内容正文:
2025-2026学年宜兴外国语学校上学期第三次月考卷
初三物理
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
1. 如图是海门最近打造的具有“魅力江海”美誉的沿江生态景观带,它成为市民新的休闲锻炼的好去处。炎热夏季,江岸周边明显比其他地方凉爽,主要是因为水的( )
A. 沸点高 B. 导热性好 C. 比热容小 D. 比热容大
2. 小明用竖直向上的力提一桶水,下列过程中小明对桶做功的是( )
A. 提着桶站立不动 B. 提着桶水平移动
C. 提桶但未能提起 D. 提着桶向上爬楼
3. 小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图所示。若两边同时各增加一枚同种硬币,则杠杆将( )
A. 右端下降 B. 左端下降
C. 仍然水平平衡 D. 无法判断其状态
4. 如图所示的电路中,比亮,小明猜想是因为更靠近电源正极,电流更大,下列做法不能判断其猜想是否正确的是( )
A. 对调电源的正负极 B. 交换和的位置
C. 测量a、b、c三点的电流大小 D. 在a处串联一个定值电阻
5. 如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动,电流表的示数将
A. 甲表示数变大,乙表示数变大 B. 甲表示数不变,乙表示数变小
C. 甲表示数不变,乙表示数变大 D. 甲表示数变大,乙表示数不变
6. 疫情期间许多单位安装了体温安检门,当人体温度过高(S1闭合)或人身上携带金属物品(S2闭合)时,报指示灯就会亮起且仪器发出报警声。下面的简化电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻.闭合开关,向左移动滑片P,则
A. 电压表的示数变大,电流表的示数变大
B. 电压表的示数变大,电流表的示数变小
C. 电压表的示数不变,电流表的示数变大
D. 电压表的示数变小,电流表的示数变大
8. 如图所示,电源电压恒定,灯丝电阻不变,闭合开关S,当滑片P向右滑动时,下列说法错误的是( )
A. 电流表A的示数变大
B. 电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
C. 电压表V1的示数与电流表A的示数乘积增大,灯泡变亮
D. 当滑片滑到最右端时,电压表V2的示数接近电源电压
9. 同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。如图所示,仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力。
(1)先将头向前抬起,可以减小______力臂。在平躺至坐起的过程中,肌肉所施加的动力变化情况是 ______;
(2)同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变______的大小。
10. 如图甲所示是一款消防应急照明灯,如图乙是简化原理图,有两只应急灯泡L₁、L₂,当外部电源供电时,自动开关S接1,应急灯不亮,指示灯L₃与蓄电池是___________联的,蓄电池此时在电路中相当于___________;外部电路停电时,自动开关S接2,应急灯正常发光。此时指示灯L₃___________(发光/不发光)。
11. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由一端移到另一端时,测得其中一电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。
(1)滑动变阻器的最大阻值为___________Ω,电源电压为___________V,R1的阻值为___________Ω;
(2)滑动变阻器的滑片P位于中点时,电压表V1示数为___________V;
(3)实验中V1与V2示数的比值变小,推断滑片P在向___________端移动(选填“a”或“b”)。
12. 小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为,烧杯中水的质量为,初温为,点燃酒精,当水温升高到时,立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量 ______。他想利用计算酒精的热值,还需进行的实验操作是______,他所测算出的热值与真实值相比偏______。
13. 现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则:
(1)动滑轮自重是________N;
(2)当G物=8N时,重物以2m/s速度匀速上升,拉力F做功的功率是________W;
(3)仅改变图甲中的绕绳方式、重复实验,所得到的图线与图乙所示曲线________(选填“相同”或“不同”)。
14. 按照题目要求作图。
(1)如图甲,将均匀木棒AB的B端缓慢拉离地面,画出动力臂l1及阻力F2。
(2)如图乙为亮度可调台灯的电路示意图,其中AB是一段电阻丝,OP是滑动片,可绕O点旋转,P端与电阻丝接触良好,滑动片OP顺时针转动时灯变亮,请将图中电路画完整。
(3)如图丙为一身高测量仪的电路示意图,A、B、C、D为四个接线柱,部分元件未画出,金属板M可带动金属片P滑动,要求被测身高变高时,电表的示数也增大,请从“电阻”“电压表”或“电流表”的元件符号中选两个填入电路AB和CD之间。
15. 如图所示是一款履带运输车。一次运送中,运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶900m,行驶中受到的阻力为(燃料热值)。求:
(1)这次运送中,运输车发动机的功率;
(2)若行驶中受到的阻力不变,发动机的效率是30%,则10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是多少千米?
16. 老师给大家准备了以下器材:定值电阻六个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、滑动变阻器标有“30Ω 1A”、电流表、电压表、学生电源(电压可调,精确到0.1V)、开关、导线若干。
(1)在连接电路前,小明设计了如图甲所示的电路,探究“电流与电压的关系”。连接电路时,开关应该处于__________状态;
(2)小明选择了一个10Ω的电阻,将电路正确连接后,闭合开关前,电流表指针位置如图乙所示,这是因为电流表__________;
(3)闭合开关后,小明发现电流表的指针几乎不偏转,但电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是:__________;
(4)在某次测量中,电流表表盘如图丙所示,则所测的电流值是__________A;
(5)小明将多次测量所得数据的结果绘制成图丁,可得出结论:__________;
(6)在探究“电流与电阻的关系”时,当电路中连接不同的电阻时,需要保持电阻两边的电压不变。电路连接完成后,分别用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻进行实验,正确操作,实验数据画出的定值电阻的I-R图像如图所示,其中阴影面积的物理意义是__________;
(7)在如图甲所示的电路中,当接入电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器滑片位于中点,用阻值为15Ω的电阻替换下这个10Ω的电阻后,以下方法中,可能使电压表示数与替换前相等的是__________。
A. 电源电压不变,不移动滑片P
B. 电源电压不变,向左移动滑片P
C. 减小电源电压,不移动滑片P
D. 增大电源电压,向左移动滑片P
(8)当使用30Ω的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前五次相同,为了继续完成第六次实验,如果只能改变电源电压,其它接线柱位置都不变,则电源电压应不高于__________V。
17. 阅读短文,回答问题:
多功能喷洒车
二十大报告指出:推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,多功能喷洒车作为城市环保小卫士充当着重要角色;某款喷洒车的主要结构如图甲所示,配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行,还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电,然后发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电,水泵和液压泵可独立工作,机械结构上,喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心;工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处,然后被风机产生的强风喷射出去;转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转,液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动,达到有效控制喷洒射程和面积的作用;
喷洒车的部分参数如下表所示,其中最大能效的定义为:当以最大射程和流量工作时,最大射程和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值;
发电机输出电压
380V
最大能效
5
柴油机效率
40%
发电机效率
90%
喷水最大流量
100L/min
水箱容积
10m3
(1)喷洒车在水平路面匀速前进喷水的过程中,其动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”);若一直以最大流量喷水,注满一箱水最多可喷洒______min;
(2)下列关于雾炮机的说法正确的是______;
A.液压泵和水泵串联在电路中
B.风机、转向机和发电机都是将电能转化为机械能
C.喷水时,喷雾炮筒相当于省力杠杆
D.该雾炮机也可利用家中的插座直接供电工作
(3)如图乙是水箱内自动测定水量的电路示意图,R是滑动变阻器,水量表是由______(选填“电压表”或“电流表”)改装而成;若要求喷水过程中水量表示数变小,则图中电源负极应连接R的______(选填“A”或“B”)端;
(4)某次喷洒车以36km/h匀速行驶执行喷洒任务,柴油机以的转速运行,提供5000N牵引力的同时还实现发电机输出功率27kW,使得雾炮机以最大射程和最大流量工作,已知柴油热值为3.2×107J/L,求该过程中:
①柴油机每秒完成______个做功冲程;
②该雾炮机的最大射程为______m,喷洒车工作10min消耗柴油______L。
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2025-2026学年宜兴外国语学校上学期第三次月考卷
初三物理
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
1. 如图是海门最近打造的具有“魅力江海”美誉的沿江生态景观带,它成为市民新的休闲锻炼的好去处。炎热夏季,江岸周边明显比其他地方凉爽,主要是因为水的( )
A. 沸点高 B. 导热性好 C. 比热容小 D. 比热容大
【答案】D
【解析】
【详解】根据可知,因为水的比热容大于泥土的比热容,相同质量的水和泥土吸收相同的热量时,水升高的温度低,所以炎热的夏季,江岸周边明显比其他地方凉爽,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2. 小明用竖直向上的力提一桶水,下列过程中小明对桶做功的是( )
A. 提着桶站立不动 B. 提着桶水平移动
C. 提桶但未能提起 D. 提着桶向上爬楼
【答案】D
【解析】
【详解】A.提着桶站立不动,小明对水桶的拉力竖直向上,但水桶没有在该力的方向上移动距离,故小明对水桶没有做功,故A不符合题意;
B.提着桶水平移动,小明对水桶的拉力竖直向上,但水桶没有在该力的方向上移动距离,故小明对水桶没有做功,故B不符合题意;
C.提桶但未能提起,小明对水桶的拉力竖直向上,但水桶没有在该力的方向上移动距离,故小明对水桶没有做功,故C不符合题意;
D.提着桶向上爬楼,小明对水桶的拉力竖直向上,水桶在该力的方向上移动了距离,故小明对水桶做功,故D符合题意。
故选D。
3. 小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图所示。若两边同时各增加一枚同种硬币,则杠杆将( )
A. 右端下降 B. 左端下降
C. 仍然水平平衡 D. 无法判断其状态
【答案】B
【解析】
【详解】设每个硬币的重力为,根据杠杆的平衡条件可得,,则;若两边同时各增加一枚硬币,则左边为,右边为,由于,因此杠杆的左端将下降,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图所示的电路中,比亮,小明猜想是因为更靠近电源正极,电流更大,下列做法不能判断其猜想是否正确的是( )
A. 对调电源的正负极 B. 交换和的位置
C. 测量a、b、c三点的电流大小 D. 在a处串联一个定值电阻
【答案】D
【解析】
【详解】A.对调电源的正负极,则靠近电源正极,可以判断其猜想是否正确,故A错误;
B.交换和的位置,则靠近电源正极,可以判断其猜想是否正确,故B错误;
C.测量a、b、c三点的电流大小,比较示数,可以判断其猜想是否正确,故C错误;
D.在a处串联一个定值电阻,不能判断其猜想是否正确,故D正确。
故选D。
5. 如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动,电流表的示数将
A. 甲表示数变大,乙表示数变大 B. 甲表示数不变,乙表示数变小
C. 甲表示数不变,乙表示数变大 D. 甲表示数变大,乙表示数不变
【答案】D
【解析】
【详解】如图电路,两电阻并联,乙电流表测量定值电阻R有电流;甲电流表测量干路电流.
乙电流表测的是定值电阻的电流,定值电阻两端的电压等于电源电压,阻值不变,所以乙电流表的示数不变;
当滑动变阻器滑片向右移动,滑动变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,该支路的电流变大,干路电流等于各支路电流之和,所以甲电表的示数变大.
故选D.
6. 疫情期间许多单位安装了体温安检门,当人体温度过高(S1闭合)或人身上携带金属物品(S2闭合)时,报指示灯就会亮起且仪器发出报警声。下面的简化电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,当人体温度过高(S1闭合)或人身上携带金属物品(S2闭合)时,报警指示灯就会亮起且仪器发出报警声,这说明任何一个开关闭合,整个电路工作,即这两个开关互不影响,是并联在电路中的,然后与灯泡和电铃串联在电路中,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻.闭合开关,向左移动滑片P,则
A. 电压表的示数变大,电流表的示数变大
B. 电压表的示数变大,电流表的示数变小
C. 电压表的示数不变,电流表的示数变大
D. 电压表的示数变小,电流表的示数变大
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动时,接入的阻值变小,则电路中总电阻变小,由可知,在电源电压不变时,电路中的电流变大,电流表实示数变大;R为定值电阻,由可知其两端电压变大,故电压表示数变大;故A正确,BCD错误.
8. 如图所示,电源电压恒定,灯丝电阻不变,闭合开关S,当滑片P向右滑动时,下列说法错误的是( )
A. 电流表A的示数变大
B. 电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
C. 电压表V1的示数与电流表A的示数乘积增大,灯泡变亮
D. 当滑片滑到最右端时,电压表V2的示数接近电源电压
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测灯泡L两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压。
A.当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据可知,当电源电压不变时,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故A正确,不符合题意;
B.电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于滑动变阻器接入的电阻大小,由于滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入的电阻变小,所以电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小,故B正确,不符合题意;
C.由于滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入的电阻变小,根据正比分压可知,滑动变阻器R分得的电压变小,则灯泡L分得的电压变大,又由于灯丝电阻不变,所以根据可知,灯泡的功率变大,灯泡变亮,而电压表V1的示数与电流表A的示数乘积即为灯泡的功率,所以电压表V1的示数与电流表A的示数乘积增大,灯泡变亮,故C正确,不符合题意;
D.当滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入阻值为零,所以电压表V2的示数为零,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。如图所示,仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力。
(1)先将头向前抬起,可以减小______力臂。在平躺至坐起的过程中,肌肉所施加的动力变化情况是 ______;
(2)同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变______的大小。
【答案】(1) ①. 阻 ②. 变小
(2)功率
【解析】
【小问1详解】
[1][2]先将头向前抬起,人的重心向右移动,可以减小阻力臂;在平躺至坐起的过程中,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力会变小。
【小问2详解】
做仰卧起坐时,每次所做的功相同,同学们可以改变仰卧起坐的快慢,则做功的功率发生了改变,所以其实质是改变功率的大小。
10. 如图甲所示是一款消防应急照明灯,如图乙是简化原理图,有两只应急灯泡L₁、L₂,当外部电源供电时,自动开关S接1,应急灯不亮,指示灯L₃与蓄电池是___________联的,蓄电池此时在电路中相当于___________;外部电路停电时,自动开关S接2,应急灯正常发光。此时指示灯L₃___________(发光/不发光)。
【答案】 ①. 并 ②. 用电器 ③. 不发光
【解析】
【详解】[1]如图所示,蓄电池与灯泡L3并列连接,故蓄电池与灯泡L3并联。
[2]此时蓄电池消耗电能,相当于用电器。
[3]外部电路停电时,自动开关S接2,没有电流经过灯泡L3,故灯泡L3不发光。
11. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由一端移到另一端时,测得其中一电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。
(1)滑动变阻器的最大阻值为___________Ω,电源电压为___________V,R1的阻值为___________Ω;
(2)滑动变阻器的滑片P位于中点时,电压表V1示数为___________V;
(3)实验中V1与V2示数的比值变小,推断滑片P在向___________端移动(选填“a”或“b”)。
【答案】 ①. 16 ②. 12 ③. 8 ④. 6 ⑤. a
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]当滑片在b端时滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω,电压表V2的示数为0,电路为R1 的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,由图乙知道,当电流最大,电压表示数为零,则图乙是电压表V2示数U与电流表示数I的变化关系。由图乙可知当滑片在b端时电路中的电流为I最大=1.5A,由知道,电源电压
U=I最大R1
当滑片在a端时,电路中的电流为I最小=0.5A,U2=8V,由欧姆定律和串联电路的电压特点知道,电源电压
U=I最小R1+U2
由于电源电压不变,则
I最大R1=I最小R1+U2
故
则电源电压
U=I最大R1=1.5A×8Ω=12V
由知道,滑动变阻器的最大阻值为
(2)[4]当滑动变阻器的滑片P位于中点时,则电路中的总电阻为
R总=R1+R2中=8Ω+ ×16Ω=16Ω
则电路中的电流
则V1的示数
U1=I总R1=0.75A×8Ω=6V
(3)[5]由于V1与V2示数之和不变,若实验过程中电压表V1与V2示数的比值变小,说明V1示数变小,V2示数变大,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,即滑片P在向a端移动。
12. 小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为,烧杯中水的质量为,初温为,点燃酒精,当水温升高到时,立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量 ______。他想利用计算酒精的热值,还需进行的实验操作是______,他所测算出的热值与真实值相比偏______。
【答案】 ①. ②. 测出剩余酒精的质量 ③. 小
【解析】
【详解】[1]该过程水吸收的热量为
[2]他想利用计算酒精的热值,根据可知,还需进行的实验操作是:测出剩余酒精的质量。
[3]由于存在热量损失,酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收,所以他所测算出的热值与真实值相比偏小。
13. 现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则:
(1)动滑轮自重是________N;
(2)当G物=8N时,重物以2m/s速度匀速上升,拉力F做功的功率是________W;
(3)仅改变图甲中的绕绳方式、重复实验,所得到的图线与图乙所示曲线________(选填“相同”或“不同”)。
【答案】 ①. 2 ②. 20 ③. 相同
【解析】
【详解】(1)[1]由
可知,动滑轮自重为
(2)[2]由图甲可知,承担物重的绳子股数为n=3,绳子自由端移动的速度为
由
可得,拉力F
拉力F做功的功率是
(3)[3]不计绳重和摩擦,用滑轮组提升相同的物体上升相同的高度时,改变图甲中的绕绳方式,所做的有用功相同,克服物体重力和动滑轮重力所做的总功不变,则每次实验时滑轮组的机械效率不变,所以,重复上述实验,所得到的图线与图乙所示曲线相同。
14. 按照题目要求作图。
(1)如图甲,将均匀木棒AB的B端缓慢拉离地面,画出动力臂l1及阻力F2。
(2)如图乙为亮度可调台灯的电路示意图,其中AB是一段电阻丝,OP是滑动片,可绕O点旋转,P端与电阻丝接触良好,滑动片OP顺时针转动时灯变亮,请将图中电路画完整。
(3)如图丙为一身高测量仪的电路示意图,A、B、C、D为四个接线柱,部分元件未画出,金属板M可带动金属片P滑动,要求被测身高变高时,电表的示数也增大,请从“电阻”“电压表”或“电流表”的元件符号中选两个填入电路AB和CD之间。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
均匀木棒的重心在中点,阻力是木棒自身重力,方向竖直向下,在中点处画竖直向下的箭头,并标注。由图可知,弹簧测力计在点对杠杆竖直向上的拉力为动力,杠杆的支点为,从支点向弹簧测力计拉力的作用线作垂线段,该线段就是动力臂,据此画图。
【小问2详解】
要求顺时针转动时灯变亮,说明电路电流变大、总电阻变小,即接入电阻丝长度变短。顺时针转动时,向端靠近,段电阻丝长度变短、电阻变小,因此将O点和B点接入电路,据此画图。
【小问3详解】
电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,则A、B之间不可能是电压表,否则电路断路;为防止滑动变阻器短路对电路造成的损害,A、B之间应接定值电阻,起到保护电路的作用;电流表的内阻很小,在电路中相当于导线,则C、D之间不能是电流表,否则滑动变阻器被短路,在电路中失去作用,则C、D之间应为电压表。当C、D之间为电压表时,A、B之间的定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由串联分压规律可知,滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意,据此画图。
15. 如图所示是一款履带运输车。一次运送中,运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶900m,行驶中受到的阻力为(燃料热值)。求:
(1)这次运送中,运输车发动机的功率;
(2)若行驶中受到的阻力不变,发动机的效率是30%,则10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是多少千米?
【答案】(1);
(2)13.5km
【解析】
【小问1详解】
运输车的速度为
运输车做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,二者相等,即
运输车发动机的功率
【小问2详解】
10kg的燃料燃烧释放的热量为
由可知,牵引力做功
由可知,10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是
16. 老师给大家准备了以下器材:定值电阻六个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、滑动变阻器标有“30Ω 1A”、电流表、电压表、学生电源(电压可调,精确到0.1V)、开关、导线若干。
(1)在连接电路前,小明设计了如图甲所示的电路,探究“电流与电压的关系”。连接电路时,开关应该处于__________状态;
(2)小明选择了一个10Ω的电阻,将电路正确连接后,闭合开关前,电流表指针位置如图乙所示,这是因为电流表__________;
(3)闭合开关后,小明发现电流表的指针几乎不偏转,但电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是:__________;
(4)在某次测量中,电流表表盘如图丙所示,则所测的电流值是__________A;
(5)小明将多次测量所得数据的结果绘制成图丁,可得出结论:__________;
(6)在探究“电流与电阻的关系”时,当电路中连接不同的电阻时,需要保持电阻两边的电压不变。电路连接完成后,分别用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻进行实验,正确操作,实验数据画出的定值电阻的I-R图像如图所示,其中阴影面积的物理意义是__________;
(7)在如图甲所示的电路中,当接入电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器滑片位于中点,用阻值为15Ω的电阻替换下这个10Ω的电阻后,以下方法中,可能使电压表示数与替换前相等的是__________。
A. 电源电压不变,不移动滑片P
B. 电源电压不变,向左移动滑片P
C. 减小电源电压,不移动滑片P
D. 增大电源电压,向左移动滑片P
(8)当使用30Ω的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前五次相同,为了继续完成第六次实验,如果只能改变电源电压,其它接线柱位置都不变,则电源电压应不高于__________V。
【答案】(1)断开 (2)未调零
(3)定值电阻断路 (4)0.2
(5)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(6)定值电阻两端的电压
(7)C (8)5
【解析】
【小问1详解】
在连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态。
【小问2详解】
小明选择了一个10Ω的电阻,将电路正确连接后,闭合开关前,电路为开路状态,即电路中无电流通过,电流表指针位置如图乙所示,电流表指针未指在零位置,这是因为电流表指针未调零。
【小问3详解】
由图知闭合开关后,电阻与滑动变阻器串联接入电路,小明发现电流表的指针几乎不偏转,所以电路为断路。若滑动变阻器断路,电压表并联电阻R两端,电压表示数应为零。但电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是,定值电阻断路导致电压表与滑动变阻器串联接入电路,电压表测电源电压。
【小问4详解】
如图丙所示,电流表用0~0.6A量程接入电路,分度值为0.02A,且指针指在0.2A刻度线处,所以所测的电流值是0.2A。
【小问5详解】
由图丁知,电流-电压图像是过坐标原点的一条直线,由数学知这是正比例函数关系,可得出结论:电阻一定时,通过导体电流跟导体两端的电压成正比。
【小问6详解】
实验数据画出的定值电阻的I-R图像如图所示,其中阴影面积即为通过定值电阻的电流与定值电阻阻值的乘积,所以其物理意义是表示定值电阻两端的电压。
【小问7详解】
A.在如图甲所示的电路中,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测电阻R两端电压,用阻值为15Ω的电阻替换下10Ω的电阻后,由串联分压原理可知,定值电阻两端电压增大,即电压表示数增大;若电源电压不变,也不移动滑片P,则电阻R两端电压不会变小到原来的值,即电压表示数变大,故A不符合题意;
B.若电源电压不变,向左移动滑片P,滑动变阻器阻值变小,分得的电压更小,则定值电阻两端电压即电压表示数变得更大,故B不符合题意;
C.若减小电源电压,不移动滑片P,由于电路两端的总电压变小,则定值电阻和滑动变阻器两端的电压都会变小,所以定值电阻两端电压即电压表示数可能与替换前相等,故C符合题意;
D.由之前的分析可知,若电源电压不变,向左移动滑片P,则电压表示数变大;所以若增大电源电压,向左移动滑片P,根据串联分压原理可知,电压表示数变得更大,故 D不符合题意。
故选C。
【小问8详解】
由图戊知,前五次实验时,定值电阻两端的电压为
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
当使用30Ω的电阻做实验时,其两端电压仍为2.5V,此时电路中电流
滑动变阻器与30Ω的电阻串联,电路最大总电阻
R总=R'+R滑=30Ω+30Ω=60Ω
此时根据U=IR可知,电源最高电压
17. 阅读短文,回答问题:
多功能喷洒车
二十大报告指出:推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,多功能喷洒车作为城市环保小卫士充当着重要角色;某款喷洒车的主要结构如图甲所示,配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行,还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电,然后发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电,水泵和液压泵可独立工作,机械结构上,喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心;工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处,然后被风机产生的强风喷射出去;转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转,液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动,达到有效控制喷洒射程和面积的作用;
喷洒车的部分参数如下表所示,其中最大能效的定义为:当以最大射程和流量工作时,最大射程和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值;
发电机输出电压
380V
最大能效
5
柴油机效率
40%
发电机效率
90%
喷水最大流量
100L/min
水箱容积
10m3
(1)喷洒车在水平路面匀速前进喷水的过程中,其动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”);若一直以最大流量喷水,注满一箱水最多可喷洒______min;
(2)下列关于雾炮机的说法正确的是______;
A.液压泵和水泵串联在电路中
B.风机、转向机和发电机都是将电能转化为机械能
C.喷水时,喷雾炮筒相当于省力杠杆
D.该雾炮机也可利用家中的插座直接供电工作
(3)如图乙是水箱内自动测定水量的电路示意图,R是滑动变阻器,水量表是由______(选填“电压表”或“电流表”)改装而成;若要求喷水过程中水量表示数变小,则图中电源负极应连接R的______(选填“A”或“B”)端;
(4)某次喷洒车以36km/h匀速行驶执行喷洒任务,柴油机以的转速运行,提供5000N牵引力的同时还实现发电机输出功率27kW,使得雾炮机以最大射程和最大流量工作,已知柴油热值为3.2×107J/L,求该过程中:
①柴油机每秒完成______个做功冲程;
②该雾炮机的最大射程为______m,喷洒车工作10min消耗柴油______L。
【答案】 ①. 变小 ②. 100 ③. C ④. 电流表 ⑤. B ⑥. 25 ⑦. 81 ⑧. 3.75
【解析】
【详解】(1)[1]喷洒车在水平路面匀速前进喷水的过程中,喷洒车内的水不断减少,水的质量不断减小,速度不变,动能变小。
[2]若一直以最大流量喷水,注满一箱水的体积是
最多可喷洒的时间是
(2)[3] A.水泵和液压泵可独立工作,所以,液压泵和水泵并联在电路中,故A错误;
B.发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电,发电机是将机械能转化为电能,风机、转向机、水泵和液压泵是将电能转化为机械能的,故B 错误;
C.机械结构上,喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心,喷水时,喷雾炮筒相当于省力杠杆,故C正确;
D.家庭电路的供电电压为220V,雾炮机的工作电压为发电机的输出电压380V,所以,雾炮机不能利用家中的插座直接供电工作,故D错误。
故选C。
(3)[4]由图乙可知,水量表串联在电路中,所以,该水量表是电流表改装而成。
[5]喷水过程中水量减小,滑动变阻器R的滑片向上滑动,要求水量表(电流表)示数变小,根据欧姆定律可知,电路中的电阻变大,所以,图中电源负极应连接R的B端。
(4)①[6]四冲程柴油机每秒的飞轮转速
即飞轮每秒转50圈,由于柴油机每一个工作循环飞轮转两圈,完成四个冲程,做一次功,所以,该柴油机在每秒钟内完成的100个冲程,完成的25个做功冲程,对外做功25次。
②[7]最大能效的定义为:当以最大射程和流量工作时,最大射程和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值,即最大能效=最大射程s和单位时间喷水体积V的乘积与发电机输出功率P的比值,所以,喷水最大流量是
发电机输出功率是
所以,最大能效是
所以
解得,最大射程
[8]发电机输出功率是
工作时间是
则发电机输出的电能是
由得,发电机消耗的机械能是
洒水车运动速度是
运动时间是
洒水车运动的路程是
牵引力是
则洒水车运动做的功是
柴油机输出的机械能是
由可得,柴油燃烧放出的热量是
由可知,消耗的柴油的体积是
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