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2027全国版高考物理第一轮
第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用
基础对点练
题组一　串、并联电路
1.如图所示,R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=10 Ω,A、B两端接在电压恒定的电源上,则(　　)
A.S断开时,R1与R2的两端电压之比为5∶1
B.S闭合时,R1与R2两端的电压之比为2∶5
C.S闭合时,通过R2与R3的电流之比为2∶1
D.S闭合时,R1与R2消耗的电功率之比为2∶5
2.将规格为“6 V　3 W”“6 V　6 W”的小灯泡L1、L2分别按如图甲、乙所示的方式与同一电源连接,闭合开关S后,L1和L2都能发光(假设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是(　　)
A.甲图中通过L1的电流大于通过L2的电流
B.乙图中L1比L2的功率大
C.乙图中L1、L2两端的实际电压相等
D.甲、乙两图中L1的实际功率都小于L2的实际功率
题组二　电动势　闭合电路欧姆定律的理解和应用
3.(2026江苏常州模拟)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路图如图所示,当汽车启动时,开关S闭合,启动电机工作,则下列说法正确的是(　　)
A.车灯变亮
B.路端电压变大
C.电路的总电流变大
D.电源的总功率变小
4.(2026河北邢台模拟)某城市新装了一批节能路灯,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。其内部电路简化原理图如图所示,电源电动势为E,内阻为r,RG为光敏电阻(光照强度增大时,其阻值减小)。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时,则下列说法正确的是(　　)
A.A灯变亮,B灯变亮
B.A灯变亮,B灯变暗
C.电源的效率减小
D.RG上电流的变化量等于R0上电流的变化量
5.(2025重庆育才中学模拟)如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,电压表和电流表变化量绝对值分别为ΔU、ΔI,则下列说法正确的是(　　)
A.电流表的读数变小,电压表的读数变大
B.=R2
C.液滴将向下运动
D.电源的输出功率变大
6.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6 V,内阻为3 Ω
C.只将R1与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为6 W
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
综合提升练
7.(多选)(2025山西太原模拟)图甲为脂肪测量仪,被测试者手握把手P、Q,通过测量流经双手的微弱电流来测量电阻,从而测定身体脂肪率,其简化原理如图乙所示。体型相近的测试者,脂肪率越高的,电阻越大。两体型相近者参加测试时,下列说法正确的是(　　)
A.脂肪率高者测试时,R1消耗功率较大
B.脂肪率高者测试时,电源效率较高
C.脂肪率高者测试时,电压表示数的值和电流表示数的值的比值较小
D.电压表示数变化量的绝对值和电流表示数变化量的绝对值的比值恒定
8.(多选)(2026河南信阳模拟)节能的LED灯越来越普及,而驱动LED发光需要恒流源。如图所示,电路中的电压表、电流表都是理想电表,电源是一个恒流源(该恒流源输出的电流大小、方向都不变),在改变R2阻值的过程中,电压表的读数为U,电流表A的读数为I,电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,它们的变化量的绝对值分别为ΔU、ΔI、ΔI1、ΔI2,则下列说法正确的是(　　)
A.=R1,=R2
B.
C.
D.当R2=R1时,滑动变阻器R2消耗的电功率最大
9.如图所示,电路中电流大小始终不变,R0为定值电阻。闭合开关S,根据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U-R图线①;断开开关S,根据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U-R图线②。下列能正确表示图线①、②的是(　　)
10.(多选)如图甲所示,M为一电动机,在滑动变阻器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。不考虑电表对电路的影响,下列判断正确的是(　　)
A.图线①为V2读数随电流表读数变化的图线
B.电路中电源电动势为3.4 V
C.此电路中,电动机的最大输入功率是0.9 W
D.滑动变阻器的最大阻值为30 Ω
培优拔高练
11.(多选)如图所示,D为理想二极管,开关S1、S2均闭合且电路稳定时,一带电微粒静止于平行金属板M、N正中央,下列操作中,带电微粒始终处于静止状态的是(　　)
A.滑片P1向a端移动
B.滑片P1向b端移动
C.滑片P2向d端移动
D.断开开关S1
答案：
1.B　解析 S断开时,R1与R2串联,两端电压之比为U1∶U2=R1∶R2=1∶5,故A错误;S闭合时,R1与R2两端的电压之比为U1∶U2'=R1∶=2∶5,故B正确;S闭合时,通过R2与R3的电流之比为1∶1,故C错误;S闭合时,R1与R2消耗的电功率分别为P1=I2R1,P2=R2,代入数据解得P1∶P2=4∶5,故D错误。
2.B　解析 根据P额=可知R1>R2,根据I=可知甲图中通过L1的电流小于通过L2的电流,故A错误;乙图中L1和L2串联在电路中,则流过L1和L2的电流相等,根据P=I2R可知L1的功率更大,故B正确;乙图中L1和L2串联在电路中,则流过L1和L2的电流相等,L1的阻值较大,可知乙图中L1两端的实际电压较大,故C错误;甲图中L1的实际功率小于L2的实际功率,乙图中L1的实际功率大于L2的实际功率,故D错误。
3.C　解析 当汽车启动时,启动电机工作,电路的总电流变大,内电压升高,路端电压降低,车灯变暗,A、B错误,C正确;电源的总功率P=EI,由于电路的总电流变大,因此电源的总功率变大,D错误。
4.A　解析 当光照逐渐减弱时,光敏电阻阻值增大,电路总电阻增大,总电流减小,内电压减小,外电压增大,A灯变亮,支路R0上的电流减小,R0两端的电压减小,又因为外电压增大,所以B灯两端的电压增大,则B灯变亮,故A正确,B错误。因为外电阻变大,根据η=,可知电源的效率变大,故C错误。对于支路R0,有ΔI0=ΔIB+ΔIG,其中ΔI0<0、ΔIB>0,所以|ΔI0|<|ΔIG|,故D错误。
5.B　解析 当L的灯丝突然烧断,电路中总电阻增大,则总电流减小,电源的内电压和R1两端的电压减小,由闭合电路欧姆定律可知,路端电压增大,故电容器C两端的电压增大,板间电场强度变大,带电液滴所受的静电力增大,则该液滴将向上运动,由于电容器C两端的电压增大,R2、R3中的电流增大,则电流表、电压表的读数均变大,故A、C错误;由于电压表测量R2两端的电压,且R2为定值电阻,所以=R2,故B正确;由于电源的内、外电阻的关系未知,不能判断电源的输出功率如何变化,故D错误。
6.D　解析 根据图像得R1= Ω=4 Ω,R2= Ω=2 Ω,电阻R1、R2的阻值之比为2∶1,故A错误;该电源的电动势为6 V,内阻为r= Ω=2 Ω,故B错误;只将R1与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为P1=4×1 W=4 W,故C错误;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P内=I2r,P外=I2R2,解得P内∶P外=1∶1,故D正确。
7.BD　解析 脂肪率高者测试时,电阻较大,回路中电流较小,根据P=I2R可知R1消耗功率较小,故A错误;电源的效率为η=×100%=×100%=×100%,由此可知,脂肪率高者测试时外电阻较大,电源效率较高,故B正确;脂肪率高者测试时,电阻较大,则电压表示数的值和电流表示数的值的比值较大,故C错误;根据闭合电路欧姆定律可得U=E-I(r+R1+R2),所以=r+R1+R2,即电压表示数变化量的绝对值和电流表示数变化量的绝对值的比值恒定,故D正确。
8.ABD　解析 由部分电路的欧姆定律可知R1=,R2=,故A正确;因为I不变,I1的变化量与I2的变化量绝对值相等,故B正确;因为恒流源,所以ΔI=0,故C错误;通过R2的电流为I2=I,功率为P2=R2=I2,故当R1=R2时,R2消耗的电功率最大,故D正确。
9.B　解析 由欧姆定律I=可知U=IR,闭合开关S,R0短路,只有电阻箱R接入电路,电压表测量电阻箱两端电压U=IR,又知电流I大小始终不变,可知U-R图线①是一条通过原点的射线(U、R均为正数);断开开关S,R和R0串联接入电路,电压表测量二者两端电压,由串并联电路电压规律可得U=I(R+R0)=IR0+IR=U0+IR,由于电路I大小始终不变,故U0=IR0为定值,则U-R图线②为第一象限的一次函数图像且与纵轴交点为(0,U0),故B正确,A、C、D错误。
10.AC　解析 由电路图可知,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表示V2的读数随电流表读数变化的关系,故A正确;图线①的斜率绝对值等于电源的内阻,为r= Ω=2 Ω,当电流I=0.1 A时,U=3.4 V,则电源的电动势E=U+Ir=(3.4+0.1×2) V=3.6 V,故B错误;当I=0.3 A时,U=3 V,电动机输入功率最大,则Pm=UI=3×0.3 W=0.9 W,故C正确;若电流表A示数小于0.2 A,由题图知,电动机不转动,电动机的电阻rM= Ω=4 Ω,根据闭合电路欧姆定律得U=E-I(r+rM),所以=r+rM=6 Ω,当I=0.1 A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总=-r-rM= Ω=30 Ω,则滑动变阻器的最大阻值大于30 Ω,D错误。
11.BCD　解析 平行板电容器与R1并联,两者电压相同,但有二极管的存在,电容器只能在电压变大时充电,不能在电压减小时放电;带电微粒静止,处于平衡状态,带电微粒受到的重力与静电力大小相等,静电力方向竖直向上。滑片P1向a端移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,由闭合电路的欧姆定律I=可知电路总电流变小,由E=U外+Ir知外电压增大,R1与R2支路并联连接,可知R2支路外电压增大,由E=知电容器极板间电场强度增大,此时静电力大于重力,带电微粒向上运动,故A错误;滑片P1向b端移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,由闭合电路的欧姆定律I=可知电路总电流变大,由E=U外+Ir知外电压减小,R1与R2支路并联连接,可知R2支路外电压减小,但有二极管的存在,电容器只能在电压变大时充电,不能在电压减小时放电,故电容器两极板间电势差不变,由E=知极板间电场强度不变,此时静电力仍等于重力,带电微粒仍处于静止,故B正确;滑片P2向d端移动,滑动变阻器R2与电容器串联,则滑动变阻器相当于导线,因此不影响电路变化,因此带电微粒仍能够平衡,故C正确;断开开关S1时,R1、R2与电容器形成闭合回路,即电容器充当电源,但由于二极管的单向导电性,电容器不放电,由Q=和E=可知极板间电场强度不变,此时静电力仍等于重力,带电微粒处于平衡状态,故D正确。
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