题目内容

9．为表彰美国和日本的三位科学家在20世纪90年代初就发明了蓝色发光二极管并且一直致力于此方面的研究，2014年诺贝尔物理学奖颁给了他们．在颁奖词中，诺贝尔奖委员会声明：“白炽灯照亮了20世纪，而LED（发光二极管）灯将照亮21世纪．”蓝光LED，结合已有的红光与绿光LED，可以通过三原色原理生产更自然的白光灯泡．高亮度的白色LED灯所耗费的能量却比白炽灯和荧光灯都要少．世界上20%的电力用于照明，据预测，使用LED灯照明能将这一数字降低到4%．下列关于LED灯的说法，不正确的是（　　）
A．蓝光LED灯采用了半导体材料
B．LED灯的发光效率比白炽灯高
C．使用LED灯能为人类极大地省电省能
D．蓝光、红光、绿光LED不可能合成其他颜色的光

分析 发光二极管是由半导体材料制成的，可将电能转化为光能，而且二极管具有单向导电性；
LED节能灯发出“健康光线”的原因是光线中不含紫外线和红外线，直流驱动，无频闪；
LED灯发热小，90%的电能转化为可见光．

解答 解：A、蓝光LED灯是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，故A正确；
B、因为白炽灯工作时，是将电能转化为光能和内能，因此普通白炽灯正常工作时消耗的电能约有10%的转化为光能，其余90%因发热转化为了内能．
发光二极管（LED）的发光原理是电能直接转化为光能，由于发光二极管（LED）几乎不发热，从而减小了电能损失，提高了电能转化为光能的效率，故B正确；
C、蓝色发光二极管（LED）发热小，90%的电能转化为可见光，无辐射，是一种高效、环保的光源，故C正确；
D、蓝色发光二极管的发明使色光的三原色齐全了，红光、绿光、蓝光三者混合是白光，蓝色发光二极管（LED）的诞生补齐了光谱，使得白光LED成为可能，故D错误．
故选：D．

点评 本题考查了色光的三原色以及色光的混合；LED灯与普通白炽灯泡在发光原理的不同，知道发光二极管的效率高，是由于电能直接转化为光能的原因，并且LED灯已广泛地应用于现代生活，注意理论与实际的联系．

练习册系列答案
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18．阅读材料，回答问题
山地自行车
山地自行车是专门为越野（丘陵，小径，原野及砂土碎石道等）行走而设计的自行车，1977年诞生于美国西岸旧金山．山地自行车以其骑行舒适，对路面适应性广，轻便美观，如今已受到越来越多的年轻人喜欢．
山地自行车的特点是：有变速器，较宽的轮胎．
山地自行车的变速器，一般有18速、21速、24速、27速及30速．变速器是通过改变链条所在链盘和飞轮的大小，从而达到调节骑行速度和调节骑手骑行时脚上用力的大小．正确运用变速器，能应付平路、上下坡、土路、顶风等复杂路况．如在平路骑行时，可以使用较大的链盘和较小的飞轮组合，使骑行速度更快．
山地自行车的轮胎，不仅直接关系骑手骑行时车所受的阻力大小，还与抗震性能好坏有关．适当提高轮胎内空气压，可减少骑行时车所受的阻力，但轮胎内空气压太高或太低，车的抗震性能都变差．
山地自行车的轮胎还直接关系车的受力，正常骑行时，使后轮转动，后轮受到来自地面的摩擦力使自行车获得前进的动力；刹车时，用力捏紧刹车把，使车轮停止转动，刹车片与轮胎及地面与轮胎的摩擦力又能使自行车迅速停下来．请回答下列问题：
（1）用力蹬脚踏板使自行车加速前进时，后轮所受摩擦力的方向向前（填“前”或“后”）．
（2）有时自行车的车胎气压不够，骑行时明显感觉阻力变大．
（3）为了上坡时更容易，应适当变换调速器，即采用较小的链盘和较大的飞轮组合（选填“大”或“小”）．
（4）刹车时，用力捏紧刹车把，这是通过增大压力的方法来增大刹车片与车轮的摩擦力．
（5）请你举出自行车上用到的另一个物理知识：中轴处加润滑油，减小摩擦．
20．如图所示，闭合开关，两灯发光，灯L1的电阻为2Ω，灯L2的电阻为6Ω，通过两灯的电流之比为1：1；电压之比为1：3；工作一段时间灯L1熄灭灯L2仍然发光，则电路出现的故障为灯L1短路．
17．如图甲是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图．
序号123
电压/v2.02.42.8
电流/A0.400.480.56

（1）用笔画线代替导线，补充图（乙）中实验器材的连接，要求：滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小；
（2）连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关后，若电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则电路中出现的故障可能是R断路；
（3）当探究电流与电压的关系时，通过调节变阻器滑片P的位置来改变电阻 两端的电压．改变滑片位置，测得三组电压和电流值（见表），发现每次电压与电流的比值是相同的（选填“相同”或“不同”），由此可得到的结论：当电阻一定时，电流与电压成正比；
（4）要探究电流与电阻的关系，仅凭图（乙）所示器材是不够的．你认为（除导线外）还应增加的器材是阻值不同的定值电阻．
4．如图所示的滑轮是定滑轮（选填“定”或“动”），它的实质是等臂杠杆（选填“省力”或“等臂”），若重为10牛的物体A在力F作用下上升2米，此过程中拉力F做的功为20焦．
14．小明的爸爸准备购买一辆SUV型（运动型多用途）轿车，可是上网搜索后有人说这种车重心较高，汽车容易翻倒．小明有些怀疑，通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度（即稳定性）后，设计并进行了如下实验：如图所示，他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，然后将它们依次放在木板上（物体不滑动），慢慢转动木板，直至圆柱体翻倒，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如表．
实验次数[1234
重心离支持面高度低低中高
物体刚好翻倒时木板转过的角度θ最大大较大小
稳度最大大较大小
（1）小明是通过物体刚好翻倒时木板转过的角度θ来判断物体的稳度．
（2）分析数据2、3、4（填实验次数的序号）可以得到稳度与重心高低之间的关系．
（3）分析小明的实验数据，发现物体的稳度还与底面积大小有关．
（4）设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S，汽车的重心离地面高度为h，现有汽车甲和乙，它们的重G相同，结合小明的探究结果，你认为可以通过简单比较$\frac{S}{h}$或$\frac{h}{S}$ （写出表达式）就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度．
（5）小明又提出了下列几个问题，对SLJV型汽车生产厂家来说，最有研究价值的问题是A．
A．是否可以通过加大车轮间距离提高稳度
B．如何降低用户的成本
C．稳度是否与汽车车重有关
D．如何提高大家的科学素养．
1．在如图甲所示的覆杯实验中，有同学认为是水粘住了纸片，老师用图乙所示装置进行实验，随着玻璃罩中的空气被抽出，纸片掉下来了，换用容积、高度和杯口均不同的塑料杯重复两次上述实验，发现纸片也都掉下来了，请你解答：
（1）由以上实验现象可知纸片不是被水粘住，而是由于大气压作用的结果．
（2）若用大头针将如图甲塑料杯的底部扎一个小洞，纸片也能掉下来．
18．如图是在空中飞行的足球的运动轨迹，画出它所受重力的示意图．
19．在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明同学做了三次实验，如图甲、乙、丙所示．由图乙、丙两次实验可以得出：压力的作用效果与受力面积 有关．

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