阅读《半导体材料简介》,回答41题。
半导体材料简介
自然界的物质按导电能力大小可分为导体、半导体和绝缘体三大类。按化学组成进行分类,可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。不同材料制成的半导体元器件具有不同的物理特性,例如某些元素的氰化物是制做热敏电阻的主要材料,而某些元素的化合物是制做温差电阻的重要材料。在单质中,锗(Ge)和硅(Si)的应用最为广泛,是制做晶体二极管和晶体三极管的主要材料。
晶体二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过。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。
41.请根据上述材料,回答下列问题:
(1)下列对半导体材料及其应用,叙述中正确的是
A.半导体材料只可能是单质
B.半导体材料不可能是有机物
C.半导体材料不可能是无机物
D.半导体材料制成的元件具有特殊的物理特性
(2)如图31所示,为一个晶体二极管中的电流随它两端电压变化的曲线(二极管的伏安特性曲线)。以下判断中正确的是
A.当二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管处于导通状态
B.当二极管两端的正向电压为0.8V时,二极管处于导通状态
C.当二极管两端的反向电压为10V时,二极管处于截止状态
D.当二极管两端的反向电压为50V时,二极管将会被击穿
阅读《太阳能电池的未来》,回答42、43题。
太阳能电池的未来
太阳能是指太阳的热辐射能,是太阳内部连续不断地进行核聚变释放出的能量。在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展。太阳能是一种新兴的可再生能源,太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。目前,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面取得巨大成功,随着科技水平的提高,太阳能电池正以强劲的步伐加入到我们的生产和生活之中,给解决环境与能源问题带来了希望。
2014年,美国麻省理工学院光子与现代电磁学研究小组在光波传导和控制领域取得重大突破, 浙江大学信息与电子工程系的学者也给该项研究提供了重要支持。 据中国经济网记者了解,这项被称为“方向选择性滤光器”的研究隶属于麻省理工学院固态光热伏电池项目。该项目的多种潜在应用领域里一个比较重要的部分在于变革工业用太阳能电池板,将发电效率从现有的15%提升至80%—90%。我们有理由相信:在不久的将来,太阳能的充分利用将会使我们生活环境得到重大改善,我们赖以生存的地球将焕发出新的光彩!
42.在几十亿年内,太阳能是取之不尽、用之不竭的理想能源,我们认为太阳能是可再生能源。除太阳能以外,下面列举的能源中属于可再生能源的是(选填选项前的字母,可多选)
A.石油 B.天然气 C.水能 D.风能
43.随着科技的发展,太阳能路灯的使用日渐普及。太阳能电池板在白天为蓄电池充电,晚上给路灯供电。某个太阳能路灯的太阳能电池板的面积为0.5m2,每平方米平均收集太阳光的功率为1.5kW,若太阳光照射8h能使路灯正常工作6天,路灯每天工作8小时,路灯工作时的平均功率为15W。则太阳能电池板把太阳能转化为电能的效率η=____________。
如图32所示,是某型号家用保温式电饭锅及其内部电路简化原理图,它有“高温烧煮”和“保温”两档,其中S是手动、温控一体开关,必须用外力按下才能闭合,当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开。表格反映了该电饭锅铭牌上的一些信息。请你回答以下问题:
(1)请你判断:当开关S被按下时,电饭锅处于“高温烧煮”档还是“保温”档?
(2)电饭锅正常工作时,在“保温”状态下R1消耗的电功率。
如图33甲是小梦家豆浆机的工作原理示意图。电动机M是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,其额定电压为220V,额定功率是220 W。R是加热电阻,其额定电压是220V,额定功率是1100 W。图33乙是此豆浆机在额定电压下做一次豆浆过程的工作信息,纵轴表示豆浆机消耗的功率,横轴表示豆浆机的工作时间。
(1)求豆浆机的加热电阻R的值。
(2)求电动机的工作电流。
(3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?