北师大版九年级年级全一册 11.6 不同物质的导电性能
一、单选题
1.铅笔是我们常用的学习用具,如图所示。关于铅笔,下列说法正确的是( )
A.铅笔芯是绝缘体 B.木质杆是绝缘体 C.表面油漆是导体 D.橡皮擦是导体
2.下列物品具有导电性的是( )
A.铜钥匙 B.橡皮擦 C.橡胶手套 D.塑料刻度尺
3.物理课上老师做摩擦起电实验时,发现橡胶棒几乎不能吸引小纸屑,用验电器验电时箔片张开角度也不明显,后来老师戴上橡胶手套重做一次实验,发现用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引很多小纸屑,与验电器接触,验电器的箔片张角也很大,以下相关说法中正确的是( )
A.摩擦起电的实质是带正电的质子发生了转移
B.橡胶棒与验电器接触瞬间,电流方向为橡胶棒到验电器
C.验电器的原理是异种电荷相互吸引
D.带上橡胶手套是因为橡胶是绝缘体,可阻止电荷从橡胶棒导入人体
4.在生产和生活中,人们常以密度作为选择材料的主要因素,下列事例中主要从密度的角度来考虑选择材料的是( )
A.用塑料做电源插座的外壳 B.用水做汽车发动机的冷却液
C.用橡胶做汽车的轮胎 D.用塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”
5.以下几组材料或物品中,通常情况下都是绝缘体的是( )
A.橡胶、玻璃、空气 B.玻璃、大地、干木材
C.人体、塑料、石墨 D.食盐水溶液、铁丝、水
6.下列材料中,通常情况下属于绝缘体的是( )
A.盐水 B.钢铁 C.橡胶 D.大地
7.下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.玻璃杯 B.橡胶手套 C.铅笔芯 D.陶瓷碗
8.如图所示,小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成土豆电池,闭合开关,发光二极管发光,电压表有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A.若断开开关,A、B两金属片间仍有电压
B.土豆电池供电时将电能转化为化学能
C.发光二极管是由绝缘体材料制成的
D.电流从“电池”的B金属片流出经过二极管回到金属片A
9.下 列 电 工 用 品 中 , 通 常 情 况 下 属 于 导 体 的 是( )
A.塑料管 B.玻璃球 C.橡胶垫 D.保险丝
10.英国知名摄影师凯莱布 查兰最擅长的就是将看不见的科学原理变成艺术,他的作品《回归灯光》系列,使用水果为LED灯供电,让人惊叹不已。下列有关说法正确的是( )
A.水果给灯供电时相当于用电器
B.水果串联的个数越多,LED灯就越亮
C.LED灯由超导材料制成
D.LED灯在发光时,导线中的正负电荷都发生了定向移动
11.取两个相同的验电器A 和B,使A 带负电,B 不带电,可以看到 A 的金属箔张开,B 的金属箔闭合。如图甲和乙所示,分别用橡胶棒和带有绝缘柄的金属棒把 A 和B 连接起来,下列说法正确的是( )
A.图甲中,用橡胶棒把A 和B 连接起来,B金属箔的张角会变大
B.图乙中,用金属棒把A 和B 连接起来,A 金属箔的张角会变小
C.图甲中,将有少部分负电荷通过橡胶棒从A 移动到B
D.图乙中,电流将通过金属棒从 A 流到B
12.下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.塑料安全帽 B.橡胶鞋 C.金属刀片 D.布手套
二、填空题
13.如图所示,某城市安装一种“按钮式红绿灯”。当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮,使正对车辆的红灯亮起,行人安全通过:按钮相当于电路中的______;红绿灯实际上是发光二极管,它具有______。
14.现有:①花生油、②铅笔芯、③水银、④塑料盒、⑤铜钥匙等物品,其中属于导体的是_______,常温常压下属于绝缘体的有_______。(均填序号)
15.发光二极管是电子电路的重要元件,其主要材料是___________ ( 选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料,其特点是具有___________ (选填 “单向”或“双向”)导电性能。如图所示,当开关S闭合后,两灯的发光情况应是: ___________。
16.清晨,妈妈用豆浆机做豆浆时,小明闻到浓浓的豆浆香味,这是 ________现象。如图所示,豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行,说明加热器和电动机的连接方式是 _________(选填“串联”或“并联”)。豆浆机外壳的塑料通常情况下属于 ________(选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”)。
三、综合题
17.阅读《半导体》材料,回答下列问题。
半导体
自然界的物质、材料按导电能力大小可分为导体、半导体和绝缘体三大类。半导体的电阻率在1mΩ·cm~1GΩ·cm范围。凡具有上述两种特征的材料都可归入半导体材料的范围。反映半导体内在基本性质的却是各种外界因素,如光、热、磁、电等作用于半导体而引起的物理效应和现象,这些可统称为半导体材料的半导体性质。构成固态电子器件的基体材料绝大多数是半导体,正是这些半导体材料的各种半导体性质赋予各种不同类型半导体器件以不同的功能和特性。
半导体的导电性能会受到温度、光照和掺和杂质等多种因素的影响。一些半导体在温度升高时,导电性能迅速增强。利用这种特性,可以做出体积很小的热敏电阻,用来测量温度的变化。还有些半导体,在没有光照时不容易导电,有光照时则有良好的导电性。用它们做成的光敏电阻可以用在需要对光照反应灵敏的自动控制设备中。
从电子技术的发展对人类社会的影响来看,以半导体为代表的新材料的研制与开发起到了举足轻重的作用。
1904年,人类发明了电子管,从而出现了无线电技术,电视机,电子计算机等。1947年人类发明了半导体晶体管,导致了电子设备的小型化、轻量化、省能化以及成本的降低、可靠性的提高与寿命的延长。1958年,集成电路的出现,使计算机及各种电子设备实现了一次飞跃.进入20世纪90年代,集成电路的集成度进一步提高,存储器的价格不断降低。
但是,随着计算机速度与容量的增加,以电子作为传输媒介逐渐受到限制。因此人们开始考虑更为理想的传输方式---光,即利用光子而不是电子作用携带信息的载体。随后光电子材料得到了快速发展,用光子器件制成的光计算机具有容量大、速度高的优势,而且有助于计算机向智能化方向发展。目前,很多科学家都在致力于量子计算机的研究。量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置,其计算能力超过目前的任何超级计算机。研制一台具有实用价值的量子计算机面临很多科学和技术方面的挑战,不过其研究前景非常乐观。
正是由于半导体具有许多独特的性能,所以它在电子技术中有着广泛的应用。除了计算机之外,手机、家电、航天、光纤通信等所有与现代文明相关的高技术产品几乎都离不开半导体材料。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)一般情况下,热敏电阻温度升高,电阻变______,光敏电阻光照强度增加,电阻变______;
(2)简述以光为载体携带信息的优势有哪些。______
18.阅读短文,回答文后问题
新余湿地公园是我市的“绿肺”和天然氧吧。进入公园,扑面而来的是各种花草的清香;泛舟湿地湖泊,放眼望去,湖边花草、树木、房屋的倒影如画,湖中的小鱼在水草中愉快的穿梭;周末午后,男女老少坐在树荫之下,避暑乘凉,远处广场上的天空中高高低低飞着各种样式的风筝;傍晚时分,公园内华灯初上,璀璨的夜空更焕发出迷人的色彩,据介绍整个湿地公园的照明系统全部采用太阳能和LED节能新技术。不仅成为当地市民休闲健身的好去处,还被打造成一-张城市新名片。湿地公园具有涵养水源、调节气候等多种功效,湿地含水丰沛,随着湿地面积的增加,湿地周围地区昼夜温差变小了。
(1)扑面而来的是各种花草的清香,这属于___________现象。
(2)洋湖湿地公园的照明系统采用的LED灯是由___________材料制成。
(3)用物理知识解释文中“湿地周围地区昼夜温差变小”的原因。原因:__________________。
19.央视《是真的吗 》,主持人做了“电池+口香糖铝箔纸=取火工具”的实验,如图所示:铝箔纸是在纸的表面涂上一层铝箔。取铝箔纸,将其剪成中间窄两头宽的条状,将带铝箔一面的两端分别接在电池的正极和负极,很快发现纸条中间较窄处开始冒烟,起火苗,请同学据此回答下列问题:
(1)该实验说明铝具有_________性。(写出铝的一条物理性质)
(2)铝箔纸起火的原因是________________。
(3)写出铝箔燃烧的化学方程式________________。
20.一提到“测谎仪”,同学们认为很“神秘”,其实用物理知识可帮助我们揭开其“神秘”的面纱。
据测谎专家介绍,测谎技术从三个方面测定一个人的生理变化,即脉搏、呼吸和皮肤电阻(简称皮电)。其中皮电最敏感,是测谎技术的主要依据,通常情况下,就是它“出卖”了自己心中的秘密。
(1)从以上介绍可看出:人体是__________(填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),并且人体的电阻是____的(选填“不变”或“可变”)。
(2)从以上介绍还可看出:一个人在说谎时,__________变化最明显。
21.阅读短文,回答问题:
光电效应
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应;光电效应分为:外光电效应和内光电效应,外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象,只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面;内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换。
(1)外光电效应会从物质中激发出______;
A.原子 B.质子 C.中子 D.电子
(2)在可见光中,从红光到紫光,光的频率是逐渐增大的;如果绿光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应是______;
A.红光、紫光 B.红光、黄光 C.蓝光、紫光 D.黄光、蓝光
(3)光敏电阻是依据______(内/外)光电效应工作的;
(4)如图乙为光敏电阻的工作原理图,当光照强度发生变化时,小量程电流表的示数变化如图______。
A. B. C. D.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】
A.铅笔芯是石墨,石墨能够导电,石墨是导体,故A不符合题意;
B.木质杆不导电,是绝缘体,故B符合题意;
C.表面油漆不导电,是绝缘体,故C不符合题意;
D.橡皮擦不导电,是绝缘体,故D不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】
A.铜钥匙是由金属铜制成的,金属是导体,具有导电性,故A符合题意;
BCD.橡皮擦、橡胶手套、塑料刻度尺,是绝缘体,不容易导电,故BCD不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】
A.摩擦起电不是创造了电,而是电子从一个物体转移到另一个物体,摩擦起电的实质是电子的转移,故A错误;
B.正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。橡胶棒带负电,橡胶棒与验电器接触瞬间,电子从橡胶棒流向验电器,电流方向从验电器流向橡胶棒,故B错误;
C.验电器的原理是同种电荷相互排斥,两个金属箔片张开,故C错误;
D.一开始橡胶棒上的电荷会通过人体转移到大地,老师戴上橡胶手套后,因为橡胶手套是绝缘体,可阻止电荷从橡胶棒导入人体,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】
A.用塑料做电源插座的外壳主要是利用了塑料绝缘的特点,故A不符合题意;
B.用水做汽车发动机的冷却液主要是利用了水的比热容较大的特点,故B不符合题意;
C.用橡胶做汽车的轮胎主要是利用了橡胶弹性好的特点,故C不符合题意;
D.用塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”主要是利用了塑料泡沫密度较小的特点,在相同体积的情况下质量较小,故D符合题意。
故选D。
5.A
【详解】
A.橡胶、玻璃、空气都是绝缘体,选项A符合题意;
B.玻璃、干木材是绝缘体,大地是导体,B项不合题意;
C.人体、石墨是导体,塑料是绝缘体,C项不合题意;
D.食盐水溶液、铁丝、水是导体,D项不合题意.
6.C
【详解】
通常情况下,盐水、钢铁、大地都有可自由移动的电子,是良好的导体;而橡胶中没有可自由移动的电子,是绝缘体。
故选C。
7.C
【详解】
ABD.玻璃杯、橡胶手套和陶瓷碗都不容易导电,属于绝缘体,故ABD不符合题意;
C.铅笔芯容易导电,是导体,故C符合题意。
故选C。
8.A
【详解】
A.电源的两端是存在电压的,与外部电路的通断情况无关,故A正确;
B.土豆电池供电时,将化学能转化为电能,故B错误;
C.发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性,故C错误;
D.由图中电压表的正负接线柱知道,金属片A为电源的正极,金属片B为电源的负极,所以,电流从A流出,经过发光二极管后回到B,故D错误。
故选A。
9.D
【详解】
铜、铝、铁等各种金属、石墨、人体、大地等都容易导电是导体,干木头、塑料、玻璃、橡胶等都是绝缘体,保险丝是用铅锑合金制作的,是导体,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.B
【详解】
A.电源是为电路提供电压的装置;水果电池能提供电能,相当于是电源,故A错误;
B.将多个水果电池串联起来,得到的电压是每个电池的电压之和,可以提高LED灯两端的电压,通过的电流增大,灯就越亮,故B正确;
C.LED灯主要工作元件是发光二极管,二极管主要有半导体材料制成,故C错误;
D.LED灯发光时,导线中是带负电的自由电子定向运动形成了电流,故D错误。
故选B。
11.B
【详解】
AC.图甲中,橡胶棒是绝缘体,电荷无法通过橡胶棒从A移动到B,验电器B的金属箔不会张开,故AC错误;
B.图乙中,已知验电器A带负电,验电器B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,由于金属棒是导体,A的一部分电子转移到B,B金属箔的张角会变大,验电器A的金属箔张开的角度减小, B正确;
D.图乙中,自由电子将通过金属棒从A流到B,物理学规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向,故金属棒中电流将通过金属棒从B流到A,故D错误。
故选B。
12.C
【详解】
ABD.塑料安全帽、橡胶鞋、布手套不容易导电,属于绝缘体,故ABD不符合题意;
C.金属刀片是金属,容易导电,属于导体,故C符合题意。
故选C。
13. 开关 单向导电性
【详解】
[1]根据题意知道,行人通过触摸按钮,使正对车辆的红灯亮起,说明按钮相当于电路中的开关。
[2]二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性,而制造发光二极管的主要材料是半导体材料,所以,它具有单向导电性。
14. ②③⑤ ①④
【详解】
[1]容易导电的物体是导体,铅笔芯、水银和铜钥匙是导体。
[2]不容易导电的物体是绝缘体,花生油、塑料盒在常温常压下一般是绝缘体。
15. 半导体 单向 L1不发光,L2发光
【详解】
[1][2]发光二极管具有单向导电性,是用半导体材料制成的。
[3]图中开关S闭合后,上下两条支路的电流方向都是从右向左,由于L1支路上的发光二极管反接,电流不能通过,所以L1不能发光;而L2支路上的发光二极管能通过电流,所以L2能发光。
16. 扩散 并联 绝缘体
【详解】
[1]用豆浆机做豆浆时,豆浆分子运动到空气中,闻到浓浓的豆浆香味,这是扩散现象。
[2]豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行,加热器和电动机互不影响,说明加热器和电动机是并联的。
[3]豆浆机外壳的塑料通常情况下是不容易导电的,属于绝缘体。
17. 小 小 见解析
【详解】
(1)[1]一些半导体在温度升高时,导电性能迅速增强,利用这种特性,可以做出体积很小的热敏电阻,说明热敏电阻温度升高,电阻变小。
[2]由材料可知,在没有光照时不容易导电,有光照时则有良好的导电性,说明光敏电阻光照强度增加,电阻变小。
(2)[3]光为载体携带信息的优势:容量大、速度高、有助于计算机向智能化方向发展。
18. 扩散 半导体 见解析
【详解】
(1)[1]人们能闻到花的香味,是由于分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
(2)[2]LED灯是由半导体材料制成。
(3)[3]根据Q=cmt可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度改变的少;湿地周围的水较多;相同质量的水和沙石,经过相同时间的日照,吸收的热量相同,由于水的比热容大于沙石的比热容,所以水的温度变化比沙石的温度变化要小;所以湿地周围地区昼夜温差变小。
19. 导电 见解析 见解析
【详解】
(1)[1]取铝箔纸,将其剪成中间窄两头宽的条状,将带铝箔一面的两端分别接在电池的正极和负极,很快发现纸条中间较窄处开始冒烟,起火苗,说明铝具有优良的导电性。
(2)[2]铝箔纸起火,是因为接通电源后造成短路,且窄的地方电阻大,产生的热量多,使温度达到了铝箔的着火点。
(3)[3]铝箔燃烧生成氧化铝,反应的化学方程式为
20. 导体 可变 皮肤电阻
【详解】
(1)[1]因为人体的70%都是水,并且人会发生触电现象,因此人体是导体;
(2)[2]因为影响导体的因素众多,当人在说谎时,人体温度等因素会发生改变,所以人体电阻是可变的;
(3)[3]因为人在说谎时,脉博、呼吸和皮肤电阻(简称皮电)发生改变,其中皮电最敏感,因此一个人在说谎时,皮电变化最明显。
21. D C 内 C
【详解】
(1)[1]由材料知,外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象,故外光电效应会从物质中激发出电子。
故选D。
(2)[2]因蓝光、紫光的频率比绿光高,故它们光照射该金属也一定能产生外光电效应。
故选C。
(3)[3]由材料知,内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化,故光敏电阻是依据内光电效应工作的。
(4)[4]当光敏电阻中入射光强时,电阻减小,入射光弱,电阻增大,因此,光强时,电阻小,电流大,且由于还有外光电效应的存在,其图线有定的曲度。
故选C。
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