专题09+串、并联两种电路及电表改装(精练)2019年高考物理双基突破(二)
1.下列说法中不正确的是
A.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零
B.并联电路任一支路的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),则总电阻一定增大
D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小
【答案】D
2.额定电压都是110 V,额定功率PA=100 W,PB=40 W的A、B两灯,接在220 V的电路中,使两灯均正常发光,能使电路消耗的电功率最小的电路是图中的
【答案】C
【解析】两灯正常发光,两灯的实际电压等于其额定电压,由P=可知RA
110 V,两灯不能正常工作,所以A错。B图中A和变阻器并联后的电阻比A电阻还要小,即仍有UA<110 V、UB>110 V,所以B错。C和D图中两灯电压均有可能为110 V,此时再看电路消耗的功率,C图中灯A消耗功率100 W,灯B和变阻器并联后的阻值与灯A相等,所以电路消耗的总功率为200 W,D图中A、B两灯并联后的阻值与变阻器相等.所以变阻器消耗的功率为140 W,电路消耗的总功率为280 W。
4.一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻为500Ω,要把它改装成一个量程为10V
的电压表,则应在电流表上
A.串联一个10kΩ的电阻
B.并联一个10kΩ的电阻
C.串联一个9.5kΩ的电阻
D.并联一个9.5kΩ的电阻
【答案】C
串联电阻R分担的电压UR=U-Ug=10V-0.5V=9.5V
所以串联电阻的阻值R===9.5kΩ。C正确,A错误,故选C。
5.如图所示,电路中的R1和R2相等,滑动变阻器的滑片P自左至右滑动过程中,AB间的总电阻将
A.逐渐增大
B.先增大,后减小
C.逐渐减小
D.先减小,后增大
【答案】B
设R1和R2的阻值为R0,滑动变阻器的阻值为2R0,C为变阻器的中点。
(1)当P位于变阻器左(或右)端时,R1(或R2)短接。
RAB==R0。
(2)当P位于C点时RAB=+=R0,故B项正确。
【答案】A
13.某人安装完照明电路后,接通电源之前,将火线上的保险丝取下,把一个额定电压为220V的灯泡作为检验灯泡,连接在原来保险丝的位置,同时将电路中所有开关都断开,用这种方法可以检查电路中是否有短路。正确的电路连接方式如图所示,在接通电源后,下列说法中正确的是
①若检验灯泡正常发光,表明在检验灯泡后段的火线和零线间出现了短路现象;
②若检验灯泡不亮,但将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光,表明这个开关的两端直接接到了火线和零线上;
③若检验灯泡不亮,但将某一个电灯的开关闭合后,这个电灯和检验灯泡都能发光,只是亮度不够,这表明电路中出现了短路现象;
④若不论将电路中用电器的开关断开还是闭合,检验灯泡均不亮,这表明电路中出现了短路现象。
A.①② B.①③
C.②③ D.④
【答案】A
14.滑动变阻器的限流接法,如图,试讨论R上的电流和电压的调节范围。
答案:电流调节范围(,) R两端电压调节范围(,U)
解析:由题图知为一限流电路,其中滑动变阻器的作用是用来控制电路中的电流,移动滑动变阻器的滑动片P可以改变连入电路中的阻值,从而控制负载R中的电流大小.图中滑动触头P滑至B端时,连入电路中的电阻值是滑动变阻器的最大值,此时电流最小,因此,在闭合电键S之前,应使P移至B端。
采用限流式电路,负载电阻R的电流I=,当R0减小时,I增大,I的调节范围为~,R两端的电压调节范围为~U,当R0max>R时,调节范围较大。
15.在如右图所示的电路中,A、B、C分别表示理想电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位。当电键S闭合后,A、B、C表示数分别为1、2、3时,灯L1、L2均正好正常发光。已知灯L1、L2的额定功率为3∶1,则可判断
A.A、B、C均为电流表
B.A、B、C均为电压表
C.B为电流表,A、C均为电压表
D.B为电压表,A、C均为电流表
【答案】D
16.在如图所示的电路中,电源电压U=15V,电阻R1、R2、R3的阻值均为10Ω,S为单刀三掷开关,求下列各种情况下电压表的读数:
(1)开关S接B;
(2)开关S接A;
(3)开关S接C。
【答案】(1)7.5V(2)0 (3)10V
【解析】(1)S接B时,R1、R2串联接入电路,电压表测R1两端电压,U1=R1=7.5V
(2)S接A时,R1被短路,电压表示数为0
(3)S接C时,R2、R3并联,再和R1串联后接入电路,U1=R1=10V
17.如图所示电路,R1=R2=4Ω,R3=R4=2Ω,UAB=6V,求:
(1)电流表A1和A2的示数(不计电流表的内阻);
(2)R1与R4两端的电压之比。
【答案】(1)1.5A 1.0A(2)
电路的总电流I==A=2A。
并联部分的电压U并=IR并=2×1V=2V。
通过R1、R2、R3三个电阻的电流分别为:I1==A=0.5A,
I2==A=0.5A,
I3==A=1.0A。
由图可知,电流表A1的示数是通过R2与R3的电流之和,则有IA1=I2+I3=0.5A+1.0A=1.5A。
电流表A2的示数是通过R1与R2的电流之和。则有IA2=I1+I2=0.5A+0.5A=1.0A
(2)因为UAB=U并+U4,所以R4两端电压为:U4=UAB-U并=6V-2V=4V,
U1=U并=2V,则==
18.如图所示是一个电流表、电压表两用的电路,电流表G的量程是100μA,内阻是1000Ω。电阻 R1=0.1Ω,R2=99kΩ,当双刀双掷开关合到a、b
上时,电流表改装成什么表?其量程是多少?当双刀双掷开关合到c、d上时,电流表改装成什么表?其量程是多少?
【答案】(1)电流表,1A (2)电压表,10V。
【解析】(1)当开关合到a、b上时,电路转换成图甲所示的电路,此时小电阻R1与电流表G并联,R1起分流作用,可作为大量程电流表使用。
根据并联电路的特点有:(I-Ig)R1=IgRg。
电流表量程为I==A≈1A
(2)当开关合到c、d上时,电路变成图乙所示的电路,此时大电阻R2与电流表G串联,R2起分压作用,所以电流表G已改装成电压表,根据串联电路的特点,
电压表量程为:U=Ig(Rg+R2)=0.0001×(1000+99000)V=10V。
19.如图所示的电路中,电源电动势E=6.00 V,其内阻可忽略不计.电阻的阻值分别为R1=2.4 kΩ、R2=4.8 kΩ,电容器的电容C=4.7 μF。闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R1两端的电压,其稳定值为1.50 V。
(1)该电压表的内阻为多大?
(2)由于电压表的接入,电容器的带电荷量变化了多少?
【答案】(1)4.8 kΩ (2)2.35×10-6C
由串联电路的规律=
解得RV=。
代入数据,得RV=4.8 kΩ
(2)电压表接入前,电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压,R1两端的电压为UR1,则=
又E=UC+UR1接入电压表后,电容器上的电压为UC′=E-U1
由于电压表的接入,电容器带电荷量增加了ΔQ=C(UC′-UC)
由以上各式解得ΔQ=C(-U1)
代入数据,可得ΔQ=2.35×10-6C。