人教版高中物理精讲精练-必修3专题强化二：电路的动态分析和含电容电路问题 （原卷版）

专题强化二：电路的动态分析和含电容电路问题【题型归纳】题型一：利用局部-整体分析方法1．（2023秋·湖南岳阳·高二统考期末）如图所示，闭合开关，、均正常发光，当滑动变阻器的滑片P自C向D滑动时（

）

A．变亮 B．变暗 C．变亮 D．亮度不变2．（2023秋·广西河池·高二统考期末）如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，三个电表均为理想电表，闭合电键，当滑动变阻器R2的滑片向左移动少许，两电压表示数的变化量的绝对值分别为、，电流表示数的变化量的绝对值为。则下列说法正确的是（）

A．电源效率一定减小 B．电源的输出功率一直减小C． D．3．（2023秋·河南郑州·高二校考阶段练习）如图所示，电源的电动势E恒定不变且内阻r不可忽略，、和都是定值电阻，R是滑动变阻器，电压表、电压表和电流表A都是理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片由图示位置向左缓慢移动时，下列说法正确的是（）

A．电压表、电压表和电流表A的示数均减小B．电压表和电压表的示数减小，电流表A的示数增大C．电压表的示数减小，电流表A和电压表的示数增大D．电压表的示数减小，电流表A和电压表的示数增大题型二：利用串反并同分析方法4．（2023秋·高二单元测试）如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A．电压表与电流表的示数都增大B．电压表与电流表的示数都减小C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大5．（2022秋·广东佛山·高二佛山市顺德区郑裕彤中学校考期中）在如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是（）

A．电流表、电压表的读数均变小B．电源内阻消耗的功率一定变小C．液滴将向下运动D．电源的输出功率一定变大6．（2023秋·上海徐汇·高二上海市南洋模范中学校考期末）如图所示电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为ΔI、ΔU，下列说法不正确的是（）A．电压表示数变大 B．电流表示数变小C．＜r D．＞r题型三：故障分析7．（2022秋·湖北十堰·高二校考阶段练习）在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当电键闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮。则下列对电路故障的分析正确的是（）A．可能是定值电阻R1短路 B．可能是定值电阻R2断路C．可能是定值电阻R3短路 D．可能是定值电阻R4短路8．（2022秋·北京西城·高二北师大二附中校考阶段练习）如图所示，电源电动势为，内阻不计，闭合后，灯泡、都正常发光，由于故障两灯突然熄灭，若故障只有一处，则下列说法中正确的是（）A．将电压表并联在两端，示数为0，说明间一定无断路B．将电压表并联在两端，示数为，说明间一定有断路C．将电压表并联在两端，示数为，说明故障一定发生在或间D．将电压表并联在两端，示数为0，说明间一定有短路9．（2022秋·黑龙江哈尔滨·高二哈尔滨三中校考期中）如图所示电路中，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分的电压分别为：，，，，已知a、d间电源电压恒为U，则产生的故障原因可能是（只有一处断路，电压表为理想电表）（  ）A．灯泡断路 B．灯泡断路 C．变阻器断路 D．电源断路题型四：含电容的电路分析10．（2023秋·江苏盐城·高二江苏省响水中学校考阶段练习）如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，R1、R2为定值电阻，R3是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（）

A．电阻R3的阻值减小 B．V表示数减小C．油滴向上运动 D．G表中有从a到c的电流11．（2023春·广东·高二校联考阶段练习）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表V1、V2、V3为理想电压表，R1、R3为定值电阻，R2为热敏电阻（其阻值随温度升高而减小），C为电容器，闭合开关S，电容器C中的微粒A恰好静止。当室温从25℃升高到35℃的过程中，流过电源的电流变化量是，三只电压表的示数变化量的绝对值是、和。则在此过程中（）

A．V1示数减小 B．C．Q点电势升高 D．R3中的电流方向由N向M，微粒A匀加速下移12．（2023秋·四川遂宁·高二统考期末）在如图所示电路中，电源输出电压不变，电容器C的上极板带负电，为了使该极板仍带负电且电量增大，下列办法中可采用的是（）A．增大，其它电阻不变 B．增大，其它电阻不变C．减小，其它电阻不变 D．增大，其它电阻不变题型五：电容电路的计算问题13．（2023秋·湖南长沙·高二湖南师大附中校考期末）如图所示，电源的电动势为、内阻为，定值电阻、、，电容器的电容为，闭合开关、。则下列说法正确的是（）A．电容器所带的电荷量为 B．流过的电流是电流的2倍C．断开开关，电容器所带的电荷量不变 D．断开开关，电源内部消耗的功率增大14．（2022秋·四川绵阳·高二盐亭中学校考期中）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离。电源电动势，内电阻，电阻。闭合S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度竖直向上射入板间。若小球带电量为，质量为，不考虑空气阻力。那么滑动变阻器滑片P在某位置时，小球恰能到达A板。（取）求：（1）两极板间的电场强度大小；（2）滑动变阻器接入电路的阻值。

15．（2023秋·宁夏吴忠·高二吴忠中学校考期末）如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，C为水平放置的平行板电容器，两极板间距，极板长为，其电容，则：（1）若开关闭合、断开稳定时，求电容器两端的电压及电容器所带电荷量Q；（2）若开关从断开状态到闭合状态达到稳定时，求流过的总电荷量；（3）若开关闭合，现有一个带正电粒子从极板左侧中央位置以速度平行于极板进入，恰好能从下极板边缘飞出电场，已知粒子带电量、质量。求带电粒子进入极板时的初速度。（不计任何阻力和粒子重力）【专题训练】一、单选题16．（2023秋·重庆·高二统考期末）如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表、电压表、、均为理想电表，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，当的滑动触头由上端向下滑动的过程中（）

A．电压表、的示数增大，电压表的示数不变；B．电流表示数变大，电压表的示数变小；C．电压表示数与电流表示数的比值不变；D．电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值不变。17．（2023秋·江苏淮安·高二统考期末）如图所示的闭合电路，电源的电动势E、内阻r保持不变，为定值电阻，水平放置的平行金属板间有一带电质点P处于静止状态；现将滑动变阻器的滑片向b端滑动，则（

）．

A．电压表的示数减小 B．带电质点P将向上运动C．电流表的示数增大 D．电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变大18．（2023秋·新疆巴音郭楞·高二校考期末）如图所示电路中，当合上开关S后，两个标有“6V，3W”的灯泡均不发光，用电压表测得如果各段导线及接线处均无问题，这说明（）A．开关S处断路 B．灯泡的灯丝短路C．灯泡的灯丝断了 D．滑动变阻器R的电阻丝断了19．（2023秋·重庆合川·高二重庆市合川中学校考期末）如图所示的电路，1、4两接线柱接有电压恒为6V的电源，发现电路接通后两小灯泡均不发光，小明用一只电压表接在各接线柱上时，电压表的示数分别为、、、，则下列说法正确的是（）A．由以上数据可知小灯泡L1发生了断路B．由以上数据可知小灯泡L2发生了断路C．由以上数据可知滑动变阻器发生了断路D．由以上数据可知电源发生了断路20．（2023秋·四川南充·高二四川省南充高级中学校考期末）如图所示，电源的电动势，内阻，,，平行板电容器的电容，则（）

A．开关断开时两极板间的电压为 B．开关断开时电容器所带电荷量为C．开关接通时两极板间的电压为 D．开关接通时电容器所带电荷量为21．（2023春·湖南岳阳·高二湖南省岳阳县第一中学校考期末）在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是（）A．电路再次稳定时，电源效率增加B．灯L2变暗，电流表的示数减小C．灯L1变亮，电压表的示数减小D．电容器存储的电势能增加22．（2023秋·山东聊城·高二统考期末）如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列判断正确的是（

）A．小灯泡L的亮度变低 B．电容器所带电荷量不变C．电阻消耗的功率变小 D．内电阻消耗的功率变小23．（2023春·江西宜春·高二上高二中校考阶段练习）如图（a）所示电路中，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1和I2（五只电表的读数均不为零），其中V1、V2个电压表指针偏转均为图（b）所示，那么下列结论正确的是（）

A．U2＝U1═U3，I1＝I2B．U2＝U1+U3，R1两端电压为8VC．R2两端电压为8V，I1＝I2D．R1两端电压为8V，I1＞I224．（2023春·北京丰台·高二统考期中）利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源、理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（）

A．温度降低，流过电阻R的电流增大B．该电子温度计表盘上温度刻度是均匀的C．和相比，应标在电压较大的刻度上D．若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高25．（2023秋·江苏盐城·高二盐城中学校考阶段练习）某力敏电阻的阻值随着压力的增大而线性减小。一同学利用该力敏电阻设计了判断小车在水平方向上运动状态的装置。其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，之间放置一个光滑绝缘重物M，重物与挡板之间通过轻弹簧连接。某次实验中，电压表示数随时间变化关系如图乙所示，已知时间内，小车处于静止状态，则（

）

A．时间内，弹簧处于原长状态B．时间内，小车的加速度随时间均匀增大C．时间内，小车做匀变速直线运动D．时间内，小车可能向左做匀减速直线运动二、多选题26．（2023秋·安徽黄山·高二统考期末）如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）

A．电阻R1消耗的功率增大B．电源的效率减小C．带电小液滴的将向上运动D．若电流表、电压表的示数变化量分别为∆I和∆U，则27．（2023秋·四川巴中·高二统考期末）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头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、、和表示，电表示数变化量的大小分别用、、和表示。下列比值正确的是（）

A．变大，不变 B．变大，不变C．变大，变大 D．变大，不变28．（2023秋·四川绵阳·高二四川省绵阳实验高级中学校考期末）在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，不考虑灯泡电阻的变化，已知电源的内阻小于灯泡电阻，电流表和电压表均为理想电表，电流表、电压表示数变化量的大小分别为、，则下列说法正确的是（）

A．电源输出功率增大，电源效率减小B．变小，变小C．电压表示数变小，电流表示数增加，通过R的电流减小D．灯变亮，灯变暗29．（2022秋·湖南长沙·高二统考期末）如图示的电路中，闭合开关，灯、正常发光。由于电路出现故障，突然发现变亮，变暗，分析电路特点，若只有某个元件发生的故障，下列情况可能的是（）A．短路 B．短路 C．断路 D．断路30．（2022秋·河南许昌·高二统考期末）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，原理图如图所示。当电路中的用电器正常工作时，超导限流器中的超导部件处于超导态（可认为电阻为零）；当电路中的用电器发生短路，电路中电流监控器（理想电流表）报警时，超导限流器中的超导部件由超导态立即转变为正常态（即超导部件断开，限流电阻工作），以此来限制电力系统的故障电流。当开关闭合后，额定电压为的用电器正常工作，则下列说法正确的是（）A．超导限流器两端的电压为0B．通过超导限流器中的限流电阻的电流为0C．若用电器发生短路后，通过电流监控器的电流为0D．若用电器发生短路后，用电器两端的电压为31．（2021秋·全国·高二周至中学校考期末）如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，由此推断，以下故障可能的是（）A．灯L1灯丝烧断 B．电阻R2断路C．电阻R2短路 D．电容器被击穿短路32．（2023春·河南平顶山·高二统考期末）在如图所示的电路中，、是滑动变阻器，电源的电动势E、内阻r恒定不变，是定值电阻，C为电容器。开关S闭合后，下列哪些操作可使得电容器内部场强增大（）

A．仅将滑动变阻器的滑片向下移动B．仅将滑动变阻器的滑片向上移动C．仅将滑动变阻器的滑片向上移动D．仅将滑动变阻器的滑片向下移动33．（2023春·四川成都·高二四川省成都列五中学校考阶段练习）某同学设计了一个测量压力的电子秤，电路图如图所示，压敏电阻R会随秤台上所受压力的变大而线性变小，G是由理想电流表改装而成的指针式测力显示器，R0是定值电阻，电源电动势为，内阻r<R0，当压力变大时（）

A．R0两端的电压变大 B．电容器放电C．电源的输出功率变大 D．电源的效率变大34．（2023春·安徽滁州·高二校考期末）如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为。四个电阻的阻值已在图中标出，电容器的电容。闭合开关、，电路稳定后，则（）

A．电源的输出功率为12WB．电容器所带电荷量为C．断开开关，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为D．断开开关，电源的输出功率增大35．（2023秋·湖南衡阳·高二统考期末）如图，电源电动势，内阻不计，定值电阻，，。M点和N点之间接有定值电阻和水平放置的平行板电容器，电容器的电容，为变阻箱，将其阻值由调整到，下列说法正确的是（

）

A．时M点的电势高于N点的电势B．时电容器两端的电压为C．变阻箱的阻值改变前后，电路消耗的电功率之比为D．变阻箱的阻值改变前后，通过电阻的电荷量为三、解答题36．（2022秋·浙江湖州·高二统考期末）如图所示电路，电源电动势、内阻，电容器电容，电阻，，电动机线圈电阻。闭合开关后，理想电流表的示数，电动机正常运转。求：（1）通过电阻的电流、电动机的电流；（2）电容器C所带电荷量Q；（3）电动机输出的机械功率。37．（2023秋·陕西咸阳·高二校考期末）如图所示的电路中，电表均为理想电表，R1=1Ω，R2=5Ω电容器的电容C=100μF，变阻器R3的最大阻值为10Ω。闭合开关S，电路稳定后，当R3的阻值为1Ω时，电压表的示数为3V；当R3的阻值为7Ω时，电流表的示数为1A。（1）求电源电动势和内阻；（2）调节变阻器R3的阻值为2Ω时，求稳定后电容器上容纳的电量。38．（2023秋·甘肃天水·高二天水市第一中学校考期末）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离．电源电动势，内电阻，电阻．将滑动变阻器的滑片放置在某一位置，闭合开关S，待电路稳定后，某一带电微粒恰好能静止在两平行金属板正中央．若微粒带电荷量为，质量为，则：（1）此时两平行金属板间电压为多少？（2）滑动变阻器接入电路的阻值为多大？（3）滑动变阻器阻值为多大时它消耗的电功率