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【备战2022】高考物理选择题专项练习集:电阻的串、并联 串联电路的分压作用 并联电路的分流作用(成都专栏)
展开一、单项选择题(共19小题;共76分)
1. 有三个阻值都是 6 k Ω 的电阻,把它们连成如图所示的混连电路,则连好的总电阻是
A. 6 k Ω B. 9 k Ω C. 12 k Ω D. 18 k Ω
2. 如图所示,a 、 b 、 c 为同一种材料做成的电阻,b 与 a 的长度相等但横截面积是 a 的两倍;c 与 a 的横截面积相等但长度是 a 的两倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是
A. V1 的示数是 V3 的 2 倍B. V1 的示数是 V2 的 2 倍
C. V2 的示数是 V1 的 2 倍D. V2 的示数是 V3 的 2 倍
3. 如图电路中,电阻 R1 、 R2 、 R3 的阻值相同。在 A 、 B 间加上恒定电压,R1 与 R2 的电功率之比为
A. 2:1B. 4:1C. 1:2D. 1:4
4. 如图所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡都正常发光,已知 U甲=2U乙,则这两个电路中 R甲 、 R乙 之间的关系正确的是
A. R甲=R乙B. R甲=2R乙C. R甲=4R乙D. R甲=8R乙
5. 把阻值为 5 Ω 、 5 Ω 、 10 Ω 的三个电阻任意连接,得到的等效电阻的阻值
A. 在 5 Ω 到 10 Ω 之间B. 在 2 Ω 到 10 Ω 之间
C. 小于 2 Ω D. 大于 20 Ω
6. 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 mVB. M 、 N 两端的电压为 100 mV
C. 流过 M 、 N 的电流为 2 μAD. 流过 M 、 N 的电流为 10 mA
7. 某同学设计的一个控制电路,可分别由客厅开关和房间开关独立控制过道的电灯。满足设计要求的电路是
A. B.
C. D.
8. 求解并联电路中的电阻值是电学中比较常见的问题,但是在有的问题中常规方法会比较繁琐,若合理应用一些结论,会简化问题。尝试一下下面这个问题:有两个电阻 R1=10.23 Ω,R2=51.57 Ω,若将它们并联,其并联电阻约是
A. 5.0 Ω B. 12.6 Ω C. 8.5 Ω D. 62.0 Ω
9. 电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac 间的电阻是 cd 间电阻的(n−1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为 U,则输入端的电压为
A. nU B. Un C. (n−1)U D. Un−1
10. 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
11. 如图所示,电灯 L1,L2 上分别有“220 V,60 W”,“220 V,40 W”字样,那么
A. a,b 接 220 V 电压时,L1,L2 均能正常发光
B. a,b 接 440 V 电压时,L1,L2 都能正常发光
C. 无论 a,b 两端接多少伏电压,L1,L2 均不可能正常发光
D. 无论 a,b 接多少伏电压,L1 肯定不能正常发光
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,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
14. 如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数之比为 4:1,a 、 b 间接有电压瞬时值表达式为 e=2202 sin100πt(V) 的正弦交变电流,灯泡 L1 、 L2 的额定功率相同且恰好都正常发光。该理想电压表的示数为
A. 27.5 VB. 44 VC. 110 VD. 220 V
15. 如图为分压器,加在 R1 两端的电压为 9 V,滑动触头 C 位于 R1 中点,已知 R2=12R1,则 R2 两端的电压是
A. 6 V B. 4.5 V C. 3 V D. 7.5 V
16. 如图所示,a,b,c,d,e 是五个相同的电阻,如果将电压逐渐升高,则最先烧坏的电阻应是
A. a 和 b B. c C. d D. e
17. 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
18. 两个定值电阻 R1 和 R2 串联后接在输出电压 U 为 12 V 的直流电源上。有人把一个内阻不是远大于 R1 和 R2 的电压表接在 R1 两端(如图所示),电压表的示数为 8 V,如果他把此电压表改接在 R2 两端,则电压表的示数
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
19. 粗细均匀的金属环上 A 、 B 、 C 、 D 四点把其周长分成四等分,如图所示。当 A 、 B 点接入电路中时,圆环消耗的电功率为 P;当 A 、 D 点接入电路中时,圆环消耗的电功率为:(电源内阻不计)
A. P4B. PC. 4P3D. 3P
二、双项选择题(共6小题;共24分)
20. 某实验小组用三只相同的小灯泡,连成如图所示电路,研究串,并联电路的特点,实验中观察到的现象是
A. S2 断开,S1 与 a 连接,三只灯泡亮度都相同
B. S2 断开,S1 与 b 连接,三只灯泡亮度相同
C. S2 闭合,S1 与 a 连接,三只灯泡都发光,L1 、 L2 亮度相同
D. S2 闭合,S1 与 b 连接,三只灯泡都发光,L3 的亮度小于 L2 的亮度
21. 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
22. 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
23. 如图所示的火警报警装置,R1 为热敏电阻,若温度升高,则 R1 的阻值会急剧减小,从而引起电铃电压的增加,当电铃电压达到一定值时,电铃会响。下列说法正确的是
A. 要使报警的临界温度升高,可以适当增大电源的电动势
B. 要使报警的临界温度降低,可以适当增大电源的电动势
C. 要使报警的临界温度升高,可以把 R2 的滑片 P 适当向下移
D. 要使报警的临界温度降低,可以把 R2 的滑片 P 适当向下移
24. 如图所示的电路,将两个相同的电流计分别改装成 A1(0∼3 A)和 A2(0∼0.6 A)的电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流强度,则下列说法正确的是
A. A1 的指针半偏时,A2 的指针也半偏
B. A1 的指针还没半偏时,A2 的指针已经半偏
C. A1 的读数为 1.00 A 时,A2 的读数为 0.20 A
D. A1 的读数为 1.00 A 时,干路的电流 I 为 2.00 A
25. 仪器中常用两个阻值不同的可变电阻(电位器)来调节电路中的电流,一个作粗调,一个作细调(改变电流小)。这两个变阻器可按图中甲串联起来或乙并联起来,再串入电路。R1 阻值较大,R2 阻值较小。则
A. 图甲中 R1 是作粗调用B. 图乙中 R2 是作粗调用
C. 图甲中 R1 是作细调用D. 图乙中 R2 是作细调用
三、多项选择题(共5小题;共20分)
26. 下列说法正确是
A. 一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零
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)总电阻一定减少
27. 三个阻值都为 12 Ω 的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为
A. 4 ΩB. 24 ΩC. 18 ΩD. 36 Ω
28. L1,L2,L3 三个灯的规格分别为“110 V,100 W”,“110 V,60 W”,“110 V,25 W”。电源电压为 220 V,如图所示的四种连接电路,其中 R 为适当规格的附加电阻,则在这四种接法中那些能保证三灯都正常发光?
A. B.
C. D.
29. 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,若把变阻器的滑动片放在变阻器中央,下列判断哪些正确
A. 空载时输出电压为 UAB=UCD2
B. 当接上负载 R 时,输出电压 UAB
D. 负载 R 越小,UAB 越接近 UCD2
30. 如图所示的分压器电路,AB 为分压器的输出端。若把滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器中央,下列说法中正确的是
A. 空载时输出电压 UAB=UCD2
B. 当接上负载 R 时,输出电压 UAB
D. 负载 R 越小,UAB 越接近 UCD2
答案
第一部分
1. B
【解析】两电阻并联后,总电阻 R并=6 k Ω2=3 k Ω;
并联电阻再与 R 串联,则最后的总电阻 R并=3 k Ω+6 k Ω=9 k Ω;故B正确,ACD错误。
2. B
【解析】由题意可知:Lc=2La=2Lb,Sb=2Sa=2Sc;设 b 的电阻 Rb=R,由电阻定律 R=ρlS 得:Ra=2Rb=2R,Rc=2Ra=4R,Rc:Ra:Rb=4:2:1。由电路图可知,a 、 b 、 c 三个电阻串联,通过它们的电流相等,由 U=IR 得:Uc:Ua:Ub=4:2:1,故 UV3:UV1:UV2=4:2:1,所以B正确。
3. B
4. C
【解析】A选项,B选项,C选项,D选项:设灯泡的额定电流为 I0;因两灯泡正常发光,灯泡中电流相等;则甲电路中电流为 I0;乙电路中电流为 2I0;因总功率相等,故两电阻消耗的功率相等;则由 P=I2R 可知,I02R=(2I0)2R;
解得:R甲=4R乙;故A错误,故B错误,故C正确,故D错误。
故选:C。
5. B
【解析】当三个电阻串联时,总电阻最大,即:Rmax=R1+R2+R3=5 Ω+5 Ω+10 Ω=20 Ω;
当三个电阻并联时,总电阻最小,即:1Rmin=1R1+1R2+1R3=15+15+110=510;解得:Rmin=2 Ω;
所以得到的等效电阻阻值在 2∼10 Ω 之间。故B正确,ACD错误。
6. D
7. C
【解析】两个开关串联,不能独立控制过道的电灯。故A错误;
灯泡的控制电路中,开关不能与灯泡并联。故BD错误;
该电路中,开关同时向上,或同时向下时,灯泡接通,一上一下时断开,可以独立控制过道的电灯,故C正确。
8. C
【解析】两电阻并联时总电阻一定小于任一分支电阻,故只有AC有可能;但因 R2 比 R1 大的较多,故总电阻应接近 R1,故只可能是 8.5 Ω。
9. A
【解析】 ac 和 cd 是串联形式,由串联电路电压和电阻成正比,ac 间的电阻是 cd 间电阻的 (n−1) 倍,则当某次测量中输出端数字电压表的示数为 U 时,ac 间的电压为 (n−1)U,故输入电压为 U+(n−1)U=nU,故A正确,B、C、D错误。
10. 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。
11. D
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. 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。
14. C
【解析】由理想变压器的变流比关系可知,通过灯泡 L1 、 L2 的电流之比 I1I2=n2n1=14;由于灯泡 L1 、 L2 的额定功率相同且恰好都正常发光,故灯泡 L1 、 L2 两端的电压之比 UL1UL2=I2I1=41;又由理想变压器的变压比关系可知,变压器原、副线圈两端的电压之比为 U1U2=n1n2=41,且 U1+UL1=220 V,U2=UL2,解得 U1=110 V,所以理想电压表的示数为 110 V,选项C正确,A、B、D错误。
15. C
【解析】由题,滑片 C 滑至 R1 的中点,变阻器下半部分电阻为 12R1,下半部分电阻与 R2 并联的阻值为:
R并=12R1⋅R212R1+R2═12R1⋅12R112R1+12R1=14R1
则 a 、 b 两端的电压为:
Uab=R并R并+12R1U=14R114R1+12R1×9 V=3 V
故C正确。
16. D
17. 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。
18. A
19. C
【解析】设电源的电动势为 E,金属环每一等分的电阻为 R,则
当 A 、 B 点接入电路中时总电阻 R1=R,
当 A 、 D 点接入电路中时总电阻 R2=R⋅3RR+3R=34R,
由功率公式 P=U2R,U=E 得到
P2:P1=R1:R2=4:3,
又 P1=P 得到 P2=4P3。
第二部分
20. A, D
【解析】 S2 断开,S1 与 a 连接时,三个灯串联,都能发光,且亮度相同,故A正确;
S2 断开,S1 与 b 连接时,L3 不亮,L1 、 L2 串联能发光,故B错误;
S2 闭合,S 与 a 连接时,L3 、 L2 被短路不亮,故C错误;
S2 闭合,S 与 b 连接,L1 、 L3 并联后与 L2 串连接在电源上,三只灯泡都发光,L3 的亮度小于 L2 的亮度,故D正确。
21. 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。
22. 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。
23. B, D
【解析】要使报警的临界温度升高,R1 对应的阻值减小,电路中电流会增大,电铃两端的电压会增大,而电铃电压达到一定值时,电铃会响,要使电铃的电压仍为原来的值,必须适当减小电源的电动势,相反,要使报警的临界温度降低,可以适当增大电源的电动势。故A错误,B正确。
要使报警的临界温度升高,R1 对应的阻值减小,根据串联电路的特点可知,将使电铃的电压增大,要使电铃的电压仍为原来的值,可以把 R2 的滑片 P 适当向上移,以减小 R2,相反,要使报警的临界温度降低,可以把 R2 的滑片 P 适当向下移,故C错误,D正确。
24. A, C
【解析】电流表是由电流计并联一个电阻改装而成,两电流表并联,两电流表两端电压相等,流过两表头的电流相等,所以 A1 的指针半偏时,A2 的指针也半偏,故A正确,B错误。
两电流表量程之比为 5:1,两电流表的内阻之比为 1:5,则通过电流表的电流之比为 5:1。A1 的读数为 1.00 A 时,A2 的读数为 0.20 A,干路中的电流为:1.2 A,故C正确,D错误
25. A, B
【解析】在甲图电路中,由于是串联电路,电阻大的电阻对电路中的电流影响大,故 R1 对电流的影响大,起粗调作用;在乙图电路中,由于是并联,在电压一定的情况下,电阻小的电阻对电路中的电流影响大,故 R2 对电流的影响大,起粗调作用。
第三部分
26. A, B, C
【解析】根据并联电阻阻值公式:1R=1R1+1R2+⋯,一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零,A正确;并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻,B正确;并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)总电阻也增大,C正确,D错误。
27. A, C, D
【解析】若三个电阻并联,R总=13R=4 Ω;
若三个电阻串联,R总=3R=36 Ω;
若三个电阻混联,即两个电阻并联后和第三个电阻串联,R总=R+12R=12 Ω+6 Ω=18 Ω。
28. A, B, C, D
29. A, B, C
【解析】空载时,由于滑动片放在变阻器中央,两部分电阻相等,根据串并联规律可知,UAB=12UCD,故A正确;由于下半电阻与电阻 R 并联的总电阻小于下半电阻,根据串并联规律可知,UAB<12UCD,故B正确;负载电阻越大时,下半电阻与 R 的并联电阻越接近于下半电阻,根据串并联规律可知,UAB 越接近 12UCD,故C正确;根据C选项分析可知,负载 R 越小时,下半电阻与 R 的并联电阻与下半电阻相差越大,则 UAB 与 12UCD 相差就越大,所以D错误。
30. A, B, C
【解析】空载时,因 RCP=RPD,由串联电路特点可知 UAB=UPD=UCD2;
当接上负载 R 时,由于 R并
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