第29讲 闭合电路欧姆定律及应用(专项训练)(全国通用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-06-23
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3份
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42页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 恒定电流 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.05 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 鼎力物理 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58446334.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦闭合电路欧姆定律四大核心题型,以题载知构建从基础应用到综合创新的递进训练体系,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|功率问题|5题|结合电源输出功率、外电阻功率极值分析|从电动势、内阻概念出发,推导功率公式及极值条件|
|动态分析|5题|含滑动变阻器、压敏电阻的电路参量变化|基于串并联规律,运用“局部→整体→局部”推理方法|
|含容电路|5题|涉及电容充放电、稳态分析及实际应用(智能手表)|建立电路稳态模型,关联电容电压与电路分压关系|
|故障分析|5题|电路断路、短路故障判断及家庭电路应用|依据电表示数变化,结合电路结构推理故障位置|
内容正文:
第29讲 闭合电路欧姆定律及应用
目录
模拟·基础演练 1
题型01 闭合电路的功率问题 1
题型02 闭合电路的动态分析问题 3
题型03 含容电路 5
题型04 故障分析 7
重难·创新演练 9
真题·实战演练 10
模拟·基础演练
考查重点:闭合电路欧姆定律、闭合电路的功率问题、动态分析问题、含容电路问题以及故障分析。
⏳题型01 闭合电路的功率问题
1.(25-26高三上·河北邯郸·期中)如图所示电路,定值电阻,调节电阻箱R的阻值,当时,R消耗的功率最大;调节电阻箱R的阻值,消耗的最大功率为5W,则下列说法正确的是( )
A.电源电动势为
B.电源内阻为
C.R消耗的最大功率为
D.电源输出的最大功率为
2.(2026·湖北十堰·二模)如图甲所示电路中,变压器为理想变压器,电阻箱R1最大阻值999.9Ω,定值电阻,在a、b两端输入正弦交流电,改变电阻箱R1的阻值得到电阻箱R1消耗的最大功率为20W;如图乙所示为除去变压器后组成的电路,改变电阻箱R1的阻值,得到R1消耗的最大功率为80W。则下列判断正确的是( )
A.a、b两端输入的电压为20V
B.变压器原、副线圈的匝数比为3∶2
C.图甲中,电阻箱R1的阻值为10Ω时,其消耗的电功率最大
D.图甲中,电阻消耗的最大功率为80W
3.(2026·陕西榆林·模拟预测)对某品牌的直流蓄电池进行测试,测试过程中系统输出的图像如图所示,其中P为直流电源的输出功率,I为总电流,下列说法正确的是( )
A.该蓄电池的电动势为 B.该蓄电池的内阻为
C.该蓄电池输出的最大功率为 D.该蓄电池的短路电流为
4.(2026·四川雅安·一模)截止2025年9月,我国新能源汽车累计销售突破4000万辆,产销量连续10年保持全球第一,为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M供电,模拟电路如图所示,电源电动势E=15V,内阻r=3Ω,定值电阻R0=1Ω,电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引的负载运动状态不同时,理想电流表读数不同。下列判断正确的是( )
A.若电动机被卡住,电流表读数为3.75A
B.电流表读数为1.5A时,电动机输出功率最大
C.电流表读数为1.5A时,电源输出功率最大
D.当电动机输出功率最大时,其效率为50%
5.(25-26高三上·全国·模拟预测)某物理学习小组利用图甲所示的电路图进行一系列实验,电源的电动势,内阻为(未知),定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。闭合开关,滑动变阻器的滑片从端滑至端的过程中,测出相应的电压表读数和电流表读数,作了三幅图:图乙为电压表读数随电流表读数的变化规律图,图丙为滑动变阻器的功率随滑动变阻器接入阻值的变化规律图,图丁为电源的效率随滑动变阻器接入阻值的变化规律图。导线电阻不计,则下列说法正确的是( )
A.电源的内阻为,滑动变阻器最大阻值为
B.图乙中点的横坐标为
C.图丙中点的坐标为(,)
D.图丙中点的横坐标为
⏳题型02 闭合电路的动态分析问题
6.(25-26高三上·北京石景山·期末)如图所示为一种自动测量压力的电路图,其中为滑动变阻器,为定值电阻,A为电流表,为压敏电阻,其阻值会随着压力的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.受到的压力减小时,电流表的示数减小
B.受到的压力增大时,两端的电压减小
C.若将电流表标度为压力表,则表示压力的“0”刻度在右侧
D.若从不受压力到压力增加至某一值,阻值越大,电流表的示数变化越大
7.(25-26高三上·安徽·期中)如图所示,电源的电动势为E,内电阻为r,、和为定值电阻,为滑动变阻器,电表均为理想电表。闭合开关,、、I分别表示电压表、和电流表A的示数,当滑动变阻器的滑片向上移动时,下列说法正确的是( )
A.A示数增大,,示数均减小 B.变大,变小
C.变小,变小 D.
8.(25-26高三上·海南海口·模拟预测)在如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,,滑动变阻器的取值范围为,电流表,内阻不计),均为量程为3V的理想电压表。闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电压表电压表电流表示数变化量的绝对值分别为。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.滑动变阻器可以从最右端逐渐调整到最左端
D.滑动变阻器滑片在向右调节的过程中,电源的输出功率先增大再减小
9.(2026·安徽黄山·一模)如图所示,电路由电动势为的电源(内阻为)、电流表、定值电阻和滑动变阻器串联组成。闭合开关S后,滑动变阻器滑片位于最左端时电流表示数为,滑片向右移至正中间时电流表示数为。以下判断正确的是( )
A.滑动变阻器最大阻值为
B.滑片向右移动过程中,滑动变阻器两端电压减小
C.滑片移至最右端时,电流表示数为
D.滑片从最左端移至正中间的过程中,滑动变阻器消耗功率先增大后减小
10.(25-26高三上·山东德州·期末)如图所示的电路中,定值电阻、、、的阻值均为,电源电动势为E,内阻为r,R为滑动变阻器,电表均为理想电表。闭合开关,滑动变阻器的滑片从最右端向左端滑动的过程中,、分别表示电压表V2和电流表A示数的变化量,下列判断正确的是( )
A.电流表A示数减小,电压表V1示数减小
B.A、B两点间的并联部分电路消耗的功率先增大后减小
C.
D.电源的效率减小
⏳题型03 含容电路
11.(25-26高三上·河南驻马店·期末)在如图所示的电路中,电源电动势,内阻,定值电阻、、。电容器电容。仅将开关S、、闭合后,发现电容器不带电,电表均为理想电表,则( )
A.定值电阻
B.若再闭合,则电压表示数变小
C.若断开,则电容器所带电荷量的变化量为
D.若断开,则电流表的示数为1.2A
12.(25-26高三上·河南濮阳·期中)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置,G为灵敏电流计。开关S闭合后,两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态。则在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.灵敏电流计G中有b→a的电流 B.油滴向下加速运动
C.通过滑动变阻器R的电流将增大 D.通过电阻R2的电流将减小
13.(2025·河南·模拟预测)如图所示的电路中,电源电动势,内阻不计。定值电阻,,,电容,初始开关S处于闭合状态。下列说法正确的是( )
A.开关S闭合时,电容器上极板带正电,带电荷量为
B.开关S闭合时,电容器上极板带负电,带电荷量为
C.开关S断开后,通过电阻的总电荷量为
D.开关S断开后,流经电阻、的电流始终相等
14.(25-26高三上·黑龙江牡丹江·期中)如图所示,电源电动势为E、内阻为r,为定值电阻(阻值均大于电源内阻r),电压表和电流表均可视为理想电表。开关S闭合时,一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间,若将滑动变阻器R的滑片向b端移动,则下列说法正确的是( )
A.油滴向上运动
B.电压表的示数变小,电流表的示数变小
C.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小
D.电源的输出功率逐渐增大,电源的效率逐渐减小
15.(2025·江西赣州·模拟预测)如图所示,电源电动势,内电阻,电容器的电容,电阻、、、为电阻箱,闭合开关。下列说法正确的是( )
A.当时,求通过电源的电流=
B.当时,电容器的带电量=
C.=时,的功率最大
D.功率的最大值=
⏳题型04 故障分析
16.(2026·北京朝阳·二模)“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
17.(25-26高三下·甘肃武威·模拟预测)如图所示的电路,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻的阻值为,灯泡L的电阻值恒定不变(设为),电表均为理想电表。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最左端缓慢移动至最右端,在此过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表示数减小
B.电流表示数减小
C.电压表V的示数变化量大小与电流表A的示数变化量大小的比值逐渐减小
D.若在滑动过程中,灯泡突然熄灭,且电流表示数减小、电压表示数增大,则故障可能是滑动变阻器R短路
18.(25-26高三上·河北衡水·模拟预测)如图所示,一种汽车灯光电路中,电池电动势为E,内阻不计。电压表和电流表均为理想电表。开关S闭合后,由于某个元件发生故障,电压表的示数减小但不为零,电流表的示数增大。出现这种现象的原因可能是( )
A.灯丝短路 B.灯丝短路 C.灯丝断路 D.灯丝断路
19.(25-26高三上·江西宜春·期中)如图所示的是家庭电路的一部分,闭合开关S,灯泡L不发光,插座也不能工作,保险丝没有熔断。用测电笔检测、、三处,测电笔中的氖管均发光。下列判断中正确的是( )
A.甲是零线,乙是火线,丙是地线 B.一定是灯泡灯丝短路
C.一定是灯泡灯丝断路 D.若用测电笔检测插座左孔,则氖管能发光
20.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期中)某工厂相邻两车间A、B的照明电路由一个开关控制,其电路图如图所示,电源电动势为、内阻为,闭合开关后,两车间内相同的、灯都正常发光,后来由于某种故障A车间内的灯突然变亮,B车间内的灯突然变暗,此故障可能是( )
A.电阻短路 B.电阻短路
C.电阻短路 D.电阻、同时短路
重难·创新演练
设题创新:结合测量血压的智能手表考查含容电路问题(T21);结合含二极管的含容电路考查含容电路问题(T22);结合新烟雾报警器考查动态分析问题(T22)。
21.(2026·广东·一模)(多选)图甲为一款可以测量血压的智能手表,其内部电路如图乙。E为电源,R为定值电阻,C为平行板电容器,为阻值可变的传感器,测量收缩压时,阻值变小;测量舒张压时,阻值变大。则开关闭合,由测量收缩压转为测量舒张压时( )
A.a极板带负电 B.a极板带正电 C.C的带电量变小 D. C的带电量变大
22.(25-26高三下·重庆九龙坡·开学考试)(多选)如图所示电路,电源内阻为r,两相同灯泡、电阻均为R,D为理想二极管(具有单向导电性),电表均为理想电表。闭合S后,一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动,电压表、示数变化量绝对值分别为、,电流表示数变化量绝对值为,则下列说法中错误的是( )
A.两灯泡逐渐变亮 B.油滴将向下运动 C. D.
23.(2026·河南南阳·模拟预测)(多选)烟雾报警器(如图甲所示)是利用光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化(随光照强度的增大而减小,反之则增大)的特点制作而成的。如图乙为某烟雾报警器的内部等效电路图,开关S闭合的状态下,当有烟雾进入报警器后,照射到光敏电阻R上的光照强度就会减小,当电流达到设定值时报警器就会报警。下列说法正确的是( )
A.当发生火灾时,测试电压表示数会减小
B.当发生火灾时,电流表示数会减小
C.若减小定值电阻的阻值,则会提高报警器的灵敏度
D.当激光发生器发生故障无激光产生时,报警器也会报警
真题·实战演练
高频考点:闭合电路欧姆定律,以及闭合电路的功率问题。
24.(2026·湖南·高考真题)如图,电阻的阻值为,电流表为理想电表,两个电池组完全相同。若将、端分别接入、端,电流表示数为;若将、端分别接入、端,电流表示数为。则单个电池组的电动势和内阻分别为( )
A., B., C., D.,
25.(2025·浙江·高考真题)如图甲所示,有一根长、两端固定紧绷的金属丝,通过导线连接示波器。在金属丝中点处放置一蹄形磁铁,在中点附近范围内产生、方向垂直金属丝的匀强磁场(其他区域磁场忽略不计)。现用一激振器使金属丝发生垂直于磁场方向的上下振动,稳定后形成如图乙所示的不同时刻的波形,其中最大振幅。若振动频率为f,则振动最大速度。已知金属丝接入电路的电阻,示波器显示输入信号的频率为。下列说法正确的是( )
A.金属丝上波的传播速度为
B.金属丝产生的感应电动势最大值约为
C.若将示波器换成可变电阻,则金属丝的最大输出功率约为
D.若让激振器产生沿金属丝方向的振动,其他条件不变,则金属丝中点的振幅为零
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第29讲 闭合电路欧姆定律及应用
模拟·基础演练
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
C
B
D
C
A
B
A
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
A
C
D
D
B
A
D
D
B
1.【答案】A
【详解】AB.由题意可知,当时,消耗的最大功率为
当时,R消耗的功率最大,即
联立可得电源电动势为,故A正确,B错误;
C.当时,R消耗的功率最大,即,故C错误;
D.当时,消耗的最大功率为电源输出的最大功率,即,故D错误。
故选A。
2.【答案】D
【详解】AB.在题图甲中,设a、b端输入的电压为U,变压器原副线圈匝数分别为、,设原线圈中电流为I,等效内阻为
则
当时,R1消耗的最大功率为
在题图乙中,R1消耗的最大功率为
联立各式解得,,故AB错误;
C.由前面分析可得题图甲中,时,其消耗的功率最大,故C错误;
D.在题图甲中,当时,定值电阻消耗的最大功率为,故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律,有
电源的输出功率联立并整理得
知图像的斜率为E,纵截距的绝对值为r,结合题中图像解得电动势,内阻,故AB错误;
C.当外电阻等于电源内电阻时,电源的输出功率最大,即,故C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律,有,解得短路电流,故D错误。
故选C。
4.【答案】B
【详解】A.若电动机被卡住,电动机相当于一个纯电阻,根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流为解得,A错误;
B.电动机的输出功率电动机消耗的电功率,电动机内电阻消耗的热功率
解得根据二次函数求极值的知识,当时,电动机的输出功率有最大值,B正确;
C.电源的输出功率,同理,当时,电源输出功率最大,C错误;
D.当电动机输出功率最大时,由B的分析可知,电路中的电流 I = 1.5A
此时,电动机的效率解得,D错误。故选B。
5.【答案】D
【详解】A.由图乙可得,在滑动变阻器阻值最小(R=0)时,其电压为零,此时电流最大,可得
解得
电源的效率
由丁图可得
解得
故A错误;
B.图乙中当滑动变阻器电阻取最大时,对应、,由闭合电路欧姆定律可得
解得
故B错误;
C.当时,滑动变阻器的最大功率
故C错误;
D.由B选项可算得当滑动变阻器阻值取最大时,滑动变阻器消耗的功率
由图丙可得当滑动变阻器阻值取R1时所消耗的功率P等于阻值取最大时所消耗的功率P,当滑动变阻器阻值取R1时,解得故D正确。故选D。
6.【答案】C
【详解】A.因压敏电阻其阻值会随着压力的增大而减小,故压力减小时,的电阻增大,外电路电阻增大,回路总电流减小,电源内阻分得的电压减小,路端电压增大,因此上的电流满足
电流表的示数增大,故A错误;
B.压力增大时,的电阻减小,因此回路总电流增大,两端的电压增大,故B错误;
C.若将电流表标度为压力表,当压力为0时,的电阻最大,电流表的示数为最大值,因此表示压力的“0”刻度在右侧,故C正确;
D.路端并联电阻的总阻值为
若选用阻值大的,则在减小相同阻值的情况下,并联电阻的总阻值减小量就越小,并联电阻的总电压变化就越小,电流表的示数变化越小,故D错误。
故选C。
【点睛】AB选项的分析可以用串反并同的方法快速判定,D项可以采用极限思想,若阻值趋向于无穷,则电流表的示数变化几乎为0。
7.【答案】A
【详解】A.滑动变阻器滑片上移,滑动变阻器接入阻值减小,电路的总电阻减小,根据,当总电阻减小时,总电流增大,所以A示数增大;根据,当总电流增大时,路端电压减小,V1测量值为路端电压,故V1减小;
根据,当总电流增大时,减小,故V2示数减小,A正确;
B.由题意可知表示外电路总电阻,表示滑动变阻器的电阻,根据题意可知两者都减小,B错误;
CD.根据串并联电路电流电压分配可知,表示电源内电阻,表示除滑动变阻器以外的电阻,故、均不变,且,CD错误。
故选A。
8.【答案】B
【详解】对电路结构分析,定值电阻与电源串联构成干路,之后电路分为两支路,其中一支为定值电阻另一支则由电流表A、定值电阻与滑动变阻器串联而成;电压表测量两端电压,电压表测量两端电压。
A.根据欧姆定律,有
则电压表示数变化量与电流变化量的绝对值之比,故A错误;
B.将支路二以外的电路视为等效电源,其等效电动势
代入数据解得等效内阻代入数据解得
对于支路二有
即
则,故B正确。
C.当滑动变阻器滑片位于最左端时,此时支路二电流
解得
电压表的示数
解得,此值,超过了电压表量程,表明滑片无法调整至最左端,故C错误。
D.电源输出功率表达式为
当时取得最大值;外电路总电阻为
且,因此始终有
在滑片向右调节过程中,增大导致增大,并进一步偏离阻值匹配点,故电源输出功率持续减小,故D错误。
故选B。
9.【答案】A
【详解】A.当滑动变阻器滑片位于最左端时电流表示数为,则根据闭合电路欧姆定律有
解得
当滑片向右移至正中间时电流表示数为,设滑动变阻器的最大阻值为,则根据闭合电路欧姆定律有
解得,故A正确;
B.滑动变阻器两端的电压为
随着滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流减小,所以滑片向右移动的过程中,滑动变阻器两端的电压增大,故B错误;
C.设滑片移至最右端时电路中的电流为,则根据闭合电路欧姆定律有
解得,故C错误;
D.由分析可知,由于,故当滑动变阻器全部加入电路时,滑动变阻器消耗的功率最大,所以滑片从最左端移至正中间的过程中,滑动变阻器消耗的功率一直增大,故D错误。
故选A。
10.【答案】C
【详解】A.滑动变阻器的滑片从最右端向左端滑动的过程中,回路总电阻增加,根据闭合电路欧姆定律,干路电流为
可知干路电流减小,电压表示数满足
可知电压表示数增加,定值电阻、上的电流增加,所在电路电流减小,故A错误;
B.A、B两点间的电路可看成先将、并联,并联结果为,再将该并联电阻与和并联,故A、B两点间的并联部分电路总电阻为
由于不知道滑动变阻器的电阻范围,故
并联部分消耗的功率满足
可知当时,并联部分消耗的功率最大,由并联部分电路总电阻的取值范围可知,滑动变阻器从最右端向左端滑动的过程中,随着的增加,其消耗的功率逐渐增大,故B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律,电压表的示数满足
化简得
可知,故C正确;
D.电源的效率满足
滑动变阻器从最右端向左端滑动的过程中,随着的增加,电源的效率逐渐增大,故D错误。故选C。
11.【答案】C
【详解】A.闭合开关S、、,电路为、串联,和串联再整体并联,由于电容器不带电,因此电容器两端电压为零,则,即
解得,选项A错误;
B.闭合前,电压表示数
若闭合,则短路,电压表示数
则电压表示数变大,选项B错误;
D.若断开,则电流表的示数,选项D错误;
C.若断开,则断路,电容器两端电压
又
开始时电容器所带电荷量为0,则,选项C正确。
故选C。
12.【答案】A
【详解】在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值增大。
A.根据“串反并同”可知,与滑动变阻器并联的电容器两端的电压增大,根据可知,电容器充电,所以灵敏电流计G中有b→a的电流,故A正确;
B.因为电容器两端的电压增大,根据可知,电容器间的电场强度增大,根据可知,油滴受到向上的电场力增大,即油滴向上加速运动,故B错误;
C.假设滑动变阻器所在支路串联有一电流表A,则根据“串反并同”可知,与滑动变阻器串联的电流A的示数减小,即通过滑动变阻器R的电流将减小,故C错误;
D.根据“串反并同”可知,与滑动变阻器并联的的电流将增大,故D错误。
故选A。
13.【答案】C
【详解】AB.开关S闭合时,电容器相当于断路,电容器连接在电阻两端,上极板电势高,带正电,两板间电压
电容器带电荷量,故AB错误;
C.开关S断开稳定后,电容器相当于断路,电阻中无电流,相当于导线,电容器连接在电阻两端,下极板电势高,带正电,两板间电压
电容器带电荷量
开关S断开后的短暂时间内,电容器先放电后充电,通过电阻的总电荷量,故C正确;
D.开关S断开后的短暂时间内,由于电容器所在支路有电流,所以流经电阻的电流不相等,开关断开稳定后,电容器放电及充电完毕,电容器所在支路没有电流,这时流经电阻、的电流才相等,故D错误。
故选C。
14.【答案】D
【详解】A.滑动变阻器的滑片向端移动,则滑动变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小,则干路电流增大,则有
可知电容器两端电压减小,板间场强减小,油滴受到的电场力减小,故油滴将向下运动,故A错误;
B.由于干路电流增大,而,故两端电压减小,因此通过的电流减小,而
故流过的电流增大,电流表示数变大,两端电压增大,而
故滑动变阻器两端电压减小,即电压表示数变小,故B错误;
C.设电压表示数为U,电流表示数为,根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可知与成线性关系,即图像为一条倾斜的直线,所以图像的斜率不变,即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变,故C错误;
D.由于且外电阻减小,与电源内阻越来越接近,故电源的输出功率增大,而电源效率为
外电阻减小,电源的效率减小,故D正确。
故选D。
15.【答案】D
【详解】A.由闭合电路欧姆定律有
又有
解得,A错误;
B.根据欧姆定律
并联电路中电流与电阻成反比,两并联支路电阻比
所以电流比,又
可得,设电容器两端电压为可得
电容器的带电量为,B错误;
CD.电路总电阻总电流通过的电流
功率为
由基本不等式可知,当时功率最大
解得,最大功率为,所以C错误,D正确。故选D。
16.【答案】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,电压表与小灯泡并联后与电流表与滑动变阻器串联在电路中,所以移动滑动变阻器的滑片时,电流表示数不断变化,故D错误。故选B。
17.【答案】A
【详解】AB.滑片从最左端缓慢移动至最右端,滑动变阻器接入电阻减小,电路总电阻减小,干路电流增大,即电流表示数增大,电源内阻承担电压增大,则路端电压减小,即电压表示数减小,故A正确,B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律有
解得
可知,电压表V的示数变化量大小与电流表A的示数变化量大小的比值不变,故C错误;
D.若滑动变阻器R短路,灯泡熄灭,由于并联部分电阻为0,电路总电阻减小,则电流表示数增大,电压表示数减小,则故障不可能是滑动变阻器R短路;若灯泡断路,则灯泡熄灭,并联部分电阻增大,回路总电阻增大,干路电流减小,即电流表示数减小,内电阻承担电压减小,路端电压增大,即电压表示数增大,可知,故障可能是灯泡断路,故D错误。故选A。
18.【答案】D
【详解】A.依题意,电压表及电流表均为理想电表,由电路图可知电压表测量 R两端电压,电流表测量的电流,被短路,导致并联部分等效电阻减小,总电阻减小,总电流增大,电压表示数增大, 故A错误;
B.被短路,并联部分被短路,总电阻减小,总电流增大,但两端电压为零,电流表示数为零, 故B错误;
C.断路后,并联部分只有,等效电阻增大,总电阻增大,总电流减小,电压表示数减小;但断路后电流表示数为零, 故C错误;
D.断路后,并联部分只有,等效电阻增大,总电阻增大,总电流减小,电压表示数减小;此时两端电压增大,通过的电流即电流表示数增大, 故D正确。
故选D。
19.【答案】D
【详解】A.题图可知甲是火线,乙是零线,丙是地线,故A错误;
BC. 用测电笔检测房间中部分电路的故障,闭合开关S,发现灯泡不亮,此时保险丝完好,开关闭合,检 测A、B、C三点,氖管均发光,可知零线断路,故BC错误;
D.左孔与C点相 连,若用测电笔检测插座左孔,则氖管能发光,故D正确。
故选D。
20.【答案】B
【详解】A.若电阻短路,总电阻减小,干路电流增大,两支路电流均增大,两灯均变亮,故A错误;
B.若电阻短路,总电阻减小,干路电流增大,并联部分电压减小,灯变暗,由灯支路电流减小知灯支路电流增大,突然变亮,故B正确;
C.若电阻短路,总电阻减小,干路电流增大,并联部分电压减小,灯变暗,由灯支路电流减小知灯支路电流增大,突然变亮,故C错误;
D.若电阻、同时短路,开始时两灯泡通过的电流相等,当总电阻减小,干路电流增大,流过两灯泡的电流也相同,故两支路电流均增大,则、灯均变亮,故D错误。故选B。
重难·创新演练
题号
21
22
23
答案
AD
BC
BD
21.【答案】AD
【详解】AB.下极板b接在电源正极一侧,可知a极板带负电,故A正确,B错误;
CD.测量舒张压时,阻值变大,可知分压变大,平行板电容器两端电压为电压,根据可知C的带电量变大,故C错误,D正确。故选AD。
22.【答案】BC
【详解】A.滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,总电阻减小,回路中电流变大,两灯泡变亮,故A正确,不满足题意要求;
B.总电流增大,故内电压增大,所以外电压减小,即的示数减小,而两端的电压变大,所以与滑动变阻器两端的电压之和减小,所以的示数及电容器板间电压变小,应放电,但二极管的单向导电性使电荷不能放出,Q不变,由可知E不变,油滴静止不动,故B错误,满足题意要求;
CD.根据闭合电路欧姆定律可得可得
根据闭合电路欧姆定律可得可得则有,故C错误,满足题意要求;D正确,不满足题意要求。故选BC。
23.【答案】BD
【详解】AB.发生火灾(有烟雾)时,光照强度减小,R增大,总电阻增大,根据可知,总电流减小;根据可知R两端电压(电压表示数)增大,故A错误,B正确;
C.设电流减小到设定值时触发报警,此时满足整理得报警时若减小,报警所需的更大,对应烟雾浓度更高,即更低浓度的烟雾无法触发报警,灵敏度降低,故C错误;
D.根据题意电流到达设定值时触发报警,激光发生器无激光时,光照强度较小,R阻值较大,总电流也可能报警设定值,因此报警器会触发报警,故D正确。故选BD。
真题·实战演练
题号
24
25
答案
A
C
24.【答案】A
【详解】设单个电池组的电动势为,内阻为,根据闭合电路欧姆定律分两种情况列方程求解:
a、b接d、e时:只有单个电池接入电路,根据闭合电路欧姆定律:
a、c接d、e时:两个电池串联,总电动势为,总内阻为,同理得:
联立解得:,故选A。
25.【答案】C
【详解】A.先由图可判断金属丝振动形成三节(如图乙所示共有三个波腹),则波长为
又振动频率为f = 150Hz,可得波速为,故A错误;
B.金属丝在中点附近的匀强磁场中振动,其振动最大速度为
其中A = 0.5cm = 0.005m,f =150 Hz,计算得
中点切割的有效长度为
则中点处感应电动势最大值为,故B错误;
C.金属丝在中点附近的匀强磁场中振动,产生的是正弦式交流电,电动势的有效值为,若用最大感应电动势接外电阻,则金属丝本身内阻r = 0.5 Ω,正弦交流源在内阻r和外阻R串联时,当R = r=0.5 Ω时可得最大输出功率为,故C正确;
D.若改为沿金属丝方向振动形成纵波,两端固定则端点处必为纵波的振动节(位移为零处),其基频振型中点恰为振幅最大处(波腹),并非振幅为零,故D错误。
故选C。
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第29讲 闭合电路欧姆定律及应用
目录
模拟·基础演练 1
题型01 闭合电路的功率问题 1
题型02 闭合电路的动态分析问题 5
题型03 含容电路 10
题型04 故障分析 15
重难·创新演练 18
真题·实战演练 20
模拟·基础演练
考查重点:闭合电路欧姆定律、闭合电路的功率问题、动态分析问题、含容电路问题以及故障分析。
⏳题型01 闭合电路的功率问题
1.(25-26高三上·河北邯郸·期中)如图所示电路,定值电阻,调节电阻箱R的阻值,当时,R消耗的功率最大;调节电阻箱R的阻值,消耗的最大功率为5W,则下列说法正确的是( )
A.电源电动势为
B.电源内阻为
C.R消耗的最大功率为
D.电源输出的最大功率为
【答案】A
【详解】AB.由题意可知,当时,消耗的最大功率为
当时,R消耗的功率最大,即
联立可得电源电动势为,故A正确,B错误;
C.当时,R消耗的功率最大,即,故C错误;
D.当时,消耗的最大功率为电源输出的最大功率,即,故D错误。
故选A。
2.(2026·湖北十堰·二模)如图甲所示电路中,变压器为理想变压器,电阻箱R1最大阻值999.9Ω,定值电阻,在a、b两端输入正弦交流电,改变电阻箱R1的阻值得到电阻箱R1消耗的最大功率为20W;如图乙所示为除去变压器后组成的电路,改变电阻箱R1的阻值,得到R1消耗的最大功率为80W。则下列判断正确的是( )
A.a、b两端输入的电压为20V
B.变压器原、副线圈的匝数比为3∶2
C.图甲中,电阻箱R1的阻值为10Ω时,其消耗的电功率最大
D.图甲中,电阻消耗的最大功率为80W
【答案】D
【详解】AB.在题图甲中,设a、b端输入的电压为U,变压器原副线圈匝数分别为、,设原线圈中电流为I,等效内阻为
则
当时,R1消耗的最大功率为
在题图乙中,R1消耗的最大功率为
联立各式解得,,故AB错误;
C.由前面分析可得题图甲中,时,其消耗的功率最大,故C错误;
D.在题图甲中,当时,定值电阻消耗的最大功率为,故D正确。
故选D。
3.(2026·陕西榆林·模拟预测)对某品牌的直流蓄电池进行测试,测试过程中系统输出的图像如图所示,其中P为直流电源的输出功率,I为总电流,下列说法正确的是( )
A.该蓄电池的电动势为 B.该蓄电池的内阻为
C.该蓄电池输出的最大功率为 D.该蓄电池的短路电流为
【答案】C
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律,有
电源的输出功率联立并整理得
知图像的斜率为E,纵截距的绝对值为r,结合题中图像解得电动势,内阻,故AB错误;
C.当外电阻等于电源内电阻时,电源的输出功率最大,即,故C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律,有,解得短路电流,故D错误。
故选C。
4.(2026·四川雅安·一模)截止2025年9月,我国新能源汽车累计销售突破4000万辆,产销量连续10年保持全球第一,为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M供电,模拟电路如图所示,电源电动势E=15V,内阻r=3Ω,定值电阻R0=1Ω,电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引的负载运动状态不同时,理想电流表读数不同。下列判断正确的是( )
A.若电动机被卡住,电流表读数为3.75A
B.电流表读数为1.5A时,电动机输出功率最大
C.电流表读数为1.5A时,电源输出功率最大
D.当电动机输出功率最大时,其效率为50%
【答案】B
【详解】A.若电动机被卡住,电动机相当于一个纯电阻,根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流为解得,A错误;
B.电动机的输出功率电动机消耗的电功率,电动机内电阻消耗的热功率
解得根据二次函数求极值的知识,当时,电动机的输出功率有最大值,B正确;
C.电源的输出功率,同理,当时,电源输出功率最大,C错误;
D.当电动机输出功率最大时,由B的分析可知,电路中的电流 I = 1.5A
此时,电动机的效率解得,D错误。故选B。
5.(25-26高三上·全国·模拟预测)某物理学习小组利用图甲所示的电路图进行一系列实验,电源的电动势,内阻为(未知),定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。闭合开关,滑动变阻器的滑片从端滑至端的过程中,测出相应的电压表读数和电流表读数,作了三幅图:图乙为电压表读数随电流表读数的变化规律图,图丙为滑动变阻器的功率随滑动变阻器接入阻值的变化规律图,图丁为电源的效率随滑动变阻器接入阻值的变化规律图。导线电阻不计,则下列说法正确的是( )
A.电源的内阻为,滑动变阻器最大阻值为
B.图乙中点的横坐标为
C.图丙中点的坐标为(,)
D.图丙中点的横坐标为
【答案】D
【详解】A.由图乙可得,在滑动变阻器阻值最小(R=0)时,其电压为零,此时电流最大,可得
解得
电源的效率
由丁图可得
解得
故A错误;
B.图乙中当滑动变阻器电阻取最大时,对应、,由闭合电路欧姆定律可得
解得
故B错误;
C.当时,滑动变阻器的最大功率
故C错误;
D.由B选项可算得当滑动变阻器阻值取最大时,滑动变阻器消耗的功率
由图丙可得当滑动变阻器阻值取R1时所消耗的功率P等于阻值取最大时所消耗的功率P,当滑动变阻器阻值取R1时,解得故D正确。故选D。
⏳题型02 闭合电路的动态分析问题
6.(25-26高三上·北京石景山·期末)如图所示为一种自动测量压力的电路图,其中为滑动变阻器,为定值电阻,A为电流表,为压敏电阻,其阻值会随着压力的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.受到的压力减小时,电流表的示数减小
B.受到的压力增大时,两端的电压减小
C.若将电流表标度为压力表,则表示压力的“0”刻度在右侧
D.若从不受压力到压力增加至某一值,阻值越大,电流表的示数变化越大
【答案】C
【详解】A.因压敏电阻其阻值会随着压力的增大而减小,故压力减小时,的电阻增大,外电路电阻增大,回路总电流减小,电源内阻分得的电压减小,路端电压增大,因此上的电流满足
电流表的示数增大,故A错误;
B.压力增大时,的电阻减小,因此回路总电流增大,两端的电压增大,故B错误;
C.若将电流表标度为压力表,当压力为0时,的电阻最大,电流表的示数为最大值,因此表示压力的“0”刻度在右侧,故C正确;
D.路端并联电阻的总阻值为
若选用阻值大的,则在减小相同阻值的情况下,并联电阻的总阻值减小量就越小,并联电阻的总电压变化就越小,电流表的示数变化越小,故D错误。
故选C。
【点睛】AB选项的分析可以用串反并同的方法快速判定,D项可以采用极限思想,若阻值趋向于无穷,则电流表的示数变化几乎为0。
7.(25-26高三上·安徽·期中)如图所示,电源的电动势为E,内电阻为r,、和为定值电阻,为滑动变阻器,电表均为理想电表。闭合开关,、、I分别表示电压表、和电流表A的示数,当滑动变阻器的滑片向上移动时,下列说法正确的是( )
A.A示数增大,,示数均减小 B.变大,变小
C.变小,变小 D.
【答案】A
【详解】A.滑动变阻器滑片上移,滑动变阻器接入阻值减小,电路的总电阻减小,根据,当总电阻减小时,总电流增大,所以A示数增大;根据,当总电流增大时,路端电压减小,V1测量值为路端电压,故V1减小;
根据,当总电流增大时,减小,故V2示数减小,A正确;
B.由题意可知表示外电路总电阻,表示滑动变阻器的电阻,根据题意可知两者都减小,B错误;
CD.根据串并联电路电流电压分配可知,表示电源内电阻,表示除滑动变阻器以外的电阻,故、均不变,且,CD错误。
故选A。
8.(25-26高三上·海南海口·模拟预测)在如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,,滑动变阻器的取值范围为,电流表,内阻不计),均为量程为3V的理想电压表。闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电压表电压表电流表示数变化量的绝对值分别为。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.滑动变阻器可以从最右端逐渐调整到最左端
D.滑动变阻器滑片在向右调节的过程中,电源的输出功率先增大再减小
【答案】B
【详解】对电路结构分析,定值电阻与电源串联构成干路,之后电路分为两支路,其中一支为定值电阻另一支则由电流表A、定值电阻与滑动变阻器串联而成;电压表测量两端电压,电压表测量两端电压。
A.根据欧姆定律,有
则电压表示数变化量与电流变化量的绝对值之比,故A错误;
B.将支路二以外的电路视为等效电源,其等效电动势
代入数据解得
等效内阻
代入数据解得
对于支路二有
即
则,故B正确。
C.当滑动变阻器滑片位于最左端时,此时支路二电流
解得
电压表的示数
解得,此值,超过了电压表量程,表明滑片无法调整至最左端,故C错误。
D.电源输出功率表达式为
当时取得最大值;外电路总电阻为
且,因此始终有
在滑片向右调节过程中,增大导致增大,并进一步偏离阻值匹配点,故电源输出功率持续减小,故D错误。
故选B。
9.(2026·安徽黄山·一模)如图所示,电路由电动势为的电源(内阻为)、电流表、定值电阻和滑动变阻器串联组成。闭合开关S后,滑动变阻器滑片位于最左端时电流表示数为,滑片向右移至正中间时电流表示数为。以下判断正确的是( )
A.滑动变阻器最大阻值为
B.滑片向右移动过程中,滑动变阻器两端电压减小
C.滑片移至最右端时,电流表示数为
D.滑片从最左端移至正中间的过程中,滑动变阻器消耗功率先增大后减小
【答案】A
【详解】A.当滑动变阻器滑片位于最左端时电流表示数为,则根据闭合电路欧姆定律有
解得
当滑片向右移至正中间时电流表示数为,设滑动变阻器的最大阻值为,则根据闭合电路欧姆定律有
解得,故A正确;
B.滑动变阻器两端的电压为
随着滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流减小,所以滑片向右移动的过程中,滑动变阻器两端的电压增大,故B错误;
C.设滑片移至最右端时电路中的电流为,则根据闭合电路欧姆定律有
解得,故C错误;
D.由分析可知,由于,故当滑动变阻器全部加入电路时,滑动变阻器消耗的功率最大,所以滑片从最左端移至正中间的过程中,滑动变阻器消耗的功率一直增大,故D错误。
故选A。
10.(25-26高三上·山东德州·期末)如图所示的电路中,定值电阻、、、的阻值均为,电源电动势为E,内阻为r,R为滑动变阻器,电表均为理想电表。闭合开关,滑动变阻器的滑片从最右端向左端滑动的过程中,、分别表示电压表V2和电流表A示数的变化量,下列判断正确的是( )
A.电流表A示数减小,电压表V1示数减小
B.A、B两点间的并联部分电路消耗的功率先增大后减小
C.
D.电源的效率减小
【答案】C
【详解】A.滑动变阻器的滑片从最右端向左端滑动的过程中,回路总电阻增加,根据闭合电路欧姆定律,干路电流为
可知干路电流减小,电压表示数满足
可知电压表示数增加,定值电阻、上的电流增加,所在电路电流减小,故A错误;
B.A、B两点间的电路可看成先将、并联,并联结果为,再将该并联电阻与和并联,故A、B两点间的并联部分电路总电阻为
由于不知道滑动变阻器的电阻范围,故
并联部分消耗的功率满足
可知当时,并联部分消耗的功率最大,由并联部分电路总电阻的取值范围可知,滑动变阻器从最右端向左端滑动的过程中,随着的增加,其消耗的功率逐渐增大,故B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律,电压表的示数满足
化简得
可知,故C正确;
D.电源的效率满足
滑动变阻器从最右端向左端滑动的过程中,随着的增加,电源的效率逐渐增大,故D错误。故选C。
⏳题型03 含容电路
11.(25-26高三上·河南驻马店·期末)在如图所示的电路中,电源电动势,内阻,定值电阻、、。电容器电容。仅将开关S、、闭合后,发现电容器不带电,电表均为理想电表,则( )
A.定值电阻
B.若再闭合,则电压表示数变小
C.若断开,则电容器所带电荷量的变化量为
D.若断开,则电流表的示数为1.2A
【答案】C
【详解】A.闭合开关S、、,电路为、串联,和串联再整体并联,由于电容器不带电,因此电容器两端电压为零,则,即
解得,选项A错误;
B.闭合前,电压表示数
若闭合,则短路,电压表示数
则电压表示数变大,选项B错误;
D.若断开,则电流表的示数,选项D错误;
C.若断开,则断路,电容器两端电压
又
开始时电容器所带电荷量为0,则,选项C正确。
故选C。
12.(25-26高三上·河南濮阳·期中)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置,G为灵敏电流计。开关S闭合后,两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态。则在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.灵敏电流计G中有b→a的电流 B.油滴向下加速运动
C.通过滑动变阻器R的电流将增大 D.通过电阻R2的电流将减小
【答案】A
【详解】在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值增大。
A.根据“串反并同”可知,与滑动变阻器并联的电容器两端的电压增大,根据可知,电容器充电,所以灵敏电流计G中有b→a的电流,故A正确;
B.因为电容器两端的电压增大,根据可知,电容器间的电场强度增大,根据可知,油滴受到向上的电场力增大,即油滴向上加速运动,故B错误;
C.假设滑动变阻器所在支路串联有一电流表A,则根据“串反并同”可知,与滑动变阻器串联的电流A的示数减小,即通过滑动变阻器R的电流将减小,故C错误;
D.根据“串反并同”可知,与滑动变阻器并联的的电流将增大,故D错误。
故选A。
13.(2025·河南·模拟预测)如图所示的电路中,电源电动势,内阻不计。定值电阻,,,电容,初始开关S处于闭合状态。下列说法正确的是( )
A.开关S闭合时,电容器上极板带正电,带电荷量为
B.开关S闭合时,电容器上极板带负电,带电荷量为
C.开关S断开后,通过电阻的总电荷量为
D.开关S断开后,流经电阻、的电流始终相等
【答案】C
【详解】AB.开关S闭合时,电容器相当于断路,电容器连接在电阻两端,上极板电势高,带正电,两板间电压
电容器带电荷量,故AB错误;
C.开关S断开稳定后,电容器相当于断路,电阻中无电流,相当于导线,电容器连接在电阻两端,下极板电势高,带正电,两板间电压
电容器带电荷量
开关S断开后的短暂时间内,电容器先放电后充电,通过电阻的总电荷量,故C正确;
D.开关S断开后的短暂时间内,由于电容器所在支路有电流,所以流经电阻的电流不相等,开关断开稳定后,电容器放电及充电完毕,电容器所在支路没有电流,这时流经电阻、的电流才相等,故D错误。
故选C。
14.(25-26高三上·黑龙江牡丹江·期中)如图所示,电源电动势为E、内阻为r,为定值电阻(阻值均大于电源内阻r),电压表和电流表均可视为理想电表。开关S闭合时,一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间,若将滑动变阻器R的滑片向b端移动,则下列说法正确的是( )
A.油滴向上运动
B.电压表的示数变小,电流表的示数变小
C.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小
D.电源的输出功率逐渐增大,电源的效率逐渐减小
【答案】D
【详解】A.滑动变阻器的滑片向端移动,则滑动变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小,则干路电流增大,则有
可知电容器两端电压减小,板间场强减小,油滴受到的电场力减小,故油滴将向下运动,故A错误;
B.由于干路电流增大,而,故两端电压减小,因此通过的电流减小,而
故流过的电流增大,电流表示数变大,两端电压增大,而
故滑动变阻器两端电压减小,即电压表示数变小,故B错误;
C.设电压表示数为U,电流表示数为,根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可知与成线性关系,即图像为一条倾斜的直线,所以图像的斜率不变,即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变,故C错误;
D.由于且外电阻减小,与电源内阻越来越接近,故电源的输出功率增大,而电源效率为
外电阻减小,电源的效率减小,故D正确。
故选D。
15.(2025·江西赣州·模拟预测)如图所示,电源电动势,内电阻,电容器的电容,电阻、、、为电阻箱,闭合开关。下列说法正确的是( )
A.当时,求通过电源的电流=
B.当时,电容器的带电量=
C.=时,的功率最大
D.功率的最大值=
【答案】D
【详解】A.由闭合电路欧姆定律有
又有
解得,A错误;
B.根据欧姆定律
并联电路中电流与电阻成反比,两并联支路电阻比
所以电流比,又
可得,设电容器两端电压为可得
电容器的带电量为,B错误;
CD.电路总电阻总电流通过的电流
功率为
由基本不等式可知,当时功率最大
解得,最大功率为,所以C错误,D正确。故选D。
⏳题型04 故障分析
16.(2026·北京朝阳·二模)“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
【答案】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,电压表与小灯泡并联后与电流表与滑动变阻器串联在电路中,所以移动滑动变阻器的滑片时,电流表示数不断变化,故D错误。
故选B。
17.(25-26高三下·甘肃武威·模拟预测)如图所示的电路,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻的阻值为,灯泡L的电阻值恒定不变(设为),电表均为理想电表。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最左端缓慢移动至最右端,在此过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表示数减小
B.电流表示数减小
C.电压表V的示数变化量大小与电流表A的示数变化量大小的比值逐渐减小
D.若在滑动过程中,灯泡突然熄灭,且电流表示数减小、电压表示数增大,则故障可能是滑动变阻器R短路
【答案】A
【详解】AB.滑片从最左端缓慢移动至最右端,滑动变阻器接入电阻减小,电路总电阻减小,干路电流增大,即电流表示数增大,电源内阻承担电压增大,则路端电压减小,即电压表示数减小,故A正确,B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律有
解得
可知,电压表V的示数变化量大小与电流表A的示数变化量大小的比值不变,故C错误;
D.若滑动变阻器R短路,灯泡熄灭,由于并联部分电阻为0,电路总电阻减小,则电流表示数增大,电压表示数减小,则故障不可能是滑动变阻器R短路;若灯泡断路,则灯泡熄灭,并联部分电阻增大,回路总电阻增大,干路电流减小,即电流表示数减小,内电阻承担电压减小,路端电压增大,即电压表示数增大,可知,故障可能是灯泡断路,故D错误。
故选A。
18.(25-26高三上·河北衡水·模拟预测)如图所示,一种汽车灯光电路中,电池电动势为E,内阻不计。电压表和电流表均为理想电表。开关S闭合后,由于某个元件发生故障,电压表的示数减小但不为零,电流表的示数增大。出现这种现象的原因可能是( )
A.灯丝短路 B.灯丝短路 C.灯丝断路 D.灯丝断路
【答案】D
【详解】A.依题意,电压表及电流表均为理想电表,由电路图可知电压表测量 R两端电压,电流表测量的电流,被短路,导致并联部分等效电阻减小,总电阻减小,总电流增大,电压表示数增大, 故A错误;
B.被短路,并联部分被短路,总电阻减小,总电流增大,但两端电压为零,电流表示数为零, 故B错误;
C.断路后,并联部分只有,等效电阻增大,总电阻增大,总电流减小,电压表示数减小;但断路后电流表示数为零, 故C错误;
D.断路后,并联部分只有,等效电阻增大,总电阻增大,总电流减小,电压表示数减小;此时两端电压增大,通过的电流即电流表示数增大, 故D正确。
故选D。
19.(25-26高三上·江西宜春·期中)如图所示的是家庭电路的一部分,闭合开关S,灯泡L不发光,插座也不能工作,保险丝没有熔断。用测电笔检测、、三处,测电笔中的氖管均发光。下列判断中正确的是( )
A.甲是零线,乙是火线,丙是地线 B.一定是灯泡灯丝短路
C.一定是灯泡灯丝断路 D.若用测电笔检测插座左孔,则氖管能发光
【答案】D
【详解】A.题图可知甲是火线,乙是零线,丙是地线,故A错误;
BC. 用测电笔检测房间中部分电路的故障,闭合开关S,发现灯泡不亮,此时保险丝完好,开关闭合,检 测A、B、C三点,氖管均发光,可知零线断路,故BC错误;
D.左孔与C点相 连,若用测电笔检测插座左孔,则氖管能发光,故D正确。
故选D。
20.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期中)某工厂相邻两车间A、B的照明电路由一个开关控制,其电路图如图所示,电源电动势为、内阻为,闭合开关后,两车间内相同的、灯都正常发光,后来由于某种故障A车间内的灯突然变亮,B车间内的灯突然变暗,此故障可能是( )
A.电阻短路 B.电阻短路
C.电阻短路 D.电阻、同时短路
【答案】B
【详解】A.若电阻短路,总电阻减小,干路电流增大,两支路电流均增大,两灯均变亮,故A错误;
B.若电阻短路,总电阻减小,干路电流增大,并联部分电压减小,灯变暗,由灯支路电流减小知灯支路电流增大,突然变亮,故B正确;
C.若电阻短路,总电阻减小,干路电流增大,并联部分电压减小,灯变暗,由灯支路电流减小知灯支路电流增大,突然变亮,故C错误;
D.若电阻、同时短路,开始时两灯泡通过的电流相等,当总电阻减小,干路电流增大,流过两灯泡的电流也相同,故两支路电流均增大,则、灯均变亮,故D错误。故选B。
重难·创新演练
设题创新:结合测量血压的智能手表考查含容电路问题(T21);结合含二极管的含容电路考查含容电路问题(T22);结合新烟雾报警器考查动态分析问题(T22)。
21.(2026·广东·一模)(多选)图甲为一款可以测量血压的智能手表,其内部电路如图乙。E为电源,R为定值电阻,C为平行板电容器,为阻值可变的传感器,测量收缩压时,阻值变小;测量舒张压时,阻值变大。则开关闭合,由测量收缩压转为测量舒张压时( )
A.a极板带负电 B.a极板带正电 C.C的带电量变小 D. C的带电量变大
【答案】AD
【详解】AB.下极板b接在电源正极一侧,可知a极板带负电,故A正确,B错误;
CD.测量舒张压时,阻值变大,可知分压变大,平行板电容器两端电压为电压,根据可知C的带电量变大,故C错误,D正确。
故选AD。
22.(25-26高三下·重庆九龙坡·开学考试)(多选)如图所示电路,电源内阻为r,两相同灯泡、电阻均为R,D为理想二极管(具有单向导电性),电表均为理想电表。闭合S后,一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动,电压表、示数变化量绝对值分别为、,电流表示数变化量绝对值为,则下列说法中错误的是( )
A.两灯泡逐渐变亮 B.油滴将向下运动 C. D.
【答案】BC
【详解】A.滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,总电阻减小,回路中电流变大,两灯泡变亮,故A正确,不满足题意要求;
B.总电流增大,故内电压增大,所以外电压减小,即的示数减小,而两端的电压变大,所以与滑动变阻器两端的电压之和减小,所以的示数及电容器板间电压变小,应放电,但二极管的单向导电性使电荷不能放出,Q不变,由
可知E不变,油滴静止不动,故B错误,满足题意要求;
CD.根据闭合电路欧姆定律可得可得
根据闭合电路欧姆定律可得可得则有,故C错误,满足题意要求;D正确,不满足题意要求。故选BC。
23.(2026·河南南阳·模拟预测)(多选)烟雾报警器(如图甲所示)是利用光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化(随光照强度的增大而减小,反之则增大)的特点制作而成的。如图乙为某烟雾报警器的内部等效电路图,开关S闭合的状态下,当有烟雾进入报警器后,照射到光敏电阻R上的光照强度就会减小,当电流达到设定值时报警器就会报警。下列说法正确的是( )
A.当发生火灾时,测试电压表示数会减小
B.当发生火灾时,电流表示数会减小
C.若减小定值电阻的阻值,则会提高报警器的灵敏度
D.当激光发生器发生故障无激光产生时,报警器也会报警
【答案】BD
【详解】AB.发生火灾(有烟雾)时,光照强度减小,R增大,总电阻增大,根据可知,总电流减小;根据可知R两端电压(电压表示数)增大,故A错误,B正确;
C.设电流减小到设定值时触发报警,此时满足整理得报警时若减小,报警所需的更大,对应烟雾浓度更高,即更低浓度的烟雾无法触发报警,灵敏度降低,故C错误;
D.根据题意电流到达设定值时触发报警,激光发生器无激光时,光照强度较小,R阻值较大,总电流也可能报警设定值,因此报警器会触发报警,故D正确。
故选BD。
真题·实战演练
高频考点:闭合电路欧姆定律,以及闭合电路的功率问题。
24.(2026·湖南·高考真题)如图,电阻的阻值为,电流表为理想电表,两个电池组完全相同。若将、端分别接入、端,电流表示数为;若将、端分别接入、端,电流表示数为。则单个电池组的电动势和内阻分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】A
【详解】设单个电池组的电动势为,内阻为,根据闭合电路欧姆定律分两种情况列方程求解:
a、b接d、e时:只有单个电池接入电路,根据闭合电路欧姆定律:
a、c接d、e时:两个电池串联,总电动势为,总内阻为,同理得:
联立解得:,故选A。
25.(2025·浙江·高考真题)如图甲所示,有一根长、两端固定紧绷的金属丝,通过导线连接示波器。在金属丝中点处放置一蹄形磁铁,在中点附近范围内产生、方向垂直金属丝的匀强磁场(其他区域磁场忽略不计)。现用一激振器使金属丝发生垂直于磁场方向的上下振动,稳定后形成如图乙所示的不同时刻的波形,其中最大振幅。若振动频率为f,则振动最大速度。已知金属丝接入电路的电阻,示波器显示输入信号的频率为。下列说法正确的是( )
A.金属丝上波的传播速度为
B.金属丝产生的感应电动势最大值约为
C.若将示波器换成可变电阻,则金属丝的最大输出功率约为
D.若让激振器产生沿金属丝方向的振动,其他条件不变,则金属丝中点的振幅为零
【答案】C
【详解】A.先由图可判断金属丝振动形成三节(如图乙所示共有三个波腹),则波长为
又振动频率为f = 150Hz,可得波速为,故A错误;
B.金属丝在中点附近的匀强磁场中振动,其振动最大速度为
其中A = 0.5cm = 0.005m,f =150 Hz,计算得
中点切割的有效长度为
则中点处感应电动势最大值为,故B错误;
C.金属丝在中点附近的匀强磁场中振动,产生的是正弦式交流电,电动势的有效值为,若用最大感应电动势接外电阻,则金属丝本身内阻r = 0.5 Ω,正弦交流源在内阻r和外阻R串联时,当R = r=0.5 Ω时可得最大输出功率为,故C正确;
D.若改为沿金属丝方向振动形成纵波,两端固定则端点处必为纵波的振动节(位移为零处),其基频振型中点恰为振幅最大处(波腹),并非振幅为零,故D错误。
故选C。
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