2025新高考物理核心素养测评：闭合电路的欧姆定律（含答案或解析）

二十七闭合电路的欧姆定律

（40分钟70分）

【基础巩固练】

1.（6分）（生活交通类）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H的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为瓦内阻为「，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（）

甲

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

2.（6分）（2023•济宁模拟）在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故

障,导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则可能出现了下列哪种

故障（）

—®~<=3—|®-

--------——~~CZI-,

S

---------1|-------—

A.R1短路B.及短路

C#3短路D.Ri断路

3.（6分）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，下列说

法中正确的是（）

©——

Er%

皿

Rp&

A.电源的输出功率一定变小

B.电压表Vi的读数变小,电流表Ai的读数变小

C.电压表V2的读数变大,电流表A2的读数变小

D.电压表V2的读数变小,电流表A2的读数变小

4.（6分）（2023•南京模拟）将一电源与一电阻箱连接成闭合电路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻

箱读数尺变化的曲线如图所示，由此可知（）

A.电源最大输出功率可能大于45W

B.电源内阻等于5。

C.电源电动势为45V

D.电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率大于50%

5.（6分）（2023・成都模拟）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、3和C分别是电源小电源6和电阻R的图线。将这个电阻R分别接到6两电源

上，那么（）

A.电源a、b电动势一样大力内阻较大

B.R接到电源。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

【加固训练】

如图所示，电源电动势E=2V,内阻尸1。，电阻R）=2。，滑动变阻器的阻值范围为0~10

求滑动变阻器的阻值为多大时,R上消耗的功率最大，最大值为多少？

6.（6分）（2024.徐州模拟）如图所示电路中,电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流,Ro为定值

电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则选项图中表示电压表示数。、电路总功率P随电流表示数/

变化的关系图像，可能正确的是（）

OIOIO

ABC

【综合应用练】

7.（6分）（2023•福州模拟）如图所示电路，电源内阻为厂,两相同灯泡Li、L2电阻均为民。为理想

二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表。闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央

静止不动，现把滑动变阻器滑片向上滑动,电压表Vi、V2示数变化量绝对值分别为AUi、AC/2,

电流表示数变化量绝对值为△/,则下列说法中错误的是（）

A.两灯泡逐渐变亮

B.油滴将向下运动

D.AC/2>AC/I

8.（6分）（多选）（2023・黄山模拟）如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,L为小灯泡,R为滑动

变阻器,V为理想电压表。现闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P从。端向6端滑动。已知小

灯泡电阻和电源内阻相等，则下列说法中正确的是（）

A.电压表示数先变小后变大

B.小灯泡L先变暗后又变亮

C.电源的输出功率先变小后变大

D.电源的效率先减小后增大

9.（6分）（2023啷郸模拟）如图所示，电源电动势E=6V,内阻尸1QRo=3Q,7?i=

7.5。，&=3Q,R3=2。，电容器的电容C=2好。开始时开关S处于闭合状态厕下列说法正确的是

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3.6X106C

D.将开关S断开至电路稳定的过程中通过R。的电荷量是9.6X10-6C

10.（10分）在如图甲所示的电路中,舟、&均为定值电阻，且舟=100Q&阻值未知，&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、3两点是滑片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;

⑵定值电阻&的阻值;

⑶滑动变阻器的最大阻值。

【情境创新练】

11.（6分）（多选）（2023•石家庄模拟）某磁敏电阻R的阻值随外加磁场的磁感应强度3的增大而增

大。有一位同学利用该磁敏电阻设计了一款可以测量小车加速度的实验装置，如图所示,条形磁

铁的左、右两端分别连接两根相同的轻质弹簧,两弹簧的另一端固定在小车两侧的竖直挡板上,

磁铁可以相对小车无摩擦左右移动，下列说法正确的是（）

A.当小车向右做加速直线运动时电流表示数变大

B.当小车向右做减速直线运动时电压表示数变小

C.当小车向左做加速直线运动时电流表示数变大

D.当小车向左做减速直线运动时电压表示数变小

解析版

1.（6分）（生活交通类）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,内阻为广，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（）

甲

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

【解析】选D。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/变大，故电流表的示数变大,R两端电压为U=E-I（Ro+r）变小,

故电压表的示数变小，故A、B错误;因为不知道外电阻Ro+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;电压表示数为U=E-/（Ro+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詈=&+r,保持不变，故D正确。

2.（6分）（2023・济宁模拟）在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故

障,导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则可能出现了下列哪种

故障（）

—®<=J-t@-

----&—~~[=]R—3,

S

--------1|------L----

A.R1短路B.及短路

C.&短路DR断路

【解析】选A。若电路正常，则电流表测量流过拈的支路电流，电压表测量用两端的电压。若

R短路，则及被短路，外电路只有电阻&接在电源两端,电流表测量干路电流，电压表测量路端

电压，两表示数均增大,A正确;若及短路，则Ri被短路，电流表示数为零,B错误;若此短路，则电

压表示数为零,C错误;若R断路,则电流表示数为零,D错误。

3.（6分）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，下列说

法中正确的是（）

A.电源的输出功率一定变小

B.电压表Vi的读数变小,电流表Ai的读数变小

C.电压表V2的读数变大,电流表A2的读数变小

D.电压表V2的读数变小,电流表A2的读数变小

【解题指南】解答本题应注意以下两点：

⑴判断外电路总电阻的变化，由欧姆定律分析路端电压的变化和总电流的变化,再分析电流表

示数的变化,电源内阻消耗功率的变化。

（2）根据推论:电源的外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，分析电源输出功率如何变

化。

【解析】选Co当内、外电阻相等时电源的输出功率最大，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;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。减小，则电流表Ai读数变大,电压表Vi读数Ui=E-/（Ri+r）,/增大，其他量不变，则Ui

减小,A2的读数为上中,则/2减小，即电流表A2的读数变小，因总电流增大,则通过R2的电流增

大，则。2变大，即电压表V2读数变大，故C正确,B、D错误。

4.（6分）（2023•南京模拟）将一电源与一电阻箱连接成闭合电路，测得电阻箱所消耗功率尸与电阻

箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知（）

A.电源最大输出功率可能大于45W

B.电源内阻等于5c

C.电源电动势为45V

D.电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率大于50%

【解析】选B。由题可知将一电源与一电阻箱连接成闭合电路，电阻箱所消耗功率尸等于电源

输出功率，由题图可知，电阻箱所消耗功率P最大为45W,所以电源最大输出功率为45W,选项A

错误;由电源输出功率最大的条件可知,电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电

源内阻-5Q,选项B正确;电阻箱所消耗功率P最大值为45W时,电阻箱读数为R=5Q则电流

1=Jf=3A,电源电动势E=/（7?+r）=3OV,选项C错误;电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率为50%,

选项D错误。

5.（6分）（2023・成都模拟）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

4、B和C分别是电源。、电源少和电阻R的S/图线。将这个电阻R分别接到。、。两电源

上，那么（）

A.电源a、b电动势一样大力内阻较大

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

【解题指南】电源的伏安特性曲线纵轴截距表示电源电动势，斜率绝对值表示内阻;电阻的伏安

特性曲线斜率表示电阻,电阻和电源连接时图像的交点表示相同的电流和路端电压，二者乘积

表示输出功率。

【解析】选A。由电源的U-I图线可知,纵轴截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻,故电源a、

b电动势一样大力内阻较大,A正确;当电源与电阻直接相连时,电源和电阻的U-I图线交点表示

该电阻的工作状态,其横坐标表示电路中的电流，故R接到电源。上，电路中的电流较大,B错误;

由尸=。/可知，电源和电阻的U-/图线交点横、纵坐标乘积（矩形面积）表示电源的输出功率，可

p

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〃=#<100%=夕<100%,当R接到

r总匕

电源a上，路端电压。较大，电源效率较高,C、D错误。

【加固训练】

如图所示，电源电动势E=2V,内阻r=X。，电阻R）=2Q,滑动变阻器的阻值范围为0~10。。

求滑动变阻器的阻值为多大时,R上消耗的功率最大，最大值为多少?

答案:弓。|W

2^oR_

【解析】方法一由公式外=匕,根据闭合电路的欧姆定律，路端电压U=E-^Sr=,

Kr+_,rK0+rK+KK0

Xo+R

所以PR=（TRR、2,代入数据整理得^=4-^—W,

（rKQ-trK-rKQK）—+9K+1Z

当R=lQ时,R上消耗的功率最大,PRmax=|W。

方法二采用等效电源法分析，把电阻R）等效到电源的内部，即把电源和电阻Ro看作等效电源,

即电动势为E*E、内阻为六黑的电源，当尺=k=黑时，电源对外电路H的输出功率最大,

KQ~TTKQ-rTKQ-TT

为PRmax=/把数值代入各式得E'V，

=-V,r'=-^=-。，所以R=-Q,PR=-=-Wo

3'R0+r3""s3'Hmax4r'3

6.（6分）（2024.徐州模拟）如图所示电路中,电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流,Ro为定值

电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则选项图中表示电压表示数。、电路总功率P随电流表示数/

变化的关系图像，可能正确的是（

OIOIOIo

ABCD

【解析】选c。由题图知R。与R并联，电压表测电源电压，电流表测R支路的电流，设电源提供

的恒定电流为/总，根据并联电路特点可知U=Uo=IoRo=（I总-I）Ro=」Ro+I总Ro,其中/总、R）为定值,

可知。与/的图像为一次函数图像，且-&<0,故A、B错误;电路消耗总功率尸=。/总=（/总-）?（）./

总=/总Ro/+/：R）,其中/总、R）为定值，可知P与I的图像为一次函数图像,-/总R）<0,且I、P不会

为0,故C正确,D错误。

【综合应用练】

7.（6分）（2023・福州模拟）如图所示电路，电源内阻为「，两相同灯泡Li、L2电阻均为民。为理想

二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表。闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央

静止不动，现把滑动变阻器滑片向上滑动,电压表Vi、V2示数变化量绝对值分别为AUi、AC/2,

电流表示数变化量绝对值为则下列说法中错误的是（）

A.两灯泡逐渐变亮

B.油滴将向下运动

C.^=R+r

A/

D.A[/2>AC/I

【解析】选Bo滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大,

两灯泡变亮，选项A正确;总电流增大,故内电压增大，所以外电压减小，即Vi的示数减小，而Li

两端的电压变大，所以L2与滑动变阻器部分的电压之和减小，所以V2的示数及电容器板间电压

变小,应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出,。不变，则由。岑=若和E=?得石=嘿,

U4TVKCIasrS

可知E不变,油滴静止不动，选项B错误;把Li的电阻R看作电源内阻一部分,AS就是R+r两

端电压的增加量，则等=R+r,选项C正确;由闭合电路欧姆定律可得等=/，所以AU2>AUI,选项D

正确。

8.（6分）（多选）（2023・黄山模拟）如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,L为小灯泡,R为滑动

变阻器,V为理想电压表。现闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片尸从。端向。端滑动。已知小

灯泡电阻和电源内阻相等，则下列说法中正确的是（）

A.电压表示数先变小后变大

B.小灯泡L先变暗后又变亮

C.电源的输出功率先变小后变大

D.电源的效率先减小后增大

【解析】选B、Co由电路结构可知，滑动变阻器R的滑片P两边的电阻并联，则当P从。端向

b端滑动时,电路的总电阻先变大后变小，则干路电流先变小后变大，故小灯泡L先变暗后又变

亮，选项B正确;由可知路端电压先变大后变小，即电压表的示数先变大后变小，选项A

错误;因为小灯泡电阻和电源内阻相等，电路的总电阻先变大后变小，结合电源输出功率随外电

路电阻变化图像可知，当内、外电阻相等时电源输出功率最大，则电源的输出功率先变小后变大,

R

选项C正确;电源的效率〃=9xl00%=+xl00%=J^xl00%,外电路总电阻越大，电源的效率

IER外+r1+惊

越高,故电源的效率先增大后减小，选项D错误。

9.（6分）（2023啷郸模拟）如图所示，电源电动势E=6V,内阻尸1Q,7?o=3QR尸

7.5Q,R3=2Q,电容器的电容C=2好。开始时开关S处于闭合状态厕下列说法正确的是

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3.6X10-6C

D.将开关S断开至电路稳定的过程中通过R）的电荷量是9.6X106C

【解析】选D。开关S闭合时的等效电路图如图甲所示,电容器C两端电压等于品两端电压

。3,已知电路总电阻氏="学+尸4。，由闭合电路欧姆定律可知干路电流/]=1.5A,路端电压

尺2十尺3十间1K

U=E-Ir=4.5V,则U3=-^-U=1.8V,此时电容器所带电荷量Qi=CU3=3.6xl（y6C,且上极板带负电,

下极板带正电，故A、B错误。开关S断开时的等效电路图如图乙所示,稳定后电容器C两端电

压等于此两端电压。2,此时U2=—^—R2=3V,电容器所带电荷量Q=CS=6xl（y6C,且上极板

带正电，下极板带负电,故通过R。的电荷量Q=Q+Q=9.6X10-6C,故C错误,D正确。

10.（10分）在如图甲所示的电路中,用、及均为定值电阻，且Ri=100Q及阻值未知,心是一滑动

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4、3两点是滑片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;