周周练6 串并联电路、电功和电功率 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
2026-09-13
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摘要:
**基本信息**
高中物理周测单元卷,聚焦串并联电路、电功与电功率,分基础与能力提升组,覆盖核心概念与综合应用,适配单元学情检测。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择(基础)|12题(含2多选)|电表改装(第3题)、伏安法误差分析(第7题)|注重概念辨析,如第1题铜棒电流与电场强度关系,体现物理观念|
|选择(提升)|3题(含2多选)|含容电路(第1题)、伏安特性曲线(第2题)|结合科技情境,如超导限流器(第8题),渗透科学思维|
|解答(基础)|1题|电路功率计算(第13题电动机输出功率)|综合串并联电路与能量转化,强化模型建构|
|解答(提升)|1题|滑动变阻器电路安全分析(第4题)|多开关电路动态问题,培养科学推理能力|
内容正文:
周周练6 串并联电路、电功和电功率
基础组
一、选择题
1、如图,两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端的电压为,则( )
A.两棒的自由电子定向移动的平均速率
B.细棒的电压等于粗棒的电压
C.通过两棒的电流不相等
D.两棒内的电场强度相同
2、如图所示的电路中,、、为三个电阻,、为两个接线端,下列说法正确的是( )
A.若将开关S闭合,当变大时,、之间的等效电阻不变
B.若将开关S闭合,当变大时,、之间的等效电阻变大
C.若将开关S断开,在、之间接入电源,通过、的电流相同
D.若将开关S断开,在、之间接入电源,、的电压相同
3、如图,甲、乙电路为电表的改装电路。已知灵敏电流表G的满偏电流,内阻,要将其改装成0~0.6A量程的电流表,电阻箱R接入电路的阻值为。下列说法正确的是( )
A.选择甲图的改装电路, B.选择甲图的改装电路,
C.选择乙图的改装电路, D.选择乙图的改装电路,
4、如图所示,其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A
5、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。现把V1和V2串联起来测量15~20 V电压。下列说法中正确的是 ( )
A.V1和V2的示数相同
B.V1和V2指针偏转的角度相同
C.V1和V2示数不同,指针偏转的角度也不同
D.V1和V2的示数与V1和V2的内阻成反比
6、如图所示,电路两端的电压恒为U。滑动变阻器的最大阻值为R=5Ω,负载电阻为R0=5Ω,以下说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片置于a时,R0的分压为
B.滑动变阻器的滑片置于b时,R0的分压为U
C.滑动变阻器的滑片置于a时,电路的总阻值为10Ω
D.滑动变阻器的滑片置于b时,电路的总阻值为2.5Ω
7、如图所示,用伏安法测电阻R0的值时,M、N接在恒压电源上,当S接a时电压表示数10V,电流表示数0.2A;当S接b时,电压表示数12V,电流表示数0.15A。下列叙述正确的是( )
A.为了较准确地测定R0的值,S应接在a点,R0的真实值为50Ω;
B.为了较准确地测定R0的值,S应接在a点,R0的真实值为70Ω;
C.为了较准确地测定R0的值,S应接在b点,R0的真实值为50Ω;
D.为了较准确地测定R0的值,S应接在b点,R0的真实值为70Ω。
8、如图所示是某电路的示意图,虚线框内是超导限流器。超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导部件和限流电阻并联组成。当通过超导部件的电流大于其临界电流I0时,超导部件由超导态(可认为电阻为零)转变为正常态(可认为是一个纯电阻),以此来限制故障电流。超导部件正常态电阻R1=6 Ω,临界电流I0=0.6 A,限流电阻R2=12 Ω,灯泡L上标有“6 V,3 W”字样,电源电动势E=6 V,内阻忽略不计,则下列判断不正确的是( )
A.当灯泡正常发光时,通过灯泡L的电流为0.5 A
B.当灯泡正常发光时,通过R2的电流为0.5 A
C.当灯泡L发生故障短路时,通过R1的电流为1 A
D.当灯泡L发生故障短路时,通过R2的电流为0.5 A
9、(多选)如图所示四个电路中,电源的内阻均不计,请指出当滑动变阻器的滑片C滑动过程中,一个灯泡由亮变暗的同时,另一个灯泡由暗变亮的电路是( )
A B C D
10、如图所示为电动机与定值电阻R1并联的电路,电路两端加的电压恒为U,开始S断开时电流表的示数为I1,S闭合后电动机正常运转,电流表的示数为I2,电流表为理想电表,电动机的内阻为R2,则下列关系式正确的是( )
A.=R2
B.=
C.I2U=+
D.I2U=(I2-I1)U+IR1
11、在如图所示的电路中,电压表、电流表均为理想电表。电源电动势为12 V,内阻为1 Ω,电动机线圈电阻为0.5 Ω。开关闭合,电动机正常工作,电压表示数为10 V。则 ( )
A.电源两端的电压为12 V
B.电源的输出功率为24 W
C.电动机消耗的电功率为80 W
D.电动机所做机械功的功率为18 W
12、(多选)电饭锅工作时有两种状态∶一种是锅内的水烧开以前的加热状态,另一种是水烧开以后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图,R1是电阻,R2是加热用的电热丝,S是自动开关。下列说法正确的是( )
A.开关S接通时,电饭锅处于保温状态
B.开关S接通时,电饭锅处于加热状态
C.当R1∶R2=1∶1时,R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的一半
D.当R1∶R2=1∶1时,R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的四分之一
二、解答题
13、 如图所示电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=2 Ω,指示灯RL的阻值为16 Ω,电动机M线圈电阻RM为2 Ω。当开关S闭合时,指示灯RL的电功率P=4 W。求:
(1)流过电流表A的电流;
(2)电动机M输出的机械功率。
能力提升组
一、选择题
1、如图所示的电路中,电源内阻不计,电源电动势E=6V,,,电容器的电容,两极板水平放置,e端接地,当开关和都闭合时,电容器内一油滴处于静止状态,已知重力加速度为g,则( )
A.油滴带正电
B.电容器的带电量为
C.当开关闭合,开关断开时,稳定后电容器上的电量不变
D.当开关闭合,开关断开时,油滴在电容器中运动,油滴的加速度小于g
2、(多选)在如图甲所示的电路中,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25 A,则此时( )
A.L1上的电压为L2上电压的2倍
B.L1消耗的电功率为0.75 W
C.L2的电阻为12 Ω
D.L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1
3、如图所示的电路中,灵敏电流计G与电流表A均为理想电表,定值电阻R1=4Ω,R2=3Ω,R3=8Ω,R4=6Ω。开始时开关S断开,现将开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.存在自a向b流过灵敏电流计G的电流
B.存在自b向a流过灵敏电流计G的电流
C.电流表A的读数无变化
D.电流表A的读数有变化
二、解答题
4、如图所示,电源电压U=6V,小灯泡额定电压为4V,电阻恒为R1=10Ω,定值电阻R2=20Ω,滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V,电源电压和小灯泡的阻值R均保持不变,电表均为理想电表。
(1)只闭合开关S2,求电压表的示数;
(2)将滑动变阻器滑片滑到最左端,闭合所有开关,此时电流表示数为0.5A,求滑动变阻器R3的最大阻值;
(3)只闭合开关S3,在电路安全的情况下,求小灯泡电流的变化范围。
参考答案
基础组
1、A
【详解】AC。两棒串联,则通过两棒的电流相等,根据,因,可知两棒的自由电子定向移动的平均速率,A正确,C错误;
B.根据可知,根据U=IR,可知细棒的电压大于粗棒的电压,B错误;
D.根据,可知两棒内的电场强度,D错误。
故选A。
2、B
【详解】AB。若将开关S闭合,、之间的等效电阻
可知,当变大时,、之间的等效电阻变大,当变大时,、之间的等效电阻也变大,故A错误,B正确;
CD.若将开关S断开,在、之间接入电源,与串联,不在回路中,通过的电流为0,两端电压也为0,即通过、的电流不相同,、的电压也不相同,故CD错误。
故选B。
3、【答案】B
【详解】将灵敏电流表G改装成0~0.6A量程的电流表,根据并联分流原理,需要在灵敏电流表G上并联一个电阻,可知,应选择甲图的改装电路,电阻箱R接入电路的阻值
故选B。
4、答案 C 设电流表的内阻为RA,则R1=RA,R2=2RA,将接线柱1、2接入电路时,流过接线柱1的电流I1=3I0,其中I0为流过电流表A的电流,因此每一小格表示0.06 A;将接线柱1、3接入电路时,流过接线柱1的电流I'1=3I0,其中I0为流过电流表A的电流,因此每一小格表示0.06 A。选项A、B、D错误,C正确。
5、答案 B 由于V1和V2是由完全相同的两个电流表改装而成的,当它们串联起来测电压的时候,通过它们的电流大小相等,故指针偏转的角度相同,示数与内阻成正比,并不相同。
6、BD
【详解】AC。滑片置于a时,R0与导线并联,R0被导线短路,R0的分压为0,电路中的总电阻Ω,故AC错误;
BD.滑片置于b时,R0与电源并联,R0的分压为U,电路中的总电阻为,故BD正确;
故选BD。
7、【答案】D
【详解】由题意可知:
由此可知,电压表分流对实验影响较大,电流表应采用内接法,故S应接在b点。
设电源的电压为U,电流表的内阻为RA,由题得U=12V
则有:S接a时U=U1+I1RA
即U=10V+0.2A×RA
S接b时U=I2(RX+RA)
即U=0.15A×(RX+RA)
联立解得Rx=70Ω
即Rx真实值为70
故选D。
8、答案 B 若灯泡正常发光,通过灯泡的额定电流I==0.5 A,电阻R2被短路,A对,B错。若灯泡被短路,电源内阻忽略不计,电路中电流无穷大,大于I0=0.6 A,超导部件由超导态转变为正常态,则R1=6 Ω,I干==1.5 A,则通过R1的电流为1 A,通过R2的电流为0.5 A,C、D对。
9、BD
10、D
11、答案 D 电源两端的电压U=E-Ir=10 V,可得I=2 A,电源的输出功率P出=UI=20 W,A、B错误。电动机消耗的电功率P=UI=20 W,电动机所做机械功的功率P机=P-P热=UI-I2R=18 W,C错误、D正确。
12、答案 BD 当开关S断开时,R1与R2串联,当开关S接通时,只有R2工作,由P=知总电阻R越小,功率越大,故开关断开时处于保温状态,接通时处于加热状态,A选项错误,B选项正确;当R1=R2时,保温状态下电流是加热状态下电流的一半,R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的四分之一,C选项错误,D选项正确。
13、解析:(1)对指示灯根据焦耳定律P=IRL,解得IL=0.5 A,路端电压为U=ILRL=8 V。设流过电流表的电流为I,根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir,解得I==2 A。
(2)电动机支路的电流为IM,IM=I-IL=1.5 A,电动机总功率为PM=UIM=12 W,电动机输出的机械功率为PM出=PM-IRM,解得PM出=7.5 W。
答案:(1)2 A (2)7.5 W
能力提升组
1、【答案】BC
【详解】
A.当开关和都闭合时
,
得
电场强度的方向向下,电场力方向向上,油滴一定带负电,选项A错误;
B.电容器的带电量为
选项B正确;
C.开关断开
,
则
电容器上的电量不变,但极板上的电性正好相反,选项C正确;
D.开关断开,电容器中电场强度的方向向上,油滴所受电场力方向向下,油滴在电容器中运动,油滴的加速度大于g,选项D错误。
故选BC。
2、BD
3、C
【详解】由图可知,与左侧的电势相等,设为,当S断开时,与串联,与串联,两个支路再并联,则总电阻为
总电流为
流过上面支路的电流为
则两端的电压为
根据
解得
同理,流过下面支路的电流为
则两端的电压为
根据
解得
可知
当S闭合后,与并联,与并联,两个支路再串联,则总电阻为
总电流为
因与并联,电压相等,则电流之比
流过的电流为
则两端的电压为
根据
解得
流过的电流为
则两端的电压为
根据
解得
可知
综上分析可知,两个状态、的电势相等,故没有电流流过灵敏电流计G;干路中的总电流没有变化,故电流表A的示数没有变化。
故选C。
4、解:(1)只闭合开关S2时,灯泡R1与电阻R2串联,电压表测R1两端的电压,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以电路总电阻
此时通过电路的电流
所以R1两端的电压为
即电压表示数为2V
(2)将滑动变阻器滑片滑到最左端,闭合所有开关,电阻R2与R3的最大阻值并联,电流表A测干路电流,此时电流表示数为0.5A,并联电路各并联支路两端电压相等,所以通过R2的电流
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流
所以滑动变阻器的最大阻值为
(3)只闭合开关S3时,灯泡R1与滑动变阻器R3串联,电压表测R1两端的电压,由于电压表的量程为0~3V,所以当电压表的示数时,灯泡两端的电压最大,电流最大
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R1的功率最小,此时电路中的电流
所以小灯泡电流的变化范围为0.15~0.3A
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