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题型:综合题 题类:常考题 难易度:普通

2015-2016学年北京市顺义区九年级上学期期末物理试卷

阅读下面的材料,回答.

半导体材料是一类导电能力介于导体与绝缘体之间的电子材料,它的导电性并不好,但是通过将杂质加入纯质半导体材料中的方式可增加半导体的导电能力.半导体中有两种载流子:电子和空穴.掺入杂质从而增加电子数目的半导体称为N型半导体,掺入杂质增加空穴数目的半导体称为P型半导体.

半导体材料除了可以用于各种电子元器件以外,还可以用作制冷材料.如图所示是一个半导体制冷单元的工作原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别和铜片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或N,P型半导体的位置,使电流方向从P型半导体经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,因此需要多个制冷单元同时工作才能满足实际需要.

半导体制冷不需要任何制冷剂,可连续工作,没有污染源,工作时没有震动、噪音,寿命长,安装容易,它既能制冷,又能加热.目前我们常用的半导体制冷器有饮水机的制冷、半导体小型提包式冰箱等.由于半导体制冷的能效比较低,一般在0.5左右,所以在大型空调中使用还需一段较长的时间.

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)、P型半导体中的载流子是;(选填“电子”或“空穴”)
(2)、由图可知,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;(选填“箱内”或“箱外”)
(3)、若将图图中的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将(选填“吸热”或“放热”);
(4)、半导体制冷的优点是.(写出一种即可)
举一反三
阅读下列材料,回答问题。

第四代电光源——LED

如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯,它们的主要部分是高亮度发光二极管,这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、寿命长、安全环保等优点,是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯截然不同,是直接把电能转换成光能的器件,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。

二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性:把一个额定电压(正常发光时电压)为3V的LED接入电源电压恒为的电路,闭合开关S,LED即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变LED两端的电压和电路中电流,记录多组电压、电流值,可以得到电压表与电流表示数关系,如图丁所示。

(1)LED灯主要由{#blank#}1{#/blank#}(选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成;它之所以节能,被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯{#blank#}2{#/blank#}(选填“高”或“低”);

(2)在图丙中,闭合开关S,调节滑动变阻器,使LED灯正常发光;断开开关S,改变电源的正负极后再闭合S,LED灯{#blank#}3{#/blank#}(选填“能”或“不能”)发光,此时LED灯两端{#blank#}4{#/blank#}(选填“有”或“无”)电压。根据图丁,这只LED灯导通时的最低电压为{#blank#}5{#/blank#}V。

(3)小刚对LED灯都非常感兴趣,他把两种不同的金属片A、B插入柠檬,制成“水果电池”,与电压表连接在一起,如图戊所示,闭合开关,电压表示数为 , 则A金属片是柠檬电池的{#blank#}6{#/blank#}极;若二极管断路,则电压表{#blank#}7{#/blank#}(填“有”或“没有”)示数。

   

(4)小刚用一个变光二极管再进一步做实验,通过实验发现:电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,则该变光二极管的内部结构可能是图中的{#blank#}8{#/blank#}(选填字母)。

A.   B.   

C.   D.   

阅读材料,回答问题。

《超导体与半导体》

在 2020年10月 14 日,罗彻斯特大学在《自然》发表其研究人员首次在高达15℃的温度下,观察到常温超导现象。但这次研究人员创造的常温超导材料,也存在严重的限制,他们观察到的超导现象,是在 2670亿帕的压强条件下实现的,这是和地心处压强相当的超高压条件。如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电子元件,由于没有电阻,电流通过电子元件时不会发热,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大缩小,进一步实现电子设备的微型化。

二极管是一种重要的半导体电子元件,有着广泛的应用,2014年诺贝尔物理学奖被颁发给在蓝色发光二极管上做出巨大贡献的科学家。二极管符号为“”,它具有特殊的导电性,当电流从正极流进二极管时,二极管导通,相当于一根导线;而电流从负极流入时,二极管断路,实际上不会有电流通过。发光二极管只是二极管中的一种,与白炽灯泡相比,发光二极管具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等优点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。

(1)超导材料达到一定条件时,其电阻就能降到{#blank#}1{#/blank#}Ω;当电流通过超导体时,超导体两端电压为{#blank#}2{#/blank#}V。

(2)在低于-268.8℃的环境中的汞的内能{#blank#}3{#/blank#}(选填“是”或“不是”)为零。

(3)设想一下,如果“常温常压超导”进入工业化,为了节能,超导材料{#blank#}4{#/blank#}(选填“可以”或“不可以”)用于制造电热水壶,原因是{#blank#}5{#/blank#}。

(4)小明学习半导体的知识后,设计出如下图所示的电路,闭合开关S1 , 能发光的灯泡是{#blank#}6{#/blank#},此时电路为 {#blank#}7{#/blank#}(选填“串联”或“并联”)电路;现将电源正负极对调再接回原位置,再闭合开关S1 , 此时电路为 {#blank#}8{#/blank#}(选填“串联”或“并联”)电路。

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