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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______。
为了测量一个“12V、5W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材，电源：12V，内阻不计；电流表：0~0.6A，内阻可忽略；电压表：0~15V，内阻很大； 滑动变阻器：阻值范围 0~20Ω，允许最大电流 1A； 开关一个，导线若干。电路连接如图甲所示。实验时要求加在灯泡两端的电压可从 0 调到 12V：
(1)此电路图没有连接完，请补充完整电路图；
（_______）
(2)连接电路时，要断开开关，在闭合开关之前，变阻器的滑片 P 应置于最______端；（选填“左”或“右”）
(3)正确连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关 S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为 12V，可能发生的故障是______；
A.滑动变阻器处断路 B.灯座接线短路
C.小灯泡的灯丝断了 D.开关接触不良
(4)某位同学测得小灯泡的电流电压图像如图乙所示。某次测量时，电流表指针位置如图丙所示，电流表读数为______A，此时小灯泡的实际功率为______W。
在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小辉将蹄形磁体放在水平桌面上，将导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间，按如图所示将导体棒、开关和灵敏的电流表连接起来。已知电路器件均完好：
(1)如图甲所示，让导体棒快速运动，电流表指针不发生偏转，这是因为______；
(2)如图乙所示，在导体棒沿水平方向左右往复运动过程中，电流表的指针发生了偏转。如果想使电流表指针偏转更明显一些，下列方法中可行的是______；（选填选项前的字母）
A.换用量程更大的电流表 B.使导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向向上运动
C.更换磁场较强的蹄形磁体 D.导体棒竖直向上运动的同时，蹄形磁体竖直向下运动
如图所示，两个烧瓶完全相同，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油以及完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值未知的电阻丝R1和R2，小明利用上述实验电路探究“电流通过电阻产生的热量跟电流大小有关”。闭合开关一段时间后，记录温度计甲乙的示数分别为40C和35C。根据实验过程及现象回答下列问题：
(1)实验中是通过______反映电阻产生热量的多少的；
(2)实验中，电阻丝R1的阻值______R2的阻值（选填“等于”或“不等于”），两电阻丝的通电时间应______。（选填“相等”或“不相等”）
在探究物体的动能跟哪些因素有关时，钢球从高为h的斜槽上由静止滚下，在水平面上运动。运动的钢球A碰上物体B后， 能将B推动一段距离s，这说明A对B做了功，如图所示。在同样的平面上，B被推得越远，A对B做的功越多，A的动能越大。以下为小京的部分实验过程及结论，请你补充完整：
(1)同一钢球从同一斜面不同高度h由静止滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时越______（选填“快”或“慢”），物体B被推得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越______；（选填“大”或“小”）
(2)让质量不同的钢球从同一斜面同一高度由静止开始滚下，观察发现质量越______（选填“大”或“小”）的钢球能将物体B推得越远。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越大。
如图所示，在“探究光的反射规律”的实验中，先把一个平面镜 M 放在水平桌面上，再把一个可折叠的半圆形的屏（由两个大小相同的扇形面 E、F 连接而成，用来显示光的传播路径）竖直地立在平面镜上，屏上的直线 ON 为屏 F 可绕其转动的轴线，且垂直于镜面。使一束光贴着屏 E 沿 AO 射到 O 点，经平面镜反射，就可以通过反射光 OB 的情况探究光的反射规律了：
(1)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；
(2)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”）
(3)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；
(4)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。
