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题型:科普阅读题 难度:0.65 引用次数:141 题号:19441479
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发光二极管


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,使它在许多方面都有重要应用。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)是半导体二极管中的一种,具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压很小,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”,从而导致二极管损坏。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。如题甲图是一种常见的LED手电筒的电路图,题乙图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,电能被直接转换为光能,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。
   
(1)以下元件不是由半导体材料制成的是_________
A.光敏电阻  B.白炽灯  C.热敏电阻  D.LED灯
(2)LED灯可以直接将电能转化成_________能,而白炽灯、日光灯管都是先将电能转化成内能,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___________(选填“高”或“低”);
(3)如题乙图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由图像可知,当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管处于___________(选填“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___________(选填“大于”“等于”或“小于”)正向电压为0.7V时的电阻;
(4)在题甲图电路中,若将LED灯换成热敏电阻,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℃(如题丙图所示),则25℃的刻度应在20℃______(选填“左”或“右”)边。

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【推荐1】阅读《超导磁悬浮列车》回答题。

超导磁悬浮列车


在中国科技馆“挑战与未来”A厅有一个展品——超导磁悬浮列车,如图甲所示。当工作人员给装置通电时,超导磁悬浮列车处于悬浮状态。超导磁悬浮列车的轨道由一组永久磁铁材料构成,车体内放置了一组超导体和一个液氮储藏箱。在行驶过程中,车内超导体通过液态氮降温从正常态转为超导状态,电阻降为零,可以通过很大的电流产生极强的磁场而导体中不会产生热量损失。当车体内的导体与轨道磁铁间产生的排斥力大于车重力时,列车就会悬浮起来,这时只要沿轨道方向给车体一个很小的推力,列车就将沿轨道方向运动。图乙为超导磁悬浮列车的原理图。目前的磁悬浮列车有利用同名磁极相排斥的电力悬浮系统和利用异名磁极相吸引的电磁悬浮系统两种,超导磁悬浮属于电力悬浮系统。另一种电磁悬浮系统的原理如图丙所示,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10~15毫米的间隙,并使导轨和钢板之间的磁力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。我国上海磁悬浮列车属于电磁悬浮系统如图丁所示,专线西起上海轨道交通2号线的龙阳路站,东至上海浦东国际机场,专线全长29.863公里,是中德合作开发的世界第一条磁悬浮商运线,于2003年1月4日正式开始商业运营,单线运行全程只需8分钟。设计运行时速为430km/h,转弯处半径达8000米,肉眼观察几乎是一条直线,是世界第一条商业运营的高架磁悬浮专线。

请根据上述材料回答下列问题:
(1)超导磁悬浮列车中的超导体在低温液氮中转为超导状态时电阻变为________Ω;
(2)超导磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的________效应工作的;
(3)上海磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用为________
A.异名磁极相互吸引
B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥
D.同名磁极相互排斥
(4)超导体的应用具有十分诱人的前景,超导体________(选填“可以”或“不可以”)用来制作电热毯,假如科学家已研制出室温下的超导体,你认为把它用来制作下面所要求的材料中,合适的是________
A.家用保险丝  B.白炽灯泡的灯丝
C.电炉的电阻丝  D.远距离输电中的输电导线
2023-02-08更新 | 293次组卷
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【推荐2】我国的核电事业发展迅速,已经建成几座核电站,其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港,30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下,远距离送电采取高压送电的方式来实施。图1是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。

(1)核电站是利用核___________(裂变/聚变)反应释放的能量;发电机的原理是___________
(2)关于远距离输电,下列表述正确的是(      )
A.提高输电电压可以减小输电线电阻,从而减小输电损失
B.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
C.若能研制出常温下的超导体,用它制作远距离输电导线,将不需要高压输电方式
(3)若核电站的发电输出电功率为,用10kV的高压进行输电,若此时输电线的电阻为,输电线上的热损耗功率为___________W;在输送功率不变时,若改用1000kV的电压输电,则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为___________
(4)远距离输电时某处发生了短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图2所示的电路进行测量,已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,则短路位置到甲地的距离为___________km;
2024-06-13更新 | 44次组卷
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【推荐3】阅读短文,回答问题:

超导体


各种金属导体中,银的导电性能是最好的.20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在以下,铅在以下,电阻就变成了0。这就是超导现象.金属和合金出现超导现象的临界温度都很低.1987年,华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇-钡-铜-氧系材料,使临界温度提高到。在高温超导研究领域,我国科学家作出了先驱性和开创性的贡献,持续推动了国际高温超导研究的发展。
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、远距离输电等方面若能采用超导材料,可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
(1)超导材料达到一定条件时,其电阻就能降到_______________,此时,若超导体通过的电流,超导体两端电压为________________V,时间内超导体产生的热量为________________J;
(2)在低于的环境中的铝的内能________________(选填“等于”或“大于”)零:
(3)在南极气温低至的自然环境下,钇-钡-铜-氧系材料________________(选填“可以”或“不可以”)成为超导体;
(4)目前超导体的研究领域取得了许多成果,但是仍然没有在生活实际中广泛运用,是因为超导现象的________________很低:假设未来的某一天,超导体技术实现重大突破,可以用来制作________________
2024-01-24更新 | 68次组卷
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