阅读下面短文，并回答问题．太阳能路灯图甲是我市333省道两边-优题课

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太阳能路灯
图甲是我市333省道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成．它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。

LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2-4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光．实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如下表：

（1）流程①将      能转化为      能。
（2）为使额定电压为2.3V的LED发光二极管正常工作，应将     个LED发光二极管串联才能安全使用。
（3）如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与     （a/b/c）触点接触。
（4）这种LED发光二极管的电压从2.3V变化到2.5V时，LED的电功率增加了      W。
（5）下列哪一幅图像所反映的关系符合LED发光二极管的特征？  （   ）

科目物理题型综合题难度较难

知识点：电能的输送

2017年5月30日，“蛟龙号”载人潜水器在世界最深的马里亚纳海沟进行了本年度的第4潜，当地时间7时03分开始下潜，10时21分抵达预定 $6700 m$ 深处，近距离在该深度处拍摄到了狮子鱼游弋的影像，获取到了基岩蚀变岩石、沉积物、生物和近底海水样品，已知“蛟龙号”的总体积为 $84 m^{3}$ ． $(ρ_{海水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g = 10 N / kg)$

据此计算：

（1）“蛟龙号”潜水器下潜的速度为多大？（结果保留两位小数）

（2）“蛟龙号”潜水器未向水舱充水时的总质量为 $22 t$ ，并且漂浮于海面上，求此时它排开海水的体积是多少？欲使“蛟龙号”完全浸没，至少应向水舱中充多少吨海水？

（3）狮子鱼头部上表面 $1 \times 10^{- 4} m^{2}$ 的面积上受到的海水压力是多大？

（4）若将获取到的岩石样品取一小块，用天平和量筒测出它的质量和体积如图所示，则该岩石的密度为多少千克每立方米？

在赤峰市某中小学科技小制作活动中，小华同学设计了一个简易的能调节亮度的小台灯，原理图如图所示，其中灯泡 $L$ 上标有“ $6 V 6 W$ ”字样。当开关 $S$ 接 $a$ 时， $L$ 恰好正常发光；当开关 $S$ 接 $b$ 时， $L$ 中的电流为 $0.2 A$ ． $R_{1}$ 为定值电阻，且电源电压和小灯泡 $L$ 电阻保持不变。求：

（1）小灯泡 $L$ 的电阻及电源电压；

（2） $R_{1}$ 的阻值；

（3）开关 $S$ 接 $b$ 时，小灯泡 $L$ 的实际功率；

（4）开关 $S$ 接 $b$ 时， $10 s$ 时间内 $R_{1}$ 上产生的热量。

如图甲所示，一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从水面上方某一高度处匀速下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计的示数 $F$ 与圆柱体下降高度 $h$ 关系如图乙所示。 $(g = 10 N / kg$ ；水的密度约为 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$

求：

（1）圆柱体的重力；

（2）当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到的水的压强；

（3）圆柱体的密度。

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阳光动力2号

如图所示，是进行过环球飞行的全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”。它的翼展达到了 $72 m$ ，比一种大型波音飞机的翼展还要宽 $3.5 m$ ；机长 $22.4 m$ ，接近一个篮球场的长度。但由于它的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料制造，因此，它的质量只有 $2300 kg$ ，与一辆中型轿车相差无几。

“阳光动力2号”上面共贴敷了17248片太阳能电池。这些电池可以产生最大 $70 kW$ 的功率，这些电力输送给四台电动机带动螺旋桨给飞机提供动力。

白天，它会爬升到 $9000 m$ 的高空以避开气流并最大化利用太阳能，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到 $1500 m$ 高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少。

（1）这种“极轻的碳纤维材料”的密度约为 $1.7 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，这个密度值表示的物理意义是：　　。

（2）机身上的太阳能电池以最大功率工作，在 $30 \min$ 的时间内产生　　 $kW \cdot h$ 的电能。

（3）“阳光动力2号”从白天航行转为夜里航行过程中，它的重力势能　　（填“逐渐增大”、“不变”或“逐渐减小”）。

马剑同学利用如图甲所示电器，测定自己制作的玩具小飞机所需要的电动机工作数据，已知电源电压恒定，当滑动变阻器滑片从一端滑至另一端的过程中，两个电压表的读数与电流表的读数变化关系如图乙所示，当通过电动机的电流大于 $0.4 A$ 时，电动机转子才转动。

（1）开关 $S$ 闭合前，滑动变阻器滑片应滑至最　　端（选填“左”或“右”）；由图可知电源电压为　　 $V$ ，其中　　（选填“ $a$ ”或“ $b$ ” $)$ 是表示 $V_{1}$ 与 $A$ 变化的规律；

（2）求电动机线圈的电阻和滑动变阻器的最大阻值；

（3）在这个过程中，求电动机的最大输出功率；当电动机输出功率最大时，求电动机的效率。