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

**基本信息** 以“基础-能力-培优”三级分层设计，覆盖闭合电路欧姆定律全知识点，从概念辨析到实验探究，梯度递进，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关练|电源概念、欧姆定律计算、U-I图像、动态电路|单选为主，如干电池电动势比较，聚焦单一知识点理解| |能力提升练|电动机功率、串并联I-U图像、电路故障分析|含多选题，如汽车电路功率计算，深化科学推理| |培优拓展练|压阻效应实验设计、复杂电路综合计算|实验题与解答题，如传感器电路设计，提升科学探究能力|

12.2 闭合电路中的欧姆定律 同步课时练 【基础过关练】 一、单选题 知识点一：电源、电动势、内阻的基本概念 1．关于电源和电流，以下说法正确的是（     ） A．电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间有稳定的电势差 B．电源是将其它形式的能转化为电能的装置 C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越少，导体中的电流越大 D．导体中的电流一定是由自由电子的定向移动形成的 2．如图所示为同一品种的新的1号干电池和7号干电池，则该两种型号的电池相比较（　　） A．电动势1号的比7号的大 B．内阻一样大 C．将电能转化为化学能的本领相同 D．非静电力的性质相同，即电动势相同 3．关于电源和电流，以下说法正确的是（　　） A．电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间有稳定的电势差 B．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 C．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量 D．导体中的电流一定是由自由电子的定向移动形成的 知识点二：闭合电路欧姆定律基础计算（传感器应用） 4．《刑法修正案（八）》将醉驾入刑。我国法律规定当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。图甲是便携式酒精测试仪的原理图，电源电动势为9V，内阻2Ω，是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示，R是报警器，其阻值为16Ω，电压表视为理想电表。在对某司机的检测中，电压表的示数为4V，则该司机（　　） A．醉驾 B．酒驾 C．没喝酒 D．喝酒但不到酒驾标准 知识点三：电源 U-I 图像（路端电压-电流图像） 5．实验室内有两个不同的电源，用伏安法测量这两个电源的电动势和内阻，根据实验数据得到路端电压和电流的关系如图1、2所示。则这两个电源电动势E和内阻r的大小关系为（　　） A．， B．， C．， D．， 6．如图所示为一个电灯的伏安特性曲线，下列说法正确的是（　　） A．该电灯的电阻随着电压的增大而减小 B．当时，电灯电阻为10Ω C．当时，电灯的功率为0.1W D．若将该小灯泡与电动势为5V、内阻为2.5Ω的电源相接，灯泡的实际功率为1W 知识点四：动态电路分析（光敏电阻、可变电阻，串反并同） 7．小李用柠檬、铜片和锌片制作水果电池，并连接小灯泡。他发现灯泡很暗。若想提高灯泡亮度，以下操作最有效的是（　　） A．增加柠檬数量并串联 B．将铜片和锌片靠得更近 C．用导线短接电池两极 D．换用功率更大的灯泡 8．某学校新装了一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制，路灯的亮度可自动随周围环境的亮度的改变而改变。如图为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其阻值减小）。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时，则下列判断正确的是（　　） A．A灯变暗，B灯变亮 B．电源内阻消耗的功率变大 C．电源的效率变小 D．上电流的变化量大于上电流的变化量 9．在如图所示的电路中，电源内阻不计。闭合开关S，待电路稳定后，将滑动变阻器R的滑片向b端滑动，下列说法正确的是（    ） A．通过定值电阻R1的电流增大 B．定值电阻R2两端的电压减小 C．通过滑动变阻器R的电流增大 D．滑片移动过程中通过定值电阻R3的电流方向为从M到N 10．如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。电路中灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。下列分析正确的是（　　） A．将R1的滑动触头向左移动，则A灯变亮、B灯变暗 B．将R1的滑动触头向右移动，则A灯变暗、B灯变亮 C．若A灯、B灯均变暗，则可能R1断路 D．若A灯变暗、B灯变亮，则可能R2断路 【能力提升练】 11．研究微型电动机性能时，可采用如图所示电路。闭合开关，当调节电阻箱的阻值为时，电动机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为和。已知电源内阻为，电动机内阻为，电压表和电流表均为理想电表，当电动机正常运转时，下列说法正确的是（     ） A．电源的电动势为 B．电动机的发热功率为 C．电动机的输出功率为 D．电源的输出功率为 12．如图所示，是两只定值电阻R1、R2的I-U图像。有关R1、R2的大小，及它们串联或并联后的I-U图像所在区域，下列判断正确的是（    ） A．R1>R2，并联后在区域Ⅲ B．R1>R2，并联后在区域Ⅱ C．R1<R2，串联后在区域Ⅲ D．R1<R2，串联后在区域Ⅰ 13．如图甲为在“测电源电动势和内阻实验”中获取的某电源U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，下列说法正确的是（     ） A．电源的电动势为2.0V B．电源的内阻为5Ω C．小灯泡的电阻随着电流的增大而减小 D．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3W 14．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像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路，由图像可知下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为6V B．电阻R的阻值为 C．电源的内阻为 D．电源的输出功率为6W 二、多选题 15．（多选）某数据研究中心对新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图甲所示。测试过程中直流电源的输出功率P与总电流I的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．该蓄电池的电动势为12V B．该蓄电池的内阻为2Ω C．该蓄电池的短路电流为24A D．该蓄电池的断路电压为10V 16．（多选）图甲为某脂肪测量仪，其原理是根据人体电阻的大小判断脂肪所占比例（人体含水量约为70%，水中含有钠离子、钾离子等容易导电的离子，而脂肪几乎不导电），其模拟电路如图乙所示，电流表、电压表均可视为理想电表。测量时，闭合开关，某测试者左、右手分别握住A、B，电流表和电压表的示数分别用I、U表示。若换体型相似但脂肪含量更高的另一测试者进行测量，电流表和电压表示数改变，改变量的大小用、表示，则（     ） A．电流表示数I变大 B．电源的效率变大 C．变小 D．不变 17．（多选）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，内阻为，为保护电阻，光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小）与电流表串联后与灯泡并联，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．电流表示数逐渐增大 B．电流表A示数逐渐减小 C．电源的总功率增大 D．电源的效率增大 18．（多选）在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻和以及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某同学想先将多用电表的红表笔连接电源的正极，再将黑表笔分别连接电阻器的端和的端，并观察多用电表指针的示数的变化，从而判断哪一根是断的。在下列选挡中，可行的是（     ） A．直流10V挡 B．直流1.5A挡 C．直流2.5V挡 D．欧姆挡 【培优拓展练】 三、实验题 19．某些固体材料受到外力后除了产生形变。其电阻率也要发生变化。这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为压阻效应。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应。已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧。实验室中有下列器材： A．电源E（3 V，内阻约为1 Ω） B．电流表A1（0.6 A，内阻r＝5 Ω） C．电流表A2（0.6 A，内阻约为1 Ω） D．开关S，定值电阻R0 (1)为了比较准确地测量电阻Rx。请完成虚线框内电路图的设计，并标出所用器材。 (2)定值电阻R0的阻值应选用________。 A．1 Ω B．3 Ω C．10 Ω D．20 Ω (3)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F，闭合开关S，记下电表读数，A1读数为I1，A2读数为I2，得Rx＝________（用已知物理量字母表示）。 四、解答题 20．小明坐在汽车的驾驶室里看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势为24 V，内阻为1Ω，电动机M的线圈电阻为0.5Ω。车灯接通而电动机未启动时（S1断开），电流表示数为4 A，电动机启动的瞬间（S2已闭合，转子还未转动），电流表示数达到9 A，电动机和车灯均正常工作之后电流表示数为6 A，不计电流表内阻，车灯电阻可以认为不变。求： (1)电动机启动前车灯的功率与启动瞬间车灯的功率之差； (2)电动机正常工作时的输出功率； (3)电动机正常工作时的效率（结果保留三位有效数字）。 21．如图所示的电路中，电源电动势为5V，内阻为1Ω，定值电阻，电容器的电容。求： (1)闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量； (2)先闭合开关S，电路稳定后断开，则通过电阻的电荷量。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D B A D B A D D D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 B C D C AC BD BD AB 1．B 【详解】A．电源内部非静电力将电子从正极搬运到负极，从而维持两极电势差，而非从负极到正极，A错误； B．电源是将其它形式的能转化为电能的装置，B正确； C．根据电流定义式，可知单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大，C错误； D．导体中的电流是带电粒子定向移动形成的，但带电粒子不一定是自由电子，如导电溶液中的带电粒子是正负离子，D错误。 故选B。 2．D 【详解】AB．干电池的电动势都是1.5 V，所以同一品种新的1号干电池和新的7号干电池的电动势相同，而1号干电池内阻比7号干电池内阻小，故AB错误； CD．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，同一品种的新的1号干电池和7号干电池电动势相同，则将化学能转化为电能的本领相同，非静电力的性质相同，故C错误，D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．电源内部的非静电力是将电子从正极搬运到负极，以此维持两极间稳定的电势差，而非从负极搬运到正极，故A错误； B．根据电流的定义式，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，故B正确； C．电源是将其他形式的能转化为电能的装置，可对外提供能量，不属于需要消耗电能的用电器，故C错误； D．导体中的电流是带电粒子定向移动形成的，带电粒子不一定是自由电子，例如导电溶液中的电流由正负离子定向移动形成，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】电压表的示数为4V，两端的电压 解得 由图甲可知，和串联，根据闭合回路欧姆定律得 解得 对应乙图，该驾驶员气体酒精浓度大约为90mg，属于醉驾。 故选A。 5．D 【详解】根据闭合电路欧姆定律有 可知图像的纵截距表示电动势，图像的斜率绝对值表示内阻的大小，由此可知，电源1的内阻和电动势均较大，即，。 故选D。 6．B 【详解】A．由特性曲线知，图线上的点与坐标原点连线的斜率的倒数表示电阻，斜率逐渐减小，故电阻逐渐变大，故A错误； B．图像可知电流为0.4A时，电压为4V，故电阻为 故B正确； C．图像可知电流为0.2A时，电压为1V，故电灯的功率为 故C错误； D．若将该小灯泡与电动势为E=5V、内阻为r=2.5Ω的电源相接，则由闭合电路欧姆定律 整理得 在电灯的伏安特性曲线作出该函数图像如下 图像可知交点约为（4V，0.4A），故灯泡的实际功率约为 故D错误。 故选B 。 7．A 【详解】A．电池串联时，总电动势等于各电池电动势之和，串联多个柠檬电池可以大幅提升总电动势，增大电路总电压，明显增大流过灯泡的电流，有效提高灯泡亮度，是最有效的操作，故A正确； B．铜片和锌片靠近仅会小幅减小电池内阻，电池总电动势不变，电流提升非常有限，不是最有效的方法，故B错误； C．用导线短接电池两极后，灯泡被短路，没有电流流过灯泡，灯泡会熄灭，故C错误； D．额定功率更大的灯泡电阻更小，而水果电池本身内阻很大，外电阻减小后，内阻分压大幅增加，灯泡两端电压更低，实际功率更小，亮度会更低，故D错误。 故选A。 8．D 【详解】A．光照逐渐减弱时，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大，故电路总电流I减小，路端电压U=E﹣Ir 增大，即A灯两端电压增大，通过A灯的电流IA增大，所以A灯变亮，通过定值电阻R0的电流I0=I﹣IA 减小，所以R0两端的电压U0=I0R0 减小，B灯两端的电压UB=U﹣I0R0 增大，B灯变亮，A错误； B．电源内阻消耗的功率变小， B错误； C．电源的效率为η100% 由上面的分析可知路端电压U增大，电源的效率变大，C错误； D．通过R0上电流等于通过光敏电阻RG电流与通过灯B的电流之和，即I0=IG+IB 根据前面的分析，通过灯B的电流IB增大，故RG上电流的变化量大于R0上电流变化量，D正确。 故选D。 9．D 【详解】A．将滑动变阻器R的滑片向b端滑动，滑动变阻器R接入电路的阻值增大，电路的总阻值增大，电路的总电流减小，通过定值电阻R1的电流减小，故A错误； B．定值电阻R1两端的电压减小，根据“串反并同”可知定值电阻R2两端的电压增大，故B错误； C．电路的总电流减小而通过定值电阻R2的电流增大，因此通过滑动变阻器R的电流减小，故C错误； D．随着定值电阻R2两端的电压增大，电容器两端电压增大，两板带的电荷量增大，电容器上板带正电，因此滑片移动过程中通过定值电阻R3的电流方向为从M到N，故D正确。 故选D。 10．D 【详解】AB．将R1的滑动触头向左移动，则R1阻值减小，总电阻减小，总电流变大，路端电压减小，则A灯、B灯两端电压都减小，则两灯都变暗；同理可判断，将R1的滑动触头向右移动，则两灯都变亮，选项AB错误； C．若R1断路，等效为R1的滑动触头向右移动电阻变大，则A灯、B灯均变亮，选项C错误； D．若R2断路，则等效为R2变大，则总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，通过R1的电流变大，则通过上面支路的电流减小，即通过A灯的电流减小，则此时A灯变暗，A灯两端的电压减小，则B灯两端电压变大，则B灯变亮，则选项D正确。 故选D。 11．B 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律，电源电动势 代入，，， 解得，故A错误； B．电动机的发热功率，故B正确； C．电动机的输入功率为 故电动机的输出功率为，故C错误； D．电源的总功率 电源的输出功率 ，故D错误。 故选B。 12．C 【详解】AB．I-U图像斜率的倒数表示电阻，即斜率越大电阻越小，所以，再根据可知R1和R2并联后的等效电阻小于R1和R2的阻值，所以并联后图像在区域Ⅰ，故AB错误； CD．根据可知R1和R2串联后的等效电阻大于R1和R2的阻值，所以串联后图像在区域Ⅲ，故C正确，D错误。 故选C。 13．D 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得 可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的绝对值表示内阻，结合图像可得电动势为 内阻 故AB错误； C．根据 可知，乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着电流的增大而增大，故C错误； D．把电源和小灯泡组成闭合回路，在乙中作该电源对应的U-I图像，如图 两U-I曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数可得， 所以小灯泡的功率为 故D正确。 故选D。 14．C 【详解】AC．根据U=E-Ir，结合直线I可知，电源的电动势为E=3V，电源的内阻为，A错误，C正确； B．电阻R的阻值为，B错误； D．电源的输出功率为，D错误。 故选C。 15．AC 【详解】AB．蓄电池的输出功率 结合图像可得，72W 解得该蓄电池的电动势E=12V，内阻r=0.5Ω，故A 正确，B错误； C．该蓄电池的短路电流，故C 正确； D．该蓄电池的断路电压等于电动势，为 12 V，故D 错误。 故选AC。 16．BD 【详解】A．体型相似的两人相比，脂肪含量高者电阻更大，图乙是串联电路，则脂肪含量高者握着手柄时，电路总电阻更大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路电流更小，A错误； B．电源的效率，脂肪含量高者电阻RAB更大，故电源的效率更大，B正确； C．根据欧姆定律可得电压表示数与电流表示数的比值为，由于脂肪含量高者电阻RAB更大，所以电压表示数与电流表示数的比值更大，C错误； D．根据闭合回路欧姆定律有 则有保持不变，D正确。 故选BD。 17．BD 【详解】AB．天色渐暗时，光敏电阻的阻值变大，并联部分的总电阻随之增大，导致电路总电阻增大，干路电流减小，即电流表A的示数变小。由于干路电流减小，内阻及定值电阻以及滑动变阻器右部分上的电压降减小，故并联部分两端电压升高，通过灯泡和滑动变阻器左部分的电流均增大，由于干路电流减小，光敏电阻所在支路电流减小，因此电流表A1示数减小，故A错误，B正确； C．电源总功率P=EI，因干路电流减小，所以总功率降低，故C错误； D．电源的效率 根据闭合电路欧姆定律，干路电流减小，可知路端电压U增大，因此电源效率增大，故D正确。 故选BD。 18．AB 【详解】AC．由图可知，电源电动势为，所以用电压挡检测其量程要大于6V，故A正确，C错误； B．如果电路ac两点之间存在断路，则电流表和串联接入电路，则此时电路的电流最大，则 可知直流1.5A挡量程在安全范围内，可以观察多用电表指针的示数的变化判断，故B正确； D．使用多用电表欧姆挡检测电路时，必须断开外电路电源，本题电源仍接入电路，外接电源会损坏欧姆表，因此不能用欧姆挡，故D错误。 故选AB。 19．(1) (2)B (3) 【详解】【小题1】由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻，知道电流表的阻值，所以用电流表作为电压表使用。 电流表连在干路上，即可求出电阻的阻值，电路图的设计如图。 【小题2】根据电流表量程，内阻约为，电源内阻约为，定值电阻作为保护电阻，需保证取最小值时干路电流不超过，当阻值趋近0时总电阻最小、总电流最大，由闭合电路欧姆定律得 解得定值电阻 故选B。 【小题3】根据串并联电路关系和欧姆定律得 解得。 20．(1)35W (2)40.32W (3)93.3% 【详解】（1）电动机未启动时，车灯的功率 解得 车灯的电阻为 解得 R=5Ω 电动机启动瞬间，并联部分的电压 U=E-I2r 解得 U=15V 车灯的功率 解得 P2=45W 则车灯的功率减少量 解得 （2）电动机正常工作后，电源的路端电压 U1=E-I3r 解得 U1=18V 车灯的电流 解得 I4=3.6A 电动机输入电流I5=I-I4 解得 I5=2.4A 电动机的输入功率P入=U1I5 电动机的输出功率 解得 P出=40.32W （3）电动机正常工作时的效率 解得 21．(1) (2) 【详解】（1）闭合开关，电路稳定后电容器相当于断路，和并联，电阻为 根据闭合电路欧姆定律得 电容器板间电压 电路稳定后电容器所带电荷量 （2）先闭合开关，电路稳定后断开，电容器通过和两个电阻放电，和并联，则通过电阻的电荷量为 解得 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $