11.4串联电路和并联电路 同步检测Word版含答案— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
11.4串联电路和并联电路
一、单选题
1.有一只电压表，它的内阻是100Ω，量程为0.2V，现要改装成量程为10A的电流表，电压表上应（
）
A.?并联0.002Ω的电阻??????????B.?并联0.02Ω的电阻??????????C.?并联50Ω的电阻??????????D.?串联4
900Ω的电阻
2.有一个电流表G，内阻Rg＝30Ω，满偏电流Ig＝1mA。要把它改装为量程0~0.6A的电流表，则（??
）
A.?需要串联略大于0.05Ω的电阻??????????????????????????????B.?需要并联略小于0.05Ω的电阻
C.?改装之后的电流表内阻为30.05Ω????????????????????????D.?改装之后的电流表内阻为0.05Ω
3.如右图所示，因线路故障，按通K时，灯L1
和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=4V，Ucd=0．由此可知断路处为(???
)
A.?灯L1?????????????????????????????????B.?灯L2?????????????????????????????????C.?变阻器?????????????????????????????????D.?不能确定
4.如图所示的电路中，闭合开关S，灯
、
正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯
变亮，灯
变暗，电流表的示数变小，根据分析，发生的故障可能是（????
）
A.?
断路??????????????????????????????B.?
断路??????????????????????????????C.?
短路??????????????????????????????D.?
短路
5.汽车装有安全带未系系提示系统，当乘客坐在副驾驶座位上时，座椅下的开关S1闭合；若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起，蜂鸣器工作；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭，蜂鸣器不工作。下图设计的电路图正确的是（
??）
A.?????????B.?????????C.?????????D.?
6.三个电阻之比为R1:R2:R3=1:2:5，将这三个电阻并联，则通过这三支路的电流强度I1:I2:I3之比为(?
?)
A.?1:2:5???????????????????????????????????B.?5:2:1???????????????????????????????????C.?10:5:2???????????????????????????????????D.?2:5:10
7.如图所示甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成的电表，关于这两个电表的下列说法正确的是（
??）
A.?甲表是电流表，R增大时量程增大???????????????????????B.?甲表是电流表，R增大时量程减小
C.?乙表是电流表，R增大时量程减小???????????????????????D.?乙表是电流表，R增大时量程增大
8.如图所示是有两个量程的电流表.已知表头的内阻
，满偏电流
，电阻
，
，则使用A、B两个端点时，电流表的量程为（??
）
A.???????????????????????????B.???????????????????????????C.???????????????????????????D.?
9.如图所示，灯泡L1、L2原来都正常发光，由于故障两灯突然熄灭，(假设电路中仅有一处故障)下列说法正确的是（??
）
A.?将多用表的电压档并联在ac两端，示数0，说明ac间断路
B.?将多用表的电压档并联在cd两端，有示数，说明cd间完好
C.?将多用表的电压档并联在ad两端，有示数；并联在ac两端，示数0，说明cd间断路
D.?断开S，将L1拆下，使用多用电表欧姆档，调零后将红黑表笔连接在L1两端，如果指针不偏转，说明L1完好．
10.如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，细导体的电阻大于粗导体的电阻，总电压为U。则下列说法中错误的是（??
）
A.?通过两段导体的电流相等
B.?细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2
C.?两段导体内的自由电子定向移动的平均速率相等
D.?细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度
11.某同学在测量电阻
实验时，按图所示连接好实验电路。闭合开关后发现：电流表示数很小、电压表示数接近于电源电压，移动滑动变阻器滑片时两电表示数几乎不变化，电表及其量程的选择均无问题。请你分析造成上述结果的原因可能是（??
）
A.?电流表断路
B.?滑动变阻器滑片接触不良
C.?开关接触部位由于氧化，使得接触电阻太大
D.?待测电阻和接线柱接触位置由于氧化，使得接触电阻很大
12.如图，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表。若发现电流表示数变小，电压表示数为零，则可能的故障是（??
）
?
A.?R1断路???????????????????????????????B.?R1短路???????????????????????????????C.?R2断路???????????????????????????????D.?R2短路
13.如图所示的电路中，电阻
、
、
，给电路通以恒定电流，电阻R1消耗的功率为
，则R2和R3消耗的总功率为（?
）
A.???????????????????????????????????????B.???????????????????????????????????????C.???????????????????????????????????????D.?
14.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
，已测得它的内阻为
，图中电阻箱读数为
。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1mV????????????????????????????????????B.?M、N两端的电压为100mV
C.?流过M、N的电流为
???????????????????????????????????D.?流过M、N的电流为10mA
15.如图甲所示，在材质均匀的圆形薄电阻片上，挖出一个偏心小圆孔。在彼此垂直的直径AB和CD两端引出四个电极A、B、C、D。先后分别将A、B或C、D接在电压恒为U的电路上，如图乙和图丙所示。比较两种接法中电阻片的热功率大小，应有(????
)。
A.?接在AB两端电阻片热功率大???????????????????????????????B.?接在CD两端电阻片热功率大
C.?两种接法电阻片电阻图丙的大?????????????????????????????D.?两种接法电阻片电阻一样大
16.如图所示为电动机与定值电阻
并联的电路，电路两端加的电压恒为U，开始S断开时电流表的示数为
，S闭合后电动机正常运转，电流表的示数为
，电流表为理想电表，电动机的内阻为
，则下列关系式正确的是(???
)
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
二、解答题
17.如图所示，是有两个量程的电流表的电路．当使用a、b两个端点时，量程为I1=1A，当使用a、c两个端点时，量程为I2=0.1A，．已知表头的内阻Rg为100Ω，满偏电流I为2mA，求电阻R1、R2的值．
18.如图所示，AB和A′B′是长度均为L＝2
km的两根输电线(1
km电阻值为1
Ω)，若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电压为U＝90
V的电源：当电源接在A、A′间时，测得B、B′间电压为UB＝72
V；当电源接在B、B′间时，测得A、A′间电压为UA＝45
V．由此可知A与C相距多远？
19.在图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝1mA，R1＝900Ω，R2＝
Ω。
①当S1和S2均断开时，改装所成的表是什么表？量程为多大？
②当S1和S2均闭合时，改装所成的表是什么表？量程为多大？
答案解析
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】扩大量程的倍数n＝
＝
＝5
000.
需并联的分流电阻为R＝
≈0.02
Ω
故答案为：B
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用，可以把电流计改装成电流表，利用欧姆定律求解所并联电阻的阻值。
2.【答案】
D
【解析】A、B、把电流表改装成0～0.6A的电流表，需要并联一个分流电阻，并联电阻阻值为
；A,B不符合题意.
C、D、改装后电流表内阻为：
；C不符合题意，D符合题意.
故答案为：D.
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用，可以把电流计改装成电流表，利用欧姆定律求解所串联的电阻即可。
3.【答案】
B
【解析】由题
，则灯
发生断路，因为断路时，电路无电流，其两端的电势分别等于电源两极的电势，其电势差等于电源的电动势；而对于完好的电阻，阻值一定，电流
时，根据欧姆定律可知，其电压
，由题：
，
。由题
，则可知：灯
和变阻器R没有发生断路，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
【分析】当电压表接在bc两端时电压表有示数，说明灯泡L2没有电流流过，故灯泡L2开路。
4.【答案】
A
【解析】画出原电路的等效电路图如图所示，若
断路，则
增大，根据闭合电路欧姆定律得
，得
减小，则
分得的电流变小，即
变暗，电流表的示数变小，又由
可知，路端电压增大，而
，
减小，可得
增大，故
变亮，A符合题意，依次分析其他选项，可知BCD不符合题意。
故答案为：A
【分析】分析电路结构，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可。
5.【答案】
B
【解析】A．当S2闭合时，电路短路，不符合题意，A不符合题意；
B．满足题目要求，B符合题意；
C．当只闭合S1
，
未闭合S2
，
指示灯不亮，蜂鸣器不工作，与题中要求不符，C不符合题意；
D．若系上安全带，开关S2闭合，但指示灯依然亮，蜂鸣器依然工作，与题不符，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】由题中“汽车装有安全带未系系提示系统”可知，本题考查电路设计，根据串并联电路特点可进行分析。
6.【答案】
C
【解析】三个电阻并联，电压相等，由欧姆定律U=IR知电流与电阻成反比，因为
，则
，C符合题意．
故答案为：C
【分析】由于并联电路电压相等，利用欧姆定律可以求出并联电路的电流之比。
7.【答案】
B
【解析】AB．由甲图所示可知，
与电阻
并联，该是电流表，
增大，
的分流较小，电流表量程减小，A不符合题意，B符合题意；
CD．由乙图所示可知，，
与电阻
串联，该表是电压表，
增大时，变阻器分担的电压增大，电压表量程增大，C、D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】并联分流，所以甲是电流表，R小分流大，量程大。串联分压，乙是电压表，R大分压大，量程大。
8.【答案】
D
【解析】使用A、B两个端点时，当表头达到满偏电流时，电路中的总电流为
故电流表的量程为
，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用表头的满偏电压结合欧姆定律可以求出流过两个电阻的电流大小，利用并联电路的电流特点可以求出总电流的大小。
9.【答案】
C
【解析】若ac间断路，则将多用表的电压档并联在ac两端，示数应该等于电源的电动势E，A不符合题意；将多用表的电压档并联在cd两端，有示数，说明cd间断路，B不符合题意；将多用表的电压档并联在ad两端，有示数，则可能是L1或L2其中之一断路；并联在ac两端，示数0，说明cd间的L2断路，C符合题意；断开S，将L1拆下，使用多用电表欧姆档，调零后将红黑表笔连接在L1两端，如果指针不偏转，说明L1断路，D不符合题意；
故答案为：C.
【分析】利用电路的故障进而可以判别电压表的读数变化，从而反证电路故障是否正确。
10.【答案】
C
【解析】A．两个导体串联，电流相同。A正确，不符合题意；
B．根据电阻定律可知，细导体的电阻大于粗导体的电阻，由欧姆定律U=IR得知，I相同，则细导体两端的电压U?1?大于粗导体两端的电压U?2
，
B正确，不符合题意；
C．电流的微观表达式I=nevS
由题n、e、I相同，S不同，则自由电子定向移动的平均速率v不同，C错误，符合题意；
D．设导体的长度为L，横截面积为S．导体内的电场强度
I、ρ相同，则E与S成反比，所以细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度。D正确，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】两段导体串联，电流相同，比较细的导线电阻比较大，分得的的电压比较大，结合电压和导线长度求解电场强度。
11.【答案】
D
【解析】AB．电流表断路或者滑动变阻器滑片接触不良，都会造成整个电路是断路情况，即电表示数为零，AB不符合题意；
C．开关接触部位由于氧化，使得接触电阻太大，则电路电阻过大，电流很小，流过被测电阻的电流也很小，所以其两端电压很小，不会几乎等于电源电压，C不符合题意；
D．待测电阻和接线柱接触位置由于氧化，使得接触电阻很大，相当于当被测电阻太大，远大于和其串联的其他仪器的电阻，所以电路电流很小，其分压接近电源电压，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用电路的分析结合电路现象可以判别电路的故障。
12.【答案】
B
【解析】A．若R1断路，外电阻增加，路端电压增大，则电流表示数变大，不符题意，A不符合题意；
B．若R1短路，外电阻减小，路端电压减小，通过R3的电路减小，则电流表示数减小。由于R1短路，测R1的电压表示数变为零，均符合题意，B符合题意；
C．若R2断路，外电阻增加，路端电压增大，则电流表示数变大，不符题意，C不符合题意；
D．若R2短路，外电阻减小，路端电压减小，通过R3的电路减小，则电流表示数减小。设电阻R1和R3的总电流为I3
，
总电流增大，通过R4的电流减小，则I3增大，而通过R3的电流减小，因此通过R1的电流增大，电压表示数变大，不符合题意，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用电路分析可以判别电路的故障。
13.【答案】
A
【解析】
和
并联电阻
根据串联电路正比分压，
和
并联后与
串联，电压与
两端电压相等，总电流与流过
的电流相等，由
可知，
和
消耗的总功率为
，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用电阻R1消耗的功率可以求出R1的电流和电压，结合串并联电路的特点可以求出另外两个电阻消耗的功率。
14.【答案】
D
【解析】AB．M、N两端电压为
AB不符合题意；CD．流过M、N的电流为
C不符合题意D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用欧姆定律可以求出MN两端电压的大小；结合并联电路的电流关系可以求出流经MN的电流大小。
15.【答案】
B
【解析】在总电阻一定的情况下，若分成两部分的电阻越接近，则并联情况下总电阻就越大，所以接在AB两端的并联总电阻较大，根据
可知接在CD两端电阻片热功率大，故B符合题意；ACD不符合题意；
故答案为：B
【分析】利用并联电路的等效电阻结合功率的表达式可以比较功率的大小。
16.【答案】
D
【解析】AB.由于电动机是非纯电阻用电器，因此欧姆定律不成立，A、B不符合题意。
C.由于欧姆定律不成立，则电动机消耗的功率不能用
表示，C不符合题意。
D.电动机消耗的功率为
（I2-I1）U，根据能量守恒定律可知，
I2U=（I2-I1）U+I22R1
．
D符合题意。
故答案为：D
【分析】电动机是非纯电阻元件，利用电动机两端的电压乘以流过电动机的电流求出电动机的总功率，利用焦耳定律的变形公式求解电动机的发热功率，利用总功率减去发热功率即为电动机的机械功率。
二、解答题
17.【答案】
解：接a、b时，R1起分流作用为一支路，G与R2串联为一支路，此时量程为
I1=1A，而电流表的量程为当G表头达到满偏时通过两个支路的总电流，即为
I1=Ig+
…①
同理，接a、c时，R1+R2为一支路起分流作用，G为一支路，此时量程为
I2=0.1A
则
I2=Ig+
…②
由①②式构成一方程组，只有R1与R2为未知量，代入数据求得：
R1=0.2Ω，R2=1.84Ω
答：电阻R1、R2的值分别为0.2Ω和1.84Ω
【解析】【分析】当接ab两个接线柱时，电表和电阻R2
串联再与电阻R1并联，利用欧姆定律可以求出流过电表的电流，结合并联电路的特点可以求出总电流的表达式；当接ac时，两个电阻串联后与电表并联，利用欧姆定律结合电流的特点可以求出量程的表达式，两式联立可以求出两个电阻的大小。
18.【答案】
解：根据题意，将电路变成图甲所示电路，其中R1=R1′，R2=R2′，当AA′接90V，BB′电压为72V，如图乙所示（电压表内阻太大，R2和R′2的作用忽略，丙图同理）此时R1、R1′、R串联，
∵在串联电路中电阻和电压成正比，
∴R1：R：R1′=9V：72V：9V=1：8：1---------------①
同理，当BB′接90V，AA′电压为45V，如图丙所示，此时R2、R2′、R串联，
∵在串联电路中电阻和电压成正比，
∴R2：R：R2′=22.5V：45V：22.5V=1：2：1=4：8：4---②
联立①②可得：R1：R2=1：4
由题意，RAB=2km×
=2Ω=R1+R2
∴R1=0.4Ω，R2=1.6Ω
AC相距s=
=0.4km
【解析】【分析】画出等效电路图，结合串联电路的规律求出A与C间的电阻及B与C间的电阻大小关系；根据总电阻即可得A与C间的电阻及B与C间的电阻大小，结合单位长度的电阻值即可得距离。
19.【答案】
解：由图示电路图可知，当S1和S2均断开时，G与R1串联，此时为电压表，改装后电压流表量程为：U=Ig（R1+Rg）=0.001×（100+900）=1.0V；由图示电路图可知，当S1和S2均闭合时，G与R2并联，此时为电流表，改装后电流表量程为：
I=Ig+IR2=Ig+
=0.001+
=1.0A；
【解析】【分析】本题的关键是明确串联电阻具有分压作用，并联电阻具有分流作用，即电流表改装为电压表时，应将电流表与电阻串联，改装为电流表时，应将电流表与电阻并联。