高考物理 小题狂刷 专题34 含容电路和故障电路的分析 新人教版

狂刷34 含容电路和故障电路的分析

1．如图所示，已知R1>R2，C1=C2，当S断开时，C1内有一带电粒子处于平衡状态，下面叙述正确的是

①S断开时，C1、C2电荷量之比为1:1

②S闭合后，C1、C2电荷量之比为R1:R2

③S闭合后，C1内的带电微粒向上加速运动

④S闭合后，B点电势降低

A．②③ B．①③

C．①②④ D．③④

【答案】C

【名师点睛】电容器的电容一定时，分析电荷量的变化关键确定其电压的变化。电容器的电压等于与之并联的电路两端的电压。

2．灯泡L1和L2在如图所示电路中，电压K闭合时，表V1、V2、A的读数分别为220 V、110 V、

0.2 A，则当V1和V2的读数都是220 V，而A读数为零时

A．出故障的是L1，且L1断路

B．出故障的是L2，且L2短路

C．出故障的是L2，且L2断路

D．L1和L2都同时断路

【答案】C

【名师点睛】本题难度中等，在处理电路故障问题时，重要依据就是电表的读数，记住以下结论：电压表无示数说明并联路段有短路，外电路有断路，电流表无示数说明串联路段有断路。

3．如图所示，a、b端接入电源，当滑动变阻器滑片P向下滑动时，电路中两个灯泡都不亮，用电压表检查电路时，测得U ab=U，U cd=U，U ac=0，U bd=0，则故障原因可能是

A．变阻器短路

B．变阻器断路

C．a、c间灯泡断路

D．两个灯泡都断路

【答案】B

【名师点睛】如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过，则可能是在并联路段之外有断路或者并联路段之内有短路，若电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联电路之外无断路或者并联电路内无短路。明确电路故障特点，熟练运用电路的有关规律是分析电路故障问题的基础和关键，利用电流表和电压表判断电路中的故障，依据在故障电路中电流表和电压表显示的现象来判断。

4．如图所示，由一个由电池、电阻R 、开关S 与平行板电容器组成的串联电路，开关闭合。在增大电容器两极板间距离的过程中

A ．电阻R 中没有电流

B ．电容器的电容变小

C ．电阻R 中有从b 流向a 的电流

D ．电阻R 中有从a 流向b 的电流 【答案】BD

【解析】由平行板电容器的电容4πS

c kd

ε=知，增大电容器两极板间距离则电容变小，B 正

确；与电源相连U 不变，由Q

C U

=

知，当电容C 变小时，电容器所带的电荷量Q 也变小，故电容器要放电，则A 极板相当于正极，故电流在电阻中从a 流向b ，C 错D 正确。 5．如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L 为小电珠，R 为滑动变阻器，电源电动势为E ，内阻为r 。现将开关S 闭合，当滑动变阻器滑片P 向左移动时，下列结论正确的是

A ．电流表示数变小

B ．电压表示数变大

C ．小电珠L 变亮

D ．电容器所带的电荷量减小 【答案】AB

6．如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3是固定电阻，R 4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小。当开关S 闭合且没有光照射时，电容器C 不带电。当用强光照射R 4且电路稳定时，则与无光照射时比较

A ．电容器C 的上极板带正电

B ．电容器

C 的下极板带正电

C ．通过R 4的电流变小，电源的路端电压减小

D ．通过R 4的电流变大，电源提供的总功率一定变小 【答案】B

【解析】当用强光照射R 4且电路稳定时电阻减小，电路中电流增大，路端电压Ir E U -=，会减小，则通过电阻12的电流减小，因为1234I I I -=，所以通过电阻34的电流增大，

则通过R3电势降落较大即上极板为低电势，则电容器C的下极板带正电，通过R4的电流变大，电源的路端电压减小，电源提供的总功率一定变大（P=EI），故正确选项为B。7．按图连接电路后，灯泡L不亮，用欧姆表检查灯泡L，发现L是好的，用电压表测得U cd=U bd=0，U ad=6 V。由此可断定该电路可能发生的故障是

A．R1短路 B．R2短路

C．R1断路 D．R2断路

【答案】C

【名师点睛】中等难度。判断方法：用电压表检测电路故障；（1）若电路中某两点电压不为零，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路或并联电路内无短路；（2）若电路中某两点电压为零，说明电压表上无电流通过，则可能在并联路段之外有断路或并联电路内有短路。

8．如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是

A．R1断路 B．R2断路

C．R3短路 D．R4短路

【答案】A

【解析】简化电路如图所示：

9．如图所示的电路中，灯L1、L2都能正常发光，忽然灯L1亮度增加，灯L2亮度减小。如果电路中只有一处出现断路故障，则出现断路故障的部分是

A．R1所在支路

B．R2所在支路

C．R3所在支路

D．电源所在支路

【答案】B

【解析】假设R1所在支路断路，则外电路总电阻增大，两灯的电压均增大，两灯消耗的电功率也增大，两灯都应变亮，这与题设现象不符，可见R1支路完好。再假设R2所在支路断路，则L1所在并联支路的电阻增大，导致外电路总电阻增大，干路中电流减小，电源的路端电压U增大，流过R1的电流I1增大，流过电灯所在并联支路的电流I2（I2=I总–I1）减

小，L 2灯的电压2L U =I 22

L R 并减小，L 2灯的电功率也减小，L 2灯变暗；L 1灯的电压1

L U （1L U =U –2L U ）增大.由于上述结论与题设现象相符，故R 2所在支路断路。用假设法同样可以判断除R 2支路外，其余支路均完好。

10．如图所示的电路中，电源电动势为6 V ，当开关S 接通后，灯泡L 1和L 2都不亮，用电压

表测得各部分电压是U ab =6 V ，U ad =0，U cd =6 V ，由此可确定

A ．L 1和L 2的灯丝都烧断了

B ．L 1的灯丝烧断了

C ．L 2的灯丝烧断了

D ．变阻器R 断路 【答案】C

11．如图所示的电路图中，电源电动势E ，内阻忽略不计，C 2=2C 1，R 2=2R 1，下列说法正确的是

A ．开关处于断开状态，电容C 2的电荷量大于C 1的电荷量

B ．开关处于断开状态，电容

C 1的电荷量大于C 2的电荷量 C ．开关处于接通状态，电容C 2的电荷量大于C 1的电荷量

D ．开关处于接通状态，电容C 1的电荷量大于C 2的电荷量

【答案】A

【解析】当开关K断开时，电路中无电流，两电容的电压都等于电源的电动势，根据Q=CU 且C2=2C1，可知电容C2的电荷量大于C1的电荷量。当K闭合时，R1、R2串联，U1:U2=1:2，C1与电阻R2并联，C2与电阻R1并联，则两电容器两端的电压之比为2:1，根据Q=CU可知电容器的电荷量之比为1:1，即带电荷量相同。故选A。

12．在如图所示的电路中，电键K1、K2、K3、K4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪个电键后P不会运动

A．K1B．K2

C．K3D．K4

【答案】AD

【名师点睛】本题考查分析电容器电压的能力。难点是断开K2，稳定后电容器的电压等于电源的电动势，可以用电势差等于电压来理解。

13．如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列说法正确的是

A．电流表读数变小，电压表读数变大

B．电容器C上电荷量减小

C．小电泡L变暗

D．电源的总功率变大

【答案】AC

14．在如图所示电路中有一处发生故障，接通S时，灯泡L1和L2均不亮。用电压表测得U ab=0，U bc=0，U cd=4 V，因此可判断电路发生的故障是

A．灯泡L1短路B．灯泡L2断路

C．滑动变阻器断路D．不能确定

【答案】C

【解析】若灯泡L1短路，则L2不会不亮，选项A错误；若灯泡L2的灯丝断了，电路中电流为零，灯泡L2两端电压等于电源的电压，即U bc不等于零，选项B错误；若滑动变阻器R电阻丝断了，电路中电流为零，根据欧姆定律得知，U ab=0，U bc=0，U cd=4 V，故C正确，D错误。

【名师点睛】本题是电路中故障分析问题，用一只电压表就可以检测故障所在，当所测

量的元件的电压等于电源的电压时，这个元件断路。

15．如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是

A．电流表坏了或未接好

B．从点a经过灯L1到点b的电路中有断路

C．灯L2的灯丝断了或灯座未接通

D．电流表和灯L1、L2都坏了

【答案】B

【名师点睛】要解答此题需掌握电路短路和断路的区别。电路短路时，电路中仍有电流，用电器能工作。电路断路时，电路中无电流，用电器不工作。电流表、电压表在电路中的不同特征来判断。此题考查了电压表在电路中的作用来判断电路故障。当电压表所测那部分电路发生断路，电压表会与其它部分电路串联，分担电源电压，要会运用。16．在如图所示的电路中，圈①、②处可以接小灯泡、电压表（为理想电表）。电源电动势ε、内阻r保持不变，定值电阻R1=R2=R3=R4=r，小灯电阻R L=r，下列说法中正确的是

A．要使电源总功率较大，则应该①接电压表，②接小灯泡

B．要使电源输出功率较大，则应该①接小灯泡，②接电压表

C．要使路端电压较大，则应该①接小灯泡，②接电压表

D ．要使闭合电路中电源效率较高，则应该②接小灯泡，①接电压表 【答案】AC

【解析】①接电压表，②接小灯泡（34串联再跟灯和2并联最后跟1串联，外电阻总阻值为1.4r ）①接小灯泡，②接电压表（灯跟3并联再跟4串联之后跟2并联最后跟1串联，外电阻总阻值1.6r ）。要使电源总功率较大，则电路中电流较大，即电阻较小，所以应该①接电压表，②接小灯泡，A 对。要使电源输出功率较大，因为内电阻小于外电阻所以外电阻越小输出功率越大，即应该①接电压表，②接小灯泡，B 错。要使路端电压较大，则外电阻较大应该①接小灯泡，②接电压表，C 对。要使闭合电路中电源效率较高，

r

R R

EI UI +==

η即外电阻越大效率越高则应该①接小灯泡，②接电压表，D 错。

17．如下图左所示，为了使白炽灯泡L 在电路稳定后变得更亮，可以采取的方法有

A ．只增大电阻R 1的阻值

B ．只增大电阻R 2的阻值

C ．只增大电容C 两板间的距离

D ．在电容器两板间插入玻璃板 【答案】B

18．如图所示电路中，两灯均不亮，已知电路中只有一处故障，且除两个灯泡外其余部分均

完好，在不拆开电路的情况下，某同学用一根导线去查找电路的故障，他将导线先并接在灯L 1两端，发现L 2亮，L 1不亮，然后将导线并接在灯L 2两端，发现两灯均不亮，由此可判断

A．灯L1断路B．灯L1短路

C．灯L2断路D．灯L2短路

【答案】A

【解析】两灯均不亮说明有断路或者短路情况。因为将导线先并接在灯L1两端，发现L2亮，L1不亮，则L2完好，如果仅是L1短路那么开始时灯L2就亮，则一定是灯L1断路，A 对。

19．在如图所示的电路中，R1、R2、R3均为可变电阻。当开关S闭合后，两平行金属板MN中有一带电液滴正好处于静止状态。现将R3变大，则以下判断正确的是

A．液滴将向下运动

B．电容器将继续充电

C．有从左到右的瞬时电流流过R1

D．电容器上的带电荷量将增大

【答案】BD

【解析】R3变大，电流变小，内电压和R2两端电压变小，R3电压大，电容器充电，B对。

，有从右到左的瞬时电流流过R1，C错。场强变大，电场力变大，向上运动，A错。Q CU 电荷量增大，D对。

20．在如图所示的电路中，圈①、②处可以接小灯泡、电压表（为理想电表）。电源电动势ε、内阻r保持不变，定值电阻R1=R2=R3=R4=r，小灯电阻R L=r，下列说法中正确的是

A．要使电源总功率较大，则应该①接电压表，②接小灯泡

B．要使电源输出功率较大，则应该①接小灯泡，②接电压表

C．要使路端电压较大，则应该①接小灯泡，②接电压表

D．要使闭合电路中电源效率较高，则应该②接小灯泡，①接电压表

【答案】C

21．某学生研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，电路中没有电流，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是

A．AB段断路B．BC段断路

C．AB段短路D．BC段短路

【答案】AD

【名师点睛】本题是电路中故障分析问题，可以用电势差等于电压来加深理解故障的原因，中等难度。

22．如图所示电路，开关S 原来是闭合的，当R 1、R 2的滑片刚好处于各自的中点位置时，悬在

空气平行板电容器C 两水平极板间的带电尘埃P 恰好处于静止状态。要使尘埃P 向下加速运动，下列方法中可行的是

A ．把R 1的滑片向左移动

B ．把R 2的滑片向左移动

C ．把R 2的滑片向右移动

D ．把开关K 断开 【答案】B

【解析】想改变电容器两端电压则需要调节R 2，与R 1无关，尘埃开始所受重力和电场力平衡

q d

U

Eq mg =

=，要使尘埃P 向下加速运动则需要减小电容器两端电压，即把R 2的滑片向左移动，开关断开后，电容器两端电压不变，尘埃继续静止，故应该选B 。

23．如图所示，开关S 闭合电灯不亮，为了检查图中电路故障，现用一根导线进行判断，当

导线连接BC 时，灯不亮；当导线连接CD 时，灯也不亮；当导线连接DE 时，灯亮了．则

电路故障原因是

A．电阻R断路B．电灯L断路

C．R、L同时断路D．变阻器断路

【答案】D

24．如图所示的电路中，开关闭合时，灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障，灯L1突然变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小。则发生的故障可能是

A．R1断路

B．R2断路

C．R3断路

D．R4断路

【答案】A

【解析】由动态分析可知，若R1断路，灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，A对。

若R2断路，灯L1变暗，灯L2变暗，电流表的读数为0，B错。若R3断路，灯L1变暗，灯L2变暗，电流表的读数变大，C错。若R4断路，灯L1变暗，灯L2变亮，电流表的读数为0，D错。

25．如图所示的电路中，灯A、B均不亮，用电压表测量各部分的电压分别为U ab=1.5 V，U bc=0 V，U cd=0 V，U ad=1.5 V。则产生故障的原因可能是

A．灯A断路B．灯B断路

C．电源损坏D．R断路

【答案】A

【解析】U ad=1.5 V，说明电源正常，C错误，U ab=1.5 V，说明R，和灯B没有断路，根据U bc=0 V，可得灯A出现断路。

26．用电压表检查图示电路中的故障，测得U ad=5.0 V，U cd=0 V，U bc=0 V，U ab=5.0 V，则此故障可能是

A．L断路

B．R断路

C．R′断路

D．S断路

【答案】B

【名师点睛】电压表有示数说明此时的电路可以组成闭合的回路，故障应该在和电压表并联的部分，当电压表示数为零，说明此时的电路不通，电路中没有电流，故障不在和电压表并联的部分。

27．如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，电阻R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，

A、B为电容器的两个极板，电压表和电流表均为理想表，电源负极接地。现闭合电建K，

把变阻器的触头滑到变阻器R的中点位置，而后在A、B两板间放入某带电油滴，油滴恰

能静止在A、B两板中间。则下列说法中正确的是

A．仅把A极板缓慢向上移动，使A、B间距离增大，A板对地的电势将升高

B．仅把B极板缓慢向上移动，油滴将向上运动

C．当把滑动变阻器的触头由中点缓慢滑到b端时，电压表和电流表读数都变大

D．仅把电键K断开，油滴有可能继续静止在A、B两板中间

【答案】BC

28．如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则

A．电容器中的电场强度将增大

B．电容器上的电荷量将减少

C．电容器的电容不变

D．液滴将向上运动

【答案】BC

【解析】带电粒子受重力和电场力平衡，滑动变阻器的滑片P向左移动，电容器两端电压变小到等于电源电动势，故场强变小，电场力变小，粒子会向下加速，故A错，B对；

电键断开前，电容器两端电压等于电阻R2两端的电压，滑动变阻器的滑片P向左移动，

电容器两端电压变大到等于电源电动势，根据电容的决定式C =4πS

kd

，所以电容不变，C

对；液滴将向下运动。D 错。

29．如图所示，电灯L 标有“4 V ，1 W”的字样，滑动变阻器R 总电阻为50 Ω，当滑片P 滑

至某位置时，L 恰好正常发光，此时电流表示数为0.45 A ，由于外电路某处发生故障，电灯L 突然熄灭，此时电流表示数为0.5 A ，电压表示数为10 V 。若导线完好，电路中各处接触良好，电表均为理想电表，则下列判断正确的是

A ．发生的故障是断路

B ．发生的故障是短路

C ．电源的电动势为12.5 V 、内阻为0.5 Ω

D ．发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω 【答案】AD

30．（2016·新课标全国Ⅱ卷）阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E （内阻可忽略）连接

成如图所示电路。开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2。Q 1与Q 2的比值为

A ．25

B ．

12 C ．35

D ．23

【答案】C

【名师点睛】此题是对闭合电路欧姆定律及电容器问题的考查；解题关键是要搞清电路的结构，画出等效电路图，搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压，然后根据Q =CU 求解电容器的带电荷量。