2022届高考物理选择题专题强化训练:电阻的串、并联 串联电路的分压作用 并联电路的分流作用(北京使用)
展开一、单项选择题(共20小题;共80分)
1. 如图所示,电路两端的电压 U 保持不变,电阻 R1 、 R2 、 R3 消耗的电功率一样大,则电阻之比 R1:R2:R3 是
A. 1:1:1B. 4:1:1C. 1:4:4D. 1:2:2
2. 如图所示,电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作。如果再合上S2,则下列表述正确的是( )
A. 电源输出功率减小B. L1上消耗的功率增大
C. 通过R1上的电流增大D. 通过R3上的电流增大
3. 将一只阻值为几千欧的电阻 R1 和一只阻值为千分之几欧的电阻 R2 串联起来,则电路的总电阻
A. 很接近 R1 而略大于 R1 B. 很接近 R1 而略小于 R1
C. 很接近 R2 而略大于 R2 D. 很接近 R2 而略小于 R2
4. 如图所示,4 个电阻串联于某电路中,已测出 UAC=9 V,UBD=6 V,R2=R4,则 UAE 为
A. 3 V B. 7.5 V
C. 15 V D. 条件不足,无法判定
5. 如图所示是将滑动变阻器作分压器用的电路,A 、 B 为分压器的输出端,R 是负载电阻,电源电压为 U 保持恒定,滑动片 P 位于变阻器的中央,下列判断错误的是
A. 空载(不接 R)时,输出电压为 U2
B. 接上负载 R 时,输出电压小于 U2
C. 负载电阻 R 的阻值越大,输出电压越低
D. 接上负载 R 后,要使输出电压为 U2,滑动片 P 须向上移动至某一位置
6. 三个阻值都为 12 Ω 的电阻,它们任意连接、组合,总电阻不可能为
A. 4 Ω B. 24 Ω C. 8 Ω D. 36 Ω
7. 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
8. 将一只阻值为几千欧的电阻 R1 和一只阻值为千分之几欧的电阻 R2 并联起来,则总电阻
A. 很接近 R1 而略大于 R1 B. 很接近 R1 而略小于 R1
C. 很接近 R2 而略大于 R2 D. 很接近 R2 而略小于 R2
9. 如图两个大阻值的定值电阻 R1 和 R2 串联接在恒定 12 V 的直流电源两端,有人把一个电压表接在 R1 两端,电压表的示数为 8 V,如果这个电压表改接在 R2 两端,则电压表的示数将
A. 小于 4 V B. 等于 4 V
C. 大于 4 V,小于 8 V D. 等于或大于 8 V
10. 电阻 R1 和 R2 并联在电路中时,通过 R1 的电流是通过 R2 的电流的 n 倍,则当 R1 和 R2 串联在电路中时,R1 两端的电压 U1 与 R2 两端的电压 U2 之比为
A. n B. n2 C. 1n D. 1n2
11. 如图所示电路,电压 U 保持不变,当电键 S 断开时,理想电流表 A 的示数为 0.6 A,当电键 S 闭合时,理想电流表的示数为 0.9 A,则两电阻阻值之比 R1∶R2 。
A. 1∶2 B. 2∶1 C. 2∶3 D. 3∶2
12. 如图所示,当 a、b 两端接入 100 V 的电压时,c、d 两端电压为 20 V, 当 c、d 两端接入 100 V 的电压时,a、b 两端的电压为 50 V,则 R1:R2:R3是
A. 4:2:1B. 2:1:1C. 3:2:1D. 1:2:1
13. 如图所示,P 为一块均匀的半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极 A 、 B 之间,测出电阻为 R,然后再将它按图乙方式接在 C 、 D 之间,这时 P 的电阻为
A. R B. R2 C. R4 D. 4R
14. 如图所示,R2=R4,理想电压表 V1 的示数为 70 V,理想电压表 V2 的示数为 50 V,则 A 、 B 间的电压为
A. 140 VB. 120 VC. 100 VD. 无法计算
15. 在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,某同学设计了一种报警装置,电路如图所示,M 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻 RM 会发生变化,导致 S 两端电压 U 增大,从而使装置发出警报,E 为内阻不计的电阻,此过程中
A. 此过程中流过电源的电流变小
B. 此过程中流过传感器 M 的电流变小
C. RM 变大,且 R 越大,U 增大越明显
D. RM 变小,且 R 越大,U 增大越明显
16. 有两个经过精确校准的电压表 V1 和 V2。如图,当用它们分别来测量图中的电阻 R0 两端的电压时,读数分别为 15.3 V 和 15.8 V,那么在未接上电压表时,R0 两端的电压应是
A. 大于 15.8 VB. 小于 15.3 V
C. 在 15.3 V 和 15.8 V 之间D. 无法确定
17. 某一网络电路中的部分电路如图所示,已知 I=3 A,I1=2 A,R1=10 Ω,R2=5 Ω,R3=30 Ω,则下列结论正确的是
A. 通过 R3 的电流为 0.5 A,方向从 a→b
B. 通过 R3 的电流为 0.5 A,方向从 b→a
C. 通过电流表的电流为 0.5 A,电流表“+”接线柱在右边
D. 通过电流表的电流为 1.5 A,电流表“+”接线柱在左边
18. 如图所示,电路中每个电阻的阻值都相同。当电压 U 升高时,先烧坏的电阻应是
A. R1 和 R2 B. R3 和 R4 C. R5 D. 不能确定
19. 如图所示,两个电阻串联后接在电路中 a、b 两点,已知 a、b 两点间电压不变。某同学把一个实验室里的电压表并联在 R1 两端时,读数为 5 V;将该电压表并联在 R2 两端时,读数为 4 V,则 a、b 两点间电压
A. 大于 9 V B. 等于 9 V C. 小于 9 V D. 无法确定
20. 实验室中现有两盏分别标有“110 V 60 W”“110 V 40 W”的电灯 L1 、 L2,要将它们接在 220 V 的照明电源上,在电路中接一阻值恰当的电阻器才能使两盏灯都能正常发光。同学们设计了四个电路,如图所示,能保障电灯正常发光且整个电路消耗功率最小的是
A. B.
C. D.
二、双项选择题(共8小题;共32分)
21. 检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器。某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度的增大而减小,某同学用该气敏电阻 R1 设计了图示电路,R 为变阻器,a 、 b 间接报警装置。当 a 、 b 间电压高于某临界值时,装置将发出警报。则
A. 煤气浓度越高,a 、 b 间电压越大
B. 煤气浓度越高,流过 R1 的电流越小
C. 煤气浓度越低,电源的功率越大
D. 调整变阻器 R 的阻值会影响报警装置的灵敏度
22. 如图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,Rx 为待测电阻。由于电表内阻对测量结果的影响,则
A. 电流表示数大于通过 Rx 的实际电流
B. 电流表示数等于通过 Rx 的实际电流
C. 电压表示数大于 Rx 两端的实际电压
D. 电压表示数小于 Rx 两端的实际电压
23. 两个电压表 V1 和 V2 是由完全相同的两个电流表改装而成的。V1 量程是 5 V,V2 量程是 15 V,为了测 15 V-20 V 的电压,我们把 V1 和 V2 串联起来使用,以下叙述中正确的是
A. V1 和 V2 的示数相同
B. V1 和 V2 指针偏转角度相等
C. V1 和 V2 示数不同,指针偏转角度也不相等
D. V1 和 V2 示数之比等于两电压表内阻之比
24. 如图所示,A 、 B 、 C 是三个完全相同的灯泡,L 是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则
A. S 闭合时,A 灯立即亮,然后逐渐熄灭
B. S 闭合时,B 灯立即亮,然后逐渐熄灭
C. 电路接通稳定后,BC 灯亮度相同,A 灯熄灭
D. 电路接通稳定后,S 断开时,C 灯立即熄灭
25. 如图所示,将一个改装的电流表接入电路和标准表进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些,如果表头 G 的 Ig 是准确的,出现的误差可能是下述哪种原因引起的
A. Rg 的测量值比真实值偏大
B. Rg 的测量值比真实值偏小
C. 所并联的 R并 比公式 R并ʹ=IgRgI−Ig 计算出的 R并ʹ 偏小
D. 所并联的 R并 比公式 R并ʹ=IgRgI−Ig 计算出的 R并ʹ 偏大
26. 如图所示的电路中,电源电动势为 12 V,内阻为 2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关 S,下列说法正确的有
A. 路端电压为 10 V
B. 电源的总功率为 10 W
C. a 、 b 间电压的大小为 5 V
D. a 、 b 间用导线连接后,电路的总电流为 1 A
27. 用伏安法测未知电阻 Rx 时,若不知 Rx 的大约数值,为了选择正确的电流表接法以减小误差,可将仪器如图所示接好,只空出电压表的一个接头 K,然后将 K 分别与 a 、 b 接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,则
A. 若电流表示数有显著变化,K 应按 a
B. 若电流表示数有显著变化,K 应按 b
C. 若电压表示数有显著变化,K 应按 a
D. 若电压表示数有显著变化,K 应按 b
28. 如图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通 a 和 b 时,观察电压表和电流表示数的变化,那么
A. 若电压表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 a
B. 若电压表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 b
C. 若电流表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 a
D. 若电流表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 b
三、多项选择题(共2小题;共8分)
29. 三个阻值都为 12 Ω 的电阻,将它们任意连接、组合后,其总电阻可能为
A. 4 Ω B. 24 Ω C. 8 Ω D. 36 Ω
30. 下列说法正确的是
A. 一个电阻和一根无电阻的理想导线并联后总电阻为零
B. 并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻
C. 并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)总电阻也增大
D. 并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)总电阻一定减小
答案
第一部分
1. C
【解析】由于三个电阻消耗的功率一样大,则有 U232R2=U232R3,得 R2=R3,所以通过 R1 的电流是通过 R2 电流的 2 倍,则有 (2I)2R1=I2R2,得 R1=R24。故 R1:R2:R3=1:4:4,C正确。
2. C
【解析】【分析】由题,只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作,再合上S2,并联部分的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化。由于电源的内阻不计,电源的输出功率P=EI,与电流成正比。L1的电压等于并联部分总电压,并联部分的电压随着其电阻的减小而减小,分析L1上消耗的功率变化,判断通过R3上的电流变化。
【解析】解:A、只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作,再合上S2,并联部分的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流增大。由于电源的内阻不计,电源的输出功率P=EI,与电流成正比,则电源输出功率增大。故A错误。
B、由于并联部分的电阻减小,根据串联电路的特点,并联部分分担的电压减小,L1两端的电压减小,其消耗的功率减小。故B错误。
C、再合上S2,外电路总电阻减小,干路电流增大,而R1在干路中,通过R1上的电流增大。故C正确。
D、并联部分的电压减小,通过R3上的电流将减小。故D错误。
故选:C。
【点评】本题要抓住并联的支路增加时,并联的总电阻将减小。同时要注意电源的内阻不计,电源的输出功率P=EI。
3. A
4. C
【解析】四个电阻串联,根据电压关系可知
UAC+UBD=15 V=I(R1+R2+R2+R3)
已知 R2=R4,则 UAC+UBD=UAE,故 UAE=15 V,选项C正确。
5. C
【解析】空载(不接 R)时,触头把滑动变阻器分成相等的两部分,由串联电路特点可知,输出电压为电源电压的一半,即输出电压为 U2,故A正确;
接上负载 R 时,R 与滑动变阻器的下半部分并联,再与滑动变阻器的上半部分串联,因为并联电路的总电阻总要小于任一支路的电阻,而串联电路中各支路的电压与电阻成正比,所以接 R 时,输出电压小于 U2;故B正确。
负载电阻 R 的阻值越大,负载电阻与滑动变阻器下半部分电阻的并联阻值越大,输出电压越大,故C错误;接上负载 R 时,电路总电阻变小,干路电流变大,滑动变阻器上半部分电压变大,大于电源电压的一半,则 A 、 B 间的输出电压小于 U2,要使输出电压等于 U2,滑片应向上移动以增大并联电阻,故D正确;
本题选错误的,故选C。
6. B
【解析】三个电阻全部串联,为 36 Ω,D 可能;三个电阻全部并联,为 4 Ω,A可能;两个电阻串联后再与第三个电阻并联,为 8 Ω,C可能;B不可能。
7. B
【解析】根据并联电路的分流原理可知 R1:R2=2:1,当二者串联接入电路时,流过 R1 和 R2 的电流相等,由 U=IR 得 U1:U2=R1:R2=2:1。故选项B正确。
8. D
【解析】根据并联电阻阻值公式:1R=1R1+1R2,因为 R1 远大于 R2,R 很接近 R2 而略小于 R2。
9. A
10. C
11. A
【解析】由欧姆定律 I=UR 得,电流比等于电阻的反比,则有 R1R并联=R1R1R2R1+R2=32,整理得 R1R2=12,故选A.
12. A
【解析】据题意可知,当 a、b 两端接电压时,c、d 两端电压为 R2 两端电压,即 UR1+R2+R3⋅R2=Ucd,代入数据可得:R1=2R2;
同理当 c、d 两端接电压时,a、b 两端电压为 R2 两端电压,即 UR3+R3+R2⋅R2=Uab,代入数据得:R1:R2:R3=4:2:1。
13. D
【解析】将半圆形合金片从中间(图中虚线所示)割开,分成完全相同的两块,设每块电阻为 R0,则图甲的连接方式相当于两个电阻并联,图乙的连接方式相当于两个电阻串联,有 RAB=R02=R,RCD=2R0=4R。
14. B
【解析】可认为理想电压表所在支路不通,则题图所示电路是四个电阻串联,电压表 V1 测量的是 R1 和 R2 两端的电压之和,电压表 V2 测量的是 R2 和 R3 两端的电压之和。因为 R2=R4,所以电压表 V2 相当于测的是 R3 和 R4 两端的电压之和,即 A 、 B 间的电压为电压表 V1 的示数与电压表 V2 的示数之和,则 A 、 B 间的电压为 50 V+70 V=120 V,选项B正确。
15. D
【解析】根据欧姆定律可知,当 S 两端电压 U 增大,干路电流增大;根据串联电路的分压作用知,M 与 R 并联的电压变小,流过 R 的电流变小,而干路电流变大,则流过 M 的电流变大,故A、B错误;
由闭合电路欧姆定律可知总电阻减小,M 与 R 并联的电阻变小,所以传感器的电阻 RM 变小;假设 R 很小,甚至为零,则传感器部分的电路被短路,故传感器 RM 的大小变化对 S 的电压就无影响,所以 R 越大,U 增大越明显,故C错误,D正确,故选D。
16. A
【解析】电压表在电路中相当于电阻很大的电阻;当用电压表与电阻 R0 并联时,并联部分总电阻减小,故分的电压减小;在未接上电压表时,电阻 R0 的电阻大于并联电压表后的并联电阻,故不接电压表时电阻 R0 分得的电压大于接电压表时的电压表读数;所以A正确
17. B
【解析】R1 两端的电压 U1=I1R1=2×10 V=20 V,R2 两端的电压 U2=I2R2=(3−2)×5 V=5 V,所以 R3 两端的电势差 Uab=U2−U1=5 V−20 V=−15 V,b 点电势高,电流由 b→a,I3=UabR3=0.5 A,A错误,B正确;
电流表中的电流方向应该向右,大小 IA=I2−I3=0.5 A,C、D均错误。
18. C
【解析】画出等效电路如图所示,可知该电路有两个支路:一个为 R1 和 R2 并联后与 R5 串联;另一个为 R3 和 R4 串联,当电压 U 升高时,先烧坏的电阻应是电流最大的电阻 R5,选项C正确。
19. A
【解析】将电压表并联在 R1 两端时,并联电阻小于 R1,R1 两端的电压小于不接电压表时的值,即 R1 两端的实际电压大于 5 V,同理,R2 两端的电压大于 4 V,所以 a、b 两点间电压大于 9 V,A正确。
20. D
【解析】电灯正常发光,就要保证每盏灯两端都要正好是额定电压,根据并联电路电压相等的规律,依次计算每个选项中的电功率,可知D选项中功率最大。
第二部分
21. A, D
【解析】煤气浓度越高气敏电阻 R1 阻值越小,电路总电阻越小,由欧姆定律可知,电路电流 I 越大,变阻器两端电压 U=IR 越大,即 a 、 b 间电压越大,故A正确,B错误;煤气浓度越低,气敏电阻 R1 阻值越大,电路总电阻越大,电路电流 I 越小,电源功率 P=EI 越小,故C错误;调整变阻器 R 的阻值会改变煤气浓度一定时 a 、 b 间的电压,会影响报警装置的灵敏度,故D正确。
22. B, C
23. B, D
【解析】把 V1 和 V2 串联使用时,组成电压表的电流表和分压电阻都是串联关系,通过完全相同的两个电流表的电流也相等,指针偏转角度相等。
两个电压表是串联使用,根据串联电路的电压分配关系,分配在 V1 和 V2 两端的电压即 V1 和 V2 示数之比等于两个电压表内阻之比。
综合以上分析可知,B、D 选项正确。
24. A, C
25. A, D
【解析】改装成的电流表(待测表)比标准表的读数偏大,说明流经表头 G 的电流偏大些,根据并联电路的特点,所并联的 R并 越大,流经表头 G 的电流越大,所以 R并 比公式 R并ʹ=IgRgI−Ig 计算出的 R并ʹ 偏大。同样如果 Rg 的测量值比真实值偏大,也会使 R并 偏大,故选项A、D正确。
26. A, C
【解析】开关 S 闭合后,外电路的总电阻为 R=10 Ω,
路端电压 U=ER+rR=1212×10 V=10 V,A项正确;
电源的总功率 P=E2R+r=12 W,B项错误;
由于两条支路的电流均为 Iʹ=1020 A=0.5 A,
因此 a 、 b 两点间的电压为 Uab=0.5×(15−5) V=5 V,C项正确;
a 、 b 两点用导线连接后,
外电阻 R′=2×5×155+15 Ω=7.5 Ω,
因此电路中的总电流 I=ERʹ+r=129.5 A=1.26 A,D项错误。
27. B, C
28. A, D
【解析】若电压表示数变化显著,说明电流表的分压作用明显,应用电流表外接法所以 S 应接 a;
若电流表示数变化显著,说明电压表的分流作用明显,应用电流表内接法,S 应接 b,所以 A、D 正确。
第三部分
29. A, C, D
30. A, B, C
【解析】由并联电路的特点知:并联电路的总电阻比任一支路电阻都要小,无论串联或并联,任一支路电阻增大,总电阻一定增大,所以A、B、C对,D错。
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