1 . 阅读短文，并回答问题。
第四代电光源-----LED光源
如题1图是时下较为流行的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。题2图是LED的元件符号。

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。利用题3图所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个正常发光时电压为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，画出-图象，如4图所示。
(1)LED灯主要由 ________ (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低。
(2)如3图所示，闭合开关，二极管发光，电流表与电压表均有示数，此时若将滑片P慢慢向右移动时，下列说法正确的是 (             )
A.电流表示数变小，电压表示数变大，二极管变暗
B.电流表示数变大，电压表示数变大，二极管变亮
C.电流表示数变小，电压表示数变小，二极管变暗
D.电流表示数变大，电压表示数变小，二极管变亮
(3)在3图中，闭合开关S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开开关S，将二极管的正负极接线柱对调后再闭合开关S，LED ________ （选填“能”或“不能”）发光；此时电流表的示数为 ________ A，电压表的示数为 __________ V。
(4)由4图可知，二极管正常发光时的电阻是 __________ Ω。

2 . 阅读下文，回答题。
物理小组的同学在活动课中，用4个大小接近的脐橙制作了水果电池。选用形状相同的4个铜片和4个铝片作为电池的电极，将每组电极中的一个铜片和一个铝片相隔约5cm的距离分别插入每个脐橙中，再将这样的4个脐橙串联，即用导线将一个脐橙上的铜片和另一个脐橙上的铝片依次连接起来如图甲所示。一同学将二极管接入接线夹A、B之间时，看到二极管发光。接着他将二极管的两个极对调后再接入A、B之间，发现二极管不再发光。
随后，小组同学们用控制变量的方法，又分别对可能影响脐橙水果电池电压的下列两个因素做了初步探究：

(1)脐橙被水平切去部分后是否影响水果电池的电压：为了便于探究，小组同学选用一个脐橙，在不改变电极铜片和铝片间距离及插入脐橙深度的情况下，用电压表先测出一个完整脐橙水果电池的电压如图乙所示，再测出被水平切掉约后剩下的脐橙水果电池电压如图丙所示，又测出被水平切掉约后剩下的脐橙水果电池电压，共测得3种情况下的脐橙水果电池的电压如数据表一所示。
(2)不同的电极材料是否影响水果电池的电压：同学们仍用一个脐橙，用铜片作为电池的正极，分别用外形相同的镁、铝、铁金属片作为电池的负极，使电极间距离和插入脐橙的深度相同，分别测出组不同电极材料的脐橙水果电池的电压，如数据表二所示。
表一

脐橙大小	整个	约个	约个
U/V	0.95	0.95	0.95

表二

电极材料	铜和镁	铜和铝	铜和铁
U/V	1.62	0.95	0.46

请根据上述材料，回答下列问题：
(1)如图甲所示，在每个水果上插入铜片和铝片，用导线把这几个水果与发光二极管连接起来，二极管发光，其中插入金属片的水果相当于电路中的__________（填选项字母）；
A． 导线       B． 电源       C． 用电器       D． 开关
(2)将二极管两极接线对调后，发现二极管不再发光，此时水果电池的正负极之间__________电压（选填“有”或“没有”）；
(3)由表一和表二可知：__________（选填“脐橙大小”或“电极材料”）会影响水果电池的电压。

3 . 阅读短文，回答问题：

热电制冷器

图甲是热电制冷器，可作为电脑CPU、冰箱等物体的散热器．图乙是热电制冷器的结构示意图．P型半导体、N型半导体通过导流条串联在直流电路中，导流条固定在基板上．闭合开关后，热电制冷器能够在基板A处吸收热量，在基板B处放出热量．半导体中有可以自由移动的电荷．通电时，电荷移动的方向与电流方向相反．由于电荷在不同的材料中具有不同的能量，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量；从低能量状态向高能量状态运动时吸收能量．从基板上吸收（放出）热量的多少可用公式 Q＝π•I表示，其中，I为电流的大小，π称为“帕尔贴系数”，吸热时π为正值，放热时π为负值，π的绝对值不变．


（1）下列可用作导流条材料的是 _____ ．
A．玻璃 B．陶瓷 C．铜 D．橡胶
（2）热电制冷器用作电脑CPU的散热器时，与CPU接触的是基板 _____ （A/B）
（3）电荷在P型半导体中的能量 _____ （高于/低于）N型半导体的能量．
（4）要使热电制冷器上端基板A处放热，写出一种对原电路结构调整的方案．答： _____ ．
（5）给热电制冷器提供丙图所示的交流电，当电流为正值时，表示电流方向与乙图直流电方向相同，电流为负值时，表示电流方向与乙图直流方向相同相反，在丁图上作出基板处B处的Q﹣t图象．
(       )

4 . 阅读短文，并回答问题．

第四代电光源——LED光源

如图甲是时下较为流行的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，如丁所示．

（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 __________ （高/低）；
（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 ___________ （能/不能）发光
（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

5 . 阅读短文，并回答问题．

第四代电光源——LED光源

如图甲是时下较为流行的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，如丁所示．
（1）LED灯主要由________（导体/半导体/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_____（高/低）；
（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_____（能/不能）发光；此时两电表的示数为_______．
A.4.5V 20mA B. 3V 0mA C.4.5V 0mA D. 3V 20mA
（3）某个家庭原来全部用白炽灯来照明，平均每月照明用电50kW•h，现全部改用LED灯．相同情况下可节能约70%．已知每消耗1度电相当于排入1.1kg的二氧化碳，则改用LED灯后，这个家庭平均每月能减排二氧化碳约__________kg．

6 . 阅读下列短文，回答问题．
物理小组的同学在活动课中，用4个大小接近的脐橙制作了水果电池．选用形状相同的4个铜片和4个铝片作为电池的电极，将每组电极中的一个铜片和一个铝片相隔约5cm的距离分别插入每个脐橙中，再将这样的4个脐橙串联，即用导线将一个脐橙上的铜片和另一个脐橙上的铝片依次连接起来如图甲所示．一同学将二极管接入接线夹A、B之间时，看到二极管发光．接着他将二极管的两个极对调后再接入A、B之间，发现二极管不再发光．
随后，小组同学们用控制变量的方法，又分别对可能影响脐橙水果电池电压的下列两个因素做了初步探究：
(1)脐橙被水平切去部分后是否影响水果电池的电压：为了便于探究，小组同学选用一个脐橙，在不改变电极铜片和铝片间距离及插入脐橙深度的情况下，用电压表先测出一个完整脐橙水果电池的电压如图乙所示，再测出被水平切掉约1/4后剩下的脐橙水果电池电压如图丙所示，又测出被水平切掉约1/2后剩下的脐橙水果电池电压，共测得3种情况下的脐橙水果电池的电压如数据表1所示．
(2)不同的电极材料是否影响水果电池的电压:同学们仍用一个脐橙，用铜片作为电池的正极，分别用外形相同的镁、铝、铁金属片作为电池的负极，使电极间距离和插入脐橙的深度相同，分别测出3组不同电极材料的脐橙水果电池的电压，如数据表2所示．

表1

脐橙大小	整个	约3/4个	约1/2个
U/V	0.95	0.95	0.95

表2

电极材料	铜和镁	铜和铝	铜和铁
U/V	1.62	0.95	0.46

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）如图甲所示，在每个水果上插入铜片和铝片，用导线把这几个水果与发光二极管连接起来，二极管发光，其中插入金属片的水果相当于电路中的 ______ ．（只有一个选项正确）
A. 导线 B. 电源 C. 用电器 D. 开关
（2）将二极管两极接线对调后，发现二极管不再发光，其原因是 ____ ．（只有一个选项正确）
A. 水果电池的正负极之间已经没有电压
B. 二极管是由绝缘体材料组成的
C. 二极管具有单向导电性
（3）分析表1或表2，提一个可探究的科学问题： _________ ．

7 . 阅读《金属中的电流和电流方向》

金属中的电流和电流方向

金属导体两端没有电压时，也就是金属中没有电场时，金属中的自由电子的运动是无规则的，在通常温度下，电子热运动的速度大约是一百千米每秒，但整体上在任何一个方向上的平均速度都等于零，因此在平常情况下金属中没有电流．
金属导体中的电流是电子的定向移动形成的．那么电子在电路中是怎样做定向运动的呢？有的同学根据一拉开关电灯就亮，猜想一定是发电厂的电子在拉开关的瞬间，飞速地、几乎不费时间地跑到了电灯上．也有的同学猜想：电子可能是在电路中一个顶着一个，在作“顶牛接力”．就像多米诺骨牌一样，当推倒第一块骨牌时，其他骨牌将接连不断地被推倒（如图）．当然按照这种想法，电子在电路中“顶牛”的速度也必须是极大的，不然电灯为什么一拉开关灯就亮了呢？

以上猜想虽然都有一定的道理，但是都不对．那么电子在电路中究竟是怎样运动呢？为了说明这个问题，我们回想一下游行队伍的运动情况：游行开始前，队员们在大街上静静地等候着．当总指挥一声令下“游行开始”，队伍中的每个人听到了命令，都动了起来，整个队伍就开始前进了．
单子在电路中的运动就好像游行队伍一样．
给金属两端加上电压，使金属中产生电场．这时每个自由电子都将受到电场力的作用，而发生与电场方向相反的定向运动．所以金属中有电场存在时，自由电子除了无规则的热运动外，还多了一个定向运动，就是这个定向运动形成了金属导体中的电流．
应该说明的是，电子开始定向移动是很及时的，但是前进的步伐却很缓慢，一般常见金属导体中，自由电子定向运动的速度不超过十分之几毫米每秒，而电流的传导速度跟电子定向运动的速度毫无关系，它总是电场的传播速度，这个速度等于光速．
关于电流的方向，为什么科学上一直沿用“正电荷移动方向为电流方向”的说法，是由于这个规定对正确研究电现象并无妨碍．至于规定与实际不符的问题，只是在金属等靠负电荷导电的导体中才存在，在导电的液体中，同时有正、负离子向相反方向移动，哪个规定都不尽符合实际．在某些情况下，电流确实由带正电的微粒（如射线）形成的，则规定与实际是相符的．
请根据上述材料，对下面四个说法作出“正确”或“错误”的判断．
（1）金属导体两端没有电压时，导体中的电子像“游行开始前，队员们在大街上静静地等候着”一样保持静止：______
（2）每个自由电子都将受到电场力的作用，而发生与电场方向相反的定向运动，电场力就好像是游行队伍中的每个人听到了命令，在这里用到了“类比法”，将电场力类比为命令：______
（3）电流在导线中传导的速度要比在用电器中传导的速度快：______
（4）金属这种常有的导体是靠负电荷导电的，所以规定“负电荷移动方向为电流方向”更为科学．______

8 . 阅读《水果电池》回答题．

水果电池

物理小组的同学在活动课中，用4个大小接近的脐橙制作了水果电池．选用形状相同的4个铜片和4个铝片作为电池的电极，将每组电极中的一个铜片和一个铝片相隔约5cm的距离分别插入每个脐橙中，再将这样的4个脐橙串联，即用导线将一个脐橙上的铜片和另一个脐橙上的铝片依次连接起来如图甲所示．一同学将二极管接入接线夹A、B之间时，看到二极管发光．接着他将二极管的两个极对调后再接入A、B之间，发现二极管不再发光．

随后，小组同学们用控制变量的方法，又分别对可能影响脐橙水果电池电压的下列两个因素做了初步探究：
(1)脐橙被水平切去部分后是否影响水果电池的电压：为了便于探究，小组同学选用一个脐橙，在不改变电极铜片和铝片间距离及插入脐橙深度的情况下，用电压表先测出一个完整脐橙水果电池的电压如图乙所示，再测出被水平切掉约1/4后剩下的脐橙水果电池电压如图丙所示，又测出被水平切掉约1/2后剩下的脐橙水果电池电压，共测得3种情况下的脐橙水果电池的电压如数据表三所示．
(2)不同的电极材料是否影响水果电池的电压:同学们仍用一个脐橙，用铜片作为电池的正极，分别用外形相同的镁、铝、铁金属片作为电池的负极，使电极间距离和插入脐橙的深度相同，分别测出3组不同电极材料的脐橙水果电池的电压，如数据表四所示．

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）如题图甲所示，在每个水果上插入铜片和铝片，用导线把这几个水果与发光二极管连接起来，二极管发光，其中插入金属片的水果相当于电路中的（填选项字母）______________
A. 导线          B. 电源            C. 用电器        D. 开关
（2）将二极管两极接线对调后，发现二极管不再发光，其原因是________（填选项字母）
A. 水果电池的正负极之间已经没有电压
B. 二极管是由绝缘体材料组成的
C. 二极管具有单向导电性
（3）由表三和表四可知：_______（选填“脐橙大小”或“电极材料”）会影响水果电池的电压．

9 . 阅读短文，回答文后的问题：

半导体制冷

半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料，如图是一个半导体制冷单元的原理图，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，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会从空气放出热量，铜片B会向空气吸收热量．由于单个制冷单元制冷量很小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作．

请回答下列问题：

（1）如图，若要使一个电冰箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱________，铜片B置于电冰箱__________（以上两个空格选填“箱内”、“箱外”），这就是半导体电冰箱的工作原理，若将图中电源换成交流电源（电流方向会随时间变化），此时电冰箱能否正常制冷？_________（能/不能）
（2）若将图中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上表面空气温度将_________；若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将_______．（以上两个空格选填“上升”、“下降”或“不变”）

10 . 通过阅读，小明知道了1791年意大利物理学家伏特发明了最早的电池--伏打电池，在老师的帮助下，小明自制了一个如图所示的伏打电池，但是不能确定哪个金属片是正极，请你帮他设计实验并进行判断。

（1）写出你选用的实验仪器：________；
（2）简述操作方法、实验现象和结论：________________________。