11.4串联电路和并联电路基础巩固（word版含答案）

11.4串联电路和并联电路基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．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
2．在恒定电场的作用下，金属导体中的自由电子做定向移动，在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，碰撞阻碍了自由电荷的定向移动，结果是大量自由电子定向运动的平均速率不随时间变化，这种微观上的阻碍因素在宏观上就形成了电阻。如图所示为一台电压力锅，它结合了高压锅和电饭锅的优点，省时省电、安全性高。当电压力锅内部气压过大或温度过高时，电压力锅都会停止工作，下图中S1为过压保护开关，S2为过热保护开关，压强过大时开关S1自动断开，温度过高时开关S2自动断开。下图表示S1、S2和锅内发热器的连接情况，其中符合上述工作要求的是（　　）
A． B．
C． D．
3．电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全。如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V，由于曲长管道中水具有电阻（简称“隔电电阻”），因而人体两端的电压不高于12V。下列说法正确的是（　　）
A．曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
B．热水器漏电，且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过
C．“隔电电阻”大于人体电阻
D．热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”与“人体电阻”并联
4．R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图所示电路的A、B两端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，下列判断中正确的是（　　）
A．R1=R2 B．R1>R2 C．U1U2
5．如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（ ）
A．R1：R2＝1：2 B．R1：R2＝3：1
C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2＝1：3 D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2＝3：1
6．有一灵敏电流计，允许通过的最大电流(满偏电流)为Im=1mA，表头电阻Rm=20Ω，若改装成一个量程为3V的电压表（ ）
A．串联一个3000Ω的电阻 B．并联一个3000Ω的电阻
C．串联一个2980Ω的电阻 D．并联一个2980Ω的电阻
7．伏安法是一种常用的测量导体电阻的方法，某同学分别用如图（a）、（b）两种接法测量一个电阻器的阻值，以下结论正确的是（　　）
A．用（a）图接法测得的电阻值都偏小
B．待测电阻的阻值较大，按图（a）接法测量误差较小
C．待测电阻的阻值较小，用图（b）接法测量误差较大
D．两种接法完全等效
8．电阻R与两个完全相同的晶体二级管D1和D2连接成如图所示的电路，端加上的电压Uab=10V时，流经点的电流为0.01A；当Uab=V时，流经点的电流仍为0.01A，则电阻R的阻值为（ ）
A．1020Ω B．1000Ω C．980Ω D．20Ω
9．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个表头G和一只变阻器R组成的，下列说法正确的是( )
A．乙表是电流表，R2增大时量程增大
B．甲表是电压表，R1增大时量程增大
C．甲表是电流表，R1增大时量程减小
D．乙表是电压表，R2增大时量程增大
10．初三五班同学在一次电学实验中，根据实验数据得到了如图所示的图线，其中、为两个阻值不同的电阻，从图中可知（　　）
A．
B．两电阻串联后的总电阻的图线在区域Ⅰ内
C．两电阻串联后的总电阻的图线在区域Ⅱ内
D．两电阻串联后的总电阻的图线在区域Ⅲ内
11．如图的插线板中，a接电源，b接台灯，c接电风扇，d接电脑，三个用电器均在正常工作，a、b、c、d中电流最大的是
A．a B．b C．c D．d
12．四个相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程大于的量程A2的量程， V1的量程大于V2的量程，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后 ( )
A．A1的读数比A2的读数大
B．A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大
C．V1读数比V2读数大
D．V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大
13．如图所示是双量程电压表的电路图，已知电流表满偏电流，Ig= 1mA电阻R1= 4.5kΩ，R2= 15kΩ，当使用a、b两个端点时，量程为0 ~ 5V，则使用a、c两个端点时的量程是（ ）
A．0 ~ 25V B．0 ~ 20V C．0 ~ 15V D．0 ~ 10V
14．某待测电阻约200Ω左右，电压表内阻约为2000Ω，电流表内阻约为50Ω，采用伏安法测电阻时，应选择电流表何种接法，测量误差较小，测量值比真实值相比如何？（　　）
A．内接法，比真实值偏大 B．外接法，比真实值偏大
C．内接法，比真实值偏小 D．外接法，比真实值偏小
15．四个相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程大于A2的量程，V1的量程大于V2的量程，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后（　　）
A． A1的读数比A2的读数大
B． A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大
C． V1读数比V2读数大
D． V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大
二、填空题（共4题）
16．如图所示的电路中，定值电阻R1=12Ω，R2=R3=4Ω，则R1和R2中的电流之比为I1：I2= ，R2和R3两端电压之比为U2：U3= ．
17．如图所示是一个较复杂电路中的一部分电路，其中，，，其中，，则流过电流表A的电流大小是___，方向是___。（填“由a到b”或“由b到a”）
18．如图（a）所示，现有半球形导体材料，接成两种形式，则两种接法的电阻值之比为________。如图（b）所示，正四面体，每条边的电阻均为R，取一条边的两个顶点，如图中A、B，问整个四面体的等效电阻为________。
19．某同学在实验室里分别做了以下两个电学实验：
(1)改装电表实验：如图他设计了一个用表头G改装的双量程电流表的电路图，已知表头G的内阻，满偏电流，两个量程分别为和，则______、_____。
(2)描绘小灯泡伏安特性曲线实验：实验室备有以下器材可选：
A．标有“，”小灯泡一个；
B．电源（电动势，内阻不计）；
C．电压表（量程，内阻）；
D．电压表（量程，内阻）；
E.电流表（量程，内阻）；
F.电流表（量程，内阻约为）；
G.定值电阻；定值电阻；
H.滑动变阻器（）；
I.滑动变阻器（）；
J.开关一个，导线若干
①本次实验中滑动变阻器选用________________；（填器材前的序号）
②选择好器材，并尽可能减小误差，请你在方框中画出实验原理图，并标上所选器材符号_____。
三、综合题（共4题）
20．干路电流为3A，为使一标有“1A、200V”的灯泡能正常发光，应并联一个多大的电阻？
21．把3 kΩ的R1与4 kΩ的R2串联起来接到电压U恒为40 V电路中．现在用一个电压表接到R2的两端，测得R2两端电压的示数为20 V．若把这个电压表接到电阻R1的两端其示数为多少？此时电路中的总电流是多少？
22．已知电流表的内阻 Rg=100Ω，满偏电流值Ig=500μA。
（1）若把这个电流表改装成量程为3.0V的电压表，则应串联一个多大的电阻？
（2）若把这个电流表改装成量程为2.5A的电流表，改装后的电流表的内阻RA多大？
23．在做“把电流表改装成电压表”的实验中，必须测出电流表的内阻和用标准电压表对改装成的电压表进行校准。某同学对图示的器材进行了连线，使所连成的电路只要控制单刀双掷开关的刀位和调节电阻箱及变阻器，不需改动连线，就能：
（1）在与电阻箱断路的条件下测出电流表的内阻；
（2）对改装成的电压表所有的刻度进行校准。试在图中画出该同学的全部连线___________。
参考答案
1．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。
2．B
【详解】
D图中两个开关断开任何一个时，发热器还会正常工作，故D不符合题意；AC图中两开关都闭合时，发热体会短路，不工作，故AC不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】
BCD．由题意可知，热水器漏电且接地线失效时，相当于“隔电电阻”与人体电阻串联，电流相等，人体两端的电压不高于12V，则“隔电电阻”的电压应不低于208V，由串联电路正比分压可知，“隔电电阻”大于人体电阻，此时仍有电流流过人体，只不过电流较小，C正确，BD错误；
A．漏电电流通过曲长管道、人体流入大地，为保证安全，电流只能很小，所以曲长管道应选用绝缘材料，A错误。
故选C。
4．A
【详解】
AB．电流从导体的横截面流过，由电阻定律
R＝ρ＝ρ＝
可见电阻与边长a无关， B错误，A正确；
CD．因外电阻相同，故路端电压相等，CD错误。
故选A。
5．D
【详解】
AB．根据I－U图像知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以
故AB错误；
CD．串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比
并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比
故C错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
灵敏电流计改装为电压表需要串联电阻，串联的电阻
A. 串联一个3000Ω的电阻与分析不符，A错误
B. 并联一个3000Ω的电阻与分析不符，B错误
C. 串联一个2980Ω的电阻与分析相符，C正确
D. 并联一个2980Ω的电阻与分析不符，D错误
7．B
【详解】
A．图（a）所用接法为电流表内接法，此接法由于电流表的分压作用，导致求出的电阻为待测电阻和电流表内阻之和，故测量结果偏大，故A错误；
B．待测电阻的阻值较大时，按图（a）接法时电流表的分压作用较小，故测量误差较小，故B正确；
C．待测电阻的阻值较小时，按图（b）接法时电压表的分流作用较小，故测量误差较小，故C错误；
D．由以上分析可知，两种接法并不等效，故D错误。
故选B。
8．C
【详解】
设二极管正向导通的电阻为RD．当a、b端加上电压Uab=10V时，根据欧姆定律得：R+RD=Ω=1000Ω；当Uab=-0.2时，RD=||=20Ω，则得R=980Ω，故选C.
9．B
【详解】
BC、由甲图所示可知，G与R1串联，甲图是电压表，R1增大时，变阻器分担的电压增大，电压表量程增大，故B正确，C错误；
AD、由乙图所示可知，G与电阻R2并联，图乙是电流表，R2增大，R2的分流较小，电流表量程减小，故A、D错误；
故选B．
10．D
【详解】
A．从图像中可以看出，相同的电压下，通过的电流小，所以
A错误；
BCD．两个电阻串联后，总电阻等于两个电阻之和，所以相同的电压下，总电流小于任何一个电阻中的电流，即区域在Ⅲ内，BC错误D正确。
故选D。
11．A
【详解】
试题分析：根据电路的特点可知，通过a的电流等于通过b、c、d的电流之和，故a、b、c、d中电流最大的是a，故选A.
考点：并联电路的特点
12．C
【解析】
试题分析：A、电流表串联，流过电流表的电流相同，的读数与的读数相同．故A错误．
B、电流表是由相同的电流表改装而成的，的量程较大，分流电阻较小，串联时流过表头的电流较小，指针偏转的角度较小．故B错误．
C、电压表是相同电流表改装而成的，串联时流过表头的电流相同，指针偏转的角度相同，V1的量程大于的量程，所以，V1读数比读数大．故C正确．
D、两电压表的表头相同，串联时流过表头的电流相同，指针偏转的角度相同．故D错误．
故选C
考点：考查了电表的改装
点评：本题关键要对电表的内部结构要了解：电流表是由表头与分流电阻并联；电压表是由表头与分压电阻串联．
13．B
【详解】
根据串联电路规律
故选B。
14．D
【详解】
因为
所以待测电阻阻值更接近电流表内阻，应该用电流表外接法。由于电压表分流，导致电流表测量结果偏大，所以测量值偏小。
故选D。
15．C
【详解】
A．电流表A1、A2串联，流过电流表的电流相同，A1的读数与A2的读数相同，故A错误；
B．电流表A1、A2是由相同的电流表改装而成的，A1的读数与A2的读数相同，A1的量程较大，指针偏转的角度较小，故B错误；
CD．电压表V1、V2是相同电流表改装而成的，串联时流过表头的电流相同，指针偏转的角度相同，V1 的量程大于V2的量程，所以V1读数比V2读数大，故C正确，D错误。
故选C。
16．1：3，3：4
【详解】
[1]．定值电阻R1=12Ω，R2=R3=4Ω，
R1和R2并联，电压相等，故
I1：I2=R2：R1=4：12=1：3
[2]．并联电阻
联电路电流相等，
U2：U3=R12：R3=3：4
【点评】
此题考查电路形式和欧姆定律，知道并联电路电压相等，串联电路电流相等，然后结合欧姆定律求解即可．
17． 由b到a
【解析】
【详解】
根据欧姆定律可得，R1两端的电压
R2两端的电压
R1左端与R2的左端电位相等，U1通过R3的电流
R3下端电位低，上端电位高，电流方向由上向下，因此用节点法可知通过电流表的电流方向向左，即从b到a，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
电流表的示数
18．1:4 0.5R
【详解】
[1]设球体电阻为R，则第一种接法为两电阻并联，总电阻R1=0.5R；第二种接法为两电阻串联，总电阻R2=2R；则两种接法电阻之比为
R1：R2=1：4
[2]取一条边的两个顶点AB，画出整个四面体的等效电路图，如图所示
根据对称性可知，电阻R2、R3、R4、R5四个电阻的电压相等，则电阻R6两端的电压为零，相当断路，电路等效看成R2与R3串联、R4与R5串联，三条支路并联，则整个电路的等效电阻为0.5R。
19．30 70 H
【详解】
(1)[1][2]对于量程3mA，两个电阻串联后和表头并联，两电阻分流2mA，通过表头和两个电阻串联形成的支路的电流之比为1:2，则两支路电阻之比为2:1，即
量程10mA，电阻和表头串联后和并联，因并联支路电压相等
解得
(2)[3][4]滑动变阻器分压时选阻值比较小的。②压表用量程15V的量程过大，用量程3V的电压表需串联电阻扩大量程；量程为3A的电流表量程过大，采用电流表量程过小，需要并联电阻扩大量程。对应小灯泡内阻较小，可以采用甲图外接法；如果把改装后的电流表内阻当成已知值，也可以采用乙图解法。
20．应并联一个100Ω的电阻
【详解】
由欧姆定律可知，
21．15 V；6.25 mA
【详解】
根据串、并联电路的特点及已知条件
U2＝U－U1
显然
＝R1
代入数值可得
RV＝12 kΩ
现将电压表与电阻R1并联，其等效电路如图所示．
RV与R1并联后的总电阻
R1′＝＝2.4 kΩ
＝
解得
U1＝15 V
电路中的总电流
I＝＝6.25 mA
22．（1）5900Ω；（2）0.02Ω
【详解】
（1）把电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值
（2）把这个电流表改装成量程为2.5A的电流表，改装后的电流表的内阻
23．
【详解】
略