第27讲 《电路分析与应用》（分层练习）

第27课电路分析与应用分层练习一、选择题1．交通法规中明确规定，所有的摩托车、电动自行车上路驾驶员必须佩戴安全头盔。小永想制作一款智能头盔，只有戴上头盔并扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号。当电动车上的信号接收器S1接收到信号，再转动电动车钥匙S2车才能正常启动。下列电路中符合电动车启动要求的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】A【解析】根据题意可知，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，这说明两个开关相互影响，是串联在一起的，一起控制电动机，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。2．兴趣小组设计了可测量河水流速的电路。金属杆OM可绕O点转动并与电阻丝ab接触良好，其下端安装有泡沫球，R为保护电阻，当向左的水流速度增大时电表示数增大。下列电路符合设计要求的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】B【解析】A．由图可知，电流表与R串联在电路中，电阻丝被短路，金属杆左右移动时电路中电阻不变，电源电压一定时，由可知，电流表示数不变，故A不符合题意；B．由图可知，电阻丝的右侧部分与R串联，电压表测电阻丝的右侧部分两端电压，当向左的水流速度增大时，金属杆向左移动，电阻丝的右侧部分连入电路的阻值变大，由串联电路的分压原理可知，电阻丝的右侧部分两端分得电压变大，即电压表示数变大，故B符合题意；C．由图可知，电阻丝的右侧部分与R串联，电压表和电阻丝的左侧部分被短路，所以金属杆左右移动时电压表示数都为0，故C不符合题意；D．由图可知，电阻丝的右侧部分、电流表、R串联，当向左的水流速度增大时，金属杆向左移动，电阻丝的右侧部分连入电路的阻值变大，电路的总电阻变大，电源电压一定时，由可知，电流表示数变小，故D不符合题意。故选B。3．如图甲所示，电源电压恒为3V，是阻值为的定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示。当开关S闭合时，下列说法错误的是（）A．图甲中的有保护电路的作用 B．温度越高，热敏电阻的阻值越小 D．温度升高时，电压表的示数会变大【答案】D【解析】由图甲可知，两电阻串联，电压表测的是热敏电阻的两端电压，从图乙可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。A．由图乙可知，当温度升高时，热敏电阻的阻值变小，电路的总电阻变小，电流变大，有可能烧坏电流表，因此电路的有保护电路的作用，故A正确，不符合题意；B．以上分析可知，温度越高，热敏电阻的阻值越小，故B正确，不符合题意；C．由图乙可知，温度为10℃时，热敏电阻的阻值为20Ω，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，此时的电路电流为即为电流表的示数。故C正确，不符合题意；D．温度升高，热敏电阻的阻值变小，电路的总电阻变小，电流变大，根据欧姆定律可知，定值电阻的两端电压变大，根据串联电路的电压特点可知，热敏电阻的两端电压变小，电压表示数变小，故D错误，符合题意。故选D。4．科学兴趣小组开展“制作可调式电热水壶”的活动。设计电路时要求满足：闭合开关后，顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时，通过发热体的电流增大，产热加快；同时反映发热体功率高低的显示仪（电压表）示数增大。下列设计符合要求的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】C【解析】A．变阻器与发热体串联，电压表测发热体两端的电压，顺时针转动旋钮型变阻器滑片时，变阻器接入电路中的电阻不变，电路的总电阻不变，由通过发热体的电流不变，根据Q=I2Rt可知产热不变，根据U=IR可知发热体两端的电压不变，显示仪（电压表）示数不变，故A不符合题意；B．变阻器与发热体串联，电压表测发热体两端的电压，顺时针转动旋钮型变阻器滑片时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由通过发热体的电流变小，根据Q=I2Rt可知产热减慢，根据U=IR可知发热体两端的电压变小，显示仪（电压表）示数变小，故B不符合题意；C．变阻器与发热体串联，电压表测发热体两端的电压，顺时针转动旋钮型变阻器滑片时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由通过发热体的电流变大，根据Q=I2Rt可知产热加快，根据U=IR可知发热体两端的电压变大，显示仪（电压表）示数变大，故C符合题意；D．变阻器与发热体串联，电压表测量变阻器两端的电压，顺时针转动旋钮型变阻器滑片时，变阻器接入电路中的电阻变小，由串联分压可知变阻器两端的电压变小，电压表的示数变小，故D不符合题意。故选C。5．美团共享电单车归还时，只有将头盔按要求放入车筐，电单车上的S1才会闭合，再在上完成费用支付后S2会闭合，锁扣的电动机才能锁车。下列电路符合要求的是（

）A．B．C． D．【答案】A【解析】由题意知单车归还时，只有将头盔按要求放入车筐，电单车上的S1才会闭合，再在上完成费用支付后S2会闭合，锁扣的电动机才能锁车，因而可以判断两个开关处于串联状态，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6．小科在实验室里连接了如图所示的电路，对此电路的认识，正确的是（）A．小灯泡并联，电压表测电源电压 B．小灯泡串联，电压表测L2的电压C．若灯L1短路，则电压表示数为零 D．若灯L2短路，则电压表示数为3V【答案】B【解析】AB．由电路图知道，只有一条电流路径，故灯泡L1、L2串联，电压表并联在L2两端，测量L2两端的电压，故A错误，B正确；C．由电路图知道，若灯L1短路，则电压表示数为电源电压，故C错误；D．由电路图知道，若灯L2短路，则电压表也被短路，其示数为0，故D错误。故选B7．如图所示是某动感单车扶手的示意图，显示屏能显示有关骑行数据。正常骑行中，只有按压显示屏的“开始”按钮（相当于开关S1闭合），且将双手握住“手握感应片”（相当于开关S2闭合）时，显示屏才能接通电源，显示骑行数据。下列符合要求的模拟电路是（）A．B．C． D．【答案】A【解析】由题意知道，两个开关S1、S2都闭合，显示屏才接通，所以两个开关应串联接在电路中。A．图示电路，两个开关同时闭合，显示屏工作，故A符合题意；B．图示电路，任一开关闭合，显示屏都工作，故B不符合题意；C．图示电路中，开关S1闭合，显示屏工作，S2也闭合，显示屏被短路，不工作，故C不符合题意；D．开关S1闭合，显示屏工作，S2也闭合，电源短路，显示屏不工作，故D不符合题意。故选A。8．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，判断正确的是（）A．电压表示数变小，电流表示数不变B．电压表示数不变，电流表示数变大C．电压表示数变大，电流表示数不变D．电压表示数不变，电流表示数变小【答案】D【解析】AC．由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故AC错误；BD．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，接入电路中的电阻变大，由可知，通过R2的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表的示数变小，故B错误，D正确。故选D。9．小科用如图所示电路探究电流与电阻的关系，按图连接电路，闭合开关后，小科发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各点，当接触到d时，电压表开始有示数且为电源电压，电流表仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路的故障是（）

A．仅滑动变阻器断路 B．仅电阻R断路C．滑动变阻器、电阻R均断路 D．滑动变阻器短路、电阻R断路【答案】C【解析】当导线接正极和c点时，电压表没有示数，说明c点和负极之间有断路。当导线接正极和d点时，电压表开始有示数，那么说明有电流通过电压表，比较可知，cd之间的滑动变阻器发生了断路，又因定值电阻R与电压表并联，此时电压表有示数，而电流表无示数，则说明此时电压表串联在电路中，即R发生了断路。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。10．灯泡L上标有“6V1A”字样（正常发光时的电压和电流），测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示。现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电源电压为10V不变，电流表的量程为“00.6A”，电压表的量程为“015V”。则下列说法正确的是（）

A．灯泡L的电阻值随电压表示数的增大而增大D．该电路中通过调节滑动变阻器可实现灯泡L正常发光【答案】B【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流；A．当电压表的示数增大时，根据可知，此时灯泡两端的电压减小，则灯丝的温度降低，那么灯泡的电阻减小，故A错误；B．电流表的量程为00.6A，故电路中的最大电流为0.6A，根据图像可知，此时灯泡两端的电压为2V，则滑动变阻器两端的电压为那么滑动变阻器的阻值为故B正确；C．由图像可知，当时由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，电压表的示数故C错误；D．当灯泡正常发光时，通过电路的电流为1A，而电流表的量程只有0~0.6A，因此不能通过调节变阻器使灯泡正常发光，故D错误。11．近日温州各地正在进行共享电单车整治活动，采用了一体化式还车设计。当断开或闭合车锁S1时，车上的照明灯L就会熄灭或亮起。使用者归还头盔后，头盔锁S2闭合，再闭合车锁S1后蜂鸣器才会发声提示还车成功。下列电路图符合以上原理的是（）A．B．C． D．【答案】B【解析】根据题目描述可知，照明灯工作时，蜂鸣器不一定工作，则二者不相互影响，应该为并联；车锁S1同时控制蜂鸣器和照明灯，则它应该在干路上；头盔锁S2只能控制蜂鸣器，因此S2应该和蜂鸣器串联在同一支路上，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。12．如图所示电路中，当开关S闭合，甲、乙两表都是电压表时，示数之比U甲：U乙=3：2；当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，则两表的示数之比I甲：I乙为（）A．2：1 B．3：1 C．2：3 D．1：3【答案】D【解析】当甲、乙均为电压表时，闭合开关S，R1和R2串联，因为U：U2=3：2所以U1：U2=1：2又因为串联电路各部分电压之比等于电阻之比，所以R1：R2=1：2当甲、乙均为电流表时，断开开关S，R1和R2并联，因为并联电路中各支路电流之比等于各电阻的反比，所以I1：I2=R2：R1=2：1因此I2：I=I2：（I1+I2）=1：3故选D。13．如图所示，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由右端向左滑向中点处的过程中（）A．电压表V的示数变小，电流表A2示数变大B．灯泡变亮，电流表A2示数变小．C．电流表A1示数不变，电流表A2示数变大D．电压表V的示数不变，灯泡亮度不变【答案】D【分析】根据图片可知，灯泡L与变阻器R并联，电流表A1测R的电流，A2测总电流，电压表测电源电压。【解析】当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由右端向左滑向中点处的过程中，变阻器的阻值减小，而它两端的电压保持不变，根据U=IR可知，此时电流表A1的示数变大。由于变阻器对灯泡没有影响，因此通过灯泡的电流不变，则灯泡的亮度不变。根据I总=I1+I2可知，电流表A2的示数变大。由于电压表测电源电压，因此电压表的示数不变。故D正确，而A、B、C错误。故选D。14．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断错误的是（）A．电源电压为6VB．R2的最大阻值为20ΩD．图乙中C点表示滑片P位于滑动变阻器的中点【答案】D【解析】ABC．当滑片位于a端时，变阻器接入电路的电阻为0Ω，电路的总电阻最小，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流Ia电源的电压U=IaR1=0.6A×R1①当滑片位于b端时，变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图乙可知，电路中的最小电流Ib电压表的示数Ub=4V则滑动变阻器的最大阻值因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V②由①②可得R1=10ΩU=6V故ABC正确。D．由图乙可知，C点表示电压表的示数U2c=2V电路中的电流Ic则滑动变阻器接入电路中的阻值所以，图乙中C点不是表示滑片位于中点时的状态，故D错误。15．用如图电路进行伏安法测电阻实验时，小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图。他排除某处故障后即能正常实验，则发生故障的位置可能是（）A．①②之间断路 B．①②之间短路 C．②③之间断路 D．②③之间短路【答案】C【解析】根据图片可知，此时电压表的示数接近电源电压3V，而电流表的示数几乎为零。A．①②之间断路时，整个电路被切断，此时没有电流经过电流表和电压表，所以它们的示数都是零，故A不符合题意；B．①②之间短路，那么电流表的示数为零，此时电压表测量电阻两端的电压，电压表的示数小于电源电压3V，故B不符合题意；C．②③之间断路时，电压表串联在电路中，因为电压表的内阻很大，所以它几乎分得全部电压，示数接近3V，但是电路电流很小，则电流表示数几乎为零，故C符合题意；D．②③之间短路时，电压表同时被短路，则它的示数为零，电路是通路，电流表有示数，故D不符合题意。故选C。16．如图所示的电路中，电源电压不变。先闭合开关S1、S2，电压表示数为6V，电流表示数为0.5A；后断开开关S2，电压表示数为2.4V。分析前后电路正确的是（）A．电源电压为6V B．电路中总电阻变小 C．R1的阻值为30Ω D．电流表示数将变大【答案】A【解析】A．闭合开关S1、S2，电路中只有R1接入，电压表测电源电压，所以电源电压为6V，故A正确。B．断开S2电路变成R1和R2串联，总电阻变大，故B错误。C．根据欧姆定律可知故C错误。D．总电阻增加，总电压不变，根据可知，电流减小，故D错误。故选A。17．为了测定风速的大小，小明设计了四种装置，其中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变阻器的滑片P向下移动，且风速增大时电压表的示数增大。其中符合要求的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】AB．当风速增大时，探头下表面的空气流速比上表面快，下表面的空气压强小于上表面的空气压强（有向下的压强差），所以弹簧会被压缩，滑片会下移，即滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压变大，则定值电阻两端电压减小。所以，A图中电压表示数变大，B图中电压表示数变小，故A正确，B错误。CD．当风速增大时，探头上表面的空气流速比下表面快，上表面的空气压强小于下表面的空气压强（有向上的压强差），所以弹簧被拉伸，滑片会上移，故CD错误。故选A。18．如图所示，闭合开关S，灯泡L1、L2都能正常发光，两只电表都有示数，工作一段时间后，灯泡L1突然熄灭，L2仍正常发光，两只电表均无示数，则故障可能是（）A．L1开路 B．L2短路 C．电压表短路 D．电流表开路【答案】D【解析】A．如果L1断路不发光，则电流表也断路，所以电流表无示数，而电压表能够测量电源电压有示数，故A不符合题意；B．如果L2短路，整个电路短路，灯泡都不能发光，故B不符合题意；C．如果电压表短路，整个电路短路，灯泡都不能发光，故C不符合题意；D．电流表断路无示数，则L1断路不发光；电压表无示数；灯泡L2不受影响仍然发光，故D符合题意。故选D。19．如图所示的电路，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压恒定不变，随着滑动变阻器滑片移动时，电压表示数发生改变，则电压表示数U随滑动变阻器R阻值变化的图像为（）A．B．C．D．【答案】D【解析】由图可知，电阻和滑动变阻器串联，电压表测量R1两端的电压，电压表的示数为R1和电源电压U不变，滑动变阻器R阻值变大时，电压表的示数与R成反比，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。20．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关后，甲、乙两灯泡均正常发光。如果乙灯泡突然发生断路故障，则以下现象中判断正确的是（）A．甲灯泡立即熄灭，电压表无示数，电流表有示数B．甲灯泡立即熄灭，电压表有示数，电流表无示数C．甲灯泡正常发光，电压表有示数，电流表无示数D．甲灯泡正常发光，电压表无示数，电沉表有示数【答案】C【解析】由电路图可知，两灯泡并联，电流表测量乙灯的电流，电压表测量乙灯的电压，由并联电路的电压规律可知，电压表也测量甲灯的电压或电源电压；根据并联电路各元件互不影响知：如果乙灯泡突然发生断路时，甲灯泡仍能正常发光；如果乙灯泡突然发生断路，乙灯所在支路中没有电流，电流表没有示数，而电压表与电源的两端相连，电压表有示数，故C正确，ABD错误。1.小金在研究串联电路时，连接好如图甲所示的电路，闭合开关后却发现两灯都不亮。老师借助一线来帮他检查故障，当把这根导线两端分别接在a、b两点时（如图乙），两灯仍不发光，接在a、c两点时（如图丙），灯L1发光，L2不发光。则可能的故障是（）A．开关接触不良 B．L2灯座处短路 C．导线ab断路 D．L2的灯丝断了【答案】D【解析】A．如果开关接触不良，接在a、c两点时（如图丙），灯L1不发光，故A不符合题意；B．如果L2灯座处短路，L2不发光，L1发光，题目中两灯都不亮，故B不符合题意；C．如果导线ab断路，用导线连接a、b两点时，两灯发光，但题目中两灯仍不发光，故C不符合题意；D．如果L2的灯丝断了，用导线连接a、b两点时，两灯不发光，接在a、c两点时灯L2被短路，灯L1发光，L2不发光，故D符合题意。故选D。2.电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P自左向右滑动，则（）A．电流表A的示数减小 B．电压表V2的示数减小C．电压表V1与电流表A的示数比值减小 D．电压表V2与电流表A的示数比值减小【答案】C【解析】A．如图所示，闭合开关S后，电路中两个电阻R1、R2是串联，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，电阻R1变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，电流表A的示数变大，故A不符合题意；B．电压表V2测量的是R2两端电压，由可知，电流变大，电阻R2不变，因此R2两端电压变大，电压表V2的示数变大，故B不符合题意；C．电压表V1测量的是R1两端电压，滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，电阻R1变小，而电压表V1与电流表A的示数比值就是R1的电阻，电压表V1与电流表A的示数变小，故C符合题意；D．电阻R2不变，因此电压表V2与电流表A的示数比值等于R2的阻值，电压表V2与电流表A的示数比值不变，故D不符合题意。故选C。3.如图所示的电路中，闭合开关，两只灯泡都不发光，且电流表和电压表的指针都不动，现将两灯泡L1、L2的位置对调，再次闭合开关时，发现两只灯泡仍不亮，电流表的指针仍不动，但电压表的指针却有了明显的偏转，原电路的故障可能是（）

A．从a点经电流表到开关这段电路中出现开路 B．灯泡L1的灯丝断了C．灯泡L2的灯丝断了 D．电流表和两个灯泡都坏了【答案】C【解析】A．从a点经电流表到开关这段电路中出现开路，无论是否对调灯的位置，电压表始终不能接在电源上，示数为0，故A不符合题意；B．灯泡L1的灯丝断了，灯L2、电压表、电流表形成一个通路，第一次电压表就会有电示数，故B不符合题意；C．灯泡L2的灯丝断了，第一次电压表接不到电源上，无示数；第二次虽然灯L1、电压表、电流表形成一个通路，但由于电压表直接串联在电路中，电阻过大，使得电路中电流很小很小，电流表无示数，而电压表测的是电源电压，有示数，故C符合题意；D．电流表和两个灯泡都坏了，无论电灯怎么调换位置，电表都不会有示数，故D不符合题意。故选C。4.如图为十字路口的交通信号灯，根据你的了解可以推出（

）A．红灯、黄灯、绿灯都是串联的 B．红灯、黄灯、绿灯都是并联的C．红灯、黄灯先串联后与绿灯并联 D．红灯、黄灯先并联后与绿灯串联【答案】B【解析】十字路口的红、