石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。(1)石...

石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。如图所示，利用石墨烯制成的只有一个碳原子厚度，约为0.335nm的二维碳膜，是目前最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。该二维碳膜的厚度为____m，按照导电性能划分，它属于_____（选填“导体”或“绝缘体”）。

九年级物理填空题简单题查看答案及解析

石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。如图所示，利用石墨烯制成的只有一个碳原子厚度，约为0.335nm的二维碳膜，是目前最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。该二维碳膜的厚度为____m，按照导电性能划分，它属于_____（选填“导体”或“绝缘体”）。

九年级物理填空题简单题查看答案及解析

石墨烯﹣﹣改变世界的神奇新材料

2016年4月21日，我市南坪国际会展中心发布了全球首款石墨烯柔性屏手机，可以向手表一样弯曲戴在手腕上，如图。石墨烯被称为“黑金”，是新材料之王，科学家甚至预言石墨烯将改变21世纪。石墨烯是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢还要高100倍。它最大的特性是其中电子运动速度达到光速的1/300，远远超过电子在一般导体中的运动速度，是目前世界上电阻率最小的材料；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都以以石墨烯为原料。因此，其应用前景十分广阔。

请找出一个与上述情境有关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与实例重复。

示例：物理信息：硅晶体管

物理知识：半导体材料

作答：物理信息：_____。

物理知识：_____。

九年级物理综合题简单题查看答案及解析

由于独有的特性，石墨烯被称为“神奇材料”，石墨烯锂电池被称为“超级电池”，科学家甚至预言其将“彻底改变21世纪”。 作为石墨烯生产原料的石墨是________（填“半导体”、“导体”或“绝缘体”）；相对于“超级电池”，普通蓄电池充电时能量转化过程为________。

九年级物理填空题简单题查看答案及解析

石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。

(1)石墨烯是一种由碳原子构成的片状结构材料。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作_____（选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”），这一特点可以在生活中用于_____（选填“电饭煲发热丝”、“电动机线圈”或“小灯泡的灯丝”）；石墨烯晶体_____（选填“有”或“没有”）固定的熔点。

(2)华为实验室宣布，在石墨烯电池上取得重大突破，石墨烯电池只需要1.1秒就能够充满电，就是在你一眨眼的功夫，手机电池可能就充满了，同时这种电池还展现出了超强的寿命和环境抵抗能力，一块石墨烯电池上标有“5V20000mAh”字样，充满一次电可以存储_____kWh电能；充满电后可以让功率为2W的手机工作_____h。

(3)旅游时，小华用国产手机与同学联络，通话时信息在空中的传播速度是_____m/s；同学帮小华拍了一张照片，小华在水中的“倒影”清晰可见，拍照时水中的“倒影”是由于光的_____形成的。

(4)利用石墨烯电热涂料供暖。涂料通电发热后，通过_____方式改变房间内空气的内能。一间空房的地面面积是14m2，高为3m，在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1m2，该涂料的单位发热功率为1200W/m2。现同时给它们通电，5min内可使室温升高10℃，此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是_____J。[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0103J/(kg•℃)]

九年级物理综合题中等难度题查看答案及解析

石墨烯又称单层墨，仅由一层碳原子组成，石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，它的熔点超过3000℃，它具有优良的导热性，而且由于它特殊的电子结构，电阻会随着光照程度改变，在功能上比硅覆盖面更广、更优秀，有可能代替硅成为新的半导体材料。近些年来科学家一直致力于挖掘石墨烯更多隐藏的性质，近日英国曼彻斯特大学的科学家们在《NATURE》上撰文，描述了他们用两块硝酸硼和两块石墨烯组装成一个“巨无霸汉堡”，这是科学家们首次将一般为半导体的石墨烯变成绝缘体……，根据以上信息，判断下列说法正确的是（　　）

A.石墨烯将来可以顶替硅制作光敏电阻

B.石墨烯所制作的半导体导电性好，电阻可以为零

C.电热丝如果用硝酸硼和石墨烯组装而成的绝缘体材料制作，能产生更多的热量

D.因为石墨烯有优良的导热性，所以石墨烯适合用来制成保温隔热材料

九年级物理单选题简单题查看答案及解析

（二）阅读《石墨烯——改变世界的神奇新材料》回答问题．

石墨烯——改变世界的神奇新材料

石墨烯（）是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体．年，英国曼彻斯顿大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得年诺贝尔物理学奖．

石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高倍．同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的．它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块面积平方米的石墨烯做成吊床，其本身重量不足毫克，但可以承受一只重量为一千克的猫．石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机．用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍．另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收的光．另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子（氦原子）也无法穿透．这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板．

作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变世纪”．极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命．

中国电信在广州举办的天翼智能终端交易博览会上，罗马仕展出了一款石墨烯充电宝，分钟可充满，号称要“开辟能源存储新纪元”．

阅读上述材料后，将下面题目填充完整．

（）这种新材料属于__________（填“导体”或“绝缘体”）．

（）石墨烯应用于超级计算机的研发，是因为__________．

（）若一台手机待机时的工作电流大约是，则的电能可供这台手机的待机时间为__________．

（）石墨烯几乎是完全透明的，只吸收的光，所以不能用做太阳能电池板的材料．__________（填“√”或“×”）

九年级物理填空题简单题查看答案及解析

阅读下列材料，回答文后问题

气凝胶——改变世界的神奇材料

气凝胶——它身轻如烟，是世界上最轻的固体材料之一，有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3，比氦气还要轻。

如图甲所示，把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。如图乙所示为8cm3的“全碳气凝胶”压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景。

气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在100Hz~6300Hz频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为20Hz~20000Hz的声音，因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构，它虽然极轻，但弹性却非常好，它几乎能吸收所有颜色的光。

气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力，现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。

（本材料选自物理科普短文）

(1)气凝胶是世界上最轻的固体材料之一，这里的“轻”实际上是指它的______；

A. 质量小　　 B. 密度小　　 C. 体积小　　　　

(2)“飞行石墨”气凝胶几乎能吸收所有颜色的光，所以它看起来就呈现______；

A. 黑色　　 B. 无色　　 C. 白色　　

(3)下列关于对气凝胶的说法，正确的是______；

A. 气凝胶是一种质量很小的固体材料

B. 气凝胶对超声波、次声波都有很强的吸音降噪效果

C. 利用气凝胶的隔热性能可以制成建筑物的保温层

九年级物理综合题简单题查看答案及解析

科学家发明一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电子元件工作时的温度，这说明石墨烯具有良好的___（选填“导电”或“导热”）性；利用超导材料输电，可最大限度地减少能转化为内能所造成的能量损失。

九年级物理填空题简单题查看答案及解析

阅读下面材料完成题

轰动国际学界石墨烯“魔角”让石墨烯变超导体世界顶尖学术期刊、英国《自然》杂志（Nature ）在北京时间 2018 年 12 月 19 日零时发布了 2018 年度影响世界的十大科学人物，发现石墨烯超导角度的“神童”曹原出现在榜单的第一位。

2018 年 3 月 5 日，《自然》背靠背发表了两篇以曹原为第一作者的石墨烯重磅论文。这名中科大少年班的毕业生、美国麻省理工学院的博士生发现，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。这一发现轰动国际学界，直接开辟了凝聚态物理的一块新领域。

2014年，当曹原加入实验室的时候，美国麻省理工学院的 PabloJarillo-Herrero 课题组就已经在用不同的角度堆叠、旋转碳原子层了。曹原的工作是研究垒在一起的两层石墨烯彼此间轻微偏转会发生什么，按照理论预测，轻微的偏转就会让材料行为产生剧变。许多物理学家对此心存怀疑。但曹原着手搭成微妙偏转的石墨烯层后，他发现了奇怪的东西，置于一个小型电场，温度降至绝对零度以上 1.7°C，通常会导电的石墨烯成为了绝缘体。这就够令人吃惊了。“我们知道它会在学界引起轰动。”曹原说道。不过，更好的还在后面：稍微调整一下电场，偏转的石墨烯层就变成了超导体，电流可无阻流动。

要使平行的两层石墨烯旋转成约 1.1°的“魔角”，需要一些试验，但曹原很快就能可靠地完成。“他的实验技巧至关重要。”Jarillo-Herrero 说道。曹原开创了一种撕出单层石墨烯的方法，以制出具有相同角度的双层堆叠。接着微调校准，他还调整了低温系统的温度，使超导性得以更清晰地显现。

在超导方面的应用，目前大部分还只是处于研究实验中，并不能广泛的运用于现实。当然，也并不是说就没有超导的应用，超导应用目前最成功的是超导磁体和超导微波器件等，但也是极为有限。医院里的核磁共振成像大都采用超导磁体，其磁场一直存在线圈　　 中，所以进入检测室需要摘除所有金属物件。

基础科学研究采用的稳恒强磁场、大型加速器磁体、高能粒子探测器以及工业中采用　 的磁力选矿和污水处理等，也利用了场强高的超导磁体。发展更高分辨率的核磁共振、磁约束的人工可控核聚变、超级粒子对撞机等，都必须依赖强度更高的超导磁体，也是未来　　 技术的可能突破口。超导微波器件在一些军事和民用领域都已经走向成熟甚至是商业化　 了，为信息爆炸的今天提供了非常有效的通讯保障。

当然，超导的应用也不仅仅只有这些，超导在磁悬浮列车、量子应用、可控核聚变等　 重要领域都有着巨大的发展空间。

(1)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___________效应；

(2)置于一个小型电场，温度降至绝对零度以上1.7°C，通常会导电的石墨烯成为了 ______。稍微调整一下电场，偏转的石墨烯层就变成了 ________；

(3)去医院做核磁共振需要摘除所有金属物件的原因是______。

九年级物理综合题中等难度题查看答案及解析