1 . 阅读短文，并回答问题

第四代电光源——LED光源

下图中，甲图展示了时下流行的LED手电筒和LED吸项灯，它们的核心部分是高亮度白色发光二极管。这种发光二极管由硅、砷等半导体材料制成，具备光效高、寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点。二极管具有单向导电性，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。乙图则展示了LED的元件实物及其符号：
LED灯能够直接将电能转换为光能，被认为是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯之后的第四代电光源，有着巨大的发展潜力。相比之下，传统的白炽灯是一种热辐射光源，只有2%～4%的电能转换为眼睛能够感受到的光，我们称之为光电转换率只有2%～4%。

（1）LED灯主要由_______（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成；它的光电转换率要比白炽灯________（选“高”或“低”），所以我们又称它为节能灯；
（2）小明同学设计了如图丙所示电路来研究发光二极管的工作特性，已知发光二极管的额定电压为3V，电源电压恒为4.5V；闭合开关S，发现发光二极管________（选填“发光”、“不发光”），并观察到电压表示数为________V；这是二极管的________性引起的；
（3）小明改正了错误之后，重新进行测量，得出通过发光二极管的电流和两端电压的关系如丁图所示，根据图像可知该发光二极管的额定功率为_______。

2 . 阅读《简易密度计》，回答题。

简易密度计

“密度”一词经常出现在我们生活中，例如：人口密度、建筑密度，表示单位面积人口和建筑的数量；物理学中的密度，是指单位体积物体质量的大小。密度反映了物质固有的一种性质。
农业生产中的盐水选种技术是把种子放在一定浓度的盐水里，利用浮力把好种子和坏种子分开。这种方法选种，就要掌握好盐水的密度，我们可以用如图所示的密度计来测量。它一般由玻璃制成，上方是标有刻度的规则圆柱形，下方是不规则圆柱形，最下端装有铅颗粒。测量时，将密度计置于待测液体中，待其稳定竖直漂浮时，液面位置所对应的刻度值就是该液体的密度。

观察密度计的刻度，我们会发现上面的刻度值小，所测得的液体密度小，而下面的刻度值大，所测得的液体密度大，简称“上小下大”；而且刻度分布也是不均匀的，上面的刘度分布较稀疏，下面的刻度分布较密集，简称“上疏下密”。“上疏下密”的刻度分布与我们常见测量工具的刻度分布不一样。这是为什么呢？我们可以在一根粗细均匀的木棒下端缠绕一些细铜丝模拟密度计来探寻其中原因，如图甲所示。将甲依次放入一系列密度已知的液体中，每次当其在液体中处于竖直漂浮状态时，在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值，并测量木棒浸入液体的深度h，再利用收集的数据画出图像，如图乙所示。很显然，如果密度均匀增加，h的变化是不一样的。在密度越小的地方（对应密度计的上方），h变化越大；而在密度越大的地方（对应密度计的下方），h变化越小。

根据上述材料和你所学过的物理知识，回答下列问题：
（1）使用文中密度计不能测量______的密度。
A.酒精                           B.矿石                           C.牛奶
（2）简易密度计在不同液体中漂浮时受到的浮力______。（选填“相同”或“不同”）
（3）请利用所学知识解释为什么简易密度计上面的刻度小，下面的刻度大。______

3 . 阅读短文，回答问题
2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员顺利进入太空（如图）。在轨期间，3名航天员在与地面科技人员密切配合下，稳步推进空间应用项目，共开展了70项空间实（试）验和8项人因工程技术研究，获取了大量的实验数据。
神十六乘组还为广大青少年带来一场精彩的太空科普课，新晋“太空教师”景海鹏、朱杨柱、桂海潮开讲的“天宫课堂”第四课，是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。约48分钟的授课中，“太空教师”介绍并展示了空间站梦天实验舱工作生活场景，演示了球形火焰实验、奇妙“乒乓球”实验、动量守恒实验以及又见陀螺实验，并生动讲解了实验背后的科学原理。
2023年10月31日7时21分，神舟十六号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离，在中国空间站出差5个月的航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮，辞别浩瀚星河，路上回家之路。

（1）长征二号F遥十六运载火箭使用偏二甲肼作燃料，是因为偏二甲肼具有较大的_____________（选填“比热容”、“热值”或“密度”）；
（2）如果把动量守恒实验用到的钢球放进高温材料科学实验柜里加热，钢球的内能___________（选填“增加”、“不变”或“减少”），这是通过______________的方式来改变钢球的内能；
（3）球形火焰实验中蜡烛燃烧时将____________能转化为内能和光能。

4 . 请阅读《极光》并回答题。

极光

2023年12月，我国黑龙江、内蒙古、北京等北方地区出现了罕见的极光现象。如图甲所示，极光是一种瞬息万变，绚丽多彩的大气光学现象，它因经常出现在地球两极地区的上空而得名。在高纬度地区看到极光的机会比较多，但在中低纬度地区偶尔也能看到，不过亮度要弱得多。早在两千多年前，我国就有关于极光的观测记载，是研究历史上太阳活动和地磁变化情况的宝贵史料。

现代科学家一般认为极光的形成与太阳的活动、地球磁场以及高空大气等诸多因素有关系。太阳的内部一直在发生复杂的核聚变反应，在核反应过程中，除了会产生大量的光和热，还会产生高能带电粒子流。当其中的一部分射向地球时，这些高能带电粒子会在地球磁场中受到力的作用发生偏转，运动到地球的高纬度地区，并高速进入大气层，如图乙所示。当这些高能带电粒子与地球大气中的气体分子或原子碰撞时，气体原子的核外电子从中获取能量，跃迁至能量更高的能级（能量状态）。因为这种状态是极不稳定的，所以电子很容易跃迁回较低的能级，并将此前获得的能量以光的形式重新释放出来，从而形成极光。

极光的颜色是由高空气体成分和高能粒子的能量等因素决定的。氧原子碰撞后通常发出频率约为538 THz的绿光和频率约为476 THz的红光，氮分子通常发出频率约为767THz的紫光和频率约638THz的蓝光。大气中气体成分复杂，不同成分的气体元素在高能带电粒子的碰撞下，发光的颜色也各不相同，因而极光显得绚丽多彩，变化无穷。

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）太阳内部发生的核反应是_______（选填“核聚变”或“核裂变”）反应；
（2）极光多发生在高纬度地区是因为高能带电粒子__________；
（3）当核外电子从______（选填“高能级向低能级”或“低能级向高能级”）跃迁时会释放能量产生极光；
（4）可见光是一定频率范围的电磁波，其波速与波的频率、波长的关系是：波速=波长×频率。由此可知，在波速相同时，红色光的波长_____（选填“大于”或“小于”）紫色光的波长。

5 . 阅读短文，回答问题；

压敏电阻

压敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随压力的变化而变化；阻值随压力增大而变小的，称为负压力系数压敏电阻；阻值随压力增大而变大的，称为正压力系数压敏电阻；
小明同学利用压敏电阻设计了一套测量体重的装置，其工作原理如图甲所示，电源电压恒为，定值电阻的阻值为；装置中用到的压敏电阻R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示；

（1）压敏电阻R是_____________（选填“正”或“负”）压力系数电阻；当压敏电阻所受的压力为零时，压敏电阻的阻值为_____________；当压敏电阻所受的压力变大时，电流表的示数将_____________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）当体重为的人站在该装置压敏电阻上时，电流表的示数为_____________A，此时定值电阻消耗的电功率为_____________W；
（3）若电源使用一段时间后电压下降，如果对装置不做任何调整，利用电流表测量出的压力值将_____________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

6 . 根据上述材料，回答下列问题。阅读《半导体》并回答题。

半导体

导体导电性能好，绝缘体导电性能比较差。有一些材料，例如锗、硅，导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称做半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。利用半导体材料可以制作二极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上（俗称芯片），就成了集成电路，如图所示。集成电路是20世纪最重要的发明之一，现代的收音机、电视机、电话机、计算机，以及打电话用的IC卡、算账用的计算器，里面都有集成电路。没有半导体就没有我们今天的现代化生活。

硅片也称硅晶圆（如图所示），是最主要的半导体材料，硅晶圆的直径越大，在每个硅片上经过一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多，每个芯片的成本也就越低，但硅片尺寸越大，对微电子工艺设备、材料和技术的要求也越高。

我国的半导体事业起步较晚，集成电路的设计、封装、测试和晶圆制备等领域还有很大的发展空间，我国一大批优秀的科技工作者们正在夜以继日地努力工作，不断打破在集成电路领域的技术壁垒。
（1）温度、_________和杂质等外界因素对半导体导电性会产生很大影响；
（2）大尺寸硅晶圆对芯片制作的意义是_________；
（3）如图所示为二极管在电路中的符号，把它接入电路中测量通过它的电流和它两端电压的关系时，规定二极管的正极与电源的正极相连时二极管两端的电压为正向电压，二极管的正极与电源的负极相连时二极管两端的电压为负向电压。实验中测得某晶体二极管中的电流随它两端电压变化的规律如图所示。
①请你根据图所示的曲线，描述通过二极管的电流与二极管两端电压的关系具有怎样的特点_________；
②请你根据二极管的特点说说它在电路中可能有哪些作用_________。

7 . 进入冬季，高血压脑溢血发生风险增加；为了探究原因，小明查阅资料后得知：（a）气温变化，会引起血管热胀冷缩；（b）血管阻力下降时，人体为了保持血流量不变，血液对单位面积血管壁的压力随之变小；（c）同一血管内，血管长度和血液黏度一定时，血液的流速越大，血液通过血管时受到的阻力越大；（d）血液流速会随血管横截面积的变化而变化；当血管横截面积为正常值的n倍时，测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表；

n	1.00	0.90	0.80	0.75	0.60
v（厘米/秒）	18	20	22.5	24	30

（1）血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的压力，它是推动血液在血管内流动的原因；这里“血压”的“压”指的是_______（选填“压强”或“压力”）；
（2）结合上述信息，分析冬季气温骤降可能导致血压升高的原因，请写出分析过程：________________；
（3）病人在输液时，药水瓶上除了输液管外，另外还插有一根“闲置”的管，管口朝上“敞开”在空气中，如图所示；这是让药液顺利进入静脉，同时保证药水瓶相对针管有一定的高度，血液不会流到输液管内，此时静脉血管产生的压强___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）大气压强。

8 . 请阅读《浮力与密度测量》并回答。

浮力与密度测量

根据记载，我国早在宋代就首创了一种估测盐水浓度的简单方法。选用体积大致相同而质量不同的10粒莲子，放在盐水中，观察莲子在盐水中的浮沉情况从而估测盐水浓度。到了明代，估测盐水浓度的方法得到进一步简化，只需要精选一粒轻重合适的莲子放在竹筒内，把待测盐水倒入竹筒中，如果莲子浮在水面上呈横倒形，则盐水最浓；如果呈垂直形，则盐水较浓；如果莲子下沉至竹筒底部，则盐水较稀。
小明通过课外阅读了解到古人估测盐水浓度的方法，于是他在实验室进行了模拟实验。小明取来三个完全相同的玻璃容器，在容器中分别加入密度不同的盐水，他精选了一粒轻重合适的莲子，将这粒莲子先后分别放入三个容器中，静止时，莲子在容器中的情况如图所示，甲图中莲子沉到容器底部，乙图中莲子悬浮在盐水中，丙图中莲子漂浮在液面上。通过这粒莲子在盐水中的沉浮情况，小明判断出了三个容器中盐水密度的大小关系。

随着科技的发展，现代人们已经发明了多种测量液体密度的仪器，物理实验室常用的测量液体密度的仪器是密度计。密度计是一根有特定形状的密封玻璃管，管的下部装有密度较大的铅丸。使用时将密度计竖直地放入待测液体中使其漂浮，待密度计稳定后，从它的刻度处可以读出待测液体的密度。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）请根据文中信息，______图（选填“甲”“乙”或“丙”）中盐水的密度大于莲子的密度；

（2）小华在使用量程为的密度计测量某种液体密度的过程中，发现密度计沉底，在密度计上与液面相平位置已没有刻度值，液面位置高于密度计上的刻度线，如图所示，这说明此密度计不能测出待测液体的密度。为了测出此待测液体的密度，下一步选用以下哪个量程的密度计更合理______。（选填选项前的字母，只有一个选项正确）
A．
B．
C．

9 . 阅读材料，回答问题。

感应灯

声控灯主要是由声控开关和光控开关以及外围控制电路组成它是通过咪头（麦克风的麦俗称咪头）收集声音信号，然后经过后端电路处理，实现夜晚有声音时灯才亮起，人体感应灯主要是通过一个热释电传感器加菲尼尔透镜以及外围控制电路组成。其工作原理为热释电传感器可以感应人体温释放的热幅射，菲尼尔透镜则可以收集和聚焦人体释放红外线。当有人出现在感应范围内时，人体热量释放出来的红外线辐射聚焦到热释电传感器上，再由热释电传感器输出一个信号来控制电路，实现灯的亮灭控制。雷达感应灯通过微波感应器监测物体的移动来触发灯具，当只要有物体移动时灯才亮起，其灵敏度比红外灯具高，监测范围也大，通常我们还会在以上电路基础上加一个延时电路，以实现灯持续点亮一小段时间后才自动关闭。

（1）根据以上材料，最适合安装雷达感应灯的地方是_________；
A.卫生间　　B.楼道间　　C.道路旁　　D.地下车库
（2）人体感应灯主要是利用人体释放出来的红外线，将光信号转化为______信号，请说出红外线在生活中的另一个应用____________；
（3）为了节约用电，居民楼的楼道灯通常由一智能开关控制，智能开关实质由一“光控开关”和一“声控开关”连接而成，只有当周围光线较暗（光控开关闭合）且有声音时（声控开关闭合）灯才会亮，请在图甲中连成上述效果的电路；____________
（4）小明受楼道灯电路的启发，在自己的卧室里也设计了这样一个“聪明”的电路，不过遇到晚上有雷雨，雷声使灯不断被点亮，影响休息。另外，小明睡觉前需要这盏灯一直被点亮。为了解决烦恼，小明在原电路中再添加了两个开关、，完成对这个“聪明”电路的改装，如图乙所示，以便能方便地实施自动功能的启用和取消。①若晚上睡觉时恰逢打雷，要求灯一直不发光，只要将开关_______断开即可取消电路的自动功能；②若小明睡觉前需要灯一直发光时，开关、的断开、闭合情况是___________。

10 . 在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型风力发电系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
（1）制作小型风力发电机
（2）优化风力发电系统
【项目实施】
（1）制作小型风力发电机
经过课堂学习，我们了解到发电机和电动机中都有线圈和磁体，尝试用玩具电风扇作为风力发电机，连接成如图甲所示的电路。闭合开关，向扇叶吹风，使扇叶带动线圈转动，我们观察到了___________，说明我们的风力发电机可以发电。它是利用___________现象发电的。

（2）优化风力发电系统
我们在设计的过程中考虑到无风不能发电，于是增加了太阳能电池；又考虑到风能和太阳能发电受风速、光照强度等因素的制约，不适合直接给用电器供电，于是增加了蓄电池，形成风光互补发电系统。图乙是该系统的简图，其中给出了该系统的电能转移路径，但电能的转移方向并不完整，A和B其中之一为蓄电池，另一个为用电器。请根据所给条件，在图乙中标出A的元件名称，并结合图乙说出蓄电池的工作过程及其起到的不同作用：___________
【项目拓展】
（3）经查阅资料，截至2023年4月，我国风电光伏发电总功率超8亿千瓦，约为36个三峡电站的总功率。某风力发电机组在风速为3m/s以下或25m/s以上时，处于空转或停机状态，实际功率为0；在风速达12m/s或以上时，发电功率保持不变。其发电功率与风速关系如下表：

风速v/（m·s¹）	4	6	8	10	12	14	16
功率P/kW	56	190	445	880	1500	1500	1500

某日6：00到12：00，风速与时刻关系如图丙所示（为方便计算，数据作了简化处理）则在这段时间内该风力发电机组发电___________kW·h。