2019-2020年高中物理 第3章3.4半導(dǎo)體材料和納米材料知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-3.doc

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2019-2020年高中物理 第3章3.4半導(dǎo)體材料和納米材料知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-3 1．液晶既是液體，又是晶體，但與我們?nèi)粘Ｉ钪兴f的晶體又有所區(qū)別．以下關(guān)于液晶和晶體的說法正確的是(　　) A．構(gòu)成液晶的物質(zhì)微粒只能在其各自的平衡位置兩側(cè)做微小振動(dòng) B．物體處于固態(tài)時(shí)，分子排列整齊，而處于液晶態(tài)時(shí)，較松散 C．二者都具備各向異性 D．任何一種固體在一定條件下都可以出現(xiàn)液晶態(tài) 解析：選BC.液體和固體一樣，其分子間距離小，相互作用力大，因此只能在各自平衡位置附近做微小振動(dòng)，但是液體分子沒有長期固定的平衡位置，在一個(gè)平衡位置振動(dòng)一小段時(shí)間后，又會(huì)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)平衡位置去振動(dòng)，即液體分子可以在液體中移動(dòng)，這也是液體流動(dòng)的原因．而液晶態(tài)介于固態(tài)和液態(tài)之間，分子排列比較松散，因此分子在平衡位置做微小振動(dòng)的同時(shí)，也會(huì)移動(dòng)，但其排列保持一定的取向，故分子不能在液體內(nèi)部自由移動(dòng)，因此具有各向異性，則選項(xiàng)A不正確．自然界中并不是所有物質(zhì)都存在液晶態(tài)，因此D選項(xiàng)不正確． 2．下列方法中可能使半導(dǎo)體電阻率發(fā)生改變的是(　　) A．改變半導(dǎo)體的溫度 B．改變半導(dǎo)體的長度 C．改變半導(dǎo)體的光照情況 D．在半導(dǎo)體中加入其他微量雜質(zhì) 解析：選ACD.半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能隨溫度、光照、是否摻入雜質(zhì)等物理因素的改變而改變，而與半導(dǎo)體的長度和形狀無關(guān)． 3．納米材料具有許多奇特的效應(yīng)，如(　　) A．電光效應(yīng)　　　　　　 B．量子尺寸效應(yīng) C．高硬度 D．表面和界面效應(yīng) 解析：選BD.電光效應(yīng)是液晶的一種奇特效應(yīng)；而高硬度是因?yàn)殁c米材料的奇特效應(yīng)而使材料所表現(xiàn)出來的一種良好性能． 4．電子手表中常用的液晶顯示元件，是在兩塊透明的電極板上刻著組成數(shù)字的若干筆畫，在兩電極板間充有一層________，當(dāng)在兩電極板間加上適當(dāng)________時(shí)，透明的________變得混濁了，文字或數(shù)碼就顯示出來了． 解析：液晶具有光學(xué)各向異性，且受若干外界條件的影響較大，其中電壓的改變會(huì)明顯改變其光學(xué)性質(zhì)，沒有電壓，電場為0時(shí)，能使光線通過，有電場時(shí)不能通過．因此，兩極間將液晶涂成文字或數(shù)碼，加上適當(dāng)電壓，則透明的液晶變混濁． 答案：液晶　電壓　液晶 一、選擇題 1．下列說法正確的是(　　) A．液晶態(tài)的分子排列與固態(tài)相同 B．液晶態(tài)的分子排列與液態(tài)相同 C．液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響下發(fā)生改變 D．所有物質(zhì)都具有液晶態(tài) 解析：選C.由于液晶態(tài)是介于固態(tài)和液態(tài)之間的中間態(tài)，其分子排列介于二者之間，并且排列是不穩(wěn)定的，容易在外界影響下發(fā)生改變．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，不是所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)，顯然選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確． 2．下列材料屬于半導(dǎo)體材料的是(　　) A．銅 B．石墨 C．橡膠 D．硅 解析：選D.銅、石墨是導(dǎo)體，橡膠是絕緣體，常見的半導(dǎo)體材料有：硅、砷化鎵、氧化亞銅、鍺等，故D正確． 3．利用液晶來檢查腫瘤，是利用了液晶的(　　) A．溫度效應(yīng) B．壓電效應(yīng) C．化學(xué)效應(yīng) D．電光效應(yīng) 解析：選A.由于腫瘤組織的溫度與周圍組織的溫度不一樣，因此將液晶涂在懷疑有腫瘤處的皮膚上，由于溫度效應(yīng)，液晶會(huì)顯示不同的顏色． 4．半導(dǎo)體就是導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，以下關(guān)于其導(dǎo)電性能的說法正確的是(　　) A．半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，性能穩(wěn)定 B．在極低的溫度下，純凈的半導(dǎo)體像絕緣體一樣不導(dǎo)電 C．在較高溫度時(shí)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能會(huì)大大增強(qiáng)，甚至接近金屬的導(dǎo)電性能 D．半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)后，其導(dǎo)電性能會(huì)減弱 解析：選BC.半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能受溫度、光照及摻入雜質(zhì)的影響，故A錯(cuò)誤；摻入雜質(zhì)后半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能會(huì)大大增強(qiáng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．下列新型材料中，可用作半導(dǎo)體材料的有(　　) A．高分子合成材料 B．新型無機(jī)非金屬材料 C．復(fù)合材料 D．光電子材料 解析：選BD.高分子合成材料有合成橡膠、塑料和化學(xué)纖維等；新型無機(jī)非金屬材料有工業(yè)陶瓷、光導(dǎo)纖維、半導(dǎo)體材料；復(fù)合材料分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料；光電子材料有光電子半導(dǎo)體材料、光纖和薄膜材料、液晶顯示材料等． 6．下列認(rèn)識(shí)正確的是(　　) A．納米是一種尺寸很小的材料，是納米材料的簡稱 B．納米技術(shù)就是重新排列原子而制造具有新分子結(jié)構(gòu)的技術(shù) C．納米是一個(gè)長度單位 D．納米材料的奇特效應(yīng)使納米材料表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)材料的良好性能 解析：選BCD.納米是一個(gè)長度單位，故A錯(cuò)，C對(duì)．納米技術(shù)是原子的重新排列，納米材料的制造是在納米技術(shù)的基礎(chǔ)上，故B、D正確． 7．下列敘述中正確的是(　　) A．棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)呈液晶態(tài) B．利用液晶在加上電場時(shí)由透明變混濁可制作電子手表、電子計(jì)算器的顯示元件 C．有一種液晶，隨溫度的逐漸升高，其顏色按順序改變，利用這種性質(zhì)，可用來探測溫度 D．利用液晶可檢查腫瘤，還可以檢查電路中的短路點(diǎn) 解析：選BCD.通常棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)容易具有液晶態(tài)，但不是任何時(shí)候都呈液晶態(tài)，故A錯(cuò)． 二、非選擇題 8．閱讀下面短文，回答下列問題． 導(dǎo)體容易導(dǎo)電，絕緣體不容易導(dǎo)電．有一些材料，導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱作半導(dǎo)體．除了導(dǎo)電能力外，半導(dǎo)體有許多特殊的電學(xué)性能，使它獲得了多方面的重要應(yīng)用． 有的半導(dǎo)體，在受熱后電阻迅速減??；反之，電阻隨著溫度的降低而迅速增大．利用這種半導(dǎo)體可以做成體積很小的熱敏電阻．熱敏電阻可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反應(yīng)快，而且精度高． (1)如果將熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個(gè)電路，其他因素不變，只要熱敏電阻所在區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變________(填“大”或“小”)． (2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度．如果刻度盤正中的溫度刻度值為20 ℃(如圖3－3－3甲所示)，則25 ℃的刻度值應(yīng)在20 ℃的________邊(填“左”或“右”)． (3)為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測大棚內(nèi)溫度的變化，請(qǐng)用圖3－3－3乙中的器材(可增加元件)設(shè)計(jì)一個(gè)電路． 圖3－3－3 解析：溫度升高，熱敏電阻阻值變小，電流變大，指針右偏；很顯然，熱敏電阻與電流表應(yīng)是相互影響，所以它們之間應(yīng)串聯(lián)． 答案：(1)小　(2)右　(3)如圖所示 9．以自由電子參與導(dǎo)電的摻雜半導(dǎo)體稱為________型半導(dǎo)體，以空穴參與導(dǎo)電的摻雜半導(dǎo)體稱為________型半導(dǎo)體，晶體二極管便由n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體緊密接觸而成，在接觸面上形成一個(gè)________，當(dāng)晶體二極管上加正向電壓時(shí)，即把p型半導(dǎo)體接電源________極，n型半導(dǎo)體接電源________極，這樣n型半導(dǎo)體中的________受電場力作用而越過pn結(jié)，形成電流，表現(xiàn)為導(dǎo)通． 答案：n　p　pn結(jié)　正　負(fù)　自由電子 10．液晶顯示器的原理是怎樣的？它有何優(yōu)點(diǎn)？ 答案：利用液晶電光效應(yīng)，可以制成液晶顯示器．以袖珍計(jì)算器上的顯示元件為例，它是一個(gè)小巧的長方形玻璃盒，盒里裝著液晶．盒內(nèi)壁上方涂有7段透明的金屬薄膜電極，盒的內(nèi)部下方是一整塊金屬薄膜電極，通電后，有電的那一段電極間的液晶就變?yōu)椴煌该鳎ㄟ^計(jì)數(shù)和譯碼電路的控制，就可用這7段電極組成1、2、3、4、5、6、7、8、9、0這十個(gè)碼． 液晶顯示具有分辨率高、易彩色化、畫面穩(wěn)定、環(huán)保節(jié)能、體積超薄，壽命長等優(yōu)點(diǎn)．