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同步备课系列【提升题】

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【提升题】——原卷版 目录 【A组同步训练】 1 一、含容电路分析 1 二、闭合电路的欧姆定律 2 三、电路动态分析 3 【B组难点突破】 4 【C组综合拓展】 6 【A组同步训练】 一、含容电路分析 1．（2026·惠州模拟）某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图（a）所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、电阻等连接成如图（b）所示的电路。闭合开关后，若增加溶液浓度，则（　　） A．电容器的电容增大 B．电容器所带电荷量减少 C．电容器两极板之间的电压减小 D．浓度增加过程中，流过电阻的电流方向向左 （多选）2．（2026高二上·长春汽车经济技术开发期末）如图所示，电源的电动势为、内阻为，R1、R2均为定值电阻，为滑动变阻器，平行板电容器的极板水平放置，闭合开关，带电油滴恰好在两板之间处于静止状态。现将滑动变阻器的触头自向端滑动，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R1消耗的功率增大 B．定值电阻R2消耗的功率增大 C．带电油滴将向上运动 D．通过滑动变阻器的电流增大 二、闭合电路的欧姆定律 （多选）3．（2026高二上·百色期末）为探究串、并联电路中电流与电压的分配规律，某同学设计了如图电路。电源电动势为E，内阻恒为r，定值电阻的阻值关系为。闭合开关后，定值电阻两端的电压分别为U1、U2、U3、U4，流过的电流分别为I1、I2、I3、I4，则（　　） A．， B．， C．， D．， 4．（2025·常德模拟）电动势为E，内阻为r的电源与定值电阻R1、R2，滑动变阻器R和理想电压表、电流表连接成如图所示电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，下列说法正确的是 A．定值电阻R1电功率减小 B．电压表和电流表读数都增大 C．电压表读数增大，电流表读数减小 D．电源的总功率增大 5．（2025高三下·苏州期末）如图所示，曲线ab为某太阳能电池在一定光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，OP是某定值电阻的U-I图像，P为两图线的交点。过P点作曲线ab的切线，分别与坐标轴相交于c、d。现将该电池和定值电阻组成闭合回路，保持上述光照强度照射时，电池的内阻可以用哪两点连线斜率的绝对值表示（　　） A．ab B．aP C．Pb D．cd 三、电路动态分析 6．（2026高一上·天心开学考）高中阶段每学期进行的体质健康监测中有一项目为坐位体前屈，用于测试身体柔韧性。图为某同学设计的模拟电路，测试者向前推动绝缘柄，绝缘柄被推动的距离越大，则（ ） A．电路中的总电阻越大 B．电流表示数越小 C．电压表示数越大 D．电路的总功率越大 （多选）7．（2026·常德模拟）常德市在乡村振兴与美丽乡村建设中，将节能路灯作为改善农村基础设施和提升人居环境的重要举措。图甲为通过光控开关实现自动控制的节能路灯，图乙为其内部电路简化示意图，电源电动势为，内阻为，、为定值电阻，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当光照强度降低时，下列判断正确的是（　　） A．电路的总电阻变小 B．电压表的示数变大 C．电源内阻消耗的功率变小 D．小灯泡变亮 【B组难点突破】 （多选）8．（2026高一下·平阳月考）一个由电池、电阻箱、二极管、开关、平行板电容器组成的串联电路如图所示，当开关闭合时，一带电液滴悬浮在两极板M、N间的点静止不动。下列说法正确的是（　　） A．带电液滴可能带正电 B．增大两极板距离的过程中，电流从到 C．断开开关，两极板相互错开少许，液滴将向上加速运动 D．断开开关，将N极下移少许，液滴仍静止且电势能变小 （多选）9．（2026·承德模拟）某电路如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P位于a端，电路稳定时电流表示数I1=I0，电压表示数为U1，此时电动机不转；当滑动变阻器的滑片P位于b端，电路稳定时电流表示数I2=3I0，电压表示数为U2=4U1，此时电动机正常工作。已知电源内阻为r，R1=r，电动机内阻，电容器的电容为C，电流表和电压表可视为理想电表，则（　　） A．电源电动势为9I0r B．滑动变阻器最大阻值为 C．电动机正常工作时输出功率为 D．滑片P从a缓慢移到b过程中通过R3的电荷量为 10．（2026·阳江模拟）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高二上·安顺期末）在现代科技中，静电除尘技术被广泛应用于空气净化领域。如图所示的电路，是静电除尘装置的部分模拟电路，R1、R2、R3均为可变电阻。当开关S闭合后，两平行金属板M、N之间形成电场，模拟静电除尘时的电场环境。假设有一带电尘埃颗粒正好处于静止状态。为了提高除尘效率，需要让带电尘埃颗粒向上加速运动，可采取的措施是（　　） A．增大R1的阻值 B．减小R2的阻值 C．减小R3的阻值 D．增大M、N间距 【C组综合拓展】 12．（2025高二下·杭州开学考）如图所示电路中，电源电动势E恒定，内阻，定值电阻，电表均为理想电表。当电键K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等。下列说法中正确的是（　　） A．电键K闭合时，电压表的示数较大 B．电键K闭合时，电源的效率较大 C．电阻、可能分别为、 D．电键K从断开到闭合，电压表的示数变化与电流表的示数变化的比值 13．（2025高二下·日照期中）我国《道路交通安全法》规定，严禁酒驾醉驾。如图所示为交警使用的某型号的酒精测试仪的工作原理图，已知定值电阻的阻值为，酒精传感器的电阻的阻值R随气体中酒精浓度的增大而减小，两电表均为理想电表。当酒驾司机对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（　　） A．酒精传感器把电信息转换为非电信息 B．电压表、电流表示数均增大 C．电流表示数越大，说明测得的酒精浓度越大 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值减小 第 1 页 共 9 页 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【提升题】——解析版 目录 【A组同步训练】 1 一、含容电路分析 1 二、闭合电路的欧姆定律 2 三、电路动态分析 4 【B组难点突破】 5 【C组综合拓展】 9 【A组同步训练】 一、含容电路分析 1．（2026·惠州模拟）某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图（a）所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、电阻等连接成如图（b）所示的电路。闭合开关后，若增加溶液浓度，则（　　） A．电容器的电容增大 B．电容器所带电荷量减少 C．电容器两极板之间的电压减小 D．浓度增加过程中，流过电阻的电流方向向左 【答案】B 【解析】A．由图（a）知，浓度增大时减小，电容公式，故电容减小，故A错误； B．电容器与恒压电源连接，两极板间电压U保持不变，由电荷量公式Q=CU，电容C减小则电荷量Q减少，故B正确； C．因电容器始终与恒压电源相连，两极板之间的电压U等于电源电压，保持不变，故C错误； D．减小，电容器放电，电流从电容器正极板流出，流过电阻的电流方向向右，故D错误。 故答案为：B。 （多选）2．（2026高二上·长春汽车经济技术开发期末）如图所示，电源的电动势为、内阻为，R1、R2均为定值电阻，为滑动变阻器，平行板电容器的极板水平放置，闭合开关，带电油滴恰好在两板之间处于静止状态。现将滑动变阻器的触头自向端滑动，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R1消耗的功率增大 B．定值电阻R2消耗的功率增大 C．带电油滴将向上运动 D．通过滑动变阻器的电流增大 【答案】A,D 【解析】现将滑动变阻器的触头自向端滑动，R的阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大，定值电阻R1以及电源内阻r上的电压都增大，则R1消耗的功率增大；并联支路的电压减小，则定值电阻R2消耗的功率减小，通过R2的电流减小，总电流增大，则通过滑动变阻器R的电流增大；电容器两板间电压减小，板间场强减小，油滴受到的电场力减小，则油滴向下运动，故AD正确，BC错误。故选：AD。 二、闭合电路的欧姆定律 （多选）3．（2026高二上·百色期末）为探究串、并联电路中电流与电压的分配规律，某同学设计了如图电路。电源电动势为E，内阻恒为r，定值电阻的阻值关系为。闭合开关后，定值电阻两端的电压分别为U1、U2、U3、U4，流过的电流分别为I1、I2、I3、I4，则（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B,C 【解析】由题图可知，与串联，则通过的电流相等，即；根据欧姆定律，可知，；与并联，则两电阻两端的电压相等，即；根据，可知，。故BC正确，AD错误； 故选BC。 4．（2025·常德模拟）电动势为E，内阻为r的电源与定值电阻R1、R2，滑动变阻器R和理想电压表、电流表连接成如图所示电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，下列说法正确的是 A．定值电阻R1电功率减小 B．电压表和电流表读数都增大 C．电压表读数增大，电流表读数减小 D．电源的总功率增大 【答案】D 【解析】A. 当滑片向滑动时，接入电阻减小，总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流增加，根据可知电阻电功率增大，故A错误； BC. 干路电流增加，内电压增加，由可知路端电压减小，即电压表示数减小；因路端电压减小，两端的电压增加，故并联部分电压减小，由欧姆定律可知电流表示数减小，故B、C错误； D. 因总电流变大，由可知，电源的总功率增大，故D正确． 故答案为：D 5．（2025高三下·苏州期末）如图所示，曲线ab为某太阳能电池在一定光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，OP是某定值电阻的U-I图像，P为两图线的交点。过P点作曲线ab的切线，分别与坐标轴相交于c、d。现将该电池和定值电阻组成闭合回路，保持上述光照强度照射时，电池的内阻可以用哪两点连线斜率的绝对值表示（　　） A．ab B．aP C．Pb D．cd 【答案】B 【解析】解：根据闭合电路欧姆定律，有，变形可得。 太阳能电池的U-I图像中，a点为电流为0时的路端电压，此时路端电压等于电源的电动势；P点为电池与定值电阻组成闭合回路的工作点，该点的纵轴坐标为路端电压，横轴坐标为电路中的电流。 将、、代入内阻公式，内阻的大小等于、两点连线斜率的绝对值。 故答案为：B 三、电路动态分析 6．（2026高一上·天心开学考）高中阶段每学期进行的体质健康监测中有一项目为坐位体前屈，用于测试身体柔韧性。图为某同学设计的模拟电路，测试者向前推动绝缘柄，绝缘柄被推动的距离越大，则（ ） A．电路中的总电阻越大 B．电流表示数越小 C．电压表示数越大 D．电路的总功率越大 【答案】D 【解析】AB．绝缘柄被推动的距离越大，滑动变阻器的滑片向左移动的距离越大，根据有效长度变小可知接入电路的阻值越小，根据串联电路的等效总电阻可知电路中的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电流表示数I越大，故AB错误； C．根据闭合回路欧姆定律可知电压表的读数为可知，由于总电流不断增大，根据表达式可知电压表示数越小，故C错误； D．由于回路的电流不断增大，根据电路的总功率可知，电路的总功率越大，故D正确。 故选D。 （多选）7．（2026·常德模拟）常德市在乡村振兴与美丽乡村建设中，将节能路灯作为改善农村基础设施和提升人居环境的重要举措。图甲为通过光控开关实现自动控制的节能路灯，图乙为其内部电路简化示意图，电源电动势为，内阻为，、为定值电阻，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当光照强度降低时，下列判断正确的是（　　） A．电路的总电阻变小 B．电压表的示数变大 C．电源内阻消耗的功率变小 D．小灯泡变亮 【答案】C,D 【解析】A．光照强度降低时，光敏电阻阻值增大，并联支路总电阻增大，故电路总电阻变大，A错误； B．总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律 ，总电流 减小；电压表测 两端电压 ， 减小则 减小，电压表示数变小，B错误； C．电源内阻消耗的功率 ， 减小则 变小，C正确； D．路端电压 ， 减小则 增大； 两端电压 ， 增大、 减小故 增大；小灯泡与 支路的电流 ， 增大则 增大，小灯泡变亮，D正确； 故答案为：CD。 【B组难点突破】 （多选）8．（2026高一下·平阳月考）一个由电池、电阻箱、二极管、开关、平行板电容器组成的串联电路如图所示，当开关闭合时，一带电液滴悬浮在两极板M、N间的点静止不动。下列说法正确的是（　　） A．带电液滴可能带正电 B．增大两极板距离的过程中，电流从到 C．断开开关，两极板相互错开少许，液滴将向上加速运动 D．断开开关，将N极下移少许，液滴仍静止且电势能变小 【答案】C,D 【解析】A．电容器上极板带正电，由于电场方向竖直向下，根据平衡条件可知带电液滴受电场力向上，可知液滴一定带负电，A错误； B．增大两极板距离的过程中，根据电容的决定式可知，电容器的电容减小，根据电容的定义式可知电容器应该放电，而由于二极管具有单向导电性，可知电容器不能放电，则电阻箱中不会有电流，B错误； C．断开，电容器带电量一定，则根据电容的决定式和电容的定义式，可知减小两极板正对面积，电容器的电容减小，电容器两极板间电势差变大，场强变大、电场力大于重力，液滴向上加速运动，C正确； D．断开，将板下移少许，根据电容的决定式、电容的定义式、电势差与场强的关系有，可得，可知两极板间场强不变，液滴仍然处于静止状态，因点与负极板间距增大，之间的电势差增大，板接地，电势为零，又根据场强与电势差的关系，所以点的电势升高，液滴仍静止且电势能变小，D正确。 故选CD。 （多选）9．（2026·承德模拟）某电路如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P位于a端，电路稳定时电流表示数I1=I0，电压表示数为U1，此时电动机不转；当滑动变阻器的滑片P位于b端，电路稳定时电流表示数I2=3I0，电压表示数为U2=4U1，此时电动机正常工作。已知电源内阻为r，R1=r，电动机内阻，电容器的电容为C，电流表和电压表可视为理想电表，则（　　） A．电源电动势为9I0r B．滑动变阻器最大阻值为 C．电动机正常工作时输出功率为 D．滑片P从a缓慢移到b过程中通过R3的电荷量为 【答案】A,C 【解析】A．滑片在端时，电动机不转，为纯电阻，电压表测和电动机的总电压。已知，电动机内阻，电流，因此电压表示数 滑片在端时，滑动变阻器接入阻值为，电动机正常转动，已知，因此 根据闭合电路欧姆定律，此时 代入，，得 因此电源电动势，故A正确； B．滑片在端时，根据闭合电路欧姆定律 代入、，得 解得，故B错误； C．电动机正常工作时，的电压，因此电动机两端电压 电动机输出功率为输入功率减去内阻热功率，有，故C正确； D．稳定时电容支路无电流，电容电压等于电动机两端的电压，则在端，有 在端，有，电荷量变化，故D错误。 故答案为：AC。 10．（2026·阳江模拟）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，根据等效电阻的表达式可以得出总电阻增大，结合欧姆定律可知回路的总电流减小，电流表示数减小；根据闭合电路欧姆定律有 由于内电压减小则会导致电压表的示数会增大。 故选C。 11．（2026高二上·安顺期末）在现代科技中，静电除尘技术被广泛应用于空气净化领域。如图所示的电路，是静电除尘装置的部分模拟电路，R1、R2、R3均为可变电阻。当开关S闭合后，两平行金属板M、N之间形成电场，模拟静电除尘时的电场环境。假设有一带电尘埃颗粒正好处于静止状态。为了提高除尘效率，需要让带电尘埃颗粒向上加速运动，可采取的措施是（　　） A．增大R1的阻值 B．减小R2的阻值 C．减小R3的阻值 D．增大M、N间距 【答案】B 【解析】A． 因为电阻R1与两平行金属板串联，而两板间没有电流，所以R1两端没有电势差，即当R1增大时，对电路没有影响，故A错误； B．减小R2的阻值，根据串反并同，R3两端电压增大，电容器两极板间电压增大，电容器内部电场强度增大，尘埃所受电场力增大，电场力大于重力，尘埃向上运动，B正确； C． 当R3减小时，总电阻减小，即总电流变大，则电阻R2两端电压变大，那么变阻器电压变小，同理，无法使带电液滴向上做加速运动，故C错误； D．增大M、N间距，两极板间电压不变，电容器内部电场强度减小，尘埃所受电场力减小，电场力小于重力，尘埃向下运动，D错误。 故选B。 【C组综合拓展】 12．（2025高二下·杭州开学考）如图所示电路中，电源电动势E恒定，内阻，定值电阻，电表均为理想电表。当电键K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等。下列说法中正确的是（　　） A．电键K闭合时，电压表的示数较大 B．电键K闭合时，电源的效率较大 C．电阻、可能分别为、 D．电键K从断开到闭合，电压表的示数变化与电流表的示数变化的比值 【答案】C 【解析】AB、电键K闭合时，ab间的电阻由R1+R2减小成R1，根据“串反并同”可知，与ab段电路并联的电压表的示数减小；与ab段电路串联的电源的电压增大，根据闭合电路欧姆定律可知，此时路端电压减小，则电源的效率， 所以，电源的效率减小，故AB错误； C．若电阻、阻值分别为、，当电键K断开时，ab段电路消耗的电功率为 电键K闭合时，ab段电路消耗的电功率为 可知，电键K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等，满足题意，故C正确； D．由A分析可知，电键K从断开到闭合，电压表的示数变化与电流表的示数变化的比值，故D错误。 故选C。 13．（2025高二下·日照期中）我国《道路交通安全法》规定，严禁酒驾醉驾。如图所示为交警使用的某型号的酒精测试仪的工作原理图，已知定值电阻的阻值为，酒精传感器的电阻的阻值R随气体中酒精浓度的增大而减小，两电表均为理想电表。当酒驾司机对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（　　） A．酒精传感器把电信息转换为非电信息 B．电压表、电流表示数均增大 C．电流表示数越大，说明测得的酒精浓度越大 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值减小 【答案】C 【解析】A．能够感受外界信息，并将其按照一定的规律转换成电信号的器件或装置，叫传感器。酒精传感器是把非电信息转换为电信息，故A错误； BC．酒精传感器的电阻的阻值R随气体中酒精浓度的增大而减小，可知当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，酒精传感器的电阻值减小，根据闭合电路欧姆定律，可得电路中的电流 增大，显然电流表示数越大，说明越小，测得的酒精浓度越大；电压表的示数 减小，即电流表的示数变大，电压表的示数变小，故B错误，C正确； D．根据 可得 显然，电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D错误。 故选C。 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $