11.4 串联电路和并联电路 同步课时作业训练—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

2021-2022年高二物理必修3同步课时作业训练（人教版2019）
11.4
串联电路和并联电路
一、单选题。本大题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．在图（a）所示电路中，V1、V2都是有0~3
V和0~15
V两个量程的电压表。当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图（b）所示，则电阻R1、R2两端的电压分别为（　　）
A．9.6
V，2.4
V
B．12
V，2.4
V
C．2.4
V，12
V
D．2.4
V，9.6
V
2．将两只可调电阻R1（0~10
Ω）、R2（0~100
Ω）连接成如图a和b所示的电路，用于调节电路的电阻。关于它们的作用，下列说法正确的是（　　）
A．图a中R1是微调电阻，R2是粗调电阻
B．图b中R1是微调电阻，R2是粗调电阻
C．图a、图b中R1都是微调电阻
D．图a、图b中R2都是粗调电阻
3．如图，R1＝2
Ω，R2＝10
Ω，R3＝10
Ω，A、B两端接在电压恒定的电源上，则（　　）
A．S断开时，R1与R2的功率之比为1∶10
B．S闭合时通过R1与R2的电流之比为2∶1
C．S断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为2∶1
D．S断开与闭合两种情况下，电阻R2的功率之比为7∶12
4．在如图所示的电路中，电阻，，，电流表内阻不计，在A、B两点间加上9V的电压时，电流表的读数为（　　）
A．0
B．1A
C．1.5A
D．2A
5．甲、乙两图分别为测灯泡电阻的电路图，下述说法不正确的是（　　）
A．图甲的接法叫电流表外接法，图乙的接法叫电流表内接法
B．图甲中，乙中
C．图甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使，故此法测较小电阻好
D．图乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使，故此法测较大电阻好
6．如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA，已测得它的内阻为495.0Ω。图中电阻箱读数为5.0Ω。现将MN接入某电路，发现灵电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知（　　）
A．M、N两端的电压为1mV
B．M、N两端的电压为100mV
C．流过M、N的电流为2μA
D．流过M、N的电流为20mA
7．如图所示，图线、分别表示电阻、的伏安特性曲线，下列说法中正确的是（
）
A．
B．
C．将与串联在电路中，它们两端的电压之比为
D．将与串联在电路中，通过它们的电流之比为
8．用完全相同的电阻组成甲、乙两个电路，电阻阻值R不随电压变化，R的额定电压为，额定电流为。现将甲、乙两个电路分别接入各自能承受的最大电压，则（　　）
A．甲电路的电压较大
B．乙电路的电压较大
C．乙电路的电阻较大
D．无法确定
9．小红将量程为0
~
0.6A的电流表（表盘刻度共有30个小格），按照如图所示电路改装成较大量程的电流表，其中和阻值相等，都等于改装前电流表内阻的。则（
）
A．将1、2接入电路时，电流表每一小格表示0.10A
B．将1、2接入电路时，电流表每一小格表示0.08A
C．将1、3接入电路时，电流表每一小格表示0.12A
D．将1、3接入电路时，电流表每一小格表示0.08A
10．如图所示的电路，电阻，，，串联在电路中，电源电压，闭合开关K，电压表的示数为4V，则（
）
A．短路
B．短路
C．短路
D．电流表示数为1.5A
二、多选题。本大题共3小题，每小题有一个选项或多个选项符合题意。
11．四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图所示接法连入电路，则(　　)
A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B．电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D．电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
12．电阻R1、R2、R3串联在电路中，已知R1=10，R3=5，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则（　　）
A．电路中的电流为2.4A
B．电路中的电流为0.6A
C．电阻R2的阻值为20
D．三只电阻两端的总电压为21V
13．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　）
A．甲表是电流表，R增大时量程增大
B．乙表是电压表，R增大时量程增大
C．在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则R=0.5Ω
D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则R=1200Ω
三、填空题。本大题共4小题。
14．在图示电路中，三个电阻的阻值分别为、和，A、B间的总电阻大小为______。若在A、B间加一恒定电压，则通过和的电流之比为________。
15．如图所示的图象所对应的两个导体：
(1)电阻关系R1∶R2为______；
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2为______；
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1∶I2为______。
16．有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满电流Ig=1mA．要把它改装为量程0~0.6A的电流表，要并联_____Ω的电阻，改装后电流表的内阻是______Ω。
17．如图所示，电路由电流计与四个电阻连接而成，电流计内阻，满偏电流，，，，。
(1)若使用1、2接线柱电路可做______表。
(2)若使用1、5接线柱电路可做______表，量程为______。
四、解答题。本大题共3小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
18．如图所示的电路中，当a、b两端接入100V电压时，c、d两端用理想电压表测得电压为20V。求电阻R1与R2之比。
19．实验室常用的两个量程的电流表原理如图所示。当使用O、A两接线柱时，量程为0.6A；当使用O、B两接线柱时，量程为3A。已知电流计的内阻Rg=25，满偏电流Ig=3mA，求分流电阻R1和R2的阻值。
20．如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度，金属球的质量为m，它系在金属球丝下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的均匀电阻丝，其阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计。电阻丝的中点C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）。图中虚线OC与AB垂直，且OC=h。电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中且AB沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速前进时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小。
(1)当列车向右做匀加速直线运动时，试导出加速度a与电压表读数U′的关系式（用U′、U、L、h及重力加速度g等表示）。
(2)用导出的a与U′的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀。
参考答案
1．A
【解析】由(a)图可知，电压表V1测的是电源两端的电压，为两电阻上电压之和，电压表V2测的是R2两端的电压，故V1的量程是0~15V的，V2的量程是0~3V的，由（b）图读出电压表V1、V2的读数分别为12V、2.4V，由（a）图分析得知，电阻R1两端的电压等于两电压表读数之差，即为
12V－2.4V＝9.6V
电阻R2两端的电压等于电压表V2的读数2.4V，A正确。
故选A。
2．A
【解析】图a中两电阻串联，则电流处处相等，因此电阻两端的电压与电阻阻值成正比，由于电阻R1（0~10Ω）、R2（0~100Ω），所以R1是微调电阻，R2是粗调电阻；对于图b中两电阻并联，则电压相等，因此电流与电阻阻值成反比，所以R1是粗调电阻，R2是微调电阻，故A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【解析】A．S断开时，由P＝I2R，I相等，R1与R2的功率之比等于电阻之比1∶5，A错误；
B．S闭合时，R3＝R2，I2＝I3，则I1＝2I2，B正确；
C．S断开时
U1∶U2＝R1∶R2＝1∶5
则U1＝UAB，S闭合时
U1′∶U2′＝R1∶R2＝2∶5
则U1′＝UAB，故S断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为7∶12，C错误；
D．S断开时，U2＝UAB，S闭合时，U2′＝UAB；由P2＝，得
P2∶P2′＝49∶36
D错误。
故选B。
4．B
【解析】图中电阻R2与R3并联后与R1串联，电路的总电阻为：
根据欧姆定律，干路电流为：
由于并联电路的电流与电阻成反比，故：
故选B。
5．B
【解析】A．由题图甲的接法叫电流表外接法，题图乙的接法叫电流表内接法，故A正确，不符合题意；
B．图甲中，电压表测量值准确，又由于电压表的分流作用，电流表测量值偏大，根据
电阻测量值偏小，即
图乙中，电流表测量值准确，又由于电流表的分压作用，电压表测量值偏大，根据
电阻测量值偏大，即
故B不正确，符合题意；
C．图甲中，误差来源于电压表的分流作用，为了减小误差，应使
故此法测较小电阻好，故C正确，不符合题意；
D．题图乙中，误差来源于电流表的分压作用，为了减小误差，应使
故此法测较大电阻好，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．D
【解析】AB．MN两端电压
故AB错误；
CD．流过M、N的电流
故C错误，D正确。
故选D。
7．C
【解析】AB．根据电阻的定义式和题中图像可知，当电流都为时，电阻之比等于电压之比
所以AB错误；
C．根据公式得，当两个电阻中的电流相等时，它们两端的电压之比
所以C正确；
D．将与串联在电路中，流过它们的电流是相等的，所以通过它们的电流之比为，则D错误；
故选C。
8．A
【解析】AB．完全相同的电阻，R的额定电压为，则甲电路的电压为，乙电路的电压为，甲电路的电压较大，
B错误A正确；
CD．甲电路串联，甲电路的总电阻
乙电路并联，乙电路的总电阻
所以甲电路的电阻较大，CD错误。
故选A。
9．A
【解析】AB．和电流表并联，增大了电流表的量程，设电流表的内阻为，则，改装后电流表的量程为
所以将1、2接入电路时，相当于接入电路的电流表量程为3.0A，则电流表每一小格表示0.10A，A正确、B错误；
CD．若将1、3接入电路，仍然是和电流表并联，当通过电流表的电流为其满偏电流0.6A时，通过电阻的电流为3.0A，即通过电流表和电阻的总电流为3.0A，所以电流表的每一小格还是表示0.10A，CD错误。
故选A。
10．B
【解析】由于总电压是6V，电压表示数是4V，因此两端的电压
则通过的电流
与电压表并联的电阻
由原题中
，
分析可知应该是发生了短路。
故选B。
11．AD
【解析】AB．电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同，电流表A1的量程较大，则电流表A1的读数较大，A正确，B错误；
CD．电压表V1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因V1量程较大，所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数，C错误，D正确。
故选AD。
12．BCD
【解析】AB．电阻R1、R2、R3串联，其流过的电流均相等，有
故A错误，B正确；
C．根据欧姆定律可知，电阻R2的阻值为
故C正确；
D．三只电阻两端的总电压为
故D正确；
故选BCD。
13．BD
【解析】A．甲由一个灵敏电流表和一个变阻器并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表。安培表的量程
可知当减小时量程增大。故A错误；
B．乙由一个灵敏电流表和一个变阻器串联，利用串联电阻的分压，改装成伏特表。伏特表的量程
可知增大时量程增大。故B正确；
C．由公式
知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则，C错误；
D．由公式
知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则，D正确。
故选BD。
14．6.5
3∶4
【解析】[1]由图示电路可知，R1与R2并联，再与R3串联，故A、B间的总电阻为
[2]通过R3的电流为总路电流I，流过R1、R2的电流与它们的电阻成反比，故流过R1的电流为
因此，通过R1和R3的电流之比为3：4。
15．3∶1
3∶1
1∶3
【解析】(1)[1]因为在I-U图像中，电阻等于斜率的倒数，即，所以
R1=
Ω=2
Ω
R2=
Ω=Ω
故
R1∶R2=2∶（)=3∶1
(2)[2]由欧姆定律得
U1=I1R1
U2=I2R2
由于
I1=I2
则
U1∶U2=R1∶R2=3∶1
(3)[3]由欧姆定律得
I1=
I2=
由于
U1=U2
则
I1∶I2=R2∶R1=1∶3
16．0.05
0.05
【解析】[1]把它改装为量程0~0.6A的电流表，要并联电阻阻值为
[2]改装后电流表的内阻为
17．电流
电压
【解析】(1)[1]使用1、2接线柱，作为分流电阻，则可做电流表；
(2)[2]使用1、5接线柱电路可做电压表；
[3]根据并联电路，电流与电阻成反比有
解得
电压表的量程
代入数据
解得
18．2︰1
【解析】当a、b两端接入100V电压时，c、d两端即R2两端电压为20V，R1两端电压为40V，则
R1︰R2=2︰1
19．；
【解析】并联分流电路的特点就是电压相同，在改装的电流表中，各量程达到满偏电流时，通过“表头”的电流仍为满偏电流。接O、A时，有
IgRg＝（I1－Ig）（R1＋R2）
接O、B时，有
Ig（Rg＋R2）＝（I2－Ig）R1
联立以上两式，把Ig＝0.003A，Rg＝25Ω，I1＝0.6A，I2＝3A，代入并解之得
，
20．(1)；(2)
刻度均匀
【解析】(1)对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律得
电压表所测电阻丝的长度
串联电路电流相等，有，所以
所以
(2)因为，而L、g、U、h为定量，知a与U′成正比；电压表的刻度均匀，则加速度表盘刻度也均匀。