人教版物理必修3同步练习: 11.4 串联电路和并联电路(能力提升)

试卷更新日期：2024-04-02 类型：同步测试

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一、选择题

1. 如图所示电路中，开关S断开时，电压表、电流表均无示数，S闭合时，电流表有示数，电压表无示数，电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（　　）

A、电阻 $R_{3}$ 断路 B、电阻 $R_{2}$ 断路 C、电阻 $R_{1}$ 断路 D、电阻 $R_{2}$ 短路

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2. 某实验小组连接了如图所示电路，电源为两节干电池，当开关 $S$ 接通后发现，完全相同的小灯泡 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 均不亮，理想电流表无示数。该小组利用理想电压表测得各部分的电压是 $U_{a h} = 3 V$ ， $U_{a f} = 0 V$ ， $U_{f h} = 3 V$ ，不计电源内阻，则故障原因可能是（）

A、灯 $L_{1}$ 断路 B、灯 $L_{2}$ 断路 C、开关接触不良 D、电流表断路

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3. 如图所示电路中，开关S断开时，电压表，电流表均无示数；S闭合时，电流表有示数，电压表无示数，电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（　　）

A、电阻R₁断路 B、电阻R₂断路 C、电阻R₂短路 D、电阻R₃断路

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4. 如图所示的电路中， $a$ 、 $d$ 间电压恒为 $U$ ，现灯泡 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ 都不亮（无电流通过）。用理想电压表测得 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 各点间的电压分别为 $U_{a d} = U$ 、 $U_{a b} = 0$ 、 $U_{b c} = 0$ 、 $U_{c d} = U$ ，若电路中只有一处断路，则故障原因可能是（）

A、灯泡 $L_{1}$ 断路 B、灯泡 $L_{2}$ 断路 C、滑动变阻器断路 D、电源断路

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5. 如图所示，电路中的电源 $E = 6 V$ ，内阻不计， $a 、 b 、 c 、 d$ 为电路中的四个接触点，闭合开关 $S$ 后，左右滑动滑动变阻器滑片，电路中的电流表没有示数，电路中两个灯泡 $^{L_{1}}$ 和 $^{L_{2}}$ 都不亮，用多用电表的电压挡检咅电路时，测得 $U_{a b} = 0 ， U_{c d} = 0 ， U_{a c} = 6 V ， U_{a d} = 6 V$ ，整个电路中只有一个故障，则故障原因可能是（　　）

A、灯泡 $L_{1}$ 短路 B、滑动变阻器R断路 C、灯泡 $L_{2}$ 断路 D、电流表短路

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6. 如图所示电路，当闭合开关S时灯泡不亮，为了检查电路的故障，现通过多用电表的电压挡进行检测，测得：U_BC=0、U_CD=0，U_DE、U_AE均不为零，则电路故障原因可能是（　　）

A、滑动变阻器断路 B、灯泡L断路 C、开关S损坏 D、电阻R断路

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7. 如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，电流表和电压表都有示数。如果某时刻电路出现故障，两表的示数都变大了，那么故障可能是（）

A、电阻 $R_{1}$ 短路 B、电阻 $R_{1}$ 断路 C、电阻 $R_{2}$ 短路 D、电阻 $R_{2}$ 断路

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8. 在如图所示电路中， $A$ 、 $B$ 间的电压保持一定， $U_{A B} = 6 V$ ，电阻 $R_{1} = R_{2} = 4 Ω$ ， $R_{3} = 2 Ω$ 。那么（）

A、开关 $S$ 断开时， $R_{3}$ 两端电压是 $3 V$ B、开关 $S$ 断开时， $R_{3}$ 通过的电流是 $0.75 A$
C、开关 $S$ 接通时， $R_{3}$ 通过的电流是 $1.5 A$ D、开关 $S$ 接通时， $R_{3}$ 两端电压是 $4 V$

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9. 如图所示， $R_{1} = 1 Ω$ ， $R_{2} = 3 Ω$ ，滑动变阻器总电阻为，按如图所示方式连接成电路，则下列说法正确的是（）

A、 $A$ 、 $B$ 间电阻最小值为 $2.4 Ω$ B、 $A$ 、 $B$ 间电阻最大值为 $2.4 Ω$
C、 $A$ 、 $B$ 间电阻最小值为 $2.5 Ω$ D、 $A$ 、 $B$ 间电阻最大值为 $2.5 Ω$

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10. 两根长度相同、半径之比 $r_{A} ： r_{B} = 2 ： 1$ 的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法错误的是（）

A、A、B的电阻之比为1：4 B、流过A、B的电流之比为1：1 C、通过A、B的电子定向移动速率之比为1：4 D、单位时间通过A、B的电荷量之比为4：1

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11. 如图所示，两只定值电阻 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的伏安特性曲线已经画出，若将它们串联或并联后的伏安特性曲线也画在该图上，下列说法正确的是（）

A、 $R_{1} > R_{2}$ B、串联后的伏安特性曲线一定在区域II内 C、并联后的伏安特性曲线一定在区域I内 D、并联后的伏安特性曲线一定在区域III内

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12. 如图的电路中，U_AB＝15V，R₁＝R₂＝R₃＝3Ω，那么，理想电压表和理想电流表的示数分别为（）

A、10V，10A B、15V，10A C、15V，5A D、5V，5A

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13. 在如图所示的电路中，灵敏电流计G的内阻 $R_{g} = 100 Ω$ ，满偏电流 $I_{g} = 1 m A$ ， $R_{1} = 2900 Ω$ ， $R_{2} = \frac{100}{9} Ω$ 。下列说法正确的是（　　）

A、此电路改装成的电压表可测量 $2 V$ 的电压 B、此电路可改装成量程为 $9 m A$ 的电流表 C、此电路改装成的电流表可测量 $0.6 A$ 的电流 D、当此电路改装为电流表时，仅闭合开关 $S_{1}$ 时的量程比开关 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 均闭合时的小

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14. 图是改装后的电表，已知灵敏电流表 $G$ 的满偏电流为 $I_{g}$ ，内阻为 $R_{g}$ ，变阻箱 $R$ 接入电路的阻值为 $R_{0}$ ，下列说法正确的是
（）

A、甲表是电压表 B、甲表改装后的量程为 $\frac{I_{g} (R_{g} + R_{0})}{R_{0}}$
C、乙表是电流表 D、乙表改装后的量程为 $I_{g} (R_{g} - R_{0})$

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二、多项选择题

15. 一个T型电路如图所示，电路中的电阻 $R_{1} = 1 Ω$ ， $R_{2} = 12 Ω$ ， $R_{3} = 4 Ω$ ，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4Ω B、当ab端短路时，cd之间的等效电阻是12Ω C、当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为8V D、当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为6V

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16. 一个 $T$ 型电路如图所示，电路中的电阻 $R_{1} = 60 Ω$ ， $R_{2} = 30 Ω$ ， $R_{3} = 60 Ω$ 。另有一测试电源，电源电压为 $80 V$ ，内阻忽略不计。则（）

A、当 $c d$ 端短路时， $a b$ 之间的等效电阻是 $80 Ω$ B、当 $a b$ 端短路时， $c d$ 之间的等效电阻是 $80 Ω$ C、当 $a b$ 两端接通测试电源时， $c d$ 两端的电压为 $40 V$ D、当 $c d$ 两端接通测试电源时， $a b$ 两端的电压为 $40 V$

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17. 由相同的电流表改装而成的三个电压表按如图所示的方式接入电路，已知 $V_{3}$ 的量程最大， $V_{1}$ 的量程最小，且 $V_{3}$ 的量程等于 $V_{1}$ 与 $V_{2}$ 的量程之和，当电路导通时，三个电压表的示数分别为 $U_{1} 、 U_{2} 、 U_{3}$ ，指针偏转的角度分别为 $θ_{1} 、 θ_{2} 、 θ_{3}$ ，则有（）

A、 $U_{1} < U_{2}$ ， $θ_{1} < θ_{2}$ B、 $U_{1} < U_{2}$ ， $θ_{1} = θ_{2}$ C、 $U_{1} + U_{2} = U_{3}$ ， $θ_{1} + θ_{2} = θ_{3}$ D、 $U_{1} + U_{2} = U_{3}$ ， $θ_{1} + θ_{2} = 2 θ_{3}$

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18. 如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为I_g ，定值电阻R₁、R₂的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I₁ ，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I₂。下列说法正确的是（　　）

A、I₁=1.5I_g B、I₂=1.5I_g C、若仅使R₁阻值变小，则I₁和I₂均变大 D、若仅使R₂阻值变小，则I₁和I₂均变大

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19. 在电学实验中，常需要将灵敏电流计改装成量程更大的电压表或电流表。图甲、图乙分别为用相同的灵敏电流计改装成的不同电表的原理图，其中G表为灵敏电流计，R为改装中需要用的电阻箱。关于改装后的两个电表，下列说法正确的是（　　）

A、图甲中的电表为电压表，图乙中的电表为电流表 B、图甲中的电表内阻比原灵敏电流计内阻小 C、若将图乙中的电阻箱电阻调大，表的量程也将增大 D、图甲、图乙中的两块表串联接入同一电路，两块表的指针位置相同

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三、非选择题

20. 某同学用伏安法测量待测电阻的阻值．现有器材为：
待测电阻R（阻值约为5Ω）
电源（电动势3V）
滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）
电流表（量程0.6A，3A
电压表（量程3V，15V）
开关，导线若干．
实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用．回答下列问题：

(1)、
按照实验要求在图（a）中画出实物连线图．

(2)、若已按实验要求接线，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为3V，电流表的示数始终接近0．写出产生这种现象的一个原因：．

(3)、
在连线正确后，闭合开关．电压表和电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示．由图可知，电压表读数为V，电流表读数为A．由此可得待测电阻的阻值为Ω（结果保留3位有效数字）．

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21. 如图所示，电路中 $R_{1} 、 R_{2}$ 是定值电阻， $R_{1} = 3 R ， R_{2} = 2 R$ ，电源的电动势为 $ε$ ，内阻不计；两平行金属板P、Q的间距为d；一小球带正电，电荷量为q ，通过绝缘细线挂在两板间M点，被拉起到水平位置；闭合开关S ，无初速度地释放小球，小球沿圆弧经过M点正下方的N点到另一侧与竖直方向的夹角为： $30 °$ ，已知重力加速度为g ，求：

(1)、P、Q间电场强度E的大小；

(2)、小球的质量m的大小；

(3)、小球通过N点时对细线的拉力T的大小．

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22. 如图，将一个小量程电流表G和另一个电阻连接可以改装成电压表或电流表，则甲图对应的是表，要使它的量程加大，就应该应使R₁（填“增大”或“减小”）；乙图是表，要使它的量程加大，就应该使R₂（填“增大”或“减小”）．

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23. 如图所示是有两个量程的电流表，已知表头的内阻R_g=2000Ω，满偏电流I_g=200μA，电阻R₁=100Ω，R₂=400Ω，当使用A、B两个端点时，电流表的量程为I₂ ，当使用A、C两个端点时，电流表的量程为I₁ ，则I₁为A，I₂为A。

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24. 如图甲为某多用电表内部简化电路图，与黑表笔相连的应是 $($ 选填“A”或“B” $)$ ；作电流表使用时，选择开关应接量程较大 $($ 选填“1”、“2”、“3”、“4”或“5” $)$ 。

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25. 要测一个待测电阻R_x（190Ω--210 Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3.0V，内阻不计；
电流表A₁：量程0~10mA，内阻r₁约50 Ω ；
电流表A₂：量程0~500μA，内阻r₂为1000 Ω ；
滑动变阻器R₁：最大阻值20 Ω，额定电流2A；
定值电阻R₂=5000Ω；定值电阻R₃=500Ω；电键S及导线若干．
要求实验中尽可能准确测量R_x的阻值，请回答下面问题：

(1)、为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表（选填“A₁”或“A₂”）串联定值电阻（选填“R₂”或“R₃”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表．

(2)、如图（1）所示，同学们设计了测量电阻R_x的甲、乙两种电路方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图（选填“甲”或“乙”）．

(3)、若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA，改装后的电压表读数如图（2）所示，则电压表读数是V．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻R_x= Ω．

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26. 某物理兴趣小组将一个量程 $I_{g} = 1 m A$ 的毫安表改装成量程 $U_{0} = 3 V$ 的电压表．

(1)、先利用欧姆表测量了毫安表的内阻 $R_{g}$ ，然后将合适的电阻 $R_{0}$ 与该毫安表串联，从而改装成量程 $U_{0} = 3 V$ 的电压表，请写出电阻 $R_{0}$ 的字母表达式 $R_{0} =$ （用 $I_{g} 、 R_{g} 、 U_{0}$ 表示）；此后利用一只同量程的标准电压表，连接成图甲所示电路，对改装后的电压表进行校对，但在滑动变阻器 $R$ 从左到右调节时，发现改装后的电压表示数总是比同量程的标准电压表的示数大，出现这种现象的可能原因是：（回答一条即可）；
图甲图乙图丙

(2)、为更进一步准确测量毫安表的内阻，利用图乙所示的电路进行了毫安表内阻的测量，具体步骤如下：
①闭合开关 $S$ ，调节滑动变阻器 $R_{1}$ 、电阻箱 $R_{2}$ ，分别记录毫安表的示数 $I_{1}$ 、电流表 $A$ 的示数 $I_{2}$ 及电阻箱的 $R_{2}$ 数值；
②重复①的操作，记录多组不同 $R_{2} 、 I_{1} 、 I_{2}$ ，作出 $\frac{I_{2}}{I_{1}} - \frac{1}{R_{2}}$ 图像，如图丙所示，则毫安表的内阻为 $Ω$ ．

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27. 某同学要将量为300μA、内阻未知的微安表G改装成量程为3V的电压表。他先测量出微安表G的内阻，然后对微安表进行改装，最后再利用一标准电压表V对改装后的电压表进行校准。

(1)、利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻。实验中可供选择的器材：
A．滑动变阻器 $R_{1}$ （ $0 ~ 4 0kΩ$ ）

B．电阻箱 $R^{'}$ （ $0 ~ 9999.9 Ω$ ）

C．电源 $E_{1}$ （电动势为12V）

D．电源 $E_{2}$ （电动势为15V）

E.开关、导线若干

具体实验步骤如下：

a.按电路原理图甲连接好电路；

b.将滑动变阻器R₁的阻值调到最大，闭合开关S后调节 $R_{1}$ 的阻值，使微安表G的指针满偏；

c.闭合开关S，保持R不变，调节 $R^{'}$ 的阻值，使微安表G的示数为150μA，此时 $R^{'}$ 的示数为4000.0Ω。

回答下列问题：

①实验中电源应选用（选填“ $E_{1}$ ”或“ $E_{2}$ ”）。

②由实验操作步骤可知微安表 $G$ 内阻的测量值与真实值相比（选填“偏大” “相等”或“偏小”）。

(2)、利用合适的电源 $E$ 、滑动变阻器 $R$ 、标准电压表V以及题（1）中的电阻箱 $R^{'}$ ，在图乙虚线框内画出对改装的电压表进行校准的电路，其中部分电路元件已在图中给出。

(3)、由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为3V时，改装电压表中微安表G的示数为297μA，为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，与微安表串联的电阻值调至Ω（结果保留1位小数）。

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28. 多用表是由电流表改装的，现有一个量程为 $5 mA$ 、内阻 $r = 100.0 Ω$ 的表头 $G$ ，用它改装成如图的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个不同的档位。电流表的两个档位中，大量程是小量程的10倍。

(1)、当转换开关 $S$ 旋到位置时，是电流档的量程较大档。

(2)、若用欧姆档测二极管的反向电阻，则图中的 $A$ 端应与（填“红”或“黑”）色表笔连接。

(3)、图中的电源 $E$ 的电动势为 $9.0 V$ ，当把转换开关 $S$ 旋到位置3，在 $A B$ 之间接 $900 Ω$ 电阻时，表头 $G$ 的指针刚好半偏。已知之前已经进行了必要的、正确的操作，则转换开关 $S$ 旋到位置“1”时，量程是；且可得 $R_{1} =$ $Ω$ ， $R_{2} =$ $Ω$ 。

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29. 某同学将电流表G（满偏电流I_g=3mA，内阻R_g=30Ω）按图1的电路改装成欧姆表，其中电源电动势E=1.5V，内阻r=1Ω。

(1)、图1中A端应与（填“红”或“黑”）表笔相连接：

(2)、测量电阻前，将红、黑表笔短接进行欧姆调零。当G满偏时，R₀接入电路的阻值为Ω；

(3)、将待测电阻Rx接入A、B间，此时G的示数如图2所示，则Rx=Ω。

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