2024年中考物理第一轮复习之物理新材料应用

2024年中考物理第一轮复习之 物理新材料应用（半导体、超导体等） 1 1.2023年下半年某国产手机品牌发布了一款手机，其搭载的国产5G芯片引起了社会的广泛关注。制造手机芯片的材料主要为( ____ ) A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体 【解析】解：芯片主要由硅、锗等半导体材料制成的，C正确。 故选：C。 C 2 2.中科院上海微系统与信息技术研究所经过研发，使中国单晶晶圆实现量产。如图所示，“晶圆”是指集成电路制作所用的硅晶片，主要使用的是( ____ ) A.复合材料 B.超导材料 C.纳米材料 D.半导体材料 【解析】解：集成电路芯片的主要材料是硅，它属于半导体。 故选：D。 D 3 3.遥遥领先，华为麒麟9000S系列5G芯片惊艳全球！全球首款支持卫星通话的大众智能手机于2023年9月上市。据了解，使用该手机的用户，也可以拨打、接听卫星电话，芯片是指含有集成电路的硅片( ____ ) A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体 【解析】解：制造芯片的主要材料是半导体。 故选：C。 C 4 4.“天问一号”火星探测器和火星车都使用了一种新型材料——纳米气凝胶，能在“极热”和“极寒”两种严酷环境下，保证工作平台正常工作，它的质量大约只有同体积水的质量的 ，极大地减小了火星车的负担水=1.0×103kg/m3)，下列说法正确的是( ____ ) A.纳米气凝胶具有耐高温的性能 B.纳米气凝胶适合做打桩用的重锤 C.纳米气凝胶密度约为15.15g/cm3 D.纳米气凝胶的质量小所以具有超轻特性 【解析】解：A、纳米气凝胶能在“极热”和“极寒”两种严酷环境下，故A正确； A 5 BD、纳米气凝胶具有超轻特性，相同体积的纳米气凝胶和其他物质相比，不适合做打桩用的重锤、D不正确； C、纳米气凝胶质量大约只有同体积水的质量的 ，故C不正确。 故选：A。 6 5.2023年12月26日，郑许市域铁路开始试乘，试乘首日旅客达7.7万人次，制作二极管的材料属于( ____ ) A.超导材料 B.磁性材料 C.纳米材料 D.半导体材料 【解析】解：导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体，制作二极管的材料主要是金属半导体“锗”和非金属半导体“硅”作为基本材料，它们都是半导体，故D正确。 故选：D。 D 7 6.2023年中国成功研发出全球首颗全系统集成、支持高效片上学习的忆阻器存算一体芯片，这是人工智能领域的一项重大突破，彰显了我国科技实力的再度崛起，制造芯片的主要材料是( ____ ) A.导体 B.半导体 C.纳米材料 D.超导体 【解析】解：制造芯片的材料是半导体。 故选：B。 B 8 7.纳米技术广泛应用于材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空等领域。纳米是( ____ ) A.长度单位 B.速度单位 C.温度单位 D.质量单位 【解析】解：纳米”是长度单位之一，符号为nm,BCD错误。 故选：A。 A 9 8.近年来我国在科技领域取得辉煌成就。下列说法不正确的是( ____ ) A.“华龙一号”核反应堆用水冷却是利用水的比热容小的特性 B.白鹤滩水电站将机械能转化为电能 C.“复兴号”列车运行时主要将电能转化为机械能 D.“魔方Ⅲ”超级计算机的芯片是用半导体制成的 【解析】解：A、“华龙一号”核反应堆用水冷却是利用水的比热容大的特性； B、白鹤滩水电站将机械能转化为电能； C、“复兴号”列车运行时主要将电能转化为机械能； D、芯片是用半导体制成的。 A 10 故选：A。 11 9.全球首款支持卫星通话的华为智能手机于2023年9月上市，华为麒麟9000S系列5G芯片惊艳全球！据了解，使用该手机的用户，也可以拨打、接听卫星电话，芯片是指含有集成电路的硅片( ____ ) A.半导体 B.超导体 C.导体 D.绝缘体 【解析】解：制造芯片的主要材料是半导体，故A正确。 故选：A。 A 12 10.2023年我国科学家首次发现在高压下达到液氮温区的镍氧化物超导体，是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料。关于超导材料，下列说法不正确的是( ____ ) A.可用作输电导线 B.可降低电能损耗 C.制作的元件尺寸可大大缩小 D.可用于制作保险丝 【解析】解：超导体材料的电阻为零，通电后不会发热，故ABC不符合题意。 故选：D。 D 13 11.华为新发布的Mate60Pro手机实现一万多个零部件国产化，彰显了我国科技创新自强的实力。Mate60Pro手机具备了88W有线快充和20W反向充电能力。遥遥领先，华为麒麟9000S系列5G芯片惊艳全球！全球首款支持卫星通话的大众智能手机于2023年9月上市。据了解，即使在没有地面网络信号的情况下，也可以拨打、接听卫星电话，制造芯片的主要材料是 ________ (选填“绝缘体”、“半导体”、“超导体”)；如图所示，当华为Mate60Pro给其他手机充电时 _____ 。(选填“用电器”、“开关”、“电源”) 半导体 电源 14 【解析】解：芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是半导体。 当华为Mate60Pro给其他手机充电时，华为Mate60Pro相当于电路中的电源。 故答案为：半导体；电源。 15 12.2023年8月，华为发布的Mate60Pro手机被广大网友称为“争气机”。该手机的芯片的主要材料是 ________ (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。该手机还有其他多项“黑科技”，如“反向充电”技术，当它给其他手机充电时 _____ 。 【解析】解：该手机的芯片的主要材料是半导体。华为手机给其他手机充电时。 故答案为：半导体；电源。 半导体 电源 16 13.制作手机芯片的材料主要是 ________ (选填“超导体”“半导体”“导体”或“绝缘体”)；电源是提供 _____ 的装置。 【解析】解：制作手机芯片的材料主要是半导体；电源是提供电压的装置。 故答案为：半导体；电压。 半导体 电压 17 14.芯片(如图甲所示)是电子设备的心脏和大脑。光刻机技术是现代微电子、信息产业的基础，其工作原理如图乙所示。光刻机在工作时，经过凸透镜去照射下面的硅片，恰好在硅片上呈现清晰的像。硅材料在电子工业中是最重要的 ________ 材料。要使光刻机成像更小应将镂空掩膜 _____ (选填“远离”或“靠近”)凸透镜。 半导体 远离 18 ____ 【解析】解：硅材料是半导体材料；使光刻机成像更小，应将镂空掩膜远离凸透镜。 故答案为：半导体；远离。 19 15.2024年1月5日，哈尔滨冰雪大世界被认定为世界最大冰雪主题乐园，获得吉尼斯世界纪录称号，LDE是一种发光二极管，是由 ________ (选填“导体”、“半导体”、“绝缘体”或“磁性”)材料制成的。一段时间后，看到冰雕变“瘦”，这个过程发生的物态变化是 _____ 。 【解析】解：LDE是一种发光二极管，是由二极管组成，这是升华现象。 故答案为：半导体，升华。 半导体 升华 20 16.考试时要用到2B铅笔填涂机读卡，2B铅笔中的石墨是 _____ 材料；发光二极管是一种电子元件，简称LBD ________ 材料制成的。(以上选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”) 【解析】解：由于石墨是导体，所以用2B铅笔中的石墨填涂过的机读卡； LED灯是发光二极管，二极管是由半导体材料制成的。 故答案为：导体；半导体。 导体 半导体 21 17.超导体指在某一温度下，电阻为零的导体。超导技术是21世纪具有战略意义的一项技术，当超导材料及技术普及后，将会怎么样？ _________________________________________________ 。 【解析】解：超导体电阻为零，由焦耳定律Q=I2Rt知，我们生活中的导体全部用超导体来代替，能够节约大量电能。 故答案为：导线上将不会产生热损失，能够节约大量电能。 导线上将不会产生热损失，能够节约大量电能 22 18.2022年2月4日冬奥会开幕式，北京将一张亮丽的科技名片交给了世界。开幕式上，400名演员手持发光杆进行表演，它发出的白光其实是由红、 ____ 、蓝三种光混合而成的，LED主要是由 ________ (选填“半导体”或“超导体”)材料制成。如图，红旗汽车的汉字车标，代表了中国乘用车事业的开端。迎宾灯将鲜红的“红旗”两字投射到地面(如图)，是由于光在地面上发生了 ________ (选填“镜面反射”或“漫反射”)。 绿 半导体 漫反射 23 _____ 【解析】解：LED发出的白光其实是由红、绿、蓝三种光混合而成的；我们从各个方向都能看到。 故答案为：绿；半导体。 24 19.生活中绝大多数的照明设备都已被LED灯取代，LED灯主要使用导电性能介于导体和绝缘体之间的 ________ 材料。目前，科学家也在努力研发常温下电阻为零的 ________ 材料，由这种材料制成的电器将不存在热损耗。 【解析】解：LED灯主要使用导电性能介于导体和绝缘体之间的半导体材料；常温下电阻为零的材料为超导体。 故答案为：半导体；超导体。 半导体 超导体 25 20.就导电性能来说，金属的导电性能一般比非金属 ____ (选填“强”或“弱”)；某些物质在温度极低时，电阻会变成零 _____ 现象。中国的青年博士曹原实现石墨烯超导的重大突破。如果用这种超导材料制成 ________ (选填“输电线”或“电热丝”)，由于没有电流的 ____ 效应而产生的能量损失，能极大提高输电效率。 【解析】解：(1)金属容易导电，金属的导电性能一般比非金属强； (2)当物质的电阻变为零时，导电性能极强； 导体有电阻时，输电线会产生热量；如果没有电阻，不需要浪费电能，能极大提高输电效率。 故答案为：强；超导；热。 强 超导 输电线 热 26 21.请在图中标出电源的正、负极，以便开关s闭合后，灯L发光。 ____ 【解析】解：分析电路结构，各个元件串联连接，电流从正极流入时，从负极流入时； 故电源的左端为正极，右端为负极 ____ 27 答：见解析。 28 22.有一种变光二极管，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光___、___发光二极管具有单向导电性，当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光，当电流从“-”极流入时二极管不能发光 【解析】解：因为二极管具有单向导电性，当电流从二极管的正接线柱流入，二极管将电路接通，二极管在电路中处于断开状态，电流从其P端流入时发红光，所以两二极管并联，负接线柱在Q端，负接线柱在P端， 29 _____ 故答案为：见上图。 30 23.探究小组自制了一个伏打电池，但不知道电池正负极，同学们设计了如图所示的电路进行判断。 (1)方案一：将电流表 ____ 联接入电路中，闭合开关后，若电流表的指针 ____ (选填“正”或“反”)向偏转，则说明与电流表的正接线柱连接的是伏打电池的 ____ 极。 (2)方案二：将电压表 ____ 联在伏打电池两端，按方案一的步骤判断。 (3)方案三：将发光二极管串联接入电路，若发光二极管能发光，则与发光二极管的正极相连的是伏打电池的 ____ 极。 串 正 正 并 正 31 【解析】解：(1)方案一：将电流表串联接入电路中，闭合开关后，则说明与电流表的正接线柱连接的是伏打电池的正极。 (2)方案二：将电压表并联在伏打电池两端，按方案一的步骤判断。 (3)方案三：将发光二极管串联接入电路，若发光二极管能发光。 故答案为：(1)串；正；正；(2)并。 32 24.如图发光二极管是一种电子元件，简称LED，如果用于照明又称作LED灯。 (1)LED具有 _____ 导电性；当电流由LED的正极经过LED流向负极时，LED发光；反 之，电流由LED的负极经过LED流向正极时，LED ____ 发光。 (2)现在越来越多的地方用LED替换掉原来的白炽灯、节能灯，除了LED灯使用寿命较长外，主要原因是LED灯将电能转化成光能的 _____ (选填“功”、“功率”或“效率”)较高。 (3)如果有一个没有标识正极、负极的电源，请用LED判断这个电源的正极、负极： 单向 不 效率 33 ___________________________________________________________________________ 。 【解析】解： (1)LED是一种发光二极管，是由当电流由正极经过LED流向负极时；当电流方向相反时不发光； (2)在LED灯中，电能被直接转换为光能，从而减小了电能的损失、日光灯管都是电能先转化成热，因此； (3)将 LED ，如 LED 正极连接的是电源的正极(或如 不亮则与 正极连接的是电源的负极)。 将LED接入电源的两极，如LED灯亮则与LED正极连接的是电源的正极 34 故答案为：(1)单向；不；(2)效率 LED ，如 LED 正极连接的是电源的正极。 35 25.纳米技术是21世纪的高科技项目，我国已造出直径为0.36nm的“碳纤维纳米管”，居世界领先地位。成年人头发的直径约0.072mm。则成年人头发丝的直径是这种“碳纤维纳米管”直径的多少倍？ 【解析】解：0.072mm=0.072×107m=7.2×106nm； 则成年人头发丝的直径是这种“碳纤维纳米管”直径的位数为：n= =2×105。 答：成年人头发丝的直径是这种“碳纤维纳米管”直径的2×105倍。 36 26.科学家正在进行“室温超导”的研究，请问为什么不能用超导体来制作家庭电路里的保险丝？ 【解析】答：超导体的电阻为零，当家庭电路电流过大时，不能熔断。 37 27.如图是一款电动剃须刀充电时的情景，充电过程中指示灯发光。请回答下列问题： (1)充电时，电动剃须刀的电池相当于电源还是用电器？ (2)LED指示灯主要是由什么材料制成的？ 【解析】解：(1)给电动剃须刀的电池充电时是将电能转化为化学能，此时电动剃须刀的电池相当于用电器； (2)导电性能介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体，LED指示灯主要是由半导体材料制成。 38 $$