第1卷 半导体的主要特征及二极管《电子技术基础》河北省对口招生《电子电工类考纲百套卷》

编写说明：河北省2027版对口招生专业理论考试《电子电工类考纲百套卷》，依据《河北省普通高等学校对口招生电子电工类专业考试大纲》编写。每门课程均分三层训练：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编写专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦真题突破，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是《电子电工类考纲百套卷》的第1卷，按考纲中的《电子技术基础》---（一）二极管和整流滤波电路的第1-3点范围与要求编写。其3点范围与要求是：1．了解PN结的单向导电特性。2．了解二极管的结构、分类和型号。3．理解掌握二极管的单向导电特性及其伏安特性和主要参数。 河北省《电子电工类考纲百套卷》 第1卷 《电子技术基础》 半导体的主要特征及二极管 考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1.在纯净半导体中掺入微量3价元素形成的是（ ）型半导体。 A. P B. N C. PN D. 电子导电 2. 二极管加正向电压时，其PN结处于（ ）状态。 A. 截止 B. 导通 C. 击穿 D. 饱和 3.室温附近，当温度升高时，杂质半导体中（ ）浓度明显增加。 A. 载流子 B. 多数载流子 C. 少数载流子 D. 空穴 4.二极管的符号中，三角指向代表（　　）。 A. 正极 B. 负极 C. 发射极 D. 集电极 5.二极管按材料分类，不属于二极管的是（　　）。 A. 硅二极管 B. 锗二极管 C. 铜二极管 D. 砷化镓二极管 6.某硅二极管反向击穿电压为150伏，则其最高反向工作电压（ ）。 A.约等于150伏 B.可略大于150伏 C.不得大于40伏 D.约等于75伏 7.PN结加反向电压后，电流剧变，当反向电压撤出后，仍能恢复单向导电性，则这种击穿称为（ ）。 A. 正击穿 B. 热击穿 C. 电击穿 D. 反击穿 8.当温度升高时，二极管的正向特性和反向特性曲线分别（ ）。 A. 左移，下移 B. 右移，下移 C. 左移，上移 D. 右移，下移 9.PN结的反向饱和电流与（　　）有关。 A. 温度 B. 电压 C. 电流 D. 材料类型 10.二极管正向导通时，其正向电压大约为（　　）。 A. 0.1V B. 0.5V C. 0.7V D. 1V 11.二极管反向击穿时，其反向电流会（　　）。 A. 急剧减小 B. 急剧增大 C. 保持不变 D. 慢慢减小 12.二极管的主要参数中，表示二极管反向漏电流的是（　　）。 A. 最大功率 B. 最大反向电压 C. 最大正向电流 D. 最大反向电流 13.测量二极管时，若万用表显示正向电压，说明二极管（　　）。 A. 正常 B. 短路 C. 开路 D. 反向击穿 14.PN结的正向偏置是指（　　）。 A. P区接正极，N区接负极 B. P区接负极，N区接正极 C. P区和N区都接正极 D. P区和N区都接负极 15.二极管的伏安特性曲线表明，当二极管正向偏置时，其（　　）。 A. 电阻变小 B. 电阻变大 C. 电流不变 D. 电压不变 二、判断题（本大题共7小题，每题2分，共14分） 1. N型半导体自由电子数量多，而自由电子是带负电荷的，所以带负电。（ ） 2. 晶体二极管击穿后立即烧毁。（ ） 3.二极管的伏安特性曲线显示了其正向导通和反向截止的特性。（ ） 4. 少数载流子是自由电子的半导体称为P型半导体。（ ） 5.硅二极管的正向导通电压通常在1.7V左右。（ ） 6.二极管的型号中，数字部分通常表示二极管的电压等级。（ ） 7.PN结的单向导电特性是由于P区和N区的载流子浓度差异造成的。（ ） 三、填空题（本大题共6小题，每题2分，共12分） 1. 杂质半导体按掺入杂质的性质可分为 半导体和 半导体。。 2.二极管可以通过其________特性曲线来描述其导电性能。 3.在导体中导电的是 ，在半导体中导电的不仅有 ，而且有 ，这是半导体区别于导体导电的重要特征。 4.PN结的单向导电特性是由________决定的。 5.在杂质半导体中，N型半导体的多子是 ，少子是 。 6.温度 ，将使半导体的导电能力大大增强。 四、简答题（本大题共2小题，每题6分，共12分） 1.为什么说在使用二极管时，应特别注意不要超过最大整流电流和最高反向工作电压？ 2.二极管的选用原则是什么？ 五、计算题（本大题共2小题，共32分） 1.如图所示电路中D1、D2为理想二极管，分析二极管所处的状态和ab端的电压为多少？ ( D 2 D 1 6V 3V 1k Ω b a a D 2 D 1 15V 12V ) 2.在图所示的电路中,V1、V2，V3，是性能完全一样的二极管，试分析各管是导通还是截止(分别对硅管和锗管进行分析)。 ( +A -B V 3 V 2 V 1 V AB =1.2V ) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：河北省2027版对口招生专业理论考试《电子电工类考纲百套卷》，依据《河北省普通高等学校对口招生电子电工类专业考试大纲》编写。每门课程均分三层训练：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编写专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦真题突破，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是《电子电工类考纲百套卷》的第1卷，按考纲中的《电子技术基础》---（一）二极管和整流滤波电路的第1-3点范围与要求编写。其3点范围与要求是：1．了解PN结的单向导电特性。2．了解二极管的结构、分类和型号。3．理解掌握二极管的单向导电特性及其伏安特性和主要参数。 河北省《电子电工类考纲百套卷》 第1卷 《电子技术基础》 半导体的主要特征及二极管 考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1.在纯净半导体中掺入微量3价元素形成的是（ ）型半导体。 A. P B. N C. PN D. 电子导电 【答案】A 【解析】在纯净半导体中掺入及其微量杂质元素，则它的导电能力大大增强。在硅本征半导体中，用三价的元素（铟或硼）作为杂质掺入，就形成的是P型半导体。故选A。 2. 二极管加正向电压时，其PN结处于（ ）状态。 A. 截止 B. 导通 C. 击穿 D. 饱和 【答案】B 【解析】当二极管阳极电位高于阴极电位且超过死区电压时，PN结内建电场被削弱，多数载流子扩散增强，形成显著正向电流，呈现低电阻导通特性。故选B。 3.室温附近，当温度升高时，杂质半导体中（ ）浓度明显增加。 A. 载流子 B. 多数载流子 C. 少数载流子 D. 空穴 【答案】C 【解析】在杂质半导体中，多数载流子主要由掺杂浓度决定，室温附近杂质浓度已经基本饱和，温度升高不会明显改变多数载流子的浓度；而少数载流子是本征激发产生的，温度升高会使本征激发加剧，热激发产生的电子空穴对数量大幅增加，因此少数载流子浓度会明显升高。故选C。 4.二极管的符号中，三角指向代表（　　）。 A. 正极 B. 负极 C. 发射极 D. 集电极 【答案】A 【解析】二极管的电路符号由三角标识和竖线标识构成，其中三角的指向对应二极管正向电流的导通方向，三角所在的一端是二极管的正极，竖线所在一端为二极管的负极。发射极与集电极是三极管中的引脚称谓，不符合本题描述。故选A。 5.二极管按材料分类，不属于二极管的是（　　）。 A. 硅二极管 B. 锗二极管 C. 铜二极管 D. 砷化镓二极管 【答案】C 【解析】常用的二极管制作半导体材料包括硅、锗和砷化镓，铜是导体，不属于制作二极管的半导体材料，因此铜二极管不属于按材料分类的常见二极管类型。故选C。 6.某硅二极管反向击穿电压为150伏，则其最高反向工作电压（ ）。 A.约等于150伏 B.可略大于150伏 C.不得大于40伏 D.约等于75伏 【答案】D 【解析】二极管的最高反向工作电压是二极管长期工作允许承受的最高反向电压，为避免发生反向击穿损坏二极管，该参数通常设定为反向击穿电压的一半，本题中该硅二极管的反向击穿电压为150伏，因此最高反向工作电压约为150伏的一半，即75伏。故选D。 7.PN结加反向电压后，电流剧变，当反向电压撤出后，仍能恢复单向导电性，则这种击穿称为（ ）。 A. 正击穿 B. 热击穿 C. 电击穿 D. 反击穿 【答案】C 【解析】PN结击穿分为电击穿和热击穿两类，电击穿是指PN结承受反向电压时，反向电流突然增大，当反向电压撤除后，PN结仍能够恢复原来的单向导电性，不会造成永久性损坏；而热击穿是不可逆的永久性击穿，撤除反向电压后也无法恢复导电性能。正击穿、反击穿不属于PN结击穿的标准分类，因此本题选C。 8.当温度升高时，二极管的正向特性和反向特性曲线分别（ ）。 A. 左移，下移 B. 右移，下移 C. 左移，上移 D. 右移，下移 【答案】A 【解析】温度升高时，二极管正向导通压降会减小，相同正向电压下正向电流会更大，因此正向特性曲线会向左偏移；而温度升高时，二极管的反向饱和电流会显著增大，相同反向电压下反向电流更大，因此反向特性曲线会向下偏移。综上本题选A。 9.PN结的反向饱和电流与（　　）有关。 A. 温度 B. 电压 C. 电流 D. 材料类型 【答案】A 【解析】反向饱和电流是由少数载流子的漂移运动产生的，当温度升高时，本征激发产生的载流子数量会增多，少数载流子浓度随之增大，因此反向饱和电流会随着温度的升高而明显增大；反向饱和电流几乎不随外加反向电压的变化而变化，也与材料类型无直接关联，因此本题选A。 10.二极管正向导通时，其正向电压大约为（　　）。 A. 0.1V B. 0.5V C. 0.7V D. 1V 【答案】C 【解析】硅二极管的正向导通压降大约为0.6~0.8V，锗二极管的正向导通压降大约为0.2~0.3V，本题选项中0.7V符合常规硅二极管正向导通后的正向电压范围，因此本题选C。 11.二极管反向击穿时，其反向电流会（　　）。 A. 急剧减小 B. 急剧增大 C. 保持不变 D. 慢慢减小 【答案】B 【解析】当二极管承受的反向电压超过击穿电压时，PN结会发生反向击穿，此时此时外加反向电压的微小变化就会引起反向电流的大幅上升，反向电流会急剧增大，二极管不再保持反向截止的特性，因此本题选B。 12.二极管的主要参数中，表示二极管反向漏电流的是（　　）。 A. 最大功率 B. 最大反向电压 C. 最大正向电流 D. 最大反向电流 【答案】D 【解析】二极管的主要参数中，最大功率指二极管长期工作允许承受的最大耗散功率，最大反向电压指二极管工作时允许承受的最高反向工作电压，最大正向电流指二极管长期工作允许通过的最大正向平均电流，最大反向电流是二极管在常温下承受最大反向工作电压时的反向漏电流，因此本题选D。 13.测量二极管时，若万用表显示正向电压，说明二极管（　　）。 A. 正常 B. 短路 C. 开路 D. 反向击穿 【答案】A 【解析】万用表测量二极管时，正向测量时二极管导通会显示出正向压降，一般硅管约为0.6-0.8V，锗管约为0.2-0.3V，该数值落在正常范围内即可说明二极管功能正常；如果示数为0说明二极管短路，示数为溢出值即开路，反向击穿后正反测量都会显示较低压降，不符合该测量结果，因此本题选A。 14.PN结的正向偏置是指（　　）。 A. P区接正极，N区接负极 B. P区接负极，N区接正极 C. P区和N区都接正极 D. P区和N区都接负极 【答案】A 【解析】PN结正向偏置时，外接电源的正极连接P型半导体，负极连接N型半导体，此时外电场方向与PN结内电场方向相反，会削弱内电场，使PN结变窄，多子的扩散运动加剧，形成较大的正向电流，PN结呈现导通状态，符合该定义的只有A选项；B选项是PN结反向偏置的接法，C、D两种接法均不符合正向偏置的定义，因此本题选A。 15.二极管的伏安特性曲线表明，当二极管正向偏置时，其（　　）。 A. 电阻变小 B. 电阻变大 C. 电流不变 D. 电压不变 【答案】A 【解析】当二极管处于正向偏置状态时，随着正向电压升高到开启电压后，二极管导通，正向电流会快速增大，二极管呈现出低阻状态，因此电阻变小，符合结论的只有A选项；B选项是二极管反向偏置截止时的特性，C、D选项均不符合二极管正向偏置时的伏安特性规律，因此本题选A。 二、判断题（本大题共7小题，每题2分，共14分） 1. N型半导体自由电子数量多，而自由电子是带负电荷的，所以带负电。（ ） 【答案】× 【解析】N型半导体中虽然自由电子为多子，空穴为少子，但整个半导体中，自由电子所带的负电荷总数与杂质原子电离后产生的正离子所带的正电荷总数是相等的，整体呈电中性，因此该说法错误。 2. 晶体二极管击穿后立即烧毁。（ ） 【答案】× 【解析】晶体二极管击穿分为电击穿和热击穿两种，电击穿时击穿电压在二极管的允许范围内，当反向电压撤去后，二极管依然可以恢复正常工作性能，并不会立即烧毁；只有发生热击穿时，才会造成二极管永久性损坏，无法继续工作，因此该说法错误。 3.二极管的伏安特性曲线显示了其正向导通和反向截止的特性。（ ） 【答案】√ 【解析】伏安特性曲线就是用来描述二极管两端电压和流过二极管电流关系的曲线，能够直观体现出二极管正向导通、反向截止的工作特性，因此该说法正确。 4. 少数载流子是自由电子的半导体称为P型半导体。（ ） 【答案】× 【解析】在P型半导体中，多数载流子是空穴，少数载流子是自由电子，题目表述将少数载流子的类型对应错了，因此该说法错误。 5.硅二极管的正向导通电压通常在1.7V左右。（ ） 【答案】× 【解析】普通硅二极管的正向导通电压通常约为0.6V-0.8V，1.7V不符合硅二极管正向导通电压的常规范围，因此该说法错误。 6.二极管的型号中，数字部分通常表示二极管的电压等级。（ ） 【答案】√ 【解析】根据国产半导体器件命名规则，二极管型号中第二部分是材料与极性，第三部分就是器件类型，位于型号后半部分的数字部分通常会标注器件的额定电压等级，也就是反向耐压等级，因此该说法正确。 7.PN结的单向导电特性是由于P区和N区的载流子浓度差异造成的。（ ） 【答案】× 【解析】PN结单向导电特性的直接决定因素是PN结形成的内建电场，载流子浓度差异仅为PN结形成的起因，并非单向导电特性的成因，题目说法错误。 三、填空题（本大题共6小题，每题2分，共12分） 1. 杂质半导体按掺入杂质的性质可分为 半导体和 半导体。。 【答案】P，N 【解析】根据半导体掺杂特性，本征半导体掺入不同性质的杂质后，其导电能力大大增强：掺入三价元素杂质后，半导体中多数载流子为空穴，这类半导体为P型半导体；掺入五价元素杂质后，半导体中多数载流子为自由电子，这类半导体为N型半导体，因此杂质半导体按掺入杂质性质可分为这两类。 2.二极管可以通过其________特性曲线来描述其导电性能。 【答案】伏安 【解析】二极管的导电性能会随外加电压变化呈现出特定规律，伏安特性曲线能够直观反映二极管两端电压与流过二极管电流的对应关系，是描述二极管导电性能最常用的特性曲线。 3.在导体中导电的是 ，在半导体中导电的不仅有 ，而且有 ，这是半导体区别于导体导电的重要特征。 【答案】自由电子 自由电子 空穴 【解析】导体的导电机理与半导体不同，导体内部只有自由电子能够参与导电；而半导体中既有自由电子作为载流子参与导电，也有空穴作为载流子参与导电，两种载流子共同参与导电是半导体导电区别于导体导电的核心特征。 4.PN结的单向导电特性是由________决定的。 【答案】内建电场 【解析】PN结形成时，P区的空穴会向N区扩散，N区的自由电子会向P区扩散，在交界面处形成由带正电的离子区和带负电的离子区组成的空间电荷区，进而产生方向由N区指向P区的内建电场。内建电场会阻挡多数载流子的扩散运动，推动少数载流子的漂移运动；当外加电压方向改变时，内建电场的强弱会随之变化，进而使得PN结仅在正向偏置时允许电流通过，反向偏置时阻碍电流通过，因此PN结的单向导电特性本质上是由PN结内部形成的内建电场决定的。 5.在杂质半导体中，N型半导体的多子是 ，少子是 。 【答案】自由电子 空穴 【解析】N型半导体是在本征半导体中掺入五价杂质原子后形成的，掺入的杂质原子会提供一个多余的自由电子，使得半导体中自由电子的浓度远高于空穴的浓度，因此自由电子是N型半导体的多数载流子，简称多子，空穴是少数载流子，简称少子。 6.温度 ，将使半导体的导电能力大大增强。 【答案】升高 【解析】半导体的导电能力与载流子浓度密切相关，温度升高时，本征激发会加剧，激发产生的自由电子-空穴对数量会大幅增加，半导体中的载流子总数显著增多，因此导电能力会大大增强。 四、简答题（本大题共2小题，每题6分，共12分） 1.为什么说在使用二极管时，应特别注意不要超过最大整流电流和最高反向工作电压？ 【答案】二极管加正向电压时，实际工作电流不能超过最大整流电流，否则会导致二极管过热而烧毁。二极管加反向工作电压时不应超过最高反向工作电压，否则会使二极管反向击穿，形成较大的反向电流，二极管的PN结会因功耗过大而损坏。 2.二极管的选用原则是什么？ 【答案】二极管的选用原则是:(1)保证选用的二极管型号所对应的参数能满足实际电路的需求。(2)一般情况下，整流电路首选热稳定性能好的硅管，其次高频检波电路才选锗管。 五、计算题（本大题共2小题，共32分） 1.如图所示电路中D1、D2为理想二极管，分析二极管所处的状态和ab端的电压为多少？ ( D 2 D 1 6V 3V 1k Ω b a a D 2 D 1 15V 12V ) 【答案】（1）D1截止、D2导通，Uab=-6V （2）D1导通、D2截止，Uab=0V 2.在图所示的电路中,V1、V2，V3,是性能完全一样的二极管,试分析各管是导通还是截止(分别对硅管和锗管进行分析)。 ( +A -B V 3 V 2 V 1 V AB =1.2V ) 【答案】三只二极管串联对1.2 V 电压进行分压，每只二极管的正向电压为0.4 V 。若 V 1~ V3管是硅管，由于所加正向电压未超过硅二极管死区电压0.5 V ，因此各管是截止；若 V 1~V3管是锗管，所加正向电压超过锗二极管死区电压0.2V，二极管均导通。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $