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

**基本信息** 高二物理“闭合电路的欧姆定律”同步练习，通过“基础夯实”与“能力提升”分层设计，实现从概念理解到综合应用的知识进阶，适配新授课教学目标。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础夯实|电源与电动势概念、欧姆定律初步应用|以概念辨析（如1-4题电动势本质）和简单电路计算（如5-8题滑动变阻器应用）为主，巩固物理观念| |能力提升|U-I图像分析、电路动态问题、输出功率计算|结合实验图像（如9-12题U-I图线解读）和生活情境（如6题电子秤、7题烟雾报警），培养科学思维与问题解决能力|

2026-2027学年度上学期高二课时作业 闭合电路的欧姆定律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 基础夯实 一、电源与电动势的基本认识与理解 1．关于电源和电流，下述说法正确的是（　　） A．电源的电动势在数值上始终等于电源正、负极之间的电压 B．电流的方向就是电荷定向移动的方向，导线中自由电荷定向运动的速率接近光速 C．公式与中的W都是电场力做的功 D．从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能 2．蓄电池的电动势为，这表示（    ） A．蓄电池在内将6J的化学能转化为电能 B．蓄电池将的正电荷从正极移至负极的过程中，6J的化学能转变为电能 C．蓄电池将的正电荷从负极移至正极的过程中，6J的化学能转变为电能 D．无论接不接入外电路，蓄电池两极间电压都为6V 3．砷化镓薄膜电池可将太阳能转化为电能，其光电转化率高达30%。下列说法正确的是（　　） A．电池可创造能量 B．太阳能是不可再生能源 C．此电池的光电转化率不到100%，说明能量不守恒 D．此电池通过非静电力做功把太阳能转化为电能 4．锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极，依靠带正电的离子在电池内部正极和负极之间移动来工作。图示为锂电池的内部结构，已知某锂电池的电动势为，下列说法正确的是（　　） A．该电池充当电源时，其输出电压可能大于 B．在锂电池内部，依靠静电力搬运 C．该电池单位时间，一定将化学能转化为电能 D．该电池未接入电路时，电池两端的电压为 二、闭合电路的欧姆定律的初步应用 5．如下图所示，许多人造地球卫星都用太阳能电池供电。太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时的电压是600μV，短路电流是30μA。该电池板的内阻是（　　） A． B． C． D． 6．某同学在研究性学习活动中自制了一个电子秤，其简化原理示意图如图所示。图中由电源、开关、体重示数计和滑动变阻器组成闭合回路，体重示数计由电流表改装而成。闭合开关S，被测物体质量越大，通过机械传动装置，使得滑动变阻器接入电路的阻值越大从而通过体重示数计的电流会随之变化。已知电源电动势为E，不计电源内阻和体重示数计的内阻。 闭合开关S，若被测物体质量增大，则通过体重示数计的电流（     ） A．增大 B．减小 C．不变 D．先增大后减小 7．为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其简化电路如图所示。其中为定值电阻，为烟感传感器（可等效为可变电阻），当环境中的烟雾浓度变化时，烟感传感器的电阻值会发生变化。a、b间为报警装置，当a、b两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动。下列说法正确的是（　　） A．当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将减小 B．当环境中的烟雾浓度升高时，定值电阻两端电压将减小 C．当环境中的烟雾浓度升高时，电源的总功率增大 D．当环境中的烟雾浓度升高时，电源的效率减小 8．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 能力提升 三、路端电压与电流之间关系图像的应用 9．某同学在测量电源的电动势和内阻时，用如图甲所示的电路进行实验，根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图线，由图可知（　 　） A．电源的内阻为5Ω B．电源的电动势为3V C．短路电流为0.6A D．电源电动势为2.4V 10．如图所示，直线A为电源的图线，直线B为电阻丝的图线，用该电源和电阻丝组成闭合电路，下列说法正确的是（   ） A．电源的电动势为3V，内阻为 B．电阻丝的电阻为 C．电源的效率约为66.7% D．电阻丝的电功率为9W 11．如图所示，直线A为电源的U − I图线，曲线B为灯泡的U − I图线，用该电源和灯泡组成闭合电路时，下列说法错误的是（　　） A．电源的电动势为3 V，电源内阻为0.5 Ω B．电源的输出功率为4 W，电路的总功率为6 W C．此时灯泡电阻为1 Ω，灯泡消耗的电功率为4 W D．电源的效率约为80% 12．某实验小组通过测量一闭合电路中电源的输出电压和流过电源的电流，得到如图所示的图像，已知A点的坐标为，下列说法中正确的是（　　） A．电源电动势为 B．电源内阻为 C．电源的短路电流为 D．A点对应电源的输出功率为 四、电路的动态分析问题 13．智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。如图所示为该调节功能的模拟电路简图，图中电路元件为光敏电阻，其阻值随外部环境光照强度减小而增大，为定值电阻，屏幕亮度由灯泡L调节。则当光照强度减小时（　　） A．屏幕变亮 B．两端电压变小 C．两端电压变大 D．电源总功率增大 14．某社区计划为路灯安装自动控制装置，其核心电路如图所示。电源电动势为E，内阻为r，R0为保护电阻，光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小）与电流表A1串联后与灯泡并联，R为滑动变阻器，其中灯泡可视为定值电阻，其功率得达到一定值才能发光。将滑动变阻器的滑片置于某位置，闭合开关，灯泡不亮，当天色逐渐变暗时，灯泡逐渐变亮。关于这个过程，下列说法正确的是（　　） A．电流表A1示数逐渐减小 B．电流表A示数逐渐增大 C．电源的总功率增大 D．电源的效率减小 15．如图所示，电路中电表均可视为理想电表，闭合开关S后将滑动变阻器滑片向左滑动，下列结论正确的是（　　） A．电流表A的示数减小 B．电压表示数减小，电压表示数增大 C．电源的输出功率一定减小 D．、分别为电压表、的示数， 五、电源的输出功率问题 16．如图所示，电源电动势为，内阻为，定值电阻阻值为，且，电路中的、均为总阻值一定的滑动变阻器，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．只逐渐增大的光照强度，稳定后电源的输出功率减小 B．只逐渐增大电容器极板的距离，电阻中有向下的电流流过 C．只调节滑动变阻器的滑片向下端移动时，带电微粒向下移动 D．只调节滑动变阻器的滑动端向下端移动时，电压表示数变大 17．如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率Р与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中R1=6Ω，R2=12Ω B．图乙中滑动变阻器的最大功率P=2W C．滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻R也消耗功率最大 D．外电路的功率最大时，电源的效率最高 18．小张同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标纸上，如图中的a、b、c所示，则下列判断正确的是（　　） A．直线a表示电源的总功率 B．曲线b表示电源的输出功率 C．电源的电动势E=3V，内电阻r=2Ω D．电源的最大输出功率PRmax=12W 试卷第2页，共7页 试卷第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 《2026年8月22日高中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D D C B B C B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 D D C A D B A A 1．D 【详解】A．电源电动势在断路时等于正负极间电压，闭合时因内阻分压，路端电压小于电动势，故A错误； B．电流方向是正电荷移动方向，与自由电子方向相反；自由电荷定向速率远小于光速（电场传播速率接近光速），故B错误； C．电动势公式中是非静电力做功，电压公式中是电场力做功，故C错误； D．电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．电动势为6V表示每移动1C电荷时转化6J电能，而非1s内转化6J，故A错误； B．正电荷从正极移至负极是外电路过程，电能转化为其他形式能，而非化学能转为电能，故B错误； C．电动势定义是非静电力将1C正电荷从负极移至正极做功6J，对应化学能转为电能，故C正确； D．未接入电路时两极电压为6V，接入后因内阻存在电压会降低，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】A．根据能量守恒定律，能量不能被创造，电池仅实现能量转化，A错误； B．太阳能源于太阳核聚变，可持续再生，B错误； C．转化率低是因能量散失（如热能），总能量守恒未被破坏，C错误； D．非静电力（如半导体内部电场）驱动电荷分离，将光能转化为电能，D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．该电池电动势为3.6V，充当电源时，其输出电压不可能大于3.6V，故A错误； B．在锂电池内部，依靠非静电力搬运Li+，故B错误； C．根据电动势的定义 可知，移动1C电量的锂离子，非静电力做功3.6J，把3.6J化学能转化为电能，与时间无关，故C错误； D．电路断开时，路端电压等于电动势大小，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】电池板不接载时的电压 U=600μV=6×10−4V 则电动势为 E=6×10−4V 又根据闭合电路欧姆定律得 E=I短r 则这块电池板的内阻为 故选C。 6．B 【详解】由题意知闭合开关S，若被测物体质量增大，可知滑动变阻器接入电路的阻值R越大，根据闭合电路欧姆定律，可知通过体重示数计的电流减小。故选B。 7．B 【详解】A．、间为报警装置，当、两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动，所以当环境中的烟雾浓度升高时，、间的电压将增大，故A错误。 B．当环境中的烟雾浓度升高时，、间的电压将增大，电源电动势不变，根据串联电路分压规律可知，定值电阻两端电压将减小，故B正确。 C．当环境中的烟雾浓度升高时，、间的电压将增大，即、间的电阻增大，即干路总电阻增大，根据功率，可知电源总功率减小，故C错误。 D．由题意可得电源的效率 即，由于增大，所以电源的效率增大，故D错误。 故选B。 8．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。 9．B 【详解】由可得 结合图乙可知，当时 电源的内阻为 短路电流为 故选B。 10．C 【详解】A．由 可知，图线A纵截距等于电源的电动势，斜率的绝对值等于电源的内阻，则 故A错误； B．两图线的交点表示电阻丝的工作点，此时电路中电流为 I=2A 电阻丝两端的电压，即路端电压为 所以电阻丝的电阻为 故B错误； C．电源的效率是 故C正确； D．电阻丝的功率为 故D错误； 故选C。 11．D 【详解】A．根据 可知 ， 故A正确，不符合题意； B．灯泡与电源连接时，工作电压 ， 则电源的输出功率 电路的总功率为 故B正确，不符合题意； C．此时灯泡电阻为 灯泡消耗的电功率为 故C正确，不符合题意； D．电源的效率约为 故D错误，符合题意。 故选D。 12．D 【详解】A．由闭合电路欧姆定律，得 由图像可知电源电动势为 故A错误； B．图像斜率的绝对值表示电源内阻 故B错误； C．电源的短路电流为 故C错误； D． A点对应电源的输出功率为 故D正确。 故选D。 13．C 【详解】C．当光照强度减小时，元件的阻值变大，电路总电阻变大，总电流减小，两端电压等于路端电压 ，将增大，C正确； D．当光照强度减小时，元件的阻值变大，电路总电阻变大，电源的总功率将减小，D错误。 A．根据并联分流 ，因总电流减小，中的电流增大（两端电压增大），所以通过灯泡中的电流将减小，屏幕变暗，A错误； B．根据串联分压，，由以上解析可知，增大，减小（减小），所以 将增大，B错误； 故选C 。 14．A 【详解】AB．天色逐渐变暗时，光敏电阻的阻值增大，并联部分的阻值增大，总电阻增大，干路电流减小，即电流表A示数减小。由于干路电流减小，则干路上各元件承担电压减小，因此并联部分分压增大，灯泡电流增大，则电流表A1示数减小，故A正确，B错误； C．电源的总功率 因干路电流减小，则总功率减小，故C错误； D．电源效率 因干路电流减小，根据闭合电路欧姆定律 可知，路端电压增大，则效率增大，故D错误。 故选A。 15．D 【详解】AB.将滑动变阻器滑片向左滑动，则阻值减小，电路总电阻减小，总电流变大，则电流表A的示数变大，电阻R两端的电压变大，即电压表示数增大，根据可知，电压表示数减小，A错误，B错误； C.当外电阻与电源内阻相等时电源输出功率最大，因外电阻与内阻关系不确定，则不能判断电源输出功率的变化，C错误； D. 电阻R两端的电压，则 根据可知， 所以有，D正确。 故选D。 16．B 【详解】A．电源的输出功率 由于，则 若只逐渐增大的光照强度，接入电阻减小，减小，根据数学规律可知，稳定后电源的输出功率增大，故A错误； B．若只逐渐增大电容器极板的距离，根据 可知电容减小；由题分析，可知此时电容器两端的电压不变，根据 可知电容器的电量减小，即电容器放电，又电容器的下极板带正电，故电阻中有向下的电流流过，故B正确； C．由题分析，可知调节对外电路的总电阻没有影响，此时相当于导线作用，所以若只调节滑动变阻器的滑片向下端移动时，电容器两端电压不变，极板之间电场强度不变，微粒所受电场力不变，则微粒仍然处于静止状态，故C错误； D．若只调节滑动变阻器的滑动端向下端移动时，接入的电阻不变，则外电路总电阻不变，根据闭合电路欧姆定律，可知干路电流不变，根据 可知稳定后电压表读数不变，故D错误。 故选B。 17．A 【详解】AB．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻r时，输出功率最大，最大值为 把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当 滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为 由图乙可知滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等，有 解得 故A正确，B错误； C．当回路中电流最大时，即滑动变阻器接入阻值时，定值电阻R消耗的功率最大，故C错误； D．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻r时，输出功率最大，由于定值电阻 可知当滑动变阻器接入阻值时，电源输出功率最大；根据 可知外电阻越大，电源的效率越高，则当滑动变阻器接入阻值最大时，电源的效率最高，故D错误。 故选A。 18．A 【详解】A．电源消耗的总功率公式为 PE=EI∝I 所以PE-I图线是直线，故A正确； B．输出功率 PR=PE-Pr=EI-I2r 应为开口向下的曲线，故c表示输出功率的图线，故B错误； C．当I=3A时 PR=0 说明外电路短路，根据 P=EI 可得电动势为 内阻为 故C错误； D．输出功率 PR=PE-Pr=EI-I2r=3I-I2=-2（I-）2+ 当I=A时，输出功率最大且为 故D错误。 故选A。 答案第8页，共9页 答案第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $