题目内容
【题目】石墨烯(Graphene)是一种二维碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯的统称.石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”,共同获得2010年诺贝尔物理学奖.石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石;电阻比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料.那么,石墨烯材料不适合用来做成
![]()
A. 精密仪器中的导线
B. 电暖气中的发热元件
C. 手机的屏幕保护层
D. 房间的玻璃
【答案】B
【解析】
根据石墨烯这种纳米材料超薄、超硬、透明、导电、导热性能良好的特性,我们就能知道它的用途。
A、石墨烯是纳米材料,且电阻比铜或银更低,具有良好的导电性,适合做精密仪器中的导线,故A不符合题意;
B、石墨烯的电阻率太小,不适合做电暖气中的发热元件,故B符合题意;
C、石墨烯是世上最薄、最坚硬的纳米材料,几乎是完全透明,适合做手机的屏幕保护层,故C不符合题意;
D、石墨烯几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。因此具有良好的透光性,以适合做房间的玻璃,故D不符合题意。
故选B。
【题目】小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。器材如下:电压为3V的电源,标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,电流表、电压表、开关和导线。
(1)小明把5Ω的电阻接入电路,变阻器的滑片P移到阻值最大处,闭合开关S,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路的故障可能是_____(写出一种).排除故障后,闭合开关,调节滑片P到适当位置,记录电流表的示数。
(2)断开开关S,小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,马上闭合开关S,为了保持电压表的示数不变,应将滑片P从原位置向_____端(选填“A”或“B”)移动。
(3)实验数据如表所示,可得出结论:_____。
实验次数 | 定值电阻/Ω | 电流表示数/A |
1 | 5 | 0.4 |
2 | 10 | 0.2 |
3 | 20 | 0.1 |
![]()
【题目】夏天,小华发现爸爸将水和防冻液(主要成分是不易蒸发、密度为1.11g/cm3的乙二醇)混合后加入汽车水箱,他很不解:夏天为什么还要加防冻液?他思考后认为,加防冻液后,混合液的比热容和沸点都可能发生变化。
![]()
(1)小华对混合液比热容的变化情况作了进一步思考,觉得混合液的比热容应随含水量(水在混合液中所占体积之比)的增大而增大。为此,他在图甲装置的两支相同试管中分别加入体积相同、含水量不同的混合液,通过实验进行验证。
①实验中存在的问题是 。
②纠正后,实验通过 来比较不同混合液的比热容的大小。
(2)小华继续探究混合液沸点与含水量的关系,测得数据如下:
含水量W/% | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 | 5 |
混合液沸点t/℃ | 107 | 110 | 116 | 124 | 141 | 160 |
①请在图乙中,描点作出含水量W与混合液沸点t的关系图线。
②混合液的含水量为15%时,沸点是 ℃。
(3)混合液沸腾后冷却,小华测出其密度,发现混合液的密度比混合前利用水和防冻液的质量、体积算出的密度要大。对于混合液沸腾冷却后密度变大的原因,他提出如下猜想:
猜想1:防冻液与水混合时总体积变小;
猜想2:混合液沸腾过程中水大量汽化。
①若猜想1正确,则混合液总体积变小的原因是 。
②为验证猜想2是否正确,他设计了以下方案:将混合液加热至沸腾,分别测出沸腾过程中不同时刻的温度,若猜想正确,实验时可观察到 ;混合液密度变大的原因是 。