初中物理有关半导体中考试题例析 知识精讲 试题VIP免费

初中物理有关半导体中考试题例析知识精讲高振波刘慧娟一、压敏电阻例1.（2003年常州市中考题）近年来，我国汽车工业发展迅速，各种新型汽车不断投入市场。它们均使用汽油做燃料并符合国际排放标准。如图1所示为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路图，其中电源电压恒为U＝6V，R0为定值电阻，A为油量指示表（实际是一只量程为0~0.6A电流表），Rx为压敏电阻（其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小），关于压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系如下表所示：图1Rx所受液体压强值/Pa01420284042605680Rx对应的电阻值/Ω45271552.5（1）油箱是圆柱形容器，底面积S＝0.15m2，油箱内汽油高度达到h＝60cm时油箱即装满，问油箱装满时汽油的质量为多少？此时汽油对油箱底部压敏电阻的压强为多大？（汽油的密度为ρ＝0.71×103kg/m3，取g＝10N/kg）。（2）油箱装满时，油量指示表的示数如图2所示，求定值电阻R0的阻值。图2（3）当油箱内汽油用空时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值。（4）为测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300km路程，油量指示表的指针从“满”处向左逐渐偏转到“E”处，如图3所示，问该汽车每行驶100km消耗汽油多少升？图3解析：（1）油箱装满时汽油的质量m＝＝0.71×103×0.15×60×10-2＝63.9kg汽油对容器底部的压强P满＝＝0.71×103×10×60×10-2＝4260Pa（2）当油箱装满油时，油量表（A表）为满量程，示数为I满＝0.6A。则电路中的总电阻为R总＝U/I满＝10Ω根据装满油时容器底的压强值，查表可知Rx的值Rx满＝5Ω。所以R0＝R总－Rx满＝10－5＝5Ω（3）当油箱空着的时候，容器底的压强为0，由表格提供的数据可知此时Rx空＝5Ω。根据欧姆定律，电流表示数I空＝U/（Rx空＋R0）＝6/（45＋5）＝0.12A（4）当油量表指针在“E”处时，电路中的电流为IE＝0.3A。则Rx的值为RxE＝U/IE－R0＝6/0.3－5＝15Ω由表格提供的数据可知，此时容器底的压强为2840Pa，所以汽油的高度hE＝PE/(ρg)＝2840/(0.71×103×10)＝0.4m消耗汽油的体积为VE＝S（h－hE）＝0.15×（0.6－0.4）＝0.03m3因此汽车每行驶100km的油耗VE'＝VE/3＝0.01m3＝10L二、热敏电阻例2.（2005年北京海淀区中考题）有一种半导体材料的电阻随着温度的变化明显改变，用这种材料制作的电阻称为热敏电阻，图4所示为热敏电阻随温度变化的图象。小马同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0~100℃的水温表，图5为这个水温表的原理图，图中的电压表量程为0~3V，定值电阻R0的阻值为100Ω。当水温达到100℃时，要求电压表的示数达到最大值。图4图5（1）根据图象回答该热敏电阻在100℃时的电阻值为多大？（2）小马同学将电压表的刻度盘改画为指示温度的刻度盘，如果每10℃画一条刻度线，这个刻度盘的刻度是否均匀？（3）通过计算说明改画的水温表刻度盘上的0℃应该与电压表刻度盘的什么位置对应？解析：（1）由图象可知该热敏电阻在100℃时的电阻值为100Ω。（2）不均匀。设电源电压为U，则热敏电阻阻值为R热时，电压表示数为U、R0不变，但热敏电阻阻值变化是不均匀的，故U0与R热不成正比例关系。（3）当温度t＝100℃时，R热＝100Ω，电压表示数U0＝3V，R0＝100Ω。因为R热与R0串联，有U0/U＝R0/（R热＋R0）解得电源电压U＝（R0＋R热）U0/R0＝（100＋100）×3/100＝6V当温度t'＝0℃时，R热'＝500Ω。设电压表示数为U0'，同理有解得即改画的水温表刻度盘上的0℃应该与电压表刻度盘的1V对应。三、光敏电阻和声敏电阻例3.（2004年连云港市中考题）居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着造成很大浪费，科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时，自动闭合，天亮时，自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开。若将这两种开关配合作用，就可以使楼道灯变得“聪明”（如图6），则这种聪明的电路是（）图6解析：A电路中，当有人走动时声控开关闭合将电源短路；C电路中，当天黑时光控开关闭合将电源短路，故A、C电路是错误的。B电路中，天亮时光控开关断开，但走动的人多声控开关闭合，则...