专题05 闭合电路相关问题 专项训练-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦闭合电路核心概念与规律，通过分层题型构建从基础到综合的知识应用体系，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| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|2题|基础概念判断|电动势、非静电力等概念生成，建立电源能量转化认知| |图像分析|3题|U-I图像及伏安特性曲线应用|从图像斜率、截距推导内阻、电动势，深化规律理解| |电路故障与动态分析|7题|故障判断、滑片移动动态变化|结合串并联规律，培养电路模型建构与推理能力| |功率计算与综合应用|6题|功率最值、含容电路等综合计算|从单一功率到多元件功率分析，提升综合问题解决能力|

专题05闭合电路相关问题——专项训练 1．在闭合电路中，下列说法正确的是（　　） A．在电源外部，存在着由负极指向正极的电场 B．在电源内部，非静电力阻碍正电荷向正极移动 C．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置 D．电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，非静电力做功使电荷的电势能减小 2．下列有关电动势的说法正确的是（　　） A．电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的 B．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法 C．干电池电动势为1.5V，表明将1C的正电荷从电源负极移到正极，通过非静电力做功，将1.5J电能转化为了其他性质的能量 D．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电量成反比 3．如图所示为某电源的U—I图像，与坐标轴的交点分别为0.5 A、1.5V，则由图可知（　　） A．电源内阻为3Ω B．电源电动势为1.5V C．电源短路时电流为0.5A D．路端电压为1.2V时，电路中电流为0.2 A 4．如图所示，闭合开关S后，灯泡L没有发光，电流表和电压表的示数均为0。若电路中只有一处故障，则可能的故障是（　　） A．灯泡L断路 B．电阻R断路 C．灯泡L短路 D．电阻R短路 5．如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S2，再闭合开关S1，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的示数变大，电压表V的示数不变 B．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大 C．电流表A的示数不变，电压表V的示数变大 D．电流表A的示数变大，电压表V的示数变小 6．在如图所示的闭合电路中，灯泡正常发光，电压表、电流表均为理想电表。当滑片向左滑动时，下列描述正确的是（　　） A．电压表、电流表示数均增大 B．电压表、电流表示数均减小 C．灯泡逐渐变暗 D．灯泡逐渐变得更亮 7．在图甲电路中，电表均为理想电表，、两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器（量程（0~100Ω）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；、两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线所示。若改变滑动变阻器的阻值，电压表V1，V2和电流表A的示数变化分别表示为、和，则下列说法中错误的是（　　） A．当、两端接上元件A时， B．当、两端接上元件A时，滑动变阻器消耗的最大功率为0.9W C．当电压表V2的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω D．当、两端接上元件B，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动时，不变 8．如图所示的电路中，电流表的内阻和电源内阻不计，定值电阻，开始时只有闭合，当也闭合后，下列说法中正确的是（　　） A．电阻消耗的电功率变小 B．电阻消耗的电功率变大 C．电容器的电荷量增加 D．闭合瞬间通过电流表的电流方向为自左向右 9．在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，灯为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是（    ） A．灯泡的电流为灯泡电流的2倍 B．灯泡的电阻为 C．灯泡的功率为0.375W D．电路总功率为1.35W 10．如图所示，电源的电动势为15V，电源内阻为1Ω，定值电阻R=2Ω，M为直流电动机，其线圈电阻也为2Ω，电动机正常运转时，理想电压表读数为U=9V，则（　　） A．电动机M的输出功率为10W B．电阻R消耗的功率为4W C．电源的输出功率为30W D．电动机M的输入功率为26W 11．如图所示，R1=R2=R3=20Ω，电容器的电容C=5μF，电源电动势E=7V，电源内阻r=10Ω。起初，开关S是断开的，电容器C所带的电荷量为Q1；然后，闭合开关S，待电路稳定后，电容器C所带的电荷量为Q2。下列说法正确的是（　　） A．开关S断开时，经过电源电流为0.14A B．开关S闭合后，经过电源电流为0.14A C．从闭合开关S到电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为4.0×10-6C D．从闭合开关S到电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为2.4×10-5C 12．如图所示，电源电动势E及内阻r恒定不变，R、为定值电阻，为滑动变阻器，电压表V及电流表、均为理想电表，则下列说法正确的是（　　） A．若S闭合，当的滑片下滑时，两电流表、的示数变化量 B．若S闭合，当的滑片下滑时，电压表V和电流表的示数变化量之比减小 C．若S闭合，当的滑片下滑时，电压表V和电流表的示数变化量之比不变 D．将的阻值调节成某一不为零的值不变，当开关S由断开转为闭合，则电流表的示数变大，电压表V、电流表的示数均变小。 13．在如图所示的电路中，灯泡A和的阻值均为，灯泡B和的阻值均为，电源电动势，内阻，灯泡A和B的额定电压均为，为定值电阻，闭合开关，灯泡A和B恰好正常发光，若某时刻突然发生断路（均不会被烧坏）则（　　） A．灯泡不变亮 B．灯泡和灯泡的功率之和变大 C．灯泡两端电压变化比灯泡两端电压变化大 D．消耗的电功率变小 14．在图所示的电路中，若在滑动变阻器R的滑片P向左滑动一小段距离的过程中，电压表V1的示数增大，则在该过程中（　　） A．电阻中通过的电流增大，且增加量为 B．电阻两端的电压减小，且减少量为 C．电源的输出功率增大 D．电源的效率增大 15．如图所示，电源电压恒为15V，小灯泡上标有“12V  6W”字样（小灯泡的电阻不随温度变化），滑动变阻器上标有“  1A”字样，电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A。 (1)求小灯泡正常发光时的电阻； (2)为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围； (3)调节滑片，当小灯泡正常发光时，保持滑片的位置不变，用定值电阻替换小灯泡，替换前后，电路的总功率变化了1.5W，求可能的阻值。 16．如图所示电路中，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，R1为电阻箱，R2=2Ω。求： (1)将R1调到2Ω，闭合开关S后，通过R1的电流为多少； (2)闭合开关S后，R1为何值时，R1消耗的电功率最大，R1消耗的最大电功率为多少。 17．如图，电源的电动势2V不变，内阻为，定值电阻为，滑动变阻器的最大阻值为，求： （1）当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻消耗的功率最大，是多少？ （2）当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大，是多少？ （3）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大，是多少？ 18．如图甲所示的电路中，为一滑动变阻器，为定值电阻。当滑动变阻器滑片P从右端滑至左端时，测得电压表与电流表读数的函数图像如图乙所示，线、线分别表示电压表、读数与电流表读数的关系图线，其中两点数据是滑动变阻器的两个不同端点得到的，电压表、及电流表均为理想电表。求： (1)定值电阻的阻值； (2)电源的电动势和内阻； (3)滑动变阻器的最大阻值。 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 《专题05 闭合电路相关问题——专项训练》参考答案： 1．C 【详解】A．在电源外部，存在着由正极指向负极的电场，选项A错误； B．在电源内部，非静电力将正电荷移向正极，选项B错误； C．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置，选项C正确； D．电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，非静电力做功使电荷的电势能增加，选项D错误。 故选C。 2．A 【详解】AD．电源的电动势等于电源内非静电力做的功跟通过的电量的比值，其定义式是，定义式不是决定式，电动势的大小是由电源中非静电力的特性决定的，故A正确，D错误； B．电动势的单位跟电压的单位一致，可是电动势与两极间的电压不同，电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压，故B错误； C．电源电动势表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量，因此干电池电动势为1.5V，表明将1C的正电荷在电源内部从电源负极移到正极，通过非静电力做功，将其他性质的能量1.5J转化为电能，故C错误。 故选A。 3．B 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得 可知在图像中，纵截距为电源的电动势，则有 斜率为电源的内阻则有，故A错误，B正确； C．当电源短路时，则有 解得，故C错误； D．当路端电压时，则有 代入数据解得，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】电路连接正确无误，闭合开关S，发现灯不发光，且电压表示数、电流表示数均为零．电路中一定有断路，可能是电流表断路；小灯泡断路；开关断路；若电阻R断路电压表有示数，故选A。 5．A 【详解】由电路图可知，先闭合开关S2时，电压表和电流表串联在电路中，电压表有示数，测量电源电压，电流表没有示数；再闭合开关S1，此时两电阻并联，电流表测量通过R1的电流，电压表仍测量电源电压，所以电压表的示数不变，电流表的示数变大。 故选A。 6．C 【详解】AB．将滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，则外电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律有 可知电路的总电流增大，即电流表示数增大，由闭合电路欧姆定律有 可知电流增大，端压减小，即电压表示数减小，A错误；B错误； CD．由电路的串并联关系可知电压表示数为灯泡两端的电压，故灯泡两端的电压变小，则灯泡变暗，C正确；D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律有 变形得 结合图乙有， 解得， 由于 可知，故A正确，不符合题意； B．元件A的电阻 当、两端接上元件A时，将A与电源等效为一个新电源，则滑动变阻器消耗的功率 根据对勾函数的规律可知，当有 滑动变阻器消耗功率达到最大值，解得，故B正确，不符合题意； C．B图线上某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，则有当电压表V2的示数为9V时， 解得，故C正确，不符合题意； D．当、两端接上元件B时，图线B为一条曲线，根据极限法可知，当趋近于0时，表示图线上某点切线斜率的倒数，根据图线可知，随电压增大，图线切线斜率发生变化，则随电压的增大发生变化，即当、两端接上元件B，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动时，发生变化，故D错误，符合题意。 故选D。 8．D 【详解】AB．根据题意可知，开关闭合后，回路中总电阻减小，总电流增大，由公式可知，电阻消耗的电功率变大，由公式可知，两端电压变大，则两端电压减小，电阻消耗的电功率变小，故AB错误； CD．开始时电容器两端电压等于电源两端电压，闭合后，等于两端电压，即电压变小，根据电容器的定义式可知电容器C的电荷量减少，电容器将放电，由于电容器右极板带正电，所以闭合瞬间流过电流表的电流方向自左向右，故C错误，D正确。 故选D。 9．D 【详解】A．电源的电动势为3.0V，内阻不计，路端电压为 L2、L3电压相等 由图乙可知，通过L2、L3电流为 通过电流为 则，A错误； B．由欧姆定律可得，B错误； C．灯泡的功率为，C错误； D．电路总功率为，D正确。 故选D。 10．A 【详解】A．由题意可知电路电流 则电动机M的输出功率为，故A正确； B．电阻R消耗的功率为，故B错误； C．电源的输出功率为，故C错误； D．电动机M的输入功率为，故D错误。 故选A。 11．AD 【详解】A．开关S断开时，R1和R3串联，经过电源电流为，故A正确； B．开关S闭合后，R1和R3串联再与R2并联，则总外电阻为 经过电源电流为，故B错误； CD．开关S断开时，电容器与R3并联，故有 闭合开关S，待电路稳定后，电容器C与R1并联，且由于R1=R3，由电路结构及闭合电路欧姆定律得有 又 其中 联立以上代入数据解得 又因为电容器所带电荷量满足 由于电容器电容C不变，所以有， 电容器在闭合开关S后，电极板所带正负电荷出现交换，故电路稳定后通过灵敏电流计的电荷量为，故D正确，C错误。 故选AD。 12．ACD 【详解】A．若S闭合，当的滑片向下滑动时，接入电路阻值减小，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；可知电流表示数增大，由于定值电阻两端电压增大，则并联部分电压减小，通过定值电阻的电流减小，所以的示数增大，又 可知两电流表、的示数变化量关系为，故A正确； BC．若S闭合，当的滑片下滑时，，根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知电压表V和电流表的示数变化量之比为 则不变，故B错误，C正确； D．若接入电路的电阻值保持某一不为零的值不变，将开关S由断开转为闭合，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则电流表的示数变大，由于定值电阻两端电压增大，则并联部分电压减小，即电压表V示数变小；由于保持不变，所以通过的电流减小，即电流表的示数变小，故D正确。 故选ACD。 13．AB 【详解】根据题意，闭合开关，灯泡A和B恰好正常发光，则灯泡A和B两端的电压均为，流过灯泡A的电流为 流过灯泡B的电流为 两端电压为 通过电源的电流为 通过定值电阻的电流为 定值电阻的阻值为 若某时刻突然发生断路，等效电路图如图所示 则外电路总电阻为 通过电源的电流为 定值电阻两端的电压 通过定值电阻的电流为 流过灯泡A和灯泡B的电流相等为 A．由上述分析可知，流过灯泡A的电流变小，则灯泡A变暗，故A正确； B．发生断路前，灯泡A和灯泡B的功率之和为 发生断路后，灯泡A和灯泡B的功率之和为 即灯泡和灯泡的功率之和变大，故B正确； C．发生断路后，灯泡A和灯泡B两端的电压分别为， 则灯泡A两端电压变化 灯泡B两端电压变化 可知，灯泡两端电压变化比灯泡两端电压变化小，故C错误； D．发生断路前，消耗的电功率为 发生断路后，消耗的电功率为 可知，消耗的电功率变大，故D错误。 故选AB。 14．AD 【详解】A．由于为定值电阻，电压表读数等于定值电阻两端电压，则有 可得 可知通过的电流增大，增加量为，故A正确； B．设电压表V1示数为，电路总电流为，由闭合电路欧姆定律可得 电压表V1的示数增大，则电路总电流减小，又有 流过电阻的电流为总电流，则通过的电流减小，电阻两端的电压减小，电压减小量满足，故B错误； C．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于题干不清楚外电阻与内阻的大小关系，所以无法判断电源的输出功率的变化，故C错误； D．电源的效率为 由于外电阻增大，所以电源的效率增大，故D正确。 故选AD。 15．(1) (2) (3)或 【详解】（1）由题可知，小灯泡的额定电压为12V，额定电功率为6W，则小灯泡的额定电流 小灯泡正常发光时的电阻 （2）小灯泡的额定电流为0.5A，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由电路安全可知，电路中的最大电流为0.5A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时电路的总电阻 滑动变阻器接入电路的最小电阻 当滑动变阻器接入电路的电阻增大时，电路中的电流会变小，则小灯泡两端的电压会变小，电压表示数会变大，由于电压表使用0~15V量程，电源电压为15V，所以滑动变阻器的电阻可以全部接入电路，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为。 （3）用定值电阻替换小灯泡，替换之前，小灯泡正常发光，所以通过电路的电流 滑动变阻器接入电路的阻值为，用定值电阻替换小灯泡，保持不变，总功率的变化量为1.5W，则由可得，电路电流的变化量 若电流增大0.1A，电路中的电流 此时电路的总电阻 此时定值电阻的阻值 若电流减小0.1A，电路中的电流 此时电路的总电阻 此时定值电阻'的阻值 可能的阻值为或。 16．(1)0.6A (2)3Ω，0.75W 【详解】（1）将R1调到2Ω，闭合开关S后，可知与串联，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得 （2）根据闭合电路欧姆定律有 则R1消耗的电功率为 代入数据化简得 根据数学知识，当时R1消耗的电功率最大，可得 则R1消耗的电功率最大为 17．（1）0，；（2），；（3）， 【详解】（1）电阻消耗的功率 当滑动变阻器的阻值为0时，电阻消耗的功率最大,代入数据可得 （2）滑动变阻器消耗的功率 当时，滑动变阻器消耗的功率最大，代入数据可得 （3）电源的输出功率 当 即 则当时电源输出功率最大，代入数据可得 18．(1) (2)， (3) 【详解】（1）由电路图可知电压表测量的是定值电阻的两端电压，则图乙中图线是电压表读数与电流表读数的关系图线，根据欧姆定律可得 （2）图乙中图线是电压表读数与电流表读数的关系图线，根据闭合电路欧姆定律可得 由图乙中图线可得 将点数据，代入可得电动势为 （3）当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，对应图乙中的点，根据闭合电路欧姆定律可得 可得滑动变阻器的最大阻值为 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 $