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科普阅读题 适中0.65 引用2 组卷328
阅读《超导现象》,回答第27题。

超导现象


金属的电阻随温度的升高而增大,当金属的温度降低时,它的电阻减小。1911年,荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现,当温度降到-269℃左右时,水银的电阻变为零,这种现象叫超导现象。并不是所有物体都会发生超导现象,而能够发生超导现象的物质,也需要极低的温度才能使其电阻转变为零,物质电阻变为零的温度称为超导转变温度。以下是几种材料的超导转变温度:
物质水银
超导转变温度/℃-271.76-265.97-269.43-268.99-273.14
我国于 1989 年已成功发现超导转变温度为-141℃的超导体材料,并且第一代材料已经研究成熟,第二代材料由于其成本低更适用于产业化运作而被市场看好;超导产品品类也逐渐增加,现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。虽然我国整体超导研发水平与国际尚有一定的差距,但部分领域已经处于国际先进水平。
目前,各国科学家还在继续研究超导转变温度更高的超导体材料,以将超导应用到日常生产和生活中去。
阅读上文,回答下列问题:
(1)金属的电阻随温度的降低而______
(2)发生超导现象时,超导体电阻为______Ω。
(3)-270℃可以使______变为超导体(选填一种材料即可)。
(4)超导体______用于制作电热丝(选填“能”或 “不能”)。
20-21九年级上·北京·期中
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超导体


2018年12月,世界顶尖学术期刊英国《自然》杂志发布了2018年度科学人物,位居榜首的是1996年出生、在美国麻省理工学院攻读博士的中国学生曹原。曹原发现了让石墨烯实现超导的方法。
什么是超导体?人类对超导体的认识又经历了怎样的过程呢?金属导体在传导电流的过程中对电流也有一定的阻碍作用,称为电阻。1911年,荷兰莱顿大学的卡茂林•昂内斯发现,将水银冷却到4.2K(﹣268.8℃)时,水银的电阻突然消失,他将材料的这种特殊导电性称为超导态。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的临界温度,用符号TC表示。一般金属或合金的临界温度都很低,例如铅的临界温度是7.2K(﹣265.8℃)。要维持这么低的温度是很困难的,因此科学家一直在寻找能够在更高的温度下工作的超导材料,称为高温超导体。1986年高温超导体的研究取得了重大的突破,科学家们发现,液氮比液氯更适合作超导制冷剂,从而获得超导体。液氮制冷机的效率高、价格低廉、制冷设备简单。液氮制冷技术为超导技术的实际应用展开了广阔的前景,被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一、
2009年10月10日,美国科学家合成物质(T14Ba),将超导体的临界温度提高到254K。2018年3月5日,《自然》发表了两篇以曹原为第一作者的石墨烯重磅论文。曹原发现当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度,就会产生神奇的超导效应,而他也成为以第一作者身份在该杂志上发表论文的最年轻的中国学者。
【热力学温度是国际单位制七个基本物理量之一、其表示符号为T,单位为开尔文,简称开,其表示符号为K。绝对零度指的便是0K,对应摄氏温度为零下273摄氏度,因此热力学温度T与摄氏温度t的关系是T(K)=273+t(℃)】
(1)许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性,这种现象称为 ___________现象;
(2)对合成物质(T14Ba)来说,TC=254K对应的摄氏温度是 ___________℃;
(3)高温超导体使用液氮冷却,是利用了液氮的 ___________较低的特点;
A.熔点
B.沸点
C.热值
D.比热容
(4)若常温下超导体研制成功,则超导体不适合做 ___________
A.电炉丝
B.输电线
C.电动机线圈
请阅读《超导体》,回答下列问题。

超导体


1911年,荷兰莱顿大学的H·卡茂林·昂内斯意外地发现,将水银冷却到-268.98℃时,水银的电阻突然消失;后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性,由于材料的这种特殊导电性能,昂内斯称其为超导态。昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。
科学家在研究过程中,将一个铅制的圆环,放入温度低于Tc=-265.97℃的空间,利用电磁感应使环内产生感应电流。结果发现,从1954年3月16日始,到1956年9月5日止,在两年半的时间内电流一直没有减小;当温度上升到高于Tc时,圆环由超导状态变成正常状态,感应电流立刻消失,这就是著名的昂内斯持久电流实验。
物质的温度低于它的临界温度(转变为超导的温度),这种物质才会有超导性。一般金属或合金的临界温度都很低,例如铅的临界温度是-265.97℃。要维持这么低的温度也是很困难的,这就使超导体目前只能应用在科学实验和高新技术中,而不能在日常生活和生产中普遍应用。近几十年来,各国科学家一直在努力寻找能够在室温下工作的超导材料。在这方面,我国的研究走在了世界的前列。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)超导现象是指导体在温度降低到足够低时,有些材料的___________变为零的特性。
(2)“昂内斯持久电流实验”中铅制圆环由超导状态变成正常状态后,感应电流立刻消失,这个过程中电能转化成了___________能。
(3)假如电熨斗内部的电热丝、电动车内电动机的线圈、白炽灯的灯丝都处于超导状态,其中仍能正常工作且减少了能量损失的是___________(选填“电熨斗”、“电动车”或“白炽灯”)
阅读下列短文,回答问题:

人类实现御剑飞行不是梦

国外发明了一款飞行板,它的设计是基于传统的喷水板,是用强大的水射流把人抬到空中,该装备配备了以煤油为燃料的喷气发动机,脚底是一部小型的喷气式发动机的背部背负燃料以及控制系统与飞行器连接。从而摆脱了连接设备与地面的不必要的管道和电缆,飞行员用手握住控制面板就能没有束缚自由飞行。在不浪费太多燃油的情况下,飞行板上的空气动力可产生高达3000N的水平牵引力,在6分钟内以40m/s的速度飞行,今后,设计师们希望在时速、续航能力和负载方面进行改进,这样的飞行器你是否也想拥有一台呢?

(1)文中飞行板中用的是喷气式发动机的工作原理,跟图2中的原理是类似的_________(选填“甲”或“乙”)。图3中是汽油机的_________冲程;
(2)当人和设备的总重为800N,使用文中飞行板在空中匀速上升时,向上的举力_________800N(选填“大子”“等于”或“小于”)。
(3)超导体小晶体在磁铁上方悬浮飞行时,云雾一直围绕着小晶体,这是因为在小晶体的周围,空气中的水蒸气_________(填物态变化的名称)形成了小水滴;
(4)超导是指导电材料在温度降到足够低时,电阻为_________的性质。超导体有一个重要特性就是抗磁性。如果把超导体放在磁场中冷却到一定程度时,磁感应线将从超导体中排出,不能通过超导体这种现象称为抗磁性,对单晶锡球进行实验发现球过渡到超导态时,图4中_________(选填“A”或“B”)的描述符合单晶锡球的抗磁性特性。

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