11.4串联电路和并联电路 分层作业-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 该同步练习通过A、B、C三层设计，以5:2:3题量配比实现从基础概念到综合应用的梯度进阶，强化串并联电路及电表改装知识的巩固与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|电流表/电压表改装、串并联电路基础计算|以选择和简单计算为主，巩固电路基本规律，培养物理观念| |B层|滑动变阻器接法、伏安特性曲线实验设计|结合实验情境，强化科学探究能力，衔接课堂实验教学| |C层|金属电子速率、电表改装综合、带电粒子在电场中的运动|跨模块综合应用，深化科学推理与质疑创新，提升综合解题能力|

11.4 串联电路和并联电路 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．如图所示为内阻为100Ω、满偏电流为3mA的电流表的刻度盘。下列说法正确的是（　　） A．此电流表允许通过的最大电流为0.03A B．此电流表允许加的最大电压为3V C．要把它改装为0~0.6A的安培表，需并联一个阻值约为0.5Ω的电阻 D．要把它改装为0~15V的伏特表，需串联一个阻值为6kΩ的电阻 2．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。如图甲所示的连接方式称作开路转换式（其中电阻）。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，若电阻发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化 D．闭路抽头式中，抽头3对应的量程小于抽头4对应的量程 3．（多选）如图所示，电路中两个滑动变阻器完全相同，且滑片都恰好位于中点，电流表均为理想电流表。电路两端加上电压时，下列结论正确的是（　　） A．和的示数之比为 B．和的示数之比为 C．和两端电压之比为 D．和两端电压之比为 4．（多选）如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　） A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．乙表是电压表，R增大时量程增大 C．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.3A，则 D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为9V，则 5．如图所示的电路中，电阻，，。 (1)求电路中的总电阻； (2)若电路两端的电压，求通过电阻、、的电流。 6．在如图所示的电路中，、之间的电压恒为，三个定值电阻的阻值分别为、、，电压表和电流表均为理想电表。 (1)当开关S断开时，求电流表读数和电压表读数； (2)当开关S闭合时，求电流表读数和电压表读数。 B层 7．某同学欲测量一个标有“3V，1.5W”的小灯泡在不同电压下的实际功率，并描绘其伏安特性曲线。实验室提供的器材有：学生电源（输出电压0~6V可调）、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器R（10Ω，2A）、开关和导线若干。下列关于滑动变阻器的分压式和限流式两种接法，选择正确的是（　　） A．两种接法均可，对实验结果没有影响 B．采用限流式接法，因为分压式接法会烧坏小灯泡 C．采用限流式接法，因为此接法结构简单、节能且能满足测量要求 D．采用分压式接法，因为此接法能使小灯泡两端电压从零开始连续变化 8．（多选）甲、乙两电路图分别是滑动变阻器R的两种连接方式。P是滑动变阻器的滑片，a、b是滑动变阻器的两端，是待测电阻，下列说法正确的是（    ） A．乙电路中的滑动变阻器只有两个接线柱连入电路 B．在闭合开关前，甲、乙两图中滑片P都应置于b端 C．甲、乙两图中待测电阻上的电压都可以调到零 D．要求上电压和电流调节范围比较大时，选择图乙电路连接 9．如图所示电路中，电阻，，，，试求： (1)开关S断开，电路稳定后，两端的电压； (2)开关S闭合，电路稳定后，两端的电压； (3)开关S闭合，电路稳定后，任意连续内，流过上的电荷量。 C层 10．如图所示，长度和材料相同的三段金属圆导线、、相互连接构成等边三角形，导线横截面为圆形，且三段导线横截面积之比，电流从端流入，从端流出，忽略衔接处的影响，则金属导线、、中自由电子定向移动的速率之比为（　　） A． B． C． D． 11．（多选）将四个完全相同的表头分别改装成两个电流表、和两个电压表、，其中的量程大于的量程，的量程大于的量程，若把它们接入如图所示的电路中，闭合开关后（　　） A．的读数比的读数小 B．指针偏转角度比指针偏转角度小 C．读数和读数相同 D．指针偏转角度和指针偏转角相同 12．如图甲所示，空间中有M、N、P、Q四块金属板，M、N板竖直放置，P、Q板水平放置，M、N板中心处均开有小孔，两孔连线与P、Q板间的中轴线重合，P、Q板间的距离。如图乙所示的电路中，接线柱C、E分别与M、Q板相连，接线柱D与N、P板相连。已知A、B间电压恒为，定值电阻的阻值，电阻箱的阻值可任意调节。当电阻箱的阻值调至时，比荷的带正电粒子从M板中心处由静止释放，粒子恰好从Q板上边缘飞出。不计粒子受到的重力。 (1)求粒子从N板飞出时的速度大小； (2)求Q板的长度L； (3)仅改变电阻箱的阻值，仍从M板中心处由静止释放该粒子，为使粒子从P、Q间飞出时的速度最小，求电阻箱的阻值。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 答案 C C AC BC D BD A BD 1．C 【详解】A．由于满偏电流为3mA，电流表允许的最大电流为3mA，故A错误； B．电流表允许的最大电压为，故B错误； C．若要把它改装为0~0.6A的电流表，需并联一个电阻，根据电流表改装原理有 解得，故C正确； D．若要把它改装为0~15V的电压表，需串联一个电阻，根据电压表改装原理有 解得，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】AB．根据并联电路电流的分配与电阻成反比，由于电阻，因此开路转换式中，开关S接1时的量程大于开关S接2时的量程；若电阻发生变化，则开关S接2时，电阻处于断开状态，对电阻无影响，因此2对应的量程不会发生变化，故AB错误； CD．闭路抽头式中，接抽头3时，电阻与表头串联，满偏电流不变，表头和串联后与电阻并联，接抽头4时，电阻与串联后与表头并联；由于电阻，因此闭路抽头式中，抽头3对应的量程大于抽头4对应的量程，若电阻发生变化，则发生变化，因此抽头3、4对应的两个量程都会发生变化，故C正确，D错误。 故选C。 3．AC 【详解】AB．设每个滑动变阻器的总电阻均为2R，则R2与R1并联部分的总电阻为，若电流表A1示数为I，则电流表A2示数为，即和的示数之比为，A正确，B错误； CD．两端电压 两端电压 可得和两端电压之比为，C正确，D错误。 故选AC。 4．BC 【详解】A C．甲表由灵敏电流计与电阻并联而成，是电流表，根据并联电路规律可知量程 故R增大时量程减小，若 代入上式可求得，故A错误、C正确； BD．乙表由灵敏电流计与电阻串联而成，是电压表，根据串联电路规律可知量程 故R增大时量程增大，若 代入上式可求得，故B正确、D错误。 故选BC。 5．(1) (2)，， 【详解】（1）电阻与R3并联，并联电压相等，干路电流等于支路电流之和。 由欧姆定律，有 解得并联电阻 电路中的总电阻 解得 （2）干路电流即为电阻R1的电流 电阻与R3并联，电流与电阻成反比，可得通过电阻的电流 通过电阻R3的电流 6．(1)， (2)， 【详解】（1）当开关S断开时，对电路分析有 解得 电压表测量两端的电压，则有 解得 （2）当开关S闭合时，电路的总电阻 电流表测干路电流，则有 解得 电压表测量两端的电压，则有 解得 7．D 【详解】滑动变阻器采用限流式接法，无法使小灯泡两端电压从0开始调节，无法测得低电压段的实验数据，会影响伏安特性曲线的绘制； 滑动变阻器采用分压式接法，可以使小灯泡两端电压从0开始调节，可以完整描绘其伏安特性曲线，并得到小灯泡在不同电压下的实际功率，符合本实验的测量要求。 故选D。 8．BD 【详解】A．乙图电路中的滑动变阻器采用分压式接法，是一上两下共有三个接线柱连入电路，A错误； B．在闭合开关测量前，甲图中滑动变阻器应该全部接入电路，滑片P应置于b端，乙图中两端的电压应该从零开始变化，滑片P也应置于b端，B正确； C．图甲属于限流式接法，滑片滑到b时，待测电阻两端的电压最小，但无法调节到零，C错误； D．乙图中电压和电流都可以从零开始，而甲图中电压和电流都无法调节到零，故图乙的电压和电流调节范围较大，故D正确。 故选BD。 9．(1)3.2V (2)6V (3)2C 【详解】（1）根据串联关系：      由欧姆定律：      。 （2）根据串并联电路特点得              （3）由电流的定义式得      由欧姆定律得      根据串联电路特点得      联立解得 10．A 【详解】电流的微观表达式为 变形得自由电子定向移动速率 其中，材料相同则（单位体积自由电子数）、（电子电荷量）相同 因此 由电阻公式 得电阻比 并联电路电压相等 代入电阻比得 即，（为比例常数） 根据 代入和的比例，最终速率比。 故选A。 11．BD 【详解】AB．改装成两个电流表A1、A2时，并联了不同的电阻，而两电流表A1、A2又是串联关系，则通过电流表A1、A2的电流相等，所以电流表A1、A2的读数相同，量程大的电流表，并联的电阻较小，电阻所分的电流更多，表头分的电流越少，所以通过两表头的电流不相同，则指针的偏转角不相同，故A错误；B正确； CD．改装成两个电压表V1、V2时，串联了不同的电阻，而两个电压表V1、V2又是串联关系，则通过两个电压表V1、V2的电流相等，则通过两表头的电流也相等，所以指针的偏转相同，但两个电压表V1、V2量程不同，则两电压表的电阻也不同，所以电压表V1、V2的读数也不同，C错误；D正确。 故选BD。 12．(1) (2) (3) 【详解】（1）当电阻箱的阻值调至时，电路中的电流 M、N板间电压，即接线柱C、D间电压 粒子在M、N板间运动时，有 解得 （2）P、Q板间电压，即接线柱D、E间电压 粒子在P、Q板间运动时加速度大小 竖直方向上有 水平方向上有 解得 （3）设改变电阻箱的阻值后，M、N板间电压为，则P、Q板间电压 粒子在M、N板间运动时，有 粒子在P、Q板间运动时，水平方向上有 竖直方向上有 粒子从P、Q板间飞出时的速度大小 解得 由数学知识可知，当时，v取最小值； 此时电阻箱的阻值 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $