3.4串联电路和并联电路基础巩固（word版含答案）

3.4串联电路和并联电路基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，两个电阻的阻值均为，、两端的电压保持不变，现用一个内阻为的电压表去测量某个电阻两端的电压，读数为（　　）
A． B． C． D．
2．图甲电路中，D为二极管，其伏安特性曲线如图乙所示，在图甲电路中，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中(　　)
A．二极管D消耗的功率变大
B．二极管D的电阻变大
C．通过二极管D的电流减小
D．电源的功率减小
3．如图所示，为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是
A．电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变
B．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变
C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B
D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B
4．如图所示，为8个不同的电阻组成，已知R1=12 Ω，其余电阻值未知，测得A、B间的总电阻为4 Ω，今将R1换成6 Ω的电阻，A、B间总电阻为（　　）
A．1 Ω B．2 Ω C．3 Ω D．4 Ω
5．如图中电阻R1、R2、R3的阻值均与电池的内阻相等，则开关S接通后流过R2的电流与接通前流过R2的电流的比是(　　)
A．5：3 B．3：5 C．6：5 D．5：6
6．在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg=100 Ω，满偏电流Ig=1 mA，R1=900 Ω，R2=Ω。说法正确的（　　）
A．当S1和S2均断开时，改装成的表是电流表
B．当S1和S2均断开时，改装成的是量程为10 V的电压表
C．S1和S2均闭合时，改装成的表是电压表
D．S1和S2均闭合时，改装成的是量程为1 A的电流表
7．两电阻R1和R2的电流I电压U的关系图线如图所示，可知两电阻的大小之比R1:R2等于（　　）
A．1:3
B．3:1
C．
D．1:4
8．如图所示是一个复杂电路的一个部分，其中三个固定电阻的阻值分别为R1＝5 Ω，R2＝1 Ω，R3＝3 Ω。各个支路上的电流方向如图所示，其大小分别为I1＝0.2 A，I2＝0.1 A，那么流过电流表的电流的大小和方向分别为（　　）
A．0.2 A，方向向右 B．0.15 A，方向向左
C．0.2 A，方向向左 D．0.3 A，方向向右
9．某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，三个电表均为理想电表。现闭合开关S，电压表V的示数为3.0V，下列说法正确的是（　　）
A．电源的输出功率为1.35W
B．电流表A1的示数为0.375A
C．此时灯泡L2的阻值为12Ω
D．电流表A2的示数为0.30A
10．下列说法正确的是（　　）
A．由可知，电阻与电压成正比，与电流成反比
B．由可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比
C．由可知，电流与电量成正比，与时间成反比
D．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大
11．图中电压表的内阻为1kΩ，电流表的内阻为0.1Ω，测导体R的真实电阻为87.4Ω。测量时，把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值，则电阻的测量值为（　　）
A．87.4Ω B．87.5Ω C．80.4Ω D．80.5Ω
12．如图所示电路中接有三只完全相同的电压表，在A，B间加恒定电压12V，电压表V1的示数为5V，则电压V2，V3的示数依次为（ ）
A．V2为7V，V3为0V B．V2为7V，V3为7V
C．V2为7V，V3为2V D．V2为5V，V3为2V
13．某导体中的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．导体两端加5V电压时，导体的电阻为5
B．随着导体两端电压的增大，导体的电阻不断减小
C．随着导体两端电压的增大，导体的电功率不断减小
D．导体两端加12V电压时，每秒内通过导体横截面的电量为1C
14．如图所示是A、B两电阻的U－I图象，则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是(　　)
A．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝2∶1 B．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝1∶2
C．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝2∶1 D．RA∶RB＝1∶2， IA∶IB＝1∶2
15．小灯泡的电流I随所加电压U变化如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。下列说法错误的是（　　）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
C．在电路中灯泡L两端的电压为U1时，跟灯泡串联的电阻R两端的电压为I1R
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
二、填空题（共4题）
16．一个电流表的满刻度电流值Ig= 0．6A，面板如下图所示，那么它每一小格所相应的电流是______mA，指针现在的电流示数是______A．如果这个量程为0．6A的电流表内阻Rg=60Ω，要把这个电流表的量程扩大成 3A，那么应该在Rg上并联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；并联Rs后，测某一电流，指针仍指到图中所示位置，则该电流是______A．
17．如图所示的电路中，电流表G的内阻，满偏电流，，。
(1)当和均断开时，改装成的是电压表，量程为_______V。
(2)当和均闭合时，改装成的是电流表，量程为_______A．
18．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________。
19．小文和小英同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：
(1)小文同学设计了如图甲的实验电路图，请指出该电路设计的不足之处_________。
(2)小英同学在不改变原电路线路连接的基础上，增加导线进行改进，请将增加的导线画到电路图上____________。
(3)在完成正确实验连接后，两位同学测出以下数据，请在图乙中画出伏安特性曲线________________。
次数 1 2 3 4 5 6 7 8
0 0.10 0.22 0.60 1.00 1.50 2.00 2.50
0 0.04 0.07 0.11 0.13 0.16 0.19 0.21
三、综合题（共4题）
20．如图所示为某金属导体的伏安特性曲线：
(1)试说明导体电阻随电压的变化规律；
(2)试算出电压为20 V时导体的电阻；
21．如图所示电路，R1=R3=2Ω，R2＝4Ω。将电路的MN两个端点接到电压恒定的电源两端，当单刀双掷开关打到A端时，流过干路的电流为I。
(1)若R4=4Ω，且将单刀双掷开关打到B端，求流过干路的电流；
(2)若单刀双掷开关打到B端时，干路的电流也为I，试求出电阻R4的阻值。
22．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．一段横截面积为S、长为l的金属电阻丝，单位体积内有n个自由电子，每一个电子电量为e．该电阻丝通有恒定电流时，两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v．
（1）求导线中的电流I；
（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功．为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红记得老师上课讲过，W＝UIt，但是不记得老师是怎样得出W＝UIt这个公式的，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即E＝，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功，将q代换之后，小红没有得出W＝UIt的结果．
a. 请帮助小红补充完善这个问题中电流做功的求解过程．
b. 为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量．若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为，试证明：．
（3）由于恒定电场的作用，导体内自由电子会发生定向移动，但定向移动的速率远小于自由电子热运动的速率，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化．金属电阻反映的是定向移动的自由电子与不动的粒子的碰撞．假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0（这个时间由自由电子热运动决定，为一确定值），碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计．请根据以上内容，推导证明金属电阻丝的电阻率与金属丝两端的电压无关．
23．某电路由电源、两只小灯泡和两个开关组成，当接通开关S1，断开S2，两只灯泡都不太亮；当接通开关S1和S2，一只灯泡很亮，另一只灯泡不亮；当断开开关S1，两只灯泡都不亮。请画出该电路图。
参考答案
1．B
2．A
3．A
4．C
5．B
6．D
7．A
8．C
9．A
10．B
11．C
12．C
13．A
14．B
15．C
16．20 0.34 15 1.7
17．6 3
18．6.5 3∶4
19．电压、电流不能从0开始调节（其他情况酌情给分）
20．（1）各点的电压与电流的比值为对应的电阻，由图可知电阻值随电压的增加而增加
（2）
21．(1)；(2)
22．
（1）假设在ts内，通过导线横截面的总电量为q，则：q=Vne
其中ts内，通过横截面所以电子所占体积V=Svt
所以q=Svnet
根据电流的定义，得：=neSv
（2）a．如图所示，根据电场强度和电势差的关系，
所以在ts内，恒定电场对自由电荷的静电力做功
其中，带入上式得
b．根据题意，单位时间内，通过单位面积的电荷量，称为电流密度
即：
根据电阻定律：
又因为
所以：
（3）自由电子连续两次与同一个不动粒子碰撞的时间间隔为t0，碰后电子立刻停止运动．
根据动量定理由，得
电子定向移动的平均速率为
根据电流得微观表达式
根据欧姆定律
根据电阻定律可知
故影响电阻率的因素为:单位体积的自由电子数目n,电子在恒定电场中由静止加速的平均速度t0.
23．
如图所示