5.5 “点击新材料”知识归纳练习题
一、单选题
1.设想一下，如果“室温超导”实现，为了节能，室温超导材料可以用于制造（
）
A. 高压输电线
B. 电热丝
C. 电热水器加热棒
D. 白炽灯灯丝 2.清华大学的研究人员发明一种新型陶瓷，既可以像海绵一样变形，也能像陶瓷一样隔热、绝缘，同时具有超轻、高韧性等特点这种材料适合用来制造下列哪种物品（
）
A.自行车的车架
B.新型消防服
C.输电导线
D.便携式水果刀 3.上海世博会园区 80%的夜景照明光源采用低碳节能的 LED（发光二极管）照明技术．制作 LED 灯的核心材料是（
）
A. 半导体
B. 导体
C. 绝缘体
D. 超导体 4.下列说法中正确的是（
）
A.二极管是用半导体材料制成的 B.光盘是用磁性材料制成的 C.建筑物上的避雷针是用绝缘材料制成的 D.在橡皮泥上能留下漂亮的指印，说明橡皮泥具有弹性 5.下图是某种光电计数器的原理示意图，其中 R l 是由一种半导体材料制成的电阻，它的值会随着光照亮度的增大而减小，R 2 为定值电阻。工件随传送带运动，使光源的光线间歇地照射R 1
， A、B两点间的信号处理系统每获得高电压时便计数一次。则下列说法正确的是（
）
A. 光线照射 R 1 时，使 R l 两端的电压变小；信号处理系统计数 B. 光线照射 R 1 时，使 R 1 两端的电压变大；信号处理系统计数 C. 工件挡住光线，使 R 1 两端的电压变小；信号处理系统计数 D. 工件挡住光线，使 R 1 两端的电压变大；信号处理系统计数 6.条形码扫描器中光敏二极管的主要材料（
）
A. 超导材料
B. 半导体材料
C. 绝缘体材料
D. 金属材料 7.超导现象是指某些物质在温度很低时电阻变为零的现象，具有这种现象的物质叫做超导体．假如所有导体都成了常温下的超导体，则用电器通电时，下列说法正确的是（
）
A. 白炽灯仍能发光
B. 电动机仍能转动
C. 电饭锅仍能煮饭
D. 电熨斗仍能熨烫衣服 8.高效节能的 LED 灯，其核心元件发光二极管的主要材料是（
）
A. 陶瓷
B. 超导体
C. 半导体
D. 橡胶
9.关于信息和材料，下列说法正确的是（
）
A. 超导材料可以应用于电饭锅的电热丝 B. 卫星通信是依靠电磁波传递信息的 C. 光纤通信是依靠激光在光导纤维内壁上多次发生折射来传递信息的 D. 验钞机利用红外线来辨别钞票真伪 10.我国科研人员研发了百米级第二代高温超导带材，使中国跻身该技术领域国际先进行列．假如所有导体都成了常温下的超导体，那么当用电器通电时，下列说法正确的是（
）
A. 白炽灯仍然能发光
B. 电动机仍能转动
C. 电饭锅仍然能煮饭
D. 电熨斗仍然能熨烫衣服 11.关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（）
A. 太阳能、风能和核能都是可再生能源
B. 光纤通信是依靠超声波来传递信息的 C. 塑料和银都是很好的绝缘材料
D. 超导材料用于输送电力可以降低电能损耗 12.下列关于信息、材料、能源及可持续发展，判断正确的是（
）
A. 北斗导航系统利用超声波为车辆导航 B. 超导材料不适合用于电饭锅的电热丝 C. 核能是不可再生资源，当前的核电站都是利用核聚变来获取核能的 D. “上微信抢红包”所利用的电磁波，其传递速度比光的传播速度快 13.超导材料是一种电阻为零的材料，某同学预测超导材料将会在以下方面得到应用。你认为其中合理的是(
)
A. 绕制电饭锅的发热体
B. 制成白炽灯泡的灯丝 C. 制成滑动变阻器的电阻丝
D. 作为远距离输电中的输电导线 14.上海世博会很多的照明灯是LED灯，LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核元件是发光二极管。现在用的二极管主要是由下列哪种材料制成的（）
A. 陶瓷材料
B. 金属材料
C. 半导体材料
D. 纳米材料 15.关于材料和技术的应用，下列说法中正确的是（
）
A. 动车组列车主要是靠电动机来驱动前进的，而不是热机驱动的 B. 超导体没有电阻，所以不适合做输电线 C. 电视机遥控器是利用紫外线来工作的 D. 我们日常生活中使用的二极管是由导体制成的 二、填空题
16.如图是城市清洁车在水平路面上工作时的情景，它在工作过程中将垃圾自动吸入车内，此过程中如果清洁车做匀速直线运动，则机械能将________（填“变大”、“变小”或“不变”），其中车身的 LED 灯起到警示的作用，它是由________（填“超导”或“半导体”）材料制成的，它工作时将________能转化为光能．
17.在玻璃、硅、铁、水银中，属于绝缘材料的是________，在输电导线、发电机线圈、电炉丝中，不能用超导材料制作的是________．
18.LED是一种特殊的二极管，按物质的导电性分类，制作二极管的材料属于________ 体；要使LED灯发出白光，可用红、________、篮三种色光混合而成；在家庭电路中，LED 灯还有节能的优点，达到相同亮度的条件下，一只 8W 的 LED 灯比白炽灯大约节能 80%，则这只 LED 灯与________ W 的白炽灯发光亮度相当。
19.金属、人体等是导体，导电性能好．塑料、橡胶等是________体，导电性能比较差．锗、硅导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称做________．
20.超导材料是一种电阻为零的超级导体．若利用超导材料来制成白炽灯的灯丝，则通电后灯泡将 ________（选填“较暗”、“较亮”或“不发光”）
21.新材料有半导体、超导材料和纳米材料料．超导体材料是一种电阻为________的材料，人们利用它的________现象被人们用来实现交通工具的无摩擦运动．
22.记忆合金的材料是 ________和 ________
23.如图所示，是发光二级管的示意图.当电流从较长的接线脚流入时，发光二极管中有电流通过，使其发光；如果电流从较短接线脚流入，电流处于________ (选填“短路”或“开路”)状态，这说明发光二极管具有________ 导电性.
24.诺贝尔物理学奖获得者发明了蓝色发光二极管．二极管是用________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成的、正是因为集齐________ 、绿、蓝三原色的 LED 光，才能产生照亮世界的 LED 白色光源．
25.实现其他信息转换成________的器件，叫做传感器．
三、实验探究题
26.小明在课外阅读到下面有关二极管的短文：电子线路中有一种常用的器材叫二极管，在电路图中的符号为 ．它在电路中的作用是：当电流从“+”极端流入时，二极管对电流的阻碍作用很小，此时二极管可视为一段导线；当电流从“﹣”极端流入时，电流几乎不能通过它，即电流几乎为零，此时二极管可视为绝缘体．小明通过实验探究，验证了它的性能．请你根据二极管的性能解决相关问题．（假设实验过程中二极管都完好无损）
（1）在图 1 电路中，当闭合开关 S 后，观察到灯泡 L 1 ________（填“亮”或“不亮”）、灯泡 L 2 ________（填“亮”或“不亮”）
（2）图 2 是小明设计的判断电源正负极的电路图，闭合开关 S 后，小灯泡发光，则 A 端是电源的________．（选填“正极”或“负极”）
27.阅读短文，回答问题：
半导体的应用 半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料．半导体是指一种导电性可受 控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料． 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． （1）如图甲是一种常见的 LED 手电筒，发光元件由 5 个发光二极管并联组成，每个发光 二极 管的额定电流为 30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且 LED 灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如表格所示．将一个 LED 与 50Ω 的定值电阻 R 串联，已知电源电压为 4.2V 保持不变，闭合开关 S，毫安表（为读数更精确的电流 表）的读数为 20mA，此时 LED 灯发出________色的光．
两端的电压/V 2 2.4 3.2 LED
灯的颜色 红 黄 蓝 （2）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．
①图甲可知，当该二极管两端的正向电压为 0.2V 时，二极管处于________（接通/截止）状态； 当该二极管两端的反向电压为 50V 时，二极管将________（会/不会）被击穿 ②该发光二极管两端的正向电压为 0.5V 时的电阻________（大于/等于/小于）正向电压为 0.7V 时的电阻．
（3）某家用插座用一只“2V 100mA”发光二极管（与一定值电阻串联在电路中）作为指示灯．将该插座接在家庭电路中，指示灯正常发光，则在 200s 内电流通过该发光二极管所做的功________ J．
四、综合题
28.计算机早已融入我们的生活，它包含许多物理知识．
（1）彩色液晶显示屏上的丰富色彩是由________三种色光混合而成的；
（2）主机集成电路的部分元件利用了________（选填“半导体”或“超导体”）材料；
（3）电路元件极易“落”满灰尘，是因为带电体具有________的性质．
29.请仔细阅读下文，并回答文后问题． 纳米陶瓷 纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛．贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷，具有永久、稳定的防静电性能，且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点．采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀，具有金属刀无元法比拟的优点：刀刃锋利，能切割钢铁等物质．能削出如纸一样薄的肉片；硬度高，其耐磨性是金属刀的 60 倍；完全无磁性；不生锈变色，健康环保；可耐各种酸碱有机物的腐蚀；为全致密材料，无孔隙、不沾污、易清洁．纳米陶瓷充分体现新世纪、新材料的绿色环保概念，是高新技术为现代人奉献的又一杰作．
（1）“神舟七号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时，飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有________ 的特点．
（2）纳米陶瓷刀________ （选填“能”或“不能”）被磁化；它的耐磨性好，是因为它的________ 高．
（3）如图是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线________ （填字母）．
30.半导体材料简介
自然界的物质按导电能力大小可分为导体、半导体和绝缘体三大类．按化学组成进行分类，可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体．不同材料制成的半导体元器件具有不同的物理特性，例如某些元素的氰化物是制做热敏电阻的主要材料，而某些元素的化合物是制做温差电阻的重要材料．在单质中，锗（Ge）和硅（Si）的应用最为广泛，是制做晶体二极管和晶体三极管的主要材料． 晶体二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过．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． 请根据上述材料，回答下列问题：
（1）下列对半导体材料及其应用，叙述中正确的是
A. 半导体材料只可能是单质
B. 半导体材料不可能是有机物 C. 半导体材料不可能是无机物
D. 半导体材料制成的元件具有特殊的物理特性 （2）如图所示，为一个晶体二极管中的电流随它两端电压变化的曲线（二极管的伏安特性曲线）．以下判断中正确的是
A. 当二极管两端的正向电压为 0.2V 时，二极管处于导通状态 B. 当二极管两端的正向电压为 0.8V 时，二极管处于导通状态 C. 当二极管两端的反向电压为 10V 时，二极管处于截止状态 D. 当二极管两端的反向电压为 50V 时，二极管将会被击穿．