第3章　第4节　串联电路和并联电路—2020-2021学年新教材鲁科版（2019）高中物理必修三同步检测（word含答案）

1219200010566400第3章 恒定电流
第4节　串联电路和并联电路
课后篇巩固提升
基础巩固
1.(多选)下列叙述正确的有(　　)
A.并联电路中各支路电阻两端的电压不相等
B.用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大
C.并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻
D.串联电路任一电阻增大(其他电阻不变),总电阻一定增大
2.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为(　　)
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶4 D.4∶1
3.如图所示,电路有三个电阻组成,已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路工作时,电压U1∶U2为(　　)

A.1∶6 B.1∶9
C.1∶3 D.1∶2
4.(多选)把“表头”G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是(　　)
A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流
B.改装成电流表后,“表头”G本身允许通过的最大电流并不改变
C.改装后,“表头”G自身的电阻减小了
D.改装后使用时,“表头”G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了
5.(2019~2020学年安徽黄山高二上期末质量检测)某同学要把一个量程为200 μA,内阻为300 Ω的直流电流计G,改装成测量范围是0~4 V的直流电压表,那么(　　)
A.串联一个阻值为20 kΩ的电阻
B.并联一个阻值为19.7 kΩ的电阻
C.改装后的电压表内阻为20 kΩ
D.改装后的电压表内阻为19.7 kΩ
6.把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论正确的是(　　)

A.P甲=P乙 B.P甲=3P乙
C.P乙=3P甲 D.P乙>3P甲
7.如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500 mA,内阻Rg=200 Ω,将它改装为有0~1 A和0~10 A两种量程的电流表,求R1、R2的阻值。





8.把3 kΩ的R1与4 kΩ的R2串联起来接到电压U恒为40 V电路中。现在用一个电压表接到R2的两端,测得R2两端电压的示数为20 V。若把这个电压表接到电阻R1的两端,其示数为多少?此时电路中的总电流是多少?




能力提升
1.

(多选)如图所示的电路中,若a、b端为输入端,A、B为输出端,并把滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的中央,则(　　)
A.空载时输出电压UAB=Uab2
B.当A、B间接上负载R时,输出电压UAB C.A、B间的负载R越大,UAB越接近Uab2
D.A、B间的负载R越小,UAB越接近Uab2
2.(多选)(2019~2020学年安徽合肥六校高二上期末考试)有两个相同的灵敏电流计,允许通过的电流最大值为Ig=1 mA,表头内阻为Rg=50 Ω,若改装成一个量程为0~3 V的电压表和一个量程为0~0.6 A的电流表,应给它们分别(　　)
A.串联一个550 Ω的电阻改装成电压表
B.串联一个2 950 Ω的电阻改装成电压表
C.并联一个0.083 Ω的电阻改装成电流表
D.并联一个0.017 Ω的电阻改装成电流表
3.(2019~2020学年广东广州越秀高二上期末)如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA,已测得它的内阻为490 Ω,图中电阻箱读数为10 Ω。现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知(　　)

A.M、N两端的电压为1 mV
B.M、N两端的电压为100 mV
C.流过M、N的电流为2 μA
D.流过M、N的电流为10 mA
4.(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则(　　)

A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
5.

如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑片从a滑到b的过程中,安培表示数的最小值为多少?



6.电饭煲的电路图如图所示,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103 ℃)时会自动断开;S2是一个自动温控开关,当温度低于60 ℃时会自动闭合,温度高于80 ℃时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,它在保温状态下是不亮的,黄灯是保温状态下的指示灯。限流电阻R1=R2=500 Ω,加热电阻丝R3=50 Ω,两灯的电阻不计。

(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温的过程)。
(2)简要回答,如果不闭合开关S1,电饭煲能将饭煮熟吗?
(3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲的消耗功率之比。



1219200010566400第3章 恒定电流
第4节　串联电路和并联电路
课后篇巩固提升
基础巩固
1.(多选)下列叙述正确的有(　　)
A.并联电路中各支路电阻两端的电压不相等
B.用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大
C.并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻
D.串联电路任一电阻增大(其他电阻不变),总电阻一定增大
解析由并联电路的特点知,并联电路的总电阻比任一支路的阻值都要小,且任一支路电阻增大(其他支路不变),总电阻增大,各电阻两端的电压相等,所以A、C错误;用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大,故B正确;串联电路任一电阻增大(其他电阻不变),总电阻一定增大,故D正确。
答案BD
2.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为(　　)
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶4 D.4∶1
解析由题意知两电阻并联时有I1R1=I2R2,故R1∶R2=I2∶I1=2∶1,所以当R1与R2串联时U1∶U2=R1∶R2=2∶1,故B正确。
答案B
3.如图所示,电路有三个电阻组成,已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路工作时,电压U1∶U2为(　　)

A.1∶6 B.1∶9
C.1∶3 D.1∶2
解析R2、R3并联后与R1串联,故U2=U3,I2+I3=I1,R2、R3并联后的阻值R23=R2R3R2+R3=2R1,由U=IR知U1∶U2=1∶2,D正确。
答案D
4.(多选)把“表头”G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是(　　)
A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流
B.改装成电流表后,“表头”G本身允许通过的最大电流并不改变
C.改装后,“表头”G自身的电阻减小了
D.改装后使用时,“表头”G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了
解析把“表头”G改装成大量程的电流表时,只是并联了一个分流电阻,使整体并联电路允许通过的最大电流增大,但“表头”的各特征参量都不变,故B、D正确,A、C错误。
答案BD
5.(2019~2020学年安徽黄山高二上期末质量检测)某同学要把一个量程为200 μA,内阻为300 Ω的直流电流计G,改装成测量范围是0~4 V的直流电压表,那么(　　)
A.串联一个阻值为20 kΩ的电阻
B.并联一个阻值为19.7 kΩ的电阻
C.改装后的电压表内阻为20 kΩ
D.改装后的电压表内阻为19.7 kΩ
解析把电流计改装成电压表,需要串联一个电阻,由于改装后量程扩大的倍数为n=4200×10-6×300=2003,所以串联电阻阻值R=300×2003-1=19.7 kΩ,所以AB错误;改装后总阻值为串联电阻加上电流计阻值,所以总内阻为20 kΩ,C正确,D错误。
答案C
6.把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论正确的是(　　)

A.P甲=P乙 B.P甲=3P乙
C.P乙=3P甲 D.P乙>3P甲
解析设每个灯泡正常工作时的电流为I,则题图甲中电路的总电流为3I,P甲=12 V×3I,题图乙中电路的总电流为I,P乙=12 V×I,故有P甲=3P乙,B正确。
答案B
7.如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500 mA,内阻Rg=200 Ω,将它改装为有0~1 A和0~10 A两种量程的电流表,求R1、R2的阻值。

解析当公共端与“1 A”端接入电路时,满偏电流I1=1 A,当公共端与“10 A”端接入电路时,满偏电流I2=10 A。当公共端与“1 A”端接入电路时,电阻R1和R2串联,再与表头内阻Rg并联。
由并联电路的特点可得R1+R2=IgRgI1-Ig。
代入Ig、I1、Rg的数值,可得R1+R2=200 Ω①
当公共端与“10 A”端接入电路时,电阻R2与表头内阻Rg串联,再与电阻R1并联。由并联电路的特点可得
Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1
代入Ig、I2、Rg的数值
可得R2+200 Ω=19R1②
由①②解得R1=20 Ω,R2=180 Ω。
答案R1=20 Ω　R2=180 Ω
8.把3 kΩ的R1与4 kΩ的R2串联起来接到电压U恒为40 V电路中。现在用一个电压表接到R2的两端,测得R2两端电压的示数为20 V。若把这个电压表接到电阻R1的两端,其示数为多少?此时电路中的总电流是多少?
解析根据串、并联电路的特点及已知条件
U2=U-U1
显然R2RVR2+RV=R1
代入数值可得:RV=12 kΩ

现将电压表与电阻R1并联,其等效电路如图所示。
RV与R1并联后的总电阻
R1'=RVR1RV+R1=2.4 kΩ,
R1'R1'+R2=U1U
解得U1=15 V
电路中的总电流I=UR1'+R2=6.25 mA。
答案15 V　6.25 mA
能力提升
1.

(多选)如图所示的电路中,若a、b端为输入端,A、B为输出端,并把滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的中央,则(　　)
A.空载时输出电压UAB=Uab2
B.当A、B间接上负载R时,输出电压UAB C.A、B间的负载R越大,UAB越接近Uab2
D.A、B间的负载R越小,UAB越接近Uab2
解析空载时A、B间的电压为总电压的一半,即UAB=Uab2,故选项A正确。当A、B间接上负载R后,R与滑动变阻器的下半部分并联,并联电阻小于变阻器总阻值的一半,故输出电压UAB 答案ABC
2.(多选)(2019~2020学年安徽合肥六校高二上期末考试)有两个相同的灵敏电流计,允许通过的电流最大值为Ig=1 mA,表头内阻为Rg=50 Ω,若改装成一个量程为0~3 V的电压表和一个量程为0~0.6 A的电流表,应给它们分别(　　)
A.串联一个550 Ω的电阻改装成电压表
B.串联一个2 950 Ω的电阻改装成电压表
C.并联一个0.083 Ω的电阻改装成电流表
D.并联一个0.017 Ω的电阻改装成电流表
解析把灵敏电流表改装成3 V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值R=UIg-Rg=30.001-50=2 950 Ω,A错误,B正确;把灵敏电流计改装成0.6 A的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值R'=IgRgI-Ig=0.001×500.6-0.001≈0.083 Ω,C正确,D错误。
答案BC
3.(2019~2020学年广东广州越秀高二上期末)如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA,已测得它的内阻为490 Ω,图中电阻箱读数为10 Ω。现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知(　　)

A.M、N两端的电压为1 mV
B.M、N两端的电压为100 mV
C.流过M、N的电流为2 μA
D.流过M、N的电流为10 mA
解析M、N两端电压U=IgRg=200×10-6×490 V=98 mV,A、B错误;流过M、N的电流为I=Ig+UR=200×10-6 A+0.09810 A=10 mA,C错误,D正确。
答案D
4.(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则(　　)

A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
解析A1、A2处相当于表头和分流电阻四个元件并联,显然流过A1、A2两电流表表头的电流相等,故两表指针偏转角相等,但两表头的读数分别为流过表头与分流电阻的电流之和,A1的分流电阻小,电流大,A正确,B错误;V1、V2表处相当于两表头和各自的分压电阻四个元件串联,两表头指针偏角也相等,V1表分压电阻大,读数大,C错误,D正确。
答案AD
5.

如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑片从a滑到b的过程中,安培表示数的最小值为多少?
解析设滑片上部分电阻为x Ω,则下部分为(5-x) Ω,
总电阻R=(2Ω+x)(8Ω-x)2Ω+x+8Ω-x
由数学知识可知当2 Ω+x=8 Ω-x,即x=3 Ω时,R最大,此时R max=5×510 Ω=2.5 Ω
安培表的示数最小Imin=URmax=52.5 A=2 A。
答案2 A
6.电饭煲的电路图如图所示,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103 ℃)时会自动断开;S2是一个自动温控开关,当温度低于60 ℃时会自动闭合,温度高于80 ℃时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,它在保温状态下是不亮的,黄灯是保温状态下的指示灯。限流电阻R1=R2=500 Ω,加热电阻丝R3=50 Ω,两灯的电阻不计。

(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温的过程)。
(2)简要回答,如果不闭合开关S1,电饭煲能将饭煮熟吗?
(3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲的消耗功率之比。
解析(1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S2自动闭合,同时把手动开关S1关闭,这时黄灯短路红灯亮,电饭煲处于加热状态。
加热到80 ℃时,S2自动断开,S1仍闭合待电饭煲中水烧干后,温度升高到103 ℃时,开关S1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态。
由于电饭煲散热,待温度下降至60 ℃时,S2自动闭合,电饭煲重新处于加热状态,待温度上升到80 ℃时,又自动断开,电饭煲再次处于保温状态。
(2)不能,因为如果不闭合S1,则只能将食物加热至80 ℃。
(3)设电饭煲处于加热状态时,功率为P1,P1=U2R23=220250×50050+500 W=1 064.8 W
设电饭煲处于保温状态时消耗的功率为P2,则
P2=U2R1+R23=2202500+500×50500+50 W≈88.7 W
所以P1∶P2≈12∶1。
答案见解析