6.4 跨学科实践 半导体与光伏发电（分层作业）物理新教材教科版九年级上册

6.4 跨学科实践：半导体与光伏发电（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、认识半导体 二、半导体的应用 三、光伏发电实践 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、认识半导体 1．芯片是在硅板上集成多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能，制作芯片的主要材料是（　　） A. 导体 B. 绝缘体 C. 半导体 D. 超导体 【答案】C 【详解】半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，超导体的电阻为0；芯片是在硅板上集成多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块，制作芯片的主要材料是半导体，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．（24-25九年级上·吉林吉林·期中）下列说法中，正确的是（       ） A. 灯丝、碳棒、发光二极管LED都由导体制成 B. 导体两端电压0伏时，导体电阻为0欧 C. 闭合电路中，电流方向从电源正极流出，经过用电器，流向电源的负极 D. 导体是能够导电的物体，绝缘体内没有电荷，所以不能导电 【答案】C 【详解】A．灯丝（通常为钨丝）、碳棒容易导电，属于导体；发光二极管（LED）是由半导体材料制成的，并非导体，故A错误； B．电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度，与导体两端的电压和通过的电流无关，即使导体两端电压为0伏，导体的电阻也不为0欧，故B错误； C．在闭合电路中，电流的方向规定为从电源的正极流出，经过用电器等电路元件，再流向电源的负极，故C正确； D．导体是能够导电的物体；绝缘体内部有电荷，但几乎没有能够自由移动的电荷，所以不容易导电，并非没有电荷，故D错误。 故选C。 3．（25-26九年级上·湖北武汉·月考）如图，将发光二极管LED接入电路中，闭合开关发现LED发光。下列说法正确的是（          ） A. 电流从电池的左边流出，从电池的右边流入 B. 电子从LED负极流入，从正极流出 C. 正电荷从LED正极流入，从负极流出 D. 将电路中干电池的正负极对调，LED的亮度不变 【答案】B 【详解】A．在电源外部，电流的规定方向是从电源的正极流出，经过用电器，流回电源的负极。图中电池的右边是正极，左边是负极，所以电流应该从电池的右边流出，从左边流入。故A错误； BC．金属导电靠的是自由电子，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，电子是负电荷，其定向移动的方向与电流方向相反。图中电流从LED的正极流向负极，所以电子的流向是从LED的负极流向正极，即电子从LED负极流入，从正极流出，故B正确，C错误； D． 二极管具有单向导电性，将电路中的干电池正负极对调，LED不会发光，故D错误。 故选B。 4．通常情况下，下列物品中属于绝缘体的是（　　） A. 木质铅笔里的碳芯 B. 导线中的铜丝 C. 钢丝钳把手上的塑料套 D. 发光二极管 【答案】C 【详解】A．木质铅笔里的碳芯其主要成份是石墨，是导体，故A不合题意； B．导线中的铜丝，是金属，是良好的导体，故B不合题意； C．钢丝钳把手上的塑料套不容易导电，是绝缘体，故C符合题意； D．发光二极管是利用半导体材料制作的，是半导体，故D不合题意。 故选C。 5．（2025·上海·月考）在通常情况下，对下列物质进行的分类，正确的是（　　） A. 塑料、干燥的木棒、蒸馏水、石墨是绝缘体 B. 铅笔芯、大地、水银、人体是导体 C. 水晶、冰、萘、常温下的玻璃是导体 D. 铝、铜、硅、锗是半导体 【答案】B 【详解】A．塑料、干燥的木棒、蒸馏水是绝缘体，但石墨是导体（石墨具有良好的导电性），故A错误； B．铅笔芯（主要成分石墨）、大地、水银（液态金属汞）、人体都容易导电，均属于导体，故B正确； C．水晶、冰、萘、常温下的玻璃都不容易导电，属于绝缘体，不是导体，故C错误； D．铝、铜是金属，容易导电，属于导体；硅、锗是半导体，故D错误。 故选B。 二、半导体的应用 6．（25-26九年级上·天津河东区第三片·期中）如图所示，是太阳能LED照明路灯，白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，在充电过程中，蓄电池相当于　　　　　　（选填“电源”或“用电器”），LED灯是一种发光二极管，二极管是用半导体材料做成的，它具有　　　　　　性。 【答案】① 用电器    ② 单向导电 【详解】[1]当太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池消耗了电能，相当于电路中的用电器。 [2]LED灯是一种发光二极管，二极管是用半导体材料做成的，电流只能从二极管的正极流向负极，正负极接反，LED灯不能发光，所以它具有单向导电性。 7．（25-26九年级上·甘肃白银·期中）我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的“心脏”。制造芯片的硅材料是　　　　　　（选填“半导体”或“超导体”）；用高铁列车上的插座给手机充电时，手机电池相当于电路元件中的　　　　　　　。 【答案】① 半导体    ② 用电器 【详解】[1]硅材料的导电性能介于导体与绝缘体之间，是半导体，其具有一些特殊的电学性能，该芯片的主要材料是半导体。 [2]手机电池在充电时消耗电能，相当于电路中的用电器。 8．（25-26九年级上·山东东营河口区东营·期中）通常公路两边的照明路灯是　　　　　　　　　　　（选填“串联”或“并联”）的，路灯是由太阳能电池供电的LED灯，它是由　　　　　　　　　　　（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成的。 【答案】① 并联    ② 半导体 【详解】因并联电路各支路用电器工作时互不影响，公路路灯任意一盏损坏其余仍可正常工作，因此是并联的；LED是发光二极管，发光二极管是由半导体材料制成的。 9．（24-25九年级上·辽宁锦州·期末）锦州市有多家光伏产业基地，为环境保护、减少碳排放做出了贡献。光伏产业是指利用光伏效应，使太阳光射到硅光电池板上产生电流直接发电的行业。其中的硅光电池板中的主要材料硅属于（       ） A. 半导体 B. 超导体 C. 绝缘体 D. 以上说法都不对 【答案】A 【详解】硅光电池板中的主要材料硅属于半导体，半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．（25-26九年级上·湖南云溪区·期中）单晶硅太阳能电池是最广泛应用于光伏产业的太阳能电池，其材质较脆，容易折断。但我国科学家研制的可以像纸片一样弯折，且不易断裂。这种高柔性单晶硅太阳能电池是将　　　　　　能转化为电能，硅属于　　　　　　（选填“半导体”或“超导体”）材料。 【答案】① 太阳    ② 半导体 【详解】[1]高柔性单晶硅太阳能电池工作时，消耗太阳能（或光能），得到电能，因此是将太阳能转化为电能。 [2]硅、锗等材料属于半导体，具有单向导电性。 11．（24-25九年级下·福建永春县·期中）在低压真空舱内高速飞行，在真空舱的上表面分布有由 　　　　　　　　　　　 （选填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为电能为列车提供动力能源，硅光电池板产生的电能属于 　　　　　　　　　　　 （选填“一次”或“二次”）能源。 【答案】① 半导体    ② 二次 【详解】[1]导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体，硅光电池板通常使用半导体材料，半导体材料具有特殊的电学性质，当受到光照时，它们能够产生电流。 [2]二次能源是指通过某种方式从其他能源形式转化而来的能源，硅光电池板产生的电能属于二次能源。 三、光伏发电实践 12．（试卷3洛阳第一学期·期末）如图是太阳能移动信号灯，红灯与绿灯交替发光，由此可知它们的连接方式为　　　　　　　　　　　；白天，太阳能电池板给蓄电池充电过程中，蓄电池相当于　　　　　　　　　　　（填“电源”或“用电器”）；红、绿灯的发光二极管主要材料为　　　　　　　　　　　。 【答案】① 并联    ② 用电器    ③ 半导体 【详解】[1]在并联电路中各支路用电器可以独立工作、互不影响；串联电路中各用电器同时工作、同时不工作，相互影响。因为红灯与绿灯交替发光，它们工作时互不影响，所以它们的连接方式是并联。 [2]太阳能电池板给蓄电池充电过程中，蓄电池消耗电能，所以此时蓄电池相当于用电器。 [3]利用半导体材料可以制作二极管、三极管等，发光二极管是二极管中的一种，具有单向导电性，所以红、绿灯的发光二极管主要材料为半导体。 13．（2025·福建福州·模拟）面临当代的能源危机，我国提出了“碳达峰、碳中和”的战略目标，其中光伏发电水平已居世界前列。光伏发电简易原理如图所示，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上，这些电子获得能量会定向移动形成电流，电池板中有两层纯硅电子掺杂形成的　　　　　　　　（填“绝缘体”或“半导体”）材料，该材料在光照下导电性增强，其中电极1相当于电源的　　　　　　　　极。 【答案】① 半导体    ② 负 【详解】[1][2]电池板中有两层纯硅掺杂形成的半导体材料，半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，且在光照等条件下导电性会增强。根据电流方向规定为正电荷定向移动的方向，而电子带负电，电子定向移动方向与电流的方向相反。由图可知电子从电极1流出，所以电流从电极2流出，那么电极1相当于电源的负极。 14．（23-24八年级下·吉林长春·期末）小明对新型LED灯带很好奇，取一段剖开后发现，灯带中的LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的。他取下其中一只LED 灯接在3V 电池两端，灯不亮，对调电池正负极后亮了，用手试摸，点亮的灯几乎不发热。以下推断符合上述实验事实的是（　　） A. 单只LED灯工作电压是220V B. LED灯主要是将电能转化为内能 C. LED灯是用半导体材料制成的 D. 灯带中一只LED 灯开路后其他灯还亮 【答案】C 【详解】A．小明用3V电池即可占亮LED，说明其工作电压远低于220V。灯带中多个LED串联，总电压220V被均分，单只电压为总电压除以数量，故A不符合题意； B．题目明确“灯几乎不发热”，说明电能主要转化为光能，而非内能，故B不符合题意； C．LED灯具有单向导电性（调换电池正负极后灯亮），这是半导体二极管的特性，因此LED由半导体材料制成，故C符合题意； D．串联电路中，若一只LED灯开路，电流无法通过，其他灯均不亮，故D不符合题意。 故选C。 15．（2026·上海黄浦区·一模）书桌上放置着一盏可充电的LED台灯： （1）台灯的LED发光元件是由　　　　　　　　　　　材料制成的（选填“A.半导体”“B.绝缘体”或“C.导体”），与传统白炽灯相比，它将电能转化为光能的效率要高得多。 （2）台灯底座内置有坚固的配重块，选用的材料具备　　　　　　　　　　　大的特性，这一设计能有效降低台灯的重心，让它放在桌面上更加稳固。 （3）给这盏台灯的锂电池充电时，锂电池相当于电路中的　　　　　　　　　　　（选填“A.电源”或“B.用电器”），此过程中的能量转化情况是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）A     （2）密度     （3）① B    ② 电能转化为化学能      【详解】(1)小问详解： LED发光二极管是由半导体材料制成的，它的电能转化为光能的效率远高于传统白炽灯。 (2)小问详解： 配重块需要用密度大的材料，这样在体积较小时就能获得较大的质量，从而有效降低台灯的重心，让它放置得更稳固。 (3)小问详解： [1]充电时锂电池消耗电能并储存化学能，因此相当于用电器。 [2]充电过程将输入的电能转化为电池内部的化学能储存，因此此过程是将电能转化为化学能。 16．（2025·河南洛阳第二次中招·模拟）石墨烯具有很多奇特的物理特性。它具有很好的弹性，优良的导热性，硬度大，密度小，还有可能代替硅成为新的半导体材料。根据石墨烯的特性，它不能用来制作（　　） A. 保温隔热袋 B. 防弹装甲 C. 航天轻量化部件 D. 集成电路 【答案】A 【详解】保温隔热材料需要导热性能差的材料，而石墨烯具有优良的导热性，热量容易通过石墨烯传导，无法有效阻止热量的传递，不能满足保温隔热的要求。相反，石墨烯具有很好的弹性、硬度大、密度小，使其适合制作坚韧的防弹衣，利用其强度和韧性来抵御冲击。有可能代替硅成为新的半导体材料这一特性，可使其用于制作发光二极管等电子器件。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【B 能力提升题】 17．（24-25九年级上·广东潮阳区·期末）现代城市的道路两旁，常安装有风光互补LED路灯，路灯外形和电路原理图如图所示。某型号风光互补路灯的部件及参数如表。 部件名称 单位 数量 型号 太阳能电板 套 1 24V，280W 风力发电机 台 1 24V，300W 蓄电池 块 2 12V，120A·h LED灯 只 2 24V，60W （1）白天阳光照射太阳能电池板时，将　　　　　　能转化为　　　　　　能； （2）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它属于　　　　　　（选填“导体”“半导体”或“超导体”）； （3）这套风光互补路灯中两只LED灯并联连接，两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为　　　　　　A； （4）每块蓄电池充满电后可以储存　　　　　　J的电能。假如蓄电池充满电后太阳能电板和风力发电机都停止工作，则消耗两块蓄电池总电能的一半（设蓄电池对外供电时其电压不变）可使2只LED灯正常发光　　　　　　h。 【答案】（1）① 太阳    ② 电     （2）半导体     （3）5     （4）① 5.184×106    ② 12      【详解】(1)小问详解： 白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能电池板吸收太阳能，将太阳能转化为电能。 (2)小问详解： 太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，硅属于半导体，因此太阳能电池板的材料属于半导体。 (3)小问详解： 这套风光互补路灯中两只LED灯并联连接，两个LED灯正常发光时，两个LED灯并联，通过光控开关S在干路，通过光控开关S的电流为 (4)小问详解： [1]每块蓄电池充满电后可以储存的电能为 [2]假如蓄电池充满电后太阳能电板和风力发电机都停止工作，则消耗两块蓄电池总电能的一半（设蓄电池对外供电时其电压不变）可使2只LED灯正常发光的时间为 18．（24-25九年级上·山西运城·期末）酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量，还可以发电呢！如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管。关于这个简单电路，下列说法正确的是（　　） A. 三个水果并联后能提供更高电压 B. 发光二极管是半导体材料制成的 C. 在导线中发生定向移动的是正电荷 D. 水果电池工作时，将电能转化为化学能 【答案】B 【详解】A．将多个水果电池串联起来，得到的电压是每个水果电池的电压之和，可以提高电压，三个水果并联后不能提供更高的电压，故A错误； B．发光二极管具有单向导电性，是由半导体材料制成的，故B正确； C．导线是金属制作的，金属中发生定向移动的是自由电子，故C错误； D．水果电池储存的是化学能，工作时将化学能转化为电能，故D错误。 故选B。 19．（25-26九年级上·福建莆田·期中）制作发光二极管的关键材料是（     ） A. 绝缘体 B. 导体 C. 半导体 D. 超导体 【答案】C 【详解】发光二极管是一种半导体器件，主要由半导体材料制成。半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，并且具有一些特殊的电学特性，如单向导电性，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【C 拓展培优题】 20．（2026·河南商丘·中考真题）商丘古城中山大道装上了100盏新型LED灯。LED灯主要是用　　　　　　　　　　　（选填“半导体”或“超导”）材料制成的；灯的功率由原来的28W变成了13W，若这些夜景灯每天工作5h，则五一黄金周期间（五天）节省的电能　　　　　　　　　　　kW·h。 【答案】① 半导体    ② 37.5 【详解】LED灯的核心元件是发光二极管，发光二极管由半导体材料制成，半导体的导电特性适合实现LED的发光功能； 单盏灯节省的功率 五一黄金周每盏灯的总工作时长 节省的电能 21．（2026·四川乐山·中考真题）超导现象是指某些材料在温度降低到某个临界值时，电阻突然消失的现象；半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。关于超导体和半导体，下列说法中正确的是（        ） A. 超导体通电后会产生大量热量 B. 超导技术可以用于磁悬浮列车 C. 温度、光照等外界因素对半导体的导电性没有任何影响 D. 利用半导体材料制成的LED灯，比相同亮度的白炽灯更耗能 【答案】B 【详解】A．超导体电阻，由焦耳定律可知，电流通过时产生的热量，故A错误； B．超导体无电阻，通强电流时无热损耗，可获得强磁场，适用于磁悬浮列车减小运行阻力，故B正确； C．半导体的导电性能易受温度、光照等外界因素影响，热敏电阻、光敏电阻就是利用该特性制成，故C错误； D．相同亮度下，LED灯电能转化为光能的效率远高于白炽灯，更节能，故D错误。 故选B。 22．（2025·新疆·中考真题）在绿色照明、智慧照明理念的倡导下，LED灯具正在快速普及。 （1）LED主要是由　　　　　　（选填“导体”或“半导体”）材料制成的。与白炽灯相比，LED灯工作时消耗的电能绝大部分转化为光能，极少部分转化为内能，所以LED光源又称为　　　　　　（选填“冷”或“热”）光源。当人体靠近楼道内的智能LED体感灯时，人体辐射的　　　　　　（选填“紫外线”或“红外线”）会被体感灯感应到，从而灯会变亮；当人远离灯到一定距离时，灯又会熄灭。 （2）某型号吸顶灯经过灯内调制电路将家庭电路的电压变为60V的直流电压，吸顶灯内有4个灯条贴片，每个灯条贴片由20个相同的LED灯珠串联组成，4个灯条贴片并联在60V的电压两端。开关闭合后，所有LED灯珠均能正常发光，则每个LED灯珠的额定电压为　　　　　　V。已知每个LED灯珠的额定电流为0.15A，则该吸顶灯的总电流为　　　　　　A。吸顶灯正常工作时，若突然有一个LED灯珠发生了断路故障，则吸顶灯的功率变为　　　　　　W。 【答案】（1）① 半导体    ② 冷    ③ 红外线     （2）① 3    ② 0.6    ③ 27      【详解】(1)小问详解： [1]半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，LED主要是由半导体材料制成的。 [2]LED灯工作时消耗的电能绝大部分转化为光能，极少部分转化为内能，产生的热量少，所以LED光源又称为冷光源。 [3]智能LED体感灯能感知人体辐射的红外线，从而使灯会变亮；当人远离灯到一定距离时，灯又会熄灭。 (2)小问详解： [1]每个LED灯珠的额定电压为 [2]每个灯条贴片中灯泡串联，通过灯泡的电流相等，已知每个LED灯珠的额定电流为0.15A，4个灯条贴片并联，则该吸顶灯的总电流 [3]吸顶灯正常工作时，若突然有一个LED灯珠发生了断路故障，该LED灯所在的支路不能工作，此时3个贴条灯片并联在60V电压两端，则吸顶灯的功率变为 23．（2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）随着科技的发展，智能产品逐渐融入我们的生活。如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息，方便监测身体状态。该手表的橡胶表带是　　　　　　，手表内集成电路中的二极管主要是由　　　　　　材料制成的（两空均选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。 【答案】① 绝缘体    ② 半导体 【详解】橡胶不容易导电，属于绝缘体。 二极管是电子元件中典型的半导体制品，导电性介于导体和绝缘体之间。 24．（2026·四川广元·中考真题）研究表明，不同材料导电性能不同，应用的场景也不相同。下列情景中所选材料合理的是（        ） A. 电烤火炉的发热丝用超导材料更好 B. 手机芯片主要是半导体材料 C. 高压输电线应选用电阻大的导体材料 D. 保险丝用绝缘体材料 【答案】B 【详解】A．电烤火炉的发热丝依靠电流的热效应工作，而超导材料电阻为0，通电不会产生热量，不能用来制作发热丝，故A不符合题意； B．半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，是制造芯片、集成电路的核心材料，手机芯片主要由半导体材料制成，故B符合题意； C．高压输电线需要减少输电过程中的电能损耗，根据焦耳定律，相同条件下导体电阻越小，发热损耗越少，因此高压输电线应选用电阻小的材料，故C不符合题意； D．保险丝需要导通电流，并且在电流过大时发热熔断，因此必须用电阻率大、熔点低的导体制作，故D不符合题意。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 6.4 跨学科实践：半导体与光伏发电（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、认识半导体 二、半导体的应用 三、光伏发电实践 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、认识半导体 1．芯片是在硅板上集成多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能，制作芯片的主要材料是（　　） A. 导体 B. 绝缘体 C. 半导体 D. 超导体 2．（24-25九年级上·吉林吉林·期中）下列说法中，正确的是（       ） A. 灯丝、碳棒、发光二极管LED都由导体制成 B. 导体两端电压0伏时，导体电阻为0欧 C. 闭合电路中，电流方向从电源正极流出，经过用电器，流向电源的负极 D. 导体是能够导电的物体，绝缘体内没有电荷，所以不能导电 3．（25-26九年级上·湖北武汉·月考）如图，将发光二极管LED接入电路中，闭合开关发现LED发光。下列说法正确的是（          ） A. 电流从电池的左边流出，从电池的右边流入 B. 电子从LED负极流入，从正极流出 C. 正电荷从LED正极流入，从负极流出 D. 将电路中干电池的正负极对调，LED的亮度不变 4．通常情况下，下列物品中属于绝缘体的是（　　） A. 木质铅笔里的碳芯 B. 导线中的铜丝 C. 钢丝钳把手上的塑料套 D. 发光二极管 5．（2025·上海·月考）在通常情况下，对下列物质进行的分类，正确的是（　　） A. 塑料、干燥的木棒、蒸馏水、石墨是绝缘体 B. 铅笔芯、大地、水银、人体是导体 C. 水晶、冰、萘、常温下的玻璃是导体 D. 铝、铜、硅、锗是半导体 二、半导体的应用 6．（25-26九年级上·天津河东区第三片·期中）如图所示，是太阳能LED照明路灯，白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，在充电过程中，蓄电池相当于　　　　　　（选填“电源”或“用电器”），LED灯是一种发光二极管，二极管是用半导体材料做成的，它具有　　　　　　性。 7．（25-26九年级上·甘肃白银·期中）我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的“心脏”。制造芯片的硅材料是　　　　　　（选填“半导体”或“超导体”）；用高铁列车上的插座给手机充电时，手机电池相当于电路元件中的　　　　　　　。 8．（25-26九年级上·山东东营河口区东营·期中）通常公路两边的照明路灯是　　　　　　　　　　　（选填“串联”或“并联”）的，路灯是由太阳能电池供电的LED灯，它是由　　　　　　　　　　　（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成的。 9．（24-25九年级上·辽宁锦州·期末）锦州市有多家光伏产业基地，为环境保护、减少碳排放做出了贡献。光伏产业是指利用光伏效应，使太阳光射到硅光电池板上产生电流直接发电的行业。其中的硅光电池板中的主要材料硅属于（       ） A. 半导体 B. 超导体 C. 绝缘体 D. 以上说法都不对 10．（25-26九年级上·湖南云溪区·期中）单晶硅太阳能电池是最广泛应用于光伏产业的太阳能电池，其材质较脆，容易折断。但我国科学家研制的可以像纸片一样弯折，且不易断裂。这种高柔性单晶硅太阳能电池是将　　　　　　能转化为电能，硅属于　　　　　　（选填“半导体”或“超导体”）材料。 11．（24-25九年级下·福建永春县·期中）在低压真空舱内高速飞行，在真空舱的上表面分布有由 　　　　　　　　　　　 （选填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为电能为列车提供动力能源，硅光电池板产生的电能属于 　　　　　　　　　　　 （选填“一次”或“二次”）能源。 三、光伏发电实践 12．（试卷3洛阳第一学期·期末）如图是太阳能移动信号灯，红灯与绿灯交替发光，由此可知它们的连接方式为　　　　　　　　　　　；白天，太阳能电池板给蓄电池充电过程中，蓄电池相当于　　　　　　　　　　　（填“电源”或“用电器”）；红、绿灯的发光二极管主要材料为　　　　　　　　　　　。 13．（2025·福建福州·模拟）面临当代的能源危机，我国提出了“碳达峰、碳中和”的战略目标，其中光伏发电水平已居世界前列。光伏发电简易原理如图所示，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上，这些电子获得能量会定向移动形成电流，电池板中有两层纯硅电子掺杂形成的　　　　　　　　（填“绝缘体”或“半导体”）材料，该材料在光照下导电性增强，其中电极1相当于电源的　　　　　　　　极。 14．（23-24八年级下·吉林长春·期末）小明对新型LED灯带很好奇，取一段剖开后发现，灯带中的LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的。他取下其中一只LED 灯接在3V 电池两端，灯不亮，对调电池正负极后亮了，用手试摸，点亮的灯几乎不发热。以下推断符合上述实验事实的是（　　） A. 单只LED灯工作电压是220V B. LED灯主要是将电能转化为内能 C. LED灯是用半导体材料制成的 D. 灯带中一只LED 灯开路后其他灯还亮 15．（2026·上海黄浦区·一模）书桌上放置着一盏可充电的LED台灯： （1）台灯的LED发光元件是由　　　　　　　　　　　材料制成的（选填“A.半导体”“B.绝缘体”或“C.导体”），与传统白炽灯相比，它将电能转化为光能的效率要高得多。 （2）台灯底座内置有坚固的配重块，选用的材料具备　　　　　　　　　　　大的特性，这一设计能有效降低台灯的重心，让它放在桌面上更加稳固。 （3）给这盏台灯的锂电池充电时，锂电池相当于电路中的　　　　　　　　　　　（选填“A.电源”或“B.用电器”），此过程中的能量转化情况是　　　　　　　　　　　。 16．（2025·河南洛阳第二次中招·模拟）石墨烯具有很多奇特的物理特性。它具有很好的弹性，优良的导热性，硬度大，密度小，还有可能代替硅成为新的半导体材料。根据石墨烯的特性，它不能用来制作（　　） A. 保温隔热袋 B. 防弹装甲 C. 航天轻量化部件 D. 集成电路 【B 能力提升题】 17．（24-25九年级上·广东潮阳区·期末）现代城市的道路两旁，常安装有风光互补LED路灯，路灯外形和电路原理图如图所示。某型号风光互补路灯的部件及参数如表。 部件名称 单位 数量 型号 太阳能电板 套 1 24V，280W 风力发电机 台 1 24V，300W 蓄电池 块 2 12V，120A·h LED灯 只 2 24V，60W （1）白天阳光照射太阳能电池板时，将　　　　　　能转化为　　　　　　能； （2）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它属于　　　　　　（选填“导体”“半导体”或“超导体”）； （3）这套风光互补路灯中两只LED灯并联连接，两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为　　　　　　A； （4）每块蓄电池充满电后可以储存　　　　　　J的电能。假如蓄电池充满电后太阳能电板和风力发电机都停止工作，则消耗两块蓄电池总电能的一半（设蓄电池对外供电时其电压不变）可使2只LED灯正常发光　　　　　　h。 18．（24-25九年级上·山西运城·期末）酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量，还可以发电呢！如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管。关于这个简单电路，下列说法正确的是（　　） A. 三个水果并联后能提供更高电压 B. 发光二极管是半导体材料制成的 C. 在导线中发生定向移动的是正电荷 D. 水果电池工作时，将电能转化为化学能 19．（25-26九年级上·福建莆田·期中）制作发光二极管的关键材料是（     ） A. 绝缘体 B. 导体 C. 半导体 D. 超导体 【C 拓展培优题】 20．（2026·河南商丘·中考真题）商丘古城中山大道装上了100盏新型LED灯。LED灯主要是用　　　　　　　　　　　（选填“半导体”或“超导”）材料制成的；灯的功率由原来的28W变成了13W，若这些夜景灯每天工作5h，则五一黄金周期间（五天）节省的电能　　　　　　　　　　　kW·h。 21．（2026·四川乐山·中考真题）超导现象是指某些材料在温度降低到某个临界值时，电阻突然消失的现象；半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。关于超导体和半导体，下列说法中正确的是（        ） A. 超导体通电后会产生大量热量 B. 超导技术可以用于磁悬浮列车 C. 温度、光照等外界因素对半导体的导电性没有任何影响 D. 利用半导体材料制成的LED灯，比相同亮度的白炽灯更耗能 22．（2025·新疆·中考真题）在绿色照明、智慧照明理念的倡导下，LED灯具正在快速普及。 （1）LED主要是由　　　　　　（选填“导体”或“半导体”）材料制成的。与白炽灯相比，LED灯工作时消耗的电能绝大部分转化为光能，极少部分转化为内能，所以LED光源又称为　　　　　　（选填“冷”或“热”）光源。当人体靠近楼道内的智能LED体感灯时，人体辐射的　　　　　　（选填“紫外线”或“红外线”）会被体感灯感应到，从而灯会变亮；当人远离灯到一定距离时，灯又会熄灭。 （2）某型号吸顶灯经过灯内调制电路将家庭电路的电压变为60V的直流电压，吸顶灯内有4个灯条贴片，每个灯条贴片由20个相同的LED灯珠串联组成，4个灯条贴片并联在60V的电压两端。开关闭合后，所有LED灯珠均能正常发光，则每个LED灯珠的额定电压为　　　　　　V。已知每个LED灯珠的额定电流为0.15A，则该吸顶灯的总电流为　　　　　　A。吸顶灯正常工作时，若突然有一个LED灯珠发生了断路故障，则吸顶灯的功率变为　　　　　　W。 23．（2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）随着科技的发展，智能产品逐渐融入我们的生活。如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息，方便监测身体状态。该手表的橡胶表带是　　　　　　，手表内集成电路中的二极管主要是由　　　　　　材料制成的（两空均选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。 24．（2026·四川广元·中考真题）研究表明，不同材料导电性能不同，应用的场景也不相同。下列情景中所选材料合理的是（        ） A. 电烤火炉的发热丝用超导材料更好 B. 手机芯片主要是半导体材料 C. 高压输电线应选用电阻大的导体材料 D. 保险丝用绝缘体材料 / 学科网（北京）股份有限公司 $