物理必修 第三册4 串联电路和并联电路优秀测试题

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11.4 串联电路和并联电路培优第一阶——基础过关练1．如图所示，三只电阻R1、R2、R3分别以甲、乙、丙三种方式接在同一个输出电压不变的电源上。已知R1＝12Ω，I2，I，则R2、R3的大小分别为（　　） A．R2＝12Ω，R3＝12Ω B．R2＝6Ω，R3＝12ΩC．R2＝12Ω，R3＝6Ω D．R2＝R3＝6Ω【答案】C【详解】由甲电路图可得乙电路中的总电阻为R2的阻值为丙电路图的总电阻为R1、R3并联后的电阻为又因为所以故选C。2．（多选）电阻串联在电路中，已知，,两端的电压为,两端的电压为，则（　　）A．电路中的电流为 B．电阻的阻值为C．三个电阻两端的总电压为 D．电阻两端的电压为【答案】AC【详解】A．串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律得故A正确；B．根据欧姆定律得故B错误；CD．电阻两端的电压总电压故C正确，D错误。故选AC。3．如图所示电路中，，若在、两点之间加上的电压，则理想电流表的读数为（　　）A．0 B．0.5AC．1A D．1.5A【答案】C【详解】若在、两点之间加上的电压，则图中电路为和并联后与串联，电路的总电阻为根据欧姆定律可知，干路电流为根据并联分流原理可得，理想电流表的读数为故ABD错误C正确。故选C。4．有两个经过精确校准的电压表和。如图，当用它们分别来测量图中的电阻两端的电压时，读数分别为和，那么在未接上电压表时，两端的电压应是（　　）A．大于 B．小于C．在和之间 D．无法确定【答案】A【详解】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分得的电压大于接电压表时的电压表读数，故大于。故选A。5．如图所示，有三个电阻，已知。则电路工作时，电压（　　）A．1∶1 B．2∶3 C．2∶6 D．1∶2【答案】A【详解】由题意可知所以R2和R3并联等效电阻为根据串联电路分压规律可知，电路工作时，电压故选A。6．已知一只表头的量程为0~100mA，内阻Rg=100Ω。现将表头改装成电流、电压两用的电表，如图所示，已知R1=200 Ω，R2=1kΩ，则下列说法正确的是（　　）A．用oa两端时是电压表，最大测量值为110VB．用ob两端时是电压表，最大测量值为160VC．用oa两端时是电流表，最大测量值为200mAD．用ob两端时是电流表，最大测量值为200mA【答案】B【详解】AC．由电路图可知，用oa两端时是电流表，有故AC错误；BD．由电路图可知，用ob两端时是电压表，有故B正确；D错误。故选B。7．如图所示电路中，其两端的电压恒为，滑动变阻器的电阻为，负载电阻为，滑动变阻器的滑片位于变阻器的中点，当和的值分别为下列哪组数据时，两端的电压接近于（       ）A．， B．，C．， D．，【答案】C【详解】根据题意可知，电阻与滑动变阻器下半部分并联当时，两端的电压为，即可得可知，当时，，此时，两端的电压接近于。故选C。8．（多选）一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=1Ω，R2=12Ω，R3=4Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为10V，内阻忽略不计，则（　　）A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是4ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是4ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为8VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为8V【答案】AC【详解】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，等效电阻为故A正确；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，等效电阻为故B错误；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，为故C正确；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，为故D错误。故选AC。【点睛】对于电路的问题，首先要识别电路的结构，有时要画出等效电路图。基础题，比较容易。9．（多选）测量电阻伏安特性时，用表示测量电阻的阻值，表示电压表的内阻，RA表示电流表的内阻，表示内外接转换时电流表的相对变化，表示内外接转换时电压表的相对变化，则下列说法正确的是（　　）A．当，且R较RA大得不多时，宜选用电流表外接B．当，且R较RA大得不多时，宜选用电流表内接C．当时宜采用电流表内接D．当时宜采用电流表外接【答案】AC【详解】AB．当，且R较RA大得不多时，即有则电流表的分压影响大于电压表的分流影响，应排除电流表的分压影响，采用电流表外接法，A正确，B错误；CD．当时，表明在内外接转换时，电流表的示数变化大于电压表的示数变化，说明电压表的分流影响大于电流表的分压影响，应排除电压表的分流影响，采用电流表内接法，C正确，D错误。故选AC。10．如图甲所示，通电后理想电流表A1和A2的示数之比为1：2，若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路，则通电后理想电压表V1和V2的示数之比U1：U2=___________。【答案】2：1【详解】[1]图甲所示电路图可知，两电阻并联，它们两端电压U相等，已知通电后电流表A1和A2的示数之比1：2，根据并联电路分流规律可知图乙所示电路图可知，两电阻串联，通过两电阻的电流I相等，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，根据可得U=IR则通电后电压表V1和V2的示数之比11．某同学按图1电路图，把满偏电流为10 mA、内阻为30 Ω的表头G改装为双量程电压表，并进行校准。（1）根据上述表头参数，将其改装成量程为5 V和15 V的双量程电压表。则定值电阻R1=________ Ω，R2=________ Ω。 （2）用量程为5 V的标准电压表对改装表5 V挡进行校准，选择开关应接________（选填“b”或“c”），在闭合S前，滑片P应靠近滑动变阻器的________（选填“M”或“N”）端。 （3）选择开关接b，表头G的指针位置如图2所示，此时电压为________V。【答案】     470     1000     b     M     3.80【详解】（1）[1]开关接b点，量程U1=5 V，所以代入数据得R1=470 Ω[2]开关接c点，量程U2=15 V，所以代入数据得R2=1000 Ω（2）[3][4]用量程为5 V的标准电压表对改装表5 V挡进行校准，选择开关应接b；在闭合S前，滑片P应靠近滑动变阻器的M端。（3）[5]由图2看出表头示数I=7.6 mA，则此时电压U=I（Rg+R1）=3.80 V12．某实验小组在“测定金属的电阻率”的实验过程中，已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为，电流表内阻约几欧，电压表内阻约。电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势，内阻很小。则图中________（填电路图下方的字母）电路为本次实验应当采用的最佳电路，用此电路测得的金属丝电阻比真实值________（选填“大”或“小”）。A． B．C．D．【答案】     A     小【详解】[1]根据题意可知，电源为干电池不宜在长时间、大功率状况下使用，则滑动变阻器采用限流的接法，待测电阻远小于电压表内阻，采用电流表外接法，故BCD错误，A正确。故选A。[2] 在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小。培优第二阶——拓展培优练13．如图所示的电路为用伏安法测量金属电阻R的电路图，当S接a时，电压表示数为2.7V，电流表示数为5.0mA，当S接b时，电压表示数为2.8V，电流表示数为4.0mA，那么为了较准确测量该电阻S应接于______点（填“a”或“b”），该电阻测量值较准确的数值等于______，测量值比真实值______（填“偏大”或“偏小”）。此电路也可以测量电阻的功率，当个S接a时，电阻R功率的测量值比真实值______（填“偏大”或“偏小”），当S接b时，电阻R功率的测量值比真实值______（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】     b     700     偏大     偏大     偏大【详解】[1]由题意可知，S由a接b时，电压表示数变化了0.1V，而电流表示数改变了1mA，故相对于原来的示数来说，电流表变化较大，说明电压表的分流作用明显，电流表的分压作用较小，所以为了尽可能减小误差，应采用电流表内接法，故S接b；[2]该电阻较准确的测量值为S接b时，根据欧姆定律可得[3]因电压表示数大于准确值，故测量值比真实值偏大；[4]当S接a时，电阻R的电流测量值偏大，电压准确，根据P＝UI知功率的测量值比真实值偏大；[5]当S接b时，电阻R的电压测量值偏大，电流准确，根据P＝UI知电阻R功率的测量值比真实值偏大。14．小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数，电流表的示数如图乙所示，其读数___________A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为，。由此可知应采用电流表___________（选填“内”或“外”）接法。【答案】     0.34     外【详解】[1]由图乙可知，电流表的量程为0.6A，最小刻度为0.02A，则电流表的读数为0.34 A。[2]根据题意可得，电压表的百分比变化为电流表的百分比变化为因此可知，电压表的示数变化更明显，说明电流表的分压更严重，因此不能让电流表分压，采用外接法。15．某实验小组为了测量定值电阻Rx的阻值（约25 kΩ），预备了下列器材：A．电流表A1（量程为100 μA，内阻约为 2 kΩ）B．电流表A2（量程为500 μA，内阻约为300 Ω）C．电压表V1（量程为15 V，内阻约为100 kΩ）D．电压表V2（量程为50 V，内阻约为500 kΩ）E.直流电源E（电动势为20 V，允许最大电流为1 A）F.滑动变阻器R（最大阻值为1 kΩ，额定功率为1 W）G.电键和导线若干（1）在虚线框内画出实验电路图___________；（2）电流表应选___________，电压表应选___________；（填字母代号）（3）测量结果___________（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】          B     C     偏大【详解】（1）（2）[1][2][3]电源电压为20V，电压表应选择C；通过电阻的最大电流为电流表A1量程太小，内阻太大，故B合适。因故电流表采用内接法。因滑动变阻器阻值较小，采用限流式接法时，控制电压变化范围太小，则应采用分压式接法，电路图如图所示（3）[4]根据“大内偏大”，可知，测量结果偏大。16．某实验小组利用热敏电阻R，制作简易电子温度计，该热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的曲线如图甲所示。（1）为检验该热敏电阻的参数是否与图甲一致，测量部分温度下的阻值，设计如图乙所示电路。把该热敏电阻置于恒温箱中，利用如下实验器材测量时热敏电阻的阻值。A．蓄电池（电动势，内阻不计）B．电压表（量程，内阻约）C．电流表（量程，内阻约）D．滑动变阻器（最大阻值）E．滑动变阻器（最大阻值）F．开关、导线若干①参照图甲中的参数，滑动变阻器应选用____________（填“”或“”）；②单刀双掷开关应接在____________（填“1”或“2”）。（2）经检测无误后，把该热敏电阻与（1）中蓄电池和电流表串联，制作简易温度计（如图丙所示）。 ①该温度计能够测量的最高温度为____________。②测量多组数据，并在电流表表盘上标注出相应的温度值，绘制出表盘刻度。电流值越大，对应的温度____________。（填“越低”或“越高”）【答案】          2     80     越高【详解】（1）[1]由图甲可知，时热敏电阻的阻值约为；热敏电阻、电压表、电流表组成的部分电路，其阻值约为，能承受的电压约为所以滑动变阻器选用阻值较小的；[2]由于所以电流表采用外接法，即单刀双掷开关应接在“2”处；（2）[3]电路中允许通过的最大电流为，所以整个电路的最小电阻为即热敏电阻的阻值不能小于，由图甲可知能够测量的最高温度为；（3）[4]由图甲可知，热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小，所以电流值越大，对应的温度就越高。17．某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为___________；（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时___________（填“大”或“小”）（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用___________（填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。【答案】     1     大     乙【详解】（1）[1]由图可知当S接A时，R1和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为此时R1和R2的电流为所以总电流为即量程为0~1mA。（2）[2]当开关S接B端时，由图可知R1和电流表串联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过R2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以比接在A端时大。（3）[3]图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。18．在如图所示的电路中，三个电阻的阻值均为，电压U恒为，则电流表和电压表的示数分别为多少？若将电压表与电流表的位置互换，则电流表和电压表的示数又分别为多少？【答案】1A，12V；3A，9V【详解】在如图所示的电路中，上方电阻和下方并联两电阻串联，并联电阻的总阻值根据分压特点根据串联电路的电压关系解得电压表示数电流表示数将电压表与电流表的位置互换后，电路图如下所示电流表示数假设上端电势为零，通过电压表右边两电阻的电流则电压表左右两端的电势则电压表示数19．有一电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA。（1）要把它改装成量程为0~3V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？（2）要把它改装成量程为0~6A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？【答案】（1）990Ω，1000Ω；（2）0.005Ω，0.005Ω【详解】（1）把电流表G改装成0-3V的电压表，需要串联电阻的阻值为电压表的内阻为（2）把G改装成0-6A的电流表，需要并联电阻的阻值为改装后的电流表内阻为20．多用电表的原理：多用电表内部只有一个表头（即灵敏电流表），它的量程大约几百微安（），电阻约。它是怎样做到能测量不同的电压和电流的呢？举一个例子：一个灵敏电流表的量程、电阻的表头，当通过它的电流达到最大时，它两端的电压为，即它实际上也是一块量程为的电压表，如图所示。（1）现在要把它改装成量程为的电压表，怎么办；（2）现在要把它改装成量程为的电流表，怎么办。【答案】见解析【详解】（1）如图所示给表头串联一个电阻R，当通过表头的电流达到最大即时，表头两端电压仍等于，电阻R两端电压为，则改装后的电压表量程则所以电阻R的阻值代入数值可得（2）如图所示给表头并联一个电阻，当表头两端的电压达到最大时，电阻两端电压也等于。通过表头的电流等于时，通过电阻的电流为，则电阻的阻值代入数值可得