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

闭合电路的欧姆定律 专项练习 2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册第十二章第2节 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图是某实验小组设计的天然气泄漏报警器的简化电路图，电源电压为6 V，定值电阻的阻值为，天然气气敏电阻R的阻值随空气中天然气浓度增大而增大，当电压表示数超过4 V时报警器报警。闭合开关S，下列说法正确的是（     ） A．天然气浓度增大，电压表示数减小 B．天然气浓度增大，电路中的电流增大 C．当电压表示数为4 V时，电阻R为 D．当电阻R为时，电路中的电流为0.04 A 2．一小灯泡的图像如图所示，将该小灯泡接入电动势为，内阻的电源两端，稳定后小灯泡的功率最接近（     ） A． B． C． D． 3．某智能水族箱的温度响应电路简化电路如图所示。循环水泵电动机带动水流使缸内水温均匀，加热电阻用于水体加热，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随水温的升高而减小。电源的电动势恒为，内阻为。闭合开关，温度升高时，下列说法正确的是（     ） A．通过的电流减小 B．电动机两端的电压变大 C．加热电阻的热功率增大 D．电源的总功率变小 4．一手持风扇内安装有直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为，额定电流为。将它与内电阻为的直流电源连接，电动机恰好正常工作，则（　　） A．电源的输出功率为 B．电源的总功率为 C．电动机消耗的热功率为 D．电动机输出的机械功率为 5．如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A．灯泡L的额定功率为2W B．此时灯泡L的电阻大于1Ω C．此时电源内阻的热功率为4W D．若将灯泡L换成阻值恒为0.5Ω的纯电阻，电源的效率将降低 6．恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变；恒压源也是一种特殊的电源，其输出的电压能始终保持不变。图甲所示的电路中电源是恒流源，图乙所示的电路中电源是恒压源，两图中的滑动变阻器滑动触头均从最右端向最左端移动时，下列说法不正确的是（     ） A．图甲中的电压减小 B．图乙中的电压减小 C．图甲中流过的电流保持不变 D．图乙中流过的电流保持不变 7．如图，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（　　） A．电路中的电流一直变小 B．电源的输出功率先变大后变小 C．滑动变阻器消耗的功率一直变大 D．定值电阻R0上消耗的最大功率为 二、多选题 8．如图所示，电源电动势，内阻，当调节电阻箱电阻为时，电动机恰好正常工作，小灯泡恰好正常发光，此时理想电压表示数为6.0V，理想电流表示数为2A。以下说法正确的是（     ） A．电动机的额定功率为12W B．电动机的额定功率为10W C．小灯泡的额定功率为12W D．小灯泡的额定功率为6W 9．在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻的图线。用该电源与电阻连接成闭合电路，由图像可知（     ） A．的阻值为 B．电源内阻为 C．改变R的阻值大小，可以使电源的输出功率达到2W D．电源的效率为50% 10．图甲为某电源E0的U-I图线，图乙为某小灯泡的伏安特性曲线，图丙为将电源E0、小灯泡串联的电路图，下列说法正确的是（     ） A．电源E0的内阻为 B．小灯泡的电阻随电压的增大而减小 C．接通开关，小灯泡的功率约为1.1W D．接通开关，小灯泡的功率约为0.25W 三、实验题 11．某实验小组的同学将一电流表G改装为简易欧姆表，改装电路图如图所示，其中电流表G的满偏电流，内阻，电池的电动势E=1.5V，内阻r=1.5，R为滑动变阻器，A、B是两只表笔。 (1)图中与接线柱B相连的表笔颜色应是____________色（填“红”或“黑”）； (2)欧姆调零时，应先将A、B短接，调节滑动变阻器，使电流表示数为10mA，此时滑动变阻器R接入电路的电阻为____________；（结果保留至个位） (3)实验小组的同学把未知电阻接在改装好的欧姆表红黑表笔之间，进行探究性实验。按照正确操作步骤，该同学发现欧姆表指针恰好指在电流刻度的3mA处，则该电阻阻值为____________；（结果保留至个位） (4)用该简易欧姆表测量一电压表的内阻，将电压表接在两只表笔之间，电流表G的指针刚好指在正中央，电压表指针偏转的角度为满偏的，电压表的内阻为____________、电压表的量程为____________。（结果均保留至个位） 12．如图甲虚线框内为简易自制2挡欧姆表的电路图，已知表头G的内阻，满偏电流，定值电阻，，电源电动势，电源内阻，选择开关K有×1和×10两个倍率，选择开关可以分别与a、b相连，滑动变阻器R可以进行欧姆调零，为待测电阻，1、2为欧姆表的表笔。如图乙为欧姆表的表盘，其中间刻度值为15。 (1)表笔1应为__________（填“红”或“黑”）表笔。 (2)当选择开关接a端时，欧姆表的倍率为__________（填“×1”或“×10”）。 (3)当选择开关接a端时，滑动变阻器R的电阻为__________Ω。 (4)若经过一段时间后，电源的内阻r略微增大，电动势E不变，仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测电阻的阻值，测量值__________（填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。 (5)若经过一段时间后，电源的内阻r略微增大，电动势E略微减小，仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测电阻的阻值，测量值__________（填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。 13．要测量一节干电池的电动势E和内阻r，现有下列器材：电压表V（0~3V），电阻箱R（0-9999.9），定值电阻R0，开关和导线若干。某实验小组根据所给器材设计了如图1所示的实验电路。由于R0的阻值无法辨认，实验时先用一欧姆表测量其阻值。该欧姆表的内部结构如图2所示，该表有“×1”、“×10”两个倍率。现用该表测量阻值小于10Ω的电阻R0。 (1)图2，要测量R0，c应与___________（选填“d”或“e”）相连。测量时指针位置如图3所示，欧姆表的读数为___________Ω。 (2)实验小组同学利用图1电路多次调节电阻箱阻值R，读出电压表对应的数据，建立坐标系，描点连线得到如图4所示的图线，则该电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（结果均保留三位有效数字） (3)经核实，电阻R0的测量值与真实值一致，实验小组利用图1电路得到的内阻的测量值r测___________（选填“小于”、“等于”或“大于”）真实值r 四、解答题 14．如图所示电路，电源内阻不计，当电动势减小后，怎样改变电动势使流经电池的电流强度与改变前流经的电流强度相同？ 15．在如图所示的电路中，电源电动势，电阻，小灯泡L的额定电压，额定功率，小灯泡电阻恒定。当开关S接1时，电压表的示数，求： (1)电源内阻r； (2)当开关S接2时，小灯泡L两端的电压。 16．如图甲所示，电动势为、内阻为的电源与的定值电阻、滑动变阻器、开关S组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。当=10时滑动变阻器消耗的功率达到最大值0.4W；滑动变阻器接入阻值为4与时，消耗的功率相等。 (1)求电源的电动势E和内阻r； (2)求图乙中Rx的大小； (3)调节滑动变阻器，求该电源能够获得的最大输出功率。 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 $ 闭合电路的欧姆定律 专项练习 2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册第十二章第2节 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图是某实验小组设计的天然气泄漏报警器的简化电路图，电源电压为6 V，定值电阻的阻值为，天然气气敏电阻R的阻值随空气中天然气浓度增大而增大，当电压表示数超过4 V时报警器报警。闭合开关S，下列说法正确的是（     ） A．天然气浓度增大，电压表示数减小 B．天然气浓度增大，电路中的电流增大 C．当电压表示数为4 V时，电阻R为 D．当电阻R为时，电路中的电流为0.04 A 【答案】C 【详解】AB．由电路图可知，定值电阻与天然气气敏电阻串联，电压表测两端的电压， 当天然气浓度增大时，气敏电阻的阻值变大，电路中的总电阻变大， 由可知，电路中的电流变小； 根据串联电路的分压原理可知，气敏电阻的阻值变大，两端电压增大，AB错误； C．由可知通过定值电阻的电流 串联电路电流处处相等，气敏电阻两端的电流，解得，C正确； D．当电阻时，电路中的电流为，D错误； 故选C。 2．一小灯泡的图像如图所示，将该小灯泡接入电动势为，内阻的电源两端，稳定后小灯泡的功率最接近（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设小灯泡的电压为，电流为，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻满足 结合图像可知小灯泡在不同电压下的电阻不同。根据闭合电路的欧姆定律可知 代入数据得 故需要在图像中找到同时满足上述方程和图像曲线的点，如图所示 两图线交点坐标约为，交点的数值即为小灯泡的电压和电流，则小灯泡的功率 故选B。 3．某智能水族箱的温度响应电路简化电路如图所示。循环水泵电动机带动水流使缸内水温均匀，加热电阻用于水体加热，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随水温的升高而减小。电源的电动势恒为，内阻为。闭合开关，温度升高时，下列说法正确的是（     ） A．通过的电流减小 B．电动机两端的电压变大 C．加热电阻的热功率增大 D．电源的总功率变小 【答案】C 【详解】A．闭合开关，温度升高时，的阻值减小，并联部分的总电阻减小，故电路总电阻减小，干路总电流（即通过的电流）增大，故A错误； B．干路电流增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，并联部分的电压满足 因此电动机两端的电压变小，故B错误； C．干路总电流是电动机支路电流与加热支路电流之和，电动机两端电压减小，因此流过电动机的电流减小；而干路总电流增大，因此加热支路的电流一定增大，加热电阻的热功率 因此加热电阻的热功率增大，故C正确； D．电源的总功率 电动势不变、干路总电流增大，因此电源总功率变大，故D错误。 故选C。 4．一手持风扇内安装有直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为，额定电流为。将它与内电阻为的直流电源连接，电动机恰好正常工作，则（　　） A．电源的输出功率为 B．电源的总功率为 C．电动机消耗的热功率为 D．电动机输出的机械功率为 【答案】A 【详解】A．电源的输出功率为，故A正确； B．电源的总功率为，故B错误； C．电动机消耗的热功率为，C错误； D．电动机输出的机械功率为，故D错误。 故选A。 5．如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A．灯泡L的额定功率为2W B．此时灯泡L的电阻大于1Ω C．此时电源内阻的热功率为4W D．若将灯泡L换成阻值恒为0.5Ω的纯电阻，电源的效率将降低 【答案】D 【详解】A．由图像交点可知，灯泡L的额定电压为2V，额定功率为，故A错误； BC．根据闭合电路欧姆定律可得 可得此电源的电动势为，内阻为 此时灯泡L的电阻为 此时电源内阻的热功率为，故BC错误； D．电源的效率为 可知外接电阻R减小，电源效率降低，故D正确。 故选D。 6．恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变；恒压源也是一种特殊的电源，其输出的电压能始终保持不变。图甲所示的电路中电源是恒流源，图乙所示的电路中电源是恒压源，两图中的滑动变阻器滑动触头均从最右端向最左端移动时，下列说法不正确的是（     ） A．图甲中的电压减小 B．图乙中的电压减小 C．图甲中流过的电流保持不变 D．图乙中流过的电流保持不变 【答案】C 【详解】AC．题图甲中两个支路的电压始终相等，所以支路电流与电阻成反比，即 且是定值，滑动变阻器触头从最右端向最左端移动时，增大，由以上两式可知 减小，增大，的电压 减小，A正确，C错误； BD．题图乙中两个支路的电压始终相等且为定值，支路电流与电阻成反比，即（定值） 滑动变阻器触头 从最右端向最左端移动时，增大，由上式可知 减小，不变，的电压 减小，BD正确。 本题选不正确的，故选 C。 7．如图，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（　　） A．电路中的电流一直变小 B．电源的输出功率先变大后变小 C．滑动变阻器消耗的功率一直变大 D．定值电阻R0上消耗的最大功率为 【答案】D 【详解】A．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，其接入电路的阻值不断减小，则回路中的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中电流不断增大，故A错误； B．根据电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，当外电路电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，输出功率增大，故B错误； C．将电池与定值电阻R0看成是等效电源，则等效电源的内阻为2r，根据等效电源法可知，当滑动变阻器的阻值与等效电源的内阻相等时，即滑动变阻器接入电路的阻值为2r时，等效电源的输出功率最大，则滑动变阻器消耗的功率最大，所以当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，其接入电路的阻值由2r减小到零，则其消耗的功率一直变小，故C错误； D．当回路中电阻最小时，电流最大，定值电阻R0上消耗的功率最大，此时滑片应置于b端，所以，故D正确。 故选D。 二、多选题 8．如图所示，电源电动势，内阻，当调节电阻箱电阻为时，电动机恰好正常工作，小灯泡恰好正常发光，此时理想电压表示数为6.0V，理想电流表示数为2A。以下说法正确的是（     ） A．电动机的额定功率为12W B．电动机的额定功率为10W C．小灯泡的额定功率为12W D．小灯泡的额定功率为6W 【答案】BC 【详解】CD．流过电源的电流 流过灯泡的电流 灯泡的额定功率，故C正确，D错误； AB．电动机两端的电压 电动机的额定功率，故A错误，B正确。 故选BC。 9．在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻的图线。用该电源与电阻连接成闭合电路，由图像可知（     ） A．的阻值为 B．电源内阻为 C．改变R的阻值大小，可以使电源的输出功率达到2W D．电源的效率为50% 【答案】BD 【详解】A．由于电源的路端电压与电流的关系图线Ⅰ和电阻的图线Ⅱ都为直线，所以电阻的图线 Ⅱ 的斜率等于电阻的阻值， A错误； B．电源的路端电压与电流的关系图线 Ⅰ 的斜率的绝对值等于电源内阻， B正确； C．由直线Ⅰ可知该电源的电动势 改变的阻值大小，当时，该电源的输出功率达到最大，为 C错误； D．电源的路端电压与电流的关系图线和电阻的图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率，电源的输出功率为 而电源的总功率 故该电源的效率 D正确； 故选BD。 10．图甲为某电源E0的U-I图线，图乙为某小灯泡的伏安特性曲线，图丙为将电源E0、小灯泡串联的电路图，下列说法正确的是（     ） A．电源E0的内阻为 B．小灯泡的电阻随电压的增大而减小 C．接通开关，小灯泡的功率约为1.1W D．接通开关，小灯泡的功率约为0.25W 【答案】AC 【详解】A．图甲直线斜率绝对值为电源内阻，，故A正确； B．小灯泡的电阻 由图乙可知，随电压增大，增大，即小灯泡电阻增大，故B错误； CD．接通开关后，电源的路端电压等于小灯泡两端电压，电路电流等于通过小灯泡的电流，由两图可得工作点约为、，小灯泡的功率，故C正确，D错误。 故选AC。 三、实验题 11．某实验小组的同学将一电流表G改装为简易欧姆表，改装电路图如图所示，其中电流表G的满偏电流，内阻，电池的电动势E=1.5V，内阻r=1.5，R为滑动变阻器，A、B是两只表笔。 (1)图中与接线柱B相连的表笔颜色应是____________色（填“红”或“黑”）； (2)欧姆调零时，应先将A、B短接，调节滑动变阻器，使电流表示数为10mA，此时滑动变阻器R接入电路的电阻为____________；（结果保留至个位） (3)实验小组的同学把未知电阻接在改装好的欧姆表红黑表笔之间，进行探究性实验。按照正确操作步骤，该同学发现欧姆表指针恰好指在电流刻度的3mA处，则该电阻阻值为____________；（结果保留至个位） (4)用该简易欧姆表测量一电压表的内阻，将电压表接在两只表笔之间，电流表G的指针刚好指在正中央，电压表指针偏转的角度为满偏的，电压表的内阻为____________、电压表的量程为____________。（结果均保留至个位） 【答案】(1)黑 (2)50 (3)350 (4) 150 1 【详解】（1）欧姆表电流方向为红进黑出，所以与接线柱B相连的是电源的正极，则与接线柱B相连的表笔颜色应是黑色。 （2）欧姆调零时，根据闭合电路欧姆定律，满偏时总内阻 总内阻为电流表内阻、电源内阻与滑动变阻器接入电阻之和，因此滑动变阻器R接入电路的电阻为 （3） 当电流为时，由闭合电路欧姆定律，代入数据得 （4）[1]电流表指针指在正中央，说明电路电流 此时总电阻 因此电压表内阻 [2]此时电压表两端电压 题目说明该电压为电压表满偏的，因此电压表量程 12．如图甲虚线框内为简易自制2挡欧姆表的电路图，已知表头G的内阻，满偏电流，定值电阻，，电源电动势，电源内阻，选择开关K有×1和×10两个倍率，选择开关可以分别与a、b相连，滑动变阻器R可以进行欧姆调零，为待测电阻，1、2为欧姆表的表笔。如图乙为欧姆表的表盘，其中间刻度值为15。 (1)表笔1应为__________（填“红”或“黑”）表笔。 (2)当选择开关接a端时，欧姆表的倍率为__________（填“×1”或“×10”）。 (3)当选择开关接a端时，滑动变阻器R的电阻为__________Ω。 (4)若经过一段时间后，电源的内阻r略微增大，电动势E不变，仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测电阻的阻值，测量值__________（填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。 (5)若经过一段时间后，电源的内阻r略微增大，电动势E略微减小，仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测电阻的阻值，测量值__________（填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1)红 (2)×1 (3) (4)等于 (5)大于 【详解】（1）欧姆表内部电源：黑表笔接电源正极，红表笔接负极。 图中表笔 1 接电源负极一侧，所以是红表笔。 （2）中值电阻，总电流越大，欧姆表内阻越小，倍率越小。 接a时，并联电阻更小，总满偏电流更大，内阻更小，倍率小。 表盘中间刻度是 15，接a内阻小，对应×1倍率。 （3）接 a，倍率×1，中值电阻 并联电阻 又 故滑动变阻器的电阻 （4）欧姆调零时，调节滑动变阻器，把总内阻调到 E不变，满偏总电流不变，调零后不变。 测电阻： 电流只和有关，电流不变，表盘读数不变，测量值等于真实值。 （5）短接时 E变小，调零时欧姆表总内阻必须减小，又 同样的真实，变小，I变小，指针偏左，欧姆表盘左边读数大，故待测电阻测量值大于真实值。 13．要测量一节干电池的电动势E和内阻r，现有下列器材：电压表V（0~3V），电阻箱R（0-9999.9），定值电阻R0，开关和导线若干。某实验小组根据所给器材设计了如图1所示的实验电路。由于R0的阻值无法辨认，实验时先用一欧姆表测量其阻值。该欧姆表的内部结构如图2所示，该表有“×1”、“×10”两个倍率。现用该表测量阻值小于10Ω的电阻R0。 (1)图2，要测量R0，c应与___________（选填“d”或“e”）相连。测量时指针位置如图3所示，欧姆表的读数为___________Ω。 (2)实验小组同学利用图1电路多次调节电阻箱阻值R，读出电压表对应的数据，建立坐标系，描点连线得到如图4所示的图线，则该电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（结果均保留三位有效数字） (3)经核实，电阻R0的测量值与真实值一致，实验小组利用图1电路得到的内阻的测量值r测___________（选填“小于”、“等于”或“大于”）真实值r 【答案】(1) d 4 (2) 1.43 2.25 (3)小于 【详解】（1）[1] 欧姆表的内阻等于该挡欧姆刻度的中值电阻，“”挡的内阻小于“”挡的内阻。测量小于的电阻，应选择“”挡，图2中应与相连。 [2] 欧姆表指针示数为，所选倍率为“”，故 （2）[3][4] 忽略电压表分流，由闭合电路欧姆定律得 整理得 图线的纵轴截距为 故 图线与横轴交点的横坐标为 解得 由 整理得 （3）设电压表内阻为，电压表分流后，由闭合电路欧姆定律得 整理得 若忽略电压表分流，图线的纵轴截距被认为是，因此 故，测量值小于真实值。 四、解答题 14．如图所示电路，电源内阻不计，当电动势减小后，怎样改变电动势使流经电池的电流强度与改变前流经的电流强度相同？ 【答案】应减小 【详解】把除以外的电路当作一个等效电源 将短接，从电源两侧看，等效内阻 这样对于等效电路有 要使减小后，不变，须满足 得 即应减小 15．在如图所示的电路中，电源电动势，电阻，小灯泡L的额定电压，额定功率，小灯泡电阻恒定。当开关S接1时，电压表的示数，求： (1)电源内阻r； (2)当开关S接2时，小灯泡L两端的电压。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当开关S接位置1时，回路中的电流为 电源的内阻为 （2）小灯泡的电阻为 当开关S接位置2时，回路中的电流为 小灯泡L两端的电压 16．如图甲所示，电动势为、内阻为的电源与的定值电阻、滑动变阻器、开关S组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。当=10时滑动变阻器消耗的功率达到最大值0.4W；滑动变阻器接入阻值为4与时，消耗的功率相等。 (1)求电源的电动势E和内阻r； (2)求图乙中Rx的大小； (3)调节滑动变阻器，求该电源能够获得的最大输出功率。 【答案】(1)4V,4 (2)25 (3)0.96W 【详解】（1）当=10时，滑动变阻器消耗的功率达到最大值0.4W。滑动变阻器消耗的功率为 当时有最大功率，最大功率为 因此功率最大时满足 代入数据解得电源的内阻为 输出功率最大值满足 代入数据解得电源的电动势为 （2）对于等效电源，若两个不同外阻、对应的输出功率相等，可推导得 代入数据解得 （3）当外电路电阻与内阻相等时，电源输出功率最大，本题中定值电阻的阻值已经大于内阻的阻值，故滑动变阻器的阻值为零时，电源的输出功率最大，最大功率为 【点睛】 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 $