第8章 第2讲 电源 闭合电路的欧姆定律(Word练习)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习（江苏专版）

**基本信息** 聚焦电路核心知识，通过基础综合与应用创新模块，系统覆盖闭合电路欧姆定律、电路动态分析等高频考点，题型兼顾概念辨析与实际应用，培养科学思维与问题解决能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |立足基础，体现综合|8题（含4道动态分析题）|基础概念辨析、电路动态分析、实验误差分析、U-I图像分析|从电路基本规律（欧姆定律、串并联）到综合应用（动态变化、能量计算）| |注重应用，强调创新|5题（含2道计算题）|实际应用（硅光电池、电容器充放电、电解槽）|从理论规律到技术应用，突出能量转化与科学探究|

[课时跟踪检测] 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、立足基础，体现综合 1.锂离子电池主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动来工作。如图为锂离子电池的内部结构，某过程中Li+从正极脱嵌通过膈膜嵌入负极。锂离子电池的电动势为3.7 V，则 (　 ) A.电池处于充电状态 B.电池内部电流方向为从负极到正极 C.移动1 C锂离子，需要消耗电能3.7 J D.在电池中电荷量的单位通常表示为kW·h 解析：选A　电池在放电状态下，在电池内部正电荷应该由负极向正极移动，而题图中状态下带正电的锂离子(Li+)从正极向负极移动，可知电池处于充电状态，故A项正确；电流的方向是正电荷定向移动的方向，由题图可知，电池内部电流方向为从正极到负极，故B项错误；根据静电力做功表达式W=qE=1×3.7 J=3.7 J，即给电池充电时移动1 C锂离子至少要克服静电力做功3.7 J，因电池有内阻等因素，充电时做的功要大于克服静电力做的功，充电电压要大于电池电动势才能把电能充进电池，即移动1 C锂离子，需要消耗电能大于3.7 J，故C项错误；kW·h是能量单位，在电池中电荷量的单位通常表示为mA·h，故D项错误。 2.(2025·南京、盐城一模)某同学利用一块表头G和三个定值电阻设计了如图所示的多量程电流表，该电表有1、2两个量程。当只增大电阻R1的阻值时，下列说法中正确的是 (　 ) A.两个量程均变大 B.两个量程均变小 C.1的量程变大，2的量程变小 D.1的量程变小，2的量程变大 解析：选A　由串并联电路的规律，可知1的量程为I1=+Ig，2的量程为I2=+Ig，当只增大电阻R1的阻值时，两个量程均变大。故选A。 3.(2025·常州期末)如图所示，甲、乙两电路中小灯泡和电池都相同，电池的内阻不能忽略，闭合开关后，灯泡均发光，则下列说法正确的是 (　 ) A.电路中灯泡两端电压，图甲等于图乙 B.通过单个灯泡的电流，图甲大于图乙 C.通过干电池内部的电流，图甲大于图乙 D.干电池内部的发热功率，图甲大于图乙 解析：选B　设电源的电动势为E、内阻为r，灯泡的电阻为R，图甲中通过干电池内部的电流(也是通过单个灯泡的电流)I甲=，图乙中通过干电池内部的电流I'==，图乙中通过单个灯泡的电流I乙=I'=，显然I甲<I'，I甲>I乙，根据闭合电路的欧姆定律可得，图甲中灯泡两端的电压U甲=E-I甲r，图乙中灯泡两端的电压U乙=E-I'r，结合上述分析可知U甲>U乙，A、C错误，B正确；根据公式P=I2r，可知干电池内部的发热功率，图甲小于图乙，D错误。 4.在如图所示的电路中，电源内阻和定值电阻的阻值均为r，滑动变阻器的最大阻值为2r。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，下列选项正确的是 (　 ) A.电压表的示数变大 B.电流表的示数变大 C.电源的效率变大 D.滑动变阻器消耗功率变大 解析：选B　开关闭合后，电压表测量路端电压，电流表测量总电流。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，故电压表的示数变小，电流表的示数变大，A错误，B正确；根据电源效率公式η=×100%=×100%可知，当路端电压U减小时，电源的效率变小，C错误；将定值电阻r看成电源的内阻，则等效电源的内阻为2r，滑动变阻器的最大阻值也是2r，因为电源的内、外电阻相等时电源的输出功率最大，所以滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器消耗的功率变小，D错误。 5.如图所示，酒精测试仪由电源(有内阻)、酒精气敏传感器R1、定值电阻R0、电压表组成，R1的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，闭合开关后，若酒精气体浓度增大，则 (　 ) A.路端电压减小 B.电压表示数减小 C.电源的效率增大 D.电源的输出功率增大 解析：选A　酒精气体浓度增大，R1阻值减小，则电路中的电流I=变大，故路端电压U=E-Ir变小，UR0=IR0变大，即电压表示数增大，故A项正确，B项错误；电源的效率η==，U变小，则电源的效率减小，故C项错误；当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，由于不知道初始时外电阻与电源内阻的关系，所以不知道电源输出功率的变化，故D项错误。 6.如图所示为一加热装置的电路图，加热电阻R2=2 Ω，电源电动势E=16 V，内阻r=1 Ω。当调节电阻R1为13 Ω时，一小时能烧开水。若要15分钟烧开同样质量和温度的水，R1应该调节为多少 (　 ) A.2 Ω B.3 Ω C.4 Ω D.5 Ω 解析：选D　本来一小时能烧开水，若要15分钟烧开同样质量和温度的水，则R2的热功率应提升为原来的4倍。当调节电阻R1为13 Ω时，加热电阻功率P=I2R2=R2=2 W，R1调节后，功率为P'=4P=I'2R2=R2，解得R1'=5 Ω，故选D。 7.(2025·常州期中)在“测量电源的电动势和内阻”实验中，某同学连接电路如图，闭合开关调节滑动变阻器，发现电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小，引起该现象的原因最可能是 (　 ) A.滑动变阻器总阻值太大 B.电源的内阻太小 C.电压表内阻太大 D.某根导线断路 解析：选B　若连接电压表的导线断路，则电压表示数为0，若干路上的导线断路，则电压表与电流表示数均为0，故D错误；电压表测量的是路端电压，根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir，电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小，表明电源内阻太小，与电压表内阻、滑动变阻器的总阻值无关，故A、C错误，B正确。 8.有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U与电流I的关系图像分别如图(a)、(b)、(c)、(d)所示，将一个6 Ω 的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是 (　 ) A.甲电源 B.乙电源 C.丙电源 D.丁电源 解析：选D　由闭合电路的欧姆定律U=E-IR，可得U-I图像纵轴的截距为电源电动势，斜率的绝对值等于电源内阻，因此可知四个电源的电动势都为12 V，而内阻r甲=12 Ω，r乙=6 Ω，r丙=4 Ω，r丁=3 Ω，定值电阻消耗的功率为P=R，可知电源内阻越大功率越小，因此与电源丁相连时，定值电阻消耗功率最大。 二、注重应用，强调创新 9.(2025·如皋高三调研)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某电阻R的U-I图像。当它们组成闭合回路时，硅光电池的效率为 (　 ) A. 　　　B. C. 　　　D. 解析：选B　根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir，结合图线a可知，E=U2，根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为U1，也就是路端电压为U1，硅光电池的效率为η=，故选B。 10.如图所示，电源电动势为E、内阻不计，定值电阻的阻值分别为R1、R2，电容器的电容为C。闭合开关S，电路稳定后 (　 ) A.通过电阻R1的电流为零 B.电容器所带电荷量为CE C.断开S的瞬间，通过电阻R2的电流为 D.断开S后，通过电阻R2的电荷量为 解析：选C　电路稳定后，R1、R2串联，有电流流过，电容器所带的电荷量为CU2，A、B错误；断开S的瞬间，电容器对R2放电，放电电流为I==，C正确；断开S后，通过电阻R2的电荷量等于电路稳定时电容器所带电荷量，D错误。 11.如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡L1、L2 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V1、V2 示数变化量绝对值分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数变化量绝对值为ΔI，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.=R+r D.ΔU2>ΔU1 解析：选B　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，回路总电流变大，两灯泡变亮，选项A正确；总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V1的示数减小，而L1两端的电压变大，所以L2与滑动变阻器串联部分的电压之和减小，所以V2的示数及电容器板间电压变小，电容器应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，Q不变，则由C==和E电场=，可得E电场=，可知电场强度E电场不变，油滴静止不动，选项B错误；把L1的电阻R看作电源内阻一部分，ΔU2就是R+r两端电压的增加量，则=R+r，选项C正确；由闭合电路欧姆定律可得=r，所以ΔU2>ΔU1，选项D正确。本题要求选择错误的，故选B。 12.(9分)(2025·通州高三质检)如图所示电路，电源电动势E=6 V、内阻忽略不计，电容C=10 μF，R1=R2=10 kΩ，R3=20 kΩ。当开关S接“1”时，电源给电容器充电，稳定后开关S接“2”。求： (1)开关S接通“1”的瞬间，流过R1的电流I；(4分) (2)开关S接通“2”后，通过R2的电荷量Q。(5分) 解析：(1)开关S接通“1”的瞬间，流过R1的电流 I==0.6 mA。　 (2)电容器充满电后，电荷量 Q=CE=10×10-6×6 C=6×10-5 C 根据并联电路电流与电阻成反比，可知电荷量与电阻成反比， 所以通过R2的电荷量Q2=Q=4×10-5 C。 答案：(1)0.6 mA　(2)4×10-5 C 13.(10分)(2025·无锡高三质检)如图所示，A为电解槽，N为电炉。当S、S1闭合，S2断开时，电流表示数I1=5 A；当S、S2闭合，S1断开时，电流表示数I2=3 A。已知电源电动势E=15 V，电源内阻r=1 Ω，电解槽内阻RA=2 Ω，求： (1)电炉N的电阻RN；(4分) (2)当S、S2闭合，S1断开时，电能转化为化学能的功率P化。(6分) 解析：(1)当S、S1闭合，S2断开时，根据闭合电路欧姆定律有I1=，解得RN=2 Ω。 (2)当S、S2闭合，S1断开时，电源功率P电=EI2 热功率P热= 电能转化为化学能的功率P化=P电-P热 解得P化=18 W。 答案：(1)2 Ω　(2)18 W 36 / 78 $