝等【答案】A。8．（2021邵阳模拟）关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是（ ）A．垃圾分类有利于环保和节约能源B．为了减少对环境的污染，未来我国占能源消费总量的比例逐步降低的能源是核能C．5G和4G信号的电波在真空中传播的速度相等D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗【答案】B。9.（2021贵港覃塘区模拟）关于科技成果的应用事例所涉及的物理知识，下列说法正确的是A."复兴号"高铁列车减速进站时动能不变B.wifi是一种无线网络传输技术，它通过超声波传递信息C.长征五号B运载火箭发射升空过程机械能不守恒D.国产C919客机的机翼利用了空气流速越快压强越大的原理【答案】C10.（2021茶陵模拟）如图甲是一种电热膜，它不易氧化，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。导电墨线电阻随温度变化图象如图丙。下列有关电热膜说法正确的是（ ）A.导电墨线间以串联的方式连接B.不易氧化属于电热膜的物理性质第38页共38页
C.温度超过t0时，发热功率会急剧减小D.工作时通过导电墨线的电流始终不变【答案】C11.（2021孟津模拟）如图所示是一款新型无叶电风扇，与传统风扇相比：具有易清洁、气流稳、更安全等特点。它工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出，导致周围更多的空气从另一侧流入出风口，风量被显著增大。下列有关说法不正确的是（ ）A.传统风扇的扇叶上容易染尘是因为带电体能吸引轻小物体B.环形空腔周围的空气流入出风口是因为出风口空气流速大，压强小C.人吹电风扇会感觉凉快，主要是因为使用电风扇降低了室内的温度D.该新型无叶风扇里面的电动机工作时是将机械能转化为电能【答案】CD12．（2021南京模拟）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）A．煤是可再生能源，燃煤发电容易造成环境污染B．秦山核电站是我国第一座核电站，它利用核裂变发电C．超导材料可应用于电饭锅的电热丝D．因为能量是守恒的，所以不存在能源危机【答案】B。13．（2021日照模拟）当温度低到一定程度时，某些物质的电阻会为零，这种物质叫超导体。假如科学家已研制出常温下的超导体，那么准备把它用来制作（ ）A．家用保险丝B．白炽灯的灯丝C．电炉的电热丝D．远距离的输电线第38页共38页
【答案】D。14.(2021陕西模拟)下列说法中,正确的是( )A.电子静止在原子核周围B.光年是时间单位C.核能是可再生能源D.手机的芯片使用的材料主要是半导体【答案】D 15．（2021东营模拟）下列关于信息、能源、材料的说法，正确的是（ ）A．超导体可制作电热器B．二极管具有单向导电性C．电磁波不能在真空中传播D．电话的听筒主要利用了电流的热效应【答案】B。16.（2021铜仁模拟）人们将信息、能源和材料并列为现代文明的三大支柱，材料是能源和信息的基础。下列有关说法正确的是（ ）A.太阳是人类能源的宝库，太阳能属于可再生能源B.超导体目前被大量应用在生活中C.5G时代的人和物连接、物和物连接是利用声音来传递信息的D.人造地球卫星由近地点向远地点运动时，重力势能转化为动能【答案】A17.(2021岳阳模拟)关于信息和材料，下列说法正确的是( )A.卫星通信是依靠超声波传递信息的B.超导材料可以应用于电热水器内的电热丝C.纳米技术是大尺度范围内的科学技术D.光纤是激光在光导纤维内壁上发生全反射来传递信息的【答案】D18.（2021龙门模拟）关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）第38页共38页
A.核能是可再生能源B.移动通信是利用微波传递信号的C.光导纤维是利用超声波来传递信息的D.光电池和VCD光碟都应用了磁性材料【答案】B19．（2021沈阳模拟）下列说法正确的是（ ）A．太阳能、天然气都是可再生能源B．LED灯中的发光二极管由超导材料制成C．5G无线网络是利用电磁波传递信号的D．核能发电站是利用核聚变原理建成的【答案】C。20.（2021孟津模拟）下列关于新材料的说法正确的是（ ）A.纳米材料只是缩小了尺寸没有特殊的性能B.发光二极管的核心材料是由半导体制成的C.利用超导体可以制成发热效率更高的电热器D.合金材料一定可以提高金属的密度及硬度【答案】B21．（2021青海模拟）《舌尖上的中国》让海内外观众领略了中华饮食之美，下列对厨房中的现象解释不合理的是（ ）A．能闻到饭菜的香味是分子扩散的结果B．抽油烟机能吸走厨房内的油烟是因为抽油烟机内部气体流速快气压小C．电饭煲的发热体是用超导材料制成的D．拎油瓶时手握住瓶颈没滑落的原因是：手给油瓶的摩擦力与油瓶受到的重力是一对平衡力【答案】C。22．（2021沈阳模拟）第38页共38页
LED太阳能路灯环保、节能。LED是一种发光二极管，它的主要制作材料是 （选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）；汽车一般都用水来做冷却剂，主要是因为水的 原因。【答案】半导体；比热容大的。23．（2021山西模拟）2019年5月，无人货运飞船“龙﹣2”号发射升空。升空前工程师要用 （选填“导电性”或“绝缘性”）好的液态异丙醇清洗电路板上的粉末污垢。飞船与空间站对接后，站内宇航员很快闻到异丙醇刺鼻的气味，这是一种 现象。【答案】绝缘性；扩散。24．（2021营口模拟）小阳同学家所在的村庄安装了太阳能LED照明路灯。LED是一种发光二极管，它主要是用 材料制成的。太阳能路灯利用的太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。【答案】半导体；可再生25．（2021岳阳模拟）石墨烯企业生产过程中产生的石墨烯碎片，需要全部回收，否则，飘散的石墨烯碎片进入电器，会导致短路，被吸入人体呼吸道，会切开细胞，可见石墨烯的物理属性是： ； 。【答案】导电性好；硬度大。26．（2021日照模拟）如图是雷神山医院可远程控制的医疗机器人，该机器人能自动完成病区消毒、医疗物品配送等工作。对机器人实现远距离控制是利用 （填“电磁波”或“超声波”）传递信息；控制机器人的芯片主要由 （填“半导体”或“超导体”）材料制成；机器人屏幕上画面的颜色是由红、绿、 三种色光混合而成。【答案】电磁波；半导体；蓝。27．（2021云南模拟）如图所示是太阳能LED照明路灯，它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管，它是由 第38页共38页
（填“超导体”、“半导体”）材料制成；通过电流可以把电能直接转化成 能。太阳能清洁无污染，是在太阳内部氢原子核发生 （选填“裂变”或“聚变”）时释放出的核能，太阳能和核能中， 是可再生能源。【答案】半导体；光；聚变；太阳能。28.（2021大连模拟）2020年在疫情早期,北京市就应用了北斗导航，用无人驾驶车对部分地区的生活物资实现无接触派送，如图10所示。无人驾驶车的摄像头是车的“眼睛”;车顶的激光雷达可以接收北斗卫星的________波信号，车辆集成电路中的二极管和三极管，是用_________(选填“半导体”或“超导”)材料制成的。【答案】电磁波;半导体29．（2021苏州模拟）如图是常用的学习用品圆规。（1）一定是合成材料的是 （填数字序号）。（2）铅笔芯的主要成分是石墨，再写出一个石墨的用途： 。（3）使用圆规画圆时，即使轻轻操作，圆规的尖端也会把纸扎个小孔，这是因为 。【答案】（1）④、⑤；（2）作电极（合理即可）；（3）纸的受力面积较小，压强较大。第38页共38页
30．（2021西安模拟）锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池广泛应用于手机、数码相机、笔记本电脑。锂离子电池的充、放电过程如图所示。①如图4（a）所示，当对锂离子电池充电时，锂离子电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）。电池的正极上有锂离子（Li+）生成，生成的锂离子经过电解液穿过隔膜运动到 。②如图4（b）所示，当锂离子电池放电时，嵌在负极材料中的锂离子脱出又运动回正极。当电池向外供电时，电压的作用使电路中的电荷发生定向移动形成电流，电流通过电动机，电能转化为 能，电动机工作。【答案】（1）用电器；负极；（2）机械。31．（2021深圳模拟）阅读下列短文，回答问题。超声波指纹识别技术传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenseID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。第38页共38页
（1）超声波是指频率高于 Hz的声音，人耳通常 （选填“能”或“不能”）听到超声波。（2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有 。（3）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物 。A.蝙蝠B.蜘蛛C.青蛙D.猫（4）某手机利用SenseID，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10﹣6s，可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为 mm。（超声波传播的速度取900m/s，不计SenseID系统的大小）（5）SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图2选项最符合的是 。【答案】（1）20000；不能；（2）较强的穿透能力；（3）A；（4）3.6；（5）A。32.（2021龙门模拟）回答问题。智能机器人有相当发达的“大脑”，具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。此外，它还有效应器，通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来。智能机器人能用人类语言同操作者对话，能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求。机器人往往使用熔点为200℃的玻璃钢作外壳，有着其他材质不可替代的优点。智能机器人的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等。随着智能机器人技术的不断发展和成熟，它将走进千家万户，服务人们生活。第38页共38页
（1）锂电池充电时的能量转化形式为：电能转化为______能。（2）关于智能机器人，下列说法中是正确的是______。A．智能机器人的效应器通过电动机使手、脚等动起来时，是将机械能转化为电能B．温度为200℃的玻璃钢一定是液态C．智能机器人通过嗅觉能闻到外界的各种气味，说明分子在做无规则的运动D．智能机器人能与人语音对话，说明了电磁波能传递能量（3）某智能机器人站着发射超声波，经过0.02s后收到障碍物的回波，则“小骏”与障碍物间的距离约为______m。该智能机器人靠底座轮子驱动，其驱动电动机的具体参数如表所示，若该智能机器人的驱动电动机线圈电阻为0.2Ω，则电动机正常工作下的发热功率为______W。（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）（4）若当剩余电量减为电池容量的10%时，该智能机器人会主动寻找充电器充电，则充满电后至下一次自动充电前，该智能机器人能够连续正常工作的最长时间为______h。为确保该智能机器人能顺利返回充电，假设需要充电时离充电器最远路程不能超过600m，则该智能机器人返回过程中受到的水平阻力为______N。（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）。【答案】①.化学②.C③.3.4④.5⑤.1.8⑥.57.6第38页共38页
33．（2021贵阳模拟）石墨烯一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”，石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和钢一样出色的导电性；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）通过阅读我们了解到石墨烯是 ；（选填“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 ；（选填“A”或“B”、“C”、“D”）；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 。【答案】（1）导体；（2）C；（3）传输速度大。34.（2021广东模拟）阅读下面的材料，回答．半导体材料是一类导电能力介于导体与绝缘体之间的电子材料，它的导电性并不好，但是通过将杂质加入纯质半导体材料中的方式可增加半导体的导电能力．半导体中有两种载流子：电子和空穴．掺入杂质从而增加电子数目的半导体称为N型半导体，掺入杂质增加空穴数目的半导体称为P型半导体．半导体材料除了可以用于各种电子元器件以外，还可以用作制冷材料．如图所示是一个半导体制冷单元的工作原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜第38页共38页
片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量．反之，改变直流电源的正负极方向或N，P型半导体的位置，使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体，这时，铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量．由于单个制冷单元制冷量很小，因此需要多个制冷单元同时工作才能满足实际需要．半导体制冷不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，工作时没有震动、噪音，寿命长，安装容易，它既能制冷，又能加热．目前我们常用的半导体制冷器有饮水机的制冷、半导体小型提包式冰箱等．由于半导体制冷的能效比较低，一般在0.5左右，所以在大型空调中使用还需一段较长的时间．请根据上述材料，回答下列问题：（1）P型半导体中的载流子是________；（选填“电子”或“空穴”）（2）由图可知，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A应置于电冰箱的________；（选填“箱内”或“箱外”）（3）若将图中的P型半导体与N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A将________（选填“吸热”或“放热”）；（4）半导体制冷的优点是________．（写出一种即可）【答案】1.空穴;2.箱内;3.放热;4.不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易，它既能制冷，又能加热（答出任一点即可）35．（2021茂名模拟）阅读短文，回答问题。5G智能机器人中国移动将5G智能机器人如图甲所示，运用到校园环境监测中，进行红外智能测温以及校园消毒。智能机器人配备了5台高清摄像头和红外热成像测温仪，能够在5m范围内同时扫描多达10人的体温，如果检测到体温异常或者未带口罩，机器人会向相关人员自动发送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的第38页共38页
20%时，会主动寻找充电器充电。下表为某智能机器人的部分参数。机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将消毒液雾化成大量lμm~5μm的超微粒子，再吹散到空气中进行消杀病毒。其中额定雾化量是指雾化器正常工作1h雾化液体的体积。如图乙是简化的智能智能测温报警电路∶电源电压调为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT其阻值随温度升高而减小，在37℃时是500Ω。（1）机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的动能_______，机械能________（两空均选填"增大"、"减小"或"不变"）。（2）下列说法正确的是（）A．高清摄像头是通过凸透镜成正立缩小的实像B．红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温C．机器人安装宽履带代替车轮。既为了增大摩擦。又为了减小压强D．通过遥控器发出超声波来远程控制机器人的前进和后退（3）若机器人的履带与地面的接触面面积是300cm²，在装满密度为0.9×103kg/m3的消毒液时，对水平地面的压强为_________Pa，以额定雾化量工作时，喷完一箱消毒液最多需要_______min。（g取10N/kg）第38页共38页
（4）当所测温度达到或超过37℃时，要求报警电路系统报警，按照下列步骤调试电路：①电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到________Ω；②将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警系统报警，此时滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω。③保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向d端闭合，报警系统即可正常使用。【答案】减小减小C4×10430500130036.(2021陕西模拟)一般物质都具有“热胀冷缩”的性质,物体受热时在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表所示是某科技探究活动小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录(实验所用材料的横截面积均相同)。请根据实验记录完成下列各题:(1)比较实验序号1与2可得到的初步结论是:当材料和升高的温度相同时,固体线膨胀的长度与 有关。 (2)比较实验序号3与4可得到的初步结论是:当材料和原长相同时,固体线膨胀的长度与 有关。 (3)比较实验序号 ,可得到的初步结论:当原长和升高的温度相同时,固体的线膨胀与材料有关。 (4)通过以上实验你能初步判断:在相同条件下,黄铜的线膨胀程度比康铜 第38页共38页
(选填“显著”或“不显著”)。如图所示的电热设备中,有一个由黄铜片与康铜片双金属片结合在一起的温控开关,要求温度升高时,双金属片向上弯曲,使电路断开。请你参考上面的实验记录判断双金属片与固定触点接触的一边所用的材料是 (选填“黄铜”或“康铜”)。 (5)科技探究活动小组的同学在该探究活动中主要采用的实验方法是 ,请再写出一例采用该实验方法的物理实验 。 【答案】(1)原长(2)升高的温度(3)1、3(或2、5或4、6)(4)显著 黄铜(5)控制变量法 探究影响物体动能大小的因素(或探究影响电阻大小的因素等)37．（2021青岛模拟）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”。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 ；（4）石墨烯制作出来的发光板，在电路中相当于 第38页共38页
，石墨稀制作出来的太阳能电池，在电路中相当于 ，石墨烯还可以制造触摸屏，手指触动时手机屏幕亮起，在电路中相当于 。（以上均选填“电源”、“开关”、“用电器”或“导线”）（5）文中提到石墨烯的物理性质有硬度大、 、 等。【答案】（1）导体；（2）C；（3）石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（4）用电器；电源；开关；（5）导电；导热；38．（2021福建模拟）阅读《纳米材料的小尺寸效应》回答相关问题纳米材料的小尺寸效应物质的尺度加工到1～100nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，会发生变化，这些物质组成的材料称为“纳米材料”。纳米材料在声、光、电、磁、热、力学习等性能呈现出“新奇”的现象。随着颗粒尺寸变小，在一定条件下会引起颗粒性质改变。由于引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”。纳米、材料小尺寸效应主要表面在如下方面：1、特殊光学性质：所有金属在纳米状态时都呈现黑色。尺寸越小颜色愈黑，银白色的铂变成铂黑，金属铬变成铬黑。金属超微颗粒对光的反射率很低，通常低于1%，约几微米厚度就能完全消光。利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料，以很高效率将太阳能转变为热能、电能。还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等。2、特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点，当晶体达到纳米尺寸时却截然不同。例如：金的熔点为1064℃，而直径为10nm的金粉熔点降低到940℃，直径为5nm的金粉熔点降低到830℃．此特性可应用于粉末冶金工业。3、特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变。例如：铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电：通常绝缘的二氧化硅颗粒在20nm时却开始导电。此外，纳米材料呈现出超顺磁性，科学家发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的超磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归本领。4、特殊力学性质：氟化钙纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂。研究表明，人的牙齿具有高强度，是因为它由磷酸钙等纳米材料构成。纳米金属要比传统金属硬3～5倍。金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好，制成的刀具比金刚石制品还要坚硬。第38页共38页
纳米材料小尺寸效应还表现在超导电性，介电性能、声学特性以及化学性能等方面。纳米技术目前已成功应用于许多领域，在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等都有广泛应用，图是1993年中国科学院北京真空物理实验室自行操纵原子写出的“中国”二字，标字着我国开始在世界纳米领域占有一席之一。请回答下列问题：（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成 。（选填：“能导电”或“不能导电”）（2）金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好，请对此种材料提出一项可以应用于人体的设想： 。（3）请你针对纳米材料“特殊热学性质”，提出一个可以探究的科学问题： 。【答案】（1）绝缘体；（2）人造牙齿；（3）纳米晶体的熔点与其直径有关吗。39．（2021青岛模拟）阅读短文，回答问题伟大的发明一一单靠重力工作的电灯英国伦敦设计师马丁•瑞德福和吉姆•里弗斯发明了一款实用的“重力灯”。它靠重力发电。在灯身上挂着一个重物，重物下落时，它会拉动灯中心的一根绳子，从而启动一台发电机。发电机把下落重物产生的能量为灯供电。这和手描式发电装置的原理一样现在，重力灯迎来了第二代﹣＝“重力LED灯GL02“，其亮度相当于一个12瓦的日光灯（如图1），使用寿命可以达到200年。“重力LED灯G02“挂大约2米高，通过拉几下珠绳把重物吊起，松开后，重物因重力的关系会慢慢下降（每秒大约2mm，如图2）。以一系列的齿轮带保超重的物体安全地着陆地面。当沙包落到地面时，只要将沙包再提高至原来位置，又可以继续发电。这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零成本、源源不断的光能。重力LED灯的照明时间取决于安装的高度，正常情况下，安置于18米的高度，可以维持约20分钟的照明，当然你安装高度的越高。维持时间越长。第38页共38页
（1）重力灯的主要构件是直流发电机，它的工作原理是 现象。（2）重力灯的内部结构如图3所示，使用了滑轮系统，通过向下拉珠绳把重物吊起。重力灯利用滑轮系统的目的是 。（3）如果某一次使用重力灯，将质量为20kg的重物吊起到1.8m的高度释放，重物以2mm/s速度匀速竖直下降，整个过程中可使10只并联的标有“3V、10mA”LED灯正常发光。则整个过程中重物的重力做功 J（g＝10N/kg）；重力灯的能量转化效率为 。（4）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本。但它也有不足之处，请说出使用重力灯的一点不足： 。【答案】（1）电磁感应；（2）省力且改变拉力的方向；（3）360；75%；（4）悬挂的高度有一定的局限性。40．（2021铁岭模拟）空气动力汽车空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力来推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车，它采用压缩技术，把空气压缩后储存在汽缸内。该汽车只需将插头插到墙上的插座内，汽车的空气压缩机就开始工作，使汽车气罐内的气压达到每平方英寸4500磅。达到这一气压大约需要4小时，然后气罐内的空气就会缓慢释放，牵动汽车的活塞运动。在车速低于35英里/h时，这种空气动力汽车完全依赖气罐工作，只排放出冷空气。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。第38页共38页
由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。阅读短文，回答问题：（1）图中所示的空气动力汽车最理想的加气工具应是 （选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”）提供动力的。（2）空气发动机是利用空气的 能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的 冲程（选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”）工作过程相似。（3）分析上文，下面说法正确的有 A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体受到惯性的作用B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能C．以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气燃烧产生能量D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失（4）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释： 。【答案】（1）电动机；（2）内；做功；（3）B；（4）气体对外做功，内能减小，温度降低。第38页共38页
