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光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。光电现象由德国物理学家赫兹于 1887 年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应,又称光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中,如生产线上的自动送料、自动门装置、航标灯、路灯、应急自动照明、自动给水停水装置等方面。利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。光伏产业正日益成为国际上继 IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。
(1)太阳能电池是依据____(选填“内”或“外”)光电效应工作的。
(2)外光电效应会从物质中激发出带____(选填“正电”或“负电”)的粒子。
(3)如图是电磁波波谱图。如果蓝光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应是____。
A.红光,红外线 B.红外线,紫外线 C.紫光,紫外线 D.黄光,紫光
(4)现在楼道内一般不再使用声控开关,而用红外感应开关替代。白天光控开关断开,夜晚光线暗时,光控开关闭合;当有人进入楼道内时,红外感应开关闭合,没人时红外感应开关断开。下列关于楼道内路灯电路设计合理的是(______)(光控开关用光表示,红外感应开关用红表示)。
A. B. C. D.
(5)公共场所严禁吸烟,小明设计了一种简易烟雾报警控制器如下图所示,电路中 R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小,烟雾增大到一定程度使电压表 V 的指针偏转到某区域时触发报警系统。S闭合后,当有烟雾遮挡射向 R的激光时,电压表 V的示数将____(选填“增大”或“减小”);为了使控制器在烟雾较淡时就触发报警器,可以____(填“增大”或“减小”)R0的阻值。
小吴利用如图甲所示的器材“探究浮力的大小跟物体浸人液体的深度是否有关”。
(1)如图丙所示,小吴用弹簧测力计测出物块重____N,并把它慢慢放入烧杯内的水中。
(2)根据测力计的示数,小吴绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水的深度变化的图像(如图乙所示)。小吴分析图像可知:
①____(选填“a”或“b”)是描物块所受浮力随浸入水的深度变化的图像。
②图丙中测力计示数是____(选填“F1”“F2”或“F3”)的大小。
③F1、F2 或 F3 这三个力之间的关系是:___。
(3)水的密度用ρ水表示,利用所测物理量的符号,得到实心圆柱物块的密度表达式:ρ物=__________。
(4)如果将水换成盐水,那么 F2的值____(填“变大”、“变小”、或“不变”)
摩擦力在日常生活中无处不在,请根据所学知识
(1)一木块静止在表面粗糙的木质水平桌面上,它共受到____个力的作用,所受重力与____是一对平衡力。将木块换成条形磁铁甲,如图 1 所示,条形磁铁乙向左运动,逐渐靠近条形磁铁甲,A、N 为异名磁极,若甲始终静止,甲所受摩擦力的方向向____(选填“左”或“右”)。
(2)如图 2 所示为机场的水平电梯,电梯带着小昊以相同速度匀速前进,此时小昊____(选填“有” 或“没有”)受到电梯施加的摩擦力;电梯忽然停止工作,行李箱由于____向前滑行,小海迅速用向下的力按着行李箱使之停下,这是通过____方法来增加摩擦力。
如图甲所示,是某品牌的“无油空气炸锅”,其原理是利用循环的热空气流加热食物,工作电路如图乙所示。使空气循环流动的电风扇标有“220V 44W”的字样,R1、R2为加热空气的电热丝,其中R1的阻值为50Ω。在某次烤薯条的过程中,定时开关始终闭合,温控开关闭合5min然后断开1min,如此循环,求此过程中:(不考虑温度对电阻的影响)
(1)温控开关闭合,R2阻值调为零时,通过干路的电流为多大?
(2)R2阻值调为零,当定时开关显示已工作6min时,R1一共产生的热量为多少焦?
(3)温控开关闭合,调节R2的阻值使其两端电压为20V,此时电路的总功率为多大?
一辆轿车以72km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10min,轿车的质量为1.5t,行驶时所受阻力为车重的0.2倍(g取10N/kg)。求:
(1)汽车受到的牵引力;
(2)在这段时间内牵引力所做的功;
(3)在这段时间内牵引力所做的功的功率。
为测定“额定电压为 2.5V 的小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变。
(1)实验时,若无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障的原因可能是____(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良。
(2)故障排除后,闭合开关,变阻器滑片 P 在某处时,电压表示数为 2V,电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片 P 向____端(选填“左”或“右”)移动。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为____W。在初中学习阶段, 我们通常把电流表的电阻近似看作 0,把电压表看作断路,这是一种理想模型。实际上,电流表也有一定的阻值,电压表中也有较小的电流,因此,我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏____。