第10章 课时测评45 闭合电路的欧姆定律(word练习)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义

**基本信息** 聚焦闭合电路欧姆定律的系统性应用，通过分层题组构建"概念理解-功率分析-动态变化-图像应用"的完整认知链，强化科学推理与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |闭合电路的欧姆定律|3题|公式辨析法、等效电源法|从电动势定义出发，推导闭合电路欧姆定律，建立内外电路关系| |功率和效率|1题|极值分析法|结合能量守恒，分析电源输出功率与外电阻的关系| |动态分析|2题|电路变量控制法|通过局部电阻变化，运用串并联规律推导电流电压变化| |U-I图像问题|6题|图像交点法、斜率解析法|将数学图像与物理公式结合，实现定量计算与定性分析统一|

课时测评45　闭合电路的欧姆定律 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－12，每题5分，共60分) 题组1　闭合电路的欧姆定律 1.电源的电动势为E，路端电压为U，I为电源的输出电流，下列理解正确的是(　　) A.R＝一定是外电路的电阻 B.电动势的大小等于在电源内部静电力把正电荷从负极送到正极所做的功 C.由电源的输出功率P出＝EI－I2r可知，P出随I的增大而减小 D.若外电路为纯电阻电路，且外电阻为R时，有I＝，因此闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现 答案：D 解析：R＝不一定是外电路的电阻，比如有电动机的电路，故A错误；电动势的大小等于在电源内部非静电力把正电荷从负极送到正极所做的功与所移动电荷量的比值，故B错误；由电源的输出功率P出＝EI－I2r＝－r＋可知，I增大时，P出不一定减小，故C错误；在闭合电路中，非静电力做功等于其他形式的能转化为内、外电路中电能的总和，因此若外电路为纯电阻电路，且外电阻为R时，有I＝，因此闭合电路欧姆定律实质是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现，故D正确。故选D。 2.如图所示的电路中，电阻R＝2 Ω。断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，电压表为理想电表，则电源的内阻r为(　　) A.1 Ω B.2 Ω C.3 Ω D.4 Ω 答案：A 解析：当S断开后，电压表读数为3 V，则电动势E＝3 V，当S闭合后，由闭合电路欧姆定律知E＝U＋Ir，且I＝，整理得电源内阻r＝＝1 Ω。故选A。 3.(多选)在如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r均为定值，当外电路电阻R发生变化时，回路电流I、路端电压U、内电压U'都将随之发生变化。下列图像能正确表示其变化规律的是(　　) 答案：AB 解析：由闭合电路欧姆定律有I＝①，路端电压U＝IR＝E②，内电压U'＝Ir＝E③。根据①式可知，I随R的增大单调递减，利用数学知识可知，A正确；将②式变形可得U＝E，利用数学知识可知，B正确，D错误；根据③式可知，C错误。故选AB。 题组2　闭合电路的功率和效率 4.(2026·山西太原期末)如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6 V，内阻r＝2 Ω，定值电阻R＝4 Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是(　　) A.图乙中滑动变阻器的最大功率P2＝2 W B.图乙中R1＝6 Ω，R2＝12 Ω C.滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大 D.调整滑动变阻器RP的阻值，可以使电源的输出电流达到2 A 答案：B 解析：把定值电阻看成电源内阻的一部分，由题图乙可知，当RP＝R1＝R＋r＝6 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为P2＝＝1.5 W，A错误；滑动变阻器的阻值为3 Ω时与阻值为R2时消耗的功率相等，有×3 Ω＝R2，解得R2＝12 Ω，B正确；当回路中电流最大时，即RP＝0时，定值电阻R消耗的功率最大，C错误；当滑动变阻器RP的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为Im＝＝ A＝1 A，则调整滑动变阻器RP的阻值，不可能使电源的输出电流达到2 A，D错误。故选B。 题组3　闭合电路的动态分析 5.(多选)(2026·安徽马鞍山模拟)如图，电路中有ab、cd、ef三根导线。其中一根导线的铜丝是断的，另外两根导线和电源、电阻R1、R2都是完好的。电源电动势为9 V。某同学想利用多用电表的直流10 V挡检查出断导线，下列说法正确的是(　　) A.若测得a、b间电压接近9 V，断导线一定是ab B.若测得a、d间电压接近9 V，断导线一定是ef C.若测得a、c间电压为0，断导线一定是cd D.若测得a、e间电压为0，断导线一定是ef 答案：AD 解析：红表笔接在a点，如果黑表笔接在b点或者c点时电表示数为9 V，说明cd、ef段导线无断路，断路必定在ab段；如果黑表笔接在b点或者c点时电表示数为0，说明cd或者ef段导线有断路；如果黑表笔接在d点或者e点时电表示数为9 V，说明ef段导线无断路，断路可能在ab或者cd段；如果黑表笔接在d点或者e点时电表示数为0，说明ef段导线断路。故选AD。 6.(多选)(2026·安徽合肥期末)如图所示，闭合开关，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则下列说法正确的是(　　) A.电流表A的示数增大 B.电压表V2的示数增大 C.ΔU3与ΔI的比值大于r D.ΔU3大于ΔU2 答案：ACD 解析：电压表V1、V2、V3分别测量R两端电压、路端电压和滑动变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则电流表A的示数增大，A正确；因为干路电流增大，根据U＝E－Ir，可知路端电压减小，即电压表V2的示数减小，B错误；根据闭合电路欧姆定律得U3＝E－I(R＋r)，所以ΔU3与ΔI的比值等于R＋r，大于r，C正确；因为U3＋U1＝U2，而当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，U2减小，U1增大，则U3减小得更多，所以ΔU3大于ΔU2，D正确。故选ACD。 题组4　电源的U -I图像问题 7.(多选)在如图所示的U -I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U -I图线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图像可知(　　) A.电源的电动势为3 V，内阻为0.5 Ω B.电阻R的阻值为1 Ω C.电源的输出功率为4 W D.电源的效率为50％ 答案：ABC 解析：由题图中图线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V，内阻为r＝＝0.5 Ω；由图线Ⅱ可知，电阻R的阻值为R＝＝1 Ω；图线Ⅰ与图线Ⅱ交点所对应的横、纵坐标分别为该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流和路端电压，为I＝2 A，U＝2 V，电源的输出功率为P＝UI＝4 W；电源的效率为η＝×100％≈66.7％。故选ABC。 8.在如图所示的U -I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的伏安特性曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5 A，0.75 V)，该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0 A，0)，用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知(　　) A.电源电动势为2.0 V B.电源内阻为0.5 Ω C.小灯泡L接入电源时的电阻为1.5 Ω D.小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W 答案：D 解析：根据题意，由闭合回路欧姆定律有U＝E－Ir，代入题中数据有0.75 V＝E－1.5 A·r，0＝E－2.0 A·r，联立解得E＝3.0 V，r＝1.5 Ω，故A、B错误；根据题意可知，当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时，灯泡L两端的电压为U＝0.75 V，流过灯泡L的电流为I＝1.5 A，由欧姆定律可得，小灯泡L接入电源时的电阻为RL＝＝0.5 Ω，小灯泡L实际消耗的电功率为P＝UI＝1.125 W，故C错误，D正确。故选D。 9.(2026·广东汕头一模)某智能锁利用超级电容器作为待用电源，其简化电路如图所示。主电源正常工作时(开关S闭合)，智能锁的输入电压为6 V；当主电源断电(开关S断开)，则启用备用电源，智能锁在输入电压降至4.5 V时会发出低电压警报。该电容器的电容为1 F，R1及R2是电路中的小电阻，下列说法正确的是(　　) A.正常工作时，电容器储存的电荷量为6 C B.断电前后，流经智能锁的电流方向相反 C.R2阻值越大，当主电源断电后，电容器放电时间一定越短 D.从主电源断电后至智能锁发出低电压警报，流经智能锁的电荷量为1.5 C 答案：A 解析：正常工作时，由题图可知，电容器与智能锁并联，电阻R2相当于导线作用，故电容器两端的电压等于智能锁的输入电压，即为6 V，则Q＝CU＝6 C，故A正确。断电前，由主电源对智能锁供电，电流方向由上到下；主电源也对电容器供电，电容器上极板为正极，下极板为负极；断电后，由电容器对智能锁供电，电流方向由上到下，所以断电前后，流经智能锁的电流方向相同，故B错误。当主电源断电后，电容器放电，R2阻值越大，回路中的电流越小，因电容器储存的总电荷量是一个定值，根据Q＝It可知电容器放电时间越长，故C错误。当电容器放电时，电阻R2与智能锁串联，智能锁在输入电压降至4.5 V时发出低电压警报，此时电阻R2两端也有电压，故此时电容器两端的电压大于4.5 V而小于6 V，所以电容器电压的变化小于1.5 V，根据ΔQ＝CΔU，可知流经智能锁的电荷量小于1.5 C，故D错误。故选A。 10.(多选)(2024·安徽省芜湖模拟)如图甲所示的电路中，调节滑动变阻器的滑片P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图乙所示的两条U -I图线，则下列说法正确的是(　　) A.图线b是根据V1与A的示数描绘的 B.电源的内阻为0.5 Ω C.两图线交点处电源的输出功率最大 D.两图线交点处电源的效率最小 答案：CD 解析：由部分电路的欧姆定律可得，电压表V2和电流表A的示数的比值为定值电阻R0，三者之间满足关系U2＝IR0，结合数学知识可得题图乙中的图线b为根据电压表V2与电流表A的示数绘制的，A错误；由闭合电路欧姆定律有U＝E－Ir，结合数学知识可得题图乙中的图线a为根据电压表V1与电流表A的示数描绘的，图线斜率的绝对值为电源的内阻大小，故有r＝＝ Ω＝1 Ω，B错误；题图乙中a、b图线的交点处表示两电压表示数相等，分析电路可知此时滑动变阻器分压为零，即此时滑动变阻器的电阻R＝0，由于R0＝ Ω＝2 Ω＞r＝1 Ω，此时负载电阻最小，故电源的输出功率最大，C正确；负载电阻越大，电源的效率越大，交点处负载电阻最小，电源的效率最小，D正确。故选CD。 11.(多选)(2026·河北石家庄一模)如图1所示，电路中M为直流电动机，R为滑动变阻器，三个电表均为理想电表。滑动变阻器的滑片从最上端逐渐向下滑动到最下端时，电动机M正常工作，整个过程中两个电压表示数随电流表示数变化的情况如图2所示，图2中ab段、dc段为直线，bc段为曲线，下列说法正确的是(　　) A.电压表V1示数随电流表示数变化的图线为abc段 B.电源的电动势为5.0 V、内阻为 Ω C.电动机M正常工作时的输出功率为1.5 W D.滑动变阻器的最大阻值为15 Ω 答案：AD 解析：由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir可知，闭合电路中路端电压随电流按线性规律变化，V2测量的是路端电压，可知电压表V1示数随电流表示数变化的图线为abc段，故A正确；根据图线dc中提供的两组数据，由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir可得4.0 V＝E－0.2 A·r，3.0 V＝E－0.5 A·r，求得电源电动势和内阻分别为E＝ V，r＝ Ω，故B错误；由题图2可看出，在ab段电动机两端电压与电流按线性规律变化，可知该过程电动机未转动，为纯电阻电路，可得电动机内阻为rM＝＝5 Ω，当滑动变阻器滑片在最下端时，此时电路中电流最大且为0.5 A，电动机两端电压为3.0 V，则电动机M的输出功率为P＝UI－I2rM＝0.25 W，故C错误；当电流表示数最小为I'＝0.2 A时，滑动变阻器的阻值为最大，可得此时滑动变阻器两端电压为U'＝E－U1－I'r＝3 V，滑动变阻器最大阻值为R'＝＝15 Ω，故D正确。故选AD。 12.(多选)如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3均为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是(　　) A.只逐渐增大对R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 B.只将滑动变阻器R3的滑片P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 C.只将滑动变阻器R2的滑片P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 D.若断开开关S，带电微粒向下运动 答案：AD 解析：只逐渐增大对R1的光照强度，R1的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻R0消耗的电功率变大，滑动变阻器R2两端的电压变大，电容器两端的电压增大，电容器所带电荷量变大，电容器充电，所以电阻R3中有向上的电流，故A正确；电路稳定时，电容器所在支路相当于断路，只将滑动变阻器R3的滑片P2向上端移动时，对电路没有影响，故B错误；只将滑动变阻器R2的滑片P1向下端移动时，与电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，分析可知带电微粒受到向上的静电力，由E电＝可知电场强度变大，带电微粒向上运动，故C错误；若断开开关S，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间电场强度减小，带电微粒所受的静电力减小，带电微粒向下运动，故D正确。故选AD。 学生用书⬇第176页 学科网（北京）股份有限公司 $