专题10 直流电路的综合应用（举一反三专项训练，4大题型）（全国通用）2026年高考物理二轮复习

专题10 直流电流的综合应用 第一部分 题型专练 【题型01】电路的动态分析 【题型02】故障电路分析 【题型03】含电容电路的分析 【题型04】黑箱问题 第二部分 重难集训 【题型1 电路的动态分析】 1．（多选）（2026·海南·一模）如图所示是一种可测量油箱内油面高度的装置，是定值电阻，滑动变阻器R的金属滑片是杠杆的一端，通过油量表（由电表改装而成）的示数变化可以反映油面的高度变化。关于此装置，下列说法正确的是（　　） A．油量表是由电压表改装而成的 B．当油面高度升高时，滑动变阻器R接入电路的阻值变大 C．当油面高度降低时，油量表的示数减小 D．当油面高度降低到最低时，油量表的示数不为零 【答案】CD 【详解】ABC．当滑动变阻器的金属滑片上移时，油箱油面降低，R接入电路的有效电阻变大，则回路的总电阻变大，由欧姆定律知，电路中的电流减小，油量表的示数减小；反之油面高度升高时，滑动变阻器R接入电路的阻值变小，电流增大，所以油量表是由电流表改装而成的，AB错误，C正确； D．当油面高度降低到最低时，R接入电路的阻值最大，但根据欧姆定律可知，油量表的示数不为零。 故选CD。 2．（2025·云南·模拟预测）某学习小组在暗室中利用多用电表验证“硫化镉光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小”的特性，实验电路如图甲所示。保持电阻箱R的阻值不变，则（    ） A．直接测量R的电压时，按图乙接入多用电表 B．直接测量R的电流时，按图丙接入多用电表 C．正确测量R的电压时，多用电表示数随光照强度增大而增大 D．正确测量R的电流时，多用电表示数随光照强度增大而减小 【答案】C 【详解】A．直接测量R的电压时，电压表应该与电阻并联，选项A错误； B．直接测量R的电流时，电流表应该与电阻串联，选项B错误； C．正确测量R的电压时，多用电表与电阻并联，则光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，则电阻R两端电压变大，即多用电表读数变大，即多用电表示数随光照强度增大而增大，选项C正确； D．正确测量R的电流时，多用电表与电阻串联，当光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，即多用电流表示数随光照强度增大而增大，选项D错误。 故选C。 3．（2025·重庆北碚·模拟预测）某次实验电路如图所示。现闭合电键，将滑动变阻器的滑片向a端滑动，则（　　） A．电池正负极间电压不变 B．示数变大 C．V示数变大 D．示数变小 【答案】D 【详解】AB．根据题意可知，将滑动变阻器的滑片向a端滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则回路中外电路总电阻变大，由闭合回路欧姆定律可知，回路中总电流减小，即示数变小，路端电压变大，即电池正负极间电压变大，故AB错误； CD．由于总电流减小，则左侧电阻元件两端电压减小，即V示数变小，由于路端电压增大，可得，右侧电阻元件两端电压变大，则通过右侧电阻元件的电流增大，可知，通过滑动变阻器的电流减小，即示数变小，故C错误，D正确。 故选D。 4．（2026·重庆沙坪坝·一模）某同学设计的烟雾报警器原理如图所示。电离室中有微量镅-241，其稳定释放的粒子能使空气电离。此时在电离室两端加上电压时，便可在室内形成稳定的电流。一旦有烟雾颗粒进入，它们会吸附离子并阻碍离子运动导致电离室电流减小，从而使定值电阻上的电压相应降低，当降至设定阈值时便会触发报警。则当烟雾进入电离室后（    ） A．电源的总功率会增大 B．电离室两端电压会减小 C．电源的路端电压会减小 D．稳定后，再将滑片向右滑动，可能先增大后不变 【答案】D 【详解】AC．当烟雾进入电离室后，电离室中离子运动受阻，等效电阻增大，路端电压变大，干路电流I减小，由可知电源总功率减小，故AC错误； B．等效电阻增大，并联电阻分压变大，通过定值电阻R的电流变小，由可知电离室两端电压增大，故B错误； D．如果初始状态下电路电流未达到电离室的饱和电流，那么减小RP会使总电阻减小，总电流I增大，因此会增大。当电流I增大到电离室的饱和电流后，即使再减小RP，总电流I也将保持饱和值不变，此时也将保持不变。因此U可能出现先增大后不变的情况，故D正确。 故选D。 5．（2025·北京顺义·模拟预测）如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的示数为0。当P端电势高于Q端时，电压表示数为正。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（　　） A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B．若电压表示数为负时，则物体速度方向向右 C．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，且成正比 D．若物体向右匀加速运动，则电压表示数为负，则示数均匀增加 【答案】C 【详解】A．沿电流方向电势逐渐降低，由图可知通过电阻R的电流方向是向左的，所以若M位于R的中点右侧，P点电势升高，所以P端电势高于Q端，故A错误； B．若电压表示数为负，说明P端电势低于Q端，则M位于中点的左侧，左边的弹簧被压缩，右边的弹簧被拉伸，滑块受合力方向向右，即物体加速度方向向右，所以物体有可能向右加速运动，也有可能向左减速运动，故B错误； C．物体的加速度越大，M偏离中点的位置就越远，相对PQ两端的电势差就越大，通过电阻的电流的恒定的，则M点和中点之间的电阻也越大，且M点与中点的电阻大小与M点到中点的距离成正比，根据可知，电压表的示数随物体加速度的增大而增大，且成正比，故C正确； D．由上面B的分析可知，若物体向右匀加速运动，电压表的示数为负，因为加速度是恒定的，所以示数也是恒定的，故D错误。 故选C。 6．（2025·北京通州·一模）如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流，为定值电阻，为滑动变阻器，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器的滑片向下移动过程中，下列说法正确的是（    ） A．电流表的示数增大 B．电路中总电阻增大 C．电压表的示数增大 D．恒流源输出功率增大 【答案】A 【详解】B．滑动变阻器的滑片向下移动时，接入电路的电阻变小，根据并联电路的特征可知电路中总电阻减小，B错误； AC．恒流源流出的总电流不变，电路中总电阻减小，则并联部分总电压减小，即电压表的示数减小，则流过电阻R的电流减小，由于总电流不变，则流过滑动变阻器的电流增大，即电流表的示数增大，A错误，C正确； D．根据 由于恒流源电流大小不变，总电阻减小，所以恒流源的输出功率减小，D错误。 故选A。 【题型2 故障电路分析】 7．（2025·江苏盐城·三模）某实验小组先采用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是（    ） A．滑动变阻器与电路接触处断路 B．电流表阻值太小 C．滑动变阻器的阻值太小 D．电池内阻太小 【答案】D 【详解】用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，说明滑动变阻器既不断路，也不短路，也不是电流表阻值太小的原因，是由于其阻值始终相对于电池内阻很大，即电池内阻太小。 故选D。 8．（2025·浙江杭州·一模）某实验小组使用如图甲所示的多用电表进行了一系列实验。使用前，该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。 (1)将电表的选择开关旋至“”挡，然后将红黑表笔短接，通过调节图甲中的 （选填“”或“”），让指针指在表盘右侧“”处。接着，用该表测量一个电阻的阻值，测量时指针位置如图乙所示，则该电阻的测量值为 。随后又用此挡位去测量另一个电阻，发现指针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，接下来的合理操作步骤是 （请选择并按合理顺序填写序号）。 ①将选择开关旋至“×1”挡 ②将选择开关旋至“×100”挡 ③将两表笔与被测电阻两端接触，读取示数 ④将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处 (2)如图丙，电池、开关和灯泡接成串联电路，开关闭合后发现灯泡不亮。用上述多用电表检测电路故障时，将选择开关旋至直流电压挡，并将红、黑表笔分别与E、F接触，发现指针有明显偏转，则故障原因可能是__________。 A．开关接触不良 B．灯泡被短路 C．灯泡和底座接触不良 (3)为了测量多用中表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内电阻，该小组同学先从表盘上读出多用电表“”挡的内电阻为，再将待测毫安表、电阻箱和“”挡的多用电表串联在一起，通过调节电阻箱阻值，记录下多组毫安表、电阻箱的示数和，并作出相应的关系图线，如图丁所示。根据图像，可求得多用电表“”挡内部电源的电动势为 V，待测毫安表的内阻为 。（结果均保留2位有效数字） 【答案】(1) 150 ①④③；(2)C；(3) 1.5/1.4/1.6 15/14/16 【详解】（1）[1]将电表的选择开关旋至“”挡，然后将红黑表笔短接，通过调节图甲中的（欧姆调零旋钮），让指针指在表盘右侧“”处。 [2]接着，用该表测量一个电阻的阻值，测量时指针位置如图乙所示，则该电阻的测量值为 [3]随后又用此挡位去测量另一个电阻，发现指针偏转角度过大，可知待测电阻阻值较小，应将选择开关旋至“×1”挡，再将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处，然后将两表笔与被测电阻两端接触，读取示数。故合理操作步骤是①④③。 （2）如图丙，电池、开关和灯泡接成串联电路，开关闭合后发现灯泡不亮。将选择开关旋至直流电压挡，并将红、黑表笔分别与E、F接触，发现指针有明显偏转，可知E到电池A处连接完好，F到电池B处连接完好，E、F之间断开，所以故障原因可能是灯泡和底座接触不良。 故选C。 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 由作出的图像可得 当数据，代入可得 解得 9．（2025·新疆·三模）如图甲所示的指针式多用电表在中学物理实验中用途广泛，以下为实验小组利用多用电表设计的两种实验方案。 (1)利用多用电表探究黑箱内的电路 如图乙所示，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，已知黑箱内是由、和三个电阻构成的电路，且。实验小组进行如下操作： ①将选择开关B旋转到“×10”挡，按正确的操作步骤测量其中两接线柱间的电阻，发现表盘指针偏角过小，此时应将选择开关B旋转到 挡（选填“×1”或“×100”）， （选填“需要”或“不需要”）重新进行欧姆调零。 ②经过合理的操作，实验小组测得1、2接线柱之间的电阻约为3300Ω，2、3接线柱之间的电阻约为2700Ω，1、3接线柱之间的电阻约为600Ω。请在图乙的虚线框中画出黑箱中电阻的连接方式 。 (2)利用多用电表检测电路故障 为完成某项实验，实验小组设计了如图丙所示的实验电路，正确连接电路后，闭合开关，观测到电压表指针发生偏转，移动滑动变阻器的滑片，电流表读数始终为零，由此表明 （选填“开关”“电阻”或“滑动变阻器”）一定没有断路。在不断开电路的情况下，实验小组利用多用电表检查其他故障，当检查至滑动变阻器时，应将选择开关B旋转到 （选填“欧姆”或“直流电压”）挡，然后将红表笔与 （选填“a”或“b”）接线柱接触，若发现多用电表指针发生偏转，由此可判断滑动变阻器 （选填“有”或“无”）断路。 【答案】(1) ×100 需要 ；(2) 开关 直流电压 a 有 【详解】（1）[1][2] 测量过程中，如果指针偏转角过小，说明待测电阻的阻值较大，故应换倍率较大的挡位×100挡，再进行欧姆调零，然后重新测量； [3]由于1、3之间的电阻最小， 1、2电阻最大，2、3间的电阻约为，且，由此推断，， 因此，1、3间为、并联，2、3间为，则1、2之间为、并联后与串联，具体连接情况如下 （2）[1]电压表与开关串联后并在电源的两端，闭合开关，电压表有示数，说明电压表所在回路没有断路，即开关一定没有断路； [2][3][4]根据上述分析可知，开关一定没有断路，移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数始终为零，说明滑动变阻器或电阻出现断路，当检查滑动变阻器时，应将选择开关B旋转到直流电压挡，将多用表的黑表笔与电源的负极相连，红表笔与滑动变阻器的a接线柱接触，若发现多用表的指针发生偏转，由此可以判定滑动变阻器一定断路。 【题型3 含电容电路的分析】 10．（2025·安徽淮北·一模）图示电路中电源电动势为E、内阻为r，定值电阻阻值为，且，为光敏电阻，其电阻随光照强度增大而减小，、为滑动变阻器。开关S闭合时，平行板电容器极板间有一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．增大对的光照强度，稳定后电源的输出功率减小 B．逐渐增大电容器极板间距离，中有向下的电流流过 C．将的滑片向下端移动，稳定后电压表读数变小 D．将的滑片向上端移动过程中，带电微粒向下运动 【答案】B 【详解】A．电路的外电阻 电源的输出功率 由于 则有 增大对的光照强度，电阻减小，减小，根据数学规律可知，增大对的光照强度，稳定后电源的输出功率增大，故A错误； B．逐渐增大电容器极板间距离，根据， 逐渐增大电容器极板间距离，电容减小，极板所带电荷量减小，下极板带正电，中有向下的电流流过，故B正确； C．将的滑片向下端移动，接入电阻不变，外电阻不变，干路电流不变，根据 可知，稳定后电压表读数不变，故C错误； D．将的滑片向上端移动过程中，电容器两端电压不变，极板之间电场强度不变，微粒所受电场力不变，则微粒仍然处于静止状态，故D错误。 故选B。 11．（2025·广东汕头·二模）某智能锁利用超级电容器作为待用电源，其简化电路如图所示。主电源正常工作时（开关S闭合），智能锁的输入电压为6V；当主电源断电（开关S断开），则启用备用电源，智能锁在输入电压降至4.5V时会发出低电压警报。该电容器的电容为1F，及是电路中的小电阻，下列说法正确的是（    ） A．正常工作时，电容器储存电量为6C B．断电前后，流经智能锁的电流方向相反 C．阻值越大，当主电源断电后，电容器放电时间一定越短 D．从主电源断电后至智能锁发出低电压警报，流经智能锁的电量为1.5C 【答案】A 【详解】A．正常工作时，由图可知，电容器与智能锁并联，电阻相当于导线作用，没有电压；故电容器两端的电压等于智能锁的输入电压，即为6V，根据 故A正确； B．断电前，由主电源对智能锁供电，电流方向由上到下；主电源也对电容器供电，电容器上端为正极，下端为负极；断电后，由电容器对智能锁供电，电流方向由上到下，所以断电前后，流经智能锁的电流方向相同，故B错误； C．当主电源断电后，电容器放电，阻值越大，回路中的电流越小，因电容器储存的总电量是一个定值，根据 可知电容器放电时间越长，故C错误； D．当电容器放电时，电阻与智能锁串联，所以当智能锁在输入电压降至4.5V时会发出低电压警报，此时电阻两端也有电压，故此时电容器两端的电压大于4.5V而小于6V，所以电容器变化的电压小于1.5V，根据 可知流经智能锁的电量小于1.5C，故D错误。 故选A。 12．（2025·江苏宿迁·模拟预测）如图所示电路中，电阻阻值相同，电源电动势为E，内阻不计，电容为C，电感线圈直流电阻为零。闭合开关S（　　） A．电路稳定后，R1和R2中的电流一样大 B．电路稳定后，电容器带电量为CE C．断开S瞬间，R1和R2中电流方向相同 D．断开S瞬间，R1中的电流较大 【答案】B 【详解】A．电路稳定后，被短路，流过的电流为0，可知R1和R2中的电流不一样大，故A错误； B．电路稳定后，电容器电压为路端电压，由于电源内阻不计，可知路端电压为E，则电容器带电量为 故B正确； C．断开S瞬间，电容器与构成回路，电容器放电，电流从左向右流过；断开S瞬间，电感线圈与构成回路，在自感作用下，电流从左向右流过电感线圈，即电流从右向左流过，故C错误； D．断开S前，流过和电感的电流相同，断开S瞬间电感电流从原电流减小，而两端电压等于电容电压等于电动势，则电流大小不变，两者电流大小相等，故D错误。 故选B。 13．（多选）（2026·海南·一模）如图所示是某兴趣小组设计的电热水器模拟电路原理图，其中R1为加热电阻丝 （可视为定值电阻），R2为正温度系数热敏电阻（阻值随温度升高而变大），C为电容器。开关S闭合后，当温度降低时，下列说法正确的是（　　） A．电容器C的带电荷量减小 B．灯泡L变亮 C．电容器C两板间的电场强度增大 D．电阻丝R1消耗的功率增大 【答案】AD 【详解】AB．由电路图可知，S闭合后，当温度降低时，正温度系数热敏电阻的阻值越小，外电路的总电阻越小，根据闭合电路欧姆定律可知干路中的总电流I增大，根据 可知路端电压减小，即灯泡L两端的电压减小，根据 可知流过灯泡的电流IL减小，故灯泡变暗；根据 可知流过R1的电流I1增大，根据 可知R1两端的电压U1增大，根据 可知 R2两端的电压U2减小，即电容器两端的电压减小，根据 可知电容器所带的电量减小，故A正确，B错误； C．根据 可知电容器C两板间的电场强度减小，故C错误； D．根据 可知R1消耗的功率增大，故D正确。 故选AD。 14．（多选）（2025·云南昭通·模拟预测）如图所示的电路中有一个平行板电容器，一个带电液滴位于电容器中间且处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，电源内阻不可忽略，当闭合开关后滑动变阻器的滑片向端移动时，则（　　） A．电流表示数增大 B．电阻的功率减小 C．电源的总功率增大 D．若将开关断开，带电液滴将向上极板运动 【答案】BD 【详解】C．滑动变阻器的滑片向端移动，滑动变阻器接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，电源的总功率减小，C错误； B．电阻的功率减小，B正确； A．并联部分电压增大，通过定值电阻电流增大，电流表示数减小，故A错误； D．若将开关断开，与闭合开关时相比，电容器极板之间电压增大，根据可知，极板之间的电场强度增大，液滴所受电场力增大，则带电液滴将向上极板运动，故D正确。 故选BD。 15．（多选）（2025·河南南阳·模拟预测）如图所示的电路，电源的电动势E=5V，电动机接在电源的两端，电容为的电容器与电动机并联，已知电动机内阻是电源内阻的2倍，电动机的效率为η=50%，机械功率为P机=2W，下列说法正确的是（    ） A．电动机的输入功率为6W B．回路的电流为2A C．电源的效率为80% D．电容器所带电量为 【答案】CD 【详解】A．由，结合P机=2W，η=50%，解得P热=2W 则电动机的输入功率为P=P机+P热=4W，故A错误； B．设电源的内阻为R，则电动机的内阻为2R，设回路的电流为I 根据闭合电路欧姆定律可得电动机两端的电压为 结合P=UI=P机+P热， 代入P机=2W、P热=2W、E=5V，解得I=1A、R=1Ω，故B错误； C．电源的效率为，故C正确； D．电容器的带电量为，故D正确。 故选CD。 16．（多选）（2025·湖南郴州·三模）如图所示的电路，电源内阻不计，电源电动势为E，定值电阻R1=R，滑动变阻器R2的总阻值为4R，电容器的电容为C，闭合开关当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，下列说法正确的是（　　） A．电容器上的最大带电量为 B．电阻R1的功率先增大后减小 C．电阻R2的功率先增大后减小 D．电流表的示数一直在增大 【答案】CD 【详解】A．滑动变阻器接入电路的电阻为 根据 当R左=R右时，即当滑动变阻器的滑动头滑到变阻器的正中央时，变阻器接入电路的总电阻最大，此时，电容器上的电压最大，为 电容器上的最大带电量为 选项A错误； B．当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，回路电阻先增大后减小，回路电流先减小后增大，根据 电阻R1的功率先减小后增大，选项B错误； C．把R1看成电源的内阻，当变阻器接入电路的电阻和R1电阻相等时，变阻器上消耗的功率最大，故当滑动变阻器的滑动头滑到变阻器的正中央时，变阻器上消耗的功率最大，当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，电阻R2的功率先增大后减小，选项C正确； D．当滑动头从a滑到变阻器的中央时，变阻器上的电压逐渐增大，变阻器右侧电阻减小，故根据 电流表的示数逐渐增大，当滑动头从中部滑到b端时，总电阻减小，回路总电流增大，而变阻器左侧的电流减小，故变阻器右侧的电流一定增大，电流表的示数仍在增大，选项D正确。 故选CD。 【题型4 黑箱问题】 17．（2024·新疆·一模）如图甲，A、B、C和D、E、F分别是电学黑箱Ⅰ、Ⅱ的接线柱。现用多用电表探索黑箱内的电学元件。每个黑箱内的元件不超过2个，每两个接线柱之间最多只能接1个元件，且元件的种类只限于定值电阻、干电池和二极管（非理想）。实验操作如下： (1)如图乙，在使用多用电表之前，发现指针未指左侧“0”刻度线，应先调节 （选填“a”“b”或“c”）。 (2)探索黑箱Ⅰ。将选择开关拨至“直流电压”挡，对任意两个接线柱测量，将发生正向偏转时对应的接法和数值记录在表中，红表笔接黑表笔接时，电表指针如图丙中P位置所示，将读数填入下表横线处。 红表笔接 A A B 黑表笔接 C B C 电压表示数 1.5 1.5 (3)探索黑箱Ⅱ。先用“直流电压”挡对D、E、F任意两接线柱正向、反向测量，发现均无偏转。再用欧姆挡进行测量，将连接情况和数据填入下表。选择开关旋至欧姆挡的“”，红表笔接黑表笔接，表盘指针如图丙中位置所示，读出阻值填入下表①处。若最后一组数据漏记，请推出并填入下表②处。 红表笔接 黑表笔接 测得的电阻 ① ② (4)将探明的电路结构画在虚线框中 。 【答案】(1)a；(2)3.1/3.2；(3) /900 /1900 (4) 【详解】（1）如图乙，在使用多用电表之前，发现指针未指左侧“0”刻度线，应机械调零，故应先调节a。 （2）电压表示数为 （3）[1]红表笔接黑表笔接，间的阻值为 [2]红表笔接F，黑表笔接E，间的阻值为 （4）红表笔接A，AB间的电压为，则AB间接入干电池，干电池正极与A相连，同理可得，BC间接入干电池，干电池正极与B相连，黑箱Ⅰ内部结构如图所示。 不管是红黑表笔正接还是反接，DF间的电阻都为，可知DF间接入定值电阻。红表笔接D，黑表笔接E，DE间阻值较小，红表笔接E，黑表笔接D，DE间阻值无穷大，可知DE间接入二极管，且二极管的正极与E相连，黑箱Ⅱ内部结构如图所示。 18．（2025·陕西西安·模拟预测）(1)某一电学黑箱内可能有电源、电容器、电感线圈、二极管、定值电阻等元件，在接线柱间以如图甲所示的“Z”字形连接（虚线所连的两接线柱间只有一个元件）。为了确定各元件种类，小华同学用多用电表进行了如下实验。若已判定黑箱中无电源，现将选择开关旋至欧姆表“×1”挡，调节好多用电表，分别测量AB、BC、CD间的正向电阻和反向电阻，记录如下表。请在图丙中画出黑箱内的所有元件及其连接方式 A、B 红表笔接A黑表笔接B 红表笔接B黑表笔接A 开始很小，然后变为很大 B、C 红表笔接B黑表笔接C 红表笔接C黑表笔接B 逐渐由大变小，最终稳定在某一值 C、D 红表笔接C黑表笔接D 红表笔接D黑表笔接C 恒定值 (2)甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻的实验。他们设计的电路原理如图1，其中为电阻箱，为保护电阻，阻值，电流表A的内阻。他们改变的阻值，记下多组和电流表示数。甲同学以作纵坐标，以作横坐标，作图处理数据；乙同学以为纵坐标，以为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。由图2可知，甲同学绘制的是图线 （填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为 V，内阻为 Ω。 【答案】(1)；(2) a 1.5 1 【详解】（1）接AB之间时电阻开始很小，然后变为很大，可知AB之间为电容器；接BC之间时电阻逐渐由大变小，最终稳定在某一值，可知BC之间为电感线圈；接CD之间电阻为恒定值，可知CD之间为定值电阻。所以黑箱内的元件及其连接方式如下图 （2）[1]由闭合回路欧姆定律可得 甲图线对应的U、I关系式为 乙图线对应的U、I关系式为 可知乙图线的斜率较小。故甲同学绘制的是图线a。 [2][3]关系式结合图线可得 斜率为 解得 19．（2025·河北·模拟预测）如图所示，实验中有一黑箱子，黑箱子内可能含有定值电阻、二极管、电容器、电池。黑箱子的四个测量端口分别为A、B、C、D。 某兴趣小组探究黑箱子的内部电路结构。 ①用多用电表的 测量所有接线柱组合均无电压显示，表明黑箱子内无电池。 ②改用多用电表的欧姆挡分别测量各个端口组合，得到测量数据如下表所示： 测量端口 红表笔接左 黑表笔接左 左 右 A B 0.7kΩ A C 2.2kΩ 2.2kΩ A D B C 2.9kΩ B D C D ③在A、B两端口间施加直流电压（20V，内阻可忽略），用多用电表的直流电压挡，测量C、D两端口，发现电表示数为零。然后测量B、D两端口，电表示数也为零。 ④在A、B两端口间施加交流电（20V/50Hz），用多用电表的交流电压挡，测量B、D两端口，电表示数为零，然后测量C、D两端口，电表示数不为零。 (1)将步骤①补充完整 （选填“欧姆挡”“直流电压挡”或“电流挡”）。 (2)甲、乙两图中画出了黑箱子中的部分电路，可能正确的是 （选填“甲”或“乙”）。 (3)根据实验推断黑箱子中的电路有可能是 。（填选项标号） A． B． C． D． (4)若黑箱子内电路为第（3）小题所选电路，已知电路中电容器的电容，现将B端和C端接入直流电源（E=20V，内阻忽略不计）。A端和D端用导线短接，如下图所示： 先闭合开关S，当电路稳定后，再断开开关S，则断开开关S后，流过A、D两端口间导线的电荷量为 C． 【答案】(1)直流电压挡；(2)乙；(3)D；(4) 【详解】（1）要判断黑箱子内有无电池，用多用电表直流电压挡测量所有接线柱组合，无电压显示则无电池，因为电池提供直流电压。 （2）二极管具有单向导电性，欧姆挡测量时，红表笔接二极管负极、黑表笔接正极时电阻小，反之电阻大。由测量数据可知，红表笔接时，电阻表现为小电阻，所以乙图正确 （3）根据实验表格数据分析可知、接线柱之间有二极管和电阻，、接线柱之间有电阻，、接线柱之间有电容器，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （4）闭合开关S后，电容器两端的电压为，，， 1．（2025·重庆·模拟预测）如图所示，E为内阻可以忽略的电池，R0、R1、R2均为定值电阻，其中R1=R2，R3、R4是滑动变阻器（初始时滑片均处于中点位置），C是电容器，电流表、电压表为理想电表。闭合开关S，待电路稳定后，则（　　） A．仅向右移动R3的滑片，电容器会放电 B．仅向右移动R3的滑片，电压表示数减小 C．仅向右移动R4的滑片，电压表示数变化量|ΔU |与电流表示数变量化|ΔI |的比值为 D．仅向右移动R4的滑片，电源的输出功率一定先变大后变小 【答案】C 【详解】A．R3当中没有电流经过，所以变阻器R3是个等势体，在电路中相当于一段导线，所以仅向右移动R3的滑片时，电容器两端电压不变，则电容器所带电荷量不变，故A错误； B．R3的滑动，不影响电路总电阻，干路电流和路端电压，所以电压表示数不变，选项B错误； C．因为R1=R2，电压表示数变化|ΔU |为路端电压变化量|ΔU 路|的一半，而 可知 故C正确； D．仅向右移动R4的滑片，R4连入电路的电阻增大，由串反并同可知电流表示数减小，电源内阻可以忽略，则电源的输出功率减小，故D错误。 故选C。 2．（2025·江西宜春·二模）某电路如图所示，其中，R2值为3Ω，电源内阻r =1Ω，在R2从0开始逐渐增大的过程中以下说法正确的是（　　） A．电源效率一直减小 B．电源输出功率先增大后减小 C．电压表示数与电流表示数比值 D．电压表示数变化大小与电流表示数变化大小比值 【答案】B 【详解】电路简化如图 A．当R2从0开始增加到的过程中，外电路的总电阻一直增大，电源效率一直增加，故A错误； B．当时，外电路的总阻值等于电源内阻，故电源的输出功率先增大后减小，故B正确； C．根据电路分析可知，电流表示数为 电压表示数为 则有 所以 故C错误； D．电源的内阻可表示为 其中 又根据阻值增大，可知减小，但增大，故电流表示数变化大小应大于总电流变化大小，则有 故D错误。 故选B。 3．（2025·湖北·模拟预测）如图所示，A、B为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处。下列说法正确的是（） A．若仅将B板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 B．若仅将A板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 C．若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍可以运动至N处 D．断开开关S，从P处将小球由静止释放，带电小球将无法运动至N处 【答案】C 【详解】A．设P与N的竖直距离为H，平行板电容器两极板间的电压为U，距离为d，正对面积为s，由题可得小球由P到N用动能定理 根据开关闭合，二极管左边为负极右边为正极，平行板电容器的公式 仅将B板稍微上移，电容增大，电容器充电，稳定时平行板电容器上下极板的电压U不变，N到P的距离变小为，假设小球仍可以运动到N点，速度为v，重新对小球由P点到N用动能定理 得动能为负值，则带电小球不可以运动至N处。故A错误； B．若将A板上移，板间距增大，电容减小，由于二极管左边为负极右边为正极，电容器无法放电，电量不变，则两板间电压增大，由前面分析中方程分析可得到N处时动能为负值，则带电小球不可以运动至N处，故B错误； C．若仅将变阻器的滑片上移，则滑动变阻器的电阻变大，电路稳定时通过的电流减小，电阻两端电压变小，上端电势降低，但二极管左边为负极右边为正极，无法放电，所以电容器两端的电压保持不变，则带电小球仍恰好运动至N处。故C正确； D．断开开关S，电容器电容不变，板间电压不会变化，所以带电小球仍可以运动至N处，故D错误。 故选C。 4．（25-26高三上·重庆·开学考试）如图所示，在三棱锥的棱ab、ac、bc、cd上分别接入四个相同的定值电阻R1、R2、R3、R4，bd间接理想电流表，ad间接理想电容器C。不计导线电阻，若ac间接入的电压恒为U，则（　　） A．ab间和bc间的电势差相等 B．仅R1变大时，电流表示数不变 C．仅R3变大时，电容器C的电荷量减少 D．仅R2变大时，电容器C的电荷量增加 【答案】C 【详解】A．等效电路图如下 由图像可知通过R1、R3的电流不相等，故ab间和bc间的电势差不相等，故A错误； B．由图像可知电流表测的是通过R4的电流，仅R1变大时，R1的分压增大，则R3、R4的并联电压减小，故通过R4的电流减小，故电流表示数减小，故B错误； C．由图像可知，电容器两端电压等于R1两端电压，仅R3变大时，R3、R4的并联电压增大，则R1电压减小，根据，可知电容器C的电荷量减少，故C正确； D．仅R2变大时，不会改变R1两端电压，故电容器C的电荷量不变，故D错误。 故选C。 5．（2025·河南·模拟预测）如图所示的电路中，电源电动势，内阻不计。定值电阻，，，电容，初始开关S处于闭合状态。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，电容器上极板带正电，带电荷量为 B．开关S闭合时，电容器上极板带负电，带电荷量为 C．开关S断开后，通过电阻的总电荷量为 D．开关S断开后，流经电阻、的电流始终相等 【答案】C 【详解】AB．开关S闭合时，电容器相当于断路，电容器连接在电阻两端，上极板电势高，带正电，两板间电压 电容器带电荷量，故AB错误； C．开关S断开稳定后，电容器相当于断路，电阻中无电流，相当于导线，电容器连接在电阻两端，下极板电势高，带正电，两板间电压 电容器带电荷量 开关S断开后的短暂时间内，电容器先放电后充电，通过电阻的总电荷量，故C正确； D．开关S断开后的短暂时间内，由于电容器所在支路有电流，所以流经电阻的电流不相等，开关断开稳定后，电容器放电及充电完毕，电容器所在支路没有电流，这时流经电阻、的电流才相等，故D错误。 故选C。 6．（2025·河南开封·二模）如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合开关K，将滑动变阻器的滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（　　） A．A的示数先减小后增大 B．V2的示数先减小后增大 C．与的比值大于r小于R D．滑片从最左端滑到正中央位置过程小于 【答案】A 【详解】A．由题意，理想电压表内阻无穷大，相当于断路；理想电流表内阻为零，相当短路，所以滑动变阻器左右两部分电阻并联再与R串联，电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和滑动变阻器左右两部分电阻并联电路的电压。当滑动变阻器滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，接入电路的电阻先增大后减小，电路总电阻先增大后减小，则A的示数先减小后增大，A正确； B．V2测量路端电压，电路总电阻先增大后减小，路端电压先增大后减小，则V2的示数先增大后减小，B错误； C．V3测量滑动变阻器左右两部分电阻并联电路的电压，则有 则 故与的比值大于R，C错误； D．滑片从最左端滑到正中央位置过程中，V3测量滑动变阻器左右两部分电阻并联电路的电压，则有 V2测量路端电压，所以有 可得 D错误。 故选A。 7．（2025·广东·模拟预测）某同学设计的智能停车位计时收费电路如图所示，当汽车进入车位时，会使原磁场发生变化，磁阻传感器所用的材料电阻率减小，下列说法正确的是（　　） A．磁阻传感器的工作原理是电磁感应 B．车辆驶入车位时，电压表的示数减小 C．车辆驶离车位时，电流表的示数增大 D．车位处于“占用”状态时电源的输出功率最大 【答案】B 【详解】A．磁阻传感器的电阻率受磁场的影响，不是电磁感应，故A错误； B．车辆驶入车位时，磁阻传感器的电阻率减小，电阻减小，整个回路总电阻减小，电路电流增大，由闭合电路欧姆定律，可知电压表的示数减小，故B正确； C．车辆驶离车位时，磁阻传感器的电阻率增大，电阻增大，电路电流减小，电流表的示数减小，故C错误； D．由于未知外电阻与电源内阻的大小关系，故电源的输出功率变化无法判断，故D错误。 故选B。 8．（2026·四川广安·一模）某传感器正常工作时需要用到恒流源Ⅰ（恒流源输出的电流大小、方向均不变，用符号表示）。如图，为阻值不变的传感器，为定值电阻，光敏电阻阻值随光照强度的增大而减小，为电容器，V和A均为理想电表。闭合开关，在光照强度增大过程中（　　） A．两端电压增大 B．电容器所带电荷量增大 C．恒流源的输出功率不变 D．V和A的示数变化量之比的绝对值 【答案】D 【详解】A．两端电压，由题意知恒流源、均不变，所以两端电压不变，A错误； B．当光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，与并联的电阻减小，电容器两端电压 因恒流源不变，所以减小，根据，可知电容器所带电荷量减小，B错误； C．恒流源的输出功率，由题意知恒流源、均不变，而减小，所以输出功率减小，C错误； D．根据欧姆定律，整理得 所以，D正确。 故选D。 9．（多选）（2025·湖南郴州·三模）如图所示的电路，电源内阻不计，电源电动势为E，定值电阻R1=R，滑动变阻器R2的总阻值为4R，电容器的电容为C，闭合开关当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，下列说法正确的是（　　） A．电容器上的最大带电量为 B．电阻R1的功率先增大后减小 C．电阻R2的功率先增大后减小 D．电流表的示数一直在增大 【答案】CD 【详解】A．滑动变阻器接入电路的电阻为 根据 当R左=R右时，即当滑动变阻器的滑动头滑到变阻器的正中央时，变阻器接入电路的总电阻最大，此时，电容器上的电压最大，为 电容器上的最大带电量为 选项A错误； B．当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，回路电阻先增大后减小，回路电流先减小后增大，根据 电阻R1的功率先减小后增大，选项B错误； C．把R1看成电源的内阻，当变阻器接入电路的电阻和R1电阻相等时，变阻器上消耗的功率最大，故当滑动变阻器的滑动头滑到变阻器的正中央时，变阻器上消耗的功率最大，当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，电阻R2的功率先增大后减小，选项C正确； D．当滑动头从a滑到变阻器的中央时，变阻器上的电压逐渐增大，变阻器右侧电阻减小，故根据 电流表的示数逐渐增大，当滑动头从中部滑到b端时，总电阻减小，回路总电流增大，而变阻器左侧的电流减小，故变阻器右侧的电流一定增大，电流表的示数仍在增大，选项D正确。 故选CD。 10．（多选）（2025·全国·一模）如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，，是可变电阻，电容器电容，a、b分别为电容器上下两个极板，G为灵敏电流表。初始时开关闭合、断开，电路稳定，现将开关也闭合直至电路再次稳定，则下列说法正确的是（　　） A．开关闭合，断开电路稳定时电容器极板带正电 B．闭合后，调节使得上下两极板电势相等时 C．若，则闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等 D．若，则在整个过程中流过电流表的电荷量为 【答案】BCD 【详解】A．开关闭合，断开，图像可知电容器b极板与电源负极相连，故b极板带负电，故A错误； B．电容器上下两极板电势相等时，则两端电压相等，设支路电压为U，则有 代入题中数据解得 故B正确； C．未闭合前，外电路电阻 此时电源输出功率 若，闭合后，外电路电阻 此时电源输出功率 则有，故C正确； D．未闭合前，电容器两端电压 若，闭合后，电源路端电压 则电容器两端电压 则在整个过程中流过电流表的电荷量为 故D正确。 故选BCD。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 直流电流的综合应用 第一部分 题型专练 【题型01】电路的动态分析 【题型02】故障电路分析 【题型03】含电容电路的分析 【题型04】黑箱问题 第二部分 重难集训 【题型1 电路的动态分析】 1．（多选）（2026·海南·一模）如图所示是一种可测量油箱内油面高度的装置，是定值电阻，滑动变阻器R的金属滑片是杠杆的一端，通过油量表（由电表改装而成）的示数变化可以反映油面的高度变化。关于此装置，下列说法正确的是（　　） A．油量表是由电压表改装而成的 B．当油面高度升高时，滑动变阻器R接入电路的阻值变大 C．当油面高度降低时，油量表的示数减小 D．当油面高度降低到最低时，油量表的示数不为零 2．（2025·云南·模拟预测）某学习小组在暗室中利用多用电表验证“硫化镉光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小”的特性，实验电路如图甲所示。保持电阻箱R的阻值不变，则（    ） A．直接测量R的电压时，按图乙接入多用电表 B．直接测量R的电流时，按图丙接入多用电表 C．正确测量R的电压时，多用电表示数随光照强度增大而增大 D．正确测量R的电流时，多用电表示数随光照强度增大而减小 3．（2025·重庆北碚·模拟预测）某次实验电路如图所示。现闭合电键，将滑动变阻器的滑片向a端滑动，则（　　） A．电池正负极间电压不变 B．示数变大 C．V示数变大 D．示数变小 4．（2026·重庆沙坪坝·一模）某同学设计的烟雾报警器原理如图所示。电离室中有微量镅-241，其稳定释放的粒子能使空气电离。此时在电离室两端加上电压时，便可在室内形成稳定的电流。一旦有烟雾颗粒进入，它们会吸附离子并阻碍离子运动导致电离室电流减小，从而使定值电阻上的电压相应降低，当降至设定阈值时便会触发报警。则当烟雾进入电离室后（    ） A．电源的总功率会增大 B．电离室两端电压会减小 C．电源的路端电压会减小 D．稳定后，再将滑片向右滑动，可能先增大后不变 5．（2025·北京顺义·模拟预测）如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的示数为0。当P端电势高于Q端时，电压表示数为正。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（　　） A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B．若电压表示数为负时，则物体速度方向向右 C．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，且成正比 D．若物体向右匀加速运动，则电压表示数为负，则示数均匀增加 6．（2025·北京通州·一模）如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流，为定值电阻，为滑动变阻器，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器的滑片向下移动过程中，下列说法正确的是（    ） A．电流表的示数增大 B．电路中总电阻增大 C．电压表的示数增大 D．恒流源输出功率增大 7．（2025·江苏盐城·三模）某实验小组先采用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是（    ） A．滑动变阻器与电路接触处断路 B．电流表阻值太小 C．滑动变阻器的阻值太小 D．电池内阻太小 8．（2025·浙江杭州·一模）某实验小组使用如图甲所示的多用电表进行了一系列实验。使用前，该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。 (1)将电表的选择开关旋至“”挡，然后将红黑表笔短接，通过调节图甲中的 （选填“”或“”），让指针指在表盘右侧“”处。接着，用该表测量一个电阻的阻值，测量时指针位置如图乙所示，则该电阻的测量值为 。随后又用此挡位去测量另一个电阻，发现指针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，接下来的合理操作步骤是 （请选择并按合理顺序填写序号）。 ①将选择开关旋至“×1”挡 ②将选择开关旋至“×100”挡 ③将两表笔与被测电阻两端接触，读取示数 ④将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处 (2)如图丙，电池、开关和灯泡接成串联电路，开关闭合后发现灯泡不亮。用上述多用电表检测电路故障时，将选择开关旋至直流电压挡，并将红、黑表笔分别与E、F接触，发现指针有明显偏转，则故障原因可能是__________。 A．开关接触不良 B．灯泡被短路 C．灯泡和底座接触不良 (3)为了测量多用中表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内电阻，该小组同学先从表盘上读出多用电表“”挡的内电阻为，再将待测毫安表、电阻箱和“”挡的多用电表串联在一起，通过调节电阻箱阻值，记录下多组毫安表、电阻箱的示数和，并作出相应的关系图线，如图丁所示。根据图像，可求得多用电表“”挡内部电源的电动势为 V，待测毫安表的内阻为 。（结果均保留2位有效数字） 9．（2025·新疆·三模）如图甲所示的指针式多用电表在中学物理实验中用途广泛，以下为实验小组利用多用电表设计的两种实验方案。 (1)利用多用电表探究黑箱内的电路 如图乙所示，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，已知黑箱内是由、和三个电阻构成的电路，且。实验小组进行如下操作： ①将选择开关B旋转到“×10”挡，按正确的操作步骤测量其中两接线柱间的电阻，发现表盘指针偏角过小，此时应将选择开关B旋转到 挡（选填“×1”或“×100”）， （选填“需要”或“不需要”）重新进行欧姆调零。 ②经过合理的操作，实验小组测得1、2接线柱之间的电阻约为3300Ω，2、3接线柱之间的电阻约为2700Ω，1、3接线柱之间的电阻约为600Ω。请在图乙的虚线框中画出黑箱中电阻的连接方式 。 (2)利用多用电表检测电路故障 为完成某项实验，实验小组设计了如图丙所示的实验电路，正确连接电路后，闭合开关，观测到电压表指针发生偏转，移动滑动变阻器的滑片，电流表读数始终为零，由此表明 （选填“开关”“电阻”或“滑动变阻器”）一定没有断路。在不断开电路的情况下，实验小组利用多用电表检查其他故障，当检查至滑动变阻器时，应将选择开关B旋转到 （选填“欧姆”或“直流电压”）挡，然后将红表笔与 （选填“a”或“b”）接线柱接触，若发现多用电表指针发生偏转，由此可判断滑动变阻器 （选填“有”或“无”）断路。 【题型3 含电容电路的分析】 10．（2025·安徽淮北·一模）图示电路中电源电动势为E、内阻为r，定值电阻阻值为，且，为光敏电阻，其电阻随光照强度增大而减小，、为滑动变阻器。开关S闭合时，平行板电容器极板间有一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．增大对的光照强度，稳定后电源的输出功率减小 B．逐渐增大电容器极板间距离，中有向下的电流流过 C．将的滑片向下端移动，稳定后电压表读数变小 D．将的滑片向上端移动过程中，带电微粒向下运动 11．（2025·广东汕头·二模）某智能锁利用超级电容器作为待用电源，其简化电路如图所示。主电源正常工作时（开关S闭合），智能锁的输入电压为6V；当主电源断电（开关S断开），则启用备用电源，智能锁在输入电压降至4.5V时会发出低电压警报。该电容器的电容为1F，及是电路中的小电阻，下列说法正确的是（    ） A．正常工作时，电容器储存电量为6C B．断电前后，流经智能锁的电流方向相反 C．阻值越大，当主电源断电后，电容器放电时间一定越短 D．从主电源断电后至智能锁发出低电压警报，流经智能锁的电量为1.5C 12．（2025·江苏宿迁·模拟预测）如图所示电路中，电阻阻值相同，电源电动势为E，内阻不计，电容为C，电感线圈直流电阻为零。闭合开关S（　　） A．电路稳定后，R1和R2中的电流一样大 B．电路稳定后，电容器带电量为CE C．断开S瞬间，R1和R2中电流方向相同 D．断开S瞬间，R1中的电流较大 13．（多选）（2026·海南·一模）如图所示是某兴趣小组设计的电热水器模拟电路原理图，其中R1为加热电阻丝 （可视为定值电阻），R2为正温度系数热敏电阻（阻值随温度升高而变大），C为电容器。开关S闭合后，当温度降低时，下列说法正确的是（　　） A．电容器C的带电荷量减小 B．灯泡L变亮 C．电容器C两板间的电场强度增大 D．电阻丝R1消耗的功率增大 14．（多选）（2025·云南昭通·模拟预测）如图所示的电路中有一个平行板电容器，一个带电液滴位于电容器中间且处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，电源内阻不可忽略，当闭合开关后滑动变阻器的滑片向端移动时，则（　　） A．电流表示数增大 B．电阻的功率减小 C．电源的总功率增大 D．若将开关断开，带电液滴将向上极板运动 15．（多选）（2025·河南南阳·模拟预测）如图所示的电路，电源的电动势E=5V，电动机接在电源的两端，电容为的电容器与电动机并联，已知电动机内阻是电源内阻的2倍，电动机的效率为η=50%，机械功率为P机=2W，下列说法正确的是（    ） A．电动机的输入功率为6W B．回路的电流为2A C．电源的效率为80% D．电容器所带电量为 16．（多选）（2025·湖南郴州·三模）如图所示的电路，电源内阻不计，电源电动势为E，定值电阻R1=R，滑动变阻器R2的总阻值为4R，电容器的电容为C，闭合开关当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，下列说法正确的是（　　） A．电容器上的最大带电量为 B．电阻R1的功率先增大后减小 C．电阻R2的功率先增大后减小 D．电流表的示数一直在增大 【题型4 黑箱问题】 17．（2024·新疆·一模）如图甲，A、B、C和D、E、F分别是电学黑箱Ⅰ、Ⅱ的接线柱。现用多用电表探索黑箱内的电学元件。每个黑箱内的元件不超过2个，每两个接线柱之间最多只能接1个元件，且元件的种类只限于定值电阻、干电池和二极管（非理想）。实验操作如下： (1)如图乙，在使用多用电表之前，发现指针未指左侧“0”刻度线，应先调节 （选填“a”“b”或“c”）。 (2)探索黑箱Ⅰ。将选择开关拨至“直流电压”挡，对任意两个接线柱测量，将发生正向偏转时对应的接法和数值记录在表中，红表笔接黑表笔接时，电表指针如图丙中P位置所示，将读数填入下表横线处。 红表笔接 A A B 黑表笔接 C B C 电压表示数 1.5 1.5 (3)探索黑箱Ⅱ。先用“直流电压”挡对D、E、F任意两接线柱正向、反向测量，发现均无偏转。再用欧姆挡进行测量，将连接情况和数据填入下表。选择开关旋至欧姆挡的“”，红表笔接黑表笔接，表盘指针如图丙中位置所示，读出阻值填入下表①处。若最后一组数据漏记，请推出并填入下表②处。 红表笔接 黑表笔接 测得的电阻 ① ② (4)将探明的电路结构画在虚线框中 。 18．（2025·陕西西安·模拟预测）(1)某一电学黑箱内可能有电源、电容器、电感线圈、二极管、定值电阻等元件，在接线柱间以如图甲所示的“Z”字形连接（虚线所连的两接线柱间只有一个元件）。为了确定各元件种类，小华同学用多用电表进行了如下实验。若已判定黑箱中无电源，现将选择开关旋至欧姆表“×1”挡，调节好多用电表，分别测量AB、BC、CD间的正向电阻和反向电阻，记录如下表。请在图丙中画出黑箱内的所有元件及其连接方式 A、B 红表笔接A黑表笔接B 红表笔接B黑表笔接A 开始很小，然后变为很大 B、C 红表笔接B黑表笔接C 红表笔接C黑表笔接B 逐渐由大变小，最终稳定在某一值 C、D 红表笔接C黑表笔接D 红表笔接D黑表笔接C 恒定值 (2)甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻的实验。他们设计的电路原理如图1，其中为电阻箱，为保护电阻，阻值，电流表A的内阻。他们改变的阻值，记下多组和电流表示数。甲同学以作纵坐标，以作横坐标，作图处理数据；乙同学以为纵坐标，以为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。由图2可知，甲同学绘制的是图线 （填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为 V，内阻为 Ω。 19．（2025·河北·模拟预测）如图所示，实验中有一黑箱子，黑箱子内可能含有定值电阻、二极管、电容器、电池。黑箱子的四个测量端口分别为A、B、C、D。 某兴趣小组探究黑箱子的内部电路结构。 ①用多用电表的 测量所有接线柱组合均无电压显示，表明黑箱子内无电池。 ②改用多用电表的欧姆挡分别测量各个端口组合，得到测量数据如下表所示： 测量端口 红表笔接左 黑表笔接左 左 右 A B 0.7kΩ A C 2.2kΩ 2.2kΩ A D B C 2.9kΩ B D C D ③在A、B两端口间施加直流电压（20V，内阻可忽略），用多用电表的直流电压挡，测量C、D两端口，发现电表示数为零。然后测量B、D两端口，电表示数也为零。 ④在A、B两端口间施加交流电（20V/50Hz），用多用电表的交流电压挡，测量B、D两端口，电表示数为零，然后测量C、D两端口，电表示数不为零。 (1)将步骤①补充完整 （选填“欧姆挡”“直流电压挡”或“电流挡”）。 (2)甲、乙两图中画出了黑箱子中的部分电路，可能正确的是 （选填“甲”或“乙”）。 (3)根据实验推断黑箱子中的电路有可能是 。（填选项标号） A． B． C． D． (4)若黑箱子内电路为第（3）小题所选电路，已知电路中电容器的电容，现将B端和C端接入直流电源（E=20V，内阻忽略不计）。A端和D端用导线短接，如下图所示： 先闭合开关S，当电路稳定后，再断开开关S，则断开开关S后，流过A、D两端口间导线的电荷量为 C． 1．（2025·重庆·模拟预测）如图所示，E为内阻可以忽略的电池，R0、R1、R2均为定值电阻，其中R1=R2，R3、R4是滑动变阻器（初始时滑片均处于中点位置），C是电容器，电流表、电压表为理想电表。闭合开关S，待电路稳定后，则（　　） A．仅向右移动R3的滑片，电容器会放电 B．仅向右移动R3的滑片，电压表示数减小 C．仅向右移动R4的滑片，电压表示数变化量|ΔU |与电流表示数变量化|ΔI |的比值为 D．仅向右移动R4的滑片，电源的输出功率一定先变大后变小 2．（2025·江西宜春·二模）某电路如图所示，其中，R2值为3Ω，电源内阻r =1Ω，在R2从0开始逐渐增大的过程中以下说法正确的是（　　） A．电源效率一直减小 B．电源输出功率先增大后减小 C．电压表示数与电流表示数比值 D．电压表示数变化大小与电流表示数变化大小比值 3．（2025·湖北·模拟预测）如图所示，A、B为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处。下列说法正确的是（） A．若仅将B板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 B．若仅将A板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 C．若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍可以运动至N处 D．断开开关S，从P处将小球由静止释放，带电小球将无法运动至N处 4．（25-26高三上·重庆·开学考试）如图所示，在三棱锥的棱ab、ac、bc、cd上分别接入四个相同的定值电阻R1、R2、R3、R4，bd间接理想电流表，ad间接理想电容器C。不计导线电阻，若ac间接入的电压恒为U，则（　　） A．ab间和bc间的电势差相等 B．仅R1变大时，电流表示数不变 C．仅R3变大时，电容器C的电荷量减少 D．仅R2变大时，电容器C的电荷量增加 5．（2025·河南·模拟预测）如图所示的电路中，电源电动势，内阻不计。定值电阻，，，电容，初始开关S处于闭合状态。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，电容器上极板带正电，带电荷量为 B．开关S闭合时，电容器上极板带负电，带电荷量为 C．开关S断开后，通过电阻的总电荷量为 D．开关S断开后，流经电阻、的电流始终相等 6．（2025·河南开封·二模）如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合开关K，将滑动变阻器的滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（　　） A．A的示数先减小后增大 B．V2的示数先减小后增大 C．与的比值大于r小于R D．滑片从最左端滑到正中央位置过程小于 7．（2025·广东·模拟预测）某同学设计的智能停车位计时收费电路如图所示，当汽车进入车位时，会使原磁场发生变化，磁阻传感器所用的材料电阻率减小，下列说法正确的是（　　） A．磁阻传感器的工作原理是电磁感应 B．车辆驶入车位时，电压表的示数减小 C．车辆驶离车位时，电流表的示数增大 D．车位处于“占用”状态时电源的输出功率最大 8．（2026·四川广安·一模）某传感器正常工作时需要用到恒流源Ⅰ（恒流源输出的电流大小、方向均不变，用符号表示）。如图，为阻值不变的传感器，为定值电阻，光敏电阻阻值随光照强度的增大而减小，为电容器，V和A均为理想电表。闭合开关，在光照强度增大过程中（　　） A．两端电压增大 B．电容器所带电荷量增大 C．恒流源的输出功率不变 D．V和A的示数变化量之比的绝对值 9．（多选）（2025·湖南郴州·三模）如图所示的电路，电源内阻不计，电源电动势为E，定值电阻R1=R，滑动变阻器R2的总阻值为4R，电容器的电容为C，闭合开关当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，下列说法正确的是（　　） A．电容器上的最大带电量为 B．电阻R1的功率先增大后减小 C．电阻R2的功率先增大后减小 D．电流表的示数一直在增大 10．（多选）（2025·全国·一模）如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，，是可变电阻，电容器电容，a、b分别为电容器上下两个极板，G为灵敏电流表。初始时开关闭合、断开，电路稳定，现将开关也闭合直至电路再次稳定，则下列说法正确的是（　　） A．开关闭合，断开电路稳定时电容器极板带正电 B．闭合后，调节使得上下两极板电势相等时 C．若，则闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等 D．若，则在整个过程中流过电流表的电荷量为 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $