《2025年高考调研高考总复习讲义高中物理人教版》

练4 (2023·海南模拟)(多选)如图所示的电路中，电源电动势为$E$，内阻为$r$，开关$S$闭合后，平行板电容器中的带电液滴$M$处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则
(BC)


A.带电液滴$M$一定带正电
B.$R_4$的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大，$R_3$功率增大
C.若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴$M$将向上极板运动
D.若将开关$S$断开，带电液滴$M$将向下极板运动

答案： 练4　[答案]　BC
[解析]　由图可知电容器上极板带正电，下极板带负电，所以带电液滴$M$带负电，故A项错误；$R_4$的滑片向上端移动时，接入阻值变大，并联电路部分电阻变大，并联电路部分电压增大，通过$R_3$的电流变大，回路总电阻变大，干路电流减小，则通过$R_2$的电流变小，$R_2$两端电压减小，滑动变阻器两端电压变大，所以电流表示数减小，电压表示数增大，$R_3$的功率由$P = UI$可知变大，故B项正确；将电容器下极板稍微向上平移时电容器两极板电压值不变，由$E = \frac{U}{d}$知$E$变大，带电液滴$M$受到向上的电场力变大，所以将向上移动，故C项正确；若将开关$S$断开，则电容器两极板电压等于电源电动势，即电压变大，由$E = \frac{U}{d}$知$E$变大，带电液滴$M$受到向上的电场力变大，所以将向上移动，故D项错误，故选B、C两项。

练5 如图所示，电源电动势$E=6V$，内阻$r=1\Omega$，外电路中电阻$R_1=2\Omega$，$R_2=3\Omega$，$R_3=7.5\Omega$，电容器的电容$C=4\mu F$。开始时开关$S$断开，从开关合上到电路稳定的过程中，通过电流表的电荷量是多少？

答案： 练5　[答案]　$1.92×10^{-5}C$
[解析]　开关$S$断开时，电容器并联在电阻$R_2$两端；开关$S$闭合后，电容器并联在电阻$R_1$两端。开关$S$断开时，由串联分压得电容器的电压$U_C = U_2 = \frac{ER_2}{R_1 + R_2 + r}=3V$，电容器的电荷量为$Q_1 = CU_C = 1.2×10^{-5}C$，上极板带正电，下极板带负电。开关$S$闭合后，外电路的总电阻和路端电压分别为$R = \frac{(R_1 + R_2)R_3}{R_1 + R_2 + R_3}=3Ω$，$U = \frac{E}{R + r}R = 4.5V$，由串联分压得电容器的电压$U_C = U_1 = \frac{R_1}{R_1 + R_2}U = 1.8V$，电容器充电后的电荷量为$Q_2 = CU_C = 7.2×10^{-6}C$，其上极板带负电，下极板带正电。故开关由断开到闭合后电路稳定的过程中，通过电流表的电荷量为$\Delta Q = Q_1 + Q_2 = 1.92×10^{-5}C$。

练6 (2023·江苏模拟)如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的$A$、$B$两灯变亮，$C$、$D$两灯变暗，故障的原因可能是
(D)


A.$R_1$短路
B.$R_2$断路
C.$R_2$短路
D.$R_3$短路

答案： 练6　[答案]　D
[解析]　若$R_1$短路，外电阻减小，路端电压$U$减小，干路电流$I$增大，$A$灯变亮。并联部分的电压减小，通过$B$的电流减小，则$B$灯变暗，不符合题意，故A项错误；若$R_2$断路，外电阻增大，路端电压$U$增大，干路电流$I$减小，$A$灯变暗，不符合题意，故B项错误；若$R_2$短路，$D$灯不亮，外电阻减小，路端电压$U$减小，干路电流$I$增大，$A$灯变亮。并联部分的电压减小，通过$B$的电流减小，则$B$灯变暗，不符合题意，故C项错误；若$R_3$短路，外电阻减小，路端电压$U$减小，干路电流$I$增大，$A$灯变亮。并联部分的电压减小，通过$C$、$D$的电流都减小，则$C$、$D$灯变暗，干路电流增大，通过$C$灯电流减小，则$B$灯的电流增大，变亮，符合题意，故D项正确。故选D项。

练7 在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示。闭合开关后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为$E$)。

(1) 若电流表示数为零、电压表示数为$E$，则发生故障的是(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“开关”)。
(2) 若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至__________挡(填“欧姆×100”“直流电压$10V$”或“直流电流$2.5A$”)，再将__________(填“红”或“黑”)表笔固定在$a$接线柱，把另一支表笔依次接$b$、$c$、$d$接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是__________、__________、__________。

答案： 练7　[答案]　
(1)待测金属丝　
(2)直流电压10V　红　0　$E$　$E$
[解析]　
(1)若电流表示数为零，电压表示数为$E$，说明电压表与电源构成闭合回路，发生故障的是待测金属丝。
(2)利用多用电表检测含电源电路故障，先将开关旋转至直流电压10V挡，再将红表笔固定在电源正极$a$接线柱，若只有滑动变阻器断路，把另一支表笔接$b$时，多用电表示数为$0$；把另一支表笔接$c$时，多用电表示数为$E$；把另一支表笔接$d$时，多用电表示数为$E$。