人教版物理必修3同步练习: 11.4 串联电路和并联电路(优生加练)

试卷更新日期：2024-04-02 类型：同步测试

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一、选择题

1. 将一个表头 $G$ 改装成多量程的电流表，通常有两种连接方式。图甲所示的连接方式称作开路转换式 $($ 其中电阻 $R 1 < R 2)$ 。如图乙所示的连接方式称作闭路抽头式。两种连接方式在实际中均有使用，下列说法正确的是（）

A、开路转换式中，开关 $S$ 接 $1$ 时的量程小于开关 $S$ 接 $2$ 时的量程 B、开路转换式中，若电阻 $R_{1}$ 发生变化，则开关 $S$ 接 $1$ 、 $2$ 对应的两个量程都会发生变化 C、闭路抽头式中，抽头 $3$ 对应的量程小于抽头 $4$ 对应的量程 D、闭路抽头式中，若电阻 $R_{3}$ 发生变化，则抽头 $3$ 、 $4$ 对应的两个量程都会发生变化

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2. 在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L₁、L₂、L₃为相同规格的三个小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列判断不正确的是（）

A、灯泡L₁的电阻为12 Ω B、通过灯泡L₁电流是通过灯泡L₂电流的2倍 C、灯泡L₁两端电压是灯泡L₂两端电压的2倍 D、灯泡L₂的电阻为7.5Ω

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3. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r．电路中的R₂、R₃分别为总阻值一定的滑动变阻器，R₀为定值电阻，R₁为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）．当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．有关下列说法中正确的是（）

A、只逐渐增大R₁的光照强度，电阻R₀消耗的电功率变大，电阻R₃中有向上的电流 B、只调节电阻R₃的滑动端P₂向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R₃中有向上的电流 C、只调节电阻R₂的滑动端P₁向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 D、若断开电键S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动

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4. 额定电压都是110V、额定功率P_A=110W和P_B=40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（）

A、 B、 C、 D、

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5. 如图所示，当滑动变阻器的滑动触头向左移时，灯泡L₁、L₂、L₃的亮度将（）

A、都变亮 B、都变暗 C、L₁、L₂变亮，L₃变暗 D、L₁、L₃变亮，L₂变暗

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6. 如图所示，两平行金属板间带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R₄的滑片向b端移动时，则（）

A、电压表读数增大 B、电流表读数增大 C、质点P仍处于静止状态 D、R₃上消耗的功率逐渐增大

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7. 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U₁、U₂和U₃表示，各电表示数变化量的大小分别用△I、△U₁、△U₂和△U₃表示．下列判断正确的是（）

A、|△U₁|+|△U₂|＜|△U₃| B、|△U₁|+|△U₂|=|△U₃| C、| $\frac{U_{1}}{I}$ |不变， $\frac{| △ U_{1} |}{| △ I |}$ 变小 D、| $\frac{U_{2}}{I}$ |变大， $\frac{| △ U_{2} |}{| △ I |}$ 不变

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8. 在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R₁、R₂为定值电阻，R₃为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R₃的光的强度减弱，则（）

A、电压表的示数变大 B、小灯泡消耗的功率变小 C、通过R₂的电流变小 D、电源两极间的电压变小

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9. 如图电路中，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（）

A、电压表示数增大，电流表示数减小 B、电压表示数减小，电流表示数增大 C、两电表示数都增大 D、两电表示数都减小

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10. 如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R₀为定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为△U，电流表示数的变化量为△I，则（　　）

A、电压表示数U和电流表示数I的比值不变 B、变化过程中△U和△I的比值保持不变 C、电阻R₀两端电压减小，减小量为△U D、电容器的带电量减小，减小量为C△U

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二、多项选择题

11. 图为双量程的电流表电路示意图，其量程分别为 $0 \sim 0.6 A$ 和 $0 \sim 3 A$ ，已知表头内阻 $r_{g}$ 为200Ω，满偏电流 $I_{g}$ 为2mA。则（）

A、当使用a、b两个接线柱时，量程为 $0 \sim 0.6 A$ B、当使用a、b两个接线柱时，量程为 $0 \sim 3 A$ C、当使用a、c两个接线柱时，量程为 $0 \sim 0.6 A$ D、当使用a、c两个接线柱时，量程为 $0 \sim 3 A$

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12. 用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为5V和15V的电压表，串联后接在输出电压恒为8V的电源两端，则（）

A、两表的电压示数相同，均为4V B、两表头的指针偏角相同 C、两表头的指针的偏角之比为3：1 D、两表的示数之比为1：3

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13. 如图所示，光滑且足够长的两平行金属导轨固定在同一水平面上，两导轨间的距离 $L$ ，定值电阻 $R_{1} = 2 R_{0}$ ， $R_{2} = R_{0}$ ，导轨上放一质量为 $m$ 的金属导体棒 $a b$ ，棒的电阻为 $r = R_{0}$ 。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面向上，不计其它电阻，现用一拉力F沿水平方向向左拉棒，使棒以速度 $v_{0}$ 向左匀速运动，则关于通过两定值电阻的感应电流 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ ，电荷量 $q_{1}$ 、 $q_{2}$ ，产生的热量 $Q_{1}$ 、 $Q_{2}$ 以及外力 $F$ 的功率 $P$ 随时间变化的图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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14. 如图所示，电路中开关闭合时，灯泡A、B均能正常发光。若电阻R₂发生断路，其余元件正常，则（）

A、灯泡A变暗 B、电容器带电量减小 C、灯泡A电压变化量大于灯泡B电压变化量 D、电源的总功率变大

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15. 一额定功率为9W、额定电压为9V的小灯泡L和一直流电动机并联，与定值电阻R=4Ω串联后接在电路中的AB两点间，电流表A为理想电表，电路如图所示，灯泡的电阻不变．当AB间接电压0.49V时，电动机不转、灯泡不亮，电流表示数为0.1A；当AB间接电压15V时，电动机转动起来、灯泡正常发光．则下列说法正确的是（　　）

A、电动机线圈电阻为1Ω B、灯泡正常发光时电流表示数0.5A C、灯泡正常发光时电流表示数1A D、电动机输出的机械功率4.25W

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16.
在如图所示的电路中，R₁、R₃、R₄均为定值电阻，R₂是滑动变阻器，电流表内阻不计，电压表阻值很大，闭合开关S后，当R₂的滑片向右滑动时，电流表和电压表示数变化量的大小分别为△I、△U，下列结论正确的是（）

A、电流表示数变大 B、电压表示数变大 C、 $\frac{△ U}{△ I}$ ＜r D、 $\frac{△ U}{△ I}$ ＞r

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17. 一学生去实验室取定值电阻两只，R₁=10Ω，R₂=30Ω，电压表一个，练习使用电压表测电压．电路连接如图，电源输出电压U=12.0V不变．该生先用电压表与R₁并联，电压表示数为U₁ ，再用电压表与R₂并联，电压表示数为U₂ ，则下列说法正确的是（）

A、U₂一定小于9.0v B、U₁一定大于3.0 V C、U₁与U₂之和小于12 V D、U₁与U₂之比一定不等于1：3

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三、非选择题

18. 小明要将一量程为3mA的电流表改装成量程为3V的电压表。他测得该电流表内阻为120欧姆，经计算后将一阻值为R₀的电阻与该电流表连接，进行改装。然后利用一标准电压表，根据图甲所示电路对改装后的电压表进行检测。

(1)、请在图甲的虚线框中将电流表和电阻R₀的连接电路画好，滑动变阻器R有两种规格，分别是R₁（0~20欧姆）和R₂（0~2000欧姆），应选择；

(2)、实物电路如图乙所示，请以笔画线代替导线，连接电路；

(3)、当标准电压表的示数为2.20V时，改装表的指针位置如图丙所示，读数为V；

(4)、产生上述问题的原因可能是____

A、电流表内阻测量值偏大，导致电阻R₀的计算值偏大 B、电流表内阻测量值偏大，导致电阻R₀的计算值偏小 C、电流表内阻测量值偏小，导致电阻R₀的计算值偏大 D、电流表内阻测量值准确，但实际满偏电流小于3mA

(5)、为了解决上述问题，小华提出改进方案如下：用电阻箱（0～99999欧姆）替换R₀接入电路，他接下来的操作顺序是；
①闭合电键；
②缓慢移动滑片P，使得标准电压表示数约为2V；
③记录电阻箱的示数，选用与此示数相等的电阻替换R₀；
④调节电阻箱，使得改装表的示数与标准表的示数相同；
⑤将滑片P置于滑动变阻器的最左端，电阻箱的阻值调至最大。

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19. 如图所示，电源电压恒定为U=12V，定值电阻R₁=10Ω、R₂=30Ω；两平行金属板水平放置，虛线到两极板距离相等，极板长L=3cm、两极板的间距d=1cm。现闭合S，稳定后让电子沿图中虚线以 $v_{0} = 2 \times 10^{6} m/s$ 的速度射入平行板间。求：（电子电量 $e = - 1.6 \times 10^{- 19} C$ 、质量 $m = 9.0 \times 10^{- 31} kg$ 。不考虑电子所受重力）

(1)、两金属板间的电压；

(2)、判断电子能否穿过平行金属板。

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20. 在“金属丝电阻率的测量”实验中：

(1)、接入电路的金属丝的一端与刻度尺上8.20cm对齐，另一端与刻度尺上18.20cm对齐，则接入电路的金属丝长度l为cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径d，如图所示，示数为mm。

(2)、已知电阻丝的电阻较小，所以测量其电阻时选用电流表的（填“内接法”或“外接法”），这种接法测量的电阻阻值（填“偏大”或“偏小”）。若实验要求多测几组数据，且电压从0开始调节，则我们应选用滑动变阻器的接法为（填“分压式”或“限流式”）。

(3)、若实验中电压表示数为U，电流表示数为I，则结合上面的描述可得金属丝的电阻率 $ρ =$ 。（用U、I、d、l等物理量表示）

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21. 已知电流表的内阻R_g＝120 Ω，满偏电流I_g＝3 mA，

(1)、要把它改装成量程是6 V的电压表，应串联多大的电阻？改装后的电压表内阻是多少？若用该改装后的电压表测某一电压，对应电流表的示数为2mA，则被测电压是多少伏？

(2)、要把它改装成量程是3 A的电流表，应并联多大的电阻？

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22. 某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻（二极管具有单向导电性，电流正向通过时几乎没有电阻，电流反向时，电阻很大）．完成下列测量步骤：
⑴检查多用电表的机械零点．
⑵将红、黑表等分别插入正、负表笔插孔，二极管的两个极分别记作a和b，将红表笔接a端时，表针几乎不偏转，接b端时偏转角度很大，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的（填“a”或“b”）端．
⑶将选择开关拨至电阻“×100”挡位，进行正确的测量步骤后，发现表针偏角较小．为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，应重新选择量程进行测量．则该同学应选择（“×10”或“×1k”）挡，然后，再进行测量．测量后示数如图所示，则测量结果为．
⑷测量完成后，将选择开关拨向挡位置．

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23. 如图所示，电源电动势E=6V，阻r=1Ω，电流表内阻R_A=3Ω，两个定值电阻的阻值分别为R₁=10Ω，R₂=15Ω，电容器电容C=1.0×10^-10F，求∶

(1)、闭合开关S，待电路稳定后，路端电压为多少？

(2)、闭合开关S，待电路稳定后，电容器的带电量是多少？

(3)、再次断开开关S，待电路稳定，通过R₂的电量是多少？

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24. 利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势 $E = 6 V$ ，电源内阻 $r = 1Ω$ ，电阻 $R =3Ω$ ，重物质量 $m = 0.10 kg$ ，当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，电动机的输出功率为 $1.5 W$ ，理想电压表的示数为 $U = 5 V$ 。不计空气阻力和摩擦，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、流经电源的电流 $I$ 和电动机两端的电压 $U_{2}$ ；

(2)、电源的工作效率 $η$ （结果保留两位有效数字）；

(3)、重物匀速上升时的速度 $v$ ；

(4)、电动机消耗的总功率和电动机的内阻。

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25. 如图所示，电源电动势 $E_{0} = 15 V$ ，内阻 $r_{0} = 1 Ω$ ，电阻 $R_{1} = 30 Ω$ ， $R_{2} = 60 Ω$ . 间距 d =0.2m 的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度 B＝1T 的匀强磁场．闭合开关 S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度 v＝0.1 m/s 沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为 $R_{x}$ ，忽略空气对小球的作用，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、当 $R_{x} = 29 Ω$ 时，电阻 $R_{2}$ 消耗的电功率是多大？

(2)、若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为 60°，则 $R_{x}$ 是多少？

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26. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l=80cm，两板间的距离d=40cm 电源电动势E=40V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度 $v_{0} = 4 m / s$ 水平向右射入两板间，该小球可视为质点。若小球带电量q=1×10^－²C，质量为m=2×10^－²kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表。若小球恰好从A板右边缘射出(g取10m/s²)。求

(1)、滑动变阻器接入电路的阻值为多少？

(2)、此时电流表、电压表的示数分别为多少？

(3)、此时电源的输出功率是多少？

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27. 如图甲所示为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R₁＝20 kΩ，R₂＝10 kΩ，R₃＝40 kΩ，R_t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示。当a、b端电压U_ab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当U_ab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在℃。

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28. 在如图所示电路中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，电阻R₁=5Ω，R₂=6Ω，滑动变阻器的阻值0～30Ω．闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用△I、△U表示．则电流表示数的变化情况是； $\frac{△ U}{△ I}$ =Ω；电源的最大输出功率为W．

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29.
某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻R_x的阻值．

(1)、现有电源（4V，内阻可不计），滑动变阻器（0～50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表：
A．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）
B．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）
C．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）
D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用，电压表应选用（选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的（选填“甲”或“乙”）

(2)、接通开关，改变滑动变阻器画片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U．某次电表示数如图丙所示，可得该电阻的测量值 $R_{x} = \frac{U}{I}$ =Ω（保留两位有效数字）．

(3)、若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是；若在（1）问中选用乙电路产生误差的主要原因是．（选填选项前的字母）
A．电流表测量值小于流经R_x的电流值
B．电流表测量值大于流经R_x的电流值
C．电压表测量值小于R_x两端的电压值
D．电压表测量值大于R_x两端的电压值．

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30. 为了测量一只量程为0～3V、内阻值为数千欧的电压表的内阻，可采用一只电流表与它串联后接入电路．

(1)、本实验测量电压表内阻依据的公式是．

(2)、若提供的实验器材有：
A．待测电压表；
B．电流表A（0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
C．电流表A（0～100mA，内阻约2Ω）；
D．电流表A（0～10mA，内阻约50Ω）；
E．滑动变阻器（0～50Ω，额定电流0.5A）；
F．直流电源（输出电压6V）；
G．开关、导线．
为减小读数误差，多次测量取平均值．为顺利完成实验，应选用的实验器材为（填英文序号）．

(3)、画出实验电路图．

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