课时分层检测(18)闭合电路欧姆定律的应用-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第三册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 得分 课时分层检测（十八） 闭合电路欧姆定律的应用 0 基础达标练。… 1.(多选)电源的电动势和内阻都保持一定，在 外电路的电阻逐渐变小的过程中，下列说法 正确的是 A.路端电压一定逐渐变小 A.断开开关S B.电源的输出功率一定逐渐变小 B.断开开关S2 C.电源内部消耗的电功率一定逐渐变大 C.向左移动滑动变阻器R1的滑片 D.电源输出电流一定变大 D.向左移动滑动变阻器R3的滑片 2.(多选)在如图所示的电路 6.如图所示，电源电动势 中，P为滑动变阻器的滑 E=10V,内阻可忽略， 片，电表均为理想电表，下 R1=42,R2=62,C= P 列说法正确的是() A R 30F,求： A.在P向右移动的过程中，电流表的示数变大： (1)S闭合后，电路稳定时通过R1的电流； B.在P向右移动的过程中，电压表的示数 (2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过 变大 R1的总电荷量 C.当P移到滑动变阻器的右端时，电源内部： 消耗的电功率最大 D.当P移到滑动变阻器的右端时，电源的效 率最高 3.在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片 向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C 所带电荷量Q的变化判断正确的是 ( …0能力提升练0 7.（多选)如图所示，R A.L变暗，Q增大 B.L变暗，Q减小 为定值电阻，R2为可 C.L变亮，Q增大 D.L变亮，Q减小 变电阻，E为电源电动 4.(多选)如图所示的电路 势，r为电源内电阻， R 中，闭合开关S,灯L、 R 且r>R,.以下说法中 I2正常发光.由于电路 正确的是 ( 出现故障，突然发现L A.当R2十R1=r时，R2获得最大功率 变亮，I2变暗，分析电 B.当R1十r=R2时，R2获得最大功率 路特点，若只有某一个 E C.当R2=0时，R1获得最大功率 元件发生故障，下列情况可能的是 D.当R2从0逐渐变大时，电源的输出功率 A.R1短路 B.R2短路 变大 C.R1断路 D.R2断路 8.(多选)在如图所示的电路 5.在如图所示的电路中，电源电动势为E,内阻 中，电源电动势E=6V, 为r,R1、R3为滑动变阻器，R2为定值电阻， 内阻r=12,电阻R1= C为电容器.开始时开关S1、S2闭合.下列操 62,R2=52,R3=32, 电容器的电容C=2× 作能使电容器所带电荷量增加的是( 169 班级 姓名 得分 105F.若将开关S闭合，电路稳定时通过R2 …0情景创新练0… 的电流为I,断开开关S后，通过R1的电荷 量为g,则 ):11.如图甲所示的电路，电源电动势E=6V,内 A.I=0.75A B.I=0.5A 阻r=22,定值电阻R=42.己知滑动变 C.q=2×10-5C D.q=1×10-5C 9.(多选)某同学用如图甲所示的电路测得理 阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻 想电压表与理想电流表的读数关系图像如· 值R,的关系如图乙所示，下列说法正确 图中直线a所示，同时电路中电源的输出功： 的是 率与电流表读数的关系图像如图中曲线b表： 示，则下列说法正确的是 ↑UV +P/W R 504■ 120 A 40 40 30+ 40 2.2g56 甲 ↑PW A.电源的电动势为50V P2 R电源的肉阻为警· P C.电流为2.5A时，外电路的电阻为152 O3 R R2 R,/O D.电源输出功率为120W时，输出电压是 乙 30V A.图乙中R2=92 10.某一电路图如图甲所示，图乙中图线是电： 路中的路端电压随电流变化的关系图像，！ B.图乙中滑动变阻器的最大功率P2= 滑动变阻器的最大阻值为152，定值电阻： 1.5W R0=32. C.滑动变阻器消耗的功率P最大时，电源 20 输出功率也最大 D.无论如何调整滑动变阻器R的阻值，都 10 无法使电源的输出功率达到4.5W 甲 3 I/A 12.(多选)如图所示，电源电动势E和内阻r一 (1)当R为何值时，R。消耗的功率最大？ 定，R、R2是定值电阻，R3是光敏电阻（光敏 最大值为多少？ 电阻阻值随光照强度的增大而减小).闭合开 (2)当R为何值时，电源的输出功率最大？ 最大值为多少？ 关，当照射到R3的光照强度变化时，R2功率 变大.以下判断正确的是 R R2 A.电流表示数一定变小 B.电压表示数一定变小 C.R3的功率一定变大 D.照射到R3的光照强度一定增加 170课时分层检测（十七） 1.AD[电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领 大小的物理量，电动势E由电源本身决定，跟外电路无关，A、D正 确：电动势不是电压，电动势对应非静电力做功而不是静电力做 功，B、C错误.」 2.ABD[由题图可知该电池的容量为4200mA·h=4.2A·h, 选项A正确：该电池的电动势为3.7V,选项B正确：“4200mA ·h”的意思是说若电池以1A的电流工作，大约可用1 4.2A,b=4.2h,故D正确，C错误.] 1A 3.A[根据闭合电路的欧姆定律，当单刀双掷开关接1时，I1= E E R十，当单刀双掷开关接2时，1，=R十，代入数据由以上两 式解得I2=0.24A.] 4.BC[灯泡的颜定电流1.=去=.5A=1.5A,电阻R.= :Q=2Q,当开关接1时，通过电阻R的电流1是=0) 0.1A,根据闭合电路欧姆定律知E=U十Ir,代入数据得r=22, 故A错误，B正确：当开关接2时，通过灯泡的电流1'=干， E A=0,8A,小于灯泡的颜定电流，实际功率小于其颜定功率，则 灯泡1不能正常发光，此时灯泡两端的电压为U1'一I1R=0.8× 2V=1.6V,故C正确，D错误.] 5.A[由闭合电路欧姆定律U=E-Ir得，当I=0时，U=E,即图 线与纵抽交点表示断路状态，电动势E=6V,故A正确：电源的 内胆等于国线斜率的地对值，7=智-号=20，故B错 0.5 误：外电阻R=0时，短路电流为1=E=)A=3A,故C错误： 2 电流I=0.3A时，路端电压U=E一Ix=6V一0.3×2V= 5.4V,则外电阻R-号=182，故D错误.] 6.解析(1)当开关S接b点时，由欧姆定律得，电阻R的阻值为 R=4=5n=5n. 121 P1=8A=2A (2)当开关S接a时，U1=4V,1-4 根据闭合电路欧姆定律得E=U1十11r,E-U2十12r 联立得E=6V,r=12. 答案(1)5n(2)6V12 7.C[两图线的交点即表示此时电路中的电流和电源处电压，由题 图可读出电流I=2A.故A、B、D错误，C正确.] E 8,AB[根据闭合电路的欧号定律得I=干，可知R增大，I减 小，两者是非线性关系，当R→∞时，I→0，故A正确：路端电压U 白RR,EE,Er为定值，R增大R减小，剥U指 1十 大，当Ro∞时，U>E,故B正确，D错误：内电压U=Ir=R干 E,可 知U'与R是非线性关系，UR图像应是曲线，故C错误.] 9.解析由1=R,十R千，十R及1。R,十R十，且指针指中夹， I=合1，=150A,联立解得R,=5kn. 答案红5 10.解析(1)S闭合时，R2两端电压U2=12R2=6V 所以，R1两端电压为U1=U一U2=5.4V =0.6A 流过R的电流I=R 流过电阻R的电流13=11一I2=0.6A一0.2A=0.4A 所以电R,的阻值R号-品2=5@ (2)由闭合电路欧姆定律， 当S闭合时E=U十I1r 当S断开时E=I(R1十R2十r) 代入数据，联立解得E=12V,r=1. 答案(1)152(2)12V12 2 11.ABC[电源的U-I图像的斜率的绝对值表示内阻大小，可得 n9n=是n,则nn=1:7.A正确：电原的U-I图 10 像的纵轴裁距表示电动势，故E1=E2=10V,B正确：灯泡U-I 图线与电源UI图线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状 态，则连接电源1时，U1=3V,11=5A,故P1=U1I1=15W,R U Q,连接电源2时，U2=5V,12=6A,故P,=UL,= 5 U=5 30W,R==6 2,故P1:P2=1:2,R1:R2=18:25, C正确，D错误.1 12.解析(1)电池板的电动势E等于不接外电路时两极间的电压 U,即E=8X10-1V. (2)外电路短路时，R=0,1=E=4X105A (3)由1千，及Ug=1R得Uk-=1.6X10V E 答案(1)8×10-1V(2)4×10-5A(3)1.6×10-1V 课时分层检测（十八） 1.ACD。[在外电路的电阻逐渐变小的过程中，电源输出电流一定 变大，内电压变大，路端电压一定逐渐变小，电源内部消耗的电功 率一定逐渐变大，但输出功率不一定变小，故选A、C、D.] 2.AC[滑动变阻器的滑片P向右移动，电路总电阻减小，根据I= ,电流表的示数交大，根据E=U十1r可知电店 减小，故A正确，B错误：当P移到滑动变阻器的右端时，外电阻 R最小，根据1一是可知电路中的电流藏大，根据P=产，可知 R 此时电源内部消耗的电功率最大，故C正确：根据效率？十， 100%可知，此时电源的效牵最低，故D错误.] 3.B[当滑动变阻器的滑片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减 小，外电路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律知，千路电流增 大，电源的内电压增大，则路端电压减小，灯L变暗；电容器极板 间电压等于变阻器两端的电压，由以上分析知，路端电压减小，则 通过L灯的电流减小，而千路电流增大，则通过R,的电流增大， R1两端电压也增大，则滑动变阻器两端的电压减小，电容器所带 电荷量Q减小，故B正确，A、C、D错误.」] 4.BC[将电路进行简化，可知R,与灯L1并 R R R 联，R2、Rg串联后与L2并联，如图所示：若R 短路，则总电阻减小，总电流增大，路端电压 减小，而L2部分电阻不变，其两端的电压增 大，故L1两端电压减小，即L1变暗，L2变亮， 与题千矛盾，A错误：若R,短路，则总电阻减 小，总电流增大，路端电压减小，而L部分电阻不变，其两端的电 压增大，故L2两端电压减小，即L1变亮，L2变暗，符合题意，故B 项正确：若R1断路，则总电阻增大，总电流减小，路端电压增大 而L2部分电阻不变，其两端的电压减小，故L1两端电压增大，即 L变亮，L2变暗，符合题意，C正确：若R2断路，则总电阻增大，总 电流减小，路端电压增大.而L部分电阻不变，其两端的电压减小， 故L2两端电压增大，即L1变暗，L2变亮，与题千矛盾，D错误.] 5.B[断开开关S1,电容器通过R1、R,放电，电荷量减少，故A错 误；断开开关S,电容器稳定后的电压等于电源的电动势，即两极 板间的电压增大，电容器所带电荷量增加，故B正确：向左移动滑 动变阻器R1的滑片，不会影响电容器两极板的电压，电容器所带 电荷量不变，故C错误；向左移动滑动变阻器R的滑片，电路总 电阻增大，千路电流减小，则电容器两极板的电压（即R2的分压） 减小，所带电荷量减少，故D错误.] 6.解析(1)S闭合后，电路稳定时，R1、R2串联， 电流I=R,R=1A, (2)S闭合时，电容器两端电压Uc=U2=IR2=6V,储存的电荷 量Q=CUc, S断开至达到稳定后电路中电流为零，此时U'=E,储存的电荷 量Q'=CUc', 电容器上的电荷量增加了 AQ=Q'-Q=CUC'-CUc=1.2X107C. 电容器上电荷量的增加是在S断开以后才发生的，只有通过R1 这条电路实现，所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增 加量 答案(1)1A(2)1.2×10-1C 6 7,BC[把R1看作电源内阻，当R1十r一R2时，R2获得最大功率， 故B正确，A错误：根据P一IR1可知，当R2一0时，电路中总电 流最大，所以此时R,获得最大功率，故C正确：外电阻从零逐渐 增大，电源的输出功率的变化关系为先增大再减小，当外电阻等 于电源的内阻时，电源的输出功率最大，由于r>R1,外电阻先小 于电源内阻，当R,逐渐变大时，电源的输出功率先变大后变小， 故D错误.门 E 8.AD[开关S闭合时，1=，十R+R=0.75A,选项A正猜，B 错误；开关S闭合时Uc=Ur并=1.5V,Qe=C·Ue=3×105C, 若将开关断开，则电容器上所带的电荷量通过R1、R放掉，因 I1:I3=R:R1=1:2,根据q=It可知，通过R1的电荷量q= 3Q=1X10-5C,选项C错误，D正确.] 9.ACD[根据闭合电路的欧姆定律，电源的输出电压：U=E一Ir, 对照U一I图像，当I=0时，U=E=50V,故A正确：U一I图像 斜率的绝对值表示内电阻，故：r恕1=50.20Q=5Q,故B 6 错误：电流为2.5A时，总电阻为R二=50=200，故外】 电路电阻为：R=R一r=152,故C正确：输出功率为120W时， 对照P一I图像，电流为4A,由P=UI得输出电压为U=30V, 故D正确.门] 10.解析(1)由题图乙知电源的电动势和内阻分别为 E=20V,r=20,5n=7.5n 2 由题图甲分析知道，当R=0时，R,消耗的功率最大， g+传为p=(—)2R0=(2十25)×3W≈10.9W (2)当r=R十R。,即R=4.52时，电源的输出功率最大，最大值 为Pn'= E (R,+R+T(R+R)= 20 ×(3十 3+4.5+7.5 4.5)W≈13.3W. 答案(1)010.9W(2)4.513.3W 11.B[当滑动变阻器接入电路的有效阻值为3时与阻值为R2 E E 时消耗的功率相等，则有（3+R中)严X3=(,十R+)PXR, 解得R2=122(R2=3舍去)，A错误：将R看成电源的内阻， 据外电路电阻等于电源内阻时电源输出功率最大知，当等效电 源的内外电阻相等时滑动变阻器消耗的功率最大，由题图乙知， 当R,=R十r=4n十2n=6n时，滑动变阻器消耗的功率P最 E E2 大，最大功率为B=[2(R+R+)=40R+万=1.5W,B 正确：当R=0时，电路中电流最大，电源的输出功率最大：根据 B选项可知，当R,=6时滑动变阻器消耗的功率P最大，但此 时电路中的电流不是最大，电源输出功率不是最大，C错误；当 E R,=0时，电路中电流最大，且最大值为1m=R千，=1A,此时 电源的输出功率最大为Pm=EImx=6×1W=6W,大于 4.5W,所以调整滑动变阻器R,的阻值，电源的输出功率可以达 到4.5W,D错误.] 12.BD[由于R2功率变大，根据P=R可知R2的电流增大，根 据“串反并同”可得R的阻值减小，照射到R的光照强度一定 增加，电路总电阻减小，电路总电流增大，电源内电压增大，路端 电压减小，所以电压表示数减小，电流表示数增大，故B、D正确， A错误：R?的阻值减小，通过R?的电流增大，根据P=IR可 知，R的功率变化无法确定，故C错误，] 课时分层检测（十九） 1,ACD[内能可以转化为动能，热机就是这种情况，但不能自发地 转化，故B错误：由能量转化或转移的方向性可知，A、C、D正确.] 2.D[根据能量守恒定律，草坪节能灯把太阳能转化成了电能，电 能又转化为光能，故D正确，A、B、C错误.] 3.ABC[根据能量守恒定律可知，不论在能量的转化还是在能量 的转移过程中，能量的总量都是不变的，由能量的耗散知，在能量 转化的过程中，有一部分能量转化为周围环境的内能，而我们无 法把这些内能收集起来重新利用，这表明，在能源的利用过程中， 能量的总量并未减少，但是在可利用的品质上降低了，从便于利 用的变成不便于利用的了，而自然界的能量仍是守恒的，故选项 A、B、C正确，D错误，] 2 4.BC[根据能量转化和转移的方向性可知，物体温度下降释放的 内能不可能在不引起其他变化的情况下完全转化为机械能，因此 选项A、D是错误的，而选项B、C都是可能实现的过程，] 5,B[自然界的能量守恒，但能源需要节约，故A错误：在利用与节 约能源的过程中，能量在数量上并没有减少，故B正确：能量的耗 散说明能量在转化过程中具有方向性，故C错误：人类在不断地 开发和利用新能源，但能量不能被创造，也不会消失，故D错误.] 6,解析每次涨潮时流进海湾（落潮时流出海湾）的海水的质量 m=aSh=1.5×10l1kg 其重心高度变化为h'=1.5m 每次落潮海水重力势能的减少量 △Ep=mgh'=2.25X1012J 一天内水流做功的功率P=4△E≈1,04X10W, 答案1.04×10W 7.D[在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利 用的品质越来越差，故仍需节约能源，故A错误；能量的耗散表明 自然界的能量在转化的过程中可利用的品质越来越差，但总量不 会减小，故B错误：自然界中石油、煤炭指的是亿万年前的大量生 物的遗体在地层中经过一系列生物化学变化而生成的，在短时间 内不能再生，是不可再生能源，故C错误：风能、太阳能、潮汐能是 可再生能源，人类应多开发与利用，故D正确，] 8,B[发电功率P=W 1.0×103×1×101×10×100X20%w=2×10W,A错误；每天 的发电量W1=Pt1=2×10×24kW·h=4.8×102kW·h,B正 确：相比于同功率的火电厂，每天可减少煤炭消耗约4.8X10× 0.3kg=1.44×107kg,每天可减少二氧化碳排放约为4.8×10 ×1kg=4.8×10kg,C、D错误.] 9.AC[当关闭充电装置，让车自由滑行时，电动车的动能全部用来 克服摩擦力做功，转化为内能，有Ek=Fx1,解得F:=50N:当启 动充电装置滑行时，自行车的动能一部分克服摩擦力做功，另一 部分转化为蓄电池的电能，根据能量守恒定律有Ek=Fx2十E电， 故E也=Ek一Fu2=200J,故A、C正确，B、D错误.] ]0.解析首先可以求出在时间t内作用于风车的气流质量为 m=rp,这些气流的动能为Ek=方m 故风车带动发电机发电的功率为 P=10%E= rUX10% 代入数据解得P=3.4kW. 答案3.4kW 课时分层检测（二十） 1,D[首先发现电流的磁效应的科学家是奥斯特，根据右手螺旋定 则和小磁针N极受力方向为该点磁场方向可知D正确.门 2.A[司南能够指示南北，是由于地球具有磁性，地磁场是南北指 向，故A正确：司南的指向会受到附近磁体和铁块的千扰，故B、C 错误：由于司南的磁勺尾静止时指向南方，所以磁勺的S极位于 司南的磁勺尾部，故D错误.] 3.A[磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，在内部则是从S极 回到N极，磁感线是闭合曲线：电场线从正电荷或无限远出发，终 止于无限远或负电荷，电场线不是闭合曲线，A正确：磁感线和电 场线不一定都是一些互相平行的曲线，B错误：磁体周围的磁感线 从N极出发回到S极，在内部则是从S极回到N极，故在地球外 部，地磁场从地球的地理南极附近出来，进入地球的地理北极附 近，不是终止，C错误：磁感线和电场线是为了形象描述磁场和电 场而引入的假想的线，实际并不存在，D错误. 4.AD[图甲是条形磁体外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感 线是从磁体的N极出来，进入磁体的S极，故A正确，B错误：图 乙是两异名磁极磁感线分布示意图，磁感线仍然是从磁体的N极 出来，进入磁体的S极，故C错误，D正确.] 5.A[根据安培定则可以判断通电螺线管左侧为S极，右侧为N极，因 比左侧小磁针静止时N极指向右侧，故B、C、D错误，A正确. 6.解析云层间放电必须发生在异号电荷之间，在云层间放电时， 形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场 的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线，由题意知， 从南往北看，磁场是逆时针方向的，根据安培定则可以判断电流 是从A流向B的，故可知A带正电，B带负电 答案见解析