2022届高考备考物理二轮专题练习——动态电路分析

这是一份2022届高考备考物理二轮专题练习——动态电路分析，共22页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

动态电路分析
一、选择题（共15题）
1．如图所示电路，两电源电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2，且E1=E2，r1 > r2，R为滑动变阻器，P为滑动变阻器滑片，灯泡电阻可认为不变。现闭合开关S1，单刀双掷开关S2接1时，灯泡均正常发光，则下列说法中错误的是（       ）

A．若滑片Р向下滑动，则L2变亮，L3变暗
B．若滑片Р向下滑动，则L1变暗，L2变亮
C．若将单刀双掷开关S2切换至2，则L1、L2、L3均变亮
D．若将单刀双掷开关S2切换至2，则电源的输出功率可能变小
2．如图所示的电路图，电流表、电压表是理想电表，电阻是定值电阻，电源的电动势和内阻为别为E、r，电动机的内阻为；当合上开关，增大电阻箱R的阻值时，电流表和电压表的数值变化量分别为、，下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数减小 B．电流表的示数增大
C．电动机的电流变化量为 D．
3．如图所示的电路中，两个定值电阻的阻值。闭合开关S后，理想电流表示数为I，理想电压表示数为U，若滑动变阻器的滑片由a端向b端缓慢滑动，则在此过程中（　　）

A．I变小 B．UI一定减小 C．可能不变 D．一定减小
4．如图所示的电路，A是电流表，R1、R2是两个可变电阻，调节可变电阻R1，可以改变电流表A的示数。当M、N间的电压为6V时，电流表的指针刚好偏转到最大刻度。将M、N间的电压改为5V时，若要电流表A的指针仍偏转到最大刻度，下列方法中可行的是（　　）

A．保持R1不变，增大R2
B．增大R1，减小R2
C．减小R1，增大R2
D．保持R2不变，减小R1
5．如图所示的电路中，、、、均为定值电阻，为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想电表，电源的内阻不可忽略，当滑动变阻器的滑片从图示位置向b端移动时（　　）

A．电流表的示数变大，电压表的示数变小
B．电流表的示数变大，电压表的示数变大
C．电流表的示数变小，电压表的示数变小
D．电流表的示数变小，电压表的示数变大
6．如图所示，电路中电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（　　）

A．电压表的示数增大 B．电流表的示数减小
C．R0两端电压增大 D．R1两端的电压减小
7．如图所示，R0为热敏电阻（温度降低电阻增大），D为理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），C为平行板电容器，C中央有一带电液滴刚好静止，M点接地，开关K闭合。下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是（　　）

A．变阻器R的滑动头P向上移动
B．将热敏电阻R0加热
C．开关K断开
D．电容器C的上极板向上移动
8．如图，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，水平放置的平行板电容器C间有一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L电阻恒定。下列说法正确的是（　　）

A．将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电源的效率将增大
B．将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电路的路端电压将减小
C．将电容器C的上极板向上移动，液滴将向下做加速运动
D．将电容器C的上极板向上移动，电容器C将充电
9．如图所示，直流电路中电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，已知R1>r。当开关S闭合时，电容器两板间的N点的带电液滴恰好能保持静止。现将滑动变阻器滑片向左滑动，则下列说法正确的是（　　）

A．电源的总功率减小
B．电源的输出功率增大
C．液滴向下运动
D．电容器A板的电势降低
10．如图所示，、和都是定值电阻，是滑动变阻器，和是两理想电压表，闭合开关，当滑动变阻器的滑片自图示位置向左缓慢滑动时，下列说法中正确的是（　　）

A．电压表示数减小
B．电压表示数减小
C．电阻消耗的电功率增大
D．电压表示数的变化量的绝对值小于电压表示数的变化量的绝对值
11．某同学设计的测量握力大小装置的原理示意图如图所示，其中滑动变阻器的滑动触头通过连杆和上端绝缘把手连在一起，上端绝缘把手和弹簧上端连在一起，下端绝缘把手固定，弹簧和上端绝缘把手随着握力的变化一起上下移动。当弹簧处于原长时，滑动触头位于滑动变阻器的最上端，握力的大小可以根据电流表的示数获得。闭合开关后，以下有关说法正确的是（　　）

A．当握力为0时，电流表示数为0
B．当握力为0时，电流表示数最小但不为0
C．当握力增大时，电路中电流变小
D．当握力增大时，电路中电流变大
12．如图所示电路中电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关S闭合后，平行金属板间的带电液滴处于静止状态，在滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中，电压表的示数变化的绝对值为ΔU，电流表A1的示数变化的绝对值为ΔI1，电流表和电压表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数先减小后增大 B．电流表A2的示数减小
C．液滴将向上运动 D．
13．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）

A．电压表读数减小
B．电流表读数减小
C．R3上消耗的功率逐渐增大
D．质点P将向下运动
14．如图所示，L1、L2是两个规格不同的灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常发光，设电路两端的电压保持不变，在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列判断正确的是（　　）

A．滑动变阻器两端电压变大
B．L1变暗，L2变亮
C．通过滑动变阻器的电流变小
D．L1变亮，L2变暗
15．如图所示，、是两只内阻不可忽略的电流表，电路两端接恒定电压，这时、的示数依次为和。若将改为和串联，仍接在恒定电压之间，这时电表均未烧坏。下列说法正确的是

A．通过电阻的电流必然增大 B．通过电阻的电流必然增大
C．通过电流表的电流必然增大 D．通过电流表的电流必然增大
二、非选择题
16．具有巨磁阻效应（）的电阻在外加特定方向的磁场时，阻值随磁场的增强而减小。现将接在图示电路中，并置于该磁场，已知为定值电阻，此时，电表均为理想电表。保持磁场方向不变，调整磁场强弱，发现电压表的示数增加了，则外加磁场逐渐___________（选填“增强”或“减弱”），消耗的电功率变化情况为___________。

17．在如图电路中，电源电动势为E内阻为r，为定值电阻。当滑动变阻器R的滑片向右移动时，电流表A示数如何变化？

分析思路为：①R接入电路的阻值增大→②回路总电阻增大→③总电流I减小→④端电压U增大→⑤流过的电流增大→⑥电流表中的电流减小
由③推得④的理由是：_______________________；由⑤推得⑥的理由是：_________________。
18．在“我能为‘战’疫做什么”的主题活动中，某同学设计了一种能及时提醒输液时，药液从针口流出体外的报警装置；电路如图所示，M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致装置S两端电压U增大，装置S发出警报；由此可知接触到药液后传感器的电阻RM变_______（选填“大”或“小”），且R越_______（选填“大”或“小”），U增大越明显。

19．如图所示，电源电动势为E、内阻为r，外电阻分别为、。闭合电键S，当滑动变阻器的触头，P向下滑动时，四个理想电表A、、、的示数都将发生变化，电表的示数分别用I、、和表示，电表示数变化量分别用、、和表示。

（1）示数、和，其中一定变小的是_________。
（2）表达式、、，其中一定变小的是__________。
（3）变化量、和，其中绝对值最大的是___________。
（4）用、、r表示下列比值，注意结果的正负___________：

______

_______

_______
（5）若，，的调节范围为，为了让电阻消耗功率最大，则应取______；为了让电阻消耗功率最大，则应取______；为了让电阻、消耗的总功率最大，则应取_____。
20．如图所示，E=12，r=0.5Ω，R1=2Ω，R2=3Ω，R3总电阻为5Ω，求：
(1)电流表的取值范围；
(2)当滑动头P滑至何处时，伏特计示数为零？

21．某学校科技小组同学利用图甲所示的电路进行相关测试，为滑动变阻器，为定值电阻、电源内阻不计。实验时，他们调节滑动变阻器的阻值，得到了各组电压表和电流表的数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出图像如图乙所示，已知电流表和电压表都是理想电表。求：
（1）电源的电动势E和定值电阻；
（2）图线从A状态变化到B状态的过程中，滑动变阻器阻值的变化范围；
（3）当的阻值为多大时，消耗的功率最大？最大功率为多少？

22．在如图所示的电路中，电源内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，请分析电压表和电流表示数的变化情况，并说明理由。

23．为了儿童安全，必须检测布绒玩具中是否存在金属断针。通常先将玩具置于强磁场，磁化断针，再用磁报警装置进行检测。磁报警装置中的一部分电路示意图如图所示，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小；R1、R2是定值电阻；a、b端接报警器。当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I和a、b两端的电压U将怎样变化?为什么?


参考答案：
1．D
【详解】
AB．现闭合开关S1，单刀双掷开关S2接1时，若滑片Р向下滑动，R增大，通过“串反并同”可知，L1与其串联，L1变暗，L2与其并联，L2变亮，L3与其串联，L3变暗，A正确，B正确；
CD．若将单刀双掷开关S2切换至2，r减小，通过“串反并同”可知，L1 、L2、L3均与其串联，故都变亮，由于不知道内阻和外租的大小关系，电源的输出功率的变化情况不能确定，C正确，D错误；
故选D。
2．D
【详解】
AB．根据闭合电路动态分析的“串反并同法”可知，当电阻箱的阻值R增大时，与R并联电压表的示数增大，与R间接串联电流表的示数减小，故A B错误；
C．电动机不是纯电阻，不满足欧姆定律，所以当电动机两端电压变化量为时，其电流的变化量不等于，故C错误；
D．根据闭合电路欧姆定律


可得

则有

可得

故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．在滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动过程中，R3减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知I变大，故A错误；
B．将R看成电源的内阻，等效电源的内阻为因，则等效电源的内阻大于外电阻，当R3减小时，外电阻减小，电源输出功率随外阻变化如图所示

由图像可知，当电源内阻大于外阻时，外阻减小，电源输出功率减小。即UI减小，故B正确；
C．根据欧姆定律可知

R3减小，则减小，C错误；
D．由闭合电路欧姆定律

即

故图像的斜率为

故R3变化时保持不变。D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．保持R1不变，增大R2时，总电压降低，总电阻增大，干路电流减小，而并联部分电阻不变，则电流表读数减小，故A错误；
B．增大R1，同时减小R2时，R2的电压占总电压的比例降低，并联部分电压占总电压的比例增大，而总电压减小，电流表两端电压有可能不变，电流表读数有可能不变，故B正确；
C．减小R1，同时增大R2时，R2的电压占总电压的比例升高，并联部分电压占总电压的比例减小，而总电压减小，电流表两端电压必然减小，电流表读数减小，故C错误；
D．保持R2不变，减小R1时，并联部分电阻减小，并联部分电压占总电压的比例减小，而总电压减小，电流表两端电压必然减小，电流表读数减小，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】
当滑动变阻器片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，电源的内电压变小，外电压变大，电压表的示数变大，、两端的电压均减小，因此两端的电压变大，电流表的示数变大。
故选B。
6．B
【详解】
变阻器R0的滑动端向下滑动时，接入电路的阻值减小，并联路段电阻减小，则闭合电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律
，
知总电流增大，电源输出电压减小，故电压表示数减小，通过R1的电流增大，R1两端电压增大，并联路段电压减小，所以电流表示数减小，R0两端电压减小。故ACD错误，B正确。
故选B。
本题也可用“串反并同”推论直接推断出以上结论。
7．BC
【详解】
A．变阻器R的滑动头P向上移动时，R的阻值减小，则电容器两端的电压减小，电容器放电，但是由于二极管的单向导电性使得电容器上的电量不变，场强不变，则油滴不动，故A错误；
B．液滴受向上的电场力和向下的重力作用；将热敏电阻R0加热，则阻值减小，滑动变阻器R上的电压变大，则电容器两端的电压变大，两板间场强变大，则液滴向上运动，故B正确；
C．开关K断开时，电容器两端的电压等于电源的电动势，则电容器两板间的场强变大，液滴向上运动，故C正确；
D．电容器C的上极板向上移动，d增大，则电容C减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不会向右流出，电量无法减小只能不变，由

知电容器两端的电势差增大；由


得

由于极板上的电量不变，而场强E与极板之间的距离无关，所以电场强度E不变，液滴仍然静止，故D错误。
故选BC。
8．AC
【详解】
AB．将滑动变阻器的滑片P由该位置向a端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源的效率

外电路总电阻增大，路端电压将增大，则电源效率将增大，故A正确，B错误；
C．液滴受力平衡，上极板向上移动时d增大

UC不变，板间场强

E减小，故液滴所受电场力减小，因此液滴将向下做加速运动，故C正确；
D．上极板向上移动时，电容器C的电容减小，电压不变，电荷量减小，电容器C将放电，故D错误。
故选AC。
9．AC
【详解】
A．滑动变阻器滑片向左滑动，R3接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，总电流减小，由

可知，电源的总功率增大，故A正确；
B．纯电阻电路输出功率

知，外电阻与内阻越接近，电源输出功率越大；由R3接入电路的电阻增大，R1>r，知R外与内阻r差距增大，所以电源输出功率减小，故B错误；
C．的阻值增大，干路电流I减小，R2与电容器串联，稳定后相当于断路，对电路无影响，故电容器两端电压相当于R1两端电压，由

可知，电容器两端电压减小，极板间场强

故场强减小，液滴受到向上的电场力减小，故液滴向下运动，故C正确；
D．电源负极接地，所以A板的电势即为两端电压

可知A板的电势升高，故D错误。
故选AC。
10．AD
【详解】
ABC．当滑动变阻器的滑片自图示位置向左缓慢滑动时，的电阻减小，通过“串反并同”，与滑动变阻器串联的元件有：、、；与滑动变阻器并联的元件有：、；电压表示数减小，电压表示数增大，电阻消耗的电功率减小，A正确，BC错误；
D．根据

因、都减小，增大，故电压表示数的变化量的绝对值小于电压表示数的变化量的绝对值，D正确。
故选AD。
11．BD
【详解】
AB．由电路可知，当握力为0时，回路中电阻最大，电流最小但并不为0，A错误，B正确；
CD．当握力增大时，滑动触头向下移动，电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流变大，C错误，D正确。
故选BD。
12．BD
【详解】
A．设滑动变阻器上端与R2并联部分的阻值为Rx，外电路的阻值为
R外=R1-Rx+=R1-
当滑动变阻器滑片P向b端滑动的过程中，Rx减小，外电路的阻值R外增大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I减小，内电压减小，路端电压增大，电压表的示数增大，A错误；
B．根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器的上端和R2的并联电阻减小，这部分电阻分得的电压U2减小，根据
I2=
可知，电流表A2的示数减小，B正确；
C．电容器和R2并联，R2两端所加电压减小，则电容器间的电场强度减小，液滴所受电场力减小，液滴将向下运动，C错误；
D．电源内阻一定，内电压和外电压变化量的绝对值相等，故
r=
D正确。
故选BD。
13．AD
【详解】
当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，电阻减小，通过“串反并同”，与其串联的元件：R1、R2、电流表；与其并联的元件：电压表、R3、电容器，故电压表读数减小，电流表读数增大，R3上消耗的功率逐渐减小，电容器的电压减小，因为带电质点P原处于静止状态

当电容器的电压减小时

质点P将向下运动。
故选AD。
14．ABC
【详解】
在闭合回路中当电路某个电学元件物理量发生变化，与其串联的元件的物理量变化方向与其相反，并联元件的物理量变化与其相同，有电流流进流出即可视为串联。
BD．滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动电阻器连入电路的电阻增大，总电阻增大，根据“串反并同”原则，L1串联，L2并联，则L1变暗，L2变亮，B正确，D错误；
AC．根据“串反并同”原则，滑动变阻器两端电压与其并联，通过滑动变阻器的电流与其串联，则滑动变阻器两端电压变大，滑动变阻器的电流变小，AC正确。
故选ABC。
15．BC
【详解】
设的内阻为，调整位置前，从、的读数说明；调整的位置后，则原没调整位置时的电阻为

调整后的电阻为

因此可知

恒定，流过的电流必然增大；分压增大，并联部分的分压减小，与之路的电阻增大，流过该之路、的电流必然减小，则流过的电流必然增大。
故选BC。
16．     增强     减小
【详解】
电压表的示数增加，说明电路中的电流变大，阻值减小，即R2阻值减小了，则外加磁场逐渐增强；
当电源外电阻与内电阻相等时输出功率最大；若将R1看做电源的内阻，即电源的等效内阻为R1+r，因，则，则当R2阻值减小时，外电阻R1与等效内阻R1+r相差越来越大，可知等效电源的输出功率减小，即消耗的电功率减小。
17．     U=E-Ir    
【详解】
总电流I减小，根据
U=E-Ir
可知端电压U增大；
流过的电流增大，总电流I减小，而

则电流表中的电流减小。
18．     小     大
【详解】
S两端电压U增大，干路电流变大，由闭合电路欧姆定律知总电阻变小，M与R并联的电阻变小，所以传感器的电阻RM变小； R越大，R与M并联的电阻越接近RM， U增大越明显。
19．     U1               见解析     0     7     3
【详解】
（1）当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2变大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律，可知电流I变小
U1=IR1
变小，路端电压
U3=E-Ir
则知U3变大。因
U3=U1+U2
U1变小，则U2变大，即一定减小的是U1。
（2）表达式、、，其中

则一定减小；和都不能确定；
（3）因为
U3=U1+U2
U1变小，U2变大，U3变大，则
△U2＞△U1
△U2＞△U3
则变化量、和，其中绝对值最大的是；
（4）用、、r表示下列比值如下






（5）若，，的调节范围为，为了让电阻消耗功率最大，则电路中电流应该最大，则应取0；
当外电路电阻等于内阻时电源输出功率最大，为了让电阻消耗功率最大，可将R1等效为内电路电阻，则时电阻消耗功率最大；
[7]同理，为了让电阻、消耗的总功率最大，则应该
即R2应取3。
20．(1)；(2)当滑动头P滑至滑片左边部分电阻为时，伏特计示数为零
【详解】
(1)电流表示数最大时，并联部分合电阻最小，即滑片P处于A端时，电路总电阻最小。则

最大电流为

当并联部分支路电阻相等时，合电阻最大，即滑片把滑动变阻器分为两部分，左边电阻为，右边电阻为，并联合电阻为

最大电流为

电流表的取值范围为

(2)当滑动头P滑至滑片左边部分电阻为时，伏特计示数为零，即两端电压相等。设并联部分电压为，则


解得

故当滑动头P滑至滑片左边部分电阻为时，伏特计示数为零。
21．（1），；（2）；（3），
【详解】
（1）由闭合电路欧姆定律可知
，
解得
，
（2）由图像可知，在A点

在B点

所以滑动变阻器的阻值范围为

（3）根据功率计算公式

当

时，消耗功率最大

22．电压表示数减小，电流表示数变小，见解析
【详解】
在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数变小；
由欧姆定律可知，R1上的分压增大，路端电压减小，故并联部分电压减小，即可知电流表示数变小。
23．电流I增大，a、b两端的U变小，见解析
【详解】
发现断针时，磁敏电阻的阻值减小，则总阻值减小，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流增大，内电压增大，故路端电压减小，a、b两端的电压U减小；
因总电流增大，R1两端的电压增大，则并联电路两端的电压减小，故流过R2的电流I减小，根据并联电路的特点，总电流变大，则电流表的电流I增大。