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．小杨同学仔细观察了一间普通教室的照明电路，每盏电灯规格相同且都能正常发光，每个开关都能控制两盏电灯，图所示的电路图中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
2．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．
3．临沂是“中国物流之都”，仓储管理尤为重要。某仓库管理员设计了一个电路，确保无论前后门来人按下开关，电铃都会响起，但代表前后门的灯会分别被点亮。下列四种设计，最佳的是（　　）
A． B．
C． D．
4．图文店用于裁纸的裁切机原来只有一个相当于开关的按钮，一只手按住按钮裁切机就工作，而操作中闲着的那只手由于不注意往往容易受伤。后来设计员进行巧妙地改进，设计了两个按钮，只有两只手都按住按钮时，裁切机才能工作。之后再也没有出现过受伤情况。下列原理图符合改进要求的是（　　）
A． B．
C． D．
5．2021年7月24日晚，东京奥运会女子重剑个人赛结束了决赛的较量，中国选手孙一文以11:10战胜罗马尼亚选手波佩斯库，夺得冠军 在击剑比赛中，当甲方运动员的剑（图中用“S甲”表示）击中乙方的导电服时，电路接通，乙方指示灯亮 反之，当乙击中甲时，甲方指示灯亮，下面能反映这种原理的电路是（　　）
A． B．
C． D．
6．“工夫茶”是融精神、礼仪、沏泡技艺为一体的茶道形式，图是泡“工夫茶”用的电茶炉，在电路中用R1和R2代表消毒锅和煮水壶，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，但不能同时加热，电路中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示的电路图中，各选项分析正确的是（ ）
A．当只闭合S1时，L1、L2串联
B．当只闭合S1、S3时，只有L2发光
C．当只闭合S1、S2时，只有L1发光
D．当S1、S2、S3都闭合时，L1、L2都发光
8．教室内的饮水机为同学们健康饮水提供方便。如图所示，当闭合开关S1时，取温水指示灯L1发光；当按下“童锁”键开关S2和开关S3时，取开水指示灯L2发光，此时开关S1不起作用，取温水指示灯不发光。下面4个电路设计符合要求的是（　　）
A． B． C． D．
9．疫情期间，各个单位都加强了门卫保安工作 凡是内部车辆均可通过感应，自动打开门禁系统进入；外来车辆，司机需要经过测温 核查 登记后，由保安人员手动控制，开门进人由此可知，该门禁系统的控制电路可能是
A．
B．
C．
D．
10．如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1和L2均发光，过了一段时间，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则发生的故障可能是（　　）
A．灯L1短路 B．灯L2短路 C．灯L1开路 D．灯L2开路
二、填空题
11．城市道路两旁的路灯总是同时亮同时灭，他们是______联；家中控制电灯的开关与电灯之间是______联（两空均选填“串”或“并”）。
12．如图所示的电路，L1和L2要串联，需要闭合的开关是______；若只闭合开关S2，能工作的灯泡是______。
13．在宾馆的客房常常需要插卡用电，如图所示。房卡的作用是相当于一个______接在______上，房间里的电灯、电视等用电器是_______联的。
14．在如下图所示的电路中，闭合S1，灯L2与电铃A_______联。若要使灯L1单独发光，必须闭合开关________。
15．如图所示，闭合开关S后，两个小灯泡能组成并联电路，则甲是_______表，乙是______表。
三、综合题
16．如图任意连接A、B、C、D四个接线柱，请连接将甲电路图中灯泡L1 与灯泡L2 串联，请连接将乙电路中图灯泡L1 与灯泡L2 并联，观察电路图，连接电路图时请提出一条建议。
( )
建议：__________________________。
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1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：
只闭合开关 S1 S2 S1、S2
L1发光情况 不亮 亮 亮
L2发光情况 不亮 不亮 亮
(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2所示）内画出此电路盒的电路图。( )
19．阅读短文，回答问题：
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。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。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q＝4.0×107J/kg）
电机 输出最大功率/kW 90
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.2×108
整车 质量/t 1
（1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图丙所示是汽油机的______冲程，若飞轮转速是2400r/min，则每秒对外做功______次；车辆在转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，则它们的连接方式______，依据是______；
（2）下列说法正确的是______；
A．蓄电池充电时化学能转化为电能
B．汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C．行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它
D．测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为2000N
（3）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能，该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶______km。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
由题意可知，每盏灯正常工作的电压均为220V，要四盏灯全部正常发光，则它们之间的连接方式只能是并联；每个开关都能独立控制两盏灯，则开关应接在控制两盏灯的干路上，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．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。
3．C
【详解】
无论前后门来人按下开关，电铃都会响起，但代表前后门的灯会分别被点亮，电铃最好放在干路上，两个灯并联，各用一个开关控制，比使用两个电铃更加简便，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．B
【详解】
A．选项中两个开关并联，只要按下任意一个按钮，裁切机就开始工作，故A不符合题意；
B．选项中两个开关串联在电路中，需要两个按钮同时按下时，裁切机才能开始工作，故B符合题意；
C．选项中裁切机与一个开关并联后，与另外一个开关串联，两只手都按住按钮时，裁切机被开关短接将不能正常工作，故C不符合题意。
D．选项中裁切机与一个开关串联后，与另外一个开关并联，两只手都按住按钮时，裁切机被开关短接将不能正常工作，故D不符合题意。
故选B。
5．C
【详解】
因为甲方指示灯和乙方指示灯可以单独工作，并且互不影响，因此甲 乙指示灯为并联连接；根据题意可知，甲方开关控制乙方指示灯的工作，乙方开关控制甲方指示灯的工作，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C
6．C
【详解】
A．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，当开关S1、S2都闭合时两电阻可以同时工作，故A不符合题意；
B．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，当开关S1闭合时两电阻可以同时工作，故B不符合题意；
C．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，开关S1为单刀双掷开关，只能使R1和R2中的一个接入电路，则R1和R2不能同时加热，故C符合题意；
D．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，当开关S1断开时两电阻可以同时工作，故D不符合题意。
故选C。
7．B
【详解】
A．只闭合S1时，只有L2接入电路，则只有L2发光，故A错误；
B．只闭合S1和S3时，L1被短路，只有L2的简单电路，只有L2发光，故B正确；
C．当只闭合S1、S2时，两个灯泡并联，L1、L2都发光，故C错误；
D．当S1、S2、S3都闭合时，电源短路，两灯都不发光，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．由电路图可知，S1与L1串联，当S2和S3闭合后，此时S1仍然可以起作用，可以控制取温水指示灯L1的亮灭，故A不符合题意；
B．由电路图可知，当闭合S1时，此时L1接入电路，取温水指示灯L1发光，当按下“童锁键”开关S2和S3时，此时S1和L1断路，开关S1不起作用，L1不发光，L2接入电路，取开水指示灯发光，故B符合题意；
C．由电路图可知，S1、S2、S3和L1、L2串联，当仅有S1闭合时，此时电路处于断路状态，L1不发光，故C不符合题意；
D．由电路图可知，当仅有S1闭合时，此时电路处于断路状态，L1不发光，故D不符合题意。
故选B。
9．A
【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，只有A正确。故选A。
10．C
【详解】
AB．若灯L1或L2短路，电源均会短路，故AB不符合题意；
C．若灯L1开路，L1灯会突然熄灭，但电压表仍然测量电压电压，电流表仍测量L2所在支路电流，即电流表和电压表的示数都不变，故C符合题意；
D．若灯L2开路，电流表示数为零，故D不符合题意。
故选C。
11． 并 串
【详解】
[1]城市道路两旁的路灯需要同时亮同时灭，而且每个路灯都能独立工作，互不影响，一个路灯坏了，不影响其他支路的路灯，但是由一个总开关在干路中控制整个电路所有支路路灯的通断，所以为并联。
[2]家中控制电灯的开关需要控制电灯的通断，在串联电路中，各用电器不能独立工作，相互影响，开关控制整个电路的通断，所以是串联。
12． S1 L2
【详解】
[1][2]由电路图可知，当闭合S1时，两个灯泡依次连接在电路中，即为串联；若只闭合开关S2，灯L1断开，工作的灯泡只有L2。
13． 开关 干路 并
【详解】
[1][2]开关的作用是控制电路的通断，串联电路中开关控制所有用电器，并联电路中干路的开关控制所有用电器，支路的开关控制本支路用电器。房卡可以控制房间内的灯和插座，不插入插槽中，所有房间内的灯和插座都不工作，所以房卡的作用是相当于一个开关接在干路上。
[3]宾馆的客房里的电灯、电视等用电器可独立工作、互不影响，所以它们之间是并联的。
14． 串 S2
【详解】
[1]由图可知，闭合S1，灯L2与电铃A首尾顺次连接，它们是串联的。
[2]由图可知，若要使灯L1单独发光，只能开关S2闭合，灯L1与电源构成闭合回路。
15． 电流 电流
【详解】
[1][2]闭合开关S后，两个灯泡都能发光，若乙是电压表，则电路是断路，所以乙为电流表，由题意可知，两个小灯泡组成并联电路，甲与灯泡串联，所以甲也必须是电流表才能满足题意。
16． 要按照题目的要求，不要出现短路现象
【详解】
[1]要求灯泡L1 与灯泡L2 串联，电流只有一条路径，连接接线柱B、C即可，答案如图：
;
要求灯泡L1 与灯泡L2 并联，电流有两条路径，灯泡L1 与灯泡L2都有电流经过，需要将接线柱A、B连接，再把接线柱C、D连接即可，答案如图：
。
[2]连接电路图时，一定要按照题目条件的要求，不要出现短路现象。
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)[1]由表格信息可知：
①单独闭合S1时，两个灯泡L1、L2都不亮；
②单独闭合S2时，灯L1亮，L2不亮；
综合①②可知，灯泡L1能独立工作，说明两灯应并联；
(2)[2]当闭合S1、S2时，两灯都亮，综合分析可知，S2为总开关，S1为支路开关，并且S1控制灯L2，电路图如下图所示：
19． 做功 20 并联 一灯断路另一灯仍然发光 D 96
【详解】
（1）[1]由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程。
[2]已知飞轮转速为2400r/min=40r/s，说明飞轮1s转动40r，四冲程汽油机飞轮转动2r气缸对外做功一次，所以1s汽油机对外做20次。
[3][4]车辆在转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，当一个灯泡不亮，另一个灯泡还会继续亮，它们独立工作互不影响，是并联。
（2）[5]A．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能，故A错误；
B．汽车消耗的电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能，故B错误；
C．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，故C错误；
D．测试过程中汽车的速度为50km/h，由图知此时的摩擦力为2000N，因为匀速运动牵引力和摩擦力是平衡力，大小相等，所以牵引力大小为2000N，故D正确。
故选D。
（3）[6]由图乙可知，该车行驶时所受阻力f和车速v成正比例，当车速为50km/h时阻力为2000N，所以当车速为25km/h时阻力为1000N；当只用蓄电池提供动力且电能全部转化为机械能时获得的机械能，即牵引力做的功
根据知，该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶的路程为
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