半导体的作用
一．选择题（共10小题）
1．如图是路灯自动控制原理图，有亮光照在由半导体材料做成的光敏电阻时衔铁被电磁铁吸下关闭灯泡，光暗时电磁铁松开衔铁接通灯泡，可见电磁铁的磁性强弱跟光敏电阻有联系，这利用了半导体材料的（ ）
A.良好的导电特性
B.良好的绝缘特性
C.电阻随温度变化而变化的特性
D.电阻随光照变化而变化的特性
2．（2015•广西）高效节能的LED灯，其核心元件发光二极管的主要材料是（ ）
A.陶瓷 B.超导体 C.半导体 D.橡胶
3．（2015•梅州）“新材料”是相对于传统材料而言的，新材料的使用对推动社会进步正在发挥着越来越大的作用，下列关于“新材料”描述不正确的是（ ）
A.“超导材料”属于新材料
B.“超导材料”可以应用于电饭锅并使其效率提高
C.“半导体材料”的导电性会受温度、光照、杂质等外界因素的影响
D.“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片
4．（2015•玉溪模拟）如图所示，亿思达旗下takee手机以“全息显示”闻名全球，全息LED屏幕可合成绚烂唯美3D的画面，并在手机上实现了空中触控，LED屏幕主要利用发光二极管工作的，发光二极管的主要材料是（ ）
A.导体 B.半导体 C.超导体 D.纳米材料
5．（2015•槐荫区二模）上海世博园中，超过一半的照明系统采用了LED灯．同样的耗电量，LED灯的发光量可达白炽灯的10倍以上．制作LED灯的发光二极管主要使用的是（ ）
A.半导体材料 B.超导材料 C.纳米材料 D.复合材料
6．（2015•历下区二模）下列关于新材料说法及其表述正确的是（ ）
A.超市条形码识别仪的光敏二极管的主要材料是半导体
B.目前世界上使用的磁浮列车都是根据超导磁浮现象研制的
C.超导体材料主要应用在电饭锅、热水器和高压输电线上
D.纳米材料的出现为人们制造更小的机械提供了物质基础
7．（2015•洛阳模拟）关于信息、能源和材料，下列说法不正确的是（ ）
A.数码相机的图象传感器是用半导体材料制成的
B.输电线若采用超导材料可大大减小电能损耗
C.倒车雷达和移动电话都是利用电磁波传递信息
D.核电站是利用可控核裂变释放的核能发电
8．（2014•营口）下列关于生活中新技术及其应用的说法中正确的是（ ）
A.二维码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料
B.超导体材料制成白炽灯的灯丝可以提高白炽灯的效率
C.医院做透视检查所用的“X光”是次声波
D.洗衣机内筒表面的纳米材料可以抑制细菌生长
9．（2014•福州模拟）LED灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管．发光二极管的主要材料是（ ）
A.超导材料 B.合金材料 C.半导体材料 D.磁性材料
10．（2014•遵义县模拟）石墨烯又称单层墨，它仅由一层碳原子组成，它是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，它的熔点超过3000℃，具有优良的导电性、导热性和有可能代替硅成为新的半导体材料等属性．未来的应用将相当广阔．根据石墨烯的特性，你认为石墨烯不能用来制成（ ）
A.高压输电线 B.发光二极管
C.保温隔热材料[来源:学|科|网Z|X|X|K] D.以上答案都不对
二．填空题（共6小题）
11．（2010春•兴山县期末）为了节能及增加“上海世博会”焰火表演的视觉效果，组委会特意安装了一块LED大屏幕，LED发光二极管的主要材料是 ．（填“超导体”、“半导体”、“导体”）
12．（2011秋•高青县期末）上海世博园区的太阳能总装容量达到4700kW，生产太阳能电池的主要原材料是硅，硅属于 材料（选填“导体”或“半导体”），下列四种能源﹣﹣﹣﹣木柴、煤炭、石油、电能，属于二次能源的是 ．
13．（2015•通州区二模）阅读下面的短文，回答问题．
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以应用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料．如图所示是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路中的电流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量．由于一个制冷单元制冷量小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作．
请回答下列问题
（1）如图，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A应置于电冰箱的 ，铜片B置于电冰箱 （选填“箱内”、“箱外”）．
（2）若将图中的电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答： ．
（3）若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将 ．（选填“升高”、“不变”或“降低”）
14．（2015•洪湖市一模）发光二极管是一种电子元件，简称 ，是由 材料制成的．如图所示，是发光二极管的示意图，我们把它连入电路中，当较长的接线脚A连线柱，断脚接B接线柱时，发光二极管和小灯泡都发光；如果较短接线脚A接线柱，长脚接B接线柱时，发光二极管和小灯泡都不发光，说明此时电路处于 （填“短路”或“开路”）状态，这说明发光二极管具有 的性质．
15．（2015•佛山二模）条形码扫描器中的光敏二极管是采用 材料制成的；用铜来作导线是因为铜具有良好的 性；房间里插一束百合花，香味弥漫整个房间，这是一种 现象．
16．（2014•攀枝花）笔记本电脑中的集成芯片是利用锗、硅等 材料制成的二极管、三极管等集成的．下列物品属于绝缘体的是 （选填序号）①铅笔芯 ②铜线 ③陶瓷 ④盐水．
三．解答题（共4小题）
17．（2015春•东台市月考）阅读短文，回答问题：
路灯自动控制电路
光敏电阻是一种阻值会随光照射强度的变化而明显改变的元件，它由半导体材料制成．
物理学上用“光强”这个物理量来表示光照射强度，国际单位为坎德拉（cd），某光敏电阻R2的阻值与光强E之间的关系如表格数据所示．
光强（cd）
5
10
15
20
25X kB1.cOM
R2的阻值（Ω）
60
30
20
12
生活中，路灯的工作状态是自动控制的，其主要原件是光控开关中的光敏电阻R2．开关S2的状态由R2两端的电压决定．光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，ab接触，路灯L关闭．当光强降为15cd时，R2两端的电压刚好升至3V．此时，开关S2自动闭合，ac接触，路灯打开．已知，控制电路的电源电压为6V．
（1）下列能够用来制作光敏电阻材料的是
A．铜 B．塑料 C．硅 D．碳
（2）分析表格中的数据，根据其阻值R随光强E变化的规律，空格中的电阻大小为 Ω．
（3）根据表格中的数据，在图2坐标图上描点并作出电阻与光强关系的图象．
（4）当R2两端的电压为2V时，光照强度为 cd．
（5）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应该对控制电路做怎样的调整？（光敏电阻不更换，写出一种方法即可）．
18．（2015•杭州模拟）二位日本科学家制造出蓝色发光二极管（LED灯）现已运用于居民生活中．发光二极管由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成的，与白炽灯、荧光灯相比，LED能耗更低，寿命更长，而且可实现智能化操控，是节能环保的“绿色照明”．
（1）做照明用的LED灯发出 光（颜色），将 转化为光能．
（2）请编写一条关于LED灯的广告词 ．
19．（2015•江门二模）阅读下面的短文，回答问题．
LED节能灯
LED节能灯是用高亮度发光二极管作光源．LED作为一种新型的节能、环保的绿色光源产品，具有很多诱人的特性．例如：
a．高效节能：1000小时仅耗几度电（普通60W白炽灯17小时耗1度电，普通10W节能灯100小时耗1度电）；
b．超长寿命：半导体二极管发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时（普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时）；
c．健康：光线健康．光线中不含紫外线和红外线（普通灯光中含有紫外线和红外线）；
d．绿色环保：不含汞和氙等有害元素，利于回收，而且不会产生电磁干扰（普通灯管中含有汞和铅等元素，节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰）；
e．保护视力：直流驱动，无频闪（普通灯都是交流驱动，就必然产生频闪）；
f．光效率高：发热小，90%的电能转化为可见光（普通白炽灯80%的电能转化为热能，仅有20%电能转化为光能）．
LED节能必将在节能减排的浪潮中大放光彩．
（1）LED节能灯是用高亮度发光二极管作光源的，发光二极管的主要材料是 ，发光二极管具有 的属性；
（2）功率相等的LED灯和白炽灯，在相等的时间内，电能转化为内能较多的是 灯；原因是 ；
（3）LED节能灯发出“健康光线”的原因是 ；
（4）普通40W白炽灯正常工作50小时耗 度电．这些电可供一盏10W的LED节能灯工作 小时．
20．（2015•电白县二模）半导体有多种“奇怪”的性能：热敏，通常情况下是绝缘体，只在温度稍微升高，就会变成导体，用它可以做成热敏元件；光敏，只要照射的光稍微变化，它的导电性能便立即改变，用它可以做成光敏元件；压敏，在受压之后，导电性能明显变化，用它可以做成压敏元件；…．半导体的独特性能，已被广泛地应用于测温，传感等自动化控制系统中．
（1）一些商场、宾馆的大门，当客人走近时会自动开启，当客人远离时会自动关闭．猜想一下，其自动控制装置可能应用了半导体材料的做成的 （选填：“光敏”、“声敏”）元件．你猜测的依据： ．
（2）如图为某医院所用高温高压蒸气消毒锅的自动测温电路图．其中R0为5Ω定值电阻，A为温度指示表（0～0.6A的电流表），Rx为某种半导体材料，其阻值与温度的对应关系如下表．
锅内温度/℃
25
37.5
50
62.5
75
87.5
100
112.5
125
Rx的阻值/Ω
150
80
50
30
20
15
10
7
若电源电压U为6V，当锅内温度为87.5℃时，则电流表求数为 A．
半导体的作用
一．选择题（共10小题）
1．如图是路灯自动控制原理图，有亮光照在由半导体材料做成的光敏电阻时衔铁被电磁铁吸下关闭灯泡，光暗时电磁铁松开衔铁接通灯泡，可见电磁铁的磁性强弱跟光敏电阻有联系，这利用了半导体材料的（ ）
A.良好的导电特性
B.良好的绝缘特性
C.电阻随温度变化而变化的特性
D.电阻随光照变化而变化的特性
考点： 半导体的作用．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： 半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质，如压敏性、热敏性、光敏性等．
解答： 解：根据题意可知，电磁铁的磁性强弱跟光敏电阻有联系，说明这是利用半导体电阻随光照变化而变化的特性．
故选D．
点评： 本题考查了半导体的作用，关键是根据题意得出影响半导体电阻的因素﹣﹣﹣﹣光照．
2．（2015•广西）高效节能的LED灯，其核心元件发光二极管的主要材料是（ ）
A.陶瓷 B.超导体 C.半导体 D.橡胶
考点： 半导体的作用．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： 二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性．
解答： 解：制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料．
故选C．
点评： 本题考查了二极管由什么材料制成，考查方式简单，是一道基础题．
3．（2015•梅州）“新材料”是相对于传统材料而言的，新材料的使用对推动社会进步正在发挥着越来越大的作用，下列关于“新材料”描述不正确的是（ ）
A.“超导材料”属于新材料
B.“超导材料”可以应用于电饭锅并使其效率提高
C.“半导体材料”的导电性会受温度、光照、杂质等外界因素的影响
D.“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片
考点： 半导体的作用；超导体的作用．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： （1）新材料包括：“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”等．
（2）超导是超导电性的简称，它是指金属、合金或其它材料在温度降到足够低时电阻变为零，电流通过时不会有任何损失的性质．
（3）半导体的导电性能受温度、杂质、光照等因素的影响很大，半导体在各种电器上有着广泛的应用，
解答： 解：
A、“超导材料”属于新材料，故A说法正确；
B、超导体是零电阻，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作，所以超导体不能应用在电饭锅上，故B说法不正确；
C、半导体的导电性能受温度、光照、杂质等外界因素的影响远比导体、绝缘体大得多，压敏电阻和光敏电阻就是利用半导体这一特性制成的．故C说法正确；
D、手机、电视机、电脑的元件及芯片都应用了“半导体材料”，故D说法正确．
故选B．
点评： “超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”是现代社会的热点问题，因此也是中考的热点问题，要对每种材料的特点都应有所了解．
4．（2015•玉溪模拟）如图所示，亿思达旗下takee手机以“全息显示”闻名全球，全息LED屏幕可合成绚烂唯美3D的画面，并在手机上实现了空中触控，LED屏幕主要利用发光二极管工作的，发光二极管的主要材料是（ ）
A.导体 B.半导体 C.超导体 D.纳米材料
考点： 半导体的作用．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： 新型材料在现代社会生活中占据着主要地位，现代社会正在距离构建节约型社会，新型材料能够为人类节约很多能源．
解答： 解：二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料．
故选B．
点评： 本题考查的是半导体的应用，半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，半导体具有单向导电性．
5．（2015•槐荫区二模）上海世博园中，超过一半的照明系统采用了LED灯．同样的耗电量，LED灯的发光量可达白炽灯的10倍以上．制作LED灯的发光二极管主要使用的是（ ）
A.半导体材料 B.超导材料 C.纳米材料 D.复合材料
考点： 半导体的作用．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： 二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，半导体材料有许多独特的功能，根据半导体材料的特殊性质制成了特殊的元件．
解答： 解：低碳节能的LED，即是发光二极管，制作发光二极管的核心材料就是半导体材料．
故选A．
点评： 本题主要考查学生对半导体材料的特点以及应用的了解和掌握，是一道基础题．
6．（2015•历下区二模）下列关于新材料说法及其表述正确的是（ ）
A.超市条形码识别仪的光敏二极管的主要材料是半导体
B.目前世界上使用的磁浮列车都是根据超导磁浮现象研制的
C.超导体材料主要应用在电饭锅、热水器和高压输电线上
D.纳米材料的出现为人们制造更小的机械提供了物质基础
考点： 半导体的作用；超导体在磁悬浮列车、超导输电的应用；纳米材料的应用和发展前景；磁浮列车的工作原理和特点．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： （1）条形码扫描器广泛应用于商业、邮政、交通等领域，扫描器中光敏二极管的主要材料是半导体；
（2）磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的高速列车，它依靠电磁吸力或斥力将两次悬浮于空中实现列车与轨道间的无机械接触，再利用线性电机驱动列车运行，其运行速度可达500km/h以上．
（3）超导是超导电性的简称，它是指金属、合金或其它材料在低温条件下电阻变为零，电流通过时不会有任何损失的性质．
（4）纳米材料是指构成物质的单元在1nm以内时，就会出现奇异的性质．
解答： 解：A、当光照发生变化时，由半导体材料做成的光敏电阻的阻值可发生变化，则可以感知条形码，该选项说法正确；
B、目前世界上使用的磁浮列车都是根据磁极间的相互作用使车身悬浮起来的，该选项说法不正确；
C、超导体是零电阻，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作，所以超导体不能应用在电饭锅、热水器上，该选项说法不正确；
D、纳米是一种长度单位，它用来表示最小的长度，1纳米=10﹣9米，纳米材料的出现为人们制造微小机器提供了物质基础，该选项说法正确．
故选AD．
点评： 本题考查了学生对半导体、磁悬浮列车、超导体和纳米材料的了解，属于基础知识的考查，比较简单．
7．（2015•洛阳模拟）关于信息、能源和材料，下列说法不正确的是（ ）
A.数码相机的图象传感器是用半导体材料制成的
B.输电线若采用超导材料可大大减小电能损耗
C.倒车雷达和移动电话都是利用电磁波传递信息
D.核电站是利用可控核裂变释放的核能发电
考点： 半导体的作用；超导体的作用；电磁波的传播；核裂变．
专题： 信息的传递；粒子与宇宙、材料世界；能源的利用与发展．
分析： 容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体；
在输电的过程中输送的功率一定，根据P=UI，输送电压越高，输送电流越小，根据P损=I2R，知损失的功率小；
倒车雷达是利用超声波工作的；电视、移动电话、广播电台都是利用电磁波来传递信息的；
核电站是利用核裂变释放的能量．
解答： 解：A、数码相机的图象传感器是用半导体材料制成的，故A叙述正确；
B、根据在输电的过程中输送的功率一定，P=UI，输送电压越高，输送电流越小．根据根据P损=I2R，知损失的功率越小，从而导致输电线上电能损失减小，故B叙述正确．
C、倒车雷达是超声波的应用；电视、移动电话、广播电台都是利用电磁波来传递信息的，故C叙述错误；
D、核电站是利用可控的核裂变释放的核能发电的，故D叙述正确．
故选：C．
点评： 本题考查的知识比较广，包含了不同的物理层面，但都属于较简单的基础知识，是我们应该注意了解和积累的．
8．（2014•营口）下列关于生活中新技术及其应用的说法中正确的是（ ）
A.二维码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料
B.超导体材料制成白炽灯的灯丝可以提高白炽灯的效率
C.医院做透视检查所用的“X光”是次声波
D.洗衣机内筒表面的纳米材料可以抑制细菌生长
考点： 半导体的作用；超导体的特点；纳米材料的应用和发展前景；红外线．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： 光敏二极管使用的主要是半导体材料；
“X光”是利用电磁波来进行工作的，与次声波无关；
纳米技术在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等各个方面都有广泛的应用，奶瓶、洗衣机内筒表面在生产过程中特别添加纳米银抗菌剂，能有效抑制细菌滋生繁殖．
解答： 解：A、条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料，故A正确；
B、白炽灯的灯丝是由钨丝做的，钨是金属，是导体，故B错误；
C、医院做透视检查所用的“X光”是电磁波，次声波不属于电磁波，故C错误；
D、纳米材料制成的洗衣机内筒表面具有抑制细菌生长的功能，故D正确．
故选：AD．
点评： 本题考查半导体的作用、导体的特点、纳米材料的应用及电磁波，体现物理知识与生活的密切联系．
9．（2014•福州模拟）LED灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管．发光二极管的主要材料是（ ）
A.超导材料 B.合金材料 C.半导体材料[来源:Z,xx,k.Com] D.磁性材料
考点： 半导体的作用．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： 二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性．
解答： 解：制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料．
故选C．
点评： 本题考查了二极管由什么材料制成，考查方式简单，是一道基础题．
10．（2014•遵义县模拟）石墨烯又称单层墨，它仅由一层碳原子组成，它是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，它的熔点超过3000℃，具有优良的导电性、导热性和有可能代替硅成为新的半导体材料等属性．未来的应用将相当广阔．根据石墨烯的特性，你认为石墨烯不能用来制成（ ）
A.高压输电线 B.发光二极管
C.保温隔热材料 D.以上答案都不对
考点： 半导体的作用．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： 根据石墨烯的导热性、导电性、熔点高、硬度大几个特点结合选项进行分析．
解答： 解：A、石墨烯具有优良的导电性，所以可以用来制成高压输电用的导线，该选项不符合题意；
B、石墨烯是新的半导体材料，因此可以制作发光二极管，该选项不符合题意；
C、保温隔热材料，要求导热性能差，而石墨烯具有优良的导热性，故不适合做保温隔热材料，该选项符合题意．
故选C．
点评： 本题通过告诉石墨烯的一些物理特性，考查了其在生活中的应用，很有实际意义．
二．填空题（共6小题）
11．（2010春•兴山县期末）为了节能及增加“上海世博会”焰火表演的视觉效果，组委会特意安装了一块LED大屏幕，LED发光二极管的主要材料是 半导体 ．（填“超导体”、“半导体”、“导体”）
考点： 半导体的作用．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： 二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性．
解答： 解：制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料．
故答案为：半导体．
点评： 本题考查了二极管由什么材料制成，考查方式简单，是一道基础题．
12．（2011秋•高青县期末）上海世博园区的太阳能总装容量达到4700kW，生产太阳能电池的主要原材料是硅，硅属于 半导体 材料（选填“导体”或“半导体”），下列四种能源﹣﹣﹣﹣木柴、煤炭、石油、电能，属于二次能源的是 电能 ．
考点： 半导体的作用；能源的分类．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： 锗、硅、砷化镓等是由半导体材料，它具有单向导电性．利用半导体的特殊性能，可以做出方便人们生活的物品．
必须通过一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源．
解答： 解：常见半导体有：锗、硅、砷化镓等，即硅属于半导体材料；
必须通过一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源，四种能源中只有电能需要消耗其他形式的能才能转化为电能，故电能属于二次能源，煤是直接从地下挖来的，是一次能源；石油是从地下直接开采上来的，是一次能源，木柴是直接从自然界获得，是一次能源．
故答案为：半导体；电能．
点评： 本题考查半导体的种类及能源的分类，此题为识记内容但为考试中的热点，应熟记．
13．（2015•通州区二模）阅读下面的短文，回答问题．
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以应用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料．如图所示是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路中的电流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量．由于一个制冷单元制冷量小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作．
请回答下列问题
（1）如图，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A应置于电冰箱的 箱内 ，铜片B置于电冰箱 箱外 （选填“箱内”、“箱外”）．
（2）若将图中的电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答： 不能 ．
（3）若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将 下降 ．（选填“升高”、“不变”或“降低”）
考点： 半导体的作用．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： （1）要解答此题需掌握半导体二极管的特点单向通电性，加以运用．通电后有一面是吸热（制冷），一面是散热（将吸的热量散掉）．
（2）由于交流电源电压较大，且电流方向不断变化，不能直接使用．
（3）若将图中电源正负极互换，其他条件不变，电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量．
解答： 解：（1）由短文提供的信息可知，①电路的电路流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，应置于冰箱的箱内，从冰箱内吸收热量，使电冰箱箱内的温度下降；铜片B会向空气放出热量，应置于冰箱的箱外；
（2）铜片B会向空气放出热量，应置于冰箱箱外，把从箱内吸收的热量散发掉，达到制冷的目的；③交流电源的电流方向是变化的，这样吸热和放热的状态就会不断改变，不能使吸热的部分恒定保持吸热状态，不能使放热的地方恒定保持放热状态．
（3）若将图中电源正负极互换，其他条件不变，电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量，铜片B表面空气的热量由于被吸收而下降．
故答案为：（1）箱内；箱外； 不能；（2）下降．
点评： 本题以冰箱为载体，考查了半导体的特点以及冰箱的工作原理，考查了学生解决实际问题的能力．能够从短文中获取对解题有用的信息是解题的关键．
14．（2015•洪湖市一模）发光二极管是一种电子元件，简称 LED ，是由 半导体 材料制成的．如图所示，是发光二极管的示意图，我们把它连入电路中，当较长的接线脚A连线柱，断脚接B接线柱时，发光二极管和小灯泡都发光；如果较短接线脚A接线柱，长脚接B接线柱时，发光二极管和小灯泡都不发光，说明此时电路处于 开路 （填“短路”或“开路”）状态，这说明发光二极管具有 单向导电 的性质．
考点： 半导体的作用；半导体的特点．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： LED灯是新型节能灯，它的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出，如果接反了，二极管将不亮．
解答： 解：LED灯是新型节能灯，它的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出．如图当电流从较长的接线脚流入时，发光二极管中有电流通过，使其发光；如果电流从较短接线脚流入，二极管将不发光，处于断路状态．说明二极管的单向导电性．
故答案为：LED；半导体；开路；单向导电．
点评： 本题考查了半导体和发光二极管的知识，是一道基础题，比较简单．
15．（2015•佛山二模）条形码扫描器中的光敏二极管是采用 半导体 材料制成的；用铜来作导线是因为铜具有良好的 导电 性；房间里插一束百合花，香味弥漫整个房间，这是一种 扩散 现象．
考点： 半导体的作用；扩散现象．
专题： 分子热运动、内能；粒子与宇宙、材料世界．
分析： ①根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体；
②一切物质的分子都在不停地做无规则运动，分子的这种运动属于扩散．
解答： 解：
①常用的二极管、三极管中的主要材料都是半导体，条形码扫描器中的光敏二极管也是采用半导体材料制成的；
铜是导体，用铜来作导线是因为铜具有良好的导电性；
②一切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以房间里插上一束百合花，香味会弥漫整个房间，属于扩散现象．
故答案为：半导体；导电；扩散．
点评： 此题考查的是不同材料的导电性及其应用和扩散现象，是物质基本属性和分子动理论的考查，是一道基础题．
16．（2014•攀枝花）笔记本电脑中的集成芯片是利用锗、硅等 半导体 材料制成的二极管、三极管等集成的．下列物品属于绝缘体的是 ③ （选填序号）①铅笔芯 ②铜线 ③陶瓷 ④盐水．
考点： 半导体的作用；绝缘体．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： （1）导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体．半导体材料有许多独特的功能，根据半导体材料的特殊性质制成了特殊的元件．
（2）常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等．常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限．
解答： 解：
半导体材料有许多独特的功能，根据半导体材料的特殊性质制成了特殊的元件；本电脑中的集成芯片就是利用锗、硅等半导体材料制成的二极管、三极管等集成的；
陶瓷是很好的绝缘体；铅笔芯的主要材料是碳，能导电，是导体；铜线是导体；盐水属于溶液，溶液容易导电，是导体．
故答案为：半导体；③．
点评： 此题考查了半导体、导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单．
三．解答题（共4小题）
17．（2015春•东台市月考）阅读短文，回答问题：
路灯自动控制电路
光敏电阻是一种阻值会随光照射强度的变化而明显改变的元件，它由半导体材料制成．
物理学上用“光强”这个物理量来表示光照射强度，国际单位为坎德拉（cd），某光敏电阻R2的阻值与光强E之间的关系如表格数据所示．
光强（cd）
5
10
15
20
25X kB1.cOM
R2的阻值（Ω）
60
30
20
12
生活中，路灯的工作状态是自动控制的，其主要原件是光控开关中的光敏电阻R2．开关S2的状态由R2两端的电压决定．光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，ab接触，路灯L关闭．当光强降为15cd时，R2两端的电压刚好升至3V．此时，开关S2自动闭合，ac接触，路灯打开．已知，控制电路的电源电压为6V．
（1）下列能够用来制作光敏电阻材料的是 C
A．铜 B．塑料 C．硅 D．碳
（2）分析表格中的数据，根据其阻值R随光强E变化的规律，空格中的电阻大小为 15 Ω．
（3）根据表格中的数据，在图2坐标图上描点并作出电阻与光强关系的图象．
（4）当R2两端的电压为2V时，光照强度为 30 cd．
（5）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应该对控制电路做怎样的调整？（光敏电阻不更换，写出一种方法即可）．
考点： 半导体的作用；欧姆定律的应用．
专题： 欧姆定律；粒子与宇宙、材料世界．
分析： （1）根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体．
（2）由表中数据知光敏电阻R与光强E的积是定值300，据此可得出空格中的电阻的大小．
（3）根据表格中的数据作出图线，根据图象得特点得到的实验结论．
（4）根据欧姆定律求出定值电阻R1的值，再根据R2两端电压为2V时，求出此时的电阻，然后根据RE=300，求出此时的光照强度．
（5）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，光敏电阻不更换，可以增加R1的阻值．
解答： 解：（1）常见的半导体有硅、锗等，铜、碳属于导体；塑料属于绝缘体，故选C
（2）由表知光敏电阻阻值R与关照强度E的乘积是定值300，即RE=300，所以R==15Ω
（3）根据描点法作出图象，如图所示．
（4）当光强降为15cd时，R2两端的电压刚好升至3V．此时，开关S2自动闭合，ac接触，路灯打开．R2两端的电压为3V时，R2=20Ω，由于电源的电压为6V，根据欧姆定律可知R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣3V=3V，可知R1=20Ω．当R2两端电压为2V时，R1两端的电压为4V，根据串联电路中电流处处相等可知，得，R2==10Ω
再根据RE=300，得光照强度E==30cd
（5）光敏电阻的电阻随光照增强而减小，天暗时，电阻比较大，光敏电阻两端的电压比较大，当光敏电压两端的电压3V时，路灯打开，为了节约为了节约能源，使路灯更晚一些打开，我们可以增加R1的阻值，根据欧姆定律可知，当R2两端电压为3V时，光照强度小于15cd，达到节能的效果．
故答案为：（1）C；（2）15；（3）见上图；（4）30；（5）增大R1的阻值．
点评： 此题是一个信息题，考查了学生描点法作图象的能力，同时考查了根据实验数据得出结论，并应用结论解决问题的能力．
18．（2015•杭州模拟）二位日本科学家制造出蓝色发光二极管（LED灯）现已运用于居民生活中．发光二极管由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成的，与白炽灯、荧光灯相比，LED能耗更低，寿命更长，而且可实现智能化操控，是节能环保的“绿色照明”．
（1）做照明用的LED灯发出 蓝 光（颜色），将 电 转化为光能．
（2）请编写一条关于LED灯的广告词 要节能，用LED灯 ．
考点： 半导体的作用．
专题： 粒子与宇宙、材料世界．
分析： 根据LED灯发光特点解答；
LED灯中的发光二极管由半导体材料制成，具有节能的优点．
解答： 解：（1）LED灯可以发出蓝光，LED灯是一种发光二极管，通过电流可以把电能直接转化成光能．
（2）LED灯中的发光二极管由半导体材料制成，具有节能的优点．
故答案为：
（1）蓝；电；
（2）要节能，用LED灯．
点评： 本题考查半导体的作用，属于基础题．
19．（2015•江门二模）阅读下面的短文，回答问题．
LED节能灯
LED节能灯是用高亮度发光二极管作光源．LED作为一种新型的节能、环保的绿色光源产品，具有很多诱人的特性．例如：
a．高效节能：1000小时仅耗几度电（普通60W白炽灯17小时耗1度电，普通10W节能灯100小时耗1度电）；
b．超长寿命：半导体二极管发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时（普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时）；
c．健康：光线健康．光线中不含紫外线和红外线（普通灯光中含有紫外线和红外线）；
d．绿色环保：不含汞和氙等有害元素，利于回收，而且不会产生电磁干扰（普通灯管中含有汞和铅等元素，节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰）；
e．保护视力：直流驱动，无频闪（普通灯都是交流驱动，就必然产生频闪）；
f．光效率高：发热小，90%的电能转化为可见光（普通白炽灯80%的电能转化为热能，仅有20%电能转化为光能）．
LED节能必将在节能减排的浪潮中大放光彩．
（1）LED节能灯是用高亮度发光二极管作光源的，发光二极管的主要材料是 半导体 ，发光二极管具有 单向导电 的属性；
（2）功率相等的LED灯和白炽灯，在相等的时间内，电能转化为内能较多的是 白炽灯 灯；原因是 白炽灯80%的电能转化为热能，仅有20%电能转化为光能 ；
（3）LED节能灯发出“健康光线”的原因是 光线中不含紫外线和红外线，直流驱动，无频闪 ；
（4）普通40W白炽灯正常工作50小时耗 2 度电．这些电可供一盏10W的LED节能灯工作 200 小时．
考点： 半导体的作用；电功计算公式的应用．
专题： 电能和电功率．
分析： （1）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性；
（2）根据短文中的光效率来分析两种灯泡的能量转化情况；
（3）据资料中的说明解答即可；
（4）利用W=Pt求出正常工作50小时消耗的电；
由题意可知，白炽灯和节能灯消耗的电能相等，根据W=Pt得出等式即可求出节能灯工作的时间．
解答： 解：（1）制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料．发光二极管具有单向导电的属性；
（2）LED灯发热小，90%的电能转化为可见光；通白炽灯80%的电能转化为热能，仅有20%电能转化为光能，因此电能转化成内能最多的是白炽灯，发光亮度最大的是LED灯．
（3）LED节能灯发出“健康光线”的原因是光线中不含紫外线和红外线，直流驱动，无频闪．
（4）普通40W白炽灯正常工作50小时耗的电能W=Pt=0.04kW×50h=2kW•h；
由题意可知，白炽灯和节能灯消耗的电能相等，
即nP白t白=nP节t节，
t节=×t白=×50h=200h．
故答案为：
（1）半导体；单向导电；（2）白炽灯；白炽灯80%的电能转化为热能，仅有20%电能转化为光能；（3）光线中不含紫外线和红外线，直流驱动，无频闪；（4）2；200．
点评： 本题考查学生对电能转化为其他形式能量的掌握情况，在做题时一定要善于抓住题目提供的信息，从信息入手逐步去分析并解决问题．
20．（2015•电白县二模）半导体有多种“奇怪”的性能：热敏，通常情况下是绝缘体，只在温度稍微升高，就会变成导体，用它可以做成热敏元件；光敏，只要照射的光稍微变化，它的导电性能便立即改变，用它可以做成光敏元件；压敏，在受压之后，导电性能明显变化，用它可以做成压敏元件；…．半导体的独特性能，已被广泛地应用于测温，传感等自动化控制系统中．
（1）一些商场、宾馆的大门，当客人走近时会自动开启，当客人远离时会自动关闭．猜想一下，其自动控制装置可能应用了半导体材料的做成的 光敏 （选填：“光敏”、“声敏”）元件．你猜测的依据： 如果是声敏电阻，则当汽车等大噪声的物体经过时，它会自动开启，但实际上没有，而是只有当人挡住了其光线时才会发生变化 ．
（2）如图为某医院所用高温高压蒸气消毒锅的自动测温电路图．其中R0为5Ω定值电阻，A为温度指示表（0～0.6A的电流表），Rx为某种半导体材料，其阻值与温度的对应关系如下表．
锅内温度/℃
25
37.5
50
62.5
75
87.5
100
112.5
125
Rx的阻值/Ω
150
80
50
30
20
15
10
7
若电源电压U为6V，当锅内温度为87.5℃时，则电流表求数为 0.4 A．
考点： 半导体的作用；欧姆定律的应用．
专题： 欧姆定律；粒子与宇宙、材料世界．
分析： （1）根据光敏电阻只要照射的光稍微变化和声敏电阻只要声音发生变化、它的导电性能便立即改变结合环境进行解答；
（2）由表格信息可知，85℃时Rx的阻值，根据欧姆定律得出电流的大小；
解答： 解：
（1）商场、宾馆的大门的自动控制装置可能应用了光敏半导体材料的做成的；
如果是声敏电阻，则当汽车等大噪声的物体经过时，它会自动开启，但实际上没有，而是只有当人挡住了其光线时才会发生变化；
（2）由表可知：电源电压U为6V，当锅内温度为87.5℃时，电阻为15Ω，则电流的大小为：I===0.4A．
故答案为：（1）光敏；如果是声敏电阻，则当汽车等大噪声的物体经过时，它会自动开启，但实际上没有，而是只有当人挡住了其光线时才会发生变化；
（2）0.4．
点评： 本题考查了欧姆定律的灵活应用，关键是根据表格和题干得出相关的信息．
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