高考物理一轮复习讲练测(全国通用)9.2闭合电路欧姆定律及其应用(练)(原卷版+解析)

这是一份高考物理一轮复习讲练测(全国通用)9.2闭合电路欧姆定律及其应用(练)(原卷版+解析)，共37页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表；开始时开关S闭合，电压表、电流表均有示数，某时刻发现电压表和电流表读数均变大，则电路中可能出现的故障是（ ）
A．R1断路B．R2断路
C．R1短路D．R3短路
2．图示电路中，电源的电动势、内阻为r，电流表A为理想电表，小灯泡L标有“4V，4W”字样。、为两根同材料电阻丝，已知的长度是的两倍，的横截面积是的一半，当开关S接1时，小灯泡正常发光，开关S接2时，电流表示数为1.5A。则开关S接3时，电流表示数为（不考虑温度对电阻的影响）（ ）
A．1.5AB．1.2AC．0.6AD．0.2A
3．假设港珠澳大桥的照明电路可简化为如图所示电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E、内阻为r的电源，电阻R1、R2分别视为隧道灯和桥梁路灯，已知r小于R1和R2，则下列说法正确的是（ ）
A．夜间，电流表示数为
B．夜间，开关S闭合，电路中电流表、电压表示数均变小
C．夜间，由于用电器的增多，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大
D．若电流表示数为I，则太阳能电池供电系统输出电功率为EI
4．如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，电表均为理想电表。闭合开关S，滑动变阻器的滑动触头由图示的位置向右滑动一小段距离，在这个过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电源的输出功率增加
B．电阻两端电压减小
C．电容器所带电荷量减少
D．电压表与电流表示数变化量的比值增加
二、多选题
5．如图甲所示，用内阻为r1的充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r2，则时间t内（ ）
A．充电宝输出的电功率为UI－I2r1
B．充电宝的总功率为UI＋I2r1
C．手机电池产生的焦耳热为t
D．手机电池增加的化学能为UIt－I2r2t
6．如图所示的电路图中，为电源，其内阻为，为小灯泡（其灯丝的电阻可视为不变），、为定值电阻，为滑动变阻器，V为理想电压表，A为理想电流表。若滑片P向滑动，则（ ）
A．电流表示数变大B．电压表示数变大
C．小灯泡会变暗D．电源内阻消耗的功率会变小
7．如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电)，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者( )
A．电流表示数小B．电压表示数大
C．电源内阻的电压大D．路端电压大
8．用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U－I图线，由图可知( )
A．电池电动势的测量值为1.40 V
B．电池内阻的测量值为3.50 Ω
C．外电路发生短路时的电流为0.40 A
D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′＝0.20 A
三、解答题
9．如图所示，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，R3= 4Ω，若电阻R2发生断路，则两电表的读数分别变为0.8A和3.2V。求电源的电动势和内电阻分别为多大？（电流表、电压表均为理想电表）
10．如图所示为厦门中学生助手购置的电子握力计及其工作原理示意图。电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为10Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在滑动变阻器R1的最上端，握力越大，滑片P向下移动得越多。已知电路中电流变化的范围为0.1~0.6A，对应的握力测量范围为0-100kg（握力习惯以kg为单位，其实应该是千克力）除了R1、R2外其他电阻阻值均不计，求：
（1）滑动变阻器R1的调节范围；
（2）当R1消耗电功率最大时，对应的握力大小。
1．(2023·上海·曹杨二中二模）如图，a、b电路中电源完全相同，外电阻的阻值大于。在外电阻、通过相同电荷量的过程中，a、b电路中电源内部产生的热量分别为、，外电阻、上产生的热量分别为、，则（ ）
A． B． C． D．
2．(2023·上海青浦·二模）利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（ ）
A．电压较大的刻度对应较高的温度
B．电压刻度0V对应的就是0℃
C．该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的
D．若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高
3．(2023·四川省泸县第二中学模拟）角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其简化结构如图所示。当系统绕转轴 OO′转动时，元件A在光滑直杆上发生位移并输出相应的无线电压信号U，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为 k、自然长度为 l，电源的电动势为 E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片 P位于B点，当系统（包括电路系统）以角速度ω转动时 （ ）
A．流过电源E的电流随角速度的增大而增大
B．流过电源E的电流随角速度的增大而减小
C．弹簧的伸长量为 x =
D．输出电压 U 与ω的函数式为U =
4．(2023·上海松江·二模）如图，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻为R0。初始电流表示数为I1，电压表的示数为U。将滑动变阻器滑片P向b端移动至某处，电流表的示数为I2，电压表的示数同为U，下列判断正确的是（ ）
A．电流表的示数先增大后减小
B．定值电阻 R0消耗的功率先增大后减小
C．电压表示数为U时，电源的输出功率等于（I1＋I2）U
D．电源的效率先减小后增大
5．(2023·上海金山·二模）如图（a）所示电路，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。从左向右移动变阻器的滑片，根据电表数据得到U-I图像如图（b）所示，则（ ）
A．R1的最大功率为4W
B．R2的最大功率为3W
C．电源的最大输出功率为4W
D．电源的输出功率先增大后减小
6．(2023·北京·101中学三模）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0；当电压示数为时，电子称量物体质量为m，设变阻器总电阻R，电源电动势为E，电源内阻r可忽略不计，限流电阻阻值为R0，且R=R0，不计一切摩擦和其他阻力（ ）
A．当电压示数为时电子秤称量物体质量为2m
B．当电压示数为时电子秤测量物体质量为3m
C．该电子秤可称量物体的最大质量为4m
D．该电子秤电压表各刻度对应的质量是均匀的
7．(2023·上海市崇明中学模拟）如图所示电路中，电源电动势，内阻，，未知。若在、间连接一个理想电压表，其读数是________；若在、间连接一个理想电流表，其读数，则为________。
8．(2023·上海市复兴高级中学二模）图（a）电路中，电源电动势E=3V，内阻r=0.5，定值电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，小灯泡L的U-I图线如图（b）所示。闭合电键S，将变阻器的滑动片由a移到b端的过程中，滑片在________________（选填“a端”、“b端”、“ab中央”）时，灯泡的电阻最大；灯泡最暗时，其功率为________________W。
9．(2023·上海奉贤·二模）如图，小灯泡的规格为“6V，3W”，R3=4Ω，电源内阻r=1Ω。闭合开关S，灯泡L正常发光，电压表示数为零，电流表示数为1.5A，电表均为理想电表，则电源电动势E为___________V，电阻R2为___________Ω。
10．(2023·上海南汇中学高三期中）如图所示，电源的电动势V，电阻，电动机绕组的电阻，开关始终闭合。当开关断开时，电阻的电功率是525W；此时内电压为________V；当开关闭合时，电阻的电功率是336W，此时电动机的效率为________。
11．(2023·上海中学高三期中）如图，已知电阻，，电源内阻，电源的总功率为40W，电源输出功率为36W，则的阻值为___________Ω，电源的电动势为___________V。
一、单选题
1．(2023·北京·高考真题）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
2．(2023·全国·高考真题）图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．(2023·江苏·高考真题）如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（ ）
A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω
4．（2007·宁夏·高考真题）在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是
A． I1增大，I2不变，U增大
B． I1减小，I2增大，U减小
C． I1增大，I2减小，U增大
D． I1减小，I2不变，U减小
5．（2010·全国·高考真题）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．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为 、．由图可知 、的值分别为
A．、 B．、 C．、 D．、
6．（2009·广东·高考真题）如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2，则下列表述正确的是（ ）
A．电源输出功率减小
B．L1上消耗的功率增大
C．通过R1上的电流增大
D．通过R3上的电流增大
7．（2011·上海·高考真题）如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，
A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大
D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小
8．（2011·海南·高考真题）如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（ ）
A．V的读数变大，A的读数变小B．V的读数变大，A的读数变大
C．V的读数变小，A的读数变小D．V的读数变小，A的读数变大
二、多选题
9．(2023·江苏·高考真题）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（ ）
A．车灯的电流变小B．路端电压变小
C．电路的总电流变小D．电源的总功率变大
10．（2012·上海·高考真题）直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（ ）
A．总功率一定减小B．效率一定增大
C．内部损耗功率一定减小D．输出功率一定先增大后减小
专题9.2 闭合电路欧姆定律及其应用
一、单选题
1．如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表；开始时开关S闭合，电压表、电流表均有示数，某时刻发现电压表和电流表读数均变大，则电路中可能出现的故障是（ ）
A．R1断路B．R2断路
C．R1短路D．R3短路
答案:B
解析：
A．若R1断路，电流表读数为零，故A错误；
B．若R2断路，外电路总电阻增大，总电流减小，内电压减小，则电压表读数变大；R3的分压增大，则电流表的读数变大，故B正确；
C．若R1短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则电压表读数变小，电流表的读数变大，故C错误；
D．若R3短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则电压表读数变小，故D错误。
故选B。
2．图示电路中，电源的电动势、内阻为r，电流表A为理想电表，小灯泡L标有“4V，4W”字样。、为两根同材料电阻丝，已知的长度是的两倍，的横截面积是的一半，当开关S接1时，小灯泡正常发光，开关S接2时，电流表示数为1.5A。则开关S接3时，电流表示数为（不考虑温度对电阻的影响）（ ）
A．1.5AB．1.2AC．0.6AD．0.2A
答案:C
解析：
、为两根同材料电阻丝，已知的长度是的两倍，的横截面积是的一半，根据
可得
小灯泡的电阻
当开关S接1时，小灯泡正常发光，则

解得
r=2Ω
开关S接2时，电流表示数为1.5A，则
解得
R2=2Ω
则开关S接3时，电流表示数为
故选C。
3．假设港珠澳大桥的照明电路可简化为如图所示电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E、内阻为r的电源，电阻R1、R2分别视为隧道灯和桥梁路灯，已知r小于R1和R2，则下列说法正确的是（ ）
A．夜间，电流表示数为
B．夜间，开关S闭合，电路中电流表、电压表示数均变小
C．夜间，由于用电器的增多，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大
D．若电流表示数为I，则太阳能电池供电系统输出电功率为EI
答案:C
解析：
A．夜间，桥梁需要照明，开关S闭合，电阻R1、R2并联，根据闭合电路欧姆定律，电流表示数
故A错误；
B．夜间，开关S闭合，总电阻减小，干路电流增大，电路中电流表示数变大，故B错误；
C．根据能量守恒定律可知，夜间，由于用电器的增多，电流变大，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大，故C正确；
D．当电流表示数为I，则太阳能电池供电系统总功率为EI，输出功率为
故D错误；
故选C。
4．如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，电表均为理想电表。闭合开关S，滑动变阻器的滑动触头由图示的位置向右滑动一小段距离，在这个过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电源的输出功率增加
B．电阻两端电压减小
C．电容器所带电荷量减少
D．电压表与电流表示数变化量的比值增加
答案:C
解析：
A．当滑动变阻器的触头从左端向右滑动过程，变阻器接入电路的电阻减小，因为不知道与内阻r的关系，所以不能确定电源的输出功率变化，A错误；
B．当滑动变阻器的触头由图示的位置向右滑动小段距离，变阻器接入电路的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中总电流I增大，根据欧姆定律可以知道电阻两端电压增大，B错误；
C．电路中总电流I增大，内电阻与所占电压增大，则R1的电压减小，电容器与R1并联，故电容器的电压减小，根据
可以知道，电容器所带电荷量减小，C正确；
D．电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律
得
电压表与电流表示数变化量的比值不变。D错误。
故选C。
二、多选题
5．如图甲所示，用内阻为r1的充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r2，则时间t内（ ）
A．充电宝输出的电功率为UI－I2r1
B．充电宝的总功率为UI＋I2r1
C．手机电池产生的焦耳热为t
D．手机电池增加的化学能为UIt－I2r2t
答案:BD
解析：
A．充电宝的输出电压为U，输出电流为I，则充电宝输出的电功率为UI，故A错误；
B．充电宝内的电流也是I，内阻为r1，所以充电宝产生的热功率为I2r1，则充电宝的总功率为
P总＝UI＋I2r1
故B正确；
C．由于充电宝是非纯电阻电路，U是充电宝的输出电压，所以不能用公式t计算手机电池产生的焦耳热，根据焦耳定律，可知电池产生的焦耳热应为I2r2t，故C错误；
D．由题意根据能量守恒可得，手机电池增加的化学能为UIt－I2r2t，故D正确。
故选BD。
6．如图所示的电路图中，为电源，其内阻为，为小灯泡（其灯丝的电阻可视为不变），、为定值电阻，为滑动变阻器，V为理想电压表，A为理想电流表。若滑片P向滑动，则（ ）
A．电流表示数变大B．电压表示数变大
C．小灯泡会变暗D．电源内阻消耗的功率会变小
答案:AC
解析：
D．由滑动变阻器滑片P向滑动，可知变小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，电源内阻消耗的功率会变大，D错误；
BC．由于电路总电流增大，内电压增大，则外电压减小；通过、和灯泡串联的支路电流减小，可知小灯泡会变暗，定值电阻两端电压减小，即电压表示数变小，B错误，C正确；
A．由于电路总电流增大，通过、和灯泡串联的支路电流减小，则通过滑动变阻器支路电流增大，即电流表示数变大，A正确。
故选AC。
7．如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电)，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者( )
A．电流表示数小B．电压表示数大
C．电源内阻的电压大D．路端电压大
答案:ABD
解析：
A．由于脂肪不容易导电，所以当脂肪含量较高时，即测试时接在电路中的电阻R人较大，由闭合电路欧姆定律
可知，R人越大，I越小，电流表的示数越小，故A正确；
BCD．由于电源内阻的电压为
路端电压为
故I越小，电源内阻的电压越小，路端电压越大，R1和R2的分压减小，电压表的示数增大，故BD正确，C错误。
故选ABD。
8．用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U－I图线，由图可知( )
A．电池电动势的测量值为1.40 V
B．电池内阻的测量值为3.50 Ω
C．外电路发生短路时的电流为0.40 A
D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′＝0.20 A
答案:AD
解析：
A．由题图乙可知，U－I图线纵坐标截距为电源的电动势，E＝1.40V，A正确；
B．U－I图线的斜率大小表示电源内阻
r＝＝Ω＝1.00Ω
B错误；
C．当路端电压为1.00V时，电路电流为0.4A，C错误；
D．当电压表示数为U＝1.20 V时
I＝＝A＝0.20A
D正确。
故选AD。
三、解答题
9．如图所示，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，R3= 4Ω，若电阻R2发生断路，则两电表的读数分别变为0.8A和3.2V。求电源的电动势和内电阻分别为多大？（电流表、电压表均为理想电表）
答案:，
解析：
断路前，与串联、然后与并联，则有
其中
，，
断路后，电池只对供电，则有
其中
，
联立解得
，
根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
，
10．如图所示为厦门中学生助手购置的电子握力计及其工作原理示意图。电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为10Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在滑动变阻器R1的最上端，握力越大，滑片P向下移动得越多。已知电路中电流变化的范围为0.1~0.6A，对应的握力测量范围为0-100kg（握力习惯以kg为单位，其实应该是千克力）除了R1、R2外其他电阻阻值均不计，求：
（1）滑动变阻器R1的调节范围；
（2）当R1消耗电功率最大时，对应的握力大小。
答案:（1）0~50Ω；（2）20kg
解析：
（1）不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，此时有
握力最大时，滑动变阻器R1全部接入电路，则有
得
R1=50Ω
即滑动变阻器R1的调节范围为0~50Ω。
（2）R1消耗的电功率为
得
当
时，消耗电功率最大 因电阻阻值与长度成正比，握力大小与弹簧压缩量成正比，故有
得此时对应的握力大小为20kg。
1．(2023·上海·曹杨二中二模）如图，a、b电路中电源完全相同，外电阻的阻值大于。在外电阻、通过相同电荷量的过程中，a、b电路中电源内部产生的热量分别为、，外电阻、上产生的热量分别为、，则（ ）
A． B． C． D．
答案:D
解析：
根据闭合电路欧姆定律
可知则a电路的路端电压U较大，b电路电源内阻上的电压较大，根据
可知
根据
可知
故D正确，ABC错误。
故选D。
2．(2023·上海青浦·二模）利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（ ）
A．电压较大的刻度对应较高的温度
B．电压刻度0V对应的就是0℃
C．该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的
D．若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高
答案:D
解析：
AB．由图像可知

可知温度越高，U越小，电压较大的刻度对应较低的温度，电压刻度0V对应的温度较高的刻度，不是0℃，选项AB错误；
C．根据
可知，该电子温度计表盘上温度的刻度是不均匀的，选项C错误；
D．若电池用久后内阻r变大，根据
可知相同的R值时U值偏小，则对应的温度偏高，即用该温度计测量的温度要比真实值偏高，选项D正确。
故选D。
3．(2023·四川省泸县第二中学模拟）角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其简化结构如图所示。当系统绕转轴 OO′转动时，元件A在光滑直杆上发生位移并输出相应的无线电压信号U，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为 k、自然长度为 l，电源的电动势为 E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片 P位于B点，当系统（包括电路系统）以角速度ω转动时 （ ）
A．流过电源E的电流随角速度的增大而增大
B．流过电源E的电流随角速度的增大而减小
C．弹簧的伸长量为 x =
D．输出电压 U 与ω的函数式为U =
答案:D
解析：
AB．系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，BC的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，与角速度无关，故AB错误；
C．设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得
求得
故C错误；
D．输出电压
求得
故D正确
故选D。
4．(2023·上海松江·二模）如图，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻为R0。初始电流表示数为I1，电压表的示数为U。将滑动变阻器滑片P向b端移动至某处，电流表的示数为I2，电压表的示数同为U，下列判断正确的是（ ）
A．电流表的示数先增大后减小
B．定值电阻 R0消耗的功率先增大后减小
C．电压表示数为U时，电源的输出功率等于（I1＋I2）U
D．电源的效率先减小后增大
答案:C
解析：
A．画出等效电路图如图，滑动变阻器a端部分电阻Ra与b端部分电阻Rb并联，并联后的总电阻为
当Ra与Rb相等时，取等号，即滑动变阻器两部分电阻并联后的总电阻达到最大。由滑动变阻器滑片P由初位置向b端移动过程，两处电压表示数相同知，R并先增大后减小，干路电流I先减小后增大，由闭合电路欧姆定律
可知滑动变阻器两部分并联后的电压U并先增加后减小。当U并增加时， 因Rb一直减小，则其电流Ib增加，因干路电流I减小，则电流表示数减小；当U并减小时，因Ra一直增加，则电流表示数减小。故电流表的示数一直减小，故A错误；
B．由上述分析R并先增大后减小，则干路电流先减小后增加，即定值电阻R0的电流先减小后增加， R0消耗的功率先减小后增大，故B错误；
C．初始电流表示数为I1，电压表的示数为U时，若滑动变阻器a端部分电阻为Ra、b端部分电阻为Rb，当电压表示数再次为U时，电流表的示数为I2，由两次R并相等，此时滑动变阻器a端部分电阻等于Rb、b端部分电阻等于Ra，两次U并相等，则两次干路电流为
电源的输出功率等于
故C正确；
D．电源的效率为
由上述分析U先增大后减小，则电源效率先增大后减小，故D错误。
故选C。
5．(2023·上海金山·二模）如图（a）所示电路，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。从左向右移动变阻器的滑片，根据电表数据得到U-I图像如图（b）所示，则（ ）
A．R1的最大功率为4W
B．R2的最大功率为3W
C．电源的最大输出功率为4W
D．电源的输出功率先增大后减小
答案:B
解析：
根据欧姆定律可知
所以图（b）中斜率为正的图线反映R2的伏安特性。
设电源电动势为E，内阻为r。根据闭合电路欧姆定律有
所以
所以图（b）中斜率为负的两条图线中，斜率绝对值较大的图线反映了V1表示数随I的变化，则
斜率绝对值较小的图线反映了V3表示数随I的变化，则
，
A．R1的输出功率为
根据数学知识可知当时，P1有最大值为
故A错误；
B．当电路中电流最大时，R2的功率最大，此时R1接入电路的阻值为零，所以
故B正确；
CD．电源的输出功率为
从左向右移动变阻器的滑片，R1增大，根据数学知识可知当时，P随R1的增大而减小，当R1=0时，P有最大值为
故CD错误。
故选B。
6．(2023·北京·101中学三模）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0；当电压示数为时，电子称量物体质量为m，设变阻器总电阻R，电源电动势为E，电源内阻r可忽略不计，限流电阻阻值为R0，且R=R0，不计一切摩擦和其他阻力（ ）
A．当电压示数为时电子秤称量物体质量为2m
B．当电压示数为时电子秤测量物体质量为3m
C．该电子秤可称量物体的最大质量为4m
D．该电子秤电压表各刻度对应的质量是均匀的
答案:B
解析：
AB．当电压示数为时，则
解得
变阻器总电阻R=R0，设滑动变阻器R总长为L，则弹簧被压缩 则

当电压示数为时，则
解得
则弹簧被压缩L，则
则
m′=3m
选项A错误，B正确；
C．由以上分析可知，该电子秤可称量物体的最大质量为3m，选项C错误；
D．因电压表读数
而

（x为滑动片以上部分的长度）且

即
可知m与U并非线性关系，则该电子秤电压表各刻度对应的质量不是均匀的，选项D错误。故选B。
7．(2023·上海市崇明中学模拟）如图所示电路中，电源电动势，内阻，，未知。若在、间连接一个理想电压表，其读数是________；若在、间连接一个理想电流表，其读数，则为________。
答案: 4.8 4
解析：
[1]若在、间连接一个理想电压表，电压表读数为两端的电压，则有
[2]若在、间连接一个理想电流表，其读数，假设通过的电流为，则有
根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
8．(2023·上海市复兴高级中学二模）图（a）电路中，电源电动势E=3V，内阻r=0.5，定值电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，小灯泡L的U-I图线如图（b）所示。闭合电键S，将变阻器的滑动片由a移到b端的过程中，滑片在________________（选填“a端”、“b端”、“ab中央”）时，灯泡的电阻最大；灯泡最暗时，其功率为________________W。
答案: b端 0.24
解析：
[1]伏安特性曲线上点与原点连线的斜率表示电阻，由图（b）可知灯泡电阻随电流的增大而增大，当滑片在b端时，R2和R1都不接入电路，此时通过灯泡的电流最大，灯泡的电阻最大。
[2]设R2滑片上部分接入电路的阻值为R2上，则R1和R2混联的等效电阻为
根据数学知识可知，当R2上=6Ω时，R12有最大值为
此时通过灯泡的电流最小，灯泡功率最小，最暗。当灯泡与等效电阻R12max串联接在电路中时，设灯泡两端电压为U，通过灯泡的电流为I，根据闭合电路欧姆定律有
代入数据有
将上述表达式反映的图线作入题图（b）中如图所示，两图线交点即为此时灯泡的工作点，可得此时灯泡的功率为
9．(2023·上海奉贤·二模）如图，小灯泡的规格为“6V，3W”，R3=4Ω，电源内阻r=1Ω。闭合开关S，灯泡L正常发光，电压表示数为零，电流表示数为1.5A，电表均为理想电表，则电源电动势E为___________V，电阻R2为___________Ω。
答案: 9.5 6
解析：
[1]电压表示数为零，所以没有电流流过电压表，则流过R3与流过灯泡的电流相等，电流为
电源的路端电压为
电流表示数为I=1.5A，由闭合电路欧姆定律得
解得
[2]流过电阻R2的电流为
因电压表示数为零，故电阻R2与灯泡L两端的电压相等，所以R2的阻值为
10．(2023·上海南汇中学高三期中）如图所示，电源的电动势V，电阻，电动机绕组的电阻，开关始终闭合。当开关断开时，电阻的电功率是525W；此时内电压为________V；当开关闭合时，电阻的电功率是336W，此时电动机的效率为________。
答案: 5 86.9%
解析：
[1]当开关断开时，电阻的电功率是525W，即有
解得，电路中此时的内电压为
[2]当开关断开时，根据电阻的电功率是525W，有
可得，电源内阻为
当开关闭合时，电阻的电功率是336W，则
解得，电阻的电压为
由闭合电路欧姆定律有
解得，此时电路中的干路电流为
则流过电动机的电流为
则电动机的总功率为
电动机的损耗功率为
电动机的输出功率为
故此时电动机的效率为
11．(2023·上海中学高三期中）如图，已知电阻，，电源内阻，电源的总功率为40W，电源输出功率为36W，则的阻值为___________Ω，电源的电动势为___________V。
答案: 20
解析：
[1]设干路电流为I，由题意可知
解得
根据并联分流规律可知通过R1和R2的电流分别为
所以
解得
[2]电源电动势为
一、单选题
1．(2023·北京·高考真题）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
解析：
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，故应标在电流较大的刻度上；而点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故应标在电流较小的刻度上；由图甲得
其中为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得
联立解得
可知t与I是非线性关系，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．(2023·全国·高考真题）图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
答案:A
解析：
根据电容器的定义式可知
结合图像可知，图像的斜率为，则内的电流与内的电流关系为
且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足
由于电流方向不同，所以电压方向不同。
故选A。
3．(2023·江苏·高考真题）如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（ ）
A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω
答案:A
解析：
开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，
故A正确．
4．（2007·宁夏·高考真题）在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是
A． I1增大，I2不变，U增大
B． I1减小，I2增大，U减小
C． I1增大，I2减小，U增大
D． I1减小，I2不变，U减小
答案:B
解析：
R2的滑动触点向b端移动时，R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，即A1示数减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大，即A2示数增大．故A、C、D错误，B正确．
5．（2010·全国·高考真题）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．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为 、．由图可知 、的值分别为
A．、 B．、 C．、 D．、
答案:D
解析：
电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比． ,
E为电源的总电压（即电动势），在U﹣I图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知、，则 ， ，所以A、B、C错误，D正确．
点晴：解决本题的关键知道电源的效率也等于外电压与电动势之比以及会从U-I图象中读出电动势和外电压．
6．（2009·广东·高考真题）如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2，则下列表述正确的是（ ）
A．电源输出功率减小
B．L1上消耗的功率增大
C．通过R1上的电流增大
D．通过R3上的电流增大
答案:C
解析：
A．只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，再合上S2，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P=EI，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，根据串联电路的特点，并联部分分担的电压减小，L1两端的电压减小，其消耗的功率减小．故B错误．
C．再合上S2，外电路总电阻减小，干路电流增大，而R1在干路中，通过R1上的电流增大．故C正确．
D．并联部分的电压减小，通过R3上的电流将减小．故D错误．
7．（2011·上海·高考真题）如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，
A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大
D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小
答案:A
解析：
试题分析：由电路图可知，本题为滑动变阻器的两部分并联，并联后，再与R串联；由几何知识可知滑片移动时总电阻的变化；则由闭合电路欧姆定律可求得电路中电流的变化及路端电压的变化．
解：设滑动变阻器触点以上的电阻为R上，触点以下的电阻为R下．因为滑动变阻器的有效电阻R并除最初和最终为零外，是
R上和R下并联的结果，①
二者之和一定，二者相等时积最大，所以当触点在中间时电阻最大，根据全电路欧姆定律，I总=②，
所以当触点在中间时电流最小，电压表V读数为电源的路端电压，U=E - Ir，当触点在中间时路端电压最大，电压表V读数先变大后变小，所以本题选A或C．
再算电流表A读数即R下的电流I，根据电阻并联分流公式，③，
联立以上3式，解得变化为
I=
当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，R上一直变大而R下一直变小，从上式可以看出，电流表A读数I一直变大，所以本题选A．
故选A
【点评】
本题考查全电路欧姆定律，滑动变阻器，电路分析，并联分流等，难度：较难．电路分析和电压表电流表读数随滑动变阻器触点移动而变化的题目是传统题目，但此题推陈出新，有新意，用新方法，一是应用数学知识：二者和不变，相等时积最大，二是应用数学方法，把最后的I式子变化为最后一式，目的是减少变化量．
8．（2011·海南·高考真题）如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（ ）
A．V的读数变大，A的读数变小B．V的读数变大，A的读数变大
C．V的读数变小，A的读数变小D．V的读数变小，A的读数变大
答案:B
解析：
S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，V的读数变大；
把R1归为内阻，内电压减小，故R3中的电压增大，由欧姆定律可知R3中的电流也增大，电流表示数增大，
A．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故A错误；
B．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故B正确；
C．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故C错误；
D．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故D错误；
二、多选题
9．(2023·江苏·高考真题）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（ ）
A．车灯的电流变小B．路端电压变小
C．电路的总电流变小D．电源的总功率变大
答案:ABD
解析：
A．开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流变小，A正确；
B．电路的路端电压为
变小，路端电压变小，B正确；
C．总电流即干路电流为
减小，干路电流增大，C错误；
D．电源总功率为
增大，总功率变大，D正确。
故选ABD。
10．（2012·上海·高考真题）直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（ ）
A．总功率一定减小B．效率一定增大
C．内部损耗功率一定减小D．输出功率一定先增大后减小
答案:ABC
解析：
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对