课时分层评价卷(十七) 电流和电路 电压 电阻
(说明：选择题每题2分，填空题每空1分，总分55分)
1．很多道路两旁都安装有太阳能LED照明路灯。LED是一种发光二极管，其主要材料是( )
[A]超导体 [B]导体
[C]半导体 [D]绝缘体
2．(2024·枣庄一模)如图所示为一款电动汽车，闭合总开关后，电动机和车灯可各自独立工作。下列设计的汽车电动机和车灯电路图中，跟该汽车功能吻合且符合实际的是( )
[A] [B]
[C] [D]
3．如图所示，A、B是同种材料制成的均匀导线，它们的长度相等，A的横截面积是B的两倍，要想使这两段导线的电阻相等，以下措施可行的是( )
[A]将导线A均匀拉长到原来的2倍
[B]将导线A截去一半的长度
[C]将导线B对折合并
[D]将导线B截去一半的长度
4．如图所示的各电路图中，电流表和电压表的使用均正确的是( )
[A] [B] [C] [D]
5．将铜片和铁片插入菠萝中，制成一个水果电池。用电压表测量这个自制电池的电压，其现象如图所示。下列说法正确的是( )
[A]菠萝是用电器 [B]水果电池的电压是0.5 V
[C]铜片是水果电池的正极 [D]电压表能提供电压
6．如图所示是某同学“探究串联电路的电压规律”所连接的电路。闭合开关后，发现小灯泡L1不发光，但小灯泡L2正常发光，且电压表有示数。下列说法正确的是( )
[A]电压表测量的是小灯泡L2两端的电压
[B]小灯泡L1不发光可能是小灯泡L1断路
[C]将导线①的左端改接到a接线柱，闭合开关后电压表会被短路
[D]要测量L1两端的电压，可以直接将导线②的上端改接到a接线柱
7．(2022·枣庄模拟预测)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，如图所示。下列说法正确的是( )
[A]毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒强
[B]摩擦过程中电流方向从橡胶棒流向毛皮
[C]橡胶棒接触验电器的金属球电流方向是从橡胶棒到金属球
[D]金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相反
8．在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电流表的指针偏转均如图乙所示，则灯泡L1和L2的电流分别为( )
[A]1.2 A 0.22 A [B]0.98 A 0.22 A
[C]0.96 A 0.24 A [D]0.24 A 1.2 A
9．如图所示，用干燥毛巾多次摩擦PVC管和气球。将气球往上抛，再将PVC管放在气球下方，气球就会在空中飘浮，这是因为________，PVC管和气球带上了________(选填“同种”或“异种”)电荷。
10．(5分)(2023·枣庄一模)同学们为了“探究串联电路的电压关系”，设计的实验电路如图所示。
(1)连接电路时开关应该处于________(选填“闭合”或“断开”)状态，为了使探究得出的结论具有普遍意义，L1、L2应该选择________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡；
(2)测出L1两端的电压后，张明断开开关，准备拆下电压表，改接在B、C之间。李聪认为张明的操作太麻烦，只需将与A点相连的导线直接改接到C点即可。李聪的办法是否正确？答：________(选填“正确”或“不正确”)；
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC，得到的数据记录在下表中，分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是____________(用公式表示)；
试验次数 UAB/V UBC/V UAC/V
1 0.8 2.2 3
2 1 2 3.0
3 1.2 1.8 3.0
(4)张明进行多次实验的主要目的是________(填序号)。
①减小实验误差 ②寻找普遍规律
11．如图所示，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后，发现验电器的金属箔片张开了一定的角度，下列说法正确的是( )
[A]验电器的两个金属箔片因都带负电荷相互排斥而张开
[B]此过程中正电荷从玻璃棒转移到金属球上使验电器带正电
[C]验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
[D]移走玻璃棒，两金属箔片马上闭合
12．(2024·枣庄三模)善于动手的小乔做了一个小实验：将一张口香糖包装锡纸剪开，形成中间狭窄的条形，并将锡纸接在5号电池的正负极(如图所示)，随后，锡纸中间部分竟然快速燃烧起来。下列说法错误的是( )
[A]锡纸连在电池两极，利用了锡纸的导电性
[B]锡纸能燃烧的原因是将热能转化为电能
[C]锡纸两端的电压为1.5 V
[D]锡纸中间狭窄的部分横截面积小，电阻大
13．如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，则下列说法中正确的是( )
①灯L1和灯L2两端电压均等于电源电压 ②若两灯电阻不同，它们两端的电压可能不同 ③通过灯L1和灯L2的电流可能相等 ④灯L1和灯L2两端的电压一定不相等
[A]只有②④正确 [B]只有②③正确
[C]只有①④正确 [D]只有①③正确
14．如图所示电路，闭合开关，两个小灯泡均不亮。若是其中一个小灯泡出现了故障，现用电压表、电流表和导线来判断电路故障，下列说法中( )
①将电压表并联在小灯泡L1两端时，若电压表有示数，则小灯泡L1断路 ②将电流表并联在小灯泡L1两端时，若电流表无示数，则小灯泡L2断路 ③将一根导线并联在小灯泡L2两端时，若小灯泡L1不亮，则小灯泡L1断路 ④将电压表并联在小灯泡L2两端时，若电压表无示数，则小灯泡L2短路
[A]只有①②正确 [B]只有③④正确
[C]只有①②③正确 [D]只有②③④正确
15．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其他元件均完好。下列说法中正确的是( )
①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路
④可能电阻R短路
[A]只有①②正确 [B]只有③④正确
[C]只有①③正确 [D]只有①②③正确
16．(2024·枣庄二模)使用电流表时，应先估计被测电流，然后选用合适的量程。若不能预先估计，则应从电流表__________(选填“较大”或“较小)的量程测起，并采用__________法来判断被测量值是否大于电流表的量程；在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均如图乙中所示，则电源和灯L1两端的电压分别为__________V和________V。
17．(2分)按图中所示电路图，连接实物图。(连线不能交叉)
18．(2分)如图所示，要求：只改动一处导线使开关S1控制干路，S2控制L2支路，在需改动的导线上打“×”，并画出正确的连线，再画出改动后对应的电路图。
19．(2分)在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：
(1)电压表测灯两端电压；
(2)闭合开关S，向左端移动滑动变阻器的滑片P，灯变亮。
20．(2021·枣庄T10)如图所示，当开关S闭合时，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，检测结果如表所示。则电路中的故障是( )
测试点 a、b b、c c、d
电压表示数 有示数 无示数 有示数
[A]开关S断路 [B]小灯泡L断路
[C]滑动变阻器R断路 [D]滑动变阻器R短路
21．(2022·聊城)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细线悬挂，相互作用情况如图所示。如果丙带正电，则甲( )
[A]一定带正电 [B]一定带负电
[C]一定不带电 [D]可能带正电
22．(2021·泰安)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关电路正常工作，一段时间后，发现电路中有一个电表的示数突然变大，电阻R1或R2有一处发生故障，其他元件仍保持完好。下列说法正确的是( )
[A]一定是R1短路 [B]一定是R2短路
[C]可能是R1断路 [D]可能是R2断路
23．(2024·滨州)下列说法正确的是( )
[A]用毛皮摩擦橡胶棒，毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
[B]在物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
[C]同一电路中通过两个灯泡的电流相等时，这两个灯泡一定是串联
[D]电源是提供电压的装置，电路中有电源就一定会产生电流
24．(2024·临沂)如图所示电路的电源电压保持不变，将开关S1和S2都闭合，两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
[A]灯L1和L2是串联连接的
[B]电压表不能测量灯L2的电压
[C]断开S2后电流表的示数不变
[D]两灯的额定电压一定相同
25．(2021·枣庄T18)小莹同学测量电流时，连接好电路，闭合开关，发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置，原因是电流表________________；断开开关，纠正错误后，再闭合开关，发现指针偏转至图乙所示位置，接下来的操作是：断开开关，____________________继续进行实验。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层评价卷(十六)
1．D 2．D 3．C 4．B 5．C 6．A 7．A 8．D 9．D
10．解析：当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，瓶塞跳起，增加了机械能，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能，瓶塞跳起过程的能量转化情况与内燃机做功冲程相同。
答案：机械 做功
11．解析：搓手时，两手克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，故该过程是通过做功的方式使手的内能增加。天然气燃烧时，消耗自身化学能向外释放能量，是将化学能转化为内能。完全燃烧0.7 m3的天然气可以放出热量为Q＝q天然气V＝4.2×107 J/m3×0.7 m3＝2.94×107 J。
答案：做功 化学能 2.94×107
12．解析：完全燃烧0.1 m3的天然气放出的热量Q放＝Vq天然气＝0.1 m3×4.2×107 J/m3＝4.2×106 J。这些热量的20%被4 kg的液体吸收，Q吸＝20%×4.2×106 J＝8.4×105 J，Q吸＝cmΔt，c＝＝＝4.2×103 J/(kg·℃)。
答案：4.2×106 4.2×103
13．解析：(1)氢燃料完全燃烧放出的热量为
Q放＝m氢q氢＝42 kg×1.4×108 J/kg＝5.88×109 J。
(2)这些热量的30%被水吸收，即水吸收的热量为
Q吸＝Q放×30%＝5.88×109 J×30%＝1.764×109 J
由Q吸＝cmΔt可得水的质量
m＝＝＝4.2×104 kg。
答案：(1)5.88×109 J (2)4.2×104 kg
14．解析：(1)飞机的重力
G＝mg＝46×103 kg×10 N/kg＝4.6×105 N
飞机静止停放在水平跑道上时对地面的压力
F＝G＝4.6×105 N
飞机对地面的压强p＝＝＝2.3×105 Pa。
(2)飞机在空中匀速水平飞行时的速度为
720 km/h＝200 m/s
因飞机做匀速直线运动的过程中处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，飞机匀速直线运动的过程中的牵引力F牵＝f ＝0.1G＝0.1×4.6×105 N＝4.6×104 N
飞机在空中匀速水平飞行时的功率为
P＝＝Fv＝4.6×104 N×200 m/s＝9.2×106 W。
(3)有用功W＝Pt＝5 000×1 000 W×3 600 s＝1.8×1010 J
航空燃油完全燃烧放出的热量Q放＝W＝1.8×1010 J
完全燃烧航空燃油的质量m油＝＝＝360 kg。
答案：(1)2.3×105 Pa (2)9.2×106 W (3)360 kg
15．D [加热时推动鼓风机可以提高燃料的利用率，但热值与燃料种类有关，热值不变，故A错误；熔炼过程中需要吸热，铜熔化时温度保持不变，但内能增大，故B错误；热量是过程量，不能用含有来描述，故C错误；打磨过程中，铜这种材料不变，铜的密度不变，故D正确。故选D。]
16．A [热传递的条件是有温度差，内能小的物体可能温度高，所以热量可能从内能少的物体传递给内能多的物体，故A正确；物体吸收热量，内能增大，但温度不一定升高，比如晶体在熔化过程中吸收热量，而温度保持不变，故B错误；冰熔化成水的过程中吸热，虽然温度不变，质量不变，但是状态改变了，故内能增加，故C错误；热机效率是指热机所做有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比，这个比值越大，效率就越高，内燃机消耗的燃料越多，所做有用功多少未知，其效率不一定越高，故D错误。故选A。]
17．B [题图甲中的两个气阀都关闭，活塞向下运动，所以为做功冲程，是内能转化为机械能；题图乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；题图丙中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，将机械能转化为内能；题图丁中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程。题图甲冲程中内能转化为机械能，A错误；四个冲程的正确顺序是乙→丙→甲→丁，B正确；在汽油机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次，C错误；汽油机的飞轮转速是1 200 r/min，即每秒钟转20圈，因曲轴转2圈完成一个工作循环，所以每秒完成10个工作循环，则完成一个工作循环需要＝0.1 s，D错误。]
18．D [汽油机对外做功的能量是汽油机做的有用功，由题图可知，乙汽油机做有用功所占的比例比甲汽油机大，乙的机械效率更大，若对外做功的能量相同，即有用功相同，乙的机械效率大，燃料完全燃烧放出的热量少，燃烧的燃油质量小，更省油，故A错误，D正确；因为乙的机械效率更大，故若燃烧质量相同的同种燃油，乙汽油机各种能量损失的总和更少，故B错误；机械效率是指有用功与总功的比值，若增加燃烧同种燃油的质量，甲的机械效率不变，故C错误。故选D。]
19．A [尾气中“汽油味”降低，说明汽油燃烧更充分，故A正确；题图中气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故B错误；汽油在汽缸内完全燃烧，由于存在热散失、克服摩擦做功等，发动机效率不可能达到100%，故C错误；该技术革新减少了发动机的碳排放，提高了汽油的利用率，提高了发动机的效率，故D错误。故选A。]
20．C [飞船在升空过程中，需要燃烧燃料为其提供动力，将内能转化为机械能，同时还需要克服空气阻力做功，因此不只是存在动能和势能的相互转化，故A错误；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小与物体的质量与高度有关，漂浮在空间站中的宇航员的质量不为零，且具有一定的高度，因此重力势能不为零，故B错误；太空是真空，没有空气阻力，因此空间站组合体在轨稳定运行过程中只存在动能和势能的相互转化，机械能守恒，故C正确；火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢热值大，与比热容无关，故D错误。故选C。]
21．解析：(1)倒入的水放出的热量为Q放＝c水m(t0－t)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(100 ℃－40 ℃)＝2.52×104 J。
(2)完全燃烧2 g的酒精放出热量为Q′放＝m酒精q酒精＝2×10-3 kg×3.0×107 J/kg＝6×104 J。
答案：(1)2.52×104 J (2)6×104 J
22．A [猛推推杆入筒的过程中，推杆压缩筒内空气做功，使筒内气体温度升高，内能增加，将机械能转化为内能。内燃机的做功冲程中，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故A符合题意；内燃机的压缩冲程中，活塞压缩燃料做功，将机械能转化为内能，故B不符合题意；钻木取火时，树枝间相互摩擦做功，将机械能转化为内能，故C不符合题意；流星穿过大气层时，与空气剧烈摩擦做功，将机械能转化为内能，故D不符合题意。故选A。]
23．D [太阳能电池板将太阳能转化为电能，A正确；给蓄电池充电，蓄电池将电能转化为化学能，B正确；蓄电池放电，蓄电池将化学能转化为电能，C正确；小风扇工作时将电能转化为机械能，D错误。]
24．D [热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关，故A、C错误；根据Q放＝mq知在质量相同时，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少，故B错误；焦炭放出的热量Q放＝mq＝1 kg×3.0×107 J/kg＝3.0×107 J，故D正确。故选D。]
25．B
26．解析：用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增加的；试管口木塞会被推出时，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，则水蒸气内能变小；四冲程内燃机的做功冲程，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化机械能，与这个原理相同。
答案：热传递 做功
27．解析：氢燃料的质量为m＝30 kg，氢燃料完全燃烧释放的热量为Q放＝mq＝30 kg×1.4×108 J/kg＝4.2×109 J。氢燃料完全燃烧释放出的热量全部被初始温度为20 ℃的水吸收，则水吸收的热量为Q吸＝Q放＝4.2×109 J；由公式Q吸＝cm水Δt得，4.2×109 J＝4.2×103 J/(kg·℃)×m水×(100 ℃－20 ℃)，解得m水＝1.25×104 kg。
答案：4.2×109 1.25×104
28．解析：由于所有的燃料中，氢的热值较大，质量相同的氢与其他燃料相比，完全燃烧时可以放出更多的热量，所以汽车选用氢做燃料；汽车的速度v＝108 km/h＝30 m/s，由P＝＝＝Fv得，汽车发动机的牵引力F＝＝＝2 500 N，因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车受到的阻力f ＝F＝2 500 N。
答案：热值 2 500
29．解析：(1)根据题意得，一台风力发电机1 s内提供的电能约为1.8×104 J
1 s内所产生的电能70%被水吸收，则Q吸＝70%W电＝70%×1.8×104 J＝1.26×104 J
由Q吸＝cmΔt可得
Δt＝＝＝30 ℃。
(2)一台风力发电机1年内提供的电能约为4.8×1011 J
火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能Q火＝＝＝1.2×1012 J
煤炭质量m＝＝＝4×104 kg。
答案：(1)30 ℃ (2)4×104 kg
30．解析：(1)由题图可知，氢燃料电池是将氢的化学能直接转化为电能。
(2)根据p＝可知，当储氢瓶内气体压强为3.5×107 Pa时，则瓶内壁1 cm2的面积上受到的压力为F＝pS＝3.5×107 Pa×1×10-4 m2＝3.5×103 N。
(3)①卡车的行驶速度为v＝＝＝72 km/h＝20 m/s。
②卡车所做的机械功为W＝Pt＝172×103 W×3 600 s＝6.192×108 J
根据W＝Fs可知，卡车所受牵引力为F＝＝＝8.6×103 N。
③根据η＝可知，燃油完全燃烧放出的热量为Q放＝＝＝1.72×109 J
消耗燃油的质量为m＝＝＝40 kg
则减排二氧化碳的质量为m′＝3.3m＝3.3×40 kg＝132 kg。
答案：(1)电 (2)3.5×103 N (3)①20 m/s ②8.6×103 N ③132 kg
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