题文

关于材料与技术的应用，下列说法中正确的是（　　） A．纳米材料制成的奶瓶具有抑制细菌生长的功能 B．我们日常生活中使用的二极管是由导体制成的 C．超导材料电阻为零，所以不适合做输电线 D．电磁波的波速一定时，频率越高波长越长

题型：单选题  难度：中档

答案

A

据专家权威分析，试题“关于材料与技术的应用，下列说法中正确的是（）A．纳米材料制成的奶..”主要考查你对  波速、波长和频率的关系，导体，绝缘体，新材料及其应用（半导体、超导体、纳米材料、绿色能源、记忆合金等）  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

波速、波长和频率的关系导体，绝缘体新材料及其应用（半导体、超导体、纳米材料、绿色能源、记忆合金等）

考点名称：波速、波长和频率的关系

• 电磁波的特征：
  描述电磁波特征的物理量是频率和波长。电磁波频率的单位是赫兹(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)，它们之间的换算关系是1kHz=103Hz，1MHz=106Hz。电磁波波长的单位是米(m)。
  
  电磁波的波速、波长和频率的关系:
  波速=波长×频率，即c=λf
  
  注意:不同频率(或波长)的电磁波在真空中的波速相同。

• 有关电磁波的计算问题：
  电磁波的波速(c)、波长(λ)、频率(f)三者的关系是c=λf。只要知道其中任意两个，就可用此公式计算出第三个。

  例：兰州人民广播电台现办有三套节目，第一套为新闻综合广播，发射频率为AM954kHz、 FM97．3MHz，其中AM表示_____；发射频率为 AM954kHz的电磁波波长为_____m(计算结果保留一位小数)。
  
  解析：发射频率为AM954kHz、FM97．3MHz，其中AM表示调幅，FM表示调频；电磁波在真空中的波速都是3×10⁸rn／s，发射频率为AM954kHz的电磁波的频率f=954kHz=9．54×10⁵Hz，故电磁波的波长λ=.

  答案：调幅 314.5

考点名称：导体，绝缘体

• 定义：
  （1）容易导电的物体叫做导体，例如：石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液；
  
  （2）不容易导电的物体叫做绝缘体，例如：橡胶、玻璃、塑料等；
  
  （3）导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化。

• 导体和绝缘体的比较：
  

  	导体	绝缘体
  导电能力	容易导电	不容易导电
  原因	有大量的自由电荷	电荷几乎都被束缚在原子的范周内
  常见材料	金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等	玻璃、橡胶、陶瓷、塑料、油等
  用途	输电线等	电器外壳等

• 导体容易导电，绝缘体不容易导电的原因：
  (1)导体容易导电是冈为导体中有大量的自由电荷，它们受原子核的束缚力很小，能够从导体的一个部分移到另一个部分；
  
  (2)绝缘体中，电荷几乎都束缚在原子的范围之内，不能从绝缘体的一个部分移到另一个部分。

• 半导体：
     半导体材料的导电能力介于导体和非导体之间，比导体差、比非导体强，具有一些特殊的物理性质，温度、光照、杂质等因素都对它的性能有很大影响。常见的半导体材料有硅、锗和砷化镓等。用半导体材料可以制造半导体二极管、二三极管和集成电路等多种半导体元件。
  (1)半导体二极管具有单向导电性，即只允许电流由一个方向通过元件。
  
  (2)半导体三极管可以用来放大电信号。
  
  (3)应用：
  ①太阳能电池：当光照到某些半导体时，在半导体内会产生电流。太阳能电池是一种不用燃料、不污染环境、对人类健康无害的电源。
  ②条形码扫描仪：条形码扫描仪由发光二极管、光敏二极管等元件构成。当发光二极管照射条形码时，光敏二极管便测量被条形码反射回来的光，并将光信号变为电信号，电脑则依据获取的电信号进行分析、检测物品。条形码扫描仪广泛应用于商业、邮政、交通等领域：
  ③微处理器：微处理器集成了成千上万个半导体元件。
  ④机器人：机器人内有由大量半导体元件构成的电路.智能机器人将成为工业生产活动的好帮手。
  
  超导体：
  1．超导现象：某些物质在很低的温度下，电阻就变成了零，这就是超导现象。
  
  2．应用：
   (1)利用超导体的零电阻特性可实现远距离大功率输电。超导输电线可以无损耗地输送较大的电流，这意味着用细电线就可以输送大电流。
   (2)超导磁悬浮现象，使人们可以用超导体来实现交通工具的“无摩擦”运行。

考点名称：新材料及其应用（半导体、超导体、纳米材料、绿色能源、记忆合金等）

• 新型材料：
  新材料之一：纳米材料
  ①纳米定义：纳米是长度单位,1nm＝10^-9m即:十亿分之一米；
  ②当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生显著变化．如：黄金在正常情况下呈金黄色，而它的纳米颗粒却变成了黑色，且熔点显著下降；
  
  新材料之二：超导材料
  ①超导材料：是一种电阻为零的材料 
  ②超导材料的应用：
  a、利用超导零电阻特性实现远距离大功率输电可无损耗输送强电流。
  b、超导材料种类多，应用广泛。（如：超导磁悬浮列车）
  
  新材料之三：半导体材料
  有些材料，它的导电性能介于导体和绝缘体之间，这类材料称为半导体，锗、硅、砷化镓等都是半导体材料。
  
  新材料之四：形状记忆合金
  ①形状记忆合金:形状记忆合金：加热后能随意拉长和扭曲，冷却后形状不变；再次加热可恢复到原来形状。
  ②主要成分是：镍和钛；
  ③物理特性：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化.
  
  新材料之五：隐性材料
  隐性材料：能吸收电磁波、弹性好、耐拉而压硬度大

• 超导材料的特性：
  1.零电阻
  超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。
  
  2.抗磁性
  超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
  
  3.同位素效应
  超导体的临界温度Tc与其同位素质量M有关。M越大，Tc越低，这称为同位素效应。例如，原子量为199.55的汞同位素，它的Tc是4.18开，而原子量为203.4的汞同位素，Tc为4.146开。