第四节 电阻的串联和并联专题练习 Word版含答案

高中物理恒定电流-第四节电阻的串联和并联专题练习
一、单选题
1.如图所示电路中直流电动机的内阻r＝0.4Ω，R＝12Ω，U＝150V，电压表的读数为90V，则下列说法正确的是（? ）
A.?通过电阻的电流为12.1A B.?通过电动机的电流为2.25A
C.?电动机的发热功率为10W D.?输入到电动机的电功率为440W
2.如图所示,电路中的电阻R1=10Ω,R2=60Ω,R3=40Ω。另有一测试电源,电动势为100V,内阻忽略不计.则（?? ）
A.?当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是50Ω
B.?当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是50Ω
C.?当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为60V
D.?当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为40V
3.定值电阻R1、R2、R3组成如图所示电路，通电后经R1和R2的电流之比为3：2，R1和R2消耗的电功率之比为1：1。则R1、R2和R3的电阻之比（ ??）
A.?1：2：3????????????????????????????B.?3：2：1????????????????????????????C.?6：3：1????????????????????????????D.?4：9：18
4.如图所示，电路两端的电压为U，安培表内阻不计，定值电阻与电动机绕线电阻的阻值均为R，当开关S断开时，电流表的示数I1 ， 此时定值电阻上消耗的功率为 P1 ；当开关S合上后，电动机正常转动，电路两端的电压不变，此时电流表的示数 I2 和电动机的输入功率为 P2 ，则下列关系式正确的是 (??? )
A.?I2=2I1????????????????????????????B.?I2>2I1????????????????????????????C.?P1=U2R????????????????????????????D.?P2=U2R
5.如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W，则此电路允许消耗的最大功率为（?? ）
A.?12W????????????????????????????????????B.?15W????????????????????????????????????C.?16W????????????????????????????????????D.?24W
6.饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图所示的电路，其中S是温度控制开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态；R2是饮水机加热管的电阻，R1是与加热管串联的电阻。该饮水机的额定电压是220v，加热功率550w,保温时整机耗电量0.48kw/24h（不考虑R1、R2的阻值受温度影响）。当开关S闭合时，饮水机处于何种工作状态及R2的阻值为（?? ）

A.?加热220???????????????????????????B.?加热88???????????????????????????C.?保温88???????????????????????????D.?保温220?
7.如图，电流表 A1与 A2内阻相同，电压 U 恒定，甲图 A1示数为4A ，A2示数为3A ，则乙图中（?? ）
A.?A1示数大于4A , A2示数小于1A??????????????????????????B.?A1示数大于4A , A2示数大于1A
C.?A1示数小于4A , A2示数小于1A??????????????????????????D.?A1示数小于4A , A2示数大于1A
8.在家里使用电热水壶时，会发现电灯会变暗，这是因为（ ??）
A.?电热水壶使电路总电流变小???????????????????????????????????????? B.?电热水壶上的电压大于电灯上的电压
C.?电路总电流不变，而电热水壶从电灯中分出了电流?????D.?干路电流增大，导致干路导线上的电压增大
9.如图所示，将材料和长度相同，粗细均匀的镍铬合金导体连接起来，接到一个电路中，通以电流；已知右边横截面积是左边横截面积的两倍。则下列说法正确的是（?? ）
A.?左右导体电流不相等，I左>I右?????????????????????????????B.?左右导体的两端电压相等
C.?左右两端电阻不等，R左V右
10.在如图所示的电路中，电源电压U=12V，定值电R1=R2=R3=10Ω．则电压表的读数为（??? ）
?
A.?6V????????????????????????????????????????B.?4V????????????????????????????????????????C.?8V????????????????????????????????????????D.?12V
11.如图所示，电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计，开关S闭合前流过R2的电流为I，求S闭合后流过R2的电流大小（? ）

A.?1/2I?????????????????????????????????????B.?1/3I?????????????????????????????????????C.?2/3I?????????????????????????????????????D.?3/2I
12.有四盏灯，接成如图所示的电路，L1和L2都标有“220V，100W”? 字样，L3和L4都标有 “220V，40W” 字样，把电路接通后，最暗的灯将是（????? ）
?
A.?L1?????????????????????????????????????????B.?L2?????????????????????????????????????????C.?L3?????????????????????????????????????????D.?L4
二、填空题
13.如图所示的电路中，电阻R1＝6 Ω，R2＝3 Ω.S断开时，电流表示数为0.9 A；S闭合时，电流表示数为0.8 A，设电流表为理想电表，则电源电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.

14.如图所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值都是1 Ω ，R4、R5的阻值都是0.5 Ω ，ab端输入电压U=3.0V。当c、d端接电流表时，其示数是________A；当c、d端接电压表时，其示数是________V。
15.如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig＝500 mA，内阻Rg＝200 Ω，用它改装成有1 A和10 A两种量程的电流表，则R1=________Ω，R2=________Ω。
16.如图甲所示为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示。当a、b端电压Uab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当Uab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃。
三、综合题
17.如图所示电路中，电源电动势E＝10 V，内电阻不计，电阻R1＝28.0 Ω，R2＝12.0 Ω，R3＝6.0 Ω，R4＝24.0 Ω，R5＝9.0 Ω，电容器的电容C＝1.2 μF，求：
（1）电容器所带的电荷量；
（2）若R2突然断路，将有多少电荷量通过R5。
18.如图所示，电路中的电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，R2＝7 Ω，电容器电容C＝30 μF。求
（1）闭合开关S，电路稳定时通过R1的电流I；
（2）断开开关S，电容器两端电压的变化量△U；
（3）断开开关S后流过电阻R1的电荷量q。
19.如图所示电路中，电源电动势E=1.5V，内阻r=0.6Ω，电阻R1=3Ω，电阻R2=4Ω，电阻R3=6Ω。电压表为理想电表，闭合开关S，求：
（1）通过电源的电流大小
（2）电源的内电压和电压表示数
参考答案
1.【答案】 C
【解析】AB.通过电动机的电流与提供电阻的电流是相等的，为： I=U-UvR=150-9012A=5A
A B不符合题意；
C.电动机工作发热的功率： P热=I2RM=52×0.4W=10W
C符合题意；
D.输入电动机的功率： P=UVI=90×5W=450W
D不符合题意。
故答案为：C。
2.【答案】 D
【解析】A．当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为： R=R2R3R2+R3+R1=60×4060+40+10=34（Ω）
故A不符合题意；
B．当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为： R=R1R3R1+R3+R2=10×4010+40+60=68（Ω）
故B不符合题意；
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，
U=R3R1+R3E=4010+40×100V=80V ?
故C不符合题意；
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为
U=R3R2+R3×100V=4040+60×100V=40V
故D符合题意；
故答案为：D
3.【答案】 D
【解析】 R2 与 R3 并联后与 R1 串联， R1 和 R2 的电流之比为 3:2 ，则 R2 与 R3 的电流之比为 2:1 ，所以 R2:R3=1:2
R1 和 R2 消耗的电功率之比为 1:1 ，通电后经 R1 和 R2 的电流之比为 3:2 ，根据 P=I2R 知 R1:R2=4:9
所以 R1:R2:R3=4:9:18 ，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D
4.【答案】 C
【解析】当开关S断开时，电流表的示数 I1=UR ，此时定值电阻上消耗的功率为 P1=U2R ；当开关S合上后，电阻R上的电流不变，仍为 I1=UR ，而电动机上的电流 I电U2R ，
故答案为：C.
5.【答案】 B
【解析】由题意知R1=R2=R3=R，P1=10W，P2=10W，P3=4W，因为R2与R3并联，则两端电压相等，所以由公式 P=U2R 知道R2与R3所消耗的功率一样，所以R2、R3在电路中允许最大功率只能是4W，否则会超过R2的允许功率；把R2与R3看成一个并联电阻R′，则电路就是R1与R′串联，而串联电路所流过的电流一样，由 P=I2R 知道，R1与R′所消耗功率之比等于 P1P'=RR'=2 ，所以R1上消耗的功率是并联电阻R′上的两倍，如果R2、R3的功率都为4W，则R′的功率就是4W+4W=8W，则R1的功率是2×8W=16W，这样就大于10W，显然不可以；
所以只能是R1功率为10W，则R′是R1的功率一半就是5W，而R2与R3的消耗功率一样,所以R2与R3的消耗功率均是R′的一半，为2.5W，最后计算R1功率为10W，则R2为2.5W，R3为2.5W，所以总功率最大为10W+2.5W+2.5W=15W，B符合题意，A、C、D不符合题意；
故答案为：B。
6.【答案】 B
【解析】电源电压U不变，由P=U2/R可知，温控开关S闭合时，只有一只电阻工作，电阻小，则电功率大，为加热状态；由公式P=U2/R得加热管R2的阻值： R2=U2P加热=(220V)2550W=88Ω ；
故答案为：B.
7.【答案】 A
【解析】由图甲可知，I1=4A，I2=4A-3A=1A，则： R1+RAR2=13 ，由并联电路特点可知，图乙所示电路总电阻变小，电路两端电压不变，由欧姆定律可知，干路电路总电流变大，电流表A1示数变大，大于4A；干路电流变大，电流表A1两端电压变大，并联电路电压变小，又由于电流表A2所在支路电阻变大，由欧姆定律可知，电流表A2示数变小，即A2示数小于1A，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
8.【答案】 D
【解析】当电路中并联用电器后，总电阻会变小，干路电流会变大，尤其是大功率用电器，从而导致干路电压增大，用电器分得的电压减小，功率减小，电灯会变暗，A、C不符合题意D符合题意；由于电热水壶与电灯并联，故电热水壶电压与灯电压相等。
故答案为：D
9.【答案】 D
【解析】导体由同种材料制成，长度相同，由图可知右边比左边的横截面积大，由于导体的电阻与横截面积成反比，所以 R右故答案为：D
10.【答案】 B
【解析】定值电阻R1=R2=R3=10Ω，电阻R1与电阻R3并联后的电阻为： R13=R1R3R1+R3=10×1010+10Ω=5Ω ，并联后的电阻R13与电阻R2串联，根据串联电路的分压式，有： UVR13=UR2+R13 ，解得： UV=4V .
故答案为：B.
11.【答案】 C
【解析】设电池两端的电压恒为U，电阻阻值为R，开关S闭合前电阻R1、R2两电阻串联，R2的电流为I，由欧姆定律得：U=I(R1+R2)=2IR， I=U2R ；S闭合后R2、R3并联再和R1串联，设S闭合后流过R2的电流大小为I2 ， 由欧姆定律得：U=I2R+2I2R，联立解得: I2=U3R=23I ，C符合题意，ABD不符合题意
故答案为：C
12.【答案】 C
【解析】根据额定电压和额定功率，由功率公式比较两种灯泡的电阻大小．根据公式 P=I2R 比较 L1 和 L2 、L3和 L3 功率的大小．根据公式 P=U2R ，比较 L2 和 L3 功率大小．再确定哪个灯泡功率最小．
设 L1、L2、L3、L4 实际消耗的功率分别为 P1、P2、P3、P4 ，由公式 P=U2R 可知， L1 和 L2 的电阻小于 L3 和 L4 的电阻．通过 L1 的电流大于 L2 的电流，由公式 P=I2R 得到， P1>P2 ． L2 和 L3 的电压相等，由公式 P=U2R 可知 P2>P3 ．通过 L3 的电流小于 L4 的电流，由公式 P=I2R 得到 P4>P3 ．所以 P1>P2，P2>P3，P4>P3 ．所以 L3 最暗，C符合题意．
故答案为：C
13.【答案】 E=5.76V；r=0.4Ω
【解析】根据闭合电路欧姆定律，两种状态，列两个方程，组成方程组，就可求解．
当S断开时
E=I1（R1+r） （1）
当S闭合时
E=I2R1+（I2+I2R1R2）r=I2R1+1.5I2r （2）
由（1）、（2）式联立，解得
?E=5.76V
?r=0.4Ω
14.【答案】 0.6；1.0
【解析】[1]当c、d端接电流表时，R4与R5串联后与R2并联，再与R1、R3串联，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，则并联部分的总电阻为：R并= R2(R4+R5)R2+R4+R5=1×11+1Ω=0.5Ω
电路中总电流为： I=UR1+R并+R3=31+0.5+1A=1.2A
因为：R4+R5=R2
所以通过电流表的电流为： IA=12I=12×1.2A=0.6A 当c、d端接电压表时，R1、R2、R3串联，此时R4、R5相当于导线，电压表测R2两端的电压，则得电压表的示数：
UV=R2R1+R2+R3 U= 11+1+1 ×3V=1V
15.【答案】20 Ω；180 Ω
【解析】公共端与“1 A”端接入被测电路时，电阻R1和R2串联，再与表头内阻Rg并联，
由（I1－Ig）（R1＋R2）＝Ig·Rg ， 代入数值可得R1＋R2＝200 Ω 。当公共端与“10 A”端接入被测电路时，电阻R2与表头内阻Rg串联，再与电阻R1并联，由Ig（Rg＋R2）＝（I2－Ig）R1 ， 代入数值可得 R2＋200 Ω＝19R1 ，联立解得R1＝20 Ω，R2＝180 Ω 。
16.【答案】32
【解析】本题考查了自动恒温箱的原理，抓住Uab＝0的临界状态进行研究。设电路路端电压为U，当Uab＝0时，有 UR1+R2 R1＝ UR3+Rt ·R3 ， 解得Rt＝20 kΩ。由题图可知，当Rt＝20 kΩ时，t＝32 ℃。
17.【答案】 （1）解：由图可知 UR1+UR2=10V
又因为 UR1UR2=R1R2
解得 UR1=7V ， UR2=3V
同理可得 UR3=2V ， UR4=8V
令d点的电势为零，即 ?d=0 ，则有 UR2=?a-?d=3V 且 UR4=?b-?d=8V
可知 ?a=3V ， ?b=8V
b点电势高，下极板带正电 Uba=?b-?a=5V
Q=CUba=1.2×10-6×5C=6×10-6C
（2）解： R2 断路后 Uab=UR3=2V
Q'=CUab=1.2×10-6×2C=2.4×10-6C
此时下极板带负电，则流过 R5 电荷量为 ΔQ=Q+Q'=8.4×10-6C
【解析】( 1 )根据闭合电路欧姆定律分析, a、b点的电势，根据Q=CU求解电荷量。
( 2 )若R2突然断路，则电容器测量电阻R3两端的电压，此时上极板为正极板，据此分析。
18.【答案】 （1）解：稳定时，电容看做断开状态，电路中的电流 I=Er+R1+R2
解得 I=1A
（2）解：S闭合，电路处于稳定状态时，电容器两端的电压 U1＝IR2＝1×7V＝7V
断开后，电容器两端的电压为U2=10V ΔU=U2-U1=3V
（3）解：流过R1的总电量为： ΔQ＝ΔU·C＝3×30×10－6C=9×10－5C
【解析】1.s闭合，电容器断路，根据闭合电路欧姆定律 ?I=Er+R1+R2 ，代入数据计算得出I.
2.s闭合，U1＝IR2；
s断开，电容器与R2并联 ， ΔU=U2-U1；
3.?因为Q=CU，所以ΔQ＝ΔU·C。
19.【答案】 （1）解：图中电阻R2与R3并联，并联电阻为： R23=R2R3R2+R3=4×64+6Ω=2.4Ω
根据闭合电路欧姆定律，电源的电流： I=ER1+r+R23=1.53+0.6+2.4A=0.25A
通过电源的电流：I=0.25 A
（2）解：电源的内电压： U内=Ir=0.25×0.6V=0.15V
电压表的示数为： U=IR23=0.25×2.4V=0.6V
【解析】（1）利用并联电路的电阻结合欧姆定律可以求出电流的大小；
（2）利用欧姆定律可以求出内外电压的大小。