2026年综合应用创新题典中点八年级物理上册沪粤版第102页答案
1.(科学推理)[扬州一模] 纳米涂层因其独特的物理和化学性质,在电磁波吸收领域具有潜在的应用价值。小明同学在家进行了“浓墨涂层大量吸收电磁波的实验研究”。实验器材:墨、砚台、胶水、两个相同的盐水瓶、两支温度计、一个大功率白炽灯。实验步骤:①用墨在砚台上研磨出浓墨汁,加入适量胶水,选甲、乙两个相同的盐水瓶,甲瓶用墨汁涂满外壁;②待涂抹的墨汁干后,将温度计通过瓶塞分别置于两个空盐水瓶中,放在大功率白炽灯前;③经过一段时间,读出两瓶中温度计的示数,分别记作$ T_甲 $和$ T_乙 $。以上实验中通过
温度计示数的变化
反映对电磁波的吸收效果。若涂有墨(即纳米涂层)的盐水瓶能更好地吸收电磁辐射,则$ T_甲 $
>
(填“>”“<”或“=”)$ T_乙 $。若纳米涂层能很好地吸收电磁辐射,请说出该材料可能的一项应用:
制作隐形飞机的涂层
。

答案

1. 温度计示数的变化;>;制作隐形飞机的涂层

解析

【分析】
本题考查实验探究中的转换法应用及电磁波的相关性质。首先,实验中无法直接观察电磁波的吸收效果,需通过转换法将其转化为可测量的物理量,即温度计的示数变化;其次,涂有墨汁的盐水瓶能更好吸收电磁辐射,吸收的电磁辐射转化为内能更多,瓶内温度更高,因此甲瓶温度大于乙瓶;最后,结合电磁波吸收的特性,可联系实际应用如制作隐形飞机的涂层。
【解析】
1. 实验中,电磁波的吸收效果无法直接观察,利用转换法,将其转化为温度计示数的变化,通过温度计示数的高低反映对电磁波的吸收效果;
2. 若涂有墨汁的盐水瓶能更好吸收电磁辐射,吸收的电磁辐射转化为内能更多,瓶内温度更高,因此$T_甲>T_乙$;
3. 纳米涂层能很好吸收电磁辐射,可用于制作隐形飞机的涂层(隐形飞机需要吸收雷达发射的电磁波,避免被雷达探测)。
【答案】
温度计示数的变化;>;制作隐形飞机的涂层
【知识点】
转换法、电磁波的吸收、内能的改变
【点评】
本题结合实验探究考查物理方法(转换法)和电磁波的实际应用,难度适中,需要学生理解转换法的思想,掌握电磁波吸收的能量转化,同时能联系生活实际分析应用。
【难度系数】
0.7
1.小明为了探究二极管的导电性,把一个晶体二极管分别正、反向接入如图所示的实验装置中,闭合开关,观察到的现象如图中所描述,这说明晶体二极管具有
单向导电
的属性。实验结束后,小明认为只动电源也可以完成这个研究,具体的实验操作是
断开开关,只将电源正负极对调
。

答案

1. 单向导电;断开开关,只将电源正负极对调

解析

【分析】
本题通过对比晶体二极管正接、反接时的电路通断现象来探究其导电特性。首先观察实验:二极管正向接入电路时灯泡发光,说明电路导通;反向接入时灯泡不发光,说明电路断开,由此可推导二极管的导电属性。若只调整电源,只需改变电源正负极,即可改变二极管两端的电流方向,再次观察电路状态就能验证结论。
【解析】
从实验现象可知,晶体二极管正向连接时电路导通(灯泡发光),反向连接时电路断开(灯泡不发光),说明晶体二极管仅允许电流从单一方向通过,即具有单向导电性。若只动电源完成实验,需先断开开关,再将电源的正负极对调,这样二极管的连接方向就反向了,闭合开关后观察灯泡是否发光,即可验证其单向导电特性。
【答案】
单向导电;断开开关,只将电源正负极对调
【知识点】
晶体二极管的单向导电性;电路的基本操作
【点评】
本题通过对比实验直观考查晶体二极管的导电特性,实验设计简洁巧妙,仅调整电源极性即可完成验证,帮助学生理解半导体元件的核心导电属性,属于基础电学实验题。
【难度系数】
0.5
2.[济南模拟] 小明利用一红一绿两个发光二极管制作了一个神奇的装置:当电流从该装置一端流入时发红光,从另一端流入时发绿光,下列图中,符合该装置内部结构的可能是 (
D
)

答案

2. D

解析

【分析】
要解决此题,需利用二极管的单向导电性:二极管仅允许电流从正极(三角形底边方向)流入、负极(三角形顶点方向)流出,只有电流方向与二极管导通方向一致时才会发光。题目要求电流从装置一端流入发红光,从另一端流入发绿光,因此红、绿二极管需反向并联,使电流从不同端流入时分别导通对应的二极管。
【解析】
选项A:红、绿二极管串联,电流从一端流入时仅一个二极管导通,从另一端流入时两个二极管均截止,无法实现两端流入分别发光,不符合要求;
选项B:红、绿二极管仍为串联结构,电流反向时两个二极管均无法导通,不符合要求;
选项C:红、绿二极管同向并联,电流从任意一端流入时,两个二极管中仅一个导通,且发光颜色固定,无法实现一端发红光、另一端发绿光,不符合要求;
选项D:红、绿二极管反向并联,当电流从左端流入时,绿色二极管导通,发绿光;当电流从右端流入时,红色二极管导通,发红光,完全符合题目要求。
【答案】
D
【知识点】
二极管的单向导电性;电路的连接方式
【点评】
本题考查二极管单向导电性的实际应用,核心是理解二极管导通方向与电流方向的关系,反向并联的设计是实现两端流入不同发光的关键,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
1. 我国科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0。此现象中石墨烯是
超导体
(填“绝缘体”“导体”“半导体”或“超导体”),
不能
(填“能”或“不能”)用来作为电热器的发热体。

答案

1. 超导体;不能

解析

【分析】首先回忆不同材料的特性:电阻为零的材料是超导体;电热器的发热体利用电流的热效应工作,需结合焦耳定律分析其适用性。解题时先根据“电阻突然变为0”判断材料类型,再依据电热器的工作原理推导是否适用。
【解析】由题意可知,石墨烯的电阻变为0,而电阻为零的材料是超导体,因此石墨烯是超导体;电热器发热体依靠电流的热效应产生热量,根据焦耳定律$Q=I^2Rt$,若电阻为零,电流通过时不会产生热量,所以超导体不能作为电热器的发热体。
【答案】超导体;不能
【知识点】超导体的特点、电流的热效应
【点评】本题考查超导体的概念及应用,属于基础知识点考查,难度较低,需学生准确掌握超导体特性和电热器工作原理。
【难度系数】0.8
2. ★★(科学思维)20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在-271.16 ℃以下,铅在-265.95 ℃以下,电阻就变成了0,这就是超导现象。金属和合金出现超导现象的临界温度都很低。1987年,科学家朱经武以及赵忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系材料,使临界温度提高到90 K(-183.15 ℃)。在高温超导研究领域,我国科学家作出了先驱性和开创性的贡献,持续推动了国际高温超导研究的发展。如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、远距离输电等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
(1)超导材料达到一定条件时,其电阻就能降到
零
。
(2)在南极气温低至-88.3 ℃的自然环境下,钇—钡—铜—氧系材料
不可以
(填“可以”或“不可以”)成为超导体。
(3)目前超导体的研究领域取得了许多成果,假设未来的某一天,超导体技术实现重大突破,可以用来制作
输电线
。
(4)超导材料除了超能导电的显著特性,还有一个重要特性就是抗磁性,即把超导材料放在磁场中冷却到一定程度时,磁感线似乎一下子被排斥到超导材料之外的现象。图
乙
(填“甲”或“乙”)的描述符合抗磁性特征。

答案

(1)零
(2)不可以
(3)输电线
(4)乙

解析

【分析】
本题围绕超导现象的定义、临界温度、应用及抗磁性特性展开,需结合题干信息和超导相关知识点逐一分析:
1. 第(1)问直接考查超导现象的核心定义;
2. 第(2)问需对比钇—钡—铜—氧系材料的临界温度与南极气温,判断是否达到超导条件;
3. 第(3)问结合超导体电阻为零的特性,推导其实际应用;
4. 第(4)问根据抗磁性“磁感线被排斥到超导材料外”的特征,结合图像判断。
【解析】
(1) 根据题干中“超导现象是某些物质在很低温度时电阻变成0”的定义,可知超导材料达到一定条件时电阻降到零;
(2) 钇—钡—铜—氧系材料的临界温度为-183.15 ℃,南极气温为-88.3 ℃,高于其临界温度,因此不可以成为超导体;
(3) 超导体电阻为零,远距离输电时可避免电阻引起的电能损耗,因此可用来制作输电线(合理即可);
(4) 抗磁性表现为磁感线被排斥到超导材料外,图甲中磁感线穿过灰色材料,图乙中磁感线被排斥到材料外,符合抗磁性特征的是乙。
【答案】
(1)零;(2)不可以;(3)输电线;(4)乙
【知识点】
超导现象、超导体应用、抗磁性
【点评】
本题考查超导相关基础概念,结合了定义、温度对比、应用及图像分析,难度不大,需准确理解超导的核心特性及题干给出的参数信息。
【难度系数】
0.6