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9. 下列材料中属于超导体的是( )。
A.导电性能在导体和绝缘体之间的材料
B.强度和硬度都很高的材料
C.温度降到足够低时电阻为零的材料
D.由很小的基本单元制成的材料
A.导电性能在导体和绝缘体之间的材料
B.强度和硬度都很高的材料
C.温度降到足够低时电阻为零的材料
D.由很小的基本单元制成的材料
答案
C
解析
【解析】
逐一分析选项：
A选项：导电性能在导体和绝缘体之间的材料是半导体，并非超导体；
B选项：强度和硬度都很高的材料与超导体的定义无关；
C选项：超导体的定义是温度降到足够低时电阻为零的材料，符合题意；
D选项：由很小的基本单元制成的材料是纳米材料，不是超导体。
【答案】
C
【知识点】
超导体的定义
【点评】
本题考查对超导体定义的理解，需区分半导体、超导体、纳米材料等不同材料的特性，属于基础概念题。
【难度系数】
0.8
逐一分析选项：
A选项：导电性能在导体和绝缘体之间的材料是半导体，并非超导体；
B选项：强度和硬度都很高的材料与超导体的定义无关；
C选项：超导体的定义是温度降到足够低时电阻为零的材料，符合题意；
D选项：由很小的基本单元制成的材料是纳米材料，不是超导体。
【答案】
C
【知识点】
超导体的定义
【点评】
本题考查对超导体定义的理解，需区分半导体、超导体、纳米材料等不同材料的特性，属于基础概念题。
【难度系数】
0.8
1. 南方的春天,空气湿度很大时容易出现大雾天气。如果出现的雾气太大,就可能出现“雾闪”现象；变压器的输电线路与周围的金属发生强烈的放电,从而出现短路现象,使变压器设备损坏,造成停电事故。试解释这种现象。
答案
干燥的空气是不导电的，但空气湿度大到一定程度时，空气的导电性增强。在高压条件下，空气成为导体，从而出现“雾闪”现象
解析
【解析】
干燥的空气是不导电的，但空气湿度大到一定程度时，空气的导电性增强。在高压条件下，空气成为导体，使得变压器的输电线路与周围金属发生强烈放电，即“雾闪”现象，进而引发短路，导致变压器设备损坏，造成停电事故。
【答案】
干燥的空气不导电，当空气湿度大到一定程度时，空气的导电性增强，在高压条件下空气成为导体，出现“雾闪”现象，引发输电线路与周围金属放电短路，损坏变压器设备造成停电。
【知识点】
空气的导电性、高压放电现象
【点评】
本题结合生活中的“雾闪”停电现象，考查环境湿度对空气导电性的影响及高压放电原理，引导学生将物理知识与实际生活相联系，理解导体与绝缘体的相对性。
【难度系数】
0.6
干燥的空气是不导电的，但空气湿度大到一定程度时，空气的导电性增强。在高压条件下，空气成为导体，使得变压器的输电线路与周围金属发生强烈放电，即“雾闪”现象，进而引发短路，导致变压器设备损坏，造成停电事故。
【答案】
干燥的空气不导电，当空气湿度大到一定程度时，空气的导电性增强，在高压条件下空气成为导体，出现“雾闪”现象，引发输电线路与周围金属放电短路，损坏变压器设备造成停电。
【知识点】
空气的导电性、高压放电现象
【点评】
本题结合生活中的“雾闪”停电现象，考查环境湿度对空气导电性的影响及高压放电原理，引导学生将物理知识与实际生活相联系，理解导体与绝缘体的相对性。
【难度系数】
0.6
2. 目前,我国在纳米技术的研究方面已经跻身世界前列,尤其是在“超级纤维”——碳纳米管的研制上走在世界前沿。已知碳纳米管的强度(可理解为单位面积能承受的最大拉力)是钢的$100$倍,而碳纳米管的密度仅为钢的$\frac{1}{6}$。现有两根足够长且横截面积相同的细绳,一根由碳纳米管制成,一根由钢制成,将它们分别在地面附近竖直悬挂起来,设它们能承受自身重力而不断裂时的最大长度分别为$l_{纳米}与l_{钢}$,则$l_{纳米}:l_{钢}= $______。
答案
600:1
解析
【解析】
设钢的强度为$σ_{钢}$，密度为$\rho_{钢}$，则碳纳米管的强度$σ_{纳米}=100σ_{钢}$，密度$\rho_{纳米}=\frac{1}{6}\rho_{钢}$。
当绳子承受自身重力不断裂时，单位面积承受的拉力等于其强度，即$\frac{G}{S}=σ$，而$G=mg=\rho Vg=\rho Slg$，代入得：
$\rho lg=σ$，变形可得$l=\frac{σ}{\rho g}$。
则$\frac{l_{纳米}}{l_{钢}}=\frac{\frac{σ_{纳米}}{\rho_{纳米}g}}{\frac{σ_{钢}}{\rho_{钢}g}}=\frac{σ_{纳米}}{σ_{钢}}×\frac{\rho_{钢}}{\rho_{纳米}}$，代入数据：
$\frac{l_{纳米}}{l_{钢}}=\frac{100σ_{钢}}{σ_{钢}}×\frac{\rho_{钢}}{\frac{1}{6}\rho_{钢}}=100×6=600:1$。
【答案】
$600:1$
【知识点】
密度公式应用、强度（压强）计算
【点评】
本题以碳纳米管为背景，考查密度与强度的综合应用，关键是推导得出绳子最大长度的表达式，通过比值法求解，注重物理公式的变形与应用能力的考查。
【难度系数】
0.4
设钢的强度为$σ_{钢}$，密度为$\rho_{钢}$，则碳纳米管的强度$σ_{纳米}=100σ_{钢}$，密度$\rho_{纳米}=\frac{1}{6}\rho_{钢}$。
当绳子承受自身重力不断裂时，单位面积承受的拉力等于其强度，即$\frac{G}{S}=σ$，而$G=mg=\rho Vg=\rho Slg$，代入得：
$\rho lg=σ$，变形可得$l=\frac{σ}{\rho g}$。
则$\frac{l_{纳米}}{l_{钢}}=\frac{\frac{σ_{纳米}}{\rho_{纳米}g}}{\frac{σ_{钢}}{\rho_{钢}g}}=\frac{σ_{纳米}}{σ_{钢}}×\frac{\rho_{钢}}{\rho_{纳米}}$，代入数据：
$\frac{l_{纳米}}{l_{钢}}=\frac{100σ_{钢}}{σ_{钢}}×\frac{\rho_{钢}}{\frac{1}{6}\rho_{钢}}=100×6=600:1$。
【答案】
$600:1$
【知识点】
密度公式应用、强度（压强）计算
【点评】
本题以碳纳米管为背景，考查密度与强度的综合应用，关键是推导得出绳子最大长度的表达式，通过比值法求解，注重物理公式的变形与应用能力的考查。
【难度系数】
0.4
1. 下列能源中属于可再生能源的是( )。
A.煤
B.石油
C.太阳能
D.天然气
A.煤
B.石油
C.太阳能
D.天然气
答案
C
解析
【解析】
可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到的能源，不可再生能源是指经人类开发利用后蕴藏量不断减少，在相当长的时间内不可能再生的能源。
A.煤、B.石油、D.天然气都属于化石能源，是经过漫长地质年代形成的，属于不可再生能源；C.太阳能可以源源不断从自然界获取，属于可再生能源。
【答案】
C
【知识点】
可再生能源；不可再生能源
【点评】
本题主要考查可再生能源与不可再生能源的区分，属于基础识记类题目，难度较低，需要学生掌握常见能源的分类。
【难度系数】
0.9
可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到的能源，不可再生能源是指经人类开发利用后蕴藏量不断减少，在相当长的时间内不可能再生的能源。
A.煤、B.石油、D.天然气都属于化石能源，是经过漫长地质年代形成的，属于不可再生能源；C.太阳能可以源源不断从自然界获取，属于可再生能源。
【答案】
C
【知识点】
可再生能源；不可再生能源
【点评】
本题主要考查可再生能源与不可再生能源的区分，属于基础识记类题目，难度较低，需要学生掌握常见能源的分类。
【难度系数】
0.9
2. 下列物体中通常情况下属于导体的是( )。
A.橡胶轮胎
B.塑料直尺
C.陶瓷茶杯
D.铁钉
A.橡胶轮胎
B.塑料直尺
C.陶瓷茶杯
D.铁钉
答案
D
解析
【解析】
导体是容易导电的物体，绝缘体是不容易导电的物体。分析各选项：A选项橡胶轮胎的材料是橡胶，属于绝缘体；B选项塑料直尺的材料是塑料，属于绝缘体；C选项陶瓷茶杯的材料是陶瓷，属于绝缘体；D选项铁钉的材料是金属，金属是常见的导体。因此通常情况下属于导体的是铁钉。
【答案】
D
【知识点】
导体与绝缘体的区分
【点评】
本题考查常见导体和绝缘体的判断，需要牢记生活中常见的导体（如金属）和绝缘体（橡胶、塑料、陶瓷等），属于基础识记类题目。
【难度系数】
0.9
导体是容易导电的物体，绝缘体是不容易导电的物体。分析各选项：A选项橡胶轮胎的材料是橡胶，属于绝缘体；B选项塑料直尺的材料是塑料，属于绝缘体；C选项陶瓷茶杯的材料是陶瓷，属于绝缘体；D选项铁钉的材料是金属，金属是常见的导体。因此通常情况下属于导体的是铁钉。
【答案】
D
【知识点】
导体与绝缘体的区分
【点评】
本题考查常见导体和绝缘体的判断，需要牢记生活中常见的导体（如金属）和绝缘体（橡胶、塑料、陶瓷等），属于基础识记类题目。
【难度系数】
0.9
3. 在2022年北京冬奥会火炬传递中,火炬外壳是用硬度比钢大8倍左右的碳纤维复合材料制成的。火炬用氢做燃料,燃烧时温度高于800℃,运动员手握火炬却不会感到烫手。说明碳纤维材料( )。
A.密度大
B.硬度小
C.导热性好
D.耐高温
A.密度大
B.硬度小
C.导热性好
D.耐高温
答案
D
解析
【解析】
逐一分析选项：
A. 题干未涉及密度相关内容，无法得出密度大的结论，排除；
B. 题干明确说明碳纤维复合材料硬度比钢大8倍左右，并非硬度小，排除；
C. 若导热性好，火炬燃烧的高温会快速传递到手上，运动员会感到烫手，与题意不符，排除；
D. 火炬燃烧时温度高于800℃，运动员手握却不烫手，说明碳纤维材料能承受高温，具备耐高温的特性，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
材料的物理性质、耐高温特性
【点评】
本题结合2022年北京冬奥会火炬的实际情境，考查对材料物理性质的判断，需根据题干信息逐一排除错误选项，注重理论知识与实际应用的结合。
【难度系数】
0.8
逐一分析选项：
A. 题干未涉及密度相关内容，无法得出密度大的结论，排除；
B. 题干明确说明碳纤维复合材料硬度比钢大8倍左右，并非硬度小，排除；
C. 若导热性好，火炬燃烧的高温会快速传递到手上，运动员会感到烫手，与题意不符，排除；
D. 火炬燃烧时温度高于800℃，运动员手握却不烫手，说明碳纤维材料能承受高温，具备耐高温的特性，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
材料的物理性质、耐高温特性
【点评】
本题结合2022年北京冬奥会火炬的实际情境，考查对材料物理性质的判断，需根据题干信息逐一排除错误选项，注重理论知识与实际应用的结合。
【难度系数】
0.8
