12.2 闭合电路的欧姆定律 同步练习 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 高中物理闭合电路的欧姆定律新授课同步练，分层设计科学，基础巩固与能力提升递进清晰，覆盖电动势、欧姆定律应用等核心知识点，注重物理观念建构与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关练|电动势概念、闭合电路欧姆定律简单应用、U-I图像分析、电阻表原理|以概念辨析（题1-2）和公式直接应用（题3-5）为主，题组化设计聚焦单一知识点巩固| |能力过关练|动态电路分析、电路故障判断、含容电路计算|结合实际情境（题11弹性导体）和综合推理（题12故障分析），提升科学探究与问题解决能力|

第2节 闭合电路的欧姆定律 同步练习 基础过关练 一、选择题: 题组一　对电动势的理解 1.(2026山东泰安第一中学学情检测)干电池是生活中较为常见的电源,七号干电池和五号干电池的电动势均为1.5 V。关于电源电动势,下列说法正确的是(　　) A.电动势的大小反映出电源供给能量的多少 B.电源正、负极间的电压总与电源电动势相等 C.电动势的大小反映电源把其他形式的能量转化成电能本领的强弱 D.七号干电池工作时,非静电力每“搬运”1.5 C 的电荷,电池把1 J的化学能转化为电能 2.(2026广东广州第二中学期中)锂离子电池主要依靠锂离子(Li+)在电池的正极和负极之间移动来工作。图为常用手机锂电池的内部结构,某过程中Li+从负极脱嵌通过隔膜嵌入正极。此锂电池的电动势为3.7 V,则此过程(　　) A.电池内部电流方向从正极到负极 B.电池内部是静电力使Li+移动到正极 C.电池内部每搬运一个Li+,非静电力做功3.7 eV D.将锂电池接入电路,与用电器形成闭合回路,锂电池两端电压为3.7 V 题组二　闭合电路的欧姆定律的简单应用 3.(2026贵州贵阳一中期中)如图所示的电路中,两个定值电阻的阻值均为6 Ω。开关S断开时,理想电流表示数为1 A,开关S闭合时,理想电流表示数为0.8 A,则该电源的电动势和内阻分别为(　　) A.8 V和2 Ω　　　B.6 V和2 Ω C.8 V和1 Ω　　　D.10 V和2 Ω 4.(2026安徽六安期中调研)如图所示,电源电动势E=6 V,内电阻r=1 Ω,小灯泡L标有“2 V　4 W”,当调节可变电阻R使小灯泡恰好正常发光时,下列说法正确的是(　　) A.流过小灯泡的电流I=1 A B.电源的路端电压为2 V C.此时可变电阻R的阻值为2 Ω D.此时可变电阻R消耗的功率为4 W 5.(2026广东深圳盟校期中)如图所示的电路中,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,电动机的电阻R0=1 Ω,定值电阻R1=1.5 Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数U1=3.0 V。下列说法正确的是(　　) A.通过电动机的电流为3 A B.电动机内阻损耗的功率为2 W C.电动机的输出功率为6 W D.电源的效率为75% 题组三　电源的U-I图像与电阻的U-I图像 6.(2026江苏苏州月考)某实验小组通过测量一闭合电路中电源的输出电压U和流过电源的电流I,得到如图所示的U-I图像,已知A点坐标为(0.6 A,1.6 V),下列说法中正确的是(　　) A.电源电动势为2 V B.电源内阻为2 Ω C.电源的短路电流为1 A D.A点对应电源的总功率为0.96 W 7.(2026江苏常州金坛一中月考)将卫星送入预定轨道后,卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示,图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图线(电池内阻不是常量),图线b是某电阻R的U-I图线。在该光照强度下,将它们组成闭合回路时,则(　　) A.太阳能电池的电动势为E=5.0 V B.电阻R两端的电压为U=4 V C.太阳能电池的输出功率为P=0.6 W D.太阳能电池的内阻为12.5 Ω 8.(2026江苏无锡锡山高级中学月考)在如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2的阻值未知,R3是滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随干路电流I变化的图线如图乙所示,其中图线上的A、B两点数据是滑片在滑动变阻器的两个端点时得到的,则以下说法不正确的是(　　)　 A.电源的电动势为20 V B.电源的内阻为20 Ω C.定值电阻R2的阻值为4 Ω D.滑动变阻器R3的最大阻值为300 Ω 题组四　电阻表的原理 9.(2026北京北师大实验中学期中)某同学把小量程电流表、电池和一个定值电阻串联后,两端连接两支测量表笔,做成了一个测量电阻的装置,如图所示。两支表笔直接接触时,电流表的读数为5.00 mA;两支表笔与300 Ω的电阻相连时,电流表的读数为2.00 mA。下列分析正确的是(　　) A.若将电流表表盘上均匀的刻度标注其表示的电阻值,则标注的阻值也是均匀的 B.用这个装置可以粗测电路中正常发光的小灯泡的阻值 C.由题中数据可求得该装置的内阻为300 Ω D.用这个装置测量600 Ω的电阻时,电流表的示数为1.25 mA 10.(2026重庆西南大学附属中学期中)如图所示为多用电表的原理示意图,其中表头G的满偏电流为1 mA,内阻Rg=180 Ω,R1=20 Ω,调零电阻的最大阻值R0=10 kΩ,电池电动势E=1.5 V,内阻r=5 Ω。虚线框中S为选择开关,下列说法正确的是(　　) A.若电池用久了,电动势减小,内阻增大,即使能够欧姆调零,测量的电阻值也会偏小 B.若电压表量程为0~3 V,则R2阻值为2 820 Ω C.测某电阻阻值时,正确操作后若指针指在正中央,则待测电阻的阻值为150 Ω D.图中的A端与黑色表笔相连接 能力过关练 一、选择题: 11.(2026广东佛山S6高质量发展联盟期中联考)据报道,我国某大学的科研团队成功研制出兼具自修复性、高导电性等优点的弹性导体材料,其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示,电压表和电流表是理想电表,a、b两点之间连接一弹性导体,在中间悬挂重物后,下列说法正确的是(　　) A.弹性导体的电阻变小 B.定值电阻R的功率变小 C.电压表的示数变小 D.弹性导体消耗的功率一定变小 12.(2026重庆渝西中学期中)在如图所示的电路中,电源内阻不计,电表均为理想电表,开关S闭合后,由于某电阻元件在某时刻发生短路或断路故障,电压表示数减小,电流表的示数增大,则可能出现的故障是(　　) A.R1断路 B.R2断路 C.R3断路 D.R1短路 13.(2026江西南昌二中期中)如图所示的电路中,电源的电动势E=12 V,内阻忽略不计,定值电阻的阻值分别为R1=R2=10 Ω,滑动变阻器R的最大阻值R=30 Ω,电容器的电容C=30 μF。现将滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点,合上开关S,待电路稳定后,将P缓慢地从a点右移到aP=ab的过程中,通过导线PN的电荷量为(　　) A.0.6×10-4 C　　　B.1.8×10-4 C C.2.4×10-4 C　　　D.3.0×10-4 C 参考答案： 1.C　电源的电动势反映了电源将其他形式的能量转化为电能本领的大小,电动势等于电源未接入外电路时两极间的电压,当电源接入外电路时,电动势等于内、外电路的电压之和,故A、B错误,C正确;根据电动势的定义式E=可知,电动势为1.5 V的电池工作时,非静电力将1 C的负电荷由电池正极移送到电池负极的过程中,非静电力做的功为1.5 J,即电池把1.5 J的化学能转化为电能,故D错误。 2.C　由于正电荷定向移动的方向为电流的方向,故电池内部电流方向从电池负极到正极,故A错误;在电池内部,存在着由正极指向负极的电场,静电力阻碍Li+向正极移动,故把锂离子从负极移动到正极,是非静电力做功实现的,B错误;根据E=可知,在电源内部把一个Li+从负极移动到正极,非静电力做功为3.7 eV,故C正确;将锂电池接入电路,锂电池两端电压为路端电压,要小于3.7 V,故D错误。 3.A　开关S断开时,外电路只有一个定值电阻,根据闭合电路欧姆定律,有E=I(R+r);开关S闭合时,外电路为两个定值电阻并联,理想电流表示数为0.8 A,则干路电流为I'=1.6 A,根据闭合电路欧姆定律可得E=I',联立解得E=8 V,r=2 Ω,故选A。 4.D　小灯泡正常发光,则流过小灯泡的电流I== A=2 A,故A错误;电源的路端电压U=E-Ir=6 V-2×1 V=4 V,故B错误;此时可变电阻R两端的电压为UR=U-UL=4 V-2 V=2 V,则阻值为R==1 Ω,故C错误;此时可变电阻R消耗的功率为PR=I2R=4 W,故D正确。 5.C　分析电路可知,外电路为电动机与定值电阻R1串联,电压表测R1两端的电压,由欧姆定律可知电路中的总电流为I==2 A,则电动机内阻损耗的功率为P损=I2R0=4 W,故A、B错误;电源内电压为Ur=Ir=2 V,由闭合电路欧姆定律可知电动机两端的电压为UM=E-Ur-U1=5 V,故电动机的输出功率为P出=P入-P损=UMI-P损=6 W,C正确;电源的效率为η=×100%=80%,D错误。 6.C　由于U=E-Ir,可知U-I图线斜率的绝对值等于电源内阻,可得内阻r== Ω=4 Ω,B错误;当U=0时,外电路短路,此时电路中的电流为短路电流,结合题图可知短路电流I短路=1 A,C正确;电源电动势为E=I短路r=4 V,故A错误;A点对应电源的总功率为P=IE=0.6×4 W=2.4 W,故D错误。 7.C　根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,当I=0时,有E=U,由图线a与纵轴的交点,读出太阳能电池的电动势E=4 V,故A错误;太阳能电池的U-I图线与电阻R的U-I图线的交点表示电阻R与太阳能电池直接相连时的工作状态点(破题关键),则电阻R两端的电压U=3 V,电流I=0.2 A,太阳能电池的输出功率为P=UI=0.6 W,B错误,C正确;由闭合电路欧姆定律可得,太阳能电池的内阻为r==5 Ω,故D错误。 8.C　由闭合电路欧姆定律可得E=U+Ir,将图线上A、B两点的U、I值分别代入可得E=16 V+0.2 A·r,E=4 V+0.8 A·r,解得E=20 V,r=20 Ω,A、B正确;由于图线上的A、B两点分别对应滑片位于最左端和最右端,当滑片位于最右端时,R3=0,R1被短路,则外电路电阻为R2,由B点的U、I值得R2== Ω=5 Ω,C错误;当滑片在最左端时,R3的有效阻值最大,对应着图线上的A点,则R外== Ω=80 Ω,由外电路结构可知R外=+R2,解得滑动变阻器的最大阻值R3m=300 Ω,D正确。 9.D　根据闭合电路欧姆定律可得,电流I与电阻Rx的关系为I=,其中E是电池的电动势,R内是装置的内阻(包括电流表和定值电阻的电阻、电池的内电阻),从这个公式可以看出,电流I与电阻Rx之间并不是线性关系,因此如果将电流表的表盘刻度标注上相应的电阻值,均匀刻度对应的阻值是不均匀的,故A错误;用电阻表测量电阻时,待测电阻应与外电路断开,故不能用这个装置粗测电路中正常发光的小灯泡的阻值,B错误;根据闭合电路欧姆定律,当两支表笔直接接触时有E=I1R内,两支表笔与300 Ω的电阻相连时有E=I2(R内+Rx),代入数值得E=1 V,R内=200 Ω,故C错误;用这个装置测量600 Ω的电阻时,根据闭合电路欧姆定律可以计算出电流I== A=1.25 mA,故D正确。 10.C　S接2时为电阻挡,表头满偏时,E=ImR内;测电阻Rx时,E=Ix(R内+Rx),两式联立得Ix=,若电源电动势减小,同一被测电阻对应的电流减小,指针偏转角度变小,则即使能够欧姆调零,测量的电阻值也会偏大,A错误;S接3时为电压挡,若电压表的量程为0~3 V,有IgRg+R2=U,解得R2=282 Ω,故B错误;测某电阻阻值时S接2,干路中最大电流Im=Ig+=1 mA+9 mA=10 mA,此时多用电表的内阻R内== Ω=150 Ω,指针指在正中央时,有Im=,解得Rx=150 Ω,故C正确;由“红进黑出”可知,黑表笔与多用电表内部电源的正极相连,红表笔与内部电源的负极相连,因此图中的A端与红色表笔相连接,故D错误。 11.B　弹性导体受拉力作用,长度变长,横截面积减小,根据电阻定律R=ρ可知,电阻变大,故A错误;外电路为弹性导体与定值电阻R串联,弹性导体电阻变大,则外电路总电阻变大,总电流减小,根据P=I2R可知,定值电阻R的功率变小,故B正确;由于电路总电流减小,则电源内电压和定值电阻R两端的电压减小,根据U'=E-Ur-UR可知,弹性导体两端的电压变大,即电压表示数变大,故C错误;将定值电阻R等效为电源内阻的一部分,由于弹性导体电阻与等效内阻阻值大小关系未知,则弹性导体消耗的功率不一定变小,故D错误。 12.B　若R1断路,R1所在支路断开,外电路变为R2与R3串联,总电阻增大,干路电流减小,由U=IR可知R3两端电压减小;电流表与R1串联,支路断路后电流表示数变为0,即电流表示数减小,不符合题意,A错误;若R2断路,R2所在支路断开,外电路变为R1与R3串联,总电阻增大,干路电流减小,由U=IR得R3两端电压减小,电流表测干路电流,电流表示数增大,B正确;若R3断路,电流表示数为0,电压表测电源电压,示数增大,C错误;若R1短路,则R2被短路,总电阻R总″=R3,干路电流I总″=增大,R3两端电压U=I总″R3=E增大,D错误。 13.D　滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点时,电容器N极板带正电,此时有C=,其中U1=,解得Q1=1.8×10-4 C;P从a点右移到aP=ab处时,滑动变阻器左、右侧电阻分别为R左=R=25 Ω,R右=R=5 Ω,令D点电势为0,则此时有=,=,其中φA=E=12 V,解得φP=2 V,φB=6 V>φP,可知此时电容器M极板带正电,N极板带负电,C=,解得Q2=1.2×10-4 C;则通过导线PN的电荷量为Q=Q1+Q2=3.0×10-4 C,故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $