1 . 阅读短文，并回答问题。

第四代电光源--LED

如图甲是时下较为流行的 LED手电筒和 LED吸顶灯，它们的主要部分是高亮度发光二极管，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、寿命长、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。LED的发光原理与白炽灯截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。图乙是 LED的元件实物及符号。

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。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流值，可以得到电压表与电流表示数关系，如丁所示。
(1)LED灯主要由 ______ （选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯 ______ （高/低）；
(2)在图丙中，闭合S，滑动变阻器调至阻值为 ______ Ω时，LED 灯刚好正常发光；断开 S，改变电源的正负极后再闭合S，则LED ______ （能/不能）发光。
(3)某个家庭原来全部用白炽灯来照明，平均每月照明用电50kW·h，现全部改用LED灯。相同情况下可节能约70%。已知每消耗1度电相当于排出1.1kg的二氧化碳，则改用LED灯后，这个家庭平均每月能减排二氧化碳约 ______ kg。

2 . 如图是物理课本部分插图，关于这些插图的说法，正确的是（　　）

A．图中，是汽油机的做功冲程，表示内能转化为机械能

B．图中，电源短路，容易烧坏电源，应该避免

C．图中，比起白炽灯，节能灯耗电要多得多

D．图中，人没有接触高压电线不会触电

3 . 如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。其参数如下表1所示
表1

无人机质量（含摄像机）
锂电池额定电压
电动机最大机械功率
电动机的能量转化效率	80%

表2

	1.0	2.0	3.0	4.0	6.0
	18	9	6	4.5	3

(1)某次该“无人机”携带摄像机参与某次火情的勘测，从地面匀速竖直升空至高处，然后悬停观测。“无人机”上升过程中电动机消耗的电能为多少？（忽略空气阻力的影响，）
(2)该“无人机”所需的能量是由内部的一块锂电池提供，其容量为。若飞行时电动机以最大机械功率工作，则该飞行器最多能飞行多长时间？
(3)该“无人机”携带的微型摄像机带有自动拍摄功能，其原理图如图所示。其中电源由“无人机”的锂电池提供，是电阻箱，是红外探测器，视为可变电阻，它的阻值与红外线强度变化的对应关系如表2所示（为红外线强度，表示其单位）。若、两端电压必须等于或大于时，控制电路才能启动摄像机进入工作状态。小明设定红外线强度为时启动摄像机工作，电阻箱的阻值至少应调到多少？

4 . 有一块手机用的锂电池，上面标明电压是3.7V，容量为1130mA·h，它充满电后大约储存的电能为：（　　）

A．4.181×103 J

B．4.181 kW·h

C．1.50516×104 J

D．1.50516kW·h

5 . 随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”（如图所示）得到了广泛的应用。它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用，为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止充电。放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数∶

风力发电机		太阳能电池组件
最小启动风速	1.0m/s	太阳能电池	180W
最小充电风速	3.0m/s	太阳能转换效率	15%
最大限制风速	12.0m/s	蓄电池	400A*h 12V
最大输出功率	400W	大功率LED路灯	80W 12V

(1)若遇到阴天并且无风，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？
(2)若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m²，当其垂直太阳光方向放置时，最大发电功率达到180W，则当地垂直太阳光方向1m²范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少？
(3)当风速为6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W。在这种风速下，持续光照12h，蓄电池的电量也只由20%充到70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。

6 . 电热水袋（俗称电暖宝）是冬季暖手、暖足的理想用品。

(1)电热水袋的工作原理是利用了电流的__。电热水袋充水做加热物质，是利用了水的__大的特性。
(2)如图是某电热水袋的主要参数，若使电热水袋内水温升高30℃，则水需要吸收的热量为__J。电热水袋正常工作，不考虑其外壳吸收的热量及其他热量损失，电热水袋初温为20℃，通电8min后将处于__状态（填“通电加热”或“自动断电”）。已知c_水=]

7 . 冬天，人们常用电热毯来取暖。如图所示，是某品牌电热毯的等效电路，有高温档和低温档，低温档电功率为25W，已知电阻R=484Ω。求：
(1)开关S闭合时电热毯处于______档；
(2)电热毯在低温档下工作1小时所消耗的电能______；
(3)电阻R₀的阻值______。

8 . 手机已成为人们沟通交流和生活娱乐的重要工具，华为、几小米等自主品牌的手机越来越受到国内外用户的青睐。
(1)手机是利用_________传输信号实现通讯的，通话时声音信息在空中以_____m/s的速度传递给对方。
(2)“小米4”手机的散热材料是石墨烯晶体，因为它具有优良_____（导热/导电）性能，并且石墨烯 ____（有/没有）固定的熔点。
(3)“华为P40”手机的电池标有“标称电压3.8V”、“电池容量5000mA·h”的字样。“标称电压”是指手机工作时的电压，该电压对人体_____（属于/不属于）安全电压，“电池容量”是指电池所能容纳的最大电荷量，1mA·h=1mA×1h，则该手机一次充满电可储存的电能约为_____J。

9 . 在如图所示的电路中，电源电压为20V且保持不变，电阻R₁的阻值为10Ω，滑动变阻器R₂上标有“40Ω”字样。电流表、电压表量程选择“0~3A”和“0~15V”。开关S闭合后，电压表V的示数为5V。求：
(1)通过电阻R₁的电流；
(2)电路正常工作10s后，电流通过电阻R₁做的功；
(3)移动滑动变阻器的滑片P，电源电压和电压表示数的比值最大为5，同时为了保证电路安全，求滑动变阻器可连入电路的最大值和最小值。

10 . 如图甲是小灯泡L的U-I图象，将此灯接入图乙的电路中（电源电压不变），闭合开关S₁后，灯L的实际功率为2W；再闭合开关S₂后，电流表示数变化了0.2A，则电阻R的阻值是______Ω，此时1min内电路产生的热量是______J。