1. 第四代光源LED灯,它的主要部分是高亮度白色发光二极管,这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点,是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源,是极具发展前途的新光源。它的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,是直接把电能转换成光能的器件,因而其发光效率较高(发光效率指光能占电能的百分比例),是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。

由于二极管具有单导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。利用图甲所示电路可以研究发光二极管的工作特性,把一个正常工作电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,闭合开关,即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变两端的电压和电路中电流,记录多组电压、电流数据,可以得到电压表与电流表示数关系,如乙所示。城市道路两边的太阳能路灯(如图丁),也用的是LED灯,它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳等组成。它的结构示意图如图戊。

(1) LED灯主要由(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成;
(2) 在图甲中,闭合S,调节滑动变阻器,LED灯(选填“能”或“不能”)发光;断开S,改变电源的正负极后再闭合S,LED灯(选填“能”或“不能”)发光;根据图乙,这只LED灯导通时的最低电压为V;
(3) 如图丙是白炽灯与LED灯正常工作时,将电能转化为光能和内能的比例饼状图,所以LED灯的发光效率比白炽灯(选填“高”或“低”);
(4) 如图戊所示,晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与(选填“a”或“b”)触点接触。
【考点】
能量的转化或转移; 串联电路和并联电路的辨别; 半导体特点及作用; 欧姆定律及其应用;
【答案】

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2. 请阅读《火龙出水和神火飞鸦》并回答问题。

火龙出水和神火飞鸦

火药是我国古代的四大发明之一,黑火药是在适当的外界能量作用下,自身能进行迅速而有规律的燃烧,同时生成大量高温燃气的物质。在军事上主要用作枪弹,炮弹的发射药和火箭的推进剂及其他驱动装置的能源,是弹药的重要组成部分,古人利用黑火药制造出了“火龙出水”火箭和“神火飞鸦”等武器。“火龙出水”火箭作为近代火箭的始祖,被世界广泛认可。“火龙出水”

火箭一般用于对敌军的船只实施火攻,根据相关记载显示,“火龙出水”火箭用竹管做龙身,用木料做龙头和龙尾,龙身侧而装上小火箭,每只小火箭里都装上火药,龙的腹内装上数支火箭,龙身侧面的小火箭引信是连在一起的,并且这些引信与龙腹内火箭引信也是相连的,当两军的船只在水面上相遇时,从一方的船上发射出“火龙出水”火箭,发射前点燃头龙身上侧面小火箭的火药桶,火药燃烧时,火药燃气从火箭尾部喷出,向后喷射的气体产生反作用力,使火龙向前运动,因为龙身侧面引信与龙腹内火箭引信相连,所以当第一级火箭燃烧完毕,就会自动引燃腹内的火箭,这是第二级火箭,此时就从龙腹里射出数支火箭,发射到敌船上,烧毁敌船。

明代史书记数的军用火箭“神火飞鸦”外型如鸦,用细竹或芦苇编成,内部填充火药,鸦身两侧各装两支“起火”, “起火”的药筒底部和鸦身内的火药用药线相连,作战时,用“起火”的推力将飞鸦射至100丈开外,飞鸦落地时内部装的火药被点燃爆炸,爆炸时飞鸦宛如今天的火箭弹。到了16世纪,抗日名将戚继光已在军中大量装备火箭,箭长5尺以上,绑附火药筒,能飞行300步,倭观见之丧胆。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1) 火龙出水,火箭的第一级火箭被点然后快速向前飞行,发生的能量转化主要是
(2) “火龙出水”火箭的第二级火箭点燃敌船使之燃烧,发生的能量转化主要是
(3) 为了达到“神火飞鸦”的飞行距离很长的目的,制作好的鸦身应该(______) A. 质量很小 B. 热值很大 C. 比热容很小 D. 易然
(4) 火龙出水和神火飞鸦内填充的都是黑火药,黑火药燃烧之所以能使这些武器的飞行距离很大,主要是由于黑火药燃烧时(______) A. 放出大量热量 B. 燃烧迅速规律 C. 产生大量气体 D. 残留杂质很少
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