微专题15 新材料及应用问题 专项练习 -2026年中考冲刺阶段物理查缺补漏35个小微专题练(全国通用)

2026-05-11
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物理核心素养知识学堂
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资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 -
年级 九年级
章节 -
类型 题集-专项训练
知识点 质量和密度
使用场景 中考复习-三轮冲刺
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.71 MB
发布时间 2026-05-11
更新时间 2026-05-11
作者 物理核心素养知识学堂
品牌系列 -
审核时间 2026-05-11
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/57796085.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 以中考真题为载体,聚焦材料物理属性与实际应用的对应关系,强化物质观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |材料属性及应用|22题(含2024-2025多地中考真题)|以选择题为主,结合生活科技实例(如航母阻拦索、南极保温材料)考查材料属性与应用匹配|从材料物理属性(密度、导电性、弹性等)到实际应用场景,构建“属性决定用途”的逻辑链条,突出半导体、超导等核心材料的特性及应用|

内容正文:

2026年中考冲刺阶段物理查缺补漏35个小微专题练(全国通用) 微专题15 材料及应用问题 1. (2024牡丹江)关于材料应用,下列说法正确的是(  ) A. 电饭锅中的电热丝是用超导材料制成的 B. 用半导体材料制作输电线能够减少电能的损失 C. 激光在光导纤维内多次折射将信息传到远方 D. 拍电影时的石头道具使用密度小的材料制成 【答案】D 【解析】A.电饭锅是通过电热丝电流流过时电阻丝发热将电能转化为内能,电阻为零的超导体无法将电能转化为内能,故A错误; B.半导体材料的导电性能在导体和绝燃体之间,且具有单向导电性,不适合做输电线,其物理性能使其不能够减少电能损失,故B错误; C.激光在光导纤维内是经过多次反射而将信息传到远方,故C错误; D.拍电影时的石头道具使用密度小的材料制成,相同体积下质量较小,可避免演员受伤,故D正确。故选D。 2. (2024黑龙江绥化)下列有关导电性能及材料应用的说法中,正确的是( ) A. 硬币、钢尺、订书钉都是导体 B. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体 C. 超导体可用于制作电炉子的电热丝 D. 半导体有良好的导电性 【答案】A 【解析】A.硬币、钢尺、订书钉都是导体,导电性好,故A正确; B.铅笔芯导电性好,是导体,橡皮、塑料吸管导电性差,是绝缘体,故B错误; C.超导体的电阻为零,不会发热,所以电能无法转化为内能。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,故C错误; D.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,故D错误。 故选A。 3. (2024陕西)航母的阻拦索在拦停高速运动的飞机时,要承受巨大冲力,绳索会伸长至原长的1.2倍以上,逐渐吸收舰载机降落时的巨大能量,最后恢复原状。另外,阻拦索要承受战时起火等极端情况,还要防止铁磁性颗粒吸附混入绳索内,发生磨损。关于制造阻拦索的材料应具备的物理属性,下列说法不正确的是(  ) A. 硬度大 B. 弹性好 C. 熔点高 D. 磁性强 【答案】D 【解析】航母的阻拦索在拦停高速运动的飞机时,要承受巨大冲力,阻拦索的材料应具备的物理属性要硬度大;逐渐吸收舰载机降落时的巨大能量,最后恢复原状,阻拦索的材料应具备的物理属性要弹性好;阻拦索要承受战时起火等极端情况,还要防止铁磁性颗粒吸附混入绳索内,发生磨损,阻拦索的材料应具备的物理属性熔点高,故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。故选D。 4. (2025福建)空间站中,发光二极管为金鱼藻提供光照,其主要材料属于(  ) A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体 【答案】B 【解析】发光二极管,也就是LED,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电能转化为光能,LED的核心是一个半导体晶片,其主要材料为半导体材料。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。 5. (2025辽宁)我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的硅材料 是(  ) A. 导体 B. 绝缘体 C. 半导体 D. 超导体 【答案】C 【解析】硅材料的导电性能介于导体与绝缘体之间,是半导体,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。 6. (2025山东威海)为应对低温环境,中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚的聚苯乙烯泡沫作为保温材料,如图所示。下列物品应用材料的性质与其不同的是(  ) A. 羽绒服——鹅绒 B. 暖水瓶塞——软木 C. 铁锅——铁 D. 冰箱壁填充物——发泡棉 【答案】C 【解析】中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚的聚苯乙烯泡沫作为保温材料,说明聚苯乙烯泡沫导热性差。 A.羽绒服中的鹅绒是一种天然保温材料,它的导热性差,故A不符合题意; B.暖水瓶塞通常用软木制成,软木也是一种保温材料,它的导热性差,故B不符合题意; C.铁锅的材料是铁,铁是一种金属,它的导热性好,故C符合题意; D.冰箱壁填充物通常采用发泡棉(如聚氨酯泡沫),是一种保温材料,用于阻止外界热量传入冰箱内部,它的导热性差,故D不符合题意。故选C。 7. 如图所示,电工用钳的手柄把套通常是塑料材质的,塑料属于(  ) A. 导体 B. 绝缘体 C. 半导体 D. 超导体 【答案】B 【解析】如图所示,电工用钳的手柄把套通常是塑料材质的,塑料不容易导电,可以防止触电,因此塑料是绝缘体。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。 8. (2024广西)关于超导材料,下列说法正确的是(  ) A. 是绝缘体材料 B. 是半导体材料 C. 常温常压下电阻为零 D. 用来输电可减少电能损耗 【答案】D 【解析】ABC.现今超导材料需要在很低的温度才能实现超导,超导材料是一种电阻为零的材料,不是绝缘体,也不是半导体,故ABC错误; D.超导体电阻为零,电能不会转化为内能,能够减少电能在传输过程中的消耗,故D正确。 故选D。 9. (2025重庆)我国研发的新型碳纤维复合材料比热容大,密度约为钢的四分之一()。关于该复合材料说法正确的是(  ) A. 比热容大说明吸热能力弱 B. 放入水中一定处于漂浮状态 C. 飞机大量使用该材料可增加自重 D. 与等质量的实心钢相比体积更大 【答案】D 【解析】A.比热容大是描述物质吸热放热能力的物理量,比热容大说明吸热能力强,故A错误; B.复合材料密度约为 根据物体的浮沉条件可知放入水中会下沉,故B错误; C.该材料密度小,约为钢的四分之一,根据,体积不变的情况下大量使用后飞机质量减小,故C错误; D.由公式,质量相同时,密度越小体积越大。复合材料密度约为钢的四分之一,则与等质量的实心钢相比复合材料的体积更大,故D正确。故选D。 10. (2025湖北省)在一些使用精密仪器的场所,工作人员须穿着防静电服,防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是(  ) A. 金属 B. 玻璃 C. 橡胶 D. 陶瓷 【答案】A 【解析】能够导走静电的材料必须是导体。即能允许电荷快速移动。 A.金属是良好的导体,内部有大量自由电子可以传导电荷,因此掺入防静电服面料后能有效导走人体静电,故A符合题意; B.玻璃通常是绝缘体,不导电无法有效导走静电,故B不符合题意; C.大多数橡胶是绝缘体,用于防止静电而非导走静电,故C不符合题意; D.陶瓷一般是绝缘体,在高压下可能部分导电,但不稳定,不适合日常防静电,故D不符合题意。故选A。 11. (2025湖南省)如图,某学生发明的塑料插座盖,将暂时不用的插座孔盖起来防止触电。这主要是利用塑料的(  ) A. 绝缘性 B. 弹性 C. 导电性 D. 导热性 【答案】A 【解析】A.绝缘性是指物体不导电的性质。插座中存在电流,如果人不小心接触到插座孔内的带电部分,就会发生触电事故。而塑料具有良好的绝缘性,用塑料制作插座盖,将暂时不用的插座孔盖起来,可以防止人接触到插座孔内的带电部分,从而避免触电事故的发生。所以这主要是利用了塑料的绝缘性,故A符合题意。; B.弹性是指物体在受力变形后能够恢复原状的性质。虽然塑料可能具有一定的弹性,但弹性并不是制作插座盖防止触电的主要原因,弹性主要与插座盖的安装和使用的便利性有关,而不是与防止触电的功能直接相关,故B不符合题意; C.导电性是指物体能够传导电流的性质。如果塑料具有导电性,那么用它制作的插座盖就无法起到防止触电的作用,反而会使触电的风险增加。所以制作插座盖不能利用塑料的导电性,故C不符合题意; D.导热性是指物体传导热量的能力。插座盖的主要作用是防止触电,与导热性无关。而且在正常使用插座时,插座产生的热量通常较小,不需要利用塑料的导热性来散热,故D不符合题意。故选A。 12. (2025山西)制作航天器部件的材料常需要满足“低密度、高强度”等条件。航天小组的同学们调查了铝合金和碳纤维两种材料,其质量与体积关系如图所示。分析图像可知( ) A. 铝合金的密度为 B. 碳纤维的密度是铝合金的2倍 C. 质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较大 D. 体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小 【答案】D 【解析】A.铝合金的密度为 故A不符合题意; B.由图得,体积相同时,碳纤维的质量是铝合金的一半,由得,碳纤维的密度是铝合金的,故B不符合题意; C.由图得,质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较小,故C不符合题意; D.由图得,体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小,故D符合题意。 故选D。 13. 我国某科研团队开发的新一代铝合金材料——高镁轻强铝,可将铝合金结构件进一步减重。实现减重的原因是该材料的(  ) A.密度小 B. 硬度小 C. 弹性好 D. 磁性强 【答案】A 【解析】实现减重的原因是该新一代铝合金材料密度小,根据,体积相同时,质量更小。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。 14.我国首个3.35米直径火箭贮箱采用了第三代高性能铝锂合金,重量显著减轻,这主要利用了第三代铝锂合金的(    ) A.导热性好 B.密度小 C.沸点高 D.熔点高 【答案】B 【解析】火箭贮箱采用第三代高性能铝锂合金,重量显著减轻,说明采用此合金材料是为了减少质量,所以主要利用合金的密度小的特点,在体积相同时,密度较小时,质量较小,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。 15. 为了救治病人,急需将一种药品送至偏远山村,这种药品要求在0℃以下存放,常用的保温瓶已不能满足运输途中的保温要求。如图是某同学设计的医用冷藏盒,保温瓶外的包装盒的材料应具有下列哪种性质?(  ) A. 导电性强 B. 熔点高 C. 密度大 D. 隔热性好 【答案】D 【解析】这种药品要求在低温环境下存放,要求运输过程中尽可能不从外界吸收热量,故包装盒应具有隔热性好的特点,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。 16. 如图所示为一种新型材料——“透明铝”,用透明铝替代军用防弹玻璃的外层玻璃,防弹玻璃的防弹性能大大提升,说明这种新型材料(  ) A. 导电性好 B. 硬度大 C. 透光性差 D. 导热性好 【答案】B 【解析】由题目信息可知新型材料是“透明铝”,说明透光性较好,使防弹玻璃的防弹性能大大提升说明新型材料的硬度大,而导电性、导热性根据所给信息无法确定,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。 17.金属基复合材料是一种新型材料,具有良好的导热性、导电性、耐高温、耐磨和耐腐蚀、可加工等特点。下列物体不适合使用金属基复合材料制作的是(  ) A.高压电缆绝缘层 B.汽车的刹车盘 C.切割机刀片 D.飞机的机身 【答案】A 【解析】A.金属基复合材料具有良好的导电性,不适合制作高压电缆的绝缘层,故A符合题意; B.金属基复合材料具有良好的耐磨性,适合制作汽车的刹车盘,故B不符合题意; C.金属基复合材料具有良好的耐高温性能和耐磨性能,适合制作切割机刀片,故C不符合题意; D.金属基复合材料具有耐高温和耐磨性能等,可制作飞机的机身,故D不符合题意。故选A。 18.太空中的温度能达到左右,我国科技人员研制了一种卫星保暖用的特殊材料,将这种材料制成我们可以穿着的衣服,与同款羽绒服相比,质量可以减轻,保暖性可以提高,且机洗后不易变形。关于该材料的特性,以下说法中错误的是(  ) A.密度大 B.弹性好 C.耐低温 D.隔热性好 【答案】A 【解析】A.由题意可知,质量可以减轻 40% ,即密度小,故A错误,符合题意; B.机洗后不易变形,即弹性好,故B正确,不符合题意; CD.保暖性可以提高 30% ,能在太空 −270℃环境中使用,即隔热性好,能耐低温,故CD正确,不符合题意。故选A。 19. (2025黑龙江齐齐哈尔)如图是某新能源智能汽车的仪表盘。若司机没有系安全带,则仪表盘上的LED指示灯亮起。LED是由锗、硅这类材料制成的,这类材料属于______(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。该汽车可以与手机之间实现智能互联,汽车与手机之间是利用______(选填“超声波”或“电磁波”)传递信息的。 【答案】 半导体 电磁波 【解析】LED具有单向导电性,是由锗、硅这类半导体材料制成的。 电磁波可以在真空中传播,汽车与手机之间是利用电磁波传递信息的。 20.(2024云南) 如图所示是我国研究制造的新一代大型军用运输机“运—20”,制造飞机应选用耐高温、耐腐蚀、硬度大、密度_____、抗电磁干扰能力强的材料;飞机的机轮表面有凹凸不平的花纹是为了_____摩擦。 【答案】 小 增大 【解析】材料的密度小,在体积一定时,质量较小。 飞机的机轮表面有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 21.物质物理属性有:密度、磁性、 弹性、导电性、导热性、硬度、透明度等,下面主要运用了哪一性质。俗话说“没有金钢钻,莫揽瓷器活”,金刚钻的 比瓷器大;电影中常有房屋倒塌将演员压在房子下的情景,这些道具房屋与所用材料的 有关。 【答案】 硬度 密度 【解析】金刚钻能够切割硬度很大的瓷器,说明它的硬度更大。 体积很大的房屋压在演员身上而不至于让演员受伤,故房屋不能太重,所选的材料必须密度小。 22. (2024云南)20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。 低温为什么能发生超导呢?基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。 高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。 常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。 (1)实现超导现象的方式有低温和______________。 (2)极低温度下,原子实与自由电子的__________都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。 (3)超高的压力限制了__________的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。 (4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。 【答案】 (1)高压 (2)热运动 (3)原子实 (4) 电阻 【解析】(1)由“高压也能让材料发生超导”可知,实现超导现象的方式有低温和高压。 (2)由导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了“低温超导现象”可知,极低温度下,原子实与自由电子的热运动都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。 (3)在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动可知,超高的压力限制了原子实的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。 (4)由常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗可知,超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于电阻引发的电能损耗。 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 2026年中考冲刺阶段物理查缺补漏35个小微专题练(全国通用) 微专题15 材料及应用问题 1. (2024牡丹江)关于材料应用,下列说法正确的是(  ) A. 电饭锅中的电热丝是用超导材料制成的 B. 用半导体材料制作输电线能够减少电能的损失 C. 激光在光导纤维内多次折射将信息传到远方 D. 拍电影时的石头道具使用密度小的材料制成 2. (2024黑龙江绥化)下列有关导电性能及材料应用的说法中,正确的是( ) A. 硬币、钢尺、订书钉都是导体 B. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体 C. 超导体可用于制作电炉子的电热丝 D. 半导体有良好的导电性 3. (2024陕西)航母的阻拦索在拦停高速运动的飞机时,要承受巨大冲力,绳索会伸长至原长的1.2倍以上,逐渐吸收舰载机降落时的巨大能量,最后恢复原状。另外,阻拦索要承受战时起火等极端情况,还要防止铁磁性颗粒吸附混入绳索内,发生磨损。关于制造阻拦索的材料应具备的物理属性,下列说法不正确的是(  ) A. 硬度大 B. 弹性好 C. 熔点高 D. 磁性强 4. (2025福建)空间站中,发光二极管为金鱼藻提供光照,其主要材料属于(  ) A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体 5. (2025辽宁)我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的硅材料 是(  ) A. 导体 B. 绝缘体 C. 半导体 D. 超导体 6. (2025山东威海)为应对低温环境,中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚的聚苯乙烯泡沫作为保温材料,如图所示。下列物品应用材料的性质与其不同的是(  ) A. 羽绒服——鹅绒 B. 暖水瓶塞——软木 C. 铁锅——铁 D. 冰箱壁填充物——发泡棉 7. 如图所示,电工用钳的手柄把套通常是塑料材质的,塑料属于(  ) A. 导体 B. 绝缘体 C. 半导体 D. 超导体 8. (2024广西)关于超导材料,下列说法正确的是(  ) A. 是绝缘体材料 B. 是半导体材料 C. 常温常压下电阻为零 D. 用来输电可减少电能损耗 9. (2025重庆)我国研发的新型碳纤维复合材料比热容大,密度约为钢的四分之一()。关于该复合材料说法正确的是(  ) A. 比热容大说明吸热能力弱 B. 放入水中一定处于漂浮状态 C. 飞机大量使用该材料可增加自重 D. 与等质量的实心钢相比体积更大 10. (2025湖北省)在一些使用精密仪器的场所,工作人员须穿着防静电服,防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是(  ) A. 金属 B. 玻璃 C. 橡胶 D. 陶瓷 11. (2025湖南省)如图,某学生发明的塑料插座盖,将暂时不用的插座孔盖起来防止触电。这主要是利用塑料的(  ) A. 绝缘性 B. 弹性 C. 导电性 D. 导热性 12. (2025山西)制作航天器部件的材料常需要满足“低密度、高强度”等条件。航天小组的同学们调查了铝合金和碳纤维两种材料,其质量与体积关系如图所示。分析图像可知( ) A. 铝合金的密度为 B. 碳纤维的密度是铝合金的2倍 C. 质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较大 D. 体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小 13. 我国某科研团队开发的新一代铝合金材料——高镁轻强铝,可将铝合金结构件进一步减重。实现减重的原因是该材料的(  ) A.密度小 B. 硬度小 C. 弹性好 D. 磁性强 14.我国首个3.35米直径火箭贮箱采用了第三代高性能铝锂合金,重量显著减轻,这主要利用了第三代铝锂合金的(    ) A.导热性好 B.密度小 C.沸点高 D.熔点高 15. 为了救治病人,急需将一种药品送至偏远山村,这种药品要求在0℃以下存放,常用的保温瓶已不能满足运输途中的保温要求。如图是某同学设计的医用冷藏盒,保温瓶外的包装盒的材料应具有下列哪种性质?(  ) A. 导电性强 B. 熔点高 C. 密度大 D. 隔热性好 16. 如图所示为一种新型材料——“透明铝”,用透明铝替代军用防弹玻璃的外层玻璃,防弹玻璃的防弹性能大大提升,说明这种新型材料(  ) A. 导电性好 B. 硬度大 C. 透光性差 D. 导热性好 17.金属基复合材料是一种新型材料,具有良好的导热性、导电性、耐高温、耐磨和耐腐蚀、可加工等特点。下列物体不适合使用金属基复合材料制作的是(  ) A.高压电缆绝缘层 B.汽车的刹车盘 C.切割机刀片 D.飞机的机身 18.太空中的温度能达到左右,我国科技人员研制了一种卫星保暖用的特殊材料,将这种材料制成我们可以穿着的衣服,与同款羽绒服相比,质量可以减轻,保暖性可以提高,且机洗后不易变形。关于该材料的特性,以下说法中错误的是(  ) A.密度大 B.弹性好 C.耐低温 D.隔热性好 19. (2025黑龙江齐齐哈尔)如图是某新能源智能汽车的仪表盘。若司机没有系安全带,则仪表盘上的LED指示灯亮起。LED是由锗、硅这类材料制成的,这类材料属于______(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。该汽车可以与手机之间实现智能互联,汽车与手机之间是利用______(选填“超声波”或“电磁波”)传递信息的。 20.(2024云南) 如图所示是我国研究制造的新一代大型军用运输机“运—20”,制造飞机应选用耐高温、耐腐蚀、硬度大、密度_____、抗电磁干扰能力强的材料;飞机的机轮表面有凹凸不平的花纹是为了_____摩擦。 21.物质物理属性有:密度、磁性、 弹性、导电性、导热性、硬度、透明度等,下面主要运用了哪一性质。俗话说“没有金钢钻,莫揽瓷器活”,金刚钻的 比瓷器大;电影中常有房屋倒塌将演员压在房子下的情景,这些道具房屋与所用材料的 有关。 22. (2024云南)20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。 低温为什么能发生超导呢?基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。 高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。 常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。 (1)实现超导现象的方式有低温和______________。 (2)极低温度下,原子实与自由电子的__________都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。 (3)超高的压力限制了__________的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。 (4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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