2019人教版必修第三册第十一章电路及其应用第四节串联电路和并联电路同步练习（word版含答案）

2019人教版必修第三册 第十一章 电路及其应用 第四节 串联电路和并联电路 同步练习
一、多选题
1．有两根不同材料的金属丝，长度相同，甲的横截面的圆半径以及电阻率都是乙的2倍，则以下说法正确的有（ ）
A．甲、乙的电阻之比是8:1
B．甲、乙的电阻之比是2:1
C．将甲乙并联在电路中，甲乙消耗的电功率之比是2:1
D．将甲乙串联在电路中，甲乙消耗的电功率之比是1:2
2．某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是（ ）
A．图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强
B．图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能
C．图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样
D．图丙反映该电学元件如果加了较高的反向电压（大于40V）时，反向电流才急剧变大
3．如图所示，电流表G的满偏电流为、内阻为，与另外两个定值电阻、连接后组成如图所示的电路。已知当a、b接入电路时，可作为量程的电流表使用；当a、c接入电路时，可作为量程的电压表使用，则（　　）
A． B． C． D．
4．小明去实验室取定值电阻两只R1=10Ω，R2=30Ω，电压表一个，练习使用电压表测电压．电路连接如下图，电源输出电压U=12.0V不变．小明先用电压表与R1并联，电压表示数为U1，再用电压表与R2并联，电压表示数为U2，则下列说法正确的是（ ）
A．U1一定大于3.0V B．U2一定小于9.0V
C．U1与U2之和小于12V D．U1与U2之比一定不等于1：3
5．在如图所示的电路，电源的内阻为r，现闭合电键S，将滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是
A．灯泡L变亮 B．电压表读数变小
C．电流表读数变小 D．电容器C上的电荷量增大
6．如图所示，电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每小格表示0.02A；的阻值等于电流表内阻的，的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则（ ）
A．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.04A
B．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A
C．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.06A
D．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A
7．一只“220 V,100 W”的灯泡接在u＝311sin 314tV的交变电源上，则下列判断正确的是(　　)
A．灯泡不能正常发光
B．与灯泡串联的电流表的示数为0.45 A
C．与灯泡并联的电压表的示数为220 V
D．通过灯泡的电流的表达式为i＝0.64sin 314tA
二、单选题
8．使用多用电表的欧姆挡测导体电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则造成测量值（ ）
A．比真实值大 B．比真实值小
C．与真实值相等 D．可能比真实值大，也可能小
9．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的4倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（　　）
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A
10．两只完全相同的灵敏电流表改装成量程不同的电流表A1、A2，若将两改装后的电流表串联后去测量某一线路的电流，则两只电表（　　）
A．指针偏转的角度一定相同
B．量程大的电流表内阻一定大
C．量程大的电流表读数一定大
D．读数一定相同
11．如图所示电路,将两个相同的电流计分别改装成电流表A1（0~3A）和电流表A2（0~0．6A），把改装后的两个电流表并联接入电路中测量电流，则下列说法中正确的是（ ）
A．A1和A2的指针偏角不同
B．A1和A2的内阻之比为5:1
C．A1的读数为1A时,A2的读数也为1A
D．A1的读数为1A时,干路中的电流为1．2A
12．如图所示的电路，是用一个灵敏电流计G和一个可变电阻R改装成的量程更大的电表，下列判断正确的是（　　）
A．改装成了电流表，R减小时量程减小
B．改装成了电流表，R减小时量程增大
C．改装成了电压表，R增大时量程减小
D．改装成了电压表，R增大时量程增大
13．如图甲所示电路，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1.8 W；图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像。下列说法中正确的是（　　）
A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为20 Ω
B．再闭合开关S2后，电路总功率为2.7 W
C．再闭合开关S2后，电阻R的电功率为0.4 W
D．再闭合开关S2后，在1 min内电阻R消耗的电能是24 J
14．如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的一半；R2的阻值等于电流表内阻的2倍，若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列说法中正确的是（　　）
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.06 A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.02 A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A
15．一段长为l的通电直导线，设每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量都是q，设它们的定向移动速度大小为v．现加一匀强磁场，其方向垂直于直导线，磁感应强度为B，则磁场对这段导线的作用力为（ ）
A．Bvql B．nqBl/v C．nqBlv D．qvBl/n
16．两只电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装而成的，V1的量程为5V，V2的量程为15V，为了测量15—20V的电压，把V1、V2串联起来使用，在这种情况下（　　）
A．V1和V2两表指针偏转角相等
B．V1和V2读数相等
C．V1和V2的读数之比随测量值增大而增大
D．V1和V2的指针偏转角度之比等于两个电压表的内阻之比
17．下列说法错误的是（ ）
A．一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零
B．并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻
C．在并联电路中，任意支路电阻增大或减小时，总电阻将随之增大或减小
D．电阻R和阻值无穷大的电阻并联，总电阻为无穷大
18．在如图所示的电路中，已知两电流表完全相同，电阻、的阻值分别为、，a、b两点间的电压保持不变。当开关断开，闭合时，电流表的示数为3A，当开关闭合，断开时，电流表的示数为2A，则开关、都闭合时，流过a、b两点间的总电流为（　　）
A．5A B．9A C．6A D．14A
19．一个电流计的满偏电流Ig=0.1mA，内阻为 ，要把它改装成一个量程为0.6A的电流表，则应在电流计上（　　）
A．串联一个 的电阻
B．串联一个约的电阻
C．并联一个约 的电阻
D．并联一个的电阻
20．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个滑动变阻器R组成，
甲表是电流表，R增大时量程增大
甲表是电流表，R增大时量程减小
乙表是电压表，R增大时量程增大
乙表是电压表，R增大时量程减小
下列说法正确的是　　
A．和 B．和 C．和 D．和
21．有两个电阻R1和R2它们的U - I图象如图所示，正确的是（ ）
A．两个电阻串联使用时，R2两端电压较大
B．两个电阻并联使用时，R1、R2发热功率一样
C．两个电阻串联使用时，R1发热功率大
D．两个电阻并联使用时，通过R1的电流较大
22．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的中有n个自由电子，电子的电量为q，此时电子的定向移动速度为v，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　）
A．nvS△t B．nv△t C． D．
23．一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（ ）
A．R／3 B．3R
C．R／9 D．R
24．甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体，某同学对它们各进行了一次测量，把每个导体中通过的电流和两端的电压在I－U坐标系中描点，如图所示，四个导体中电阻率最大的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
三、解答题
25．某电流表内阻为，满偏电流为，按图甲、乙改装成量程为0 ~ 0.1A和0 ~ 1A的两个量程的电流表。
（1）在图甲中，和各为多少？
（2）在图乙中，和各为多少？
（3）从安全角度分析，哪种改装方法较好？
26．如图所示，灵敏电流计的内阻为，满偏电流为1mA。当使用a、b两个端点时，是量程为的电流表；当使用a、c两个端点时，是量程为的电流表；当使用a、d两个端点时，是量程为U的电压表。已知电阻、、的阻值分别为、和。求：
（1）量程的值；
（2）量程的值；
（3）量程U的值。
27．已知电流表的内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mA，
（1）要把它改装成量程是6V的电压表，应串联多大的电阻？改装后的电压表内阻是多少？
（2）要把它改装成量程是3A的电流表，应并联多大的电阻？
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．CD
【详解】
AB．甲的圆半径是乙的2倍，故甲的横截面积是乙的4倍，甲的电阻率是乙的2倍，由电阻定律可知，甲的电阻是乙电阻的一半，即甲、乙的电阻之比是1：2，故AB错误；
C．将两电阻并联时，电压相等，则由可知，甲的电功率是乙电功率的2倍，故C正确；
D．两电阻串联时，电流相等，则由可知，甲的电功率是乙电功率的一半；故D正确；
故选CD。
2．BD
【详解】
A．图甲中图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻阻值不变，所以图甲反映该电学元件的导电性能不变，故A错误；
B．图乙图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻随电压变大，电阻阻值变化，所以图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能，故B正确；
C．由图丙可知，当正向电压很小时，电流较大，而反向电压很大时，电流也较小，故C错误；
D．当该二极管两端的反向电压为40V时，二极管中的反向电流突然增大，此时二极管将会被击穿，故D正确。
故选BD。
3．AC
【详解】
已知当a、b接入电路时，可作为量程的电流表使用，则
当a、c接入电路时，可作为量程的电压表使用，则
故选AC。
4．BC
【解析】
解：不接电压表时，R1、R2串联，电压之比为：
，
而U′1+U′2=12V
解得：U′1=3.0V，U′2=9.0V
当电压表并联在R1两端时，有：，
解得：U1＜3V，
同理，当电压表并联在R2两端时，有：U2＜9V，
得：U1+U2＜12V．
但两电压表之比可能等于1：3．
故BC正确，AD错误．
故选BC．
【考点】串联电路和并联电路．
【专题】恒定电流专题．
【分析】不接电压表时，R1、R2串联，电压之比等于电阻之比，求出此时R1、R2两端的电压，并联电压表后并联部分电阻变小，再根据串并联电路的特点即可分析求解．
【点评】本题主要运用串并联的知识讨论电压表对电路的影响，知道并联电压表后并联部分电阻变小，难度适中．
5．CD
【详解】
滑片P向左移动一段距离后电阻变大，故电路的电流减小，电流表读数变小，灯泡L变暗；路端电压变大，故电压表读数变大；滑动变阻器两端电压变大，根据Q=CU可知，电容器C上的电荷量增大，选项CD正确，AB错误.
6．BC
【详解】
根据并联电路电流分配的规律，流过的电流是流过电流表A的两倍，所以改装后的电流表量程是原表的3倍，每一小格表示0.06A。的接入不改变电流表量程。
故选BC。
7．BCD
【详解】
试题分析：由交流电u=311sin314t（V）可知电压的最大值为311V，则有效值U=220V，所以灯泡能够正常发光，故A错误；电路中的电流，所以与灯泡串联的电流表读数为0．45A，故B正确；与灯泡并联的电压表读数是有效值，即220V，故C正确；电流的最大值Im=I=0．64A，所以通过灯泡的电流i=0．64sin314t A，故D正确；故选BCD．
考点：交流电的最大值、有效值、瞬时值
【名师点睛】本题主要考查了对交变电压的瞬时表达式的理解，知道电流表和电压表都是有效值，电器上电压的标称以及电功和电功率的计算时都是要有效值；正弦交流电的最大值等于有效值的倍；难度不大，属于基础题．
8．B
【详解】
两手同时接触两表笔的金属杆，相当于被测电阻与人体电阻并联，测出电阻为二者并联阻值，比被测电阻真实值小，故选项B正确，ACD错误．
故选：B．
9．C
【详解】
AB．由于电流表A的每个最小格表示0.02A，当将接线柱 1、2 接入电路时，电流表A与电阻R1并联，当电流表中通过0.02A的电流时，根据欧姆定律可知，流过R1的电路为0.04A，故干路电流为0.06A，即此时每一小格表示 0.06 A，故AB均错误；
CD．将接线柱 1、3 接入电路时，电流表与电阻R1并联后再与电阻R2串联，当电流表中通过0.02A的电流时，R1中的电流仍是0.04A，故干路电流就是0.06A，所以通过接线柱1的电流值就是0.06A，所以它表示每一小格表示 0.06 A，选项C正确，D错误。
故选C。
10．D
【分析】
明确改装的原理，再根据串并联电路的规律分析表头中电流的大小关系，进一步明确示数及偏角的关系．
【详解】
将表头改装成电流表时，应并联一个小电阻，此时表头中刻度表示流过表头及小电阻的总电流；若将两电表串联，则流过G表及小电阻的电总电流相等故示数相等，但由分流关系可知，流过表头G的电流不相等，故偏角不等，故A错误，D正确；量程越大说明小电阻分流越多，则根据并联电路原理可知，并联的电阻越小，则总电阻越小，故B错误；两电阻串联，而电流表显示的是流过表头和并联电阻的总电流，故两电流表的示数一定相等，故C错误．故选D．
【点睛】
本题要求学生明确改装原理，知道改装电表时是采用了串并联电路的电流及电压原理，在分析时应作为能显示读数的电阻进行处理．
11．D
【详解】
试题分析：A、电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，两表头并联，流过两表头的电流相等，所以A2的指针满偏时，A1的指针也满偏，故A错误．B、两表由相同的电流计分别改装成，两表量程不同电表内阻不同，量程大的内阻小，A1的内阻小于A2的内阻，故B错误；C、两电流表的内阻之比为1:5,两电流表并联时通过它们的电流之比为5:1,A1的读数为1A时,A2的读数为0．2A，干路中的电流为1+0．2=1．2A．故C错误,D正确．故选D．
考点：电流表改装成电压表．
【名师点晴】本题要对于安培表的内部结构要了解：小量程电流表（表头）与分流电阻并联而成．指针偏转角度取决于流过表头的电流大小．
12．B
【详解】
AB．改装成了电流表，并联分流，R减小电流表量程增大，R增大时电流表量程减小，A错误，B正确；
CD．把电流计改装成电压表应给电流计串联一个分压电阻，串联电阻越大，电压表量程越大，由图示电路图可知，电流计与电阻R并联，改装后电压表量程不变，CD错误。
故选B。
13．B
【详解】
A．由电路图知，只闭合开关S1时，电路中只有小灯泡工作，它的实际功率为1.8W，由图乙知，此时小灯泡两端的电压即电源电压为3V，通过的电流为0.6A，则小灯泡的电阻
A错误；
BCD．再闭合S2后，小灯泡和电阻R并联在电路中，由图乙知，此时通过R的电流为0.3A。那么R消耗的电功率为
P1=UI1=3V×0.3A=0.9W
那么电路的总功率为
P总=P1+PL=0.9W+1.8W=2.7W
在1min内电阻R消耗的电能为
W=P1t=0.9W×60s=54J
CD错误，B正确。
故选B。
14．A
【详解】
AB．将接线柱1、2接入电路时
则每一小格表示0.02×3=0.06 A，选项A正确，B错误；
CD．将接线柱1、3接入电路时，R2对电流表量程没有影响，每一小格仍表示0.06 A，选项CD错误。
故选A。
15．C
【解析】
试题分析：每米导线中有n个自由电荷，每个自由电荷的电量均为q，它们定向移动的平均速率为v，
所以电流的大小为I=nqv，
磁场对这段导线的安培力F=BIL=nqvLB，所以C正确，
故选：C．
考点：安培力
16．A
【详解】
A．电流表（表头）串联不同的分压电阻改装成不同量程的电压表，故把V1、V2串联起来使用，流过两表头的电流相同，故指针偏转角相，A正确；
BC．5V量程电压表的内阻小于15V量程电压表的内阻，两电压表串联，电流相等，示数与内阻成正比，故V1和V2读数不相等，V1和V2的读数之比即内阻之比，保持不变，BC错误；
D．由于改装两电压表所用的表头相同，串联后V1和V2的指针偏转角度始终相同，而两电压表内阻不同，D错误。
故选A。
17．D
【详解】
A．并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，如果电阻R与电阻为零的导线并联，则电阻R被短路，总电阻为零，所以A选项正确，不符合题意；
BD．由，设为中的任一电阻，则有，故，所以总电阻小于支路中的任一电阻，即小于其中最小的电阻，选项B正确，不符合题意；选项D错误，符合题意；
C．当减小时，增大，增大，故减小，同理，当增大时，增大，所以C选项正确，不符合题意；
故选D．
18．B
【详解】
当开关断开，闭合时，电流表测得流过的电流为3A，而电流表被短路，流过的电流未知。a、b之间的电压可表示为
同理当开关闭合，断开时，电流表被短路，流过的电流未知，流过的电流为2A。a、b之间的电压可表示为
由以上两式联立可得
当两开关都闭合时，a、b点间的总电流为
故B正确。
故选B。
19．C
【详解】
改装成电流表要并联电阻分流，其并联电阻阻值为
故选C。
20．C
【分析】
灵敏电流计G和变阻器R并联时，由于变阻器的分流，测量的电流增大，改装成电流表，而灵敏电流计G和变阻器R串联时，由于变阻器的分压，测量的电压增大，改装成电压表．
【详解】
由图甲所示可知，G与电阻R并联，甲表是电流表，R增大时，甲表中变阻器分流减小，量程减小，故（1）错误，（2）正确．由图乙所示可知，G与R串联，乙是电压表，R增大时，变阻器分担的电压增大，乙表量程增大，故（3）正确，（4）错误；故C正确；故选C．
【点睛】
本题考查电表改装原理的理解能力．当电流计的指针满偏时，电流表或电压表的指针满偏，所测量的电流或电压达到最大值．
21．C
【解析】
解：由U﹣I图象可知：当通过R1、R2的电流相同时，U1＞U2，由R=可知：R1＞R2．
A、两个电阻串联使用时，通过两电阻的电流相同，根据欧姆定律R=可知：阻值大的电阻两端的电压大，故R1两端电压较大，故A错误．
B、两个电阻并联使用时，两电阻两端的电压相同，根据电功率的表达式：P=可知，电阻大的R1的热功率比较小．故B错误；
C、两个电阻串联使用时，通过两电阻的电流相同，根据电功率的表达式：P=I2R可知，电阻值大的R1发热功率大．故C正确；
D、两个电阻并联使用时，两电阻两端的电压相同，根据欧姆定律R=可知：阻值大的电阻通过的电流小，故通过R1的电流较小，故D错误．
故选C
【考点】欧姆定律．
【专题】定性思想；方程法；恒定电流专题．
【分析】根据欧姆定律可知，当电流一定时，导体中两端的电压与导体的电阻成正比．当通过R1、R2的电流相同时，通过对应的电压的大小，判断两电阻的阻值大小．
两个电阻串联使用时，通过两电阻的电流相同，两个电阻并联使用时，两电阻两端的电压相同，根据欧姆定律R=，运用控制变量法判断电压和电流的大小．
【点评】该题结合图象考查欧姆定律和串并联电路，会正确从图象中读出对应的U与I大小关系，会利用控制变量法比较两个电阻的阻值大小是解决本题的关键．
22．A
【详解】
在t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vt，由于铜导线的横截面积为S，则在t时间内，电子经过的导线体积为V=vtS;又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvSt．由于流经导线的电流为I，则在t时间内，流经导线的电荷量为Q=It，而电子的电荷量为e，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为：；故只有A正确，B,C,D错误；故选A.
【点睛】
本题计算自由电子的个数，要注意从不同的角度来分析问题，一是从微观运动的角度，二是从电流强度的角度．
23．D
【详解】
现有一段长为L、电阻为R的均匀电阻丝，把它拉成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，整体的长度和横截面积与原来一样，电阻与原来一样．D项正确．
24．A
【详解】
根据可知，在I-U图像中，各点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，则由图像可知甲的电阻最大；根据，因为甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体，可知甲的电阻率最大。
故选A。
25．（1），；（2），；（3）乙图好
【详解】
（1）按图甲接法，由并联电路中电流跟电阻成反比，可得
，
（2）按图乙接法，量程为0 ~ 1A时，和串联后与并联；量程为0 ~ 0.1A时，和串联后与并联，分别得
，
解得
，
（3）乙图中电流计串联电阻分压有保护作用，则从安全角度考虑应为乙图好。
26．（1）1.005A；（2）201mA；（3）20.6 V
【详解】
（1）当使用a、b两个端点时满足
解得
（2）当使用a、c两个端点时满足
解得
（3）当使用a、d两个端点时，设流过的电流为，则满足
且
解得
27．（1）1880Ω, 2000Ω；（2）0.12Ω
【解析】（1）要把它改装成量程是的电压表，应串联的电阻：
，
改装后的电压表内阻： 。
（2）要把它改装成量程是的电流表，应并联的电阻：
。
点睛：本题考查的电表的改装原理，明确串联电阻的分压作用，会求串联电阻阻值．同时掌握并联电路的分流作用，能根据欧姆定律求解电阻大小。
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