2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册3.4串联电路和并联电路同步练习（word版含答案）

串联电路和并联电路
一、单选题
1．两定值电阻R1、R2串联后接在电压恒等于10V的直流电源上。已知R1=2R2。某学生把内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，电压表示数为6V。则（　　）
A．电压表内阻RV=3R2
B．电压表内阻RV=3R1
C．把电压表接在R2两端，其示数等于4V
D．把电压表接在R2两端，其示数等于V
2．三个完全相同的灯如图连接时，灯L1和L3两端的电压之比是（　　）
A．1︰1 B．1︰4 C．2︰1 D．4︰1
3．如图所示电路中，电源有内阻，，，当开关扳到位置1时理想电压表示数为，当开关扳到位置2时，电压表示数可能为（　　）
A． B．
C． D．
4．如图电路中，R1=R2=R3=2Ω，若在a、c两点之间加上U=6V的电压，则电流表的读数为（　　）
A．0A B．0.5A C．1A D．2A
5．电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10Ω、R3=5Ω，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则 不正确的是（　　）
A．电路中的电流为0.6A B．电阻R2的阻值为20Ω
C．三只电阻两端的总电压为21V D．电阻R3消耗的电功率为3.6W
6．阻值分别为1欧和10欧的电阻并联后，则总电阻的阻值（ ）。
A．可能大于10欧 B．在5到10欧之间 C．一定小于1欧 D．在1到5欧之间
7．下列式子属于比值定义物理量的是（　　）
A． B． C． D．
8．一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=500Ω。要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（　　）
A．并联一个9.5Ω的电阻 B．串联一个10Ω的电阻
C．并联一个9.5kΩ的电阻 D．串联一个9.5kΩ的电阻
9．一个电路的一部分如图所示，其中，，，，，则电流表测得的电流为（　　）
A．，方向向右 B．，方向向左
C．，方向向左 D．，方向向右
10．如图所示的电路，电源两端电压恒定不变，电流表和电压表都可以看作是理想电表，闭合电键后，电键、、处于断开状态，再采取下述措施，可以使得电流表和电压表读数都增加的是（　　）
A．仅闭合电键 B．仅闭合电键
C．仅闭合电键 D．仅闭合电键和
11．用小量程电流表G改装成大量程的某种电表，电路如图所示。改装后的电表是（　　）
A．电压表，接，两个端点时，量程较大
B．电压表，接、两个端点时，量程较大
C．电流表，接、两个端点时，量程较大
D．电流表，接、两个端点时，量程较大
12．在长度为l、横截面积为S、单位长度的自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子受电场力作用先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v（不随时间变化）的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即（k是常数），则该导体的电阻等于（　　）
A． B． C． D．
13．四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示接入电路，则（　　）
A．电流表A1的读数小于电流表A2的读数
B．电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
C．电压表V1的读数大于电压表V2的读数
D．电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角
14．节能的LED灯越来越普及，而驱动LED灯需要恒流源。如图所示，电路中的电压表电流表都是理想电表，电源是一个恒流源（该恒流源输出的电流大小方向都不变），在改变的过程中，电压表的读数为U，电流表的读数为，电流表的读数为，它们的变化量的绝对值分别为、、，以下说法中错误的是（　　）
A．， B．
C．恒流源输出的功率不变 D．当时，滑动变阻器消耗的电功率最大
15．分析如图所示的电路（电流表内阻不计），下列说法正确的是（　　）
A．四个电阻为并联关系
B．四个电阻为串联关系
C．A1的示数为通过R2和R3的电流之和
D．A2的示数为通过R3和R4的电流之和
16．带有两接线柱的A、B、C三个立方体金属块，其棱长相等，两接线柱分别位于相对的两侧面中心，各自接入电路后进行测量，在同一坐标系中各描出一组金属块两端的电压U和对应通过的电流I，发现三点在同一直线上，但未过坐标原点，如图甲所示，现将A、B、C按图乙方式连接到同一恒电压电源上，下列说法正确的是（　　）
A．C的电阻率最大
B．A、B、C的电阻率一样大
C．图乙中，A两端的电压大于B两端的电压
D．图乙中，A、B消耗的总电功率大于C消耗的电功率
17．如图所示，，电压表的内阻为，电压表的内阻为，间电压保持不变。当电键闭合后，、的示数变化是（　　）
A．示数变大 B．示数变大
C．、示数均变小 D．、示数均变大
二、解答题
18．某同学设计了如图所示的电路，将一小量程的电流表改装成一多用电表，既可用来测电流，又可测电压。已知小量程电流表的内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=100，R1=900Ω，R2=Ω，则：
（1）当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？
（2）当S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．B
【详解】
AB．当电压表并联在R1两端时，电阻是R1与电压表内阻RV并联后的等效电阻R1V，两端电压为6V，根据串联电阻的电压分配可知
解得
又
R1=2R2
联立解得
故A错误B正确；
CD．把电压表接在R2两端，电阻是R2与电压表内阻RV并联后的等效电阻R2V，故
把电压表接在R2两端，其示数等于
故CD错误。
故选B。
2．C
【详解】
由图可知，L2与L3并联后与L1串联，则可知L1中电流是L3中电流的2倍；则由
可知灯L1和L3两端的电压之比是2︰1，故C正确。
故选C。
3．A
【详解】
根据闭合电路欧姆定律，当开关扳到位置1时，电压表的读数
当开关扳到位置2时，电压表的读数
两式相比可得
即
当r＝0时
当r＝∞时
由此可见，U2的取值范围为
BCD错误，A正确。
故选A。
4．C
【详解】
由题中电路图可知R2与R3并联，然后与R1串联，则电路中的总电阻为
则由欧姆定律可得电路中总电流为
电流表测的是R3的电流，因为R2=R3，R2与R3并联，所以流经两电阻的电流相等，总电流是2A，因此电流表的读数为1A，ABD错误，C正确。
故选C。
5．D
【详解】
A．电路中的电流即通过R1的电流，为
选项A正确，不符合题意；
B．电阻R2的阻值为
选项B正确，不符合题意；
C．电阻R3两端的电压
U3=IR3=3V
则三只电阻两端的总电压为
U=6V+12V+3V=21V
选项C正确，不符合题意；
D．电阻R3消耗的电功率为
选项D错误。符合题意。
故选D。
6．C
【详解】
因为并联电路电阻的关系为
所以并联电路的总电阻小于任一支路的电阻，即小于各支路中最小的电阻，故总电阻一定小于1Ω。故C正确。
故选C。
7．D
【详解】
A．式子
中t与s成正比，与t成反比，不是比值定义法，A错误；
B．公式
a=
是牛顿第二定律的表达式，加速度与物体的质量及所受的合外力都有关系，不属于比值定义法，B错误；
C．I与U成正比，与R成反比，不符合比值定义法的共性，C错误。
D．公式
中，电势是由电场本身决定的，属于比值法，D正确。
故选D。
8．D
【详解】
电流表改装成电压表串联电阻为
故D正确，ABC错误。
9．D
【详解】
根据
可得，R1和R2两端的电压分别为
U1=I1R1=0.2A×5Ω=1V
U2=I2R2=0.1A×1Ω=0.1V
R1左端与R2的左端电位相等
U1＞U2
则R2右端的电位高于R1右端的电位，R3两端的电压
U3=U1-U2=1V-0.1V=0.9V
通过R3的电流
R3下端电位高，上端电位低，电流方向由下向上，设电流表的示数为IA，对于电流表左端的节点，流入节点的电流等于流出节点的电流，即
IA=I1+I3
电流表的示数
IA=I3+I1=0.3A+0.2A=0.5A
方向向右，故ABC错误，D正确。
故选D。
10．A
【详解】
A．仅闭合电键，则电阻被短路，由于电流表是理想电流表，相当于导线，故也被短路，电源负载只剩下，因此，电流表和电压表读数都增加，A正确；
B．仅闭合电键，被短路，电流表、之路无电流通过，电流表读数变为零，B错误；
C．仅闭合电键，被短路，电压表读数变为零，C错误；
D．仅闭合电键和，电源两端短接，该操作错误，电压表读数为零，D错误。
故选A。
11．B
【详解】
若把小量程的电流表G改装成大量程的电流表，根据并联电路的分流原理，需要并联电阻；若把小量程的电流表G改装成大量程的电压表，根据串联电路分压原理，需要串联一个大电阻，由
可知串联的电阻越大，量程就越大；所以由题图可知，该改装表为电压表，接、两个端点时，量程较大，故选B。
12．A
【详解】
电子在电场中受到的电场力大小为
由题意可知，电子匀速运动有
则有
因单位长度的自由电子数为n，则电流大小为
则由欧姆定律可得
故选A。
13．C
【详解】
由串联分压和并联分流可知，改装电流表并联小电阻，改装电压表串联大电阻，表头相同，由于电流表A1的量程大于A2的量程，则可知电流表A1并联的电阻更小，总电阻也更小，电压表V1的量程大于V2的量程，则可知电压表V1串联的电阻更大，总电阻也更大，分析电路可知，两电流表并联，电压相等，则由欧姆定律可知电流表A1读数大于A2读数，由于电压相等，流过两表头的电流相等，则两电流表的偏角相同，两电压表串联然后和定值电阻并联，则由串联分压可知，电压表V1读数更大，串联电流相等，则电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
14．C
【详解】
A．根据部分电路欧姆定律可知
故A正确；
B．设恒流源输出电流为I，根据并联电路电流关系可知
所以
即
故B正确；
C．恒流源输出的功率为
当R2变化时，R1和R2并联后的等效电阻R12一定变化，所以P一定变化，故C错误；
D．根据并联电路电流关系可得
滑动变阻器消耗的电功率为
根据数学知识可知，当R1=R2时，P2最大，故D正确。
故选C。
15．C
【详解】
AB．设R1、R2之间为c点，电流表相当于导线，则R1、R2、R3三个电阻均接在a、c两点之间，即R1、R2、R3三个电阻并联后与R4串联，AB错误；
C．对电路分析可知，A1的示数为通过R2和R3的电流之和，C正确；
D．对电路分析可知，A2的示数为通过R1和R2的电流之和，D错误。
故选C。
16．C
【详解】
AB．题图甲中A、B、C与原点O连线的斜率表示电阻值，则
由题意可知三个金属块长度L和横截面积S均相同，则根据电阻定律
可知
故AB错误；
C．题图乙中，A、B串联，电流相等，所以A两端的电压大于B两端的电压，故C正确；
D．A、B消耗的总电功率为
C消耗的电功率为
所以
故D错误。
故选C。
17．B
【详解】
断开时，两电阻与两电压表并联，则的示数为，的示数为，当闭合时，相当于与并联，与并联，然后再串联，与的总电阻为
与并联后的总电阻为
则可知，电压之比为：，故示数为，示数为，故的示数减小，示数增大。
故选B。
18．（1）电压表，0.1V；（2）电流表，0.1A
【详解】
（1）当S1和S2均断开时，小量程电流表与电阻串联，为电压表，根据串并联关系
（2）当S1和S2均闭合时，量程电流表与电阻并联，为电流表，根据串并联关系
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