阅读短文，回答问题。柔性电池科学技术日新月异，2023年我国在许多领域取得了重大科研成果，其中柔性电池位居“2023十大新兴技术”之首。从可卷曲的计算机屏幕到“智能”服装，电子产品未来将越来越“灵活”，可穿戴设备、柔性电子和可弯曲显示屏的快速发展迫切需要能够与这些系统的灵活性相匹配的电源．标准的硬性电池可能很快会成为过去，因为薄型、柔性的电池（由可以轻松扭曲、弯曲或拉伸的轻质材料制成）已经进入市场。目前有几种类型的柔性电池可供选择。这些电池可充电，包括放置在导电聚合物电能收集器上的锂离子或碳锌体系。在某些情况下，添加剂可以增强导电性和柔韧性，柔性电池的电极可以涂覆或甚至印刷在柔性基底上，包括石墨烯、碳纤维或织物等碳基材料。柔性电池市场预计将在未来几年迅速扩张。一项研究预测，全球柔性电池市场在2022年至2027年间将增长2.4亿美元，在此期间的复合年增长率为22.79%。增长的主要驱动因素预计将是人们对可穿戴设备需求的增加以及电子产品微型化和柔性化的趋势。

1. 阅读短文，回答问题。

柔性电池

科学技术日新月异，2023年我国在许多领域取得了重大科研成果，其中柔性电池位居“2023十大新兴技术”之首。

从可卷曲的计算机屏幕到“智能”服装，电子产品未来将越来越“灵活”，可穿戴设备、柔性电子和可弯曲显示屏的快速发展迫切需要能够与这些系统的灵活性相匹配的电源．标准的硬性电池可能很快会成为过去，因为薄型、柔性的电池（由可以轻松扭曲、弯曲或拉伸的轻质材料制成）已经进入市场。

目前有几种类型的柔性电池可供选择。这些电池可充电，包括放置在导电聚合物电能收集器上的锂离子或碳锌体系。在某些情况下，添加剂可以增强导电性和柔韧性，柔性电池的电极可以涂覆或甚至印刷在柔性基底上，包括石墨烯、碳纤维或织物等碳基材料。

柔性电池市场预计将在未来几年迅速扩张。一项研究预测，全球柔性电池市场在2022年至2027年间将增长2.4亿美元，在此期间的复合年增长率为22.79%。增长的主要驱动因素预计将是人们对可穿戴设备需求的增加以及电子产品微型化和柔性化的趋势。

(1) 相比于传统的硬性电池，柔性电池的突出优点是；

(2) 柔性电池的电极可以涂覆或甚至印刷在柔性基底上，包括石墨烯、碳纤维或织物等碳基材料，这些材料最有可能属于（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）；给柔性电池充电时，柔性电池相当于简单电路中的；

(3) 根据短文内容，请你仿照示例设想一种未来采用柔性电池的电子产品。

示例：未来的手机就像卡纸一样，卷起来装在口袋里就行。

你的设想：。

【考点】

导体与绝缘体; 半导体特点及作用;

【答案】

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科普阅读题普通

1. 阅读短文，回答问题。

神奇的二极管

二极管是一种重要的半导体电子元件，符号为“”，具有特殊的导电性，当电流从“ $\text{[math]}$ ”极流进二极管时，二极管导通，相当于一根导线；而电流从“ $\text{[math]}$ ”极流入时，二极管断路，实际上不会有电流通过。发光二极管只是二极管中的一种，与白炽灯泡相比，发光二极管具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等优点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。

（1）常温下半导体的导电性能比导体要（选填“好”或“差”），二极管具有性；

（2）为了探究二极管的特殊导电性，连接了图甲、图乙两个电路，闭合开关S，灯泡能够发光的是图（选填“甲”或“乙”）；

（3）二极管的特殊导电性源自于构成材料P型半导体和N型半导体组成的晶片，受此启发，科研人员利用P型半导体元件和N型半导体元件串联，接上直流电源后，半导体材料的两端会产生温度差（珀尔帖效应），制成了电脑的散热器。如图丙所示，二对PN型半导体对是（选填“串联”或“并联”）连接的。在电流方向是 $\text{[math]}$ 的地方吸热，而在电流方向是 $\text{[math]}$ 的地方放热，则靠近电脑发热体（CPU）的是图中（选填“上方”或“下方”）的陶瓷片；

（4）理想型开关二极管输出信号值 $\text{[math]}$ 时，电路通路输出信号值 $\text{[math]}$ 时，电路断路。如图丁所示，将两个理想型开关二极管接在某电路中，a、b两点信号值随时间的变化关系如图戊、己所示，则“ $\text{[math]}$ ”内电路c处是（选填“通路”或“断路”）。

科普阅读题普通

2. 请阅读《LED灯》并回答问题。

LED灯

LED是英文lightemittingdiode（发光二极管）的缩写，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能，LED的心脏是一个半导体的晶片，半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体（称为P区），另一部分是N型半导体（称为N区），在P区和N区之间有一个过渡层，称为P﹣N结，整个晶片被环氧树脂封装起来，如图1所示。当电流从正极流入晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合。然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED灯发光的原理，如果电流从负极流入晶片则LED不发光，LED具有单向导电性。光的波长也就是光的颜色，是由形成P﹣N结的材料决定的。如图2所示，为一条可以发出不同颜色的LED灯带。

20世纪60年代，科技工作者研制成功了LED发光二极管，经过近30年的发展，大家十分熟悉的LED，已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光，然而照明实用的白色光LED仅在2000年以后才发展起来。LED灯相比于白炽灯和节能灯而言，突出的优势可以概括为：一是节能，白光LED的能耗仅为白炽灯的 $\text{[math]}$ ，为节能灯的 $\text{[math]}$ ；二是LED灯的寿命长，正常情况下LED灯的使用寿命可达到数个万小时。

LED技术进步日新月异，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。

请根据上述材料，回答下列问题。

（1）LED灯主要是一种器件；

（2）LED灯跟普通光源相比，优势为（写出一条即可）；

（3）小明把一个LED灯和零刻度线在表盘中央的电流表串联后连接在电压为3V的电源两端，观察到电流表有示数且LED灯发光，如图3甲所示。然后他把电源的正负极互换位置，发现电流表无示数且LED灯不发光，如图3乙所示，根据这两次实验的实验现象，可以得出的结论是。

科普阅读题普通

3. 阅读短文，回答问题：

LED灯制冷片

LED灯相对于传统光源具有体积小、光效高、节约能源、使用寿命长等优点，成为人们照明的首选产品。但就目前而言，LED灯电光转化效率仅有20%，剩下的能量白白耗散掉，使自身温度升高，从而影响使用寿命。

研究表明，利用半导体制冷片可降低LED灯的温度。根据帕尔贴效应，将LED灯和半导体制冷片接触，当制冷片和直流电源连接成通路时，就可以达到制冷效果。半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，甲图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量，反之，改变直流电源的正负极，铜片B会从空气吸收热量，铜片A会向空气放出热量。

半导体中有可以自由移动的电荷。通电时，电荷移动的方向与电流方向相反。由于电荷在不同的材料中具有不同的能量，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量；从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量。

实验发现，改变半导体制冷片两端电压，得到LED灯平均温度随时间变化的图像如图乙所示。当半导体制冷片输入电压为5V时，LED灯温度快速降低至27℃，之后LED灯持续放热，温度上升至44℃进入稳定状态。断开所有电源，半导体制冷片和LED灯均停止工作，LED灯温度突然跃升到48℃，然后下降到室温。

（1）LED灯发光时，将电能转化为光能外，还转化为能；

（2）为了延长LED灯的使用寿命，应该将LED灯和甲图的铜片（A/B）紧密接触。若将甲图中电源换成交流电源，此时（能/不能）对LED灯正常制冷；

（3）甲图中，电荷的能量在N型半导体（高于/低于）P型半导体；

（4）根据制冷片在不同电压下LED灯温度随时间变化的图像，下列说法错误的是；

A．使用半导体制冷片后，不同电压下LED灯温度均有所下降

B．加在半导体制冷片两端的电压越高，冷却效果越好

C．加在半导体制冷片两端的电压为5V时，冷却效果最好

D．加在半导体制冷片两端的电压为6V时的冷却效果比7V好，比8V差

（5）根据文中信息，从开始到停止工作LED灯温度随时间变化的大致图像是。

A． B． C． D．

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