高中物理考题精选（43）——半导体及其应用1、某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验所测得的数据，分别绘制了I－U图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是( )A．图甲的元件可以作为标准电阻使用B．图乙的电阻随电压升高而减小C．图丙的电阻随电压升高而增大D．图乙可能是半导体元件答案A 2、如图4所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2．在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I1；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，则I1∶I2为（ ）A．9∶25 B．25∶9 C．25∶4 D．4∶25答案C-9-\n3、现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是（ ）A．化石能源为清洁能源 B．纳米材料的粒度在1-100μm之间C．半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间D．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性答案C4、当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值 （填“变大”、“不变”或“变小”）．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的．答案___变小 __温度_ 5、下列关于热敏电阻和光敏电阻的说法中，正确的有（ ）A．温度越高，热敏电阻的阻值越大B．温度越高，热敏电阻的阻值越小C．光照越强，光敏电阻的阻值越大D．光照越强，光敏电阻的阻值越小答案 BD 6、2022年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”。基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用，在下列有关其它电阻应用的说法中，错误的是（ ）A.热敏电阻可应用于温度测控装置中B.光敏电阻是一种光电传感器C.电阻丝可应用于电热设备中D.电阻R＝可知电阻的大小由加在它两端的电压和通过它的电流决定答案 D-9-\n7、某同学对黑箱（见图1）中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测量，他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律：①当 -15V<Uab<0V时，I近似为零.②当Uab≥0时，Uab和I的实验数据见下表：图1编号1234567Uab/V0.0000.2450.4800.6500.7050.7250.745I/mA0.000.150.250.601.704.257.50（1）在图2中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线;图2（2）根据上述实验事实，该元件具有的特性是_________.（3）若将此黑箱接入图3电路中，并在该电路的cd两端输入如图4（甲）所示的方波电压信号ucd.请在图4（乙）中定性画出负载电阻RL上的电压信号uef的波形. 图3-9-\n答案(1)见下图(2)单向导电性(3)8、超导现象是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流并且对磁体有排斥作用，这种排斥作用可以使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车利用的就是这种原理，那么超导体产生强大电流的原因是（ ）A．超导体中磁通量很大B．超导体中磁通量的变化率很大C．超导体中电阻极小D．超导体中电压很大答案C9、-9-\n家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的用电器，其电阻率与温度的关系如图2-32所示，由于这种特性，因此，PTC元件具有发热、控温双重功能.对此，下列判断中正确的组合是（ ).(A)通电后，其电功率先增大后减小(B)通电后，其电功率先减小后增大(C)当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T1或T2不变(D)当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T1～T2的某一值不变答案AD10、用多用电表的欧姆档（×1KΩ）检查性能良好的晶体二极管，发现多用电表的表针向右偏转角度很小，这说明 （ ）A．二极管加有正向电压，故测得电阻很小B．二极管加有反向电压，故测得电阻很大C．此时红表笔接的是二极管的正极D．此时红表笔接的是二极管的负极答案C11、我国宣布已研制成功一台超导磁悬浮列车的模型车，该车的车速已达到500km/h，可载5人。右图为磁悬浮的原理图，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方，则（）A.在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流，稳定后，感应电流依然存在-9-\nB.在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流，稳定后，感应电流消失C.若A的上端为N极，则B中感应电流的方向如图所示D.若A的上端为S极，则B中感应电流的方向如图所示答案AD12、关于导体和绝缘体的如下说法，其中正确的有（）A.超导体对电流的阻碍作用等于零B.自由电子通过导体时，不会受到阻碍C.绝缘体接在电路中，仍有极微小电流D.绝缘体内一个自由电子也没有答案解析：超导现象指金属在温度降到某一数值时出现电阻突然降为零的现象，可视电阻为零，即对电流的阻碍作用为零.自由电子在导体中做定向移动时跟导体中的金属正离子或原子相碰撞而产生阻碍作用.绝缘体与导体是相对的，其内并不是一个自由电子也没有.答案：AC13、下列方法中可能使半导体电阻率发生改变的是：（ ） A．改变半导体的温度 B．改变半导体的长度 C．改变半导体的光照情况 D．在半导体中加入其他微量杂质答案ACD14、下列说法中错误的是：（ ） A．超导体的电阻总为零 B．所有物质都有超导现象 C．超导体可以自身产生电流 D．当温度降低到绝对零度以下，才会出现超导现象答案ABCD15、超导现象是指________．材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做________．-9-\n答案有些物质在温度降低到绝对零度附近时，电阻率会突然减小到无法测量可以认为变成零的现象转变温度16、下列说法中正确的是：（ ） A．半导体的导电性介于导体和绝缘体之间 B．绝缘体不能导电，而导体对电流没有阻碍作用 C．半导体的电阻率约为Ω・m～Ω・m D．半导体的电阻率是可变的答案ACD17、本世纪初，科学家发现：某些金属材料，当 降低到一个临界值以下时，会出现电阻 的现象，这种现象叫做超导现象.答案温度、为零18、超导是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体时，超导体能产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥作用可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车采用了这种技术，超导 体能够产生很大的电流，这是由于超导体的缘故，磁体悬浮的力学原理是 。答案电阻极小，合外力为零19、一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U的关系图象如图所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率相同，现将它们连接成如图（b）所示的电路，仍接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，它们之间的大小关系是（ ） A．P1=4P2 B．P1>4P2期 C．PD<P2 D．PD>P2 -9-\n答案C20、充电最好用脉动直流，现有一相应的正弦交流电源，请自选器材，设计一个电路给蓄电池充电. A.选用器材________、________、________、交流电源、蓄电池.B.电路答案A.一只二极管导线双刀单掷开关(4分)(6分)21、面积为cm2、不计电阻的“U”框架，右侧接一电路，如图所示，电路中电阻值分别为R1=2Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，二极管是理想的．现在框架所在区域加上垂直框架平面的匀强磁场，且磁场的磁感应强度按(T)规律变化，(1)证明：框架中的感应电动势按余弦规律变化；(2)试画出R2两端电压随时间的图象(要求画出一个完整周期)；(3)计算R2的实际功率P2．-9-\n答案(1)磁场的磁感应强度按(T)规律变化，故磁感应强度的变化率即为磁感应强度的导数，感应电动势E==12cos100πt故，结论得证(2)由于二极管的作用，使得R2两端在正半周时，电压最大值12V负半周时，电压最大值4V(3)解得P2=10W（5分）-9-
