电压、电阻及欧姆定律模块-半导体和超导体训练
一、单选题
1.LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管．二极管由下列哪种材料制成（ ）
A. 陶瓷材料 B. 金属材料 C. 半导体材料 D. 超导材料
2.假如科学家能研制出常温下的超导体，它将适合做（ ）
A. 保险丝 B. 电炉丝 C. 输电导线 D. 白炽灯泡的灯丝
3.随着技术的进步，LED常被用作光源或信号显示器，制作LED的关键材料是（ ）
A. 绝缘体 B. 普通导体 C. 超导体 D. 半导体
4.德国莱比锡大学的研究人员宣布了一项研究进展：石墨颗粒能够在室温下表现出超导性．利用超导材料电阻为零的特性，你认为超导材料最适合用来做（ ）
A. 电动机线圈 B. 白炽灯丝 C. 电炉丝 D. 保险丝
5.下列性质中，属于晶体二极管的基本性质的是（ ）
A. 单向导电性 B. 容易导电 C. 不容易导电 D. 电流热效应
6.海世博会园区80%的夜景照明光源采用低碳节能的LED(发光二极管)照明技术.制作LED灯的核心材料是( )
A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体
7.下列用电器中，属于使用了压力传感器的是（ ）
A. 电子秤 B. 抽油烟机 C. 电视遥控器 D. 电冰箱
8.下列说法中错误的是（ ）
A. 温度、光照等因素对半导体的导电性能有很大的影响
B. 发电厂发电、运输电能采用超导材料，能大大降低由于电阻引起的电能损耗
C. 两个轻质小球，甲球带正电，当两球接近时发现它们相互吸引，则乙球一定带负电
D. 自然界中只有两种电荷
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9.目前超导现象已经被发现，但不能大规模应用的主要原因是（ ）
A. 电阻太大 B. 密度太大 C. 温度太低 D. 比热容太大
10.自动照相机所用的感光元件是一种光敏电阻，它是由下列哪种材料制造的（ ）
A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体
11.LED灯带在装饰材料中被广泛应用．小梅同学在研究其内部结构时发现，灯带中的LED灯串联后经电源适配器接入照明电路，如所示．她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸几乎不发热．以下推断不符合上述事实的是（ ）
A. LED灯具有单向导电性 B. LED灯带主要将电能转化为光能
C. 一只LED灯的正常工作的电压是220V D. 灯带中一只LED灯断路后其它灯不能亮
二、填空题
12.世纪的科学家发现某些物质在温度很低时，例如铅在﹣265.95℃以下，电阻就变成零．若常温下超导体研制成功，你会用它做 ________．（填“输电线”或“滑动变阻器的电阻丝”）
13. 1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度下降到﹣269℃时，其电阻就会完全消失，这种现象叫做“超导现象”，人们把具有这种现象的物体叫做超导体．在超导状态下，导体的电阻R=________Ω，如果利用超导线进行远距离输电，导线________ （填“会”或“不会”）发热．2009年10月10日，美国科学家合成物（Tl4Ba）Ba2Ca2Cu7O13+，将超导温度提高到负19℃，对于推广超导的实际应用具有极大的意义．目前主要应用在医学中的核磁共振和磁悬浮列车．
14.用半导体材料可以制造半导体二极管、半导体三级管和集成电路等，半导体二极管有________性，半导体三极管可用来________．这些元件常用在收音机、电视机、电脑中．
15.发光二极管是由________材料制成．两只水果点亮了一只发光二极管（如图），两水果之间________（填“串联”或“并联”）．现将二极管正负极接线对调，二极管不发光，此时水果电池的正负极之间________ （填“有”或“没有”）电压．
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16.超导现象是指某些物质在温度很低时电阻变为零的现象．如果某种超导材料能应用于实际，最适合用来制作________． A．保险丝 B．电炉丝 C．电动机线圈 D．变阻器的电阻丝
说明选择理由：________．
三、解答题
17.如果我们找到了在常温下具有超导特性的导体，设想，我们现在的生活将会发生什么变化？
四、实验探究题
18.图1所示的发光二极管实验中，闭合开关后二极管不发光（电路连接完好）；把二极管的两极调换后再接入电路（如图2所示），开关闭合后二极管发光．
（1）图2的实验中，二极管不发光的原因是：它具有________性．
（2）当小明再取二极管和三个苹果电池组连接成如图3所示的电路，当开关闭合时，二极管发光，由此可知水果电池组的________（选填“A”或“B”）极是电池组的正极．请在虚线框内作出图3对应的电路图4，其中发光二极管用符号“ ”表示________．
五、综合题
19.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，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料．如图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，此时电路的电流方向是从N型半导体经铜片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型半导体经铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量．由于单个制冷单元制冷量很小，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置于电冰箱________，铜片B置于电冰箱________（前两空选填“箱内”、“箱外”）这就是半导体电冰箱的工作原理，若将图中电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答：________．
（2）若将图中P型半导体与N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A上表面空气的温度将________．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________．
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20.阅读下列材料，回答下列问题：
1911年，荷兰科学家卡末林﹣昂内斯（Heike Kam erlingh﹣Onnes）用液氦冷却汞，当温度下降到4.2K（零下268.95℃）时，水银的电阻完全消失．当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这即为超导现象．1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质﹣完全抗磁性，也称迈斯纳效应．完全抗磁性是指磁场中的金属处于超导状态时，体内的磁感应强度为零的现象．迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行，这将大大提高它们的速度和安静性，并有效减少机械磨损．另外利用超导悬浮还可制造无磨损轴承，将轴承转速提高到每分钟10万转以上．
发生超导现象时的温度称为临界温度．2014年12月，我国科学家发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物，其超导转变温度高达40K（零下233.15摄氏度）以上，这是世界上首次利用水热法发现铁硒类新型高温超导材料，堪称铁基超导研究的重大进展，为相关体系新超导体的探索提供了新的研究思路．同时，为探索铁基高温超导的内在物理机制提供了理想的材料体系．
（1）当温度降低到足够低时，有些材料的________ 变为零，这即为超导现象．
（2）荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质________ ，也称迈斯纳效应．
（3）利用超导材料输电，可最大限度地减少电能转化为________ 能所造成的能量损失．
（4）假如白炽灯的灯丝、电动车内电动机的线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是________
A．白炽灯仍能发光且更省电 B．电动车仍能行驶且效率更高
C．电饭锅仍能煮饭且效率更高 D．电熨斗仍能熨烫衣服且更省电．
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答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】A
6.【答案】B
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】B
11.【答案】C
二、填空题
12.【答案】输电线
13.【答案】0；不会
14.【答案】单向导电；放大电信号
15.【答案】负极；串联；有
16.【答案】C；若电动机线圈用超导材料制成，即由于线圈的电阻为零，所以能减小在线圈上损失的能量
三、解答题
17.【答案】解：有电流流过超导体时，不会产生热量，当人们不需要电热时，可以使用这种超导体．
故参考答案为：用超导材料制成输电线，导线不会因为发热而损耗电能；我们不必再用高压输电，同时输电线也不必像现在这样粗．（其他合理即可）
四、实验探究题
18.【答案】（1）单向导电
（2）A；
五、综合题
19.【答案】（1）箱内；箱外；不能
（2）上升；下降
20.【答案】（1）电阻
（2）完全抗磁性
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（3）内
（4）B
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