【題目】閱讀下面材料完成題
轟動(dòng)國(guó)際學(xué)界石墨烯“魔角”讓石墨烯變超導(dǎo)體世界頂尖學(xué)術(shù)期刊、英國(guó)《自然》雜志(Nature )在北京時(shí)間 2018 年 12 月 19 日零時(shí)發(fā)布了 2018 年度影響世界的十大科學(xué)人物,發(fā)現(xiàn)石墨烯超導(dǎo)角度的“神童”曹原出現(xiàn)在榜單的第一位。
2018 年 3 月 5 日,《自然》背靠背發(fā)表了兩篇以曹原為第一作者的石墨烯重磅論文。這名中科大少年班的畢業(yè)生、美國(guó)麻省理工學(xué)院的博士生發(fā)現(xiàn),當(dāng)兩層平行石墨烯堆成約 1.1°的微妙角度,就會(huì)產(chǎn)生神奇的超導(dǎo)效應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)國(guó)際學(xué)界,直接開(kāi)辟了凝聚態(tài)物理的一塊新領(lǐng)域。
2014年,當(dāng)曹原加入實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候,美國(guó)麻省理工學(xué)院的 PabloJarillo-Herrero 課題組就已經(jīng)在用不同的角度堆疊、旋轉(zhuǎn)碳原子層了。曹原的工作是研究壘在一起的兩層石墨烯彼此間輕微偏轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生什么,按照理論預(yù)測(cè),輕微的偏轉(zhuǎn)就會(huì)讓材料行為產(chǎn)生劇變。許多物理學(xué)家對(duì)此心存懷疑。但曹原著手搭成微妙偏轉(zhuǎn)的石墨烯層后,他發(fā)現(xiàn)了奇怪的東西,置于一個(gè)小型電場(chǎng),溫度降至絕對(duì)零度以上 1.7°C,通常會(huì)導(dǎo)電的石墨烯成為了絕緣體。這就夠令人吃驚了。“我們知道它會(huì)在學(xué)界引起轟動(dòng)!辈茉f(shuō)道。不過(guò),更好的還在后面:稍微調(diào)整一下電場(chǎng),偏轉(zhuǎn)的石墨烯層就變成了超導(dǎo)體,電流可無(wú)阻流動(dòng)。
要使平行的兩層石墨烯旋轉(zhuǎn)成約 1.1°的“魔角”,需要一些試驗(yàn),但曹原很快就能可靠地完成!八膶(shí)驗(yàn)技巧至關(guān)重要!Jarillo-Herrero 說(shuō)道。曹原開(kāi)創(chuàng)了一種撕出單層石墨烯的方法,以制出具有相同角度的雙層堆疊。接著微調(diào)校準(zhǔn),他還調(diào)整了低溫系統(tǒng)的溫度,使超導(dǎo)性得以更清晰地顯現(xiàn)。
在超導(dǎo)方面的應(yīng)用,目前大部分還只是處于研究實(shí)驗(yàn)中,并不能廣泛的運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)。當(dāng)然,也并不是說(shuō)就沒(méi)有超導(dǎo)的應(yīng)用,超導(dǎo)應(yīng)用目前最成功的是超導(dǎo)磁體和超導(dǎo)微波器件等,但也是極為有限。醫(yī)院里的核磁共振成像大都采用超導(dǎo)磁體,其磁場(chǎng)一直存在線圈 中,所以進(jìn)入檢測(cè)室需要摘除所有金屬物件。
基礎(chǔ)科學(xué)研究采用的穩(wěn)恒強(qiáng)磁場(chǎng)、大型加速器磁體、高能粒子探測(cè)器以及工業(yè)中采用 的磁力選礦和污水處理等,也利用了場(chǎng)強(qiáng)高的超導(dǎo)磁體。發(fā)展更高分辨率的核磁共振、磁約束的人工可控核聚變、超級(jí)粒子對(duì)撞機(jī)等,都必須依賴強(qiáng)度更高的超導(dǎo)磁體,也是未來(lái) 技術(shù)的可能突破口。超導(dǎo)微波器件在一些軍事和民用領(lǐng)域都已經(jīng)走向成熟甚至是商業(yè)化 了,為信息爆炸的今天提供了非常有效的通訊保障。
當(dāng)然,超導(dǎo)的應(yīng)用也不僅僅只有這些,超導(dǎo)在磁懸浮列車、量子應(yīng)用、可控核聚變等 重要領(lǐng)域都有著巨大的發(fā)展空間。
(1)當(dāng)兩層平行石墨烯堆成約 1.1°的微妙角度,就會(huì)產(chǎn)生神奇的___________效應(yīng);
(2)置于一個(gè)小型電場(chǎng),溫度降至絕對(duì)零度以上1.7°C,通常會(huì)導(dǎo)電的石墨烯成為了 ______。稍微調(diào)整一下電場(chǎng),偏轉(zhuǎn)的石墨烯層就變成了 ________;
(3)去醫(yī)院做核磁共振需要摘除所有金屬物件的原因是______。
【答案】超導(dǎo) 絕緣體 超導(dǎo)體 影響檢測(cè)結(jié)果、損傷人體和損壞設(shè)備等
【解析】
(1)[1]當(dāng)兩層平行石墨烯堆成約1.1°的微妙角度,就會(huì)產(chǎn)生神奇的超導(dǎo)效應(yīng)。
(2)[2]置于一個(gè)小型電場(chǎng),溫度降至絕對(duì)零度以上1.7°C時(shí),石墨烯會(huì)成為絕緣體。
[3]稍微調(diào)整一下電場(chǎng),偏轉(zhuǎn)的石墨烯變成了超導(dǎo)體。
(3)[4]核磁共振是應(yīng)用超導(dǎo)磁體,若帶著金屬物體進(jìn)入檢測(cè)室,金屬物體會(huì)對(duì)磁場(chǎng)有影響,造成檢測(cè)結(jié)果偏差,另外金屬物體可能被磁場(chǎng)吸走,從而損傷人體和損壞設(shè)備。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示電路中,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)。下列判斷正確的是( 。
A.電路的總功率不變B.電壓表與電流表示數(shù)的比值不變
C.電壓表的示數(shù)變大D.電流表的示數(shù)變大
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】疫情防控期間,同學(xué)們進(jìn)校時(shí)需經(jīng)過(guò)測(cè)溫通道,測(cè)溫設(shè)備通常是利用人體的_____越高輻射的_____(紅外線/紫外線)越強(qiáng)來(lái)測(cè)溫的。若測(cè)溫設(shè)備的工作原理如圖所示,R為熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而變小,R0是可調(diào)電阻。隨著環(huán)境溫度的升高,測(cè)溫設(shè)備常會(huì)在無(wú)人通過(guò)時(shí)因電流過(guò)大而報(bào)警,為防止誤報(bào)應(yīng)將R0的阻值___(調(diào)大/調(diào)。┮恍。若熱敏電阻R在檢測(cè)到體溫達(dá)到37.3℃的人體而報(bào)警時(shí),其阻值為150Ω,報(bào)警電流為20mA,電源電壓恒定為5V,測(cè)R0的阻值應(yīng)調(diào)為___。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】將重是2.5N的物體A放進(jìn)水中,它有一半體積露出水面,如圖甲。在A上面再放一個(gè)體積與A相同的物體B,恰好A、B兩物體全部浸入水中,且B上表面恰好與水面相平,如圖乙。下列說(shuō)法正確的是( 。
A.甲圖中物體A受到浮力是1.25NB.物體B的密度是物體A密度的2倍
C.乙圖中物體A下表面受到水的壓力為10ND.乙圖中物體B對(duì)物體A的壓力為2.5N
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【題目】如圖所示,兩個(gè)燒瓶完全相同,燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油以及完全相同的溫度計(jì),燒瓶?jī)?nèi)還分別裝有阻值未知的電阻絲R1和R2,小明利用上述實(shí)驗(yàn)電路探究“電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量跟電流大小有關(guān)”。閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后,記錄溫度計(jì)甲乙的示數(shù)分別為40C和35C。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)______反映電阻產(chǎn)生熱量的多少的;
(2)實(shí)驗(yàn)中,電阻絲R1的阻值______R2的阻值(選填“等于”或“不等于”),兩電阻絲的通電時(shí)間應(yīng)______。(選填“相等”或“不相等”)
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是“探究浮力的大小與排開(kāi)的水所受重力關(guān)系”的過(guò)程情景,請(qǐng)根據(jù)圖示完成下面的填空。
(1)實(shí)驗(yàn)中的所用圓柱體的重力為_____N。
(2)在如圖B中存在的錯(cuò)誤是_____。
(3)糾正錯(cuò)誤后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),在圖C中圓柱受到的浮力F浮=_____N。
(4)根據(jù)如圖_____可以得出,圓柱體排開(kāi)的水所受的重力為_____N。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:浸在水中的物體受到的浮力_____物體排開(kāi)水所受到的重力(選填“大于”、“小于”或“等于”)。
(6)糾正如圖B中的錯(cuò)誤后,圓柱體從剛接觸水面到全部浸沒(méi)水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減小,水對(duì)杯底的壓強(qiáng)_____(選填“逐漸增大”、“逐漸減小、“保持不變”)。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一條形磁鐵放在水平桌面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對(duì)(如圖所示)。下列敘述中,正確的是( )
A. 閉合開(kāi)關(guān)前,電磁鐵與條形磁鐵間沒(méi)有力的作用
B. 閉合開(kāi)關(guān)后,條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力
C. 閉合開(kāi)關(guān)后,滑片P向a移動(dòng)時(shí)電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大
D. 閉合開(kāi)關(guān)后,滑片P向a移動(dòng)過(guò)程中,若條形磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則它受到桌面的摩擦力大小保持不變
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示的電路中,電源電壓為12V保持不變,R2是定值電阻。閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R1的滑片從最左端向右滑動(dòng)直到小燈泡L正常發(fā)光。圖乙是這一過(guò)程中兩電壓表與電流表示數(shù)變化關(guān)系的圖像。下列說(shuō)法正確的是( )
A.定值電阻R2的阻值是20ΩB.小燈泡的額定功率為1.8W
C.小燈泡正常發(fā)光時(shí),R1的阻值為5ΩD.滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為35Ω
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某班學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室溫度為30℃,室內(nèi)氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。實(shí)驗(yàn)室的儲(chǔ)水罐中備有足量的水。
(1)物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫做________,它有沸騰和_________兩種形式。
(2)A組學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):經(jīng)過(guò)6分鐘,水的溫度從初始溫度升高到100℃;繼續(xù)加熱6分鐘,燒杯內(nèi)水中溫度計(jì)的示數(shù)保持不變。請(qǐng)你在坐標(biāo)紙上畫(huà)出本實(shí)驗(yàn)中水的溫度隨時(shí)間變化的圖線。________
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