12.2 闭合电路的欧姆定律 同步练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

12.2 闭合电路的欧姆定律 同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知 ( ) A．反映Pr变化的图线是a B．电源电动势为8V C．电源内阻为1Ω D．当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω 2．在如图所示的电路中，电阻R＝2.0Ω，电源的电动势E＝3.0V，内电阻r＝1.0Ω，闭合开关S后，流过电阻R的电流为（　　） A．1.0A B．1.5A C．2.0A D．3.0A 3．一个闭合电路，是由电池供电的，外电路是纯电阻时，以下说法正确的是（　　） A．当外电阻增大时，路端电压增大 B．当外电阻减小时，路端电压增大 C．当外电阻减小时，电路中的电流减小 D．当外电阻增大时，内电压增加 4．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线。直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（　　） A．R接到电源a上，电源的效率较低 B．R接到电源b上，电源的输出功率较大 C．R接到电源a上，电源的输出功率较大，电源效率较低 D．R接到电源b上，电源的输出功率较小，电源效率较低 5．上海世博会中国馆的所有门窗都采用玻璃，它可将阳光转化为电能并储存起来。国家馆顶上的观景台也引进了最先进的太阳能薄膜，它能储藏阳光并利用光电转换设备将太阳能转化为电能。已知太阳能电池板的开路电压为800mV，短路电流为40mA，现将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．电池板的电动势为800mV B．电池板的内电阻为40Ω C．闭合电路的总电阻为20Ω D．闭合电路的路端电压为800mV 6．在测量电源的电动势和内阻实验中，某同学连接电路如图，闭合开关调节滑动变阻器，发现电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小，引起该现象的原因最可能是（　　） A．滑动变阻器总阻值太大 B．电源的内阻太小 C．电压表内阻太大 D．某根导线断路 7．近年来，酒驾几乎成为一种“社会公害”。2011年2月25日十一届全国人大常委会在京闭幕，会议通过了刑法修正案，将醉酒驾车列为犯罪。交警用来检测酒驾的酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度C成正比，为定值电阻．以下关于电流表的示数I与酒精气体浓度C之间关系的图象，正确的是（    ） A． B． C． D． 8．关于电动势，以下说法中正确的是（　　） A．电源电动势等于电源正、负极之间的电势差 B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值 C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关 D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大 9．如图是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是（　　） A．电源的电动势为6.0V B．电源的内阻为12Ω C．电源的短路电流为0.5A D．电源的最大输出功率为0.75W 10．如图所示的电路中，电压表为理想电压表，电流表的内阻不能忽略，电键闭合时，电压表和电流表的示数分别为、；电键断开时，电压表和电流表的示数分别为、。下列说法正确的是（    ） A．电流表的内阻为 B．定值电阻的阻值为 C．电源电动势为 D．电源的内阻为 二、多选题 11．某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知（　　） A．反映电源内部的发热功率变化的图线是c B．电源电动势为8 V C．电源内阻为1 Ω D．当电流为0.5A时，外电路的电阻为6 Ω 12．电源电动势为，内阻为，当它与一个电阻连接时，电阻上消耗的电功率是，则通过电阻的电流可能是（　　） A． B． C． D． 13．如图所示的电路中，电源电动势、内阻及四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有 A．通过电源的电流为2 A B．路端电压为9 V C．电源的总功率为27 W D．a、b间用导线连接后，没有电流通过该导线 14．在如图所示的 U-I图中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻 R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图可知（　　） A．该电阻的阻值为 2.0Ω B．该电源的电动势为6.0V，内阻为0.5Ω C．该电源的路端电压为4.0V，输出功率为 4.0W D．选一个 R=1.0Ω的电阻与该电源组成闭合回路，电源的输出功率一定相等 15．某同学用内阻、满偏电流的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表，电阻刻度值尚未标定，电路如图甲所示。该同学将两表笔短接，调节滑动变阻器R使毫安表指针满偏，再将阻值为的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该电源电动势为 B．该电源电动势为3.0V C．刻度处标注 D．刻度处标注 三、填空题 16．如图所示，直线A、B分别为两电源的路端电压与电流的关系图像，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像。由图可知： (1)A、B两个电源的电流变化相同时，电源 （选填“A”或“B”）的路端电压变化较大。 (2) 如果把电阻R分别接到A、B两个电源上， R接到电源 （选填“A”或“B”）上，电源的输出功率较大。 17．如图是生活中常用的铅蓄电池示意图，由于化学反应的结果，图中二氧化铅棒上端M为电池正极，铅棒上端N为电池负极。P、Q分别为与正、负极非常靠近的探针（探针是为测量内电压而加入，不参与化学反应）。现用电压传感器测量各端间的电势差，数据如下表。则该电源的电动势为 V，内电阻是 Ω。 UMP UPQ UQN M、N间断开，不接任何负载 1.51V 0 0.51V M、N间接入8Ω的电阻时 1.49V -0.42V 0.53V 四、解答题 18．如图1所示的电路，滑动变阻器最大阻值为R0=58Ω，电源路端电压U随外电阻R变化的规律如图2所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线，试求： （1）电源电动势E和内阻r； （2）A、B空载（没接用电器）时输出电压的范围。 19．在图所示的图像中，直线为某电源的路端电压与电流的关系，直线为某电阻的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻连接成闭合电路。求： （1）电阻的大小； （2）电源内阻的大小； （3）此时电源的输出功率； （4）电源内部消耗的电功率。 20．如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 （1）电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图线分别为乙图中的哪一条直线？ （2）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？ （3）求出电源的电动势和内阻。 （4）变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《12.2 闭合电路的欧姆定律 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A D A B C B A D 题号 11 12 13 14 15 答案 AD AD BD CD BC 1．D 【详解】A．根据直流电源的总功率 内部的发热功率 输出功率 可知反映Pr变化的图线是c，反映PE变化的是图线a，反映PR变化的是图线b，故A错误； B．图线a的斜率等于电源的电动势，由得到 故B错误； C．由图知，当时，，由公式 得 故C错误； D．当电流为0.5A时，由图读出电源的功率，由 代入得到 故D正确。 故选D。 2．A 【详解】根据闭合电路的欧姆定律可得 故选A。 3．A 【详解】AB．根据 当外电阻增大时，路端电压增大，选项A正确，B错误； C．根据 当外电阻减小时，电路中的电流变大，选项C错误； D．内电压 当外电阻增大时，内电压减小，选项D错误。 故选A。 4．D 【详解】电源的效率为 由题中图像可知两电源的电动势相同，A与C交点处电压大于B与C交点处电压，则R接到电源a上效率高；电源输出功率为 由题中图像交点可知R接在电源a上的输出电压和电流都较大，所以R接在电源a上的输出功率较大。 故选D。 5．A 【详解】A．已知太阳能电池板的开路电压为800mV，则电池板的电动势E＝800mV，故A正确； B．已知短路电流为40mA，由得，电池板的内电阻为 故B错误； C．闭合电路的总电阻是内阻和外阻的总和，故应为40Ω，故C错误； D．闭合电路的路端电压为 故D错误； 故选A。 6．B 【详解】D．若连接电压表的导线断路，则电压表示数为0，若干路上的导线断路，则电压表与电流表示数均为0，故D错误； ABC．电压表测量的是路端电压，根据闭合电路欧姆定律有 电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小，表明电源内阻太小，与电压表内阻、滑动变阻器的总阻值无关，故AC错误，B正确。 故选B。 7．C 【分析】由传感器的电阻r′的倒数与酒精气体的浓度C成正比，得到 ，k为比例系数，根据闭合电路欧姆得出电流的表达式，根据数学知识分析电流与C是线性关系还是非线性关系。应用数学变形得出电流的倒数与C的关系，分析 与是线性关系还是非线性关系，再选择图象。 【详解】AB．由传感器的电阻r′的倒数与酒精气体的浓度C成正比，得到 k为比例系数，根据闭合电路欧姆得 可见电流与C是非线性关系，图象是曲线，AB错误； CD．将上式变形得 可见与是线性关系，而且是增函数，C正确，D错误。 故选C。 【点睛】本题考查利用物理知识分析科技装置原理的能力，关键是应用数学变形将非线性关系变成线性关系，这种方法在一些实验中常常用到。 8．B 【详解】A．电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压，A错误； B．电压表是有内阻的，跟电源连接后构成一个通路，测量的是电压表内阻的电压，所以电压表测得的电源两极间电压值略小于电动势，B正确； C．电动势反映电源的特性，与外电路的结构无关，C错误； D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，而电源的电动势不变，D错误； 故选B。 9．A 【详解】A．由闭合电路欧姆定律U=E-Ir，当I=0时，U=E，即图线与纵轴交点表示断路状态，电动势E=6.0V，故A正确； B．电源的内阻等于图线的斜率大小 故B错误； C．外电阻R=0时，短路电流为 故C错误； D．当电源的内、外电阻相等时电源的输出功率最大即为 故D错误。 故选A。 10．D 【详解】AB．根据部分电路欧姆定律可知，电键闭合时， 电键断开时， 代入数据可知，，。故AB错误； CD．根据闭合电路欧姆定律可知，当电键闭合时，外电路接入电流表内阻，此时有 当电键断开时，外电路接入电路表内阻 和R，此时有 代入数据后，可解得 ，。故Ｃ错误，Ｄ正确。 故选D。 11．AD 【详解】A．电源内部的发热功率 图象是抛物线，而且是增函数，则反映变化的图线是c，故A正确。 B．直流电源的总功率 则图线a表示的图象，斜率等于电动势E。则有 故B错误。 C．图中I = 2A时，电源内部的发热功率与电源的总功率相等，则有 得到 故C错误； D．当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律得 代入解得 R = 6 Ω 故D正确。 故选AD。 12．AD 【详解】由闭合电路欧姆定律可得电路中电流为，电阻上消耗的电功率为 代入数据解得 R=2Ω或R= 则电路中电流为2A或8A，故选AD。 13．BD 【分析】由题中“电源电动势、内阻及四个电阻的阻值已在图中标出”可知，本题考查闭合电路欧姆定律和电路串并联关系，根据电路动态分析和闭合电路欧姆定律公式可分析本题． 【详解】A、根据电路情况可知，外电路中总电阻为，根据闭合电路欧姆定律可得 解得 故A错误； B、根据公式 可得 故B正确； C、根据公式 可得 D、a、b间用导线连接后，因为电阻分压，且有 因此a、b间电势差为零，所以没有电流通过该导线，故D错误 14．CD 【详解】A．U-I图像中直线b的斜率表示电阻R的阻值，可得 故A错误； B．U-I图像中直线a的纵轴截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，可得 故B错误； C．U-I图像中直线a与直线b的交点纵坐标表示路端电压，横轴坐标1.0A表示电路中的干路电流，可得 故C正确； D．选一个R=1.0Ω的电阻与该电源组成闭合回路，由闭合电路欧姆定律可得 电源的输出功率为 可知，改变外电路电阻后，电源的输出功率没有变化。故D正确。 故选CD。 15．BC 【详解】AB．由闭合电路欧姆定律得，满偏时 接入R1=400Ω的电阻时，表头指在3mA，则由闭合电路欧姆定律 联立解得 ，E=3V 故A错误，B正确； C．当电流刻度为2.5mA时，接入电阻为 故C正确； B．当电流刻度为4mA时，接入电阻为 故D错误。 故选BC。 16． B B 【详解】(1)[1]根据闭合电路欧姆定律可知路端电压的变化量和电源的内电压的变化量大小相等，所以变化相同的电流内电阻越大，内电压变化量越大，则外电路的电压变化量越大；根据图象知，B的内阻大，则B的路端电压变化较大。 (2)[2]C图线分别和AB图线的交点的坐标就是电阻实际工作的电压和电流，根据图象可知，接到B电源上工作的电压和电流更大，根据P=UI知，B电源的输出功率较大。 17． 2.02 2.1 【详解】[1]电源电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压，由表中实验数据可知，电源电动势 E=1.51V+0.51V=2.02V [2]在M、N之间接入8Ω电阻时，电路电流 即 解得 r=2.1 Ω 18．（1）12V，2Ω；（2）0～11.6V 【详解】（1）当外电阻无穷大时，路端电压等于电动势。由图2可知，当外电阻无穷大时，路端电压接近12V，故说明电源的电动势为 E=12V 由图像可知，当外电阻为 R=2Ω 时，路端电压为 U=6V 由欧姆定律可得电路中电流为 由 得内电阻为 （2）空载时，当变阻器滑片移至最下端时，输出电压最小，为 Umin=0V 当变阻器滑片移至最上端时，输出电压最大，此时的电流为 输出电压为 联立并代入数据可得 故空载时A、B两端输出的电压范围是0～11.6V。 19．（1）4Ω；（2）2Ω；（3）4W；（4）2W 【详解】（1） R的阻值为 （2）根据闭合电路欧姆定律 电源的内阻为 （3）两图线的交点的纵坐标表示路端电压，横坐标表示干路电流，电源的输出功率为 （4）电源内部消耗的功率为 20．（1）BC，AC；（2）3，12 ；（3）8 V，1；（4）4 W 【详解】（1）由图甲知电压表V1测路端电压，电压表V2测定值电阻R0两端的电压。当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R0的电压增大，路端电压减小，所以电压表V1的示数随电流表示数的变化图像应为BC；电压表V2的示数随电流表示数的变化图像应为AC。 （2）定值电阻 当I＝0.5 A时 变阻器的总电阻 （3）根据闭合电路欧姆定律得 ① ② 联立①②可解得 ， （4）变阻器消耗的电功率最大时，有 此时滑动变阻器两端电压为 变阻器消耗的最大电功率为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $