Question

【題目】閱讀《物體電阻與溫度的關(guān)系》，回答題。

物體電阻與溫度的關(guān)系

當溫度不斷升高，物體的電阻是否會不斷變大，最終變成無限大呢？其實，不同材料的物體情況各有不同。

金屬導(dǎo)體，如鐵、銅等，其電阻率（電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量）隨溫度的升高而變大。這是因為溫度升高，金屬材料中自由電子運動的阻力會增大，電阻就會不斷變大。到了一定溫度，物態(tài)開始發(fā)生變化，例如：從固體變成液體，再從液體變成氣體。在物態(tài)變化時，由于原子的排列變得更為混亂、分散，電阻率還會出現(xiàn)跳躍式的上升。

半導(dǎo)體，由于其特殊的晶體結(jié)構(gòu)，所以具有特殊的性質(zhì)。如硅、鍺等元素，它們原子核的最外層有4個電子，既不容易掙脫束縛，也沒有被原子核緊緊束縛，所以半導(dǎo)體的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。但溫度升高，半導(dǎo)體原子最外層的電子獲得能量，掙脫原子核的束縛成為自由電子，可供其他電子移動的空穴增多，所以導(dǎo)電性能增加，電阻率下降。摻有雜質(zhì)的半導(dǎo)體變化較為復(fù)雜，當溫度從絕對零度上升，半導(dǎo)體的電阻率先是減小，到了絕大部分的帶電粒子離開他們的載體后，電阻率會因帶電粒子的活動力下降而稍微上升。當溫度升得更高，半導(dǎo)體會產(chǎn)生新的載體（和未摻雜質(zhì)的半導(dǎo)體一樣），于是電阻率會再度下降。

絕緣體和電解質(zhì)，它們的電阻率與溫度的關(guān)系一般不成比例。

還有一些物體，如錳銅合金和鎳鉻合金，其電阻率隨溫度變化極小，可以利用它們的這種性質(zhì)來制作標準電阻。

當溫度極高時，物質(zhì)就會進入新的狀態(tài)，成為等離子體。此時，原子被電離，電子溢出，原子核組合成離子團，因此即使原本物質(zhì)是絕緣體，成為等離子體后也可導(dǎo)電。

如果溫度更高會是什么情況？據(jù)報道，美國能源部布魯克海文國家實驗室下屬的研究小組，利用相對論重離子對撞機成功地制造出有史以來最高溫度，該極端狀態(tài)產(chǎn)生的物質(zhì)成為新的夸克膠子混合態(tài)，其溫度約為四萬億攝氏度，是太陽核心溫度的25萬倍。這種物質(zhì)存在的時間極短（大約只有10s---28s），所以它的電性質(zhì)尚不明確。

總之，物體電阻與溫度之間的關(guān)系非常復(fù)雜，溫度升高到一定程度時，物體的電阻并不一定會變得無限大，使得電流完全無法通過。

請根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）絕緣體成為等離子體后________導(dǎo)電。（選填“能夠”或“不能”）

（2）本文的第二自然段，研究的科學問題的自變量是溫度，因變量是________。

（3）一般情況下，隨著溫度的升高，下列說法正確的是________。

A．金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性會增強

B．半導(dǎo)體材料的電阻率可能會減小

C．用鎳鉻合金制成的滑動變阻器的最大阻值變小

D．溫度升高，金屬材料中自由電子運動的阻力會減小，電阻就會不斷變大。

（4）利用錳銅合金和鎳鉻合金制作的標準電阻，其電阻率隨溫度變化________。（選填“很大”或“極小”）

Answer 1

【答案】能夠 電阻 B 極小

【解析】

(1)[1]由材料知：當溫度極高時，物質(zhì)就會進入新的狀態(tài)，成為等離子體。此時，原子被電離，電子溢出，原子核組合成離子團，因此即使原本物質(zhì)是絕緣體，成為等離子體后也可導(dǎo)電。所以，絕緣體成為等離子體后能夠?qū)щ姡?/span>

(2)[2]當溫度不斷升高，物體的電阻是否會不斷變大，最終變成無限大呢?研究電阻隨溫度的變化關(guān)系，研究的科學問題的自變量是溫度，因變量是電阻；

(3)[3]A．由題意可知，金屬導(dǎo)體，如鐵、銅等，其電阻率(電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量)隨溫度的升高而變大。電阻變大，導(dǎo)電性會減小；故A錯誤

B． 半導(dǎo)體，由于其特殊的晶體結(jié)構(gòu)，所以具有特殊的性質(zhì)。如硅、鍺等元素，它們原子核的最外層有4個電子，既不容易掙脫束縛，也沒有被原子核緊緊束縛，所以半導(dǎo)體的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。但溫度升高，半導(dǎo)體原子最外層的電子獲得能量，掙脫原子核的束縛成為自由電子，可供其他電子移動的空穴增多，所以導(dǎo)電性能增加，電阻率下降。摻有雜質(zhì)的半導(dǎo)體變化較為復(fù)雜，當溫度從絕對零度上升，半導(dǎo)體的電阻率先是減小，到了絕大部分的帶電粒子離開他們的載體后，電阻率會因帶電粒子的活動力下降而稍微上升。當溫度升得更高，半導(dǎo)體會產(chǎn)生新的載體(和未摻雜質(zhì)的半導(dǎo)體一樣)，于是電阻率會再度下降。

所以，半導(dǎo)體材料的電阻率可能會減小，故B正確；

C． 鎳鉻合金其電阻率隨溫度變化極小，可以利用它們的這種性質(zhì)來制作標準電阻，用鎳鉻合金制成的滑動變阻器的最大阻值變小，故C錯誤。

D．溫度升高，金屬材料中自由電子運動的阻力會增大，電阻就會不斷變大，故D錯誤。

(4)[4] 閱讀材料可知，利用錳銅合金和鎳鉻合金制作的標準電阻，其電阻率隨溫度變化極小。