12.2 闭合电路的欧姆定律 分层作业 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册【基础题】

12.2 闭合电路的欧姆定律 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版必修第三册【基础题】 【A组基础通关】 一、电源电动势及内阻 1．（2025·广东会考）电动势E的说法中正确的是（　　） A．电动势E的大小就是电源两端的电压 B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积有关 C．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同 D．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 2．（2025高二上·武汉期末）关于电源和电路，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压 B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 C．电动势的数值等于电源每秒转换的能量 D．闭合电路中的自由电子总是从低电势处向高电势处移动 3．（2025高二上·虎丘月考）有关电动势的说法中正确的是（　　） A．电源提供的电能越多，电源的电动势越大 B．电源的电动势越大，也就是电源内储存的电荷量越多 C．电源的电动势反映了电源将电能转化为其他形式的能的本领 D．当电路中通过单位电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的数值 二、闭合电路的欧姆定律 4．（2025高二上·永嘉月考）如图所示，为2025年新款带风扇鸭舌帽，风扇通过一小块太阳能电池供电。已知太阳能电池内阻为2Ω，风扇正常工作时电压为4V，电流为0.25A。则以下说法正确的是（　　） A．通过太阳能电池电流为0.5A B．太阳能电池电动势为4.5V C．风扇发热功率为1W D．风扇电阻为16Ω 5．（2025·贵州会考）如图所示，电源的电动势，内阻，外电阻，开关S闭合后电路中的电流是（　　） A． B． C． D． 6．（2026高二上·秦州期末）如图所示，电动势为4V的电源跟一个阻值为8Ω的电阻连接成闭合电路，理想电压表测得电源两端的电压为3.2V，则电源的内阻为（　　） A．1Ω B．2Ω C．3Ω D．4Ω 三、电路动态分析 7．（2025·广东会考）在如图电路中，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电压表视为理想电表，下列判断正确的是（　　） A．V1和V2的示数都变大 B．V1和V2的示数都变小 C．V1的示数都变大，V2的示数都变小 D．V1的示数都变小，V2的示数都变大 8．右图为某种对车辆进行快速称重的电子称重计原理图，以下说法正确的是（　　） A．称重计在电路中相当于一个电压表 B．电路中的是没有作用的 C．当车辆越重时，流过称重计的电流越大 D．当车辆越重时，流过称重计的电流越小 9．（2025高二下·广安期中）如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器。值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器。当传感器R3所在处出现火情时阻值减小，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（　　） A．I变大，U变大 B．I变大，U变小 C．I变小，U变小 D．I变小，U变大 【B组拓展提升】 10．（2026·五华模拟）2025年我国新能源汽车产销突破1600万辆，连续11年稳居全球首位。某新能源汽车蓄电池供电简化电路图如图所示，电源电动势内阻，车灯电阻，定值电阻，电动机的额定电压线圈电阻，电流表为理想电表。闭合开关后，电动机正常工作，下列说法正确的是（　　） A．通过电动机的电流为1A B．电动机的机械效率为 C．电源的输出功率为18W D．若电动机被卡住，电流表读数为 11．（2026·湖南）如图，电阻R的阻值为10Ω，电流表为理想电表，两个电池组完全相同。若将a、b端分别接入d、e端，电流表示数为1.0A；若将a、c端分别接入d、e端，电流表示数为1.5A。则单个电池组的电动势和内阻分别为 A．15V， 5Ω B．15V， 10Ω C．30V， 5Ω D．30V， 10Ω 12．（2026·东城模拟）在如图所示电路中，当变阻器的滑动头P向b端移动时（　　） A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变小，电流表示数变小 13．（2026·贵港模拟）如图所示的电路中，定值电阻的阻值相等，电容器的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关时，电容器所带的电荷量为；当两个开关、均闭合时，电容器所带的电荷量为。则等于（　　） A．1：2 B．2：1 C．2：3 D．3：2 【C组综合拓展】 14．（2026·株洲模拟）一种气压检测装置原理如图甲所示，图中定值电阻，恒流电源能输出电流且保持不变，压敏电阻的阻值随气压p的变化如图乙所示。 用该气压装置检测宇航服的气密性，如图丙。将充满空气的宇航服M和检测装置放入气室中，将气室抽成真空密封后，立即启动检测装置并开始计时，初始时M的气压为。已知M漏气（漏出的空气进入气室与宇航服M间形成的空腔N）速度越来越慢，经过10h，若M漏出空气质量小于初始质量的8%，则M的气密性达标。M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同；宇航服M的容积和空腔的容积均保持不变，且。 （1）M漏气过程中，恒流电源输出的功率　 　，电流表示数　 　；（填“增大”“减小”或“不变”） （2）开始计时后经过5h，理想电流表示数为1.1A，此时N内的气压为　 　Pa； （3）经检测，M的气密性　 　（填“达标”或“不达标”）； （4）在（2）的检测过程中，调整R的阻值可以使电流表的示数变化范围最大。真空时电流表示数为，经过5h电流表示数为，要使与的差值最大，R的阻值应为　 　Ω。（结果保留整数） 15．（2026高二上·诸暨期末）如图所示，电源电动势，内阻，定值电阻，，，电容器的电容，电流表为理想电表。闭合开关，稳定后 （1）求电流表的示数； （2）求电容器的带电量和电源的输出功率； （3）若将电流表换成理想电压表，求电压表的示数。 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.2 闭合电路的欧姆定律 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版必修第三册【基础题】 【A组基础通关】 一、电源电动势及内阻 1．（2025·广东会考）电动势E的说法中正确的是（　　） A．电动势E的大小就是电源两端的电压 B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积有关 C．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同 D．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 【答案】D 【解析】A．电动势E等于外电路断开时电源两端的电压；当外电路闭合时，电源两端的电压为路端电压，且路端电压小于电动势，故A错误； B．电动势由电源本身的材料、结构等因素决定，与电源的体积、形状等外部因素无关，故B错误； C．电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，本质不同，是两个不同的物理量，故C错误； D．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，故D正确。 故答案为：D。 2．（2025高二上·武汉期末）关于电源和电路，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压 B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 C．电动势的数值等于电源每秒转换的能量 D．闭合电路中的自由电子总是从低电势处向高电势处移动 【答案】B 【解析】A． 电动势是电源将非静电力做功将其他形式能转化为电能的本领，数值等于非静电力将单位正电荷从负极移到正极所做的功。电源两端电压（路端电压）在闭合电路中一般不等于电动势（除非内阻为零） ，故A错误； B． 电源内部非静电力（如化学力、电磁感应等）把正电荷从低电势搬到高电势，从而把化学能、机械能等转化为电能 ，故B正确； C． 电动势E 在数值上等于移动单位电荷非静电力做的功，不是每秒转换的能量。每秒转换的能量是 ，即电源总功率，与电流大小有关，而非固定为电动势数值， 故C错误； D． 在电场中，自由电子受力方向与电场方向相反，会从低电势向高电势移动，这是在外电路（从负极到正极）中正确；但在电源内部，电子受非静电力作用（非电场力方向），是从高电势（正极附近）向低电势（负极附近）移动 ，故D错误。 故选B。 3．（2025高二上·虎丘月考）有关电动势的说法中正确的是（　　） A．电源提供的电能越多，电源的电动势越大 B．电源的电动势越大，也就是电源内储存的电荷量越多 C．电源的电动势反映了电源将电能转化为其他形式的能的本领 D．当电路中通过单位电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的数值 【答案】D 【解析】A． 电源提供的电能 ，电能多可能是因为电荷量 大，而不是电动势 大；故A错误； B． 电动势与储存的电荷量无关，只与非静电力的本领有关 ，故B错误； C． 电动势反映的是电源将其他形式的能转化为电能的本领，不是将电能转化为其他形式的能（那是负载的作用） ，故C错误。 D．电动势在数值上等于将1C正电荷在电源内从负极移到正极时非静电力做的功，当电路中通过1库仑电量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值，故D正确。 故选D。 二、闭合电路的欧姆定律 4．（2025高二上·永嘉月考）如图所示，为2025年新款带风扇鸭舌帽，风扇通过一小块太阳能电池供电。已知太阳能电池内阻为2Ω，风扇正常工作时电压为4V，电流为0.25A。则以下说法正确的是（　　） A．通过太阳能电池电流为0.5A B．太阳能电池电动势为4.5V C．风扇发热功率为1W D．风扇电阻为16Ω 【答案】B 【解析】A、太阳能电池与风扇串联，电路电流处处相等，电流等于风扇的工作电流0.25A，故A错误； B、由闭合电路欧姆定律，代入数据，，， 电动势，故B正确； C、风扇总功率，总功率等于机械功率加上发热功率，所以发热功率一定小于1W，故C错误； D、风扇是非纯电阻，不能使用=16 Ω 计算内阻，故D错误。 故选：B。 5．（2025·贵州会考）如图所示，电源的电动势，内阻，外电阻，开关S闭合后电路中的电流是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由闭合电路欧姆定律可得 故答案为：B。 6．（2026高二上·秦州期末）如图所示，电动势为4V的电源跟一个阻值为8Ω的电阻连接成闭合电路，理想电压表测得电源两端的电压为3.2V，则电源的内阻为（　　） A．1Ω B．2Ω C．3Ω D．4Ω 【答案】B 【解析】电动势为4V的电源跟一个阻值为8Ω的电阻连接成闭合电路， 根据闭合电路欧姆定律有 根据欧姆定律有 解得 ，故ACD错误，B正确。 故选：B。 三、电路动态分析 7．（2025·广东会考）在如图电路中，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电压表视为理想电表，下列判断正确的是（　　） A．V1和V2的示数都变大 B．V1和V2的示数都变小 C．V1的示数都变大，V2的示数都变小 D．V1的示数都变小，V2的示数都变大 【答案】C 【解析】滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电阻R的阻值变大，外电路的电阻变大，总电流变小，路端电压变大，则V1读数变大；R1上的电压变小，则V2读数变小。 故答案为：C。 8．右图为某种对车辆进行快速称重的电子称重计原理图，以下说法正确的是（　　） A．称重计在电路中相当于一个电压表 B．电路中的是没有作用的 C．当车辆越重时，流过称重计的电流越大 D．当车辆越重时，流过称重计的电流越小 【答案】C 【解析】A．称重计串联在电路中，相当于电流表，A错误； B．当车辆很重，滑片滑到最下端时，如果没有R1，会造成电源短路，烧坏电源和电表，所以电路中的R1具有保持电路的作用，B错误； CD．当车辆越重时，弹簧的压缩越大，滑片越往下，电路中电阻越小，电流越大，C正确，D错误。 故答案为：C。 9．（2025高二下·广安期中）如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器。值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器。当传感器R3所在处出现火情时阻值减小，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（　　） A．I变大，U变大 B．I变大，U变小 C．I变小，U变小 D．I变小，U变大 【答案】C 【解析】当传感器R3所在处出现火情时，半导体热敏材料制成的传感器R3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；则报警器两端的电压U变小，由于通过定值电阻R1的电流增大，所以R1两端电压增大，则R2两端电压减小，根据欧姆定律可知，通过R2的电流减小，即显示器的电流I变小。 故答案为：C。 【B组拓展提升】 10．（2026·五华模拟）2025年我国新能源汽车产销突破1600万辆，连续11年稳居全球首位。某新能源汽车蓄电池供电简化电路图如图所示，电源电动势内阻，车灯电阻，定值电阻，电动机的额定电压线圈电阻，电流表为理想电表。闭合开关后，电动机正常工作，下列说法正确的是（　　） A．通过电动机的电流为1A B．电动机的机械效率为 C．电源的输出功率为18W D．若电动机被卡住，电流表读数为 【答案】A 【解析】A．根据闭合电路欧姆定律可得E=I（r+RL）+UM，代入数据解得I=2A，通过R0的电流为，所以通过电动机的电流为IM=I-I0=2A-1A=1A，故A正确； B．电动机的机械效率，B错误； C．电源的输出功率，C错误； D．若电动机被卡住，电动机相当于一个纯电阻，则并联电路的电阻， 根据闭合电路欧姆定律可得电流表读数为，D错误。 故选A。 11．（2026·湖南）如图，电阻R的阻值为10Ω，电流表为理想电表，两个电池组完全相同。若将a、b端分别接入d、e端，电流表示数为1.0A；若将a、c端分别接入d、e端，电流表示数为1.5A。则单个电池组的电动势和内阻分别为 A．15V， 5Ω B．15V， 10Ω C．30V， 5Ω D．30V， 10Ω 【答案】A 【解析】设单个电池组电动势为，内阻为，将接入时，只有一组电源接入电路，根据闭合电路欧姆定律：，将接入时，两组相同电源串联接入电路，总电动势，总内阻，可得：，联立方程组解得：， A：计算结果与该选项数据一致，故A正确； B：内阻取值为，不符合方程组求解结果，故B错误； C：电动势取值为，是两组电源总电动势，并非单个电池组电动势，故C错误； D：电动势、内阻取值均不符合计算结果，故D错误； 故答案为：A。 12．（2026·东城模拟）在如图所示电路中，当变阻器的滑动头P向b端移动时（　　） A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变小，电流表示数变小 【答案】B 【解析】滑动头向移动，滑动变阻器接入阻值变小；与并联，并联总电阻减小，电路总电阻减小，总电流变大。 电源内阻分压变大，路端电压（电压表示数）变小； 分压变大，并联部分电压变小，通过的电流变小，总电流增大，因此流过的电流（电流表示数）变大。 综上电压表示数变小、电流表示数变大，故B正确，ACD错误； 故答案为：B。 13．（2026·贵港模拟）如图所示的电路中，定值电阻的阻值相等，电容器的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关时，电容器所带的电荷量为；当两个开关、均闭合时，电容器所带的电荷量为。则等于（　　） A．1：2 B．2：1 C．2：3 D．3：2 【答案】D 【解析】设定值电阻的阻值均为，电源的电动势为。当仅闭合开关时，等效电路如图甲所示： 电阻串联，电阻相当于导线，电容器两极板间的电压，则电容器所带的电荷量当两个开关均闭合时，等效电路如图乙所示： 电阻并联后与电阻串联，则电路的总电阻为 电容器两极板之间的电压等于电阻两端的电压，为 电容器所带的电荷量 则 故答案为：D。 【C组综合拓展】 14．（2026·株洲模拟）一种气压检测装置原理如图甲所示，图中定值电阻，恒流电源能输出电流且保持不变，压敏电阻的阻值随气压p的变化如图乙所示。 用该气压装置检测宇航服的气密性，如图丙。将充满空气的宇航服M和检测装置放入气室中，将气室抽成真空密封后，立即启动检测装置并开始计时，初始时M的气压为。已知M漏气（漏出的空气进入气室与宇航服M间形成的空腔N）速度越来越慢，经过10h，若M漏出空气质量小于初始质量的8%，则M的气密性达标。M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同；宇航服M的容积和空腔的容积均保持不变，且。 （1）M漏气过程中，恒流电源输出的功率　 　，电流表示数　 　；（填“增大”“减小”或“不变”） （2）开始计时后经过5h，理想电流表示数为1.1A，此时N内的气压为　 　Pa； （3）经检测，M的气密性　 　（填“达标”或“不达标”）； （4）在（2）的检测过程中，调整R的阻值可以使电流表的示数变化范围最大。真空时电流表示数为，经过5h电流表示数为，要使与的差值最大，R的阻值应为　 　Ω。（结果保留整数） 【答案】（1）减小；减小 （2）750 （3）达标 （4）74 【解析】（1）M漏气的过程中，空腔N内气体的压强逐渐增大，由图乙可知，压敏电阻的阻值逐渐减小，因此整个电路的电阻逐渐减小，电源为恒流电源，干路电流不变，则电源的电动势减小，路端电压减小，根据可知，电源的输出功率减小； 根据上述分析可知，路端电压减小，定值电阻两端的电压随着减小，该支路电流减小，电流表的示数减小。 故答案为： 减小 ； 减小 ； （2）当电流表示数为时，路端电压为 则压敏电阻的阻值为 由图乙可知，压敏电阻的阻值与空腔N内的气体压强满足 解得时，空腔N内的压强为。 故答案为： 750 ； （3）设M漏气前充入空气的质量为m，空气的密度为，经过5h的漏气后，漏出空气的质量为，则此时空腔N内气体的质量为，空气的密度为，由于M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同，则有 解得 则M漏出空气质量与充入空气质量之比为 M漏气（漏出的空气进入气室与宇航服M间形成的空腔N）速度越来越慢，经过5h，M漏出气体的质量比应小于，因此M的气密性达标。 故答案为： 达标 ； （4）由图乙可知，真空中压敏电阻的阻值 由图甲可得 电源为恒流电源，其电流， 联立解得 经过5h后，压敏电阻的阻值为 同理可得， 联立可得 则 整理可得 由数学知识解得时，有最大值。 故答案为： 74 ； 15．（2026高二上·诸暨期末）如图所示，电源电动势，内阻，定值电阻，，，电容器的电容，电流表为理想电表。闭合开关，稳定后 （1）求电流表的示数； （2）求电容器的带电量和电源的输出功率； （3）若将电流表换成理想电压表，求电压表的示数。 【答案】（1）由题可知，当S闭合后，、并联与串联，则有 根据闭合电路的欧姆定律可得 结合串、并联电路特点可知，并联电路部分的电压 则电流表的示数为 ​​​​​​​ （2）由电路结构可知，电容器两端的电压等于路端电压，根据欧姆定律可得 则电容器的电荷量 电源的输出功率 ​​​​​​​ （3）换成电压表后，开路，此时、串联，电压表测量两端的电压，根据闭合电路的欧姆定律可得 则电压表的示数为 ​​​​​​​ 学科网（北京）股份有限公司 $