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湖北省咸寧市中考物理模擬試卷六含答案解析-資料下載頁

2025-01-08 21:51本頁面
  

【正文】 現(xiàn)象呢?小明猜想可能是 第 15 頁(共 19 頁) A.燈泡兩端電壓變化后,造成燈絲電阻變化所致 B.燈泡的實際功率變化后,造成燈絲溫度變化所致 為了檢驗自己的猜想是否正確,小明取其中一個燈泡,重新設(shè)計電路,將開關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,測得了燈泡兩端的電壓和燈泡中的電流,實驗數(shù)據(jù)如下表所示 . 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U/V 0 1 2 4 6 8 10 11 12 I/A 0 ( 1)小明很快排除了猜想 A,因為導體的電阻只與導體的 材料、長度、橫截面積和溫度 有關(guān). ( 2)分析表中數(shù)據(jù),計算出第五次和第八次燈絲的電阻分別是 、 , ( 3)在操作 ③這個步驟中,為何開關(guān) S1 剛斷開時, L1 較暗而 L2 較亮?請作出合理的解釋. ( 4)在操作 ③這個步驟中,當兩個燈泡亮度相同后,電 路消耗的總功率是多少? ( 5)乙、丙兩個電路均可用來測量燈泡的電流和電壓值,小明為了證實自己的猜想,實驗時采用的應是乙、丙中 乙 電路. 【考點】 控制變量法與探究性實驗方案. 【分析】 ( 1)電阻是導體本身的一種性質(zhì),與導體的材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān),與電流和電壓的大小無關(guān). ( 2)根據(jù)公式 I= 求出電阻的大??; ( 3)燈絲的溫度的高低影響著導體電阻的大小,從兩燈泡的溫度變化到其阻值的變化即可確定兩燈泡的亮度為何發(fā)生如此的變化. ( 4)通過兩燈泡的亮度相同,在前面分析的基礎(chǔ)上,得到了兩燈泡的阻值相等 ,可以確定每個燈泡兩端的電壓,再結(jié)合表中對應電壓下的電流,算出燈泡的功率.進而求出總功率. ( 5)分析電路數(shù)據(jù)的特點與電路的特點,兩者能夠?qū)饋砑纯桑? 【解答】 解:( 1)大量實驗表明,導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導體的材料、長度、橫截面積和溫度;且在一般情況下,絕大多數(shù)導體的溫度越高,其阻值就越大. ( 2)第五次的電阻為: ;第八次的電阻為:; ( 3)在操作 ③這個步驟中,由于燈 L2 一直處于通電狀態(tài),溫度較高,相應的電阻也較大.當開關(guān) S1 斷開時,燈 L1 與燈 L2 串聯(lián)在電路中,開始時 L1 的 即 時電阻比 L2 的電阻小,故 L2分得的電壓相應也要大,根據(jù)公式 P=UI,可以確定,此時的 L2 的功率大于 L1 的功率,所以此時亮燈的亮度不同:燈 L2 與燈 L1 要亮;隨著通電時間的增加,最終兩燈電阻相等,亮度也說就相等了. 第 16 頁(共 19 頁) ( 4)當兩燈亮度相同時,它們的阻值相等,通過它們的電流相等,利用歐姆定律可以確定兩個燈泡兩端的電壓相等,即每個燈泡兩端的電壓為 6V.結(jié)合上表中的數(shù)據(jù),當燈泡兩端的電壓為 6V 時,燈絲的電流為 .此時每個燈泡的功率: P=UI=6V =.總功率為兩者之和即 . ( 5)由表 格數(shù)據(jù)可知,當電壓表示數(shù)為 0 時,電流表示數(shù)也為 0.若是乙圖,滑片移到左端時,燈泡短路,電壓表和電流表示數(shù)都為 0,且燈泡電壓越大電流也越大;若是丙圖,滑片移動中,電流表和電壓表示數(shù)均不會為 0.故小明實驗采用的是乙電路. 故答案為:( 1)材料、長度、橫截面積和溫度; ( 2) ; ; ( 3)在操作 ③這個步驟中,由于燈 L2 一直處于通電狀態(tài),溫度較高,相應的電阻也較大,當開關(guān) S1 斷開時,燈 L1 與燈 L2 串聯(lián)在電路中,開始時 L1 的即時電阻比 L2 的電阻小,故L2 分得的電壓相應也要大,隨著通電時間的增加,最終 兩燈電阻相等,亮度也說就相等了; ( 4) ;( 5)乙. 五.綜合題( 22 題 7 分, 23 題 12 分,共 19 分) 22.在 2022 年奧運會上,我國舉重隊獲得了 8 枚金牌,被稱為 “夢之隊 ”.已知杠鈴桿的質(zhì)量為 21 千克,組成杠鈴桿的材料密度為 7 103 千克 /米 3.求: ( 1)杠鈴桿的重力. ( 2)杠鈴桿的體積. ( 3)如圖所示為運動員抓舉時的情景,若運動員和杠鈴總重為 1600 牛,運動員雙腳與地面的接觸面積為 4 10﹣ 2 米 2,運動員對地面的壓強. 【考點】 重力的計算;密度公式的應用;壓強的大小及其計算. 【 分析】 ( 1)已知質(zhì)量,根據(jù)公式 G=mg 可求杠鈴的重力; ( 2)已知質(zhì)量和密度,根據(jù)公式 V= 可求體積; ( 3)運動員對地面的壓力等于運動員和杠鈴總重,根據(jù)公式 P= 可求對地面的壓強. 【解答】 解:( 1) G=mg=21kg ; 答:杠鈴桿的重力為 牛; ( 2)杠鈴桿的體積 V= = =3 10﹣ 3m3; 答:杠鈴桿的體積為 3 10﹣ 3m3; ( 3)運動員對地面的壓強 P= = =4 104Pa. 第 17 頁(共 19 頁) 答:運動員對地面的壓強為 4 104Pa. 23.為了體現(xiàn)綠色奧運的理念, 2022 年奧運會前,奧運場館外的照明燈全部換成了如圖所示的太陽能節(jié)能燈,上表提供了太陽能電池板及照明燈的有關(guān)參數(shù). 光電轉(zhuǎn)換效率 η 有效受光面積 S 節(jié)能燈額定電壓 U 40% 24V ( 1)若每天有效受光時間為 6h,每平方的面積上太陽輻射的功率為 103w,求這種太陽能電池板每天獲得的電能. ( 2)若每天獲得的電能可使一只太陽能照明燈連續(xù)正常工作 40h,求這種照明燈的額定功率. ( 3)經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)這種節(jié)能燈的發(fā)光效果 與更換前的 200w 的白熾燈相當.為了緩解用電高峰電力緊張的矛盾,北京地區(qū)使用了 “分時電(能)表 ”.下表是采用分時計費前、后電費價目表: 原電表計費方法 分時電表計費方法 時間范圍 全天 高峰期 低谷期 6: 00~ 22: 00 22: 00~ 次日 6: 00 單價(元 /度) 則更換之前,每盞 200w 燈每年使用分時電表后,比原來節(jié)省多少元電費?(每盞燈每天工作時間從下午 5: 00﹣﹣凌晨 3: 00 一年按 365 天計算) 【考點】 太陽能的其他相關(guān)計算. 【分析】 ( 1)太陽能 電池板獲取的太陽能是總功,轉(zhuǎn)化為的電能是有用的. ( 2)由 P= 計算照明燈的額定功率. ( 3)先計算高峰與低谷期燈消耗電能,低谷期節(jié)省電費與高峰期多消耗電費差就是節(jié)約的電費. 【解答】 解: ( 1)每平方的面積上太陽輻射的功率為 103W=1kW, 太陽能電池板每天獲得的能量: W 總 =Pt=1kW 6h =3kW?h= 107J, 根據(jù)效率公式, W 電 =W 總 η= 107J 40%= 106J=?h; ( 2)每天獲得的電能可使一只太陽能照明燈連續(xù)正常工作 40h,所以照明燈的額 定功率: P= = ==30W; ( 3)由 P= 可得, 每盞燈每天工作時間從下午 5: 00﹣﹣凌晨 3: 00, 用電高峰期一年消耗電能: W 高 =Pt 高 = ( 22h﹣ 17h) 365=365kW?h, 用電高峰期一年多付出電費: 365kW?h ( 元 /kW?h﹣ 元 /kW?h) = 元; 用電低谷期一年消耗電能: W 低 =Pt 低 = ( 24h﹣ 22h+3h) 365=365kW?h, 第 18 頁(共 19 頁) 用電低谷期一年少付出電費: 365kW?h ( 元 /kW?h﹣ 元 /kW?h) =73 元; 節(jié)省的電費: 73 元﹣ 元 = 元. 答:( 1)這種太陽能電池板每天獲得的電能 ?h. ( 2)這種照明燈的額定功率 30W. ( 3)比原來節(jié)省 元電費. 第 19 頁(共 19 頁) 2022 年 10 月 20 日
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