北京市密云区2020年中考物理二模试卷

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⑴用细线将金属块纵向挂在弹簧测力计下，金属块静止时读出弹簧测力计的示数为 G，将它一半浸入水中（液面到纵向中位线处），浸入深度为 h₁ ， 静止时读出弹簧测力计的示数 F₁ ， 记录 G、h₁、F₁ ， 根据公式计算出为 F_浮力；

⑵用细线将金属块挂在弹簧测力计下，，浸入深度为 h₂ ， 金属块静止时读出弹簧测力计的示数 F₂ ， 记录 h₂、F₂。根据公式计算出为 F’_浮力；

⑶实验数据表明由于 h₂<h₁ ， F’_浮力F_浮力（填“>”、“<”或者“=”），所以小刚的结论是错误的。

⑴使一束光贴着纸板沿AO方向入射到O点，经平面镜反射，沿纸板上OB方向射出，AO和ON的夹角为∠i，OB与ON的夹角为∠r；

⑵改变光束的入射方向，使∠i减小，这时∠r（选填“增大”“减小”或“不变”）。在实验过程中发现∠r总是∠i；（选填“大于”“小于”或“等于”）

⑶在图甲所示的情景中，若使一束光贴着屏F沿BO射到O点，则经镜面反射后的光将沿OA射出，这说明了在光的反射现象中，光路是（选填“可逆”或“不可逆”）的；

⑷如图乙所示，若以轴线ON（法线）为轴，在水平面内将屏F向后转动，则在屏F上（选填“能”或“不能”）看到反射光。

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℃，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。