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

12.2 闭合电路的欧姆定律 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——原卷版 【A组同步训练】 一、电源电动势及内阻 1．（2025高二上·辛集期末）如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是（　　） A．该电池的容量为 B．该电池待机时的平均工作电流约为 C．与J均属于能量的单位 D．该电池通过静电力做功将其它形式的能转化为电能 2．（2025高二上·台州期末）自动体外除颤器（AED）是一种便携式的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是，充电至电压，如果电容器在时间内完成放电，下列说法正确的是（　　） A．若充电至，则该电容器的电容为 B．该次放电前，电容器存储的电量为60C C．这次放电过程中通过人体组织的电流是恒定不变的 D．这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为 3．（2025高二上·姑苏月考）关于电源和电流，下述说法正确的是（　　） A．电源的电动势在数值上始终等于电源正、负极之间的电压 B．电流的方向就是电荷定向移动的方向，导线中自由电荷定向运动的速率接近光速 C．公式与中的W都是电场力做的功 D．从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 4．（2025高二上·桂林期中）某电源的电动势和内阻不变，电源的路端电压U随外电路的电阻R变化的图像如图所示，则该电源的内阻为（　　） A．0.1 B．0.2 C．0.3 D．0.4 （多选）5．（2025高二上·防城港期末）在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，理想电流表和理想电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。该电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻分别是（　　） A．22W B．20W C． D． 6．（2026高二上·邗江期中）如图所示是利用伏安法分别测量两节不同干电池的电动势E和内阻r时作出的U-I图像，由此可知（　　） A．E1>E2，r1<r2 B．E1<E2，r1>r2 C．E1>E2，r1>r2 D．E1<E2，r1<r2 7．（2025高二上·盐城月考）如图所示，电源的电动势E为3V，内阻r为1Ω，定值电阻R1为1Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为4Ω，求： （1）滑动变阻器R2接入电路的阻值为0时，通过R1的电流； （2）滑动变阻器R2接入电路的电阻为1Ω时，通电10s电阻R1上产生的热量。 【B组难点突破】 （多选）8．（2026·清远模拟）图甲为一款可以测量血压的智能手表，其内部电路如图乙。E为电源，R为定值电阻，C为平行板电容器，为阻值可变的传感器，测量收缩压时，阻值变小；测量舒张压时，阻值变大。则开关闭合，由测量收缩压转为测量舒张压时（　　） A．a极板带负电 B．a极板带正电 C．C的带电量变小 D．C的带电量变大 9．（2026·长沙模拟）如图甲所示，电源电动势为E，内阻为r，两个电压表均视为理想电表，电阻为压敏电阻（阻值随所受压力的增大而减小，用柔软的导线与其他电学元件相连且导线足够长），在其受压面上固定一物块。如图乙所示，一半圆柱的工件固定在实验桌面上，A为半圆水平直径的端点，B为半圆的最高点。闭合电键S，将物块和压敏电阻一起置于圆柱表面上，用方向始终沿圆弧的切线方向的力F推物块，使物块和压敏电阻由A点缓慢移动到B点，在此过程中，电压表的示数改变量大小为，电压表的示数改变量大小为，、分别是电压表、示数。已知电阻，下列说法正确的是（　　） A．流过的电流变小 B．大于 C．电源的效率逐渐变大 D．消耗的电功率逐渐减小 10．（2026·雅安模拟）截止2025年9月，我国新能源汽车累计销售突破4000万辆，产销量连续10年保持全球第一，为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M供电，模拟电路如图所示，电源电动势E=15V，内阻r=3Ω，定值电阻R0=1Ω，电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引的负载运动状态不同时，理想电流表读数不同。下列判断正确的是（　　） A．若电动机被卡住，电流表读数为3.75A B．电流表读数为1.5A时，电动机输出功率最大 C．电流表读数为1.5A时，电源输出功率最大 D．当电动机输出功率最大时，其效率为50% （多选）11．（2025高二上·肇庆月考）如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，、为定值电阻，是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　） A．电阻的阻值增大 B．V表示数减小 C．油滴向上运动 D．G表中有从a到c的电流 【C组综合拓展】 12．（2025高二上·江门月考）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：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，内阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。问： （1）电动机启动的瞬间，电源的输出功率多大？ （2）电动机启动时，车灯的功率减少了多少？ 13．（2025高二上·东莞期中）如图，电池组的电动势，内电阻，电阻，，小电动机M的内电阻。当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为0.5A，求： （1）电路中的总电流； （2）电源的输出功率； （3）电动机消耗的电功率。 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.2 闭合电路的欧姆定律 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——解析版 【A组同步训练】 一、电源电动势及内阻 1．（2025高二上·辛集期末）如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是（　　） A．该电池的容量为 B．该电池待机时的平均工作电流约为 C．与J均属于能量的单位 D．该电池通过静电力做功将其它形式的能转化为电能 【答案】B 【解析】A．该电池的容量为，A错误； B．该电池待机时的平均工作电流约为，B正确； C．是电量单位，J属于能量的单位，C错误； D．电池是通过非静电力做功（如化学力）将其他形式的能（化学能）转化为电能，静电力做功是电能的消耗过程，D错误。 故答案为：B。 2．（2025高二上·台州期末）自动体外除颤器（AED）是一种便携式的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是，充电至电压，如果电容器在时间内完成放电，下列说法正确的是（　　） A．若充电至，则该电容器的电容为 B．该次放电前，电容器存储的电量为60C C．这次放电过程中通过人体组织的电流是恒定不变的 D．这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为 【答案】D 【解析】A．电容为电容器的固有属性由自身结构决定，与充电电压无关与两端电压无关，故若充电至，则该电容器的电容依然是不变，故A错误； B．该次放电前，电容器存储的电量为 故B错误； C．电容器放电过程中随着电量Q的减小电压逐渐降低，放电电流在逐渐减小，故C错误； D．这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为 故D正确。 故选D。 3．（2025高二上·姑苏月考）关于电源和电流，下述说法正确的是（　　） A．电源的电动势在数值上始终等于电源正、负极之间的电压 B．电流的方向就是电荷定向移动的方向，导线中自由电荷定向运动的速率接近光速 C．公式与中的W都是电场力做的功 D．从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能 【答案】D 【解析】A．电源电动势在断路时等于正负极间电压，闭合时因内阻分压，路端电压小于电动势，故A错误； B．电流方向是正电荷移动方向，与自由电子方向相反；自由电荷定向速率远小于光速（电场传播速率接近光速），故B错误； C．电动势公式中是非静电力做功，电压公式中是电场力做功，故C错误； D．从能量转化角度，电源的作用是通过内部的非静电力做功，将化学能、机械能等其他形式的能，转化为电能（使电荷获得电势能），故D正确。 故答案为：D。 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 4．（2025高二上·桂林期中）某电源的电动势和内阻不变，电源的路端电压U随外电路的电阻R变化的图像如图所示，则该电源的内阻为（　　） A．0.1 B．0.2 C．0.3 D．0.4 【答案】D 【解析】根据欧姆定律，根据闭合电路欧姆定律，联立得 当，当代入上式联立解得。 故答案为：D。 （多选）5．（2025高二上·防城港期末）在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，理想电流表和理想电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。该电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻分别是（　　） A．22W B．20W C． D． 【答案】A,C 【解析】电动机停止转动时，电动机为纯电阻。因为理想电流表和理想电压表的示数分别为0.5A和1.0V，则电动机线圈电阻，电动机恢复正常运转时，电动机输出功率其中分别为15.0V、2.0A，联立以上解得，故AC正确，BD错误。 故选AC。 6．（2026高二上·邗江期中）如图所示是利用伏安法分别测量两节不同干电池的电动势E和内阻r时作出的U-I图像，由此可知（　　） A．E1>E2，r1<r2 B．E1<E2，r1>r2 C．E1>E2，r1>r2 D．E1<E2，r1<r2 【答案】C 【解析】 根据闭合电路欧姆定律 ，路端电压 与电流 I的关系图像为一条向下倾斜的直线。该图像在纵轴（电压轴）上的截距表示电源的电动势 ，而图像斜率的绝对值表示电源的内阻r。通过比较两条 图像可知，图像1的纵截距大于图像2，因此 ；同时图像1的斜率绝对值大于图像2，因此 。 故ABD错误，C正确。 故选C。 7．（2025高二上·盐城月考）如图所示，电源的电动势E为3V，内阻r为1Ω，定值电阻R1为1Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为4Ω，求： （1）滑动变阻器R2接入电路的阻值为0时，通过R1的电流； （2）滑动变阻器R2接入电路的电阻为1Ω时，通电10s电阻R1上产生的热量。 【答案】（1）解：根据闭合电路欧姆定律有 解得I1= 1.5A （2）解：根据闭合电路欧姆定律有 解得 根据焦耳定律有 解得 【B组难点突破】 （多选）8．（2026·清远模拟）图甲为一款可以测量血压的智能手表，其内部电路如图乙。E为电源，R为定值电阻，C为平行板电容器，为阻值可变的传感器，测量收缩压时，阻值变小；测量舒张压时，阻值变大。则开关闭合，由测量收缩压转为测量舒张压时（　　） A．a极板带负电 B．a极板带正电 C．C的带电量变小 D．C的带电量变大 【答案】A,D 【解析】AB．智能手表内部电路如图乙，根据乙图可得下极板b接在电源正极一侧，可知a极板带负电，故A正确，B错误； CD．测量舒张压时，阻值变大，根据乙图可知分压变大，平行板电容器两端电压为电压，根据电容定义式可得，C不变，U变大，可知C的带电量变大，故C错误，D正确。 故选AD。 9．（2026·长沙模拟）如图甲所示，电源电动势为E，内阻为r，两个电压表均视为理想电表，电阻为压敏电阻（阻值随所受压力的增大而减小，用柔软的导线与其他电学元件相连且导线足够长），在其受压面上固定一物块。如图乙所示，一半圆柱的工件固定在实验桌面上，A为半圆水平直径的端点，B为半圆的最高点。闭合电键S，将物块和压敏电阻一起置于圆柱表面上，用方向始终沿圆弧的切线方向的力F推物块，使物块和压敏电阻由A点缓慢移动到B点，在此过程中，电压表的示数改变量大小为，电压表的示数改变量大小为，、分别是电压表、示数。已知电阻，下列说法正确的是（　　） A．流过的电流变小 B．大于 C．电源的效率逐渐变大 D．消耗的电功率逐渐减小 【答案】B 【解析】物块从A缓慢移到B，支持力逐渐增大，压敏电阻阻值减小，总电阻减小，总电流增大 A、总电流增大，分压增大，路端电压减小，两端电压减小，流过的电流等于总电流减去支路电流，总电流增大、电流减小，故电流变大，A错误； B、由得，由得，已知，则，B正确； C、电源效率，外电阻减小，效率减小，C错误； D、两端电压减小，流过电流增大，无确定条件判断变化趋势，无法确定功率变化，D错误； 故答案为：B。 10．（2026·雅安模拟）截止2025年9月，我国新能源汽车累计销售突破4000万辆，产销量连续10年保持全球第一，为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M供电，模拟电路如图所示，电源电动势E=15V，内阻r=3Ω，定值电阻R0=1Ω，电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引的负载运动状态不同时，理想电流表读数不同。下列判断正确的是（　　） A．若电动机被卡住，电流表读数为3.75A B．电流表读数为1.5A时，电动机输出功率最大 C．电流表读数为1.5A时，电源输出功率最大 D．当电动机输出功率最大时，其效率为50% 【答案】B 【解析】A．若电动机被卡住，此时电动机可等效为纯电阻，依据闭合电路欧姆定律，电路电流 ，故A错误； B．电动机输出功率 ，结合电路规律可得 ，代入整理得 ，由二次函数极值规律可知，当 时输出功率达到最大，故B正确； C．电源输出功率在外电路总电阻等于电源内阻时最大，本题中外电路总电阻为 等效可变电阻，计算可得电流为 时电源输出功率最大，故C错误； D．电动机输出功率最大时，电流 ，此时电动机两端电压 ，电动机效率 ，并非50%，故D错误。 故答案为：B。 （多选）11．（2025高二上·肇庆月考）如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，、为定值电阻，是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　） A．电阻的阻值增大 B．V表示数减小 C．油滴向上运动 D．G表中有从a到c的电流 【答案】A,C 【解析】A、盐水柱被均匀拉伸，长度变大、横截面积变小，由电阻定律，可得阻值增大，A正确； B、与并联，增大，并联总电阻增大，电路总电阻增大，总电流减小；和电源内阻分压减小，并联部分电压升高，理想电压表测两端电压，因此电压表示数增大，B错误； C、电容器两端电压等于并联部分电压，电压升高，板间电场强度增大，油滴受到的电场力大于重力，油滴向上运动，C正确； D、电容器电压增大，电容器充电，上极板带正电，充电电流流向电容器上极板，灵敏电流计电流方向为由c流向a，并非a到c，D错误； 故答案为：AC； 【C组综合拓展】 12．（2025高二上·江门月考）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：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，内阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。问： （1）电动机启动的瞬间，电源的输出功率多大？ （2）电动机启动时，车灯的功率减少了多少？ 【答案】（1）接通车灯，由闭合电路欧姆定律 解得车灯电阻 电动机启动瞬间，车灯电阻不变，路端电压 电源输出功率 （2）电动机未启动时车灯功率 电动机启动后，车灯两端电压等于路端电压U，车灯功率 车灯功率减小量 13．（2025高二上·东莞期中）如图，电池组的电动势，内电阻，电阻，，小电动机M的内电阻。当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为0.5A，求： （1）电路中的总电流； （2）电源的输出功率； （3）电动机消耗的电功率。 【答案】（1）电阻两端的电压 根据闭合电路欧姆定律 变形求解电路总电流 （2）路端电压 电源输出功率 （3）根据并联电路电流分配，电动机支路电流 电动机消耗的电功率 学科网（北京）股份有限公司 $