人教版九年级全一册15.3串联和并联同步练习（含解析）

人教版九年级全一册 15.3 串联和并联 同步练习
一、单选题
1．小明按图所示的电路图连接了所示的四个电路，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示，旅客进入火车站需要通过刷脸机认证，当身份信息或人脸信息不符合时，电动机不工作无法打开闸门，人不能进入火车站．小明设计了电路模拟刷脸机，能达到相同效果的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
4．下面是小华同学对身边的一些电路进行观察分析后作出的判断，不正确的是
A．厨房中的抽油烟机里装有照明灯和电动机，它们既能同时工作又能单独工作，它们是并联的
B．马路两旁的路灯，晚上同时亮早晨同时灭，它们是串联的
C．楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的，只有在天暗并且有声音时才能亮，所以声控开关、光控开关及灯是串联的
D．一般家庭中都要安装照明灯和其它用电器，使用时互不影响，它们是并联的
5．与实物图对应的电路图是
A． B． C． D．
6．新冠病毒疫情防控期间，为了严格控制区分外来车辆出入小区，很多小区装备了门禁系统，内部车辆可以被自动识别横杆启动，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开。若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，内部电路最接近下图中的（　　）
A． B． C． D．
7．在下图所示的四个电路图中，开关S闭合后，三个灯泡是并联的是（　　）
A． B． C． D．
8．如图是某个小型十字路口中央信号灯的模拟电路图，灯箱中有四盏灯分别是南北方向的红灯L1、绿灯L2；东西方向的红灯L3、绿灯L4，下列电路图中符合路口信号的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
9．本期开学前，细心的小明在广德景区游客中心接种点接种第一剂新冠疫苗时发现，接种点使用了一种可以自动加湿的电风扇。该风扇工作特点：风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定时，湿度控制开关S1自动闭合，加湿系统自动运行；断开电源总开关S2，风扇和加湿系统同时停止工作。则下列电路符合上述特点的是（　　）
A． B． C． D．
10．汽车安全带未系提示器是由压力传感器和开关设计而成。当乘客坐上去，满足设置的压力条件时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带（安全带控制开关S2断开）则语音提示：“请系好安全带”，系上安全带后，安全带控制开关S2闭合，语音提示器不工作。下图中R是限流电阻，能够满足要求的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
11．如图所示电路中，开关S1、S2和S3原来都是断开的。要使灯L1、L2组成并联电路，应闭合的开关是______；若要使灯L1、L2组成串联电路，应闭合的开关是______。
12．如图所示的电路中，要让灯L1和L2串联，应只闭合开关______；开关S2、S3______（选填“能”或“不能”）同时闭合。
13．如图所示，当只闭合开关S2、S3时，电路中灯泡 ______发光；要使灯L1、L2组成并联电路，则需闭合开关 ______；当开关S1、S2、S3闭合时，出现 ______现象。
14．如图所示的电路中，探究电路的串联和并联情况的特点，要让灯泡L1、L2串联，应闭合的开关是______（选填“S1”、“S2”或“S3”）。
15．如图所示的电路中，要使R1、R2串联，应闭合开关______；要使R1、R2并联，应闭合开关______。
三、综合题
16．阅读下面短文并回答问题。
混合动力汽车
通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车（如图甲），采用传统的内燃机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量：当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。
　　
（1）图乙为该汽车的四冲程内燃机的各冲程的示意图，一个工作循环合理的顺序应为______（填字母）。
（2）蓄电池充电时将______能转化为______能，此时蓄电池是______（选填“电源”、“用电器”）。
（3）行驶过程中轮胎会发热，这个现象的合理解释是______。
A．是因为发动机将热量传递给了它
B．有时路面温度高，将热量传递给了它
C．车轮与地面摩擦，通过做功增加了它的内能
D．以上说法都不正确
（4）在某次出行的过程中，在水平道路上匀速行驶170km，共消耗汽油10L，水平道路的平均阻力为1000N，若该汽车内燃机的效率为53%，则此过程中牵引力所做的功为多少？最终使蓄电池增加的电能为多少？( )（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油＝0.7×103kg/m3，q汽油＝4.6×107J/kg）
（5）汽车有如图丙所示的电路，其中上端带有金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路，金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上，当汽车静止时，滑块M上的金属细杆与红绿灯一端的触头（图中箭头）都不接触，当汽车急刹时，哪一盏灯先亮？( )
17．阅读材料，回答问题：
“无人机”多功能飞行器
“无人机”多功能飞行器在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。如图甲为某品牌“无人机”，质量（含摄像机）为1.5kg。“无人机”由锂电池供电，采用4个相同的电动机带动旋翼转动，对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力。为了保证“无人机”正常工作，每个电动机连接一个电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流，从而改变电动机的功率。“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成反比。该“无人机”能以最大6m/s的速度上升，此时受到的空气阻力为9N。“无人机”携带摄像机参与火情勘测时，一般以恒定的速度从地面匀速竖直升至某一高处，然后悬停观测（整个过程四个电动机同时工作）。该“无人机”携带的微型摄像机有自动扩摄功能，未出现火情时待机；若有火情，摄像机感知定强度的红外线而自动启动，进入工作状态．其原理如向图乙“自启系统”，该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成，其电源电压恒为12V，R为电阻箱，RP是红外探测器（可视为可变电阻）它的阻值与红外线强度变化的关系如图表所示（E为红外线强度，cd表示其单位）。在“自启系统”中，通过电阻箱R的电流必须大于或等于0.5A时，控制电路能启动摄像机进入工作状态。（g＝10N/kg）
E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0
RP/Ω 18 9 6 4.5 3
（1）“无人机”电动机与电调的连接方式是______（选填“并联”或“串联”）。
（2）当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时，下列说法正确的是______。
A．“无人机”将机械能转化为电能
B．“无人机”每个旋翼获得的升力是15N
C．“无人机”增加悬停高度可以扩大视野
D．“无人机”悬停观测时不消耗能量
（3）当匀速水平飞行的无人机完成无人配送任务后，无人机的机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。“无人机”在参与某次火情的勘测时，它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处，然后悬停。“无人机”上升过程中，受到的______（选填“是”或“不是”）平衡力，受到的空气阻力为______。
（4）在“自启系统”中，为了使控制电路在红外线强度较弱时，就能启动摄像机进入工作状态，可采取的措施：______。（任一措施合理即可）
18．如图所示电路盒内有电源和导线，面板上两个灯泡L1、L2，两个开关S1、S2，要探究盒内电路连接情况，小明做了多次实验并将结果填入下表：
（1）根据实验结果可以判断两灯的连接方式是_______（选填“串联”或“并联”）；
（2）在方框（如图所示）内画出此电路盒的电路图_________ ．
19．(1)为了方便彼此间的交流，国际上建立了一套统一的测量单位体系，叫国际单位制。在国际单位制中，电流的基本单位是______（填写中文名称），伏特是______（填写物理量名称）的单位；
(2)夏日炎炎，小东从开着空调的室内刚走到室外时，眼镜的镜片变模糊是由于空气的水蒸气______形成；他在游泳池游泳后走上岸感到有点冷，是由于身上的水______吸热所致；（两空均填物态变化名称）
(3)在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的。这是因为沙子的比热容比海水的比热容_______（选填“大”或“小”），在受到同样的太阳光照射时，______的温度升高得更多；
(4)火箭发射时用液态氢作燃料，因为液态氢的______（选填“热值”或“比热容”）大，它在燃烧过程中将燃料的化学能转化为______能；
(5)如图所示，风扇灯是灯和风扇的结合，满足了人们节能环保和健康舒适的要求，人们在使用风扇灯时，通过开关既可以控制风扇、照明灯单独工作，也可以使他们同时工作，照明灯和风扇的工作互不影响。风扇的主要部件是一个电动机。据此判断：在风扇灯电路中，照明灯和电动机在电路中的连接方式是______（选填“串联”或“并联”）的；电动机在电路图中的符号是______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．由电路图可知，灯泡L1和L2并联在电路中，开关S1与灯泡L2串联在支路中，开关S2与灯泡L1串联在支路中，A图中，开关S1接在干路中，与电路图不符，故A错误；
B．B图中，灯泡L1和L2并联在电路中，开关S1与灯泡L2串联在支路中，开关S2与灯泡L1串联在支路中，与电路图相符，故B正确；
C．C图中，灯泡L1和L2并联在电路中，开关S2与灯泡L2串联在支路中，开关S1与灯泡L1串联在支路中，与电路图不符，故C错误；
D．D图中，灯泡L1和L2串联在电路中，与电路图不符，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】
A．S1闭合，风扇工作，S断开，风扇还工作，故A不符合题意；
B．S1闭合，指示灯工作，风扇不工作，S闭合，风扇工作，S断开，指示灯还工作，故B不符合题意；
C．当S闭合时，L不工作，只有风扇工作，故C不符合题意；
D．当S闭合时，L工作，S1闭合，风扇工作，S断开，指示灯和风扇都不工作，故D符合题意。
故选D。
3．A
【详解】
根据题意知道，当身份信息开关和人脸信息开关同时闭合时，电动机才工作，说明两开关相互影响，即两开关、电动机串联，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．B
本题考查电路连接的知识。
【详解】
A．厨房中的抽油烟机里的照明灯和电动机既能同时工作又能单独工作,互不影响，因此他们是并联的,故A正确，不符合题意。
B．马路两旁的路灯, 虽然晚上同时亮早晨同时灭，但当其中一个灯泡不亮时,其他灯泡仍能继续工作,互不影响,因此他们是并联的,故B错误，符合题意；
C．楼道中的电灯只有在声控开关和光控开关同时闭合时才会亮,因此他们是串联的,故C正确，不符合题意；
D．家庭中的照明灯和其他电器可以不同时工作,互不影响,因此他们是并联的,故D正确，不符合题意。
5．A
【详解】
从实物图中可以看出，两只灯泡并联，开关位于干路．
A．两只灯泡并联，开关控制干路，故A正确．
B．两只灯泡并联，开关控制L2支路，故B错误．
C．两只灯泡并联，开关控制L1支路，故C错误．
D．两只灯泡串联，故D错误．
故选A．
6．B
【详解】
小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．D
【详解】
A．L1、L2和L3三个灯泡首位顺次相连是串联电路，故A不符合题意；
B．L1、L2串联，再和L3并联，是一个混联电路，故B不符合题意；
C． L1、L3并联再和L2串联，是一个混联电路，故C不符合题意；
D．L1、L2和L3三个灯泡，首首相连、尾尾相连，是一个并联电路，故D符合题意。
故选D。
8．C
【详解】
由生活经验，南北方向如果绿灯L2亮时，红灯L1应熄灭，此时东西方向的红灯L3亮，绿灯L4熄灭。所以绿灯L2与红灯L3并联，红灯L1与L4并联，然后由单刀双掷开关同时控制两条支路。故C符合题意，故选C。
9．A
【详解】
风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定时，湿度控制开关S1自动闭合，加湿系统自动运行。由此判断湿度控制开关S1与加湿系统串联，风扇和加湿系统独立工作互不影响，所以风扇和加湿系统是并联；断开电源总开关S2，风扇和加湿系统同时停止工作，由此判断电源总开关S2在干路上。满足以上条件的只有选项A的电路图。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．C
【详解】
当乘客坐上去，满足设置的压力条件时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，即安全带控制开关S2断开，则语音提示：“请系好安全带”；系上安全带后，安全带控制开关S2闭合，语音提示器不工作，则将语音提示器短路了，故C选项对应电路图符合题意。
故选C。
11．
【详解】
[1]要使L1、L2并联，则应让电流从同一导线分别流入两灯泡中再汇合在同一导线中流回电源负极，则只能闭合S1、S2，断开S3。
[2]使灯泡L1、L2串联，则应将两灯泡首尾相连接到电源两端，则由图可知只能闭合S3，断开S1、S2才能实现两灯泡L1、L2串联。
12． S2 不能
【详解】
[1]串联电路电流只有一条路径。如图所示的电路中，要让灯L1和L2串联，应只闭合开关S2。
[2]开关S2、S3不能同时闭合，此时会造成电源短路。
13． L1 S1、S2 电源短路##短路
【详解】
［1］如图所示，当只闭合开关S2、S3时，则电流从电源正极出发，经过灯L1后回到电源的负极，灯L1发光，S3闭合后，导线直接连接到灯L2的两端，导致灯L2短路；
［2］要使灯L1、L2组成并联电路，则需闭合开关S1和S2，电流从正极出发后分为两部分，一部分经过L1回到电源负极，另一部分经过L2回到到电源的负极，形成两条闭合的回路，属于并联；
［3］当开关S1、S2、S3闭合时，存在一条电路经过S1、S2、S3而不经过任何用电器，直接将电源的两端连接起来，造成电源短路的现象。
14．S2
【详解】
串联电路只有一条电流路径，流过一个元件的电流同时流过另一个元件，由图知道，要使灯L1、L2组成串联电路，应将两灯首尾相连接到电源两端，所以，需闭合开关S2。
15． S2 S1、S3
【详解】
[1]要使R1、R2串联，电路只有一条通路，如果电源的左端为正极，电流从电源的正极流出，经过R1、S2、R2回到电源的负极，应闭合开关S2。
[2]要使R1、R2并联，电路要有两条通路，如果电源的左端为正极，电流从电源的正极流出，一条支路从R1流经S3，另一条支路从S1流经R2与第一条的电流汇合回到电源的负极，应闭合开关S1、S3。
16． BDAC 电 化学 用电器 C 1.7×108J；6.6×105J 红灯亮
【详解】
（1）[1]A．图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程；B．图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，因此这是吸气冲程；C．图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，因此这是排气冲程；D．图中的气门关闭，活塞上行，因此这是压缩冲程；故顺序为：BDAC。
（2）[2][3][4]蓄电池是一种可充电的化学电源，当给它充电时是可以实现电能向化学能的转变；给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以相当于用电器。
（3）[5]行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎克服摩擦力做功将机械能转化为内能，车轮与地面摩擦，通过做功增加了它的内能，故C符合题意。
（4）[6]汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，可得牵引力
F牵=f=1000N
汽车牵引力做的功
W机械=F牵s=1000N×170×103m=1.7×108J
消耗汽油的质量
m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×10×10-3m3=7kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q放=m汽油q=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J
内燃机输出的有用能量
W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J
最终蓄电池增加的能量
W=W有用-W机械=1.7066×108J-1.7×108J=6.6×105J
（5）[7]当汽车急刹车时，由于惯性，滑块要保持原来的运动状态继续向前运动，使红灯与电源组成闭合电路，红灯亮。
17． 串联 C 变小 是 1N 调高电阻箱R的电阻值（或调高电源的电压值）
【详解】
(1)[1]由题意知，每一个电动机连接一个电调，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，故电动机和电调的连接方式是串联。
(2)[2]A．无人机的电动机工作时将电能转化成机械能，故A错误。
B．悬停观测时，受到的举力与重力相平衡，则获得的升力
则每一个螺旋桨需要产生的升力
故B错误；
C．摄像机的镜头是凸透镜，成倒立缩小的实像，在拍摄地面图像时增加悬停高度，即物距增大，可以扩大拍摄视野范围，故C正确；
D．悬停观测时电动机是工作的，由于电动机工作时，消耗电能，将其转化为机械能；故D错误；
故选C。
(3)[3][4][5]当匀速水平飞行的无人机完成无人配送任务后，其速度不变，但质量变小，所以其动能变小；同时其高度不变，质量减小，故其重力势能变小，机械能变小；“无人机”上升过程中，处于匀速运动状态，则一定是受到平衡力作用；由表格数据可知，无人机的最大上升速度为6m/s，此时受到的空气阻力为9N，由题意知，“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，即：，所以：
即：
解得
(4)[6]在红外线强度较弱时，红外探测器RP的阻值较大，其两端的电压将增大，为了保证a、b两端电压必须等于或大于9V不变，则可采取的措施：调高电阻箱R的电阻值（或调高电源的电压值）。
18． 并联
【详解】
（1）灯L1、L2可以不同时亮，说明灯、是并联的；（2）单独闭合S1，灯、都不亮；单独闭合S2，L1亮、L2不亮；说明S2为干路开关，S1为支路开关，灯L1、L2并联；当闭合S1、S2都亮，进一步说明S1控制L2，电路如图所示：
19． 安培 电压 液化 汽化 小 沙子 热值 内 并联

【详解】
(1)[1][2]在国际单位中，电流的基本单位为安培（A），电压的基本单位为伏特(V)。
(2)[3]夏日从空调屋走到室外，冷的镜片遇到热空气，空气中的水蒸气越冷放热，液化形成小水珠。
[4]从泳池中上岸，由于身体表面的水分蒸发（汽化）吸热，所以感觉冷。
(3)[5][6]夏日在海边时，由于沙子的比热容小于水的比热容，则由分析可知，吸收相同热量时，沙子升高温度更多，更烫脚。
(4)[7][8]由于液态氢的热值很大，燃烧后可释放更多的能量，因此用作火箭的燃料，燃烧过程中是将化学能转化为内能。
(5)[9]由题意可知，灯与风扇可以分别独立工作，因此为并联。
[10]电动机在电路图中的符号是
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