第12章 3 专题提升课5 闭合电路的综合问题 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

题组1　闭合电路的动态分析 1．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，下列说法正确的是(　　) A．电压表读数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变暗 B．电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变暗 C．电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗 D．电压表读数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗 解析：选D。当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，回路总电流变大，即流过灯L2的电流变大，灯L2变亮，内电压变大，路端电压变小，L2两端电压变大，L1两端电压变小，流过灯L1的电流变小，灯L1变暗，电压表读数变小。 2． (2025·江苏无锡市期末)如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑片在ab的中点时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑片向b端移动，则下列说法正确的是(　　) A．I1减小，I2增大　 B．I1增大，I2减小 C．U增大 D．电源的总功率减小 解析：选A。R2的滑片向b端移动，R2的有效阻值减小，故闭合电路总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律有I＝，可知干路电流I增大，根据U＝IR，可知r和R3电压增大，根据E＝Ur＋UR3＋U并，可知并联部分电压减小，根据I1＝，可知A1示数减小，根据干路电流I＝I1＋I2，可知A2示数增大，故A正确，B错误；由题图可知，电压表测得的是路端电压，根据U＝E－Ir，可知电压表所测路端电压减小，故C错误；I增大，电源的总功率P总＝EI增大，故D错误。 3．如图所示，电源电动势为E，内阻不计，闭合S后，灯泡L1、L2都正常发光，由于故障两灯突然熄灭，若故障只有一处，则下列说法正确的是(　　) A．将电压表并联在ab两端，示数为0，说明ab间一定无断路 B．将电压表并联在ac两端，示数为E，说明ac间一定有断路 C．将电压表并联在ad两端，示数为E，说明故障一定发生在ab或bd间 D．将电压表并联在bd两端，示数为0，说明bd间一定有短路 解析：选B。将电压表并联在ab两端，示数为0，说明acdb部分以外发生了断路，而acdb间电路完好，故A错误；将电压表并联在ac两端，示数为E，说明ac间一定有断路，故B正确；将电压表并联在ad两端，示数为E，说明acd部分一定有断路，ab和bd间电路完好，故C错误；将电压表并联在bd两端，示数为0，说明bd部分以外发生了断路，而bd间电路完好，故D错误。 题组2　闭合电路的功率和效率 4．(多选)(2025·广东省部分学校期末)在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设E、r是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示，则下列判断正确的是(　　) A．当R＝r时，电源有最大的输出功率 B．当R＝r时，电源的效率η＝50% C．电源的输出功率P随外电阻R的增大而增大 D．电源的效率η随外电阻R的增大而增大 解析：选ABD。由题图看出，电源的输出功率随着外电阻的增大先增大后减小，当R＝r时，电源有最大的输出功率，故A正确，C错误；当R＝r时，路端电压与电源的内电压相等，则U＝0．5E，电源的效率η＝×100%＝50%，故B正确；电源的效率η＝×100%＝×100%＝×100%，可知R增大时，电源的效率增大，故D正确。 5．(2025·辽宁锦州市期中)在图甲所示的电路中，R1是可变电阻，R2是定值电阻、阻值为2 Ω。实验时调节R1的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出U－I图像如图乙所示。电压表和电流表皆看作理想电表。下列说法正确的是(　　) A．该电源电动势为3 V B．该电源的内阻为5 Ω C．当R1＝1 Ω时，电源输出功率最大 D．滑片从左往右移的过程中，电源的效率一直在增大 解析：选C。由闭合电路的欧姆定律U＝E－I(R2＋r)，结合图像可知2＝E－0．1×(2＋r)，1＝E－0．3×(2＋r)，解得E＝2．5 V，r＝3 Ω，故A、B错误；当外电阻等于内阻时电源输出功率最大，此时R1＝r－R2＝1 Ω，故C正确；滑片从左往右移的过程中，R1减小，外电路总电阻减小，根据η＝＝＝＝可知，电源的效率一直在减小，故D错误。 题组3　含电容器电路的分析 6．如图所示，当照射光敏电阻的光减弱时，则(　　) A．电压表的示数减小 B．电流表的示数减小 C．电容器所带电荷量减小 D．电源输出功率减小 解析：选C。减弱对光敏电阻R3光照的强度，R3增大，总电阻增大，根据闭合回路欧姆定律可得干路电流减小，则路端电压增大，即电压表示数增大，故A错误；路端电压增大，则R1两端的电压增大，电流增大，电流表的示数增大，故B错误；总电流减小，通过R1的电流增大，则通过R2的电流减小，R2两端的电压减小，即电容器两端的电压减小，又Q＝CU，可得电容器所带电荷量减小，故C正确；当电源的内阻和外电阻阻值相等时，电源输出功率最大，本题中电源内阻与外电阻阻值之间的大小关系未知，故无法判断电源输出功率增大还是减小，故D错误。 7．(2025·浙江省合格考)在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向上调节，下列说法正确的是(　　) A．灯L变亮，电容器两极板间的电压增大 B．灯L变暗，电压表的示数增大 C．灯L变暗，电流表的示数增大 D．电压表和电流表的示数都减小 解析：选B。若将滑动变阻器的滑片P向上调节，则R接入电路的电阻变大，总电阻变大，总电流减小，则灯泡变暗，电流表示数减小，根据U内＝Ir可知电源内阻上电压变小，根据U＝E－Ir可得路端电压变大，即电压表的示数增大，因灯泡和电源内阻上的电压减小，则电容器两极板间电压变大。 8．(2025·江苏淮安市期中)如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。R2为滑动变阻器，当开关S闭合时，电容器C中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是(　　) A．只增大R1的光照强度，电压表示数变大 B．只增大R1的光照强度，电流表示数变小 C．只将滑片向上端移动时，微粒将向下运动 D．若断开开关S，带电微粒仍处于静止状态 解析：选C。由题意可知，只增大R1的光照强度，则R1减小，根据闭合电路欧姆定律，知干路电流增大，电流表示数增大，路端电压U＝E－Ir减小，电压表示数减小，故A、B错误；只将滑片向上端移动时，可知电容器两极板间的电压将减小，微粒受到的静电力减小，则微粒将向下运动，故C正确；若断开开关S，电容器与R2构成闭合回路，电容器处于放电状态，极板上所带的电荷量将变小，板间电场强度减小，带电微粒所受的静电力减小，微粒将向下运动，故D错误。 9．(2025·福建泉州市期末)如图，R是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小，电压表和电流表均为理想电表，当外界的光照强度减弱时，下列说法正确的是(　　) A．电流表的示数增大 B．电压表的示数增大 C．电源的总功率增大 D．电源的输出功率减小 解析：选B。当外界的光照强度减弱时，R阻值变大，则电路总电阻变大，总电流减小，电流表示数减小，因R0及电源内阻上的电压减小，可知电阻R上电压变大，即电压表示数增大，故A错误，B正确；因总电流I减小，电源的总功率P＝IE减小，故C错误；因外电阻和电源内阻的关系不确定，则不能判断电源的输出功率的增减情况，故D错误。 10．(多选)(2025·山东德州市期中)在图甲所示的电路中，电源的U－I图像对应图乙中的图线a，定值电阻R0的U－I图像对应图乙中的图线b，滑动变阻器Rx的总电阻为2 Ω。下列说法正确的是(　　) A．电源的内阻为0．5 Ω B．当Rx＝1 Ω时，Rx消耗的功率为1．2 W C．当Rx＝1．5 Ω时，电源效率最高 D．在Rx＝0时，电源的输出功率最大 解析：选AD。由闭合电路欧姆定律有U＝E－Ir，结合图像a可知E＝3 V，r＝ Ω＝0．5 Ω，故A正确；由图线b可知定值电阻R0＝ Ω＝1 Ω，当Rx＝1 Ω时，由闭合电路欧姆定律有I1＝＝1．2 A，Rx消耗的功率P1＝IRx＝1．44 W，故B错误；电源效率η＝×100%＝×100%，可知电流越小效率越高，则当Rx＝2 Ω时，电源效率最高，故C错误；电源的输出功率P出＝＝，由于Rx＋R0＞r，所以当Rx＝0时，电源的输出功率最大，故D正确。 11．(11分)(2025·江苏扬州市期中)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图乙中的AC、BC两直线所示，电表均为理想电表。 (1)求定值电阻R0、变阻器的总电阻R的大小。(4分) (2)求出电源的电动势和内阻。(4分) (3)求滑动变阻器的最大功率。(3分) 解析：(1)由AC图像可知，定值电阻 R0＝ Ω＝3 Ω 当变阻器的滑片在最右端时电压表V2读数最大，此时滑动变阻器的总电阻 R＝－R0＝ Ω－3 Ω＝12 Ω。 (2)由BC直线可知，当U＝7．5 V时I＝0．5 A；当U＝6．0 V时I＝2．0 A；根据U＝E－Ir 可得7．5＝E－0．5r，6．0＝E－2．0r 解得E＝8 V，r＝1 Ω。 (3)将R0看作电源内阻，则当R＝R0＋r＝4 Ω时变阻器R的功率最大，最大功率 Pm＝＝ W＝4 W。 答案：(1)3 Ω　12 Ω　(2)8 V　1 Ω　(3)4 W 学科网（北京）股份有限公司 $