2.2半导体 达标作业（解析版)

2.2半导体
达标作业（解析版)
1．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就会熔断。由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别，那么，熔丝熔断的可能性较大的是（ ）
A．同时熔断
B．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方
C．横截面积大的地方
D．横截面积小的地方
2．关于金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率较大。金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率度变化而显著变化,有的合金电阻率几乎不受温度的影响。根据以上信息,判新斯下列说法中正确的是 ( )
A．连接电路用的导线一般用合金来制作
B．电热毯的电阻丝一般用合金来制作
C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D．定值电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制成
3．下列说法中正确的是（ ）
A．电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越大，导电的性能越好
B．利用半导体的导电特点可以制成有特殊用途的光敏、热敏电阻
C．超导状态是指某些导体的温度升高到某一数值时，它的电阻突然降为零而所处的状态
D．临界转变温度越低的超导体越有实用价值
4．磁悬浮列车需要很强的磁场，因此线圈中的电流将非常大。用超导材料做磁悬浮线圈主要是因为（ ）
A．超导线圈强度大
B．只有超导线圈才能产生强磁场
C．低于临界温度时，超导线圈无电阻不发热
D．低于临界温度时，超导线圈有电阻但不发热
5．发光二极管，也就是LED，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能.LED的核心是一个半导体晶片。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，空穴浓度高，另一部分是N型半导体，自由电子浓度高。这两种半导体连接起来，它们之间就形成一个“P-N结”.当电流通过晶片时，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，以光子的形式发出能量，就发光了.不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同，电子和空穴复合时释放出的能量也不同。下列说法正确的是( )
A．发光二极管的发光原理与普通白炽灯的发光原理相同
B．发光二极管的发光原理与普通日光灯的发光原理相同
C．电子和空穴复合时释放出的光子能量越大，则发出光的波长越短
D．红光发光二极管发出红光的频率比蓝光发光二极管发出蓝光的频率大
6．下列关于电阻和电阻率的说法中，不正确的是（ ）
A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B．由可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象.发生超导现象时的温度叫“转变温度”
7．下列关于电阻率的叙述，错误的是（ ）
A．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零
B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的
C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
D．材料的电阻率不随温度变化
8．关于发光二极管，下列说法正确的是(　　)
A．发光二极管能发光，不具有单向导电性
B．发光二极管能直接把电能转化为光能
C．发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光
D．发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光
9．下列说法正确的是(　　)
A．把一根金属导线均匀拉长为原来的4倍，电阻相应增大为原来的16倍
B．导体中的电流越大，导体的电阻越小
C．所谓超导体，是当其温度降低到某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大
D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻
10．根据导电性能可以把物质分为导体、半导体和绝缘体．在玻璃杯、电炉丝、橡胶手套、热敏材料，这些物品中利用半导体材料制成的是__________，20世纪初，科学家发现有些物质在温度很低时，如铝在1.39K（-271.76℃）以下，电阻就变成零，这就是______现象
11．根据导电性能可以把物质分为导体、半导体和绝缘体．在发光二极管、塑料尺、玻璃棒、金属箔片、铅笔芯、橡胶棒、钢卷尺这些物品中，利用半导体材料制成的是_______．金属导体的电阻会随着温度的降低而减小，当温度降低到一定程度时，电阻会减小到零，这就是超导现象．超导现象是20世纪的重大发现之一，超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处，请你写出超导现象应用于实际的一个例子：_________________________
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
本题的关键是根据电阻定律可知，在长度相同的地方，横截面积小的地方电阻较大，再根据焦耳定律不难判断横截面积小的地方熔丝熔断的可能性较大。
【详解】
通过熔丝的电流相同，根据焦耳定律Q=I2Rt和电阻定律可知，在长度L相同的地方，横截面积越小电阻R越大，则产生的热量就越多，就越容易烧断，故D正确。
故选：D。
【点睛】
本题关键是明确超导体、导体、半导体、绝缘体的概念，明确其区别。
2．B
【解析】
【分析】
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量．电阻率ρ不仅和导体的材料有关，还和导体的温度有关．
【详解】
纯金属的电阻率小，故连接电路用的导线一般用纯金属来制作，故A错误；合金的电阻率大，故电热毯的电阻丝一般用合金来制作，故B正确；有的金属电阻率随温度变化而显著变化，故用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料来制作电阻温度计，故C错误；有的合金的电阻率几乎不受温度的影响，故标准电阻一般用合金材料制作，故D错误；故选B。
【点睛】
电阻率和电阻是两个不同的概念．电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性，电阻是反映物体对电流阻碍作用的属性．
3．B
【解析】
【详解】
电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越小，导电的性能越好，选项A错误；半导体电阻随温度的升高而减小；利用半导体的导电特点可以制成有特殊用途的光敏电阻、热敏电阻等；故B正确；超导体电阻随温度的降低而减小；故是指某些金属的温度降低到某一数值时，它的电阻突然降为零；故C错误；临界转变温度越高的超导体越有实用价值，选项D错误；故选B.
【点睛】
本题考查电阻定律的应用，要注意明确不同材料的电阻其电阻率随温度的变化而变化规律不同；特别明确半导体材料的应用．
4．C
【解析】
【详解】
线圈强度与是否是超导体无关，故A错误；只要电流大就能产生强磁场，故B错误；达到临界温度时，超导体电阻变为零，根据Q=I2Rt可知，产生热量为零，减小能量损耗，超导材料做磁悬浮线圈正是用了超导体的这一特性，故C正确，D错误。故选C。
5．C
【解析】
新型的LED灯（发光二极管）发光时几乎不发热，将电能直接转化为光能，白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源，日光灯的工作原理中应用了自感现象，故AB错误；光子能量越大，则频率越大，根据，可知发出光的波长越短，故C正确；红光的频率比蓝光频率小，故D错误；故选C.
【点睛】认真阅读题干中所提供的材料，结合对其结构、原理的了解，根据光的频率越大，光子的能量越大，会区分三种灯的发光原理。
6．ABC
【解析】
【详解】
A.电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关；而与导体两端有无电压、电压高低，导体中有无电流、电流大小无关，故AB错误；
C.导线的电阻率有材料本身的特性决定，与导体的电阻、横截面积、长度无关，将一根导线等分为二，则半根导线的电阻是原来的一半，但电阻率不变，故C错误；
D.由超导现象的定义知，某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象，发生超导现象时的温度叫“转变温度”，故D正确．
7．CD
【解析】
【详解】
A、当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零，故A正确；
B、铝、铜的电阻率较小，故常用的导线是用铝、铜材料做成的，故B正确；
C、材料的电阻率取决于导体的材料和温度有关，与导体的电阻、横截面积和长度无关，故C错误；
D、材料的电阻率取决于导体的温度有关，故材料的电阻率随温度变化而变化，故D错误；
错误的故选CD。
【点睛】
解题的关键是知道电阻率只与导体材料和温度有关，与导体的形状、横截面积及长度无关；当温度降到一定时，导体的电阻率突然变为零，变为超导体。
8．BD
【解析】
【详解】
发光二极管的主要材料是半导体，具有单向导电性，即只有加正向电压时，才有可能发光，接把电能转化为光能，但是正向电压必须到达一定的值，则选项BD正确，AC错误；故选BD.
9．AD
【解析】
【详解】
A、根据电阻定律可知，一根均匀导线被均匀拉长为原来4倍的长度，同时导线的横截面积变成原来的，所以则其电阻为原来的16倍，A正确。
B、电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性，其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关；而与导体两端有无电压、电压高低，导体中有无电流、电流大小无关；B错误。
C、所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零；故C错误。
D、电阻率不随温度变化的合金，可以制作标准电阻，D正确。
故选AD。
【点睛】
电阻率越小，导电性能越好；金属的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料电阻率随温度升高而减小，可以将电阻率不随温度变化的材料制成标准电阻。
10． 热敏材料； 超导
【解析】（1）玻璃杯、橡胶手套是绝缘体；电炉丝是导体；热敏材料是半导体；
（2）20世纪初，科学家发现有些物质在温度很低时，如铝在1.39K（-271.76℃）以下，电阻就变成零，这就是超导现象；
11． 发光二极管； 利用超导体可以制造出磁悬浮列车，使列车与路轨之间脱离接触，不产生摩擦．
【解析】导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体，利用半导体制成的典型物品即是发光二极管，其它的都为导体或绝缘体；超导现象应用于实际的例子很多，例如磁悬浮列车、发电机和电动机中的超导线圈等等．