期中复习专题训练5——闭合电路欧姆定律-2026-2027学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

期中复习专题训练5——闭合电路欧姆定律 目 录 第一部分：基础篇【难度等级：★☆☆☆☆｜基础过关】 1 【题型一】闭合电路欧姆定律的内容 1 【题型二】电源的最大输出功率及其条件 2 【题型三】电源的U-I图像 4 【题型四】电路的动态分析 6 【题型五】非纯电阻电路的综合计算 9 第二部分：提升篇【难度等级：★★★☆☆｜能力进阶】 11 第一部分：基础篇【难度等级：★☆☆☆☆｜基础过关】 【题型一】闭合电路欧姆定律的内容 1. （24-25高二下·福建龙岩·期中）温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势，它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略，热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示。闭合开关，当热敏电阻的温度等于时，电流表的示数。当电流表的示数时，热敏电阻的温度为（　　） A．80℃ B．100℃ C．120℃ D．140℃ 2. （25-26高二上·江苏常州·阶段检测）如图所示，电源和一个阻值为8Ω的电阻连接成闭合电路，当开关闭合、断开时，理想电压表示数为4V，当开关都闭合时，理想电压表示数为3.2V，则电源的内阻为（　　） A．1.6Ω B．2Ω C．6.4Ω D．10Ω 3. （26-27高二上·福建莆田·阶段检测）如图所示，电路中电源电动势E＝3 V，内阻r＝1 Ω，R2＝6 Ω。闭合S1、断开S2时，理想电压表的示数为2.25 V。则： (1)R1的阻值___________Ω； (2)闭合S2后，电压表的示数为__________V。 【题型二】电源的最大输出功率及其条件 4. （25-26高二上·福建漳州·期中）如图甲所示，将一电源与阻值的定值电阻及电阻箱R连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源内阻 B．电源电动势 C．电阻箱所消耗功率P最大时，电源的效率为90% D．定值电阻的功率最大时，电阻箱的阻值 5. （24-25高二上·福建莆田·期中）如图所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r，定值电阻的阻值为R0，电阻箱接入电路的阻值设为R（R足够大），关于各部分的功率，有关说法错误的是（　　） A．当，R上消耗的功率达到最大值 B．当，电源效率η最大 C．当，R0上消耗的功率达到最大值 D．当，电源的输出功率达到最大值 6. （多选）（25-26高二上·福建福州·期中）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。下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势，内阻 B．图乙中 C．滑动变阻器的滑片向左移动时，上消耗的功率先减小后增大 D．调整滑动变阻器的阻值，可以得到该电源的最大输出功率为 7. （多选）（24-25高二上·福建福州·期中）将一直流电源的总功率、电源内部的发热功率，和输出功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是（　　） A．电源的电动势 B．电源的内电阻 C．电源的最大输出功率 D．b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4 【题型三】电源的U-I图像 8. （25-26高二上·福建福州·期中）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图像电池电动势不变，内阻不是定值，图线b是某电阻的U─I图像，当两者串联时，下列说法中正确的是（　　） A．硅光电池的内阻为12Ω B．硅光电池的总功率为1.08W C．硅光电池的内阻随着输出电压的减小而增大 D．若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率一定增大 9. （多选）（24-25高二上·福建三明·期中）如图，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡D1的图线的一部分，用该电源和小灯泡D1组成闭合电路时，灯泡D1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A．此电源的内阻为 B．灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W C．电源的效率为75% D．电源的输出功率为8W 10. （多选）（22-23高二上·福建福州·期中）如图所示，A、B分别为电源E和电阻R的U-I图线，虚线C过图线A、B交点并与曲线B相切。现将电源E与电阻R及开关，导线组成闭合电路。由图像可知（　　）    A．电源的电动势为3V， 内阻为1Ω B．R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1Ω C．此时电源消耗的热功率为4W，效率约为33.3% D．若再串联一定值电阻，电源的输出功率一定增大 11. （多选）（25-26高二上·福建莆田·期中）如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系。下列说法正确的是（　　） A．电阻R1、R2的阻值之比为4:3 B．该电源的电动势为6V，内阻为3Ω C．只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为4W D．只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1:1 【题型四】电路的动态分析 12. （多选）（25-26高二上·福建宁德·期中）如图所示电路，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在变阻器的滑动端向下滑动的过程中（　　） A．电路总电阻增大 B．干路的电流减小 C．电压表的示数减小 D．电流表的示数减小 13. （22-23高二上·福建福州·期中）为了创建文明城市，某城市新装的一批节能路灯（图甲），该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度，如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。（电流表为理想电流表）当光照强度增加时，下列判断正确的是（　　） A．A灯亮度不变，B灯变暗 B．流经Rt的电流减小 C．电源的输出功率增大 D．流经Rt的电流变化量大于R0上的电流变化量 14. （多选）（24-25高二上·福建三明·期中）如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4为定值电阻，A、B是小灯泡，电源的电动势为E，内阻为r。闭合开关S，两灯正常发光。由于电路中四个定值电阻中有一个定值电阻发生了断路故障，致使灯泡的亮度有变化，则下列说法正确的是（　　） A．若R1断路，两个灯泡的亮度都变暗 B．若R2断路，灯泡A比原来亮一些，灯泡B比原来暗一些 C．若R3断路，灯泡B比原来暗一些 D．若R4断路，两个灯泡都不发光 15. （多选）（24-25高二上·福建泉州·期中）在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，导线电阻不计，电流表、电压表均为理想电表。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）    A．电流表的示数增大 B．电压表的示数增大 C．电源的内阻消耗的热功率减小 D．电容器C贮存的电量减小 16. （多选）（25-26高二上·福建福州·期中）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻（阻值均大于电源内阻r），电压表和电流表均可视为理想电表。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器R的滑片向a端移动，则下列说法正确的是（　　） A．油滴向下运动 B．电压表V1、V2示数均变大，电流表A的示数变小 C．电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变 D．电源的输出功率逐渐减小，电源的效率逐渐减小 17. （多选）（24-25高二上·福建福州·期中）如图所示，E为内阻不可忽略的电源，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，V与A分别为电压表与电流表，M、N是平行板电容器的两极板，一带电小球由绝缘丝线悬挂在电容器两板间，现闭合开关S，悬线稳定时偏离竖直方向θ角，下列判断正确的是（　　） A．若将P向左滑，V与A表的读数均减小 B．若将P向左滑，电容器两极板上带电荷量增加 C．若将P向左滑，θ将增大 D．若断开S，将N板向M板靠近，角度θ将变大 18. （多选）（24-25高二上·福建泉州·期中）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（    ） A．电源的输出功率增大 B．电容器两板上电荷量增大 C． D．当电路稳定后，断开开关，小灯泡立即熄灭 【题型五】非纯电阻电路的综合计算 19. （多选）（22-23高二上·福建福州·期中）如图所示，电源电动势E＝6 V，小灯泡L的规格为“3V，0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝8 Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R0＝1 Ω，则（　　） A．电源内阻为2 Ω B．电动机正常工作的电压为0.3 V C．电动机输出的机械功率为0.63 W D．电源提供的总功率为1.8W 20. （24-25高二上·福建宁德·期中）如图所示，M为一线圈电阻的电动机，定值电阻，电源电动势E=24V。当S断开时，电流表的示数为。当开关S闭合时，电流表的示数为。求： (1)电源的内阻r (2)开关S闭合时，电源的效率； (3)开关S闭合时，电动机的输出功率。 21. （25-26高二上·福建厦门·期中）小刚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，车灯会瞬间变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，汽车电源电动势，内阻，车灯接通、电动机未启动时（断开、闭合时）电流表示数；电动机启动瞬间（闭合前提下，闭合瞬间），电流表示数。已知电动机内阻，整个过程车灯电阻不变，电流表为理想电表。求： (1)车灯的电阻； (2)电动机启动瞬间，车灯功率的变化量； (3)电动机启动瞬间，电动机的机械功率。 22. （24-25高二上·福建漳州·期中）如图所示为模拟直流电动机提升重物的装置，电动机的内阻一定，闭合开关S，当把它接入正常工作电压5V时，卡住电动机使其不转动，测得此时流过电动机的电流为5A，电动机正常工作时电路中的电流为1A，现让电动机正常工作且电动机匀速提升质量为2kg的重物，忽略一切摩擦，重力加速度，求： (1)电动机线圈的电阻； (2)正常工作时电动机的输出功率及电动机的效率； (3)电动机匀速提升重物的速度大小。 第二部分：提升篇【难度等级：★★★☆☆｜能力进阶】 23. （24-25高二上·福建厦门·期中）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15 V，内阻为0.1Ω。车灯接通电动机未启动时，电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60 A，电动机的线圈电阻为0.1Ω。下列论述正确的是（　　） A．车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为225W B．电动机启动时，车灯的功率为54W C．电动机启动时输出的机械功率为195W D．电动机启动时，电源输出的功率为540W 24. （多选）（25-26高二上·福建宁德·期中）如图所示的图像中，直线表示某电源路端电压与电流的关系，直线为某一电阻的图像。用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图像可知（    ） A．若将三个相同电阻并联接入该电源，则总电流将为2.5A B．若将多个相同电阻串联接入该电源，电源的输出功率将小于2W C．若将多个相同电阻并联接入该电源，电源的输出功率将小于2W D．若将三个相同电阻串联接入该电源，则电流变为原来的，同时电源的供电效率将降为 25. （多选）（25-26高二上·山东泰安·阶段检测）如图甲所示，电源的电动势，内阻为r，闭合开关S，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图Ⅰ描述电源的输出功率随端电压的变化规律，图Ⅱ描述端电压随电流的变化规律、图Ⅲ描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。则下列说法正确的是（     ） A．电源的内阻r为3Ω B．滑动变阻器最大阻值6Ω C．Ⅰ图上b点的坐标（3V，4.5W） D．Ⅱ图上a点的坐标（0.6A，4.8V） 26. （25-26高二上·福建厦门·期中）三个电阻阻值分别为，电容器电容为C，电源电动势为E内阻为r，电流表和电压表都是理想电表，连接成如图所示电路。开始时开关断开且电流稳定，C所带的电荷量为，后开关闭合且电流稳定，C所带的电荷量为，该过程中电表V、示数变化大小分别为、，并且两次稳定时对应的电源输出功率相同。则下列说法正确的是（　　） A．比小 B．内阻 C． D．开关闭合电流稳定时，电阻和电容C被短路，电流表中有电流，电流表中无电流 27. （多选）（25-26高二上·福建漳州·期中）如图甲所示，电源电动势为，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推物块，使物块和压敏电阻由点缓慢移动到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，则（     ） A．可能大于 B．流过的电流变小 C．电源的效率逐渐减小 D．电源的输出功率逐渐增大 28. （25-26高二上·福建福州·期中）研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器 R，使电动机停止转动时，电压表和电流表的示数分别为U1=1.0V和 I1=0.5A；重新调节R，使电动机恢复正常运转，此时电动机拉着重物以a=1m/s2的 加速度匀加速上升，当重物的速度 v0=1m/s 时，电压表和电流表的示数分别为U2=15.0V 和 I2=2.0A，g 取 10m/s2。求此时： (1)电动机的输出电功率 P出； (2)该重物的质量m 和电动机的效率η。 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 $ 期中复习专题训练5——闭合电路欧姆定律 目 录 第一部分：基础篇【难度等级：★☆☆☆☆｜基础过关】 1 【题型一】闭合电路欧姆定律的内容 1 【题型二】电源的最大输出功率及其条件 3 【题型三】电源的U-I图像 7 【题型四】电路的动态分析 10 【题型五】非纯电阻电路的综合计算 16 第二部分：提升篇【难度等级：★★★☆☆｜能力进阶】 20 第一部分：基础篇【难度等级：★☆☆☆☆｜基础过关】 【题型一】闭合电路欧姆定律的内容 1. （24-25高二下·福建龙岩·期中）温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势，它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略，热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示。闭合开关，当热敏电阻的温度等于时，电流表的示数。当电流表的示数时，热敏电阻的温度为（　　） A．80℃ B．100℃ C．120℃ D．140℃ 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】温度传感器、闭合电路欧姆定律的内容及公式 【详解】已知电源的电动势，=0.002A，=0.003A，由图像知，当R的温度等于20℃时，热敏电阻的阻值R=4000，由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得，即9.0V=0.002A×(4000+)，解得=500，当电流=0.003A时，由串联电路特点及欧姆定律得，解得，由图像知，此时热敏电阻的温度为80℃。故选A。 2. （25-26高二上·江苏常州·阶段检测）如图所示，电源和一个阻值为8Ω的电阻连接成闭合电路，当开关闭合、断开时，理想电压表示数为4V，当开关都闭合时，理想电压表示数为3.2V，则电源的内阻为（　　） A．1.6Ω B．2Ω C．6.4Ω D．10Ω 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】计算电源的电动势和内阻 【详解】当开关闭合、断开时有，当开关都闭合时，根据闭合电路欧姆定律有，其中，解得，故选B。 3. （26-27高二上·福建莆田·阶段检测）如图所示，电路中电源电动势E＝3 V，内阻r＝1 Ω，R2＝6 Ω。闭合S1、断开S2时，理想电压表的示数为2.25 V。则： (1)R1的阻值___________Ω； (2)闭合S2后，电压表的示数为__________V。 【答案】(1)3(2)2 【难度】0.76 【知识点】闭合电路欧姆定律的内容及公式 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律，可得，由部分电路欧姆定律得 （2）闭合后有，其中，可得，电压表的示数为 【题型二】电源的最大输出功率及其条件 4. （25-26高二上·福建漳州·期中）如图甲所示，将一电源与阻值的定值电阻及电阻箱R连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源内阻 B．电源电动势 C．电阻箱所消耗功率P最大时，电源的效率为90% D．定值电阻的功率最大时，电阻箱的阻值 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】电源的最大输出功率及其条件、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】A．根据乙图，由电阻箱功率最大的条件可知，此时满足，可知电源内阻 ，故A错误； B．由，解得，故B错误； C．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率，故C正确； D．由可知，当时，定值电阻功率最大，故D错误。 故选C。 5. （24-25高二上·福建莆田·期中）如图所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r，定值电阻的阻值为R0，电阻箱接入电路的阻值设为R（R足够大），关于各部分的功率，有关说法错误的是（　　） A．当，R上消耗的功率达到最大值 B．当，电源效率η最大 C．当，R0上消耗的功率达到最大值 D．当，电源的输出功率达到最大值 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】电源的最大输出功率及其条件、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】D．根据电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，当外电路电阻等于电源内阻时，即，电源的输出功率最大，故D正确，不符合题意； A．同理，根据等效电源法，可将定值电阻R0看成电源的一部分，当，R消耗的功率达到最大值，故A正确，不符合题意； C．由于R0为定值电阻，根据，可知，当电阻箱阻值为零时，电流最大，R0消耗的功率最大，故C正确，不符合题意； B．电源的效率为，由此可知，随着R增大，电源效率不断增大，故B错误，符合题意。故选B。 6. （多选）（25-26高二上·福建福州·期中）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。下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势，内阻 B．图乙中 C．滑动变阻器的滑片向左移动时，上消耗的功率先减小后增大 D．调整滑动变阻器的阻值，可以得到该电源的最大输出功率为 【答案】BD 【难度】0.65 【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】A．由图乙知，当时，滑动变阻器消耗的功率最大，其中 可得内阻，最大功率，解得E=4V，故A错误。 B．滑动变阻器的阻值为与阻值为时消耗的功率相等，有，解得，故B正确。 C．当滑动变阻器向左移动时，滑动变阻器的阻值变大，电路中电流减小，所以R上消耗的功率减小，故C错误； D．当外电路电阻与内电阻相等时，电源的输出功率最大。本题中定值电阻R的阻值大于内阻的阻值，故滑动变阻器RP的阻值为0时，电源的输出功率最大，最大功率为，故D正确。故选BD。 7. （多选）（24-25高二上·福建福州·期中）将一直流电源的总功率、电源内部的发热功率，和输出功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是（　　） A．电源的电动势 B．电源的内电阻 C．电源的最大输出功率 D．b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4 【答案】BD 【难度】0.65 【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】ABC．电源总功率，电源内部消耗功率表达式，电源输出功率，由此可知：a是直线，表示的是电源消耗的总电功率；根据可得：电动势，b是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，根据，可得，c表示电源的输出功率，由图可知：当电流I=1.5A时，电源输出功率最大，其值为，故AC错误，B正确； D．b、c图线的交点是电源的输出功率等于电源的热功率，即内外电阻相等时，即，此时横坐标为电流，其值为，此时纵坐标为电源内部消耗的功率，也等于电源输出的功率，其值为，a、b图线的交点是电源内部的热功率等于电源的总功率，即电池处于短路状态，横坐标对应的电流值为，此时纵坐标为电源总功率，也等于电源内部消耗的热功率，其值为，则，，故D正确。故选BD。 【题型三】电源的U-I图像 8. （25-26高二上·福建福州·期中）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图像电池电动势不变，内阻不是定值，图线b是某电阻的U─I图像，当两者串联时，下列说法中正确的是（　　） A．硅光电池的内阻为12Ω B．硅光电池的总功率为1.08W C．硅光电池的内阻随着输出电压的减小而增大 D．若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率一定增大 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】电源的U-I图像、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律，有，当I=0时，有，即图线a的纵截距表示电源的电动势，故硅光电池的电动势为，根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时，，硅光电池的内阻为r=8Ω，故A错误； B．硅光电池的总功率为，故B错误； C．图像的斜率代表硅光电池的内阻，随着输出电压的减小而增大，故C正确； D．换成更大的电阻则电路如图 图像c和d表示阻值更大的接入电路，交点为实际工作点，此时的电压和电流的乘积为输出功率，可知输出功率不一定变大，故D错误。故选C。 9. （多选）（24-25高二上·福建三明·期中）如图，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡D1的图线的一部分，用该电源和小灯泡D1组成闭合电路时，灯泡D1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A．此电源的内阻为 B．灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W C．电源的效率为75% D．电源的输出功率为8W 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】利用电源的U-I图像求解可变电阻的实际功率、电源的U-I图像、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】A．由图读出电源的电动势E=4V，内阻，故A错误； B．两图线的交点表示小灯泡D1与电源连接时的工作状态，此时灯泡的电压U=3V，电流I=2A 功率为 ，由于小灯泡D1正常发光，则灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W，故B正确； C．电源的效率为，故C正确； D．电源的输出功率为，故D错误。故选BC。 10. （多选）（22-23高二上·福建福州·期中）如图所示，A、B分别为电源E和电阻R的U-I图线，虚线C过图线A、B交点并与曲线B相切。现将电源E与电阻R及开关，导线组成闭合电路。由图像可知（　　）    A．电源的电动势为3V， 内阻为1Ω B．R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1Ω C．此时电源消耗的热功率为4W，效率约为33.3% D．若再串联一定值电阻，电源的输出功率一定增大 【答案】AC 【难度】0.65 【知识点】利用电源的U-I图像求解可变电阻的实际功率、电源的U-I图像、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律有，结合图像的截距和斜率可知V，，故A正确； B．由图可知R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为，故B错误； C．此时电源消耗的热功率为W，效率为，故C正确； D．由于串联的电阻大小未知，无法判断电源输出功率的变化，故D错误；故选AC。 11. （多选）（25-26高二上·福建莆田·期中）如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系。下列说法正确的是（　　） A．电阻R1、R2的阻值之比为4:3 B．该电源的电动势为6V，内阻为3Ω C．只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为4W D．只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1:1 【答案】CD 【难度】0.85 【知识点】电源的U-I图像 【详解】A．根据图像得，，电阻R1、R2的阻值之比为2:1，A错误； B．该电源的电动势为6V，内阻为，B错误； C．只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为，C正确； D．只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率分别为， 解得，D正确。故选CD。 【题型四】电路的动态分析 12. （多选）（25-26高二上·福建宁德·期中）如图所示电路，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在变阻器的滑动端向下滑动的过程中（　　） A．电路总电阻增大 B．干路的电流减小 C．电压表的示数减小 D．电流表的示数减小 【答案】CD 【难度】0.65 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路 【详解】ABC．变阻器的滑动端向下滑动的过程中，减小，电路总电阻减小，干路的电流增大，路端电压减小，所以电压表的示数减小，故AB错误，C正确； D．减小，电流表的示数减小，故D正确。故选CD。 13. （22-23高二上·福建福州·期中）为了创建文明城市，某城市新装的一批节能路灯（图甲），该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度，如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。（电流表为理想电流表）当光照强度增加时，下列判断正确的是（　　） A．A灯亮度不变，B灯变暗 B．流经Rt的电流减小 C．电源的输出功率增大 D．流经Rt的电流变化量大于R0上的电流变化量 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、电源的最大输出功率及其条件 【详解】A．光照强度增大，光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，故电路总电流I增大，消耗在内阻上的电压增大，路端电压减小，即A灯两端电压减小，通过A灯的电流IA减小，所以A灯变暗；通过定值电阻R0的电流增大，所以R0两端的电压增大，B灯两端的电压减小，B灯变暗，故A错误； B．由前面的分析可知B灯变暗，流过B灯的电流减小，则流经Rt的电流增大，故B错误； C．电源电动势不变，电路总电流I增大，但路端电压U减小，因为不知道电源内电阻与外电阻之间的具体关系，所以电源的输出功率无法确定，故C错误； D．通过R0上电流等于通过光敏电阻Rt电流与通过灯B的电流之和，即，根据前面的分析，通过灯B的电流IB减小，通过定值电阻R0的电流I0增大，故Rt上电流的变化量大于R0上电流变化量，故D正确。故选D。 14. （多选）（24-25高二上·福建三明·期中）如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4为定值电阻，A、B是小灯泡，电源的电动势为E，内阻为r。闭合开关S，两灯正常发光。由于电路中四个定值电阻中有一个定值电阻发生了断路故障，致使灯泡的亮度有变化，则下列说法正确的是（　　） A．若R1断路，两个灯泡的亮度都变暗 B．若R2断路，灯泡A比原来亮一些，灯泡B比原来暗一些 C．若R3断路，灯泡B比原来暗一些 D．若R4断路，两个灯泡都不发光 【答案】BD 【难度】0.65 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路 【详解】A．若R1断路，则外电路总电阻增大，回路中电流减小，内电压减小，路端电压增大，R4分压减小，两灯泡并联的总电压增大，电路右侧混联部分电阻不变，则电流增大，两个灯泡的亮度都变亮，故A错误； B．若R2断路，则外电路总电阻增大，回路中电流减小，内电压减小，路端电压增大，R4分压减小，R1分压增大，流过R1的电流增大，流过灯泡B和R3并联部分的电流减小，灯泡B变暗，同时灯泡B和R3并联部分两端电压减小，则灯泡A两端电压增大，流过灯泡A的电流增大，比原来亮一些，故B正确； C．若R3断路，则外电路总电阻增大，回路中电流减小，内电压减小，路端电压增大，R4分压减小，R1分压增大，流过R1的电流增大，流过灯泡A和R2并联部分的电流减小，灯泡A变暗，同时灯泡A和R2并联部分两端电压减小，则灯泡B两端电压增大，流过灯泡B的电流增大，比原来亮一些，故C错误； D．若R4断路，回路中没有电流，两个灯泡都不发光，故D正确。故选BD。 15. （多选）（24-25高二上·福建泉州·期中）在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，导线电阻不计，电流表、电压表均为理想电表。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）    A．电流表的示数增大 B．电压表的示数增大 C．电源的内阻消耗的热功率减小 D．电容器C贮存的电量减小 【答案】AD 【难度】0.65 【知识点】计算含容电路的电流和电压、含容电路中有关电荷量及其变化的计算 【详解】AB．电容器在电路中相当于断路，根据电路图可知，该电路为串联电路，定值电阻与滑动变阻器串联，根据闭合电路的欧姆定律有，当滑动变阻器的滑动触头由a向b缓慢滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，从而使总电阻减小，导致电路中电流始终增大，电流表得示数变大，因此电路中的内电压，增大，而由，可知，外电压减小，但定值电阻两端的电压，随着电流的增大而增大，而，可知两端的电压始终减小，根据电路图可知，电压表测得是两端得电压，因此，电压表的示数减小，故A正确，B错误 C．电源内阻消耗的热功率，由于电流增大，则可知电源内阻消耗的热功率增大，故C错误； D．根据电路图可知，电容器两端的电压等于电压表所测电压，即等于滑动变阻器两端的电压，而滑动变阻器两端的电压减小，则可知电容器两端的电压减小，根据，可知，电容不变，电压减小，则电容器所带电荷量减小，故D正确。故选AD。 16. （多选）（25-26高二上·福建福州·期中）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻（阻值均大于电源内阻r），电压表和电流表均可视为理想电表。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器R的滑片向a端移动，则下列说法正确的是（　　） A．油滴向下运动 B．电压表V1、V2示数均变大，电流表A的示数变小 C．电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变 D．电源的输出功率逐渐减小，电源的效率逐渐减小 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、根据串反并同判断电阻电压和电流的变化 【详解】A．滑动变阻器的滑片向a端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻增大，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器等效并联的电容器的电压增大，根据可知，板间场强增大，油滴受到的电场力增大，故油滴将向上运动，故A错误； B．滑动变阻器的滑片向a端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻增大，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器等效并联的电压表V1、V2示数均变大，与滑动变阻器等效串联的电流表A的示数变小，故B正确； C．设电压表V1示数为，由电路图可知，则电压表V1示数变化量大小等于示数变化量大小，所以电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值的绝对值等于不变，故C正确； D．滑动变阻器的滑片向a端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，由于，与电源内阻越来越远离，故电源的输出功率减小；而电源效率为，外电阻增大，电源的效率逐渐增大，故D错误。 故选BC。 17. （多选）（24-25高二上·福建福州·期中）如图所示，E为内阻不可忽略的电源，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，V与A分别为电压表与电流表，M、N是平行板电容器的两极板，一带电小球由绝缘丝线悬挂在电容器两板间，现闭合开关S，悬线稳定时偏离竖直方向θ角，下列判断正确的是（　　） A．若将P向左滑，V与A表的读数均减小 B．若将P向左滑，电容器两极板上带电荷量增加 C．若将P向左滑，θ将增大 D．若断开S，将N板向M板靠近，角度θ将变大 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】含容电路中有关电荷量及其变化的计算、电容器的动态分析(Q不变）、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路 【详解】A．若将P向左滑，则R2减小，总电阻减小，总电流变大，则A表读数变大，R1和内阻上的电压变大，则R2上的电压减小，即V表的读数减小，选项A错误； BC．若将P向左滑，R1上的电压变大，电容器两板电压变大，则Q=CU，可知，两极板上带电荷量增加，两板间场强变大，根据Eq=mgtanθ，可知，θ将增大，选项BC正确； D．若断开S，则两板间带电量Q一定，根据，，，可得，则将N板向M板靠近，两板间场强不变，则角度θ将不变，选项D错误。故选BC。 18. （多选）（24-25高二上·福建泉州·期中）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（    ） A．电源的输出功率增大 B．电容器两板上电荷量增大 C． D．当电路稳定后，断开开关，小灯泡立即熄灭 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】含容电路中有关电荷量及其变化的计算、闭合电路欧姆定律的内容及公式 【详解】A．将滑动变阻器的滑片向左滑动时，其接入电路的阻值变大，由于电源的内阻和外电阻的大小关系不确定，因此电源输出功率的变化情况不确定，故A错误； B．回路总电阻变大，回路电流变小，则R、r两端电压变小，电容器两端电压增大，根据可知，电容器两板上电荷量增大，故B正确； C．根据闭合电路欧姆定律可知，，，则有 故C正确； D．当电路稳定后，断开开关，电容器放电，小灯泡亮度逐渐减小直至熄灭，故D错误。 故选BC。 【题型五】非纯电阻电路的综合计算 19. （多选）（22-23高二上·福建福州·期中）如图所示，电源电动势E＝6 V，小灯泡L的规格为“3V，0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝8 Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R0＝1 Ω，则（　　） A．电源内阻为2 Ω B．电动机正常工作的电压为0.3 V C．电动机输出的机械功率为0.63 W D．电源提供的总功率为1.8W 【答案】ACD 【难度】0.65 【知识点】电动机工作时的能量转化、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】A．小灯泡正常发光时的电阻，流过小灯泡的电流，当开关S接1时，电源内阻，故A正确； B．当开关S接2时，灯泡正常发光，电路中的电流与开关S接1时的电流相同，所以电动机的正常工作电压，故B错误； C．电动机的输入功率，而它的热功率，则它输出的机械功率，故C正确； D．电源的总功率 ，故D正确。故选ACD。 20. （24-25高二上·福建宁德·期中）如图所示，M为一线圈电阻的电动机，定值电阻，电源电动势E=24V。当S断开时，电流表的示数为。当开关S闭合时，电流表的示数为。求： (1)电源的内阻r (2)开关S闭合时，电源的效率； (3)开关S闭合时，电动机的输出功率。 【答案】(1)1Ω(2)(3) 【难度】0.85 【知识点】计算电源的电动势和内阻、电动机工作时的能量转化、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】（1）开关断开时，由闭合电路欧姆定律得 解得r=1Ω （2）由欧姆定律得内电压 解得 电源的外电压 解得 电源的效率 解得 （3）流过电动机的电流 解得 电动机的发热功率 解得 电动机的输入功率 解得P=33.6W 电动机的输出功率 解得 21. （25-26高二上·福建厦门·期中）小刚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，车灯会瞬间变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，汽车电源电动势，内阻，车灯接通、电动机未启动时（断开、闭合时）电流表示数；电动机启动瞬间（闭合前提下，闭合瞬间），电流表示数。已知电动机内阻，整个过程车灯电阻不变，电流表为理想电表。求： (1)车灯的电阻； (2)电动机启动瞬间，车灯功率的变化量； (3)电动机启动瞬间，电动机的机械功率。 【答案】(1)(2)43.2W(3)230W 【难度】0.65 【知识点】闭合电路欧姆定律的内容及公式 【详解】（1）断开、闭合时，由闭合电路欧姆定律有 解得 （2） 电动机未启动时，车灯功率 闭合瞬间，路端电压 车灯功率 所以车灯功率的变化量 （3）闭合瞬间，通过车灯的电流 则通过电动机的电流 电动机的输入功率 电动机的热功率 电动机的机械功率 22. （24-25高二上·福建漳州·期中）如图所示为模拟直流电动机提升重物的装置，电动机的内阻一定，闭合开关S，当把它接入正常工作电压5V时，卡住电动机使其不转动，测得此时流过电动机的电流为5A，电动机正常工作时电路中的电流为1A，现让电动机正常工作且电动机匀速提升质量为2kg的重物，忽略一切摩擦，重力加速度，求： (1)电动机线圈的电阻； (2)正常工作时电动机的输出功率及电动机的效率； (3)电动机匀速提升重物的速度大小。 【答案】(1)1Ω(2)4W，(3)0.2m/s 【难度】0.65 【知识点】含有电动机电路综合计算 【详解】（1）电动机线圈电阻为 解得 （2）电动机正常工作时线圈电阻消耗的热功率为 电动机正常工作时的电功率为 电动机的输出功率为 则电动机正常工作时效率为 （3）根据 解得物体匀速运动时的速度为 第二部分：提升篇【难度等级：★★★☆☆｜能力进阶】 23. （24-25高二上·福建厦门·期中）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15 V，内阻为0.1Ω。车灯接通电动机未启动时，电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60 A，电动机的线圈电阻为0.1Ω。下列论述正确的是（　　） A．车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为225W B．电动机启动时，车灯的功率为54W C．电动机启动时输出的机械功率为195W D．电动机启动时，电源输出的功率为540W 【答案】D 【难度】0.4 【知识点】含有电动机电路综合计算 【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律得灯泡电阻为，车灯的功率为，A错误； B．电动机启动时，路端电压为，车灯的功率为，B错误； C．电动机启动时，电动机的电流为，电动机启动时输出的机械功率为，C错误； D．电动机启动时，电源输出的功率为，D正确。故选D。 24. （多选）（25-26高二上·福建宁德·期中）如图所示的图像中，直线表示某电源路端电压与电流的关系，直线为某一电阻的图像。用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图像可知（    ） A．若将三个相同电阻并联接入该电源，则总电流将为2.5A B．若将多个相同电阻串联接入该电源，电源的输出功率将小于2W C．若将多个相同电阻并联接入该电源，电源的输出功率将小于2W D．若将三个相同电阻串联接入该电源，则电流变为原来的，同时电源的供电效率将降为 【答案】BC 【难度】0.4 【知识点】电源的U-I图像、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】A．直线的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示内阻，根据图像可知电源电动势为，内阻，直线的斜率表示电阻，则，若将三个相同电阻并联接入该电源，则并联电阻为，根据闭合电路的欧姆定律可得，代入数据解得，故A错误； B．设将n个电阻串联接入该电源，串联电阻为，根据闭合电路欧姆定律可得，此时电路中的电流为，输出功率为，联立解得，当时，，故B正确； C．设将n个电阻并联接入该电源，此时并联电阻为，根据闭合电路的欧姆定律可得，此时输出功率为，联立可得，当时，，故C正确； D．原本电路电流为，将三个相同电阻串联接入该电源，外电阻变为，则电流变为，此时电源效率为，故D错误。故选BC。 25. （多选）（25-26高二上·山东泰安·阶段检测）如图甲所示，电源的电动势，内阻为r，闭合开关S，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图Ⅰ描述电源的输出功率随端电压的变化规律，图Ⅱ描述端电压随电流的变化规律、图Ⅲ描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。则下列说法正确的是（     ） A．电源的内阻r为3Ω B．滑动变阻器最大阻值6Ω C．Ⅰ图上b点的坐标（3V，4.5W） D．Ⅱ图上a点的坐标（0.6A，4.8V） 【答案】CD 【难度】0.45 【知识点】电源的U-I图像、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】A．由图Ⅱ知，当路端电压时，电路中的电流，则电源的内阻为，故A错误； B．电源的效率为，外电阻越大，电源的效率越大，因此当滑动变阻器的阻值全部连入电路时电源的效率最高，则，解得，故B错误； C．电源的输出功率为，故Ⅰ图上点的坐标为（3V，4.5W），故C正确； D．路端电压为，故当电流最小时，即滑动变阻器的阻值全部连入电路时，路端电压最大，由闭合电路欧姆定律得，路端电压，Ⅱ图上a点的坐标为（0.6A，4.8V），故D正确。故选CD。 26. （25-26高二上·福建厦门·期中）三个电阻阻值分别为，电容器电容为C，电源电动势为E内阻为r，电流表和电压表都是理想电表，连接成如图所示电路。开始时开关断开且电流稳定，C所带的电荷量为，后开关闭合且电流稳定，C所带的电荷量为，该过程中电表V、示数变化大小分别为、，并且两次稳定时对应的电源输出功率相同。则下列说法正确的是（　　） A．比小 B．内阻 C． D．开关闭合电流稳定时，电阻和电容C被短路，电流表中有电流，电流表中无电流 【答案】C 【难度】0.4 【知识点】含容电路中有关电荷量及其变化的计算 【详解】ABC．开关断开时，外电路中串联，电容器与并联，根据闭合电路欧姆定律有，开关闭合时，外电路中并联后再串联，电容器与并联，根据闭合电路欧姆定律有，两次稳定时对应的电源输出功率相同，则有，联立解得，分析可知，因为，可知比大，故AB错误，C正确； D． 开关闭合电流稳定时，电阻与电容C并联，电流表A1中有电流，电流表A2中也有电流。故D错误。故选C。 27. （多选）（25-26高二上·福建漳州·期中）如图甲所示，电源电动势为，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推物块，使物块和压敏电阻由点缓慢移动到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，则（     ） A．可能大于 B．流过的电流变小 C．电源的效率逐渐减小 D．电源的输出功率逐渐增大 【答案】AC 【难度】0.4 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】A．由，得，，得，因此，若，则，题目说“可能大于”，符合条件，故A正确； B．对圆弧上的物块受力分析：设圆心与物块连线和水平方向的夹角为（从增大到，从到），重力沿法线方向的分量等于圆弧对物块的支持力。增大，增大，说明受到的压力增大，根据压敏电阻的性质，的阻值逐渐减小，与并联，再和串联；测的电压，测路端电压（外电路总电压）。 减小，因此并联总电阻减小，外电路总电阻减小，干路总电流（流过的电流）增大。并联部分电压，增大，所以减小；不变，流过的电流，因此减小。干路电流，增大、减小，因此流过的电流一定增大，故B错误； C．电源效率，减小，因此逐渐减小，故C正确； D．电源输出功率在最大，题目未给出和的初始关系，逐渐减小时，输出功率可能增大、也可能减小，无法确定“逐渐增大”，故D错误。故选AC。 28. （25-26高二上·福建福州·期中）研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器 R，使电动机停止转动时，电压表和电流表的示数分别为U1=1.0V和 I1=0.5A；重新调节R，使电动机恢复正常运转，此时电动机拉着重物以a=1m/s2的 加速度匀加速上升，当重物的速度 v0=1m/s 时，电压表和电流表的示数分别为U2=15.0V 和 I2=2.0A，g 取 10m/s2。求此时： (1)电动机的输出电功率 P出； (2)该重物的质量m 和电动机的效率η。 【答案】(1)22W；(2)2kg， 【难度】0.4 【知识点】含有电动机电路综合计算 【详解】(1)根据部分电路欧姆定律，可得 根据功率公式，可得P入=U2I2 =30W P热=I22RM =8W P出=P入 - P热 联立可得P出=22W (2)根据输出功率公式，有 根据牛顿第二定律，有F - mg=ma 联立可得m=2kg 根据效率定义式，有 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 $