新高考物理一轮复习小题多维练习第9章恒定电流第02练　闭合电路的欧姆定律（2份打包，原卷版+解析版）

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1．(2021·福建省泉州市·月考试卷)如图所示的电路中，电阻。断开后，电压表的读数为闭合后，电压表的读数为，则电源的内阻为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】闭合电路欧姆定律
【解析】
【分析】
本题是对闭合电路欧姆定律的考查，注意电路中的电压表认为是理想电表，串联电路的电流相同。电压表是理想电表，测量电路的路端电压，根据闭合电路欧姆定律计算即可。
【解答】
断开后，电压表的读数为，即电源的电动势为，
闭合后，电压表的读数为，则电阻的电压为，
电路的电流为：，
电源的内阻为：，故A正确，BCD错误。
故选：。
2．(2021·全国·历年真题)图中的直线Ⅰ、Ⅱ分别是电池和电池的路端电压随电流变化的图线，直线Ⅲ是某用电器两端电压随电流变化的图线。则( )
A.电池和电池的电动势相等
B. 电池和电池的内阻之比为：
C. 该用电器的电阻为
D. 该用电器分别接在电池和电池上时消耗的功率之比为：
【答案】D
【知识点】闭合电路欧姆定律、路端电压与负载的关系、电功和电功率定义、表达式及应用
【解析】解：根据路端电压图线的纵截距表示电动势，两截距不相等，可知，故A错误；
B.根据路端电压图线的斜率绝对值表示内阻，可知电池的内阻为
电源的内阻为 则：： 故B错误；
C.根据用电器两端电压随电流变化的图线，斜率绝对值表示内阻大小，可知 故C错误；
D.当电路中只将该用电器与电源相连，图线中用电器的图线与电源图线的交点即为用电器连接时的工作状态，则接电源
时，，，小灯泡消耗的功率
接电源时，，，小灯泡消耗的功率
所以该用电器分别接在电池和电池上时消耗的功率之比为：，故 D正确。
故选：。
3．(2020·云南省昆明市·历年真题)在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，某同学测得电源的图线如图所示。由图线可知电源的电动势 ，内电阻 用图象中的符号表示。
【答案】；。
【知识点】伏安法测量电源的电动势和内阻、路端电压与电流的关系
【解析】
【分析】
电源的图象与纵轴的交点表示电源的电动势；图象的斜率绝对值为电源内电阻。
本题考查测定电源的电动势和内电阻的实验，要注意图象的斜率与截距的含义。
【解答】
电源的图象与纵轴的交点为表示电源的电动势，故。
图象的斜率绝对值为电源内电阻，故
故答案为：； 。
4．(2021·全国·单元测试)如图，电路中三个电阻、和的阻值分别为、和。当开关断开、闭合时，电源输出功率为当闭合、断开时，电源输出功率也为。则电源电动势及，都断开时电源的总功率分别为( )
A. ，B. ，C. ，D. ，
【答案】B
【知识点】闭合电路欧姆定律、动态电路分析、电源的功率和效率、电功和电功率定义、表达式及应用
【解析】
【分析】
当电键断开、闭合时，电阻和被短路；当闭合、断开时，电阻和被短路；根据输出功率公式，分别对两种情况进行列式，即可求解电源的电动势和内阻。
本题认识电路的结构是解题的基础，明确各个电阻的连接关系，再运用闭合电路欧姆定律和功率公式求解，知道电源的输出功率，难度适中。
【解答】
当断开、闭合时，由闭合电路欧姆定律有，，
当闭合、断开时，由闭合电路欧姆定律有，，
联立解得，，
当、都断开时，电源的总功率为，故ACD错误，B正确。
5．(2020·全国·其他类型)如图，为内阻不能忽略的电池，、、为定值电阻，、为开关，与分别为电压表与电流表．初始时与均闭合，现将断开，则( )
A. 的读数变大，的读数变小B. 的读数变大，的读数变大
C. 的读数变小，的读数变小D. 的读数变小，的读数变大
【答案】B
【知识点】闭合电路欧姆定律、动态电路分析
【解析】
【分析】
根据的通断可得出电路电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中总电流及路端电压的变化；再由串并联电路的性质可判及各部分电流的变化。
【解答】
断开，相当于电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故路端电压增大，的读数变大；
把归为内阻，内电压减小，故中的电压增大，由欧姆定律可知中的电流也增大，电流表示数增大，故B正确；
故选B。
6．(2021·江苏省·单元测试)某实物投影机有个相同的强光灯和个相同的指示灯，将其连接在交流电源上，电路见题图，若工作一段时间后，灯丝烧断，则( )
A. 的功率减小，的功率增大B. 的功率增大，的功率增大
C. 功率增大，其它指示灯的功率减小D. 功率减小，其它指示灯的功率增大
【答案】C
【知识点】动态电路分析、电功和电功率定义、表达式及应用
【解析】
【分析】
由电路图可知每个强光灯与指示灯并联后，再与其他灯串联；则根据灯丝烧断后，电路中电阻发生变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化；则可知各灯的功率变化．
本题虽然电路看起来较为复杂，但其实是简单的串并联电路，明确电路中电阻的变化，即可由欧姆定律的动态分析求解．
【解答】
由图可知和并联、和并联然后他们再串连接在交流电源上，灯丝烧断，则总电阻变大、电路中电流减小，又和并联的电流分配关系不变，则和的电流都减小、由可知，功率都减小，同理可知除和外各灯功率都减小，故A、B错误；
由于减小，各并联部分的电压都减小，交流电源电压不变，则上电压增大，根据可知的功率变大，故C正确、D错误．
故选C．

1．(2018·陕西省宝鸡市·期末考试)如图所示，电动势为、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相连接。只合上开关，三个灯泡都能正常工作。如果再合上，则下列表述正确的是( )
A. 电源输出功率减小B. 消耗的功率增大
C. 通过的电流增大D. 通过的电流增大
【答案】C
【知识点】闭合电路欧姆定律、电源的功率和效率、电功和电功率定义、表达式及应用
【解析】
【分析】
本题要抓住并联的支路增加时，并联的总电阻将减小．同时要注意电源的内阻不计，电源的输出功率．
【解答】
A、只合上开关，三个灯泡都能正常工作，再合上，并联部分的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大．由于电源的内阻不计，电源的输出功率，与电流成正比，则电源输出功率增大．故A错误；
B、由于并联部分的电阻减小，根据并联电路的特点，并联部分分担的电压减小，两端的电压减小，其消耗的功率减小。故B错误；
C、再合上，外电路总电阻减小，干路电流增大，而在干路中，通过上的电流增大。故C正确；
D、并联部分的电压减小，通过上的电流将减小．故D错误。
故选：。
2．(2022·全国·历年真题)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为、和。则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】感生电动势、电阻定律
【解析】解：设圆的半径为，则圆的周长为，面积，正方形的周长为，面积，正六边形的周长为，面积，
根据电阻定律有：
根据电磁感应定律有：
根据闭合电路欧姆定律有：
代入周长与面积可知：
故C正确，ABD错误；
故选：。
根据电阻定律与电磁感应定律，结合电阻定律可解得。
本题考查法拉第电磁感应定律，解题关键掌握电阻定律与法拉第电磁感应定律的应用。
3．(2021·河北省·历年真题)如图所示，电源对电容器充电，当两端电压达到时，闪光灯瞬间导通并发光，放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对充电。这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光。该电路错误的是( )
A.充电时，通过的电流不变
B. 若增大，则充电时间变长
C. 若增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D. 若减小为，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
【答案】A
【知识点】闭合电路欧姆定律、常见电容器、含容电路分析、动态电路分析
【解析】
【分析】
此题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，本题有效地将电路及电容器结合在一起，关键是掌握充放电过程中电荷量的多少与哪些因素有关。
理解题意并明确电路的工作原理，根据工作原理才能明确电源电压与击穿电压之间的关系，由可知极板上的电荷量。
当电动势大于等于时，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变。
【解答】
A.充电时，电容器电荷量增加，电压增加，已知电容器两端电压和电阻两端电压、电源内阻两端电压之和等于电源电动势，则电容器两端电压增加，则电阻和内阻两端的电压减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，通过的电流减小，故A错误；
B.若增大，充电过程中平均电流减小，根据可知充电时间变长，故B正确；
C.电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压时，闪光灯瞬间导通并发光，所以闪光灯发光电压一定，若增大，根据可知，闪光灯闪光一次通过的电荷量增大，故C正确；
D.若减小为，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压时，闪光灯瞬间导通并发光，根据可知闪光灯闪光一次通过的电荷量不变，故D正确。
本题选错误的，故选A。
4．(2022·北京市市辖区·期末考试)如图所示，电路中、均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器的极板水平放置闭合开关，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )
A. 增大的阻值B. 增大的阻值C. 增大两板间的距离D. 断开开关
【答案】B
【知识点】含容电路分析
【解析】
【分析】
电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻的电压，改变，对电容器的电压没有影响，增大，分担的电压增大，电容器的电压增大，油滴将向上运动，断开开关，电容器放电，油滴将向下运动，增大两板间的距离，电容器的电压不变，场强减小，油滴将向下运动。
本题关键分析电容器的两极板间场强是否变化。
【解答】
A.电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻的电压，当增大的阻值，导致总电流减小，则外电压增大，因此电容器的电压增大，板间场强增强，油滴受到的电场力增大，则油滴将向上运动，故A错误；
B.电路稳定时，当增大的阻值，不改变电路中的电流，因此电容器的电压不变，板间场强不变，油滴将不运动，故B正确；
C.增大两板间的距离，因电容器的电压不变，则电场强度减小，油滴受到的电场力减小，导致油滴向下运动，故C错误；
D.断开开关，电容器放电，板间场强逐渐减小，油滴受到的电场力减小，油滴将向下运动，故D错误。
故选B。
5．(2022·河北省邯郸市·模拟题)如图所示，电源电动势，内阻，，，，，电容器的电容。开始时开关处于闭合状态，则下列说法正确的是
A. 开关闭合时，电容器上极板带正电
B. 开关闭合时，电容器两极板间电势差是
C. 将开关断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是
D. 将开关断开至电路稳定的过程中通过的电荷量是
【答案】D
【知识点】闭合电路欧姆定律、含容电路分析
【解析】
【分析】
本题是含有电容器的电路，分析电路时要抓住电路稳定时，电容器相当于开关断开，所在电路没有电流，其电压等于所在支路两端的电压。
开关闭合时，电容器两端电压等于两端电压，根据欧姆定律进行求解判断；
断开电路稳定时，电容器两端电压等于两端电压，根据串联电路分压规律求出电容器的电压，再根据求出电容器的带电量。
【解答】
、开关闭合时的等效电路图如图甲所示，
电容器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；
、开关断开时的等效电路图如图乙所示，
电容器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。
6．(2022·广西壮族自治区玉林市·月考试卷)如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀变化。正方形硬质金属框放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻，边长。求
（1）在到时间内，金属框中的感应电动势；
（2）时，金属框边受到的安培力的大小和方向；
（3）在到时间内，金属框中电流的电功率。
【答案】
解：在到的时间内，磁感应强度的变化量，设穿过金属框的磁通量变化量为，有
由于磁场均匀变化，金属框中产生的电动势是恒定的，有
联立式，代入数据，解得
设金属框中的电流为，由闭合电路欧姆定律，有
由图可知，时，磁感应强度为，金属框边受到的安培力
联立式，代入数据，解得
方向垂直于向左。
在到时间内，金属框中电流的电功率
联立式，代入数据，解得
【知识点】闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、安培力的大小
【解析】利用法拉第电磁感应定律计算
利用全电路欧姆定律和安培力计算
电路为纯电阻电路，电功率。
此题考查了法拉第电磁感应定律和安培力计算，并结合电路知识，比较基础，但知识点衔接较多。

1．(2022·江苏省·历年真题)如图，图线为某电源的路端电压与电流关系图线，图线为某定值电阻两端电压与电流的关系图线。当把该电阻直接接在该电源两端组成闭合回路时，下列说法正确的是( )
A. 该电源的总功率为B. 该电源的输出功率为
C. 该电源内阻消耗的功率为D. 该电源的效率为
【答案】B
【知识点】闭合电路欧姆定律、路端电压与电流的关系、导体伏安特性曲线、电源的功率和效率
【解析】
图象的斜率等于电阻；图象的纵轴截距等于电源的电动势，斜率的大小等于电源的内电阻，由数学知识求解即可。
根据图象正确读出电源的电动势和短路电流，根据图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的关键。
【解答】
由图象的纵轴截距等于电源的电动势，，斜率的大小等于电源的内电阻，电阻
A.由电源总功率得：，故A错误；
B.电源的输出功率为：，故B正确；
C.电源内阻消耗的功率为：，故C错误；
D.由电源效率，故D错误。
2．(2021·河北省·历年真题)图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来图乙，用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是( )
A. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
B. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
C. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
D. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
【答案】B
【知识点】闭合电路欧姆定律、热敏电阻和金属热电阻
【解析】
【分析】
本题考查闭合电路欧姆定律，要注意根据图象列式进行分析，明确题目中给出的信息，再结合闭合电路欧姆定律进行分析即可得出结论。
由甲图读出温度与电阻的关系，再由闭合电路欧姆定律得出电流与电阻的关系，从而得到温度与电阻的关系，即可分析电阻温度计的温度刻度情况。
【解答】
由甲图可知，点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，由图甲得：，由闭合电路欧姆定律得：，联立解得：，可知，温度与电流是非线性关系，故A错误，B正确
同理，应标在电流较小的刻度上，且温度与电流是非线性关系，故CD错误。
3．(2020·北京市市辖区·历年真题)如图所示电路中，电源电动势为，内阻为，电容器的电容为，定值电阻的阻值为。开关闭合前电容器不带电。闭合开关，待电路稳定后( )
A. 通过电源的电流为零B. 定值电阻两端的电压等于
C. 电路消耗的电功率等于D. 电容器所带电荷量为
【答案】D
【知识点】闭合电路欧姆定律、含容电路分析、电功和电功率定义、表达式及应用
【解析】
【分析】
本题考查了闭合电路欧姆定律及其应用、电功率；解决本题时要知道电路稳定后，电容器相当于开关断开，电容器两端的电压等于与之并联的电路两端的电压。
根据电路的结构分析有无电流通过电源。定值电阻的两端电压就是电源的路端电压，小于电源的电动势。电路消耗的电功率指总电功率，根据分析。根据求电容器所带电荷量。
【解答】
A.闭合开关，待电路稳定后，由于电源与电阻构成一个闭合电路，故通过电源的电流不为零，故A错误；
B.定值电阻的两端电压就是电源的路端电压，由于有内电压，所以定值电阻两端的电压不等于电源的电动势，而是等于，故B错误；
C.电路消耗的电功率是指总电功率，即为：，故C错误；
D.根据电容的公式，故电容器所带电荷量为：，故D正确。
4．(2021·江苏省·单元测试)在如图所示电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源内阻不可忽略。闭合电路使灯泡发光后，当滑片向右滑动时，以下说法正确的是( )
A. 灯泡变亮
B. 通过的电流变大
C. 电路的路端电压变大
D. 上消耗的电功率减小
【答案】B
【知识点】闭合电路欧姆定律、动态电路分析、电功和电功率定义、表达式及应用
【解析】【试题解析】
解：、当滑片向右滑动时，接入电路的电阻变小，总电阻变小，总电流变大，灯泡两端的电压 变小，故灯泡变暗，故A错误。
B、灯泡两端的电压变小，故流过灯泡的电流变小，而总电流增大，故通过的电流变大，故B正确；
C、电路的路端电压，由上面的分析知总电流增大，故路端电压变小，故C错误。
D、上消耗的电功率，总电流增大，故上消耗的电功率变大，故D错误。
故选：。
先分析接入电路的电阻变小时总电流的变化情况，再根据闭合电路的欧姆定律分析即可。
本题的关键是分析总电流的变化，再根据电路结合闭合电路的欧姆定律分析。
5．(2020·上海市·模拟题)如图所示，电源电动势，内阻不计，定值电阻，电阻的关系如图所示，为滑动变阻器。电键闭合后，为使消耗的电功率等于功率的倍，滑动变阻器的阻值和对应的功率分别为( )
A. ；B. ；
C. ；D. ；
【答案】B
【知识点】闭合电路欧姆定律、电功和电功率定义、表达式及应用
【解析】
【分析】
串联电路电流处处相等，根据知电功率与电阻成正比；将和视为电源内电阻，则电源可视为内阻，电动势为，做图象如图，与图象的交点横坐标为此时电流，对应的功率。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，会做电源的图象，图象交点为两者串联时的电流。【解答】
串联电路电流处处相等，根据知电功率与电阻成正比，即要是使消耗的电功率等于功率的倍，则有：
将和视为电源内电阻，则电源的电动势为：，内阻为：
做图象，如图，
与图象的交点横坐标为此时电路的电流约为：，
所以有：，与接近，故B正确，ACD错误。
故选：。
6．(2020·上海市·模拟题)如图示电路中，电源、恒定，闭合后，改变、接入电路的阻值，则( )
A. 若仅增大阻值，则消耗的电功率必增大
B. 若仅把滑片从滑到，消耗的功率一直增大
C. 若增大阻值，同时也增大接入电路的等效阻值，则两电表示数变化量的比值也增大
D. 不论如何改变和接入电路的总阻值，两电表的示数变化必然相反
【答案】D
【知识点】闭合电路欧姆定律、动态电路分析
【解析】
【分析】
分析电路结构，滑动变阻器的、两端并联，再与电阻串联，电压表测量路端电压，电流表测量干路电流。
根据闭合电路欧姆定律结合串并联电路的规律分析。
此题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，明确电路结构，分析电压表和电流表的测量哪部分电路，根据闭合电路欧姆定律分析求解。
【解答】
A.仅增大阻值，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，则滑动变阻器消耗的电功率减小，故A错误；
B.仅把滑片从滑到，根据数学知识可知，并联部分的电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流先减小后增大，则消耗的功率先减小后增大，故B错误；
C.电压表测量路端电压，电流表测量干路电流，根据电源的路端电压和干路电流的关系可知，两电表示数变化量的比值：，比值恒定等于电源内阻，故C错误；
D.根据闭合电路欧姆定律可知，如果电路总电阻增大，则干路电流减小，路端电压增大；如果电路总电阻减小，则干路电流增大，路端电压减小，即不论如何改变和接入电路的总阻值，两电表的示数变化必然相反，故D正确。
故选D。
7．(2020·江苏省苏州市·月考试卷)电路如图甲所示，电表均为理想电表，为定值电阻，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的示数随电流变化的情况如图乙中的、两直线所示．求：
（1）定值电阻的阻值及滑动变阻器的最大阻值；
（2）电源的电动势和内阻；
（3）滑动变阻器的滑片从一端滑动到另一端的过程中，滑动变阻器消耗的最大电功率．
【答案】
解：当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻的电压增大，路端电压减小，所以电压表的示数随电流表示数的变化图象应为；电压表的示数随电流表示数的变化图象应为；
定值电阻为：；
当时有：；
则有：；
根据闭合电路欧姆定律得：
可得：，
当时，变阻器消耗的电功率最大。
．
答：定值电阻的阻值；及滑动变阻器的最大阻值；
电源的电动势为和内阻；
滑动变阻器的滑片从一端滑动到另一端的过程中，滑动变阻器消耗的最大电功率为．
【知识点】闭合电路欧姆定律、导体的伏安特性曲线、电功和电功率定义、表达式及应用
【解析】本题考查对物理图象的理解能力，可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线。
当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻的电压增大，路端电压减小，来判断两个电压表的示数对应的图线。
定值电阻等于图线的斜率大小。由数学知识求出图线的斜率求解当滑动变阻器取最大值时，电流最小，由图读出电流的最小值，由欧姆定律求出变阻器的总电阻。
图线反映路端电压与电流的关系，其斜率大小等于电源的内阻，由数学知识求出电源的内阻。再闭合电路欧姆定律求出电源的电动势。
将滑动变阻器和电源当作一个等效电源，当等效电源的内电阻和变阻器电阻相等时，等效电源输出功率最大。
知识目标
知识点
目标一
闭合电路欧姆定律及应用
目标二
闭合电路的功率及效率问题
目标三
电源的U－I图像
目标四
含容电路的分析