12.2闭合电路的欧姆定律 分层作业-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 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．如图所示的电路中，当开关S、K都闭合时，理想电压表的读数为U，理想电流表的读数为I，是定值电阻，电源内阻不能忽略。若仅将开关K断开，则（　　） A．U减小，I增大 B．U减小，I减小 C．U增大，I增大 D．U增大，I减小 2．“测量小灯泡的伏安特性曲线”的电路如图所示。闭合开关后发现移动滑动变阻器的滑片时，电压表的示数不断变化而电流表的示数总显示为零。若小灯泡和电流表均完好，电路仅有一处故障，则该故障可能是（　　） A．小灯泡短路 B．导线④断路 C．导线③断路 D．导线①断路 3．（多选）如图所示，为汽车蓄电池供电简化电路图。当汽车启动时，启动开关闭合，电动机工作，车灯亮度会变暗。则汽车启动时，下列说法正确的是（　　） A．电路中的总电阻变大 B．电路中的总电流变大 C．蓄电池的内电压变小 D．车灯两端电压变小 4．（多选）物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，下面四个物理量的表达式属于比值定义式的是（　　） A．电势 B．电流强度 C．电动势 D．电势差 5．如图所示，电源电动势，，内电阻，小灯泡标有“3V；3W”字样，小灯泡标有“2V；4W”字样，电动机D的内阻，当闭合电键S，将滑动变阻器R的阻值调到时，两灯泡和电动机均能正常工作。求： (1)流过电动机的电流； (2)电动机输出的机械功率； (3)电动机效率； (4)电源的输出功率。 6．如图所示，电路中电源的电动势为6V，内阻为0.5Ω，不考虑温度对小灯泡阻值的影响，电压表视为理想电表。开关闭合时，电压表示数为5V。求开关闭合时： (1)电路中的电流； (2)小灯泡的电阻； (3)若在灯泡右侧串联一滑动变阻器，接入电路电阻为2Ω，求电源的输出功率。 B层 7．某研究小组设计了一种压敏电阻式超载报警器，可将其安装在升降机底部，其简化原理图如图所示。当升降机装载货物的质量超过某一数值时为超载，已知压敏电阻R0的阻值随所受压力增大而减小，电源电动势大小可调，内阻不变，流过超载报警器电流增大到I0时触发报警。下列说法正确的是（　　） A．货物以某一速度落入升降机时触发报警，升降机一定超载 B．若装载货物后的升降机静止时未报警，则其在加速上升过程中一定不会报警 C．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将滑动变阻器滑片P向右移动 D．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将图中电源电动势调小 8．（多选）在如图所示的电路中，电源的内阻，电阻，滑动变阻器的最大阻值为，电容器的耐压值足够大。闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端缓慢向右滑动的过程中，电压表的示数变化大小用表示，电流表的示数变化大小用表示。电表均为理想电表。在滑片移动过程中，下列判断正确的是（　　） A．若断开，则逐渐增大 B．若断开，则电容器所带电荷量逐渐减小 C．若闭合，则电源的输出功率先增大后减小 D．若闭合，则电容器所带电荷量先减小后增大 9．如图所示电路中，已知电源电动势，内阻，，小灯泡的额定功率，当开关闭合，理想电流表示数为，此时小灯泡恰好正常发光，求电阻的阻值及此时电源输出功率。 C层 10．如图，电源电动势为，内阻为，、为定值电阻，为电容器，电表均为理想电表。闭合开关，将滑片向下滑动过程中（　　） A．电压表示数变大 B．电阻中有向上的电流 C．电源的输出功率一定变大 D．两电表示数变化量绝对值之比变大 11．（多选）如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，开关S始终处于闭合状态，则下列说法正确的是（　　） A．液滴将向上运动 B．电源的输出功率变大 C．电源内阻消耗的功率变大 D．电流表、电压表的读数均变大 12．如图所示，电源的电动势，内阻。电阻，，C为水平放置的平行板电容器，其电容，极板长，极板的间距，图中虚线到两极板的距离相等。P为屏，与虚线垂直，到极板右侧的距离。有一电子束紧贴下极板以水平速度连续不断地射入电容器。已知电子的电荷量，质量，忽略场的边缘效应、电子所受的重力及电子束间电子的相互作用。闭合开关S，电路达到稳态后，求： (1)流过电阻R的电流I； (2)平行板电容器极板上所带的电荷量Q； (3)电子打到屏上的位置与O点的距离。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 答案 C B BD ACD D BD B AD 1．C 【详解】若仅将开关K断开，则外电阻变大，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，即电压表读数U增大，R1两端的电压变大，则电流表读数I增大。 故选C。 2．B 【详解】A．若小灯泡短路，电压表也会由于被短路无示数，而电流表会有示数（不是零），故A错误； B．若导线④断路，电压表与电流表串联后与滑动变阻器的一部分并联，所以当移动滑动变阻器的滑片时，电压表的示数会不断变化而电流表的示数总显示为零，故B正确； C．若导线③断路，会导致整个测量电路断开，所以电流表和电压表都无示数，故C错误； D．若导线①断路，电压表通过小灯泡、电流表与滑动变阻器串联在电路中，此时电压表测量的是电源电压，所以移动滑动变阻器的滑片时，电压表的示数保持不变，而电流表示数为零，故D错误。 故选B。 3．BD 【详解】启动开关S闭合时，电动机与车灯并联，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，内电压变大，路端电压减小，即车灯两端电压变小。 故选BD。 4．ACD 【详解】A．比值定义法中被定义的物理量是研究对象的固有属性，与定义时所用的分子、分母两个物理量无依赖关系，不会随这两个量的变化而变化。电势是电场的固有属性，仅由电场本身的性质决定，与试探电荷的电势能、电荷量均无关，符合比值定义法特征，A正确； B．是欧姆定律的表达式，电流与导体两端电压成正比、与导体电阻成反比，不符合比值定义法的特征，电流的比值定义式为，B错误； C．电动势是电源的固有属性，反映电源非静电力做功的本领，与非静电力做功、移送的电荷量无关，符合比值定义法特征，C正确； D．电势差是电场的固有属性，仅由电场中两点的位置决定，与电场力做功、试探电荷无关，符合比值定义法特征，D正确。 故选ACD。 5．(1)1A (2)3.5W (3)87.5% (4)12W 【详解】（1）对小灯泡分析，可得流过的电流为 对小灯泡分析，可得流过的电流为 可得流过电动机的电流为 （2）小灯泡的电阻为 电动机两端的电压 电动机的输入功率 电动机的热功率 电动机输出的机械功率 （3）电动机效率为 （4）电源两端的电压 电源的输出功率 6．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律得 解得 （2）根据欧姆定律，小灯泡的电阻为 （3）根据闭合电路欧姆定律得 电源的输出功率为 7．D 【详解】A．货物落入升降机时，会产生瞬时冲击压力，压力大于货物实际重力，即使货物质量未超载，也会因瞬时压力过大使过小，触发报警。因此触发报警不代表一定超载，A错误； B．升降机加速上升时，物体处于超重状态，压敏电阻受到的压力大于静止时的压力，比静止时更小，电流比静止时更大。静止时未报警，加速上升时电流增大，可能达到触发报警，B错误； C．要求“装载货物质量更大时启动报警器”，即触发报警时对应更小（压力更大）。由报警条件 可知滑动变阻器接入电阻应该大一些，滑片应向左滑动，C错误； D．若调电动势：将电源电动势调小，可得更小，同样对应更大货物质量才报警，D正确。 故选 D。 8．BD 【详解】A．若断开，根据闭合电路欧姆定律，整理得 因此 为定值，保持不变，故A错误； B．若断开，电容器两极板间的电压等于两端的电压，滑片从最左端缓慢向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，总电流减小，故两端的电压减小，电容器所带电荷量逐渐减小，故B正确； C．若闭合，初始时外电路的电阻 外电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大，滑片向右滑动的过程中，外电阻继续增大，故电源的输出功率逐渐减小，故C错误； D．若闭合，初始时电容器上极板带正电，当滑动变阻器接入电路的电阻为时，电容器不带电，之后电容器下极板带正电，因此电容器所带电荷量先减小后增大，故D正确。 故选BD。 9．， 【详解】题意可知灯泡两端电压 则灯泡电阻 电路总电流为 由闭合电路欧姆定律 联立解得 电源输出功率 10．B 【详解】AB．在滑动变阻器R的滑片向下滑动过程中，其接入阻值减小，干路电流增大，即通过电阻电流增大，滑动变阻器两端的电压为 可知U减小，电容器放电，电容器C两极板所带电荷量减小，电阻中有向上的电流，故A错误，B正确； C．电源的输出功率随外电阻的变化如图所示 由于外电阻与内阻的关系未知，故电源的输出功率不一定变大，故C错误； D．根据以上分析可知，两电表示数变化量绝对值之比，不变，故D错误。 故选B。 11．AD 【详解】D．灯泡L的灯丝突然烧断后，电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律分析可知干路电流减小，电源的内电压和R1电压均减小，则R2、R3串联总电压增大，R2、R3中的电流增大，故电流表、电压表的读数均变大，故D正确； C．流过电源的电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，故C错误； A．电容器C两极板间电压增大，板间场强增大，则带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上运动，故A正确； B．电源的输出功率 由于电源的内、外电阻的关系未知，所以不能判断电源的输出功率如何变化，故B错误。 故选AD。 12．(1)0.01A (2) (3) 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律得，电路中的电流 （2）电容器两板间的电压 极板上所带的电荷量 解得 （3）电子在极板间做类平抛运动，设电子在极板间运动的加速度大小为a，穿过电容器的时间为t，穿出电场时电子偏转的距离为 则有电容器两板间的场强 根据牛顿第二定律 粒子做类平抛运动， 设电子从C穿出时，沿电场强度方向的速度为，穿出后到达屏P所经历的时间为，在此时间内电子在y方向移动的距离为 则有，， 电子到达屏上的位置离O点的距离为 解得 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 $