第44讲 电路 闭合电路欧姆定律（专项训练）（北京专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以“知识解构-题型演练-创新应用-真题实战”为逻辑链，系统整合串并联电路规律、闭合电路欧姆定律等核心知识点，通过对比分析、动态分析等方法培养科学思维与问题解决能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |巩固·知识解构|5知识点|串并联电路4结论、两类U-I图像对比|从电路基础规律到功率、图像、故障分析的递进| |模拟·基础演练|6题型29题|动态分析“局部-整体-局部”法、含容电路简化技巧|题型与知识点一一对应，覆盖基础考法| |重难·创新演练|5题|实际情境模型转化（压敏电阻、加速度计）|结合生活科技，提升科学探究能力| |真题·实战演练|5高考题|高考高频考点（功率计算、电路故障）突破|对接高考命题趋势，强化物理观念应用|

第44讲 电路 闭合电路欧姆定律（专项训练） 目 录 巩固·知识解构 1 知识点1 串、并联电路的规律及应用 1 知识点2 闭合电路的欧姆定律 2 知识点3 闭合电路的功率及效率问题 2 知识点4 两类U-I图像的对比与应用 3 知识点5 含容电路与电路故障分析 3 模拟·基础演练 3 题型01 串、并联电路的规律及应用 3 题型02 闭合电路的有关计算 6 题型03 闭合电路的动态分析 8 题型04 闭合电路的功率及效率问题 11 题型05 两类U-I图像对比与应用 15 题型06 含容电路与电路故障分析 19 重难·创新演练 23 真题·实战演练 27 巩固·知识解构 知识点1 串、并联电路的规律及应用 1.串并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流 I=__________ I=__________ 电压 U=__________ U=__________ 电阻 R=__________ =++…+ 功率 分配 ==…= P1R1=P2R2=…=PnRn P总=P1+P2+…+Pn 2.串并联电路的四个有用的结论 （1）串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻的个数增多时，总电阻增大。 （2）并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路的条数增多时，总电阻减小。 （3）不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。 （4）不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都等于各电阻消耗的电功率之和。 知识点2 闭合电路的欧姆定律 1.电动势 （1）定义：非静电力所做的功与移动的电荷量之比叫作电动势；电动势在数值上等于非静电力把1 C的__________在电源内从__________移送到__________所做的功。 （2）表达式：E=__________。 （3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。 2.内阻：通常电源内部也存在电阻，叫作内阻，它是电源的另一重要参数。 3.闭合电路欧姆定律 （1）内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成__________，跟内、外电路的电阻之和成__________。 （2）公式 ①I=__________（只适用于纯电阻电路）； ②E=__________（适用于所有电路）。 4.路端电压U与电流I的关系 （1）关系式：U=__________。 （2）用图像表示如图所示，其中纵轴截距表示__________，横轴截距表示__________，图线斜率的绝对值表示__________。 知识点3 闭合电路的功率及效率问题 1.电源的总功率 （1）任意电路：P总=__________=__________+IU内=P出+P内。 （2）纯电阻电路：P总=__________=。 2.电源内部消耗的功率：P内=__________=IU内=P总-P出。 3.电源的输出功率 （1）任意电路：P出=__________=IE-I2r=P总-P内。 （2）纯电阻电路：P出=I2R。 知识点4 两类U-I图像的对比与应用 两类U⁃I图像的比较 电源的U⁃I图像 电阻的U⁃I图像 图像表述的物理量的关系 电源的路端电压与电路中电流的关系 电阻两端电压与流过电阻的电流的关系 图线与坐标轴的交点 ①与纵轴交点表示电源电动势E ②与横轴交点表示电源短路电流 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 图线的斜率 -r（r为电源内阻） 表示电阻大小（电阻为纯电阻时） 图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 图线上每一点坐标的比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的比值均表示此电阻的阻值大小 知识点5 含容电路与电路故障分析 1.电路简化 把电容器所在的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。 2.电容器的电压 （1）电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。 （2）电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻无电压，相当于导线。 3.电容器的电荷量及变化 （1）利用Q=UC计算电容器初、末状态所带的电荷量Q1和Q2； （2）如果变化前、后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|Q1-Q2|； （3）如果变化前、后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q1+Q2。 模拟·基础演练 考查重点：串、并联电路的规律及应用、闭合电路的有关计算、闭合电路的动态分析、闭合电路的功率及效率问题、两类U-I图像对比与应用、含容电路的分析、电路故障分析…… ⏳题型01 串、并联电路的规律及应用 1．（2026·云南文山一中）一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=4Ω，R2=12Ω，R3=4Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为36V，内阻忽略不计，则（ ） A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是8Ω B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是14Ω C．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为12V D．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为16V 2．（2025·北京人大附中）（多选）两根材料不同、粗细相同的均匀金属导线A和B，其长度分别为1m和2m，串联在电路中时其沿长度方向电势的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A．A和B导线中的电流之比为3∶1 B．A和B导线两端的电阻之比为3：1 C．A和B导线的电功率之比为3∶1 D．A和B导线中自由电子所受的电场力之比为3：1 3．（2026·北京第二十中学）如图所示电路中，电阻，，，电路两端接恒定电压，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ） A．开关S断开时，电压表的示数为3V B．开关S断开时，电流表的示数为1A C．开关S闭合时，电压表的示数为4V D．开关S闭合时，电流表的示数为2A 4．（2026北京十一学校）（多选）巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图1所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。如图2为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，则在同一磁场中和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法正确的是（　　） A．自旋方向相反的两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路 B．当铁磁层的磁化方向相同时，比磁化方向相反时的总阻值小 C．有磁场时输出端的输出电压大小与的平方成正比 D．无磁场时输出端的输出电压大小为零 ⏳题型02 闭合电路的有关计算 5．（2026·北师大附属实验中学）我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号组网卫星成功送入预定轨道。卫星在工作时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板断路电压是800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与阻值为的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（　　） A．0.20V B．0.40V C．0.60V D．0.80V 6．（2025·北京西城）电压表大、小量程的内阻分别为和，用电压表的正负接线柱直接与一个水果电池的正负极相连测量其电动势大小，发现用大量程挡测量的结果为0.8V；用小量程挡测量的结果为0.6V。则下列推断正确的是（　　） A．水果电池的内阻大约为零点几欧 B．水果电池的内阻大约为几十欧 C．水果电池的内阻大约为几千欧 D．水果电池的电动势介于0.6V~0.8V之间 7．（2026·北京第十二中学）某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线（如图甲），设计了图乙所示的恒温箱温度控制电路图乙中，为热敏电阻，为可变电阻，控制系统可视作的电阻，电源的电动势，内阻不计。当通过控制系统的电流小于2 mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流等于2 mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是（ ） A．若要使恒温箱内温度保持20℃，应将调为500Ω B．若要使恒温箱内温度升高，应将减小 C．若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将减小 D．保持不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化 ⏳题型03 闭合电路的动态分析 8．（2026北京第十三中学）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．（2026·北京五中）如图所示，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向端移动时，下列说法正确的是（　　） A．电压表和电流表示数都变大 B．电源对电容器充电 C．电源的效率变大 D．的功率增大 10．（2026·北京燕山教育集团）在图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，电流表示数为I，电压表示数为U。现将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，则与P移动前相比（　　） A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大 11．（2026北京石景山）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 12．（2026·北京石景山）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，灯泡L正常发光。在滑片P向左移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数变大 C．灯泡L变暗 D．电源总功率变大 ⏳题型04 闭合电路的功率及效率问题 13．（2026·北京东城）如图所示为汽车启动电路的简化电路图，其中电源的电动势为E，内阻为r。车灯接通而电动机未启动（只闭合S1）时，电流表示数为I1，电动机启动的瞬间（S2也闭合），电流表示数为I2。不考虑启动过程中车灯电阻的变化，不计电流表的内阻，下列说法正确的是（　　） A．车灯的电阻 B．电动机启动瞬间车灯两端的电压 C．电动机启动瞬间电动机的电功率 D．电动机启动瞬间电源的输出功率 14．（2026·北京丰台）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，其线圈电阻为2Ω。闭合开关，电动机正常运转，理想电压表读数为U=9V，则下列说法正确的是（　　） A．通过电动机M的电流为4.5A B．电源的输出功率为30W C．电阻R消耗的功率为4W D．电动机M的输出功率为10W 15．（2026·北京清华大学附属中学）如图所示，I为理想电流表A示数，U为理想电压表V2示数，P1为定值电阻R1耗的功率，P2为电源的输出功率，W为干路中通过电荷量q时电源做的功。当滑动变阻器R2滑片P向上缓慢滑动过程中，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 16．（2026·北京五中）如图所示的电路中，、，，滑动变阻器（），不计电表对电路的影响。以下判断正确的是（　　） A．当时，电源的输出功率最大 B．在的滑片从左向右滑动的过程中，电源的输出功率先增大后减小 C．当时上消耗的功率最大 D．当时滑动变阻器上消耗的功率最大 17．(2026·北京顺义牛栏山第一中学)量表（内阻不计）是一种自动测量油箱内油量的装置，如图甲所示，其指针能指示油箱内油的多少。当油箱加满油时，浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端，当油箱油量减少到时，油量表会发出警告。测得变阻器的功率和油的体积随变阻器接入电路电阻的关系分别如图乙和图丙所示。已知定值电阻。下列判断正确的是（　　） A．电源内阻为 B．电源电动势为8V C．当油箱加满油时电路中的电流为0.083A D．油量表刚报警时电源的输出功率为0.0998W ⏳题型05 两类U-I图像对比与应用 18．（2026·北京顺义九中）如图所示，U-I图像中，直线I为电源E的路端电压与电流的关系图线，直线II为电阻R的U-I图线，用电源E直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源的输出功率为1.5W B．电源电动势为3.0V，内阻为0.5Ω C．R的阻值为3.0Ω D．电阻R消耗的功率为3.0W 19．（2026·北京铁路二中）有甲、乙两个电源，其路端电压与通过电源的电流的关系图像如图所示。将一个的定值电阻分别与甲、乙电源的两极相接，下列说法正确的是（　　） A．接电源甲时，电路的总功率较大 B．接电源乙时，定值电阻消耗的功率较大 C．接电源甲时，电源的效率较高 D．接电源乙时，路端电压较小 20．（2026北京通州·摸底）一种新型环保电源的输出电压与输出电流的关系如图所示。该电源的电动势恒定不变，但内阻随电流变化。现将该电源与一个阻值可连续调节（调节范围足够大）的电阻串联，构成闭合电路。下列说法正确的是（　　） A．在任意电流时，电源内阻值等于该点图线切线斜率的绝对值 B．当回路电流从零逐渐增大时，电源内阻随之减小 C．当回路电流从零逐渐增大时，所串联的可调电阻的阻值增大 D．当回路电流从零逐渐增大时，电源的输出功率先增大后减小 21．（2025·北京清华附中·统练）有四个电源甲，乙、丙、丁，其路端电压与电流的关系图像分别如图（a）、（b）、（c）、（d）所示，将一个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 22．（2026·北京顺义牛栏山第一中学）（多选）如图所示，图线是太阳能电池在某光照强度下路端电压和干路电流的关系图像，图线是某光敏电阻的图像，虚直线为图线过点的切线，在该光照强度下，将它们组成闭合回路时（ ） A．太阳能电池的电动势为6V B．光敏电阻的功率为0.8W C．光敏电阻的阻值为 D．太阳能电池的内阻为 23．（2025·北京人大附中）（多选）在图甲所示的电路中，电压表、电流表均理想，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻未知。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中AB线段所示，AB两点对应调到两端时电路的工作状态。以下说法正确的是（　　） A．电源电动势为9V B．总阻值为60Ω C．的阻值为10Ω D．电源内阻为15Ω ⏳题型06 含容电路与电路故障分析 24．（2026·北京一零一中石油分校）在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，电容器的电容为C，灯泡L的灯丝电阻不随温度变化，电压表和电流表均为理想电表。闭合开关S，待电路稳定后，缓慢减小电阻箱R接入电路中的阻值，与调节电阻箱之前相比，电压表示数变化量的绝对值为ΔU，在这个过程中电路中所有器件均不会被损坏，下列说法中正确的是（　　） A．灯泡L将变暗 B．电压表和电流表的示数都将变大 C．电源两端电压变化量的绝对值将大于ΔU D．电容器所带电荷量增加，增加量小于CΔU 25．（2026·北京第十九中学）阻值相等的三个定值电阻、电容器及电源（内阻可忽略）连接成如题图所示的电路。开关断开且电流稳定时，所带的电荷量为，闭合开关，电流再次稳定后，所带的电荷量为。则与的比值为（　　） A． B． C．1 D．2 26．（2025·北京门头沟·一模）如图所示，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，下列说法正确的是（　　） A．灯L变亮，电压表示数减小 B．灯L变暗，电流表的示数增大 C．灯L变暗，电容器两极板上电荷量增加 D．灯L变亮，电容器两极板间的电压增大 27．（2025·北京理工大学附属中学）（多选）如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P向上缓慢滑动的过程中（　　） A．小灯泡L变亮 B．电压表的示数增大 C．电流表的示数增大 D．电容器C的电荷量增大 28．（2026·北京丰台·二模）（多选）如图所示，一节电动势为1.5V的干电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，灯泡不发光。某同学保持开关闭合，将多用电表调至直流电压挡，红表笔始终与a端接触，再用黑表笔分别与b、c、d、e接触进行电路故障排查。若电路中仅存在一处断路故障，下列说法正确的是（　　） A．若黑表笔与b接触时电表示数为0，则断路故障在a-b之间 B．若黑表笔与c接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在a-b-c之间 C．若黑表笔与d接触时电表示数为0，则断路故障在d-e-f之间 D．若黑表笔与e接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在e-f之间 29．（2026·北京十九中）如图所示，电源电动势为12V，当开关接通时，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分电压，，由此可以判断（） A．可能是和的灯丝都断了 B．可能是的灯丝断了 C．可能是灯丝断了 D．可能是变阻器R断路 重难·创新演练 设题创新：结合生活实际(T1、T3);结合物理模型创新(T2)；结合社会科技发展（T4）；结合几何模型创新（T5） 1．▶新情境◀（2026·北京丰台·二模）某研究小组设计了一种压敏电阻式超载报警器，可将其安装在升降机底部，其简化原理图如图所示。当升降机装载货物的质量超过某一数值时为超载，已知压敏电阻R0的阻值随所受压力增大而减小，电源电动势大小可调，内阻不变，流过超载报警器电流增大到I0时触发报警。下列说法正确的是（　　） A．货物以某一速度落入升降机时触发报警，升降机一定超载 B．若装载货物后的升降机静止时未报警，则其在加速上升过程中一定不会报警 C．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将滑动变阻器滑片P向右移动 D．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将图中电源电动势调小 2．▶新考法◀（2026·北京西城·一模）某同学设计了一个加速度计，如图所示。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；滑动片M固定在滑块上，其下端与滑动变阻器R接触良好，且可在滑动变阻器两端PQ间无摩擦滑动；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于PQ的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。加速度计的灵敏度可以用电压表示数的变化量与加速度大小的变化量之比来衡量。为增大加速度计的灵敏度，下列措施可行的是（　　） A．换用大小不变，质量较小的滑块 B．换用原长不变，劲度系数较大的弹簧 C．换用PQ两端间的长度不变，总阻值较大的滑动变阻器 D．换用总阻值不变，PQ两端间的长度较小的滑动变阻器 3．▶新情境◀（2026·北京海淀·一模）图为分拣苹果的装置示意图。该装置按照一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果，托盘秤压在一个以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R1上，已知压力越大，R1阻值越小。若R2两端的电压较小，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入通道1；当R2两端的电压超过某一值U时，可使放大电路中的电磁铁吸引分拣开关的衔铁，此时大于一定标准质量的大苹果进入通道2。已知电源的电动势E1、内阻不计。下列说法正确的是（　　） A．增大电动势E1，分拣苹果的质量标准变小 B．托盘秤上的苹果质量越小，R1两端的电压越小 C．若只增大R2的阻值，则能进入通道2的苹果的标准质量变大 D．若仅改变电磁铁线圈的绕向，则分拣苹果的质量标准将发生改变 4．▶新情境◀（2025·北京第十三中学）生产流水线上常要对产品计数。图1是利用光敏电阻自动计数的示意图，是一台发光强度可调的发光仪器，是接收处理光信号的仪器，核心元件为光敏电阻，特性曲线如图2所示。计数电路用来分析定值电阻两端的电压变化，当大于预设值时可以实现相应的计数功能。光敏电阻始终会受到流水线中环境光强的影响。下列说法正确的是（ ） A．仅减小的发光强度，计数过程中将增大 B．仅减小环境光强，计数过程中将减小 C．仅增大环境光强，适当降低可以保证计数装置正常运行 D．仅增大环境光强，不会影响装置的正常运行 5．▶新考法◀（2026·北京清华大学附属中学）如图所示，在三棱锥的棱ab、ac、bc、cd上分别接入四个相同的定值电阻R1、R2、R3、R4，bd间接理想电流表，ad间接理想电容器C。不计导线电阻，若ac间接入的电压恒为U，则（　　） A．ab间和bc间的电势差相等 B．仅R1变大时，电流表示数不变 C．仅R3变大时，电容器C的电荷量减少 D．仅R2变大时，电容器C的电荷量增加 真题·实战演练 高频考点：闭合电路的有关计算、闭合电路的功率及效率问题、串并联电路的规律及应用 1．（2026·湖南·高考）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．， 2．（2026·浙江·高考）我国某企业正式发布了全液冷兆瓦（MW）级充电装置（图甲），其持续充电电流约为2400 A，每分钟可充电20度，装置中的充电电路发热功率约为10 kW。为保持充电装置的稳定运行，现采用水冷却技术，如图乙所示，让15℃冷水通过水泵流入充电电路的水冷系统，经过热交换后流出，水温升至25℃。已知水的比热容为，水的密度为，忽略水的重力势能变化及其它散热。则（ ） A．充电装置的输出功率约为12 MW B．充电装置的输出电压约为220 V C．水的流量约为 D．每分钟流出约24 L水 3．（2026·重庆·高考）（多选）图1为某同学设计的可调亮度台灯的电路图。电源E的电动势为6 V，内阻为1 Ω，灯泡L和三个电阻的阻值均为R。闭合，当处于图1所示断开状态时，测得L两端电压为1.80 V，再将接a或b，测量L两端电压。若L阻值视为不变，则（ ） A．R为3 Ω B．图2示数为接a时L两端电压 C．图2示数为接b时L两端电压 D．接b时外电路的电功率约为3.74 W 4．（2024·海南·高考）虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字） 5．（2026·广西·高考）车的总质量为，重力加速度为。 (1)单位换算，对应的电荷量为多少库仑？ (2)车配备的电池已知电压为，电池电量参数为，则该电池可储备的能量最多为多少？ (3)轮胎受地面阻力为，车受到的空气阻力，则车匀速以速度行驶时，电池输出功率只有倍用于牵引力做功（），求电池的输出功率。 (4)当速度时，传动效率；当时，传动效率；当，，时，现要进行实验：行驶400千米，要求在时间内完成；（重力加速度取） 现有如下三个方案，应该选哪个方案？ 实验方案 设置速度 方案一 90 km/h 方案二 108km/h 方案三 120km/h 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第44讲 电路 闭合电路欧姆定律（专项训练） 模拟·基础演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B BC D ABD B C C D D C C 题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 答案 B D D D D D A B D D BD 题号 23 24 25 26 27 28 29 答案 CD D B A BCD BC C 重难·创新演练 题号 1 2 3 4 5 答案 D D A C C 真题·实战演练 题号 1 2 3 答案 A C AC 4.解：（1）根据电路可知当时MN间电阻R的阻值最小，为 当时MN间电阻R的阻值最大，为 故MN间电阻R的变化范围为 （2）当，通过电热器B的电流为 此时电热器B消耗的功率为 解得 5.解：（1）由于1h=3600s，所以 （2）因为 所以根据题意有 （3）根据题意可知汽车匀速行驶时，牵引力等于总阻力，即 汽车牵引力的功率为 又因为电池的输出功率 （4）根据题意行驶400千米，要求在时间内完成，则全程最低平均速度 由于方案一中90km/h<100km/h，故不满足时间要求； 方案二中v=108km/h=30m/s，则由题可知，此时有 电池输出功率 整个过程行驶的时间 所以消耗的能量为 方案三中，则由题可知，此时有 电池输出功率 整个过程行驶的时间 所以消耗的能量为 根据前面的计算可知电池的最大储能为，故方案三也不可行；所以应该选择方案二。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第44讲 电路 闭合电路欧姆定律（专项训练） 目 录 巩固·知识解构 1 知识点1 串、并联电路的规律及应用 1 知识点2 闭合电路的欧姆定律 2 知识点3 闭合电路的功率及效率问题 2 知识点4 两类U-I图像的对比与应用 3 知识点5 含容电路与电路故障分析 3 模拟·基础演练 3 题型01 串、并联电路的规律及应用 3 题型02 闭合电路的有关计算 6 题型03 闭合电路的动态分析 8 题型04 闭合电路的功率及效率问题 11 题型05 两类U-I图像对比与应用 15 题型06 含容电路与电路故障分析 19 重难·创新演练 23 真题·实战演练 27 巩固·知识解构 知识点1 串、并联电路的规律及应用 1.串并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流 I=I1=I2=…=In I=I1+I2+…+In 电压 U=U1+U2+…+Un U=U1=U2=…=Un 电阻 R=R1+R2+…+Rn =++…+ 功率 分配 ==…= P1R1=P2R2=…=PnRn P总=P1+P2+…+Pn 2.串并联电路的四个有用的结论 （1）串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻的个数增多时，总电阻增大。 （2）并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路的条数增多时，总电阻减小。 （3）不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。 （4）不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都等于各电阻消耗的电功率之和。 知识点2 闭合电路的欧姆定律 1.电动势 （1）定义：非静电力所做的功与移动的电荷量之比叫作电动势；电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 （2）表达式：E=。 （3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。 2.内阻：通常电源内部也存在电阻，叫作内阻，它是电源的另一重要参数。 3.闭合电路欧姆定律 （1）内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 （2）公式 ①I=（只适用于纯电阻电路）； ②E=U外+U内（适用于所有电路）。 4.路端电压U与电流I的关系 （1）关系式：U=E-Ir。 （2）用图像表示如图所示，其中纵轴截距表示电动势，横轴截距表示短路电流，图线斜率的绝对值表示电源内阻。 知识点3 闭合电路的功率及效率问题 1.电源的总功率 （1）任意电路：P总=IE=IU外+IU内=P出+P内。 （2）纯电阻电路：P总=I2（R+r）=。 2.电源内部消耗的功率：P内=I2r=IU内=P总-P出。 3.电源的输出功率 （1）任意电路：P出=IU=IE-I2r=P总-P内。 （2）纯电阻电路：P出=I2R。 知识点4 两类U-I图像的对比与应用 两类U⁃I图像的比较 电源的U⁃I图像 电阻的U⁃I图像 图像表述的物理量的关系 电源的路端电压与电路中电流的关系 电阻两端电压与流过电阻的电流的关系 图线与坐标轴的交点 ①与纵轴交点表示电源电动势E ②与横轴交点表示电源短路电流 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 图线的斜率 -r（r为电源内阻） 表示电阻大小（电阻为纯电阻时） 图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 图线上每一点坐标的比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的比值均表示此电阻的阻值大小 知识点5 含容电路与电路故障分析 1.电路简化 把电容器所在的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。 2.电容器的电压 （1）电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。 （2）电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻无电压，相当于导线。 3.电容器的电荷量及变化 （1）利用Q=UC计算电容器初、末状态所带的电荷量Q1和Q2； （2）如果变化前、后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|Q1-Q2|； （3）如果变化前、后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q1+Q2。 模拟·基础演练 考查重点：串、并联电路的规律及应用、闭合电路的有关计算、闭合电路的动态分析、闭合电路的功率及效率问题、两类U-I图像对比与应用、含容电路的分析、电路故障分析…… ⏳题型01 串、并联电路的规律及应用 1．（2026·云南文山一中）一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=4Ω，R2=12Ω，R3=4Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为36V，内阻忽略不计，则（ ） A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是8Ω B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是14Ω C．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为12V D．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为16V 【答案】B 【解析】A．当cd端短路时，电路为和并联再与串联，所以ab之间的等效电阻为，故A错误； B．当ab端短路时，电路为和并联再与串联，所以cd之间的等效电阻为，故B正确； C．当cd两端接通测试电源时，中没有电流，电路为与串联，ab两端的电压为分得的电压，则有，故C错误； D．当ab两端接通测试电源时，中没有电流，电路为与串联，cd两端的电压为分得的电压，则有，故D错误。故选B。 2．（2025·北京人大附中）（多选）两根材料不同、粗细相同的均匀金属导线A和B，其长度分别为1m和2m，串联在电路中时其沿长度方向电势的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A．A和B导线中的电流之比为3∶1 B．A和B导线两端的电阻之比为3：1 C．A和B导线的电功率之比为3∶1 D．A和B导线中自由电子所受的电场力之比为3：1 【答案】BC 【解析】A．两电阻串联在电路里，流经地电流之比为1：1，故A错误； B．根据图像可知，电阻两端的电压分别为， 由电阻公式，可知电阻之比为3：1，故B正确； C．由功率，可知两导线电功率之比为3：1，故C正确； D．导线内恒定电场，电场之比为6：1，故自由电子电场力之比为6：1，故D错误。故选BC 。 3．（2026·北京第二十中学）如图所示电路中，电阻，，，电路两端接恒定电压，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ） A．开关S断开时，电压表的示数为3V B．开关S断开时，电流表的示数为1A C．开关S闭合时，电压表的示数为4V D．开关S闭合时，电流表的示数为2A 【答案】D 【解析】AB．开关S断开时，与串联后与并联，电压表测量的是的电压，电流表测量的是总电流，故电压表和电流表的示数分别为， 故AB错误； CD．开关S闭合时，被短路，与并联，电压表测量的是总电压，电流表测量的是总电流，故电压表和电流表的示数分别为， 故C错误，D正确。故选D。 4．（2026北京十一学校）（多选）巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图1所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。如图2为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，则在同一磁场中和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法正确的是（　　） A．自旋方向相反的两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路 B．当铁磁层的磁化方向相同时，比磁化方向相反时的总阻值小 C．有磁场时输出端的输出电压大小与的平方成正比 D．无磁场时输出端的输出电压大小为零 【答案】ABD 【解析】A．自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流，在外磁场作用下，不同自旋方向的电子通过时电阻不同，电路等效为两条并联支路，故A正确； B．当铁磁层的磁化方向相同时，在交界处电阻小，总阻值小；磁化方向相反时电阻大，总阻值大，故B正确； C．无磁场时电阻，总电路电阻 输出电压 有磁场时， 总电阻 由欧姆定律得 输出电压 所以有磁场时输出端电压大小与的平方不成正比，故C错误； D．无磁场时，根据串联电路的分压原理可知，输出电压，故D正确。故选ABD。 ⏳题型02 闭合电路的有关计算 5．（2026·北师大附属实验中学）我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号组网卫星成功送入预定轨道。卫星在工作时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板断路电压是800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与阻值为的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（　　） A．0.20V B．0.40V C．0.60V D．0.80V 【答案】B 【解析】根据题意可知电池板的电动势为，内阻为 若将该电池板与阻值为的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压为；故选B。 6．（2025·北京西城）电压表大、小量程的内阻分别为和，用电压表的正负接线柱直接与一个水果电池的正负极相连测量其电动势大小，发现用大量程挡测量的结果为0.8V；用小量程挡测量的结果为0.6V。则下列推断正确的是（　　） A．水果电池的内阻大约为零点几欧 B．水果电池的内阻大约为几十欧 C．水果电池的内阻大约为几千欧 D．水果电池的电动势介于0.6V~0.8V之间 【答案】C 【解析】设水果电池的电动势为，内阻为，大量程电压表的内阻为，小量程电压表的内阻为。 用大量程挡测量时有 用小量程挡测量时有 代入数据联立解得， 综合选项内容，C正确，故选 C。 7．（2026·北京第十二中学）某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线（如图甲），设计了图乙所示的恒温箱温度控制电路图乙中，为热敏电阻，为可变电阻，控制系统可视作的电阻，电源的电动势，内阻不计。当通过控制系统的电流小于2 mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流等于2 mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是（ ） A．若要使恒温箱内温度保持20℃，应将调为500Ω B．若要使恒温箱内温度升高，应将减小 C．若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将减小 D．保持不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化 【答案】C 【解析】A．控制系统的电流等于2mA时，电路中的总电阻；20℃热敏电阻的阻值为Rt1=4000Ω 若要使恒温箱内温度保持20℃应将R1调为4500Ω-4000Ω-200Ω =300Ω，故A错误； B．由于加热系统关闭的电流临界值2mA一定，即加热系统关闭的电路中临界的总电阻始终4500Ω。可知若要使恒温箱内保持的温度值升高，即热敏电阻的阻值减小，则必须使R1增大，故B错误； C．若恒温箱内温度降低，热敏电阻阻值增大，通过控制系统的电流减小，故C正确； D．根据图1可知，恒温箱内的温度与热敏电阻的阻值成线性关系，通过控制系统的电流可知，通过控制系统的电流大小与热敏电阻的阻值不是线性关系，即保持R1不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度不是均匀变化，故D错误。故选C。 ⏳题型03 闭合电路的动态分析 8．（2026北京第十三中学）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 【答案】D 【解析】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．（2026·北京五中）如图所示，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向端移动时，下列说法正确的是（　　） A．电压表和电流表示数都变大 B．电源对电容器充电 C．电源的效率变大 D．的功率增大 【答案】D 【解析】A．当滑动变阻器的滑片向端移动时，减小，则整个电路总电阻减小，电源电动势不变，则总电流增大，即电流表电流变大；电压表示数，随着I增大，电压表示数变小，故A错误； B．电容器两极板间电势差与电压表示数相等，即电势差减小，根据可知，电荷量减小，电容器放电，故B错误； C．电源效率，由于总电流I增大，电源效率变小，故C错误； D．通过的电流，因为U减小，电阻不变，则减小，设通过的电流为，则总电流，因为I增大，减小，则增大，的功率，可知功率增大，故D正确。故选D。 10．（2026·北京燕山教育集团）在图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，电流表示数为I，电压表示数为U。现将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，则与P移动前相比（　　） A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大 【答案】C 【解析】滑动变阻器的滑动触头P向a端移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻大小在增大，所以回路的总电流减小，电流表示数减小；根据闭合电路欧姆定律有 电压表的示数会增大。故选C。 11．（2026北京石景山）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 【解析】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。 12．（2026·北京石景山）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，灯泡L正常发光。在滑片P向左移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数变大 C．灯泡L变暗 D．电源总功率变大 【答案】B 【解析】A．滑片P向左移动过程中，滑动变阻器接入电阻增大，回路总电阻增大，干路电流减小，即电流表示数变小，故A错误； C．结合上述，干路电流减小，内电压减小，路端电压增大，通过灯泡的电流增大，即灯泡变亮，故C错误； B．结合上述，路端电压增大，干路电流减小，由于通过灯泡的电流增大，则通过滑动变阻器与定值电阻的电流减小，定值电阻承担电压减小，则电压表示数变大，故B正确； D．结合上述，干路电流减小，根据 可知，电源总功率变小，故D错误。故选B。 ⏳题型04 闭合电路的功率及效率问题 13．（2026·北京东城）如图所示为汽车启动电路的简化电路图，其中电源的电动势为E，内阻为r。车灯接通而电动机未启动（只闭合S1）时，电流表示数为I1，电动机启动的瞬间（S2也闭合），电流表示数为I2。不考虑启动过程中车灯电阻的变化，不计电流表的内阻，下列说法正确的是（　　） A．车灯的电阻 B．电动机启动瞬间车灯两端的电压 C．电动机启动瞬间电动机的电功率 D．电动机启动瞬间电源的输出功率 【答案】D 【解析】A．根据闭合电路欧姆定律 解得车灯的电阻，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律 电动机启动瞬间车灯两端的电压，故B错误； C．电动机启动瞬间，车灯的电流 电动机的电功率 解得，故C错误； D．电动机启动瞬间电源的输出功率，故D正确。故选D。 14．（2026·北京丰台）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，其线圈电阻为2Ω。闭合开关，电动机正常运转，理想电压表读数为U=9V，则下列说法正确的是（　　） A．通过电动机M的电流为4.5A B．电源的输出功率为30W C．电阻R消耗的功率为4W D．电动机M的输出功率为10W 【答案】D 【解析】AD．电路中的电流为 电动机M的输出功率为，故A错误，D正确； B．电源的输出功率为，故B错误； C．电阻消耗的功率为，故C错误。故选D。 15．（2026·北京清华大学附属中学）如图所示，I为理想电流表A示数，U为理想电压表V2示数，P1为定值电阻R1耗的功率，P2为电源的输出功率，W为干路中通过电荷量q时电源做的功。当滑动变阻器R2滑片P向上缓慢滑动过程中，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．根据闭合电路的欧姆定律可得 则图像应是一条向下倾斜的直线，故A错误； B．由题可知 则应是一条通过原点向上倾斜的直线（正比例函数图像），故B错误； C．电路中通过的电荷量为时，电源做的功为 其中为电源的电动势，是定值，则图像也是一条通过原点向上倾斜的直线，故C错误； D．电源的输出功率 这是一个关于电流的二次函数，且开口方向向下，当时，输出功率最大，故D正确。故选D。 16．（2026·北京五中）如图所示的电路中，、，，滑动变阻器（），不计电表对电路的影响。以下判断正确的是（　　） A．当时，电源的输出功率最大 B．在的滑片从左向右滑动的过程中，电源的输出功率先增大后减小 C．当时上消耗的功率最大 D．当时滑动变阻器上消耗的功率最大 【答案】D 【解析】AB．设电源的内阻为r，外电路电阻为，电源的输出功率为 据此可知，当时，电源的输出功率最大，当时，该表达式为减函数，当时，该表达式为增函数，由题可知电源内阻 由此可知R滑片向右滑动，变大，电源输出功率减小，故AB错误； C．由题可知，定值电阻的电功率为 当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流最大，定值电阻的功率最大，故C错误； D．是定值电阻，可等效为电源内阻 滑动变阻器的电功率为 由此可知，当时，滑动变阻器的功率最大，故D正确。故选D。 17．(2026·北京顺义牛栏山第一中学)量表（内阻不计）是一种自动测量油箱内油量的装置，如图甲所示，其指针能指示油箱内油的多少。当油箱加满油时，浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端，当油箱油量减少到时，油量表会发出警告。测得变阻器的功率和油的体积随变阻器接入电路电阻的关系分别如图乙和图丙所示。已知定值电阻。下列判断正确的是（　　） A．电源内阻为 B．电源电动势为8V C．当油箱加满油时电路中的电流为0.083A D．油量表刚报警时电源的输出功率为0.0998W 【答案】D 【解析】A．根据图乙可知当滑动变阻器接入电路的阻值为时，其功率是最大的，根据电源输出功率的原理公式，此时有 可解得电池的内阻，故A错误； B．根据图乙可知，电阻器功率最大为0.125W，此时 可解得，故B错误； C．当油箱加满油时电路中的电流为，故C错误； D．根据图丙，可计算出油箱内油量为5L时，变阻器接入电路的阻值为 此时电源的输出功率为，故D正确。故选D。 ⏳题型05 两类U-I图像对比与应用 18．（2026·北京顺义九中）如图所示，U-I图像中，直线I为电源E的路端电压与电流的关系图线，直线II为电阻R的U-I图线，用电源E直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源的输出功率为1.5W B．电源电动势为3.0V，内阻为0.5Ω C．R的阻值为3.0Ω D．电阻R消耗的功率为3.0W 【答案】A 【解析】A．由图像交点可知，电路工作时的路端电压，电流，电源的输出功率为，故A正确； B．由直线I可知，电源电动势，短路电流，则电源内阻，故B错误； C．由直线II可知，电阻的阻值为，故C错误； D．电阻消耗的功率为，故D错误。故选 A。 19．（2026·北京铁路二中）有甲、乙两个电源，其路端电压与通过电源的电流的关系图像如图所示。将一个的定值电阻分别与甲、乙电源的两极相接，下列说法正确的是（　　） A．接电源甲时，电路的总功率较大 B．接电源乙时，定值电阻消耗的功率较大 C．接电源甲时，电源的效率较高 D．接电源乙时，路端电压较小 【答案】B 【解析】A．由图可知，在路端电压和电流的图像中 ，图像在纵轴上的截距代表电动势，斜率代表内阻即，，根据闭合电路欧姆定律，接电源甲时干路电流为 接电源乙时干路电流为 接电源甲时，电路的总功率为 接电源乙时，电路的总功率为 故接电源甲时，电路的总功率较小，故A错误； B．接电源甲时，定值电阻消耗的功率为 接电源乙时，定值电阻消耗的功率为 可见，接电源甲时，定值电阻消耗的功率较小，故B正确； D．接电源甲时，路端电压为 接电源乙时，路端电压为 接电源乙时，路端电压较大，故D错误； C．接电源甲时，电源的效率为 接电源乙时，电源的效率为 接电源甲时，电源的效率较高，故C错误。故选B。 20．（2026北京通州·摸底）一种新型环保电源的输出电压与输出电流的关系如图所示。该电源的电动势恒定不变，但内阻随电流变化。现将该电源与一个阻值可连续调节（调节范围足够大）的电阻串联，构成闭合电路。下列说法正确的是（　　） A．在任意电流时，电源内阻值等于该点图线切线斜率的绝对值 B．当回路电流从零逐渐增大时，电源内阻随之减小 C．当回路电流从零逐渐增大时，所串联的可调电阻的阻值增大 D．当回路电流从零逐渐增大时，电源的输出功率先增大后减小 【答案】D 【解析】AB．根据闭合电路欧姆定律有 在任意电流时，电源内阻值等于该点与y轴上的点（0，E）连线的斜率的绝对值，从图像可以看出，当电流I从零逐渐增大时，该连线的倾斜程度越来越大，即斜率的绝对值越来越大，所以电源的内阻随之增大，故AB错误； C．所串联的可调电阻为外电路电阻，其阻值 其大小等于图像上的点与坐标原点连线的斜率。从图像可以看出，当电流I从零逐渐增大时，该连线的斜率是逐渐减小的。因此，所串联的可调电阻的阻值减小，故C错误； D．电源的输出功率。从图像可知，当电流为0时，输出功率为0；当电流最大时，输出电压为0，输出功率为0。在中间过程中，电流和电压均不为零。因此，当回路电流从零逐渐增大时，电源的输出功率必然经历一个从0开始增大，达到一个最大值，然后再减小的过程。故D正确。故选D。 21．（2025·北京清华附中·统练）有四个电源甲，乙、丙、丁，其路端电压与电流的关系图像分别如图（a）、（b）、（c）、（d）所示，将一个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 【答案】D 【解析】由闭合回路的欧姆定律得 可得图像的纵轴截距等于电源电动势，图像的斜率绝对值等于内阻，由题图可知四个电源的电动势都为，内阻分别为，，， 定值电阻消耗的功率为 可知内阻越小，定值电阻消耗的功率越大，所以使定值电阻消耗功率最大的电源是丁。故选D。 22．（2026·北京顺义牛栏山第一中学）（多选）如图所示，图线是太阳能电池在某光照强度下路端电压和干路电流的关系图像，图线是某光敏电阻的图像，虚直线为图线过点的切线，在该光照强度下，将它们组成闭合回路时（ ） A．太阳能电池的电动势为6V B．光敏电阻的功率为0.8W C．光敏电阻的阻值为 D．太阳能电池的内阻为 【答案】BD 【解析】A．由闭合电路欧姆定律可得，当电流为0时，图线a的纵截距表示电源电动势，所以，故A错误； BC．由图可知在某光照强度下将它们组成闭合回路时，则该电阻两端电压为4V，通过该电阻的电流为0.2A，则该电阻的阻值为 光敏电阻的功率为，故B正确，C错误； D．太阳能电池的内阻为，故D正确。故选BD。 23．（2025·北京人大附中）（多选）在图甲所示的电路中，电压表、电流表均理想，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻未知。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中AB线段所示，AB两点对应调到两端时电路的工作状态。以下说法正确的是（　　） A．电源电动势为9V B．总阻值为60Ω C．的阻值为10Ω D．电源内阻为15Ω 【答案】CD 【解析】BC．当电路在A状态时，有 当电路在B状态时，有 由题AB两点对应调到两端时电路的工作状态可知，电路在B状态时，电阻阻值为零，电阻 电路在A状态时，电阻阻值最大，电阻，故B错误，C正确； AD．根据闭合电路欧姆定律得 即， 解得，，故A错误，D正确。故选CD。 ⏳题型06 含容电路与电路故障分析 24．（2026·北京一零一中石油分校）在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，电容器的电容为C，灯泡L的灯丝电阻不随温度变化，电压表和电流表均为理想电表。闭合开关S，待电路稳定后，缓慢减小电阻箱R接入电路中的阻值，与调节电阻箱之前相比，电压表示数变化量的绝对值为ΔU，在这个过程中电路中所有器件均不会被损坏，下列说法中正确的是（　　） A．灯泡L将变暗 B．电压表和电流表的示数都将变大 C．电源两端电压变化量的绝对值将大于ΔU D．电容器所带电荷量增加，增加量小于CΔU 【答案】D 【解析】A．电阻箱接入电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，灯泡L将变亮，故A错误； B．结合上述可知，干路电流增大，则电流表示数变大，根据 可知，电压表示数变小，故B错误； C．令电源两端电压为，电源两端电压变化量的绝对值，根据 由于干路电流增大，则有 结合上述有 解得，故C错误； D．结合上述，干路电流增大，灯泡两端电压增大，根据 可知，电容器所带电荷量增加，且有 由于 干路电流增大，灯泡与内阻承担电压均增大，电压表示数变化量的绝对值为ΔU，则有 解得 可知，故D正确。故选D。 25．（2026·北京第十九中学）阻值相等的三个定值电阻、电容器及电源（内阻可忽略）连接成如题图所示的电路。开关断开且电流稳定时，所带的电荷量为，闭合开关，电流再次稳定后，所带的电荷量为。则与的比值为（　　） A． B． C．1 D．2 【答案】B 【解析】定值电阻阻值相等，开关断开且电流稳定时，电容器两端的电压为，电荷量为，闭合开关，电流再次稳定后，上面一个定值电阻被短路，可知电容器两端的电压为，电荷量为，可知与的比值为。故选B。 26．（2025·北京门头沟·一模）如图所示，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，下列说法正确的是（　　） A．灯L变亮，电压表示数减小 B．灯L变暗，电流表的示数增大 C．灯L变暗，电容器两极板上电荷量增加 D．灯L变亮，电容器两极板间的电压增大 【答案】A 【解析】AB．由图可知，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知流过电源的电流变大，电流表示数变大，流过灯L的电流变大，则灯L变亮，根据 可知路端电压变小，即电压表示数减小，故A正确，B错误； CD．电容器两极板的电压 可知电容器两极板间的电压减小，根据 可知电容器两极板上电荷量减少，故CD错误。故选A。 27．（2025·北京理工大学附属中学）（多选）如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P向上缓慢滑动的过程中（　　） A．小灯泡L变亮 B．电压表的示数增大 C．电流表的示数增大 D．电容器C的电荷量增大 【答案】BCD 【解析】AB．滑片P向上缓慢滑动，滑动变阻器接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，电源内电压减小，则路端电压增大，即小灯泡L变暗，电压表的示数增大，故A错误，B正确； C．结合上述，干路电流减小，小灯泡两端电压减小，由于路端电压增大，则并联部分电压增大，可知，电流表的示数增大，故C正确； D．结合上述可知，并联部分电压增大，根据 可知，电容器C的电荷量增大，故D正确。故选BCD。 28．（2026·北京丰台·二模）（多选）如图所示，一节电动势为1.5V的干电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，灯泡不发光。某同学保持开关闭合，将多用电表调至直流电压挡，红表笔始终与a端接触，再用黑表笔分别与b、c、d、e接触进行电路故障排查。若电路中仅存在一处断路故障，下列说法正确的是（　　） A．若黑表笔与b接触时电表示数为0，则断路故障在a-b之间 B．若黑表笔与c接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在a-b-c之间 C．若黑表笔与d接触时电表示数为0，则断路故障在d-e-f之间 D．若黑表笔与e接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在e-f之间 【答案】BC 【解析】A．若黑表笔与b接触时电表示数为0，说明a、b之间导通，断路在之间，不是之间，A错误； B．若黑表笔与c接触时电表示数约为1.5V，说明c到f是导通的，断路在之间，即断路在之间，B正确； C．若黑表笔与d接触时电表示数为0，说明之间导通，断路在之间，即断路在之间，C正确； D．若黑表笔与e接触时电表示数约为1.5V，说明e到f导通，断路在之间，不是之间，D错误。故选BC。 29．（2026·北京十九中）如图所示，电源电动势为12V，当开关接通时，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分电压，，由此可以判断（） A．可能是和的灯丝都断了 B．可能是的灯丝断了 C．可能是灯丝断了 D．可能是变阻器R断路 【答案】C 【解析】电路为串联电路，灯泡不亮说明电路中存在断路，电路中电流I=0。 Ucd=12V等于电源电动势，说明d能通过L1连通到电源正极，c能通过变阻器R连通到电源负极，断路发生在c−d之间，也就是L2处。故选C。 重难·创新演练 设题创新：结合生活实际(T1、T3);结合物理模型创新(T2)；结合社会科技发展（T4）；结合几何模型创新（T5） 1．▶新情境◀（2026·北京丰台·二模）某研究小组设计了一种压敏电阻式超载报警器，可将其安装在升降机底部，其简化原理图如图所示。当升降机装载货物的质量超过某一数值时为超载，已知压敏电阻R0的阻值随所受压力增大而减小，电源电动势大小可调，内阻不变，流过超载报警器电流增大到I0时触发报警。下列说法正确的是（　　） A．货物以某一速度落入升降机时触发报警，升降机一定超载 B．若装载货物后的升降机静止时未报警，则其在加速上升过程中一定不会报警 C．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将滑动变阻器滑片P向右移动 D．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将图中电源电动势调小 【答案】D 【解析】A．货物落入升降机时，会产生瞬时冲击压力，压力大于货物实际重力，即使货物质量未超载，也会因瞬时压力过大使过小，触发报警。因此触发报警不代表一定超载，A错误； B．升降机加速上升时，物体处于超重状态，压敏电阻受到的压力大于静止时的压力，比静止时更小，电流比静止时更大。静止时未报警，加速上升时电流增大，可能达到触发报警，B错误； C．要求“装载货物质量更大时启动报警器”，即触发报警时对应更小（压力更大）。由报警条件 可知滑动变阻器接入电阻应该大一些，滑片应向左滑动，C错误； D．若调电动势：将电源电动势调小，可得更小，同样对应更大货物质量才报警，D正确。故选 D。 2．▶新考法◀（2026·北京西城·一模）某同学设计了一个加速度计，如图所示。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；滑动片M固定在滑块上，其下端与滑动变阻器R接触良好，且可在滑动变阻器两端PQ间无摩擦滑动；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于PQ的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。加速度计的灵敏度可以用电压表示数的变化量与加速度大小的变化量之比来衡量。为增大加速度计的灵敏度，下列措施可行的是（　　） A．换用大小不变，质量较小的滑块 B．换用原长不变，劲度系数较大的弹簧 C．换用PQ两端间的长度不变，总阻值较大的滑动变阻器 D．换用总阻值不变，PQ两端间的长度较小的滑动变阻器 【答案】D 【解析】A．当加速度计的加速度为时，设滑块偏离中点的位移为，单根弹簧劲度系数为，对滑块由牛顿第二定律有 解得 设滑动变阻器总长度为，两个电源总电动势为，滑块偏离中点时，电压表示数变化量满足 联立解得 因此灵敏度 换质量更小的滑块，减小，减小，灵敏度降低，A错误； B．换劲度系数更大的弹簧，k增大，减小，灵敏度降低，B错误； C．长度不变，换总阻值更大的滑动变阻器，总电阻会在推导中消去，电流随增大反比例减小，电压变化量不变，灵敏度不变，C错误； D．换长度更小的滑动变阻器，减小，增大，灵敏度提高，D正确。故选D。 3．▶新情境◀（2026·北京海淀·一模）图为分拣苹果的装置示意图。该装置按照一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果，托盘秤压在一个以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R1上，已知压力越大，R1阻值越小。若R2两端的电压较小，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入通道1；当R2两端的电压超过某一值U时，可使放大电路中的电磁铁吸引分拣开关的衔铁，此时大于一定标准质量的大苹果进入通道2。已知电源的电动势E1、内阻不计。下列说法正确的是（　　） A．增大电动势E1，分拣苹果的质量标准变小 B．托盘秤上的苹果质量越小，R1两端的电压越小 C．若只增大R2的阻值，则能进入通道2的苹果的标准质量变大 D．若仅改变电磁铁线圈的绕向，则分拣苹果的质量标准将发生改变 【答案】A 【解析】A．触发条件为，根据闭合电路欧姆定律有 整理得刚好触发时满足 若增大，则刚好触发需要的更大，越大对应压力越小，苹果质量越小，即分拣的质量标准变小，A正确； B．苹果质量越小，压力越小，越大，总电流 两端电压 所以增大时增大，B错误； C．由 可知增大，刚好触发需要的增大，对应苹果质量更小，因此进入通道2的苹果标准质量变小，C错误； D．仅改变电磁铁线圈绕向，仅改变磁场方向，电磁铁仍可以吸引衔铁，触发电压不变，分拣质量标准不变，D错误。故选A。 4．▶新情境◀（2025·北京第十三中学）生产流水线上常要对产品计数。图1是利用光敏电阻自动计数的示意图，是一台发光强度可调的发光仪器，是接收处理光信号的仪器，核心元件为光敏电阻，特性曲线如图2所示。计数电路用来分析定值电阻两端的电压变化，当大于预设值时可以实现相应的计数功能。光敏电阻始终会受到流水线中环境光强的影响。下列说法正确的是（ ） A．仅减小的发光强度，计数过程中将增大 B．仅减小环境光强，计数过程中将减小 C．仅增大环境光强，适当降低可以保证计数装置正常运行 D．仅增大环境光强，不会影响装置的正常运行 【答案】C 【解析】对电阻R，根据欧姆定律可得 设电源的电动势为E，内阻为r，则电路中的电流为 所以，当RG变化明显时，电流的变化量ΔI增大，则计数过程中ΔU将增大。 A．仅减小A的发光强度，则光敏电阻RG受到光照时的电阻减小，即光敏电阻RG的阻值变化量减小，所以计数过程中ΔU将减小，故A错误； B．仅减小环境光强，则光敏电阻RG未受到光照时的电阻减小，则光敏电阻RG的阻值变化量增大，所以计数过程中ΔU将增大，故B错误； CD．仅增大环境光强，则光敏电阻RG未受到光照时的电阻增大，则光敏电阻RG的阻值变化量减小，所以计数过程中ΔU将减小，若ΔU减小到小于UH则即装置不能正常运行，此时适当降低UH可以保证计数装置正常运行，故C正确，D错误。故选C。 5．▶新考法◀（2026·北京清华大学附属中学）如图所示，在三棱锥的棱ab、ac、bc、cd上分别接入四个相同的定值电阻R1、R2、R3、R4，bd间接理想电流表，ad间接理想电容器C。不计导线电阻，若ac间接入的电压恒为U，则（　　） A．ab间和bc间的电势差相等 B．仅R1变大时，电流表示数不变 C．仅R3变大时，电容器C的电荷量减少 D．仅R2变大时，电容器C的电荷量增加 【答案】C 【解析】A．等效电路图如下 由图像可知通过R1、R3的电流不相等，故ab间和bc间的电势差不相等，故A错误； B．由图像可知电流表测的是通过R4的电流，仅R1变大时，R1的分压增大，则R3、R4的并联电压减小，故通过R4的电流减小，故电流表示数减小，故B错误； C．由图像可知，电容器两端电压等于R1两端电压，仅R3变大时，R3、R4的并联电压增大，则R1电压减小，根据，可知电容器C的电荷量减少，故C正确； D．仅R2变大时，不会改变R1两端电压，故电容器C的电荷量不变，故D错误。故选C。 真题·实战演练 高频考点：闭合电路的有关计算、闭合电路的功率及效率问题、串并联电路的规律及应用 1．（2026·湖南·高考）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 【解析】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。 2．（2026·浙江·高考）我国某企业正式发布了全液冷兆瓦（MW）级充电装置（图甲），其持续充电电流约为2400 A，每分钟可充电20度，装置中的充电电路发热功率约为10 kW。为保持充电装置的稳定运行，现采用水冷却技术，如图乙所示，让15℃冷水通过水泵流入充电电路的水冷系统，经过热交换后流出，水温升至25℃。已知水的比热容为，水的密度为，忽略水的重力势能变化及其它散热。则（ ） A．充电装置的输出功率约为12 MW B．充电装置的输出电压约为220 V C．水的流量约为 D．每分钟流出约24 L水 【答案】C 【解析】A．每分钟可充电20度，即每分钟输出电能 输出功率为单位时间的输出电能： 故A错误； B．根据功率公式，可得输出电压： 故B错误； CD． 电路的发热功率全部被水吸收，单位时间水吸收的热量等于发热功率 根据吸热公式，单位时间内水的质量满足 代入，得 结合水的密度，体积流量 每分钟流出水的体积 故C正确，D错误。故选C 。 3．（2026·重庆·高考）（多选）图1为某同学设计的可调亮度台灯的电路图。电源E的电动势为6 V，内阻为1 Ω，灯泡L和三个电阻的阻值均为R。闭合，当处于图1所示断开状态时，测得L两端电压为1.80 V，再将接a或b，测量L两端电压。若L阻值视为不变，则（ ） A．R为3 Ω B．图2示数为接a时L两端电压 C．图2示数为接b时L两端电压 D．接b时外电路的电功率约为3.74 W 【答案】AC 【解析】A．当闭合、断开时，电路总结构为：灯泡L与右侧两个串联的电阻串联，再和电源内阻串联，总电阻为： 已知灯泡两端电压，由欧姆定律得总电流 结合闭合电路欧姆定律 代入得，故A正确； BC．接时：并联部分为两个阻值为的电阻并联，并联总电阻 电路总电阻 总电流 灯泡两端电压： 接时：仅有灯泡和一个电阻串联接入电源，电路总电阻 总电流 灯泡两端电压： 观察图2电压表示数约为2.57V，显然接b，故B错误，C正确； D．接时，外电路电功率： ，故D错误。故选 AC。 4．（2024·海南·高考）虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字） 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）根据电路可知当时MN间电阻R的阻值最小，为 当时MN间电阻R的阻值最大，为 故MN间电阻R的变化范围为 （2）当，通过电热器B的电流为 此时电热器B消耗的功率为 解得 5．（2026·广西·高考）车的总质量为，重力加速度为。 (1)单位换算，对应的电荷量为多少库仑？ (2)车配备的电池已知电压为，电池电量参数为，则该电池可储备的能量最多为多少？ (3)轮胎受地面阻力为，车受到的空气阻力，则车匀速以速度行驶时，电池输出功率只有倍用于牵引力做功（），求电池的输出功率。 (4)当速度时，传动效率；当时，传动效率；当，，时，现要进行实验：行驶400千米，要求在时间内完成；（重力加速度取） 现有如下三个方案，应该选哪个方案？ 实验方案 设置速度 方案一 90 km/h 方案二 108km/h 方案三 120km/h 【答案】(1)3600C (2) (3) (4)方案二 【解析】（1）由于1h=3600s，所以 （2）因为 所以根据题意有 （3）根据题意可知汽车匀速行驶时，牵引力等于总阻力，即 汽车牵引力的功率为 又因为电池的输出功率 （4）根据题意行驶400千米，要求在时间内完成，则全程最低平均速度 由于方案一中90km/h<100km/h，故不满足时间要求； 方案二中v=108km/h=30m/s，则由题可知，此时有 电池输出功率 整个过程行驶的时间 所以消耗的能量为 方案三中，则由题可知，此时有 电池输出功率 整个过程行驶的时间 所以消耗的能量为 根据前面的计算可知电池的最大储能为，故方案三也不可行；所以应该选择方案二。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $