5 点击新材料 知识点题库

随着科技的发展,各种现代技术不断得到应用,以下说法正确的是(  )

A . 潜艇利用超声波定位水下目标 B . 各种家用电器若利用超导材料制作能有效节约电能 C . 现代遥感卫星可以利用紫外线拍摄照片发现地面火情 D . 纳米材料是由1~50×10﹣6m的颗粒制成的,它具有很多特殊的性能
当温度降到很低时,某些金属导题如铝在﹣271.76℃以下,铅在﹣265.95℃以下时,电阻就变成了零,这种现象称为超导现象.假如白炽灯的灯丝、电动车内线圈、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 . 电动机仍能转动且效率更高 C . 电饭锅仍能煮饭且效率更高 D . 输电线仍能导电且更减少电损耗
能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱.关于能源、信息和材料,下列说法中正确的是(  )

A . 超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线 B . 3G手机无线上网是利用了红外线传输信号的 C . 超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料 D . 核能和煤、石油一样都是常规能源,而不是新能源
如图所示甲的装置是根据英国物理学家发现的制成的,若将外电路AB间的小灯泡换成如图乙所示的电路,当线圈在外力作用下转动时,外电路中的两个发光二极管会交替发光,二极管交替发光的原因是:

下列电器工作时,利用了压力传感器的是(   )
A . 电话 B . 电冰箱 C . 城市路灯 D . 电子秤
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                                    力传感器

   常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图1甲所示.弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片.若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩.

    应变片采用半导体材料制成,其阻值与长度成正比.给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流,上应变片两端电压为U1 , 下应变片两端电压为U2 , 传感器把这两个电压的差值U(U=U1﹣U2)输出,用来反映力F的大小.

半导体应变片的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图1乙所示.为消除温度变化对测量精度的影响,需分别给上、下应变片串联一只合适的电阻,进行温度补偿.串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响.

  1. (1) 若向下力F越小,弹簧钢的弯曲程度越(大/小),传感器输出的电压U越(大/小).
  2. (2) 若向下的外力F1时,上、下应变片的电阻分别是R1、R2;外力F2时,上、下应变片的电阻分别是R1′、R2′.若F1<F2 , 则R1、R2、R1′、R2′从大到小的排列是(  )
    A . R1>R2>R1′>R2 B . R1′>R1>R2>R2 C . R1>R2>R2′>R1 D . R1>R1′>R2′>R2
  3. (3) 如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天(大/小).
  4. (4) 进行温度补偿时,应给下应变片串联的电阻,最合适的是如图2中的
  5. (5) 当F=0时,由于弹簧钢具有,会导致传感器输出的电压不等于0,产生“零误差”,需进行矫正.你的矫正“零误差”的方法是:
存在不存在电阻为零的物质?
纳米技术在研究电学材料、光学材料、高密度材料方面有广泛的应用前景,纳米是下列哪种物理量的计算单位(   )
A . 长度 B . 体积 C . 质量 D . 时间
能量、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。关于它们,下列说法中正确的是(    )
A . 如果把超导材料应用于输送电能,就可以大大降低电能损耗 B . 光纤通信是用超声波在光导纤维里传播来传递信息 C . 水能、太阳能、核能是可再生能源 D . 电磁波不能在真空中传播
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LED节能灯

LED节能灯是用高亮度发光二极管作光源.LED作为一种新型的节能、环保的绿色光源产品,具有很多诱人的特性.例如:

a.高效节能:1000小时仅耗几度电(普通60W白炽灯17小时耗1度电,普通10W节能灯100小时耗1度电);

b.超长寿命:半导体二极管发光,无灯丝,无玻璃泡,不怕震动,不易破碎,使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时,普通节能灯使用寿命也只有八千小时);

c.健康:光线健康.光线中不含紫外线和红外线(普通灯光中含有紫外线和红外线);

d.绿色环保:不含汞和氙等有害元素,利于回收,而且不会产生电磁干扰(普通灯管中含有汞和铅等元素,节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰);

e.保护视力:直流驱动,无频闪(普通灯都是交流驱动,就必然产生频闪);

f.光效率高:发热小,90%的电能转化为可见光(普通白炽灯80%的电能转化为热能,仅有20%电能转化为光能).

LED节能必将在节能减排的浪潮中大放光彩.   

  1. (1) LED节能灯是用高亮度发光二极管作光源的,发光二极管的主要材料是 ,发光二极管具有 的属性;   
  2. (2) 功率相等的LED灯和白炽灯,在相等的时间内,电能转化为内能较多的是 灯;原因是     
  3. (3) LED节能灯发出“健康光线”的原因是    
  4. (4) 普通40W白炽灯正常工作50小时耗  度电.这些电可供一盏10W的LED节能灯工作  小时.
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;红灯和绿灯是联的。红绿灯实际上是发光二极管,它是由材料制成的。

如图所示,几只串联的水果电池提供的电力足够点亮排成V字形的一组发光二极管.下列说法不正确的是(   )

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A . 水果电池将化学能转化为电能 B . 发光二极管是由半导体材料制成的 C . 一组二极管同时发光说明它们一定是串联的 D . 如果少串联一个水果电池,二极管亮度将变暗
如图甲所示是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯,它的主要部分是高亮度白色发光二极管,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、耗电少,寿命长、易控制、免维护、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,是极具发展前途的新光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,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。

由于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;把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V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、电流数据,可以得到电压表与电流表示数关系,如图丁所示。

请根据上述材料,回答下列问题:

  1. (1) LED灯主要由半导体材料制成: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(选填“高”或“低”);
  2. (2) 在图丙中,闭合S,调节滑动变阻器,使LED正常发光;断开S,改变电源的正负极后再闭合S,LED(选填“能”或“不能”)发光,由此可知半导体具有性;
  3. (3) 在图丙中,闭合S,调节滑动变阻器,使LED正常发光;断开S,改变电源的正负极后再闭合S,LED不能发光;此时两电表的示数为     
    A . 4.5V 20mA B . 3V 20mA C . 4.5V 0mA D . 3V 0mA
如图所示,发光二极管与定值电阻联。闭合开关,发光二极管能发光;若仅将电源正负极对调后,再闭合开关,发光二极管不发光,电路处于(选填“短路”或“断路”)状态,这说明发光二极管具有

“充电宝”是指可以直接给移动设备充电且自身具有储电单元的装置,是近年来比较流行的数码设备。如图为某品牌充电宝的铭牌,根据铭牌上的信息,下列说法正确的是(   )

A . 对充电宝充电时,充电宝相当于电路中的用电器 B . 该品牌的充电宝在家庭电路中是可以正常工作的 C . 电池容量表示的是该充电宝最大可以储存的电能 D . 充也宝内部的集成电路主要使用了半导体材料
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导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称为半导体。除了导电能力外,半导体有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用。有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速的增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。

发光二极管(LED)是半导体二极管的一种,具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时,如果正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流几乎为零,二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。

如图甲是一种常见的LED手电筒的电路图,如图乙所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。在LED灯中,电能直接被直接转换为光子,这大大提升了发光的效能,因为在其他灯具技术中,电能首先是被转化为热,只有很小一部分转化成了光。

回答下列问题:

  1. (1) 以下元件不是由半导体材料制成的____。
    A . 光敏开关 B . 热敏电阻 C . 白炽灯 D . 声敏开关
  2. (2) 如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变(填“大”或“小”)。
  3. (3) 上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃如图丙所示),则25℃的刻度应在20℃的边(填“左”或“右”)
  4. (4) LED灯电能可以直接转化成光能,而白炽灯、日光灯管都是电能先转化成,再有很小一部分转化成光能,因此,LED灯的效率比传统照明灯要(填“高”或“低”)
  5. (5) 如图乙所示为某发光二极管两端中的电流随它两端电压变化的曲线。

    ①由图乙可知,当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管处于(填“接通”或“截止”)状态;当该二极管两端的反向电压为50V时,二极管将会被击穿。

    ②该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻(填“大于”“等于”或“小于”)正向电压为0.7V时的电阻。

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

下列对有关现象的描述,正确的是(   )
A . 水蒸气冲开橡胶塞,是将机械能转化为内能 B . 寒冷的冬天人们常搓手,是利用热传递的方式改变内能 C . 发光二极管是利用金属的导电性制成的 D . 云层中的闪电是云层之间摩擦产生的电荷
2021年12月30日,中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实现1056秒超长放电运行,中国“人造太阳”再创最长放电纪录。关于能源、信息和材料,下列说法正确的是(   )
A . 化石能源、核能和潮汐能都属于不可再生能源 B . 汽车上的北斗定位导航系统是利用超声波进行定位和导航的 C . LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的 D . 核电站是利用原子核聚变释放的能量发电的
所谓超导,是指某些导体在满足某些条件时电阻变为零的现象。若能够实现常温下的超导,则超导体不能用来制作电饭锅等发热类电器,原因是:根据公式可知, 当有电流通过超导体时,导体产生的热量为零,即不能产生热量。