内容正文:
2025年中考物理一轮复习培优专项训练-导体和绝缘体的识别问题
(电路类问题篇)
一、单选题
1.下列物质属于绝缘体的是( )
A.石墨 B.铁 C.橡胶 D.铜
2.人类已经进入了电气化时代,生产生活离不开各种材料。下列说法中正确的是( )
A.导体容易导电是因为内部的电荷都能自由移动
B.LED灯是由超导体材料制作的,具有单向导电性
C.导体和绝缘体之间有明显界限,它们不可以相互转化
D.绝缘体不容易导电是因为内部几乎没有可以自由移动的电荷
3.关于如图所示滑动变阻器的部分组件的导电性能,下列说法正确的是( )
A.滑片是导体,金属杆是半导体
B.与滑片接触的电阻丝是导体,瓷管是绝缘体
C.与滑片接触的电阻丝是导体,接线柱与导线连接的部位是绝缘体
D.滑片是导体,与滑片接触的电阻丝是绝缘体
4.一次电学实验课上,李丽把自己的一些文具分别接入如图所示电路,其中不能使小灯泡发光的是( )
A.钢尺 B.铅笔芯 C.橡皮擦 D.小刀
5.下列有关导电性能及材料应用的说法中,正确的是( )
A.铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
B.半导体有良好的导电性
C.超导体可用于制作电炉子的电热丝
D.硬币、钢尺、订书钉都是导体
6.在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示改变灯泡亮度的电路。下列关于这一装置的说法中正确的是( )
A.将铅笔芯换成塑料吸管,灯泡也能亮起
B.本实验可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
C.实验过程中电阻变化的主要因素是改变了横截面积
D.增加一节干电池,灯泡会更亮,说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小了
7.在常温下将下面几种物质接到图中两点间,能使电铃发声的是( )
A.橡胶棒 B.铜棒 C.玻璃棒 D.干木棒
8.如图所示为两个相同的验电器A和B,其中A带电,金属箔张开;B不带电,金属箔闭合。用下列器材把A和B两个验电器的金属球连接起来,能使A和B的金属箔片张角均发生变化的是( )
A.玻璃棒 B.陶瓷棒 C.橡胶棒 D.铜棒
9.在常温干燥的情况下,下列物品通常属于导体的是( )
A.玻璃杯 B.竹筷 C.陶瓷碗 D.不锈钢汤匙
10.如图所示的学习用品中,通常情况下属于绝缘体的是( )
A.钢尺 B.绘图橡皮
C.铅笔芯 D.铝制铅笔盒
二、填空题
11.用羊毛分别摩擦PVC管和塑料丝后,可使塑料丝悬在PVC管的上方(如图所示),这是因为同种电荷之间相互 (选填“排斥”或“吸引”)。塑料丝是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
12.如图所示,中国商飞C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。飞机飞行时与空气摩擦后往往会带上负电,这是由于飞机 (选填“得到”或“失去”)电子的原因,飞机的轮胎应采用 (选填“导体”或“绝缘体”)材料制成。
13.当温度降到某一值时,有些导体的电阻会变为零,这种现象叫做 现象,如果能在常温下实现这种现象,它可以用于制作 (选填“电阻丝”或“输电导线”),制作手机芯片的核心材料是 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料。
14.LED灯是新型节能灯,将一只LED灯接在电池两端时不亮,对调电池正、负极后亮了,说明LED灯具有 性;用手触摸发光的LED灯,发现它几乎不发热。目前,科学家也在努力研发常温下电阻为零的 材料,由这种材料制成的电器将不存在热损耗。
15.如图甲所示,这是一款发光杯,其结构及电路如图乙所示,a、b为两金属端。当杯中倒入的液体是 时,底部的电路接通,发光二极管发光;发光二极管是由 材料制成的。(均选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)
16.感应发光冰块因其外形仿如真实冰块且能发光而得名,如图所示。它的外部由食品级PS材料制成,内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯组成,当液体感应器接触到水后,冰块内的LED灯就会发光。液体感应器相当于电路中的 ,LED灯是由 (选填“半导体”或“超导体”)材料制成的。
17.某种铜芯导线是由几股铜导线缠绕后外包橡胶皮制成,多股铜导线缠绕在一起是为了增加导线的 ,从而减小导线的电阻;连接完电路时,我们都会使用 (选填“导体”或“绝缘体”)材料处理连接处,这样做可以防止漏电。
18.如图是小张在重庆科技馆看到的“怒发冲冠”静电游戏,这是因为人接触静电球时,人体是 (选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”)才会发生这种现象。在生产、生活中安全用电的基本原则是:不接触低压带电体,不 高压带电体。所以以上静电游戏在没有特别防护措施的保护下不要随便尝试。
19.如图所示,在a、b之间接上 (选填“干燥木棒”“玻璃棒”或“铅笔芯”),闭合开关S后,小灯泡L可以发光。
20.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,是因为目前的超导现象要求的 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 (写出一个即可)。
三、实验题
21.学习了电学知识后,小刚对水果电池和发光二极管都非常感兴趣,如图所示,是他把两种不同的金属片A、B插入柠檬,制成的“水果电池”。小刚了解到:发光二极管具有单向导电性,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“-”极流入时二极管不发光。小刚想利用发光二极管判断水果电池的正负极(若水果电池提供电压足够使二极管发光):
(1)接下来他的操作是: 。
(2)实验结果分析: 。
22.学习了电现象知识后,老师指导同学们进行了如图所示的科学探究。
(1)甲图:静电拖把上的除尘纸摩擦能够带电,从而吸附灰尘,说明带电体具有 的性质;
(2)乙图:没给玻璃心柱加热前,灯泡不发光;当给玻璃心柱加热,玻璃心柱发黄变红时,灯泡发光了。这个实验说明常温下的玻璃是 体,高温下的玻璃变成了 体;
(3)丙图:太阳能电池板正在给手机充电,手机电池相当于 (选填“电源”或“用电器”);
(4)丁图:闭合开关后,若发光二极管发光,则电源与开关相连的一端是 极。
四、综合题
23.LED是英文lightemittingdiode(发光二极管)的缩写,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。LED的心脏是一个半导体的晶片,半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体(称为区),另一部分是型半导体(称为区),在区和区之间有一个过渡层,称为结,整个晶片被环氧树脂封装起来,如图1所示。因为组成晶片的P区和区的半导体材料不同,不同的LED灯发光的颜色也不相同。如图2所示,为一条可以发出不同颜色的LED灯带。
20世纪60年代,科技工作者研制成功了LED发光二极管,经过近30年的发展,大家十分熟悉的LED,已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。然而照明需用的白色光LED仅在2000年以后才发展起来。LED灯相比于白炽灯和节能灯而言,突出的优势可以概括为:一是节能,白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10,为节能灯的;二是LED灯的寿命长,正常情况下LED灯的使用寿命可达到数万个小时。
LED技术进步日新月异,它的发光效率正在取得惊人的突破,价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)当电流通过半导体晶片的时候,晶片主要以 的形式向外发出能量,LED灯跟普通光源相比,优势为 、 ;
(2)小明把一个LED灯和零刻度线在表盘中央的电流表串联后连接在电压为的电源两端,观察到电流表有示数且LED灯发光。然后他把电源的正负极互换位置,发现电流表无示数且LED灯不发光,。根据这两次实验的实验现象,可以得出的结论是 。
试卷第1页(共6页)
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参考答案与试题解析
1.C
【详解】容易导电的物体是导体,石墨、铁、铜是导体;不容易导电的物体是绝缘体,橡胶是绝缘体,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A.导体容易导电是因为内部有能自由移动的电荷,故A错误;
B.LED灯是发光二极管,是由半导体材料制成的,LED灯具有单向导电性,故B错误;
C.导体和绝缘体之间没有明显界限,绝缘体在一定范围内,可以变为导体,故C错误;
D.因为绝缘体内部几乎没有可以自由移动的电荷,所以绝缘体不容易导电,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】A.滑片和金属杆都容易导电, 滑片、金属杆是导体,故A错误;
B.与滑片接触的电阻丝容易导电,是导体,瓷管不容易导电,是绝缘体,故B正确;
C.与滑片接触的电阻丝、接线柱与导线连接的部位是都是导体,故C错误;
D.滑片是导体,与滑片接触的电阻丝也是导体,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】ABD.钢尺、铅笔芯、小刀都是导体,分别接入电路中,分别与灯泡串联,使电路为闭合电路,灯泡均有电流通过,灯泡均能发光,故ABD不符合题意;
C.橡皮擦是绝缘体,橡皮擦接入电路中,电路处于断路状态,灯泡没有电流通过,不会发光,故C符合题意。
故选C。
5.D
【详解】A.铅笔芯会导电,是导体;橡皮、塑料吸管,一般情况下不导电,都是绝缘体,故A错误;
B.半导体具有单向导电性,不具有良好的导电性,故B错误;
C.超导体没有电阻,工作时不会产生热量,电炉子的电热丝是利用电流的热效应工的,则超导体不可用于制作电炉子的电热丝,故C错误;
D.硬币、钢尺、订书钉都容易导电,都是导体,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.铅笔芯是导体,容易导电,塑料吸管是绝缘体,不容易导电,因此把铅笔芯换成塑料吸管后灯泡不会亮,故A错误;
B.电源电压不变,接入电路电阻变大时,电路中的电流就会变小,灯泡会变暗,因此可以通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小,故B正确;
C.当B夹子左右移动时,因铅笔芯接入电路的长度发生变化,因此接入电路的阻值发生变化,故C错误;
D.电阻是导体自身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与电压、电流无关,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】要使电铃发声,电路中要有电流通过,则AB间应接入导体,而常温下,橡胶、玻璃、干木材都属于绝缘体,只有铜棒属于导体,故AB间接入铜棒电铃能发声。
故选B。
8.D
【详解】用直棒把A、B的金属球连接起来,能使A和B箔片张角变化,说明该过程中电荷发生了转移,因此该直棒为导体,根据选项可知,铜棒为导体,玻璃棒、陶瓷棒、橡胶棒均为绝缘体。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.D
【详解】ABC.一般情况下,玻璃杯、竹筷、陶瓷碗不易导电,是绝缘体,故ABC不符合题意;
D.不锈钢汤匙容易导电,是导体,故D符合题意。
故选D。
10.B
【详解】钢尺、铅笔芯、铝制铅笔盒都容易导电,属于导体,绘图橡皮属于橡胶制品,橡胶不容易导电,属于绝缘体,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.排斥 绝缘体
【详解】[1]用羊毛分别摩擦PVC管和塑料丝后,PVC管和塑料丝对电子的束缚能力较强,故PVC管和塑料丝均得到电子带负电。因同种电荷相互排斥,故塑料丝受到PVC管的电荷斥力从而悬浮。
[2]容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体。塑料丝不易导电,是绝缘体。
12.得到 导体
【详解】[1][2]飞机飞行时与空气摩擦后往往因得到电子会带上负电;为了在飞机着陆时及时将电荷转移,飞机的轮胎常用导体材料制成。
13.超导 输电导线 半导体
【详解】[1]当温度降到某一值时,有些导体的电阻会变为零,这种现象叫做超导现象,这是超导现象的定义。
[2]如果能在常温下实现超导现象,由于超导材料电阻为零,在远距离输电时可以减少电能损耗,而电阻丝是利用电阻发热原理工作的,不能用超导材料。所以它可以用于制作远距离输电导线。
[3]制作手机芯片的核心材料是半导体材料,半导体具有独特的电学性能,可用于集成电路等。
14.单向导电 超导
【详解】[1]LED灯是半导体材料制成的,LED灯接在电池两端时不亮,对调电池正、负极后亮了,即只允许电流从一端流入,说明LED灯具有单向导电性。
[2]金属导体的电阻与温度有关,如果将温度降到极低的情况下,导体的电阻会变为0,称为超导现象,科学家也在努力研发常温下电阻为零的超导体材料。
15.导体 半导体
【详解】[1]当杯中倒入可以导电的液体时,液体为导体,灯管和电池正负极连接成一闭合电路,形成电流,灯管发光。
[2]发光二极管,它是由硅和锗等半导体材料制作成的,它具有单向导电性,所以发光二极管是由半导体材料制成的。
16.开关 半导体
【详解】[1]当液体感应器接触到水后,冰块内的LED灯就会发光,说明液体感应器能控制电路的通断,在电路中起到类似于开关的作用,所以液体感应器相当于电路中的开关。
[2]LED灯即发光二极管,它是由半导体材料制成的,半导体材料具有单向导电性等特性使其能发光。超导体是在特定温度下电阻为零的材料,不具备发光二极管的特性。
17.横截面积 绝缘体
【详解】[1][2]导体的电阻与横截面积有关,多股铜导线缠绕,使导线更粗,即增加了导线的横截面积,从而减小导线的电阻。我们需要使用绝缘体材料来处理连接处。这是因为绝缘体材料不导电,可以有效地防止电流从连接处泄漏出去,即防止漏电。
18.导体 靠近
【详解】[1][2]人体容易导电,属于导体。在生产、生活中安全用电的基本原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
19.铅笔芯
【详解】常见的导体包括有人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等,提供的材料中铅笔芯是导体,而干燥木棒和玻璃棒不容易导电,属于绝缘体,因此接入铅笔芯后闭合开关S小灯泡能发光。
20.临界温度 输电线
【详解】[1][2]目前超导体的临界温度都很低,技术难度大,制造成本高,所以无法广泛应用;超导体没有电阻,在发电厂发电、远距离输电等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
21.(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)利用发光二极管具有单向导电性,接下来他的操作是:将A与发光二极管的正极相连,B与发光二极管的负极相连,观察发光二极管的发光情况。
(2)当把A金属片与发光二极管正极相连接,与发光二极管负极相连接时,如果发光二极管亮了,说明A金属片为水果电池的“+”极,B金属片为水果电池的“-”极;如果发光二极管不亮,说明A金属片为水果电池的“-”极,B金属片为水果电池的“+”极。
22.(1)轻小物体
(2)绝缘 导
(3)用电器
(4)正
【详解】(1)带电体具有轻小不带电物质的性质,甲图中静电拖把上的除尘纸摩擦能够带电,因此吸附灰尘。
(2)[1][2]乙图中玻璃心柱与灯泡串联,没给玻璃心柱加热前,灯泡不发光,此时灯泡没有电流通过;当给玻璃心柱加热,玻璃心柱发黄变红时,灯泡发光了,此时电路处于通路状态,说明常温下的玻璃是绝缘体,不导电;高温下的玻璃变成了导体,会导电。
(3)丙图中太阳能电池板正在给手机充电,此时手机电池消耗电能,相当于用电器。
(4)发光二极管电流从正接线柱流入时,才会发光。丁图:闭合开关后,若发光二极管发光,则电源与开关相连的一端是正极。
23.光 节能 寿命 LED灯有单向导电性
【详解】(1)[1]由题意知,半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一部分是N型半导体,在它里面主要是电子.这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P−N结,当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光的形式发出能量,这就是LED灯发光的原理。
[2][3]由题意可知,白光LED的能耗为白炽灯的,为节能灯的,LED灯正常情况下的使用寿命可达到数个万小时,所以LED灯的优势是节能,寿命长。
(2)[4]由题意可知,互换电源的正负极后,LED灯不发光,即LED灯只允许特定方向的电流通过,电流方向改变后,LED灯不发光,所以可以得出结论LED灯有单向导电性。
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