闭合电路的欧姆定律 专题练 2025年高考物理一轮复习备考

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闭合电路的欧姆定律 专题练
2025年高考物理一轮复习备考
一、单选题
1．某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（　　）
A．
B．为压力传感器
C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
2．某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由于某一用电器引起的，则可能的故障是（　　）
A．RP断路 B．R2断路
C．R1短路 D．R3短路
3．工厂生产的某一批次小灯泡说明书上附有如图甲所示的电压随电流变化图象，乙图是用该批次三个小灯泡连接而成的电路，三个灯泡均发光时电压表的示数为。设所有电表均为理想电表，电源内阻不可忽略，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数为
B．电流表的示数为
C．若灯泡短路，则电压表的示数为
D．该闭合电路的路端电压为
4．交警使用的某型号酒精测试仪如图甲所示，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（　 ）
A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．电压表的示数变小，电流表的示数变小
C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大
D．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
5．如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是（　　）
A．电源的输出功率一定变小
B．电压表的读数变小，电流表的读数变小
C．电压表的读数变大，电流表的读数变小
D．电压表的读数变小，电流表的读数变小
6．如图所示的闭合电路，电源的电动势E、内阻r保持不变，为定值电阻，水平放置的平行金属板间有一带电质点P处于静止状态；现将滑动变阻器的滑片向b端滑动，则（ ）．

A．电压表的示数减小 B．带电质点P将向上运动
C．电流表的示数增大 D．电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变大
7．电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。直线A、B和C分别是电源a、电源b和电阻R的伏安特性图线。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（　　）
A．电源a、b电动势一样大，b内阻较大
B．R接到电源a上，电路中的电流较小
C．R接到电源b上，电源的输出功率较大
D．R接到电源b上，电源效率较高
8．如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，R0=3Ω，R1=7.5Ω，R2=3Ω，R3=2Ω，电容器的电容C=2μF。开始时开关S处于闭合状态，则下列说法正确的是（　　）
A．开关S闭合时，电容器上极板带正电
B．开关S闭合时，电容器两极板间电势差是3V
C．将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10－6C
D．将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×10－6C
二、多选题
9．如图所示，电源电动势为E，内阻为r．电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）．当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．有关下列说法中正确的是（ ）
A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流
B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流
C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动
D．若断开电键S，带电微粒向下运动
10．如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读数在0.2 A以下时，电动机没有转动。不考虑电表内阻，以下判断正确的是（　　）
A．图线①为V2读数随电流表读数的变化图线
B．电路中电源电动势为3.4V
C．此电路中，电动机的最大输入功率是0.9W
D．滑动变阻器的最大阻值为30Ω
11．如图所示，把滑动变阻器的滑片P从右端向左端移动以改变理想电压表和电流表的示数。当滑片P在距左端位置时，电压表和电流表的示数分别为3.6 V和1.0 A；当滑片P继续向左移动到某位置时，电压表和电流表的示数改变了0.6 V和0.5 A 。在滑片P从右端移到左端的过程中（　　）
A．电源的最大输出功率为3.84 W
B．电源的最大输出功率为4.8 W
C．电源的最大效率为80%
D．电源的最大效率为50%
12．如图所示，电源电动势E和内阻r一定，R1、R2是定值电阻，R0是光敏电阻（光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小），L是小灯泡。闭合开关，当照射到R0的光照强度减小时，以下分析正确的是（　　）
A．电流表示数减小 B．电压表示数不变
C．灯泡亮度变亮 D．电源效率增大
三、解答题
13．在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且，R2阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片P从最左端滑至最右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流的变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求：
（1）电源的电动势和内阻；
（2）定值电阻R2的阻值和滑动变阻器的最大阻值。

14．如图所示，已知电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，保护电阻R0=0.5Ω，
求：(1)当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值？
(2)当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值？
(3)若电阻箱R的最大值为3Ω，R0=5Ω，求：当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R的功率最大，并求这个最大值？
(4)电源的最大输出功率。
15．如图所示的电路中，电源的电动势 ，内阻 ， 电阻的阻值分别为 滑动变阻器的最大阻值：，电容器 MN的电容 ，现将滑动触头P置于最左端a点，合上开关S，经过一段时间电路处于稳定。求：
（1）通过R1的电流I；
（2）断开S后，通过R2的电荷量 Q2；
（3）滑动触头P置于最左端a点，合上开关S，待电路稳定后，将P缓慢地从a点移到最右端b点的过程中，通过导线 BM的电荷量QBM。
16．如图所示，已知电源电动势，内阻，保护电阻。
（1）当电阻箱R读数为多少时，保护电阻消耗的电功率最大，并求这个最大值；
（2）当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率最大，并求这个最大值；
（3）求电源的最大输出功率。
参考答案：
1．C
AB．题意可知水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警，此时水位较低，压力传感器的电阻值较大，由于a、b两端此时的电压大于，根据串联电路电压分部特点可知，为压力传感器，故高水位时压力传感器的电阻值越小，压力传感器两端电压变小， ，AB错误；
CD．根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为
若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时a、b两端的电压大于时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低；当a、b两端的电压小于时开启高水位预警时，压压力传感器阻值需要越大，则水位越低。C正确，D错误。
2．B
若短路则电压表示数为零，若断开则测两端电压，测滑动变阻器和串联总电压，两表示数不同；若Rp断路，则电压表示数为零，电压表示数不相同，R1短路，测滑动变阻器和串联总电压，测两端电压，R2断开，两电压表均测R3电压，电压表示数相同，ACD错误，B正确。
3．B
AB．由小灯泡的伏安特性曲线知，当灯泡电压为时，流过灯泡的电流为，根据串并联电路的特点，流经灯泡和的电流为，从伏安特性曲线中读出灯泡和的电压为，故A错误，B正确；
CD．正常工作时，路端电压为，故当短路后，外电阻减小，路端电压减小，表的示数应小于，故CD错误。
4．D
AB．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，R的阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中电流I变大，故电流表的示数变大，R两端电压为
U＝E－I（R0＋r）U变小，故电压表的示数变小，故AB错误；
C．因为不知道外电阻R0＋R与电源内阻r的关系，所以无法判断电源的输出功率如何变化，故C错误；
D．电压表示数为
U＝E－I（R0＋r）
电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为
保持不变，故D正确。
5．C
A．当内外电阻相等时输出功率最大，由于电源的内外电阻关系未知，所以不能确定电源的输出功率如何变化，故A错误；
B．当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可得，干路电流I增大，路端电压U减小，则电流表读数增大。电压表读数
I增大，其他量不变，则减小，故B错误；
CD．滑片P向右端移动时，外电阻减小，干路电流增大，电源的内电压和的电压增大，所以的两端电压减小，的读数为
则减小，因总电流增大，则通过的电流增大，则变大，故C正确，D错误。
6．B
AC．将滑动变阻器的滑片向b端滑动，则的阻值变大，电路总电阻变大，总电流减小，即电流表示数减小，R1以及电源内阻上的电压减小，则的电压变大，即电压表示数变大，选项AC错误；
B．电容器两板间电压变大，则两板间场强变大，带电质点P所受的向上的电场力变大，则将向上运动，选项B正确；
D．根据
可得
则电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变，选项D错误。
7．A
A．由电源的伏安特性图线可知，斜率表示内阻，故电源a、b电动势一样大，b内阻较大，A正确；
B．当电源与电阻直接相连时，电源和电阻的伏安特性图线交点表示电阻的工作状态，其横坐标表示电路中的电流，故R接到电源a上，电路中的电流较大，B错误；
CD．由
可知，电源和电阻的伏安特性图线交点横纵坐标乘积（矩形面积）即为电源的输出功率，如图所示
可知R接到电源a上，电源的输出功率较大，电源的效率可表示为
由电源的伏安特性图线可知，两电源的电动势E相等，当R接到电源a上，路端电压U较大，电源效率较高，CD错误。
8．D
AB．开关S闭合时的等效电路图如图甲所示，电容器C两端电压等于两端电压，已知总电阻
由闭合电路欧姆定律可知干路电流
路端电压
则
此时电容器所带电荷量
且上极板带负电，下极板带正电，故AB错误。
CD．开关S断开时的等效电路图如图乙所示电容器C两端电压等于两端电压，此时
电容器所带电荷量
且上极板带正电，下极板带负电，故通过的电荷量
故C错误，D正确。
9．AD
A、只逐渐增大的光照强度，的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷量变大，所以电阻中有向上的电流，故选项A正确；
B、电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻的滑动端向上端移动时，对电路没有影响，故选项B错误；
C、只调节电阻的滑动端向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由可知电场力变大，带电微粒向上运动，故选项C错误；
D、若断开电键S，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受的电场力减小，将向下运动，故选项D正确．
10．AC
A．由题图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以图线①为V2的读数随电流表读数的变化图线，故A正确；
B．图线①的斜率绝对值等于电源的内阻，为
当电流I1＝0.1A时
U1＝3.4V
则电源的电动势
E＝U1＋I1r＝（3.4＋0.1×2）V＝3.6V
故B错误；
C．当I2＝0.3A时
U1＝3V
此时电动机输入功率最大，且
P＝U1I2＝3×0.3W＝0.9W
故C正确；
D．若电流表A示数小于0.2A，电动机不转动，电动机的电阻
rM＝4Ω
当I1＝0.1A时，电路中电流最小，滑动变阻器的电阻为最大值，所以R与R0并联电阻的最大值
R并＝－r－rM＝（－2－4）Ω＝30Ω
则滑动变阻器的最大阻值大于30Ω，故D错误。
11．BC
当滑片P在距左端位置时，电压表和电流表的示数分别为3.6 V和1.0 A；则根据
U=E-Ir
可得
3.6=E-r
当滑片P继续向左移动到某位置时，则滑动变阻器的阻值减小，则电流表读数变大，电压表读数减小；电压表和电流表的示数改变了0.6 V和0.5 A，则变为3.0V和1.5A，则
3.0=E-1.5r
解得
E=4.8V
r=1.2Ω
AB．当电源外电阻等于内阻时输出功率最大，则最大的输出功率为
选项A错误，B正确；
CD．由题意可知
解得滑动变阻器的最大值
R=4.8Ω
则电源的最大效率为
选项C正确，D错误。
12．AD
A．当照射到R0的光照强度减小时，R0的阻值增大，根据“串反并同”规律，与R0串联的电流表示数减小，故A正确；
B．干路电流减小，由
可知内电压减小
则路端电压增大，即电压表示数增大，故B错误；
C．干路电流减小，即流经R1的电流减小，R1两端电压减小，又知电压表示数增大，故R2两端电压增大，流经R2的电流增大，则流经灯泡的电流减小，灯泡变暗，故C错误；
D．路端电压U增大，根据
电源的效率η增大，故D正确。
13．（1）20 V，20 Ω；（2）5 Ω，300 Ω
(1)电源的路端电压随电流的变化图线斜率的绝对值等于电源的内阻，则内电阻
电源的电动势为
E=U＋Ir
取电压U1=16 V，电流I1=0.2 A，代入解得
E=20 V
(2)当滑片P滑到最右端时，R1被短路，外电路的电阻最小，电流最大。此时电压U2=4 V，电流I2=0.8 A，则定值电阻
当滑片P滑到最左端时，滑动变阻器阻值最大，外电阻最大，电流最小，此时路端电压U1＝16 V，电流I1＝0.2 A，外电路总电阻为
又
代入解得
R3=300 Ω
14．(1)0，8W；(2)1.5Ω，6W；(3)3Ω，W；(4)9W
(1)保护电阻消耗的电功率为
P0=
因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，P0最大，即R=0时
P0max=＝W＝8W
(2)这时要把保护电阻R0与电源内阻r算在一起，据以上结论，当R=R0＋r，即
R=1Ω＋0.5Ω=1.5Ω
时，电阻箱R消耗的功率最大
PRmax==W=6W
(3)把R0=5Ω当作电源内阻的一部分，则等效电源内阻r等为6Ω，而电阻箱R的最大值为3Ω，小于6Ω，由
P=R=
可知不能满足R=r等，所以当电阻箱R的电阻取3Ω时，R消耗功率最大，最大值为
P=
(4)由电功率公式
当R外=r时，P出最大，即
R=r－R0=0.5Ω
时有
15．（1）；（2）；（3）
（1）外电路总电阻为
总电流
通过的电流
代入数据解得
（2）电容器两端的电压等于电阻两端电压
电容器所带的电量为
根据并联电路的电流关系得，两支路的电阻之比为，电流之比为。
可知通过的电量为
（3）当触头滑到端时可求得电容器的带电量为
此时电容器的极性为上极板为正，下极板为负。
将缓慢地从点移到最右端点的过程中
解得
16．（1） 0，；（2） ，；（3）
（1）保护电阻消耗的电功率为
因和r是常量，而R是变量，故R最小时，最大
即R=0时

（2）把保护电阻与电源内阻r算在一起，当，即时，电阻箱R消耗的功率最大
（3）电功率公式
当时，P出最大，即时
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