2027年高考物理一轮复习 突破练习含答案060-课时作业51 闭合电路欧姆定律（教用）

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1．（2025·湖北襄阳模拟）锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含锂化合物）和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动势为3.7V，电池容量为4000mA⋅h，正常通话电流为400mA，则（ ）
A. 正常通话时，电池输出的功率为1.48W
B. 电池充满电后，手机能正常通话2.7h
C. 图示状态是电池放电状态
D. 负极积累的锂离子越多，电池存储的电能越少
【答案】C
【解析】正常通话时，电池的总功率为P总=EI=3.7×0.4W=1.48W，由于存在一定的内阻，所以电池输出的功率小于1.48W，故A错误；电池充满电后，手机能正常通话时间为t=qI=4000400h=10h，故B错误；图示状态锂离子从电池负极到正极，即电池内部的电流方向从负极到正极，故处于放电状态，故C正确；负极积累的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多，存储的电能越多，故D错误。
2．（2025·广东名校联考）为比较额定电压为5V、内阻为2.5Ω 的USB小电风扇（如图甲）正常工作时和卡住时的功率，将其电机拆下与电动势为6V、内阻为2Ω 的电源串联（如图乙），电机恰好能正常工作，则此电路中电机正常工作时的功率与卡住时的功率之比为（ ）
A. 94B. 49C. 169D. 916
【答案】D
【解析】电机正常工作时，由闭合电路欧姆定律有E=UM+Ir，解得I=0.5A，电机正常工作时的功率P正=UMI=2.5W，电机卡住时相当于纯电阻，则E=I′(RM+r)，解得I′=43A，电机卡住时的功率P卡=I′2RM=409W，所以P正P卡=916，故选D。
3．（2025·安徽安庆模拟）如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，当滑动变阻器R2的滑片P由b向a滑动时，不考虑灯泡电阻的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡会变亮B. R1的功率变大
C. 电源的效率先变大再变小D. R2的功率先变大再变小
【答案】B
【解析】当滑动变阻器R2的滑片P由b向a滑动时，R2接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，总电流变大，则R1的功率和电压都变大，则L两端电压减小，灯泡变暗，选项A错误，B正确；电源的效率η=IUIE=UE=RR+r=11+rR，可知电源的效率变小，选项C错误；将R1和L都等效为电源内阻，则当等效电源内阻等于R2时，R2的功率最大，因R2的最大阻值与电源等效内阻的大小关系不确定，则不能判断R2的功率变化情况，选项D错误。
4．将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱消耗的功率P随电阻箱读数R的变化曲线如图所示，由此可知（ ）
A. 电源的最大输出功率可能大于45W
B. 电源内阻一定等于5Ω
C. 电源的电动势为45V
D. 电阻箱消耗的功率P最大时，电源效率大于50%
【答案】B
【解析】将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱消耗的功率P等于电源的输出功率，由题图可知，电阻箱消耗的最大功率P为45W，所以电源的最大输出功率为45W，A错误；当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，所以电源内阻一定等于5Ω ，B正确；由题图可知，当电阻箱消耗的功率P=45W时，电阻箱读数为R=5Ω ，此时电路中的电流I=PR=3A，电源电动势E=I(R+r)=30V，C错误；电阻箱消耗的功率P最大时，电源效率为η=RR+r×100%=50%，D错误。
5．如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的L1、L2两灯变亮，L3、L4两灯变暗，故障的原因可能是（ ）
A. R1短路B. R2断路C. R2短路D. R3短路
【答案】D
【解析】L1灯在干路上，L1灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，说明电路中只会出现短路不会出现断路，选项B错误。因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器两端的电压会减小，L3、L4两灯变暗，L1、L2两灯变亮，说明发生短路的电阻与L3、L4两灯是并联的，与L1、L2两灯是串联的。观察电路中电阻的连接形式，只有R3短路符合条件，故选项A、C错误，D正确。
6．（2026·四川绵阳开学考）多选 在如图所示的电路中，若在滑动变阻器R的滑片P向左滑动一小段距离的过程中，电压表V1的示数增大ΔU，电表均为理想电表，则在该过程中 （ ）
A. 电阻R1中通过的电流增大，且增加量为ΔUR1
B. 电阻R2两端的电压减小，且减小量为ΔU
C. 电源的输出功率增大
D. 电源的效率增大
【答案】AD
【解析】由于R1为定值电阻，电压表V1读数等于定值电阻R1两端电压，则有R1=ΔUΔI1，可得ΔI1=ΔUR1，可知通过R1的电流增大，增加量为ΔUR1，故A正确；设电压表V1示数为U，电路总电流为I，由闭合电路欧姆定律可得U=E−I(r+R2)，电压表V1的示数增大，则电路总电流减小，又有|ΔUΔI|=r+R2，流过电阻R2的电流为总电流，则通过R2的电流减小，电阻R2两端的电压减小，电压减小量ΔU2=|ΔI|⋅R2=ΔUr+R2⋅R2I2，Q1I2，Q1>Q2
C. I1r，外电阻始终大于电源内阻，所以当Rx=0时，电源的输出功率最大，故D错误。
10．（2025·湖南怀化三模）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，R0、R2为定值电阻，R1为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。若对光敏电阻的光照强度增强，电压表V示数的变化量绝对值为ΔU，电流表A示数的变化量绝对值为ΔI，电流表A1示数的变化量绝对值为ΔI1，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A和电流表A1示数都变大
B. ΔI1ΔI，选项A正确，B错误；根据U=E−I(R0+r)可知ΔUΔI=R0+r，选项C错误；电源的效率η=R外R外+r=11+rR外，当光照强度增强时，回路总外电阻R外减小，电源的效率降低，选项D错误。
11．（2025·河北石家庄一模）在图甲电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器(0～50Ω)。闭合开关S，调节滑动变阻器，将滑片P从最左端滑到最右端，两电压表的示数随电路中电流表示数变化的关系如图乙所示。不考虑电表对电路的影响，则（ ）
A. 电源的电动势为7.5V，内阻为12.5Ω
B. 定值电阻R1阻值为10Ω
C. 当滑动变阻器R2的阻值为10Ω 时，R2上消耗的电功率最大
D. 滑片P向右滑动过程中电源的输出功率先增大后减小
【答案】B
【解析】依题意，闭合开关后，调节滑动变阻器，将滑片P从最左端滑到最右端，电路中电阻逐渐增大，电流随之减小，定值电阻R1两端电压减小，滑动变阻器R2两端电压增大，结合题图乙，可知当I1=0.6A时，路端电压U1=6V，当I2=0.2A时，路端电压U2=2V+5V=7V，根据闭合电路欧姆定律可得U1=E−I1r，U2=E−I2r，解得E=7.5V，r=2.5Ω ，故A错误；定值电阻R1=U1I1=10Ω ，故B正确；将R1等效为电源内阻，有r等效=R1+r=12.5Ω ，根据PR2=I2R2=(ER2+r等效)2R2=E2(R2−r等效)2R2+4r等效可知，当滑动变阻器R2的阻值为12.5Ω 时，R2上消耗的电功率最大，故C错误；电源输出功率P输出=I2(R1+R2)=(ER1+R2+r)2(R1+R2)=E2(R1+R2−r)2R1+R2+4r，又滑片P向右滑动过程中R1+R2始终大于r，则电源的输出功率一直减小，故D错误。
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12．（2025·山东菏泽一模）多选 在如图所示的电路中，电源电动势E、内阻r恒定，R1、R2是定值电阻，且R1=r。闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器R3的滑片向下缓慢滑动一段长度，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值为ΔU1、ΔU2、ΔU3，电流表A是理想电流表。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A示数变小，电压表V2示数变大
B. 0
C. 定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流，带电液滴将向下运动
D. 电源的输出功率变大
【答案】BD
【解析】分析电路可知，当开关S闭合时，滑动变阻器R3与定值电阻R1串联后接在电源两端，将滑动变阻器R3的滑片向下滑动，滑动变阻器R3接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电路中电流增大，理想电流表A示数增大，理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，根据欧姆定律可得U1=IR1，因电路中电流增大，则U1变大，即理想电压表V1示数增大，而理想电压表V2测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律可得U2=E−Ir，因电路中电流增大，电源内阻上分得的电压变大，路端电压减小，则理想电压表V2的示数减小，故A错误；理想电压表V3测量滑动变阻器R3两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可得U3=E−I(R1+r)，电路中电流增大，则U3减小，根据C=QU3可知电容器的电荷量Q减小，电容器放电，所以定值电阻R2中有从a流向b的瞬间电流，又E=U3d，则E减小，向上的电场力减小，则带电液滴将向下运动，故C错误；根据上述分析可知，ΔU3ΔI=R1+r，ΔU1ΔI=R1，ΔU2ΔI=r，所以ΔU3=ΔU1+ΔU2，故B正确；当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，由于R1=r，当滑动变阻器R3的滑片向下滑动时，外电路的电阻变小，外电阻与内阻更接近，但不会小于r，则电源的输出功率变大，故D正确。