专项训练20 导体、绝缘体、半导体及超导现象 期中复习必考点专项训练----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

2025-2026上学期人教版新教材物理九年级期中复习必考点专项训练 专项训练20 导体、绝缘体、半导体及超导现象 1. 下列有关导电性能及材料应用的说法中，正确的是（ ） A. 硬币、钢尺、订书钉都是导体 B. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体 C. 超导体可用于制作电炉子的电热丝 D. 半导体有良好的导电性 2．2024年12月9日，西安新地标“生命之树”景观正式亮相，吸引许多市民围观打卡。如图所示，“生命之树”的装饰灯采用的是发光二极管，其主要制作材料是（     ） A. 半导体 B．导体 C．绝缘体 D．超导体 3.下列学习用品中，属于绝缘体的是（ ） A．塑料直尺 B．铅笔芯 C．碳墨水 D．金属圆规 4. 下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 陶瓷杯 B. 橡皮 C. 钢尺 D. 塑料水瓶 5. 关于超导材料，下列说法正确的是（　　） A. 是绝缘体材料 B. 是半导体材料 C. 常温常压下电阻为零 D. 用来输电可减少电能损耗 6．关于材料与技术的应用，下列说法中正确的是（　　） A．我们日常生活中使用的二极管是由半导体材料制成的 B．超导技术可应用于电饭锅和远距离输电线 C．日常生活中的陶瓷、橡胶、石墨棒均属于绝缘体 D．利用超导体材料做白炽灯灯丝，灯将更亮 7. 石墨烯又称单层墨，它仅由一层碳原子组成，具有许多奇特的属性，包括极强的拉力，优良的导电性和导热性，硬度最大，熔点超过3000℃等，这种高新材料有可能代替硅成为新的半导体材料。发现石墨烯的两位俄裔科学家因此获2010年诺贝尔物理学奖。根据石墨烯的特性，你认为石墨烯不能用来制成 ( ) A．高压输电线 B．坚韧的防弹衣 C．发光二极管 D．保温隔热材料 8.新材料的研发和利用极大促进了现代科技的发展，也密切影响整个人类社会生活方式的变化，下面关于各种新材料的叙述中错误的说法是（ ） A. 提到纳米材料，所指的“纳米”实际上是一种很小的微粒 B. 用超导材料制造的电子元件，可不必考虑元件的散热问题 C. 智能手机芯片等体积的微型化得益于一种纳米材料的研发 D. 计算机芯片制造所用的材料与发光二极管都是半导体材料 9. 下列材料中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 塑料 B. 玻璃 C. 橡胶 D. 钢铁 10.下列物体通常情况下属于导体的是（　　） A. 橡胶棒 B. 塑料尺 C. 干木棒 D. 一元硬币 11.以下几组材料中，都是绝缘体的是（　　） A. 橡胶、玻璃、塑料 B. 玻璃、大地、塑料 C. 人体、空气、石墨 D. 食盐水溶液、金属、水 12. 关于半导体和超导材料，下列选项描述正确的是（　　） A.都可用来做输电线  B.都已经普遍应用于生活中 C.发光二极管是采用半导体材料 D.发光二极管是采用超导体材料 13. 科技落后，就要受制于人。美国对中国科技公司进行封锁制裁，限制华为等中国公司获取芯片。制造芯片的主要材料是（　　） A．超导体 B．绝缘体 C．半导体 D．导体 14. 电脑屏幕上“粘”了一层灰尘，小明想到了一个除尘办法：用塑料尺在头发上快速摩擦了几下，靠近电脑屏幕，灰尘就被吸下来。这是利用了带电体______的性质；塑料尺是______（选填“导体”或“绝缘体”）。 15. 初中学业考试期间，交通管理部门对考场附近的道路进行交通管制。经过考场附近的车辆禁止鸣笛，这种控制噪声的措施是______。考生所带的文具中，自动铅笔的石墨笔芯是______（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）。 16. 家用洗衣机和电热水器可以独立工作，它们是________联的。洗衣服时，湿手不能触摸开关，因为自来水是_______，会存在安全隐患。 17. 电光源的发明，照亮了人类生活的每一个角落。图甲所示的白炽灯是利用电流的_______（选填“热效应”“磁效应”或“化学效应”）使灯丝达到白炽状态而发光的，发光效率仅8%，更多能量都以内能的形式散失到周围环境中。现在用来照明的白炽灯已被图乙所示节能、环保的灯所替代，一只灯的亮度相当于一只100W白炽灯的亮度。灯主要是用________（选填“纳米材料”“超导材料”或“半导体材料”）制成的。 18.在家里，我们不能用湿毛巾来擦试带电的灯泡和插座，是因为平常的水是_____。若让你在干、湿毛巾中选一条，来包裏较紧的瓶盖，则选择_____毛巾更容易拧开瓶盖，因为在同样压力下它产生的摩擦力较大。 19. 如图所示是一款迷你台灯扇，它既可以照明又可以吹风且互不影响，台灯扇的灯和电动机在电路中应是______（填“串联”或“并联”）的。台灯扇中的发光二极管是由______（填“半导体”或“超导体”）材料制成的。长时间使用后扇叶会吸附很多灰尘，是因为扇叶转动时和空气之间发生了______现象。 20.科技改变生活，大多数科技产品需要有半导体芯片的支持才能发展，目前领先全球的是5nm工艺芯片技术，5nm=______m。利用半导体材料可以制作发光二极管，简称LED。电流由正极经过LED流向负极时，LED发光；反之，电流不能从负极流向正极，LED不发光，这说明发光二极管具有_____导电性。 21.LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等，制作LED灯的材料是______（选填“半导体”或“超导体”）。如图为某学校电子屏中滚动播放的标语，其显示屏中的“增”字有一部分未显示曾强文明意识出来，其它部分正常发光，由此可知，未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是______联的。 22. 电脑屏幕上“粘”了一层灰尘，小明想到了一个除尘办法：用塑料尺在头发上快速摩擦了几下，靠近电脑屏幕，灰尘就被吸下来。这是利用了带电体______的性质；塑料尺是______（选填“导体”或“绝缘体”）。 23. 甲、乙、丙三个带电小球，已知甲带负电，甲和乙相互吸引，乙和丙相互排斥，则丙带_____电；通常情况下，金属、石墨、橡胶三种材料中，_____属于绝缘体。 24. 20世纪初，科学家发现汞在温度降低至-269℃时，电阻值就变成了零，这种现象叫“超导现象”，具有这种特性的物质叫“超导体”。 低温为什么能发生超导呢?基于初中知识，我们建立一个简易模型进行理解，将导体的原子核与核外受到约束的电子（能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”，可类比成小球。原子实做着热运动，穿行其间的自由电子会与它发生碰撞，表现为导体对自由电子传导的阻碍，即电阻。导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了低温超导现象。 高压也能让材料发生超导。理论上，某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下，15℃的“高温”（相对极低温）也能发生超导现象。在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，如图所示，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动，就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动，宏观上就显示出超导现象。 常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月，世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运，实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。 （1）实现超导现象的方式有低温和______________。 （2）极低温度下，原子实与自由电子的__________都趋于消失，通电时自由电子在导体中通行无阻，发生低温超导现象。 （3）超高的压力限制了__________的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 （4）超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。 25.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． 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026上学期人教版新教材物理九年级期中复习必考点专项训练 专项训练20 导体、绝缘体、半导体及超导现象 1. 下列有关导电性能及材料应用的说法中，正确的是（ ） A. 硬币、钢尺、订书钉都是导体 B. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体 C. 超导体可用于制作电炉子的电热丝 D. 半导体有良好的导电性 【答案】A 【解析】A．硬币、钢尺、订书钉都是导体，导电性好，故A正确； B．铅笔芯导电性好，是导体，橡皮、塑料吸管导电性差，是绝缘体，故B错误； C．超导体的电阻为零，不会发热，所以电能无法转化为内能。所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作，故C错误； D．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，故D错误。故选A。 2．2024年12月9日，西安新地标“生命之树”景观正式亮相，吸引许多市民围观打卡。如图所示，“生命之树”的装饰灯采用的是发光二极管，其主要制作材料是（     ） A. 半导体 B．导体 C．绝缘体 D．超导体 【答案】A 【解析】半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常常用于制作二极管、三极管。可知题中的发光二极管用半导体制成，它具有单向导电性，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 3.下列学习用品中，属于绝缘体的是（ ） A．塑料直尺 B．铅笔芯 C．碳墨水 D．金属圆规 【答案】A 【解析】A．塑料直尺的材料是塑料，属于绝缘体，故A符合题意； B．铅笔芯的材料是石墨，属于导体，故B不符合题意； C．碳墨水的材料是水溶液，属于导体，故C不符合题意； D．金属圆规的材料是金属，属于导体，故D不符合题意。故选A。 4. 下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 陶瓷杯 B. 橡皮 C. 钢尺 D. 塑料水瓶 【答案】C 【解析】A．陶瓷杯不能导电，不是导体，是绝缘体，故A不符合题意； B．橡皮不能够导电，不是导体，是绝缘体，故B不符合题意； C．钢尺能够导电，是导体，故C符合题意； D．塑料水瓶不能导电，不是导体，是绝缘体，故D不符合题意。 故选C。 5. 关于超导材料，下列说法正确的是（　　） A. 是绝缘体材料 B. 是半导体材料 C. 常温常压下电阻为零 D. 用来输电可减少电能损耗 【答案】D 【解析】ABC．现今超导材料需要在很低的温度才能实现超导，超导材料是一种电阻为零的材料，不是绝缘体，也不是半导体，故ABC错误； D．超导体电阻为零，电能不会转化为内能，能够减少电能在传输过程中的消耗，故D正确。 故选D。 6．关于材料与技术的应用，下列说法中正确的是（　　） A．我们日常生活中使用的二极管是由半导体材料制成的 B．超导技术可应用于电饭锅和远距离输电线 C．日常生活中的陶瓷、橡胶、石墨棒均属于绝缘体 D．利用超导体材料做白炽灯灯丝，灯将更亮 【答案】A 【解析】A．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，日常生活中使用的二极管是由半导体材料制成，故A正确； B．超导技术可应用于远距离输电线，可以减少电能的损失，而电饭锅是利用电流热效应原理工作的，不能用超导体制作电饭锅的发热材料，否则不会产生热量，故B错误； C．日常生活中的陶瓷、橡胶通常情况下属于绝缘体，而石墨棒属于导体，故C错误； D．利用超导体材料的电阻为零，用超导体制作白炽灯灯丝，电流通过时不会产生热量，灯不会亮，故D错误。故选A。 7. 石墨烯又称单层墨，它仅由一层碳原子组成，具有许多奇特的属性，包括极强的拉力，优良的导电性和导热性，硬度最大，熔点超过3000℃等，这种高新材料有可能代替硅成为新的半导体材料。发现石墨烯的两位俄裔科学家因此获2010年诺贝尔物理学奖。根据石墨烯的特性，你认为石墨烯不能用来制成 ( ) A．高压输电线 B．坚韧的防弹衣 C．发光二极管 D．保温隔热材料 【答案】D 【解析】由于石墨烯具有优良的导电性和导热性，所以可以利用石墨烯制成高压输电线； 石墨烯有极强的拉力，硬度最大，所以可以制成坚韧的防弹衣； 石墨烯这种高新材料有可能代替硅成为新的半导体材料，因此可以用来制成发光二极管； 根据石墨烯优良的导热性，不能用来制成保温隔热材料。故D符合题意为答案。 8.新材料的研发和利用极大促进了现代科技的发展，也密切影响整个人类社会生活方式的变化，下面关于各种新材料的叙述中错误的说法是（ ） A. 提到纳米材料，所指的“纳米”实际上是一种很小的微粒 B. 用超导材料制造的电子元件，可不必考虑元件的散热问题 C. 智能手机芯片等体积的微型化得益于一种纳米材料的研发 D. 计算机芯片制造所用的材料与发光二极管都是半导体材料 【答案】A 【解析】“纳米”是一个长度单位，，与原子直径的数量级差不多大； 超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零。当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少热损耗，用作输电导线或制作电子元件。根据焦耳定律，电热是克服电阻做功产生的。制造电子元件时，由于没有电阻，不必考虑散热问题； 半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。 本题主要考查学生对新型的材料的了解和掌握，是一道基础题。 A.纳米材料，纳米科学技术是现代科学技术前沿，“纳米”是一个很小的长度单位，纳米科学的研究对象是原子等微观粒子，故A错误； B.超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零，根据焦耳定律，电热是克服电阻做功产生的。在制造电子元件时，由于其电阻为零，所以不必考虑散热问题，故B正确； C.智能手机芯片所占空间体积极小，空间尺度在纳米级，所以属于纳米材料，故C正确； D.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，计算机芯片制造所用的材料与发光二极管都是半导体材料，故D正确。 9. 下列材料中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 塑料 B. 玻璃 C. 橡胶 D. 钢铁 【答案】D 【解析】A．塑料不容易导电，是绝缘体，故A不符合题意； B．玻璃通常情况下是绝缘体，只有加热到红炽状态才变成导体，故B不符合题意； C．橡胶是很好的绝缘体，故C不符合题意； D．钢铁易导电，是很好导体，故D符合题意。 10.下列物体通常情况下属于导体的是（　　） A. 橡胶棒 B. 塑料尺 C. 干木棒 D. 一元硬币 【答案】D 【解析】ABC．橡胶棒、塑料尺、干木棒都不容易导电，属于绝缘体，故ABC不符合题意； D．一元硬币属于金属，容易导电，属于导体，故D符合题意。故选D。 11.以下几组材料中，都是绝缘体的是（　　） A. 橡胶、玻璃、塑料 B. 玻璃、大地、塑料 C. 人体、空气、石墨 D. 食盐水溶液、金属、水 【答案】A 【解析】A. 橡胶、玻璃、塑料都不容易导电，是绝缘体，符合题意；B. 玻璃、大地、塑料中，大地容易导电，是导体，不合题意；C. 人体、空气、石墨中，人体和石墨容易导电，是导体，不合题意；D. 食盐水溶液、金属、水都容易导电，是导体，不合题意．故选A. 【点睛】根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体． 12. 关于半导体和超导材料，下列选项描述正确的是（　　） A.都可用来做输电线  B.都已经普遍应用于生活中 C.发光二极管是采用半导体材料 D.发光二极管是采用超导体材料 【答案】C 【解析】A.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间；而输电线应选用导电能力强的材料；故A错误； B.半导体材料普遍应用于生活中，例如光敏电阻、发光二极管等，超导体材料还没有普遍应用于生活中，故B错误； CD.发光二极管具有单向导电性，采用半导体材料制成，故C正确，D错误。故选C。 13. 科技落后，就要受制于人。美国对中国科技公司进行封锁制裁，限制华为等中国公司获取芯片。制造芯片的主要材料是（　　） A．超导体 B．绝缘体 C．半导体 D．导体 【答案】C 【解析】常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片，制造芯片的主要材料是半导体硅制成的，综上分析知，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 14. 电脑屏幕上“粘”了一层灰尘，小明想到了一个除尘办法：用塑料尺在头发上快速摩擦了几下，靠近电脑屏幕，灰尘就被吸下来。这是利用了带电体______的性质；塑料尺是______（选填“导体”或“绝缘体”）。 【答案】 具有吸引轻小物体 绝缘体 【解析】 用塑料尺在头发上快速摩擦了几下后发生摩擦起电现象，塑料尺变成了带电体，而带电体具有吸引轻小物体的性质，所以将塑料尺靠近电脑屏幕，灰尘就被吸下来。 塑料尺导电性很差，属于绝缘体。 15. 初中学业考试期间，交通管理部门对考场附近的道路进行交通管制。经过考场附近的车辆禁止鸣笛，这种控制噪声的措施是______。考生所带的文具中，自动铅笔的石墨笔芯是______（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）。 【答案】 防止噪声的产生 导体 【解析】噪声可以从三个方面控制即在声源处防止噪声产生；在传播过程中阻断噪声传播；在人耳处防止噪声进入人耳经过考场附近的车，辆禁止鸣笛，这种控制噪声的措施是在声源处防止噪声产生。 石墨具有导电性，因此自动铅笔的石墨笔芯是导体。 16. 家用洗衣机和电热水器可以独立工作，它们是________联的。洗衣服时，湿手不能触摸开关，因为自来水是_______，会存在安全隐患。 【答案】 并 导体 【解析】家用洗衣机和电热水器可以独立工作，互不影响，因此它们是并联的。 自来水是导体，湿手不能触摸开关，否则容易发生触电事故。 17. 电光源的发明，照亮了人类生活的每一个角落。图甲所示的白炽灯是利用电流的_______（选填“热效应”“磁效应”或“化学效应”）使灯丝达到白炽状态而发光的，发光效率仅8%，更多能量都以内能的形式散失到周围环境中。现在用来照明的白炽灯已被图乙所示节能、环保的灯所替代，一只灯的亮度相当于一只100W白炽灯的亮度。灯主要是用________（选填“纳米材料”“超导材料”或“半导体材料”）制成的。 【答案】 热效应 半导体材料 【解析】白炽灯是利用电流的热效应工作的，当电流通过灯丝时，电能主要转化为内能。 半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，LED灯主要是由半导体材料制成的。 18.在家里，我们不能用湿毛巾来擦试带电的灯泡和插座，是因为平常的水是_____。若让你在干、湿毛巾中选一条，来包裏较紧的瓶盖，则选择_____毛巾更容易拧开瓶盖，因为在同样压力下它产生的摩擦力较大。 【答案】 导体 干 【解析】不能用湿毛巾来探试带电的灯泡和插座，因为平常的水是导体，会导致触电事故。 用毛巾来包裹较紧的瓶盖，应该选用干毛巾，因为干毛巾的表面更粗糙，在同样的压力下能产生较大的摩擦力，让瓶盖更容易拧开。 19. 如图所示是一款迷你台灯扇，它既可以照明又可以吹风且互不影响，台灯扇的灯和电动机在电路中应是______（填“串联”或“并联”）的。台灯扇中的发光二极管是由______（填“半导体”或“超导体”）材料制成的。长时间使用后扇叶会吸附很多灰尘，是因为扇叶转动时和空气之间发生了______现象。 【答案】 并联 半导体 摩擦起电 【解析】因为台灯扇可以照明又可以吹风且互不影响，所以台灯扇的灯和电动机在电路中应是并联的。 台灯扇中的发光二极管是由半导体材料制成的。 带电物体具有吸引轻小物体的性质。长时间使用后扇叶会吸附很多灰尘，说明扇叶带电，是因为扇叶转动时和空气之间发生了摩擦起电现象。 20.科技改变生活，大多数科技产品需要有半导体芯片的支持才能发展，目前领先全球的是5nm工艺芯片技术，5nm=______m。利用半导体材料可以制作发光二极管，简称LED。电流由正极经过LED流向负极时，LED发光；反之，电流不能从负极流向正极，LED不发光，这说明发光二极管具有_____导电性。 【答案】 5×10-9m 单向 【解析】因为1nm等于1×10-9m，所以5nm等于5×10-9m。 电流由正极经过LED流向负极时，LED发光；反之，电流不能从负极流向正极，LED不发光，这说明发光二极管具有单向导电性。 21.LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等，制作LED灯的材料是______（选填“半导体”或“超导体”）。如图为某学校电子屏中滚动播放的标语，其显示屏中的“增”字有一部分未显示曾强文明意识出来，其它部分正常发光，由此可知，未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是______联的。 【答案】 半导体 并 【解析】导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体，半导体是制作二极管、三极管的材料，常用在电子元件上，LED灯中的发光二极管由半导体材料制成。 其显示屏中的“增”字有一部分未显示曾强文明意识出来，其它部分正常发光，因此可知，未发光部分与其它部分是独立工作，互不影响的，故未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是并联的。 22. 电脑屏幕上“粘”了一层灰尘，小明想到了一个除尘办法：用塑料尺在头发上快速摩擦了几下，靠近电脑屏幕，灰尘就被吸下来。这是利用了带电体______的性质；塑料尺是______（选填“导体”或“绝缘体”）。 【答案】 具有吸引轻小物体 绝缘体 【解析】 用塑料尺在头发上快速摩擦了几下后发生摩擦起电现象，塑料尺变成了带电体，而带电体具有吸引轻小物体的性质，所以将塑料尺靠近电脑屏幕，灰尘就被吸下来。 塑料尺导电性很差，属于绝缘体。 23. 甲、乙、丙三个带电小球，已知甲带负电，甲和乙相互吸引，乙和丙相互排斥，则丙带_____电；通常情况下，金属、石墨、橡胶三种材料中，_____属于绝缘体。 【答案】 正 橡胶 【解析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，因为甲、乙、丙三个小球都带电，甲带负电，甲与乙相互吸引，则乙带正电；乙与丙相互排斥，则丙带正电。 通常情况下，金属、石墨、橡胶三种材料中，橡胶不容易导电，属于绝缘体。 24. 20世纪初，科学家发现汞在温度降低至-269℃时，电阻值就变成了零，这种现象叫“超导现象”，具有这种特性的物质叫“超导体”。 低温为什么能发生超导呢?基于初中知识，我们建立一个简易模型进行理解，将导体的原子核与核外受到约束的电子（能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”，可类比成小球。原子实做着热运动，穿行其间的自由电子会与它发生碰撞，表现为导体对自由电子传导的阻碍，即电阻。导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了低温超导现象。 高压也能让材料发生超导。理论上，某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下，15℃的“高温”（相对极低温）也能发生超导现象。在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，如图所示，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动，就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动，宏观上就显示出超导现象。 常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月，世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运，实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。 （1）实现超导现象的方式有低温和______________。 （2）极低温度下，原子实与自由电子的__________都趋于消失，通电时自由电子在导体中通行无阻，发生低温超导现象。 （3）超高的压力限制了__________的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 （4）超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。 【答案】 （1）高压 （2）热运动 （3）原子实 （4） 电阻 【解析】（1）由“高压也能让材料发生超导”可知，实现超导现象的方式有低温和高压。 （2）由导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了“低温超导现象”可知，极低温度下，原子实与自由电子的热运动都趋于消失，通电时自由电子在导体中通行无阻，发生低温超导现象。 （3）在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动可知，超高的压力限制了原子实的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 （4）由常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗可知，超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于电阻引发的电能损耗。 25.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． 【答案】（1）蓝（2）①截止；会。②大于 【解析】（1）一个LED与50Ω的定值电阻R串联，由I=UR可得，定值电阻R两端的电压： UR=IR=20×10-3A×50Ω=1V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，LED灯两端的电压： ULED=U-UR=4.2V-1V=3.2V， 由表格数据可知，此时LED灯发出蓝色的光． （2）①二极管电流为0，截止状态。反向电压为 50V 时，二极管将会被击穿。 ②二极管两端的正向电压由0.5V增大为0.7V时，电流随电压增大而迅速上升，电阻迅速减小。所以该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻大于正向电压为0.7V时的电阻． 1 学科网（北京）股份有限公司 $