《2025年1加1轻巧夺冠完美期末八年级物理上册人教版辽宁专版》

23. (9分)(大连市金普新区期末)小明一家驾车旅游,在高速公路上发现区间测速提示牌,如图所示。则:
(1)图中“100”的含义是什么?
(2)汽车通过测速区间所用时间满足什么条件时,汽车不会超速?
(3)导航显示距离目的地剩余的距离为$45\ km$,若要$30$分钟内达到目的地,汽车最低行驶速度为多少$km/h$?

答案： 23.解:
(1)图中“100”的含义是该路段限速100km/h。
(2)在不超速的情况下，小汽车通过此测速区间最快的时间t=s/v=8km/100km/h=0.08h=4.8min，所以汽车通过测速区间所用时间不超过4.8min时，汽车不会超速。
(3)汽车最低行驶速度v'=s'/t'=45km/(30/60)h=90km/h。

24. (6分)在跨学科实践课上,某中学物理兴趣小组开展了“白光LED灯研究”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
(1)了解常用的白光LED灯发光过程
目前,常用的白光LED以蓝光LED为芯片,其上涂有黄色荧光粉。通电后,LED芯片发出蓝光,其中一部分照射到荧光粉上,荧光粉发出波长比蓝光长的黄光,该黄光与部分蓝光混合射出,人眼便感觉到白光,生活中常用的白光LED灯是将多个白光LED连接而成的。
文中所述人眼感觉到的白光是由蓝光与黄光混合而成的。文中所述白光LED发出的两种色光C(填字母标号)。
A. 均由荧光粉产生
B. 均由LED芯片产生
C. 波长短的由LED芯片产生,波长长的由荧光粉产生
D. 波长短的由荧光粉产生,波长长的由LED芯片产生

(2)探究白光LED灯发光工作原理
小组同学通过查阅资料了解到经过科学实验数据表明,白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比。通常通过LED的电流随时间变化的规律如图所示,电流的占空比$D=\frac{t_0}{T}$。在电流周期$T$小于人眼视觉暂留时间(约$0.1\ s$)的情形下,人眼便感觉不到灯的闪烁。

由上文内容可知白光LED灯通入图中所示电流时,在$0~2T$时间内,不发光的时间段为t₀～T和(t₀+T)～2T。下列是四种电流的$t_0$和$T$值,它们的$I_0$均相同,分别用它们对同一白光LED灯供电,其中人眼感觉不到闪烁,且发光强度最大的是D(填字母标号)。
A. $t_0 = 1.8\ s$, $T = 2\ s$
B. $t_0 = 0.8\ s$, $T = 1.0\ s$
C. $t_0 = 0.05\ s$, $T = 0.1\ s$
D. $t_0 = 0.02\ s$, $T = 0.03\ s$
(3)拓展
小组同学通过进一步查阅资料了解到人眼对亮度的感觉(即“视觉亮度”)与LED发光强度变化并不一致。当光强度均匀增大时,视觉亮度并非均匀增加。弱光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加多于一倍;强光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加不足一倍。生活中,白光LED调光台灯的电流设置了恰当的占空比变化规律,使视觉亮度均匀变化。
小组同学经过讨论计算得出某白光LED调光台灯共有5级亮度,要使人眼对1~5级的“视觉亮度”均匀增大,下列图像中,电流的占空比设置符合要求的是B(填字母标号)。

答案： 24.
(1)蓝光与黄光　C　
(2)t₀～T　(t₀+T)～2T　D　
(3)B
[解析]
(1)文中所述“LED芯片发出蓝光，其中一部分照射到荧光粉上，荧光粉发出波长比蓝光长的黄光，该黄光与部分蓝光混合射出，人眼便感觉到白光”，所以人眼感觉到的白光是由蓝光和黄光混合而成的。LED芯片只发出波长短的蓝光，其中一部分蓝光照射到荧光粉上使荧光粉发出波长长的黄光，黄光与另一部分蓝光混合后，人的眼睛感觉到白光，故C项正确。
(2)由题图可知，在0～2T时间内，白光LED灯在t₀～T和(t₀+T)～2T时间段电流为0，即在此时间段内灯不发光。由文中所述“在电流周期T小于人眼视觉暂留时间(约0.1s)的情形下，人眼便感觉不到灯的闪烁”可知，当T＜0.1s时，人眼才感觉不到灯闪烁，且“发光强度与电流的占空比成正比”，D=t₀/T，即t₀/T比值越大，灯的光强度越大，C项D=0.5，但T=0.1s，D项T=0.03s＜0.1s，故D项正确。
(3)由文中所述“弱光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加多于一倍；强光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加不足一倍”可知，要使人眼对1～5级的“视觉亮度”均匀增大，则光强度增加量要大于视觉亮度增加量，而光强度与占空比成正比，所以要求占空比增加量要大于亮度增加量，即图线的斜率要变大，故B项正确。