第十章 第50练 闭合电路的欧姆定律
[分值：100分]
1~7题每小题7分，共49分
1.(2025·江苏盐城市检测)小明的袖珍手电筒里有一节电动势为1.5 V的干电池，取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“1.3 V 0.20 A”的字样，小灯泡在该干电池的供电下正常发光，由此可算出该干电池的内阻为( )
A.7.5 Ω B.6.5 Ω
C.1.5 Ω D.1.0 Ω
2.(2023·江苏高邮市第一中学检测)如图所示的电路中，电源的电动势为6 V，当开关S接通后，灯泡L1、L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是Uab=6 V，Uad=0，Ucd=6 V，由此可判定( )
A.L1和L2的灯丝都烧断了
B.L1的灯丝烧断了
C.L2的灯丝烧断了
D.滑动变阻器R断路
3.交警使用的某型号酒精测试仪其工作原理如图所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电表均为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，( )
A.传感器的电阻增大 B.电流表的示数变小
C.电压表的示数变大 D.电源的总功率变大
4.电源的效率定义为外电路消耗的功率与电源的总功率之比。直线A、B和C分别是电源a、电源b和电阻R的U-I图线。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么( )
A.电源a、b电动势一样大，b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
5.(2024·江苏省五校联考模拟)如图所示电路，电源电动势为E、内阻为r。闭合开关，调节滑动变阻器滑片，理想电压表示数为U、理想电流表示数为I。电源的总功率P与电压U、电流I的关系正确的是( )
6.(2024·江苏无锡市调研)太阳能电池在空间探测器上广泛应用。某太阳能电池在特定光照强度下工作电流I随路端电压U变化的图线如图中曲线①，输出功率P随路端电压U的变化图线如图中曲线②。图中给出了该电池断路电压U0和短路电流I0。当路端电压为U1时，工作电流为I1，且恰达到最大输出功率P1，则此时电池的内阻为( )
A. B.
C. D.
7.(2024·江苏南京市一模)如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”。电源的电动势E=6 V，内阻未知，限流电阻R0=4.8 Ω。闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为3.5 V，理想电流表示数为0.5 A。 则( )
A.电源内阻为5.0 Ω
B.液体消耗的电功率为1.75 W
C.玻璃皿中两电极间液体的电阻为R=7.0 Ω
D.1分钟内，液体里产生的热量为105 J
8~10题每小题9分，11题14分，共41分
8.(2023·海南卷·7)如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为( )
A.CE B.CE C.CE D.CE
9.(2023·江苏淮安市期末)如图所示的闭合电路，电源的电动势E、内阻r保持不变，R1为定值电阻，水平放置的平行金属板间有一带电质点P处于静止状态；现将滑动变阻器R2的滑片向b端滑动，电表为理想电表，则( )
A.电压表的示数减小
B.带电质点P将向上运动
C.电流表的示数增大
D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变大
10.(2025·江苏南通市期中)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，C为电容器，开关S1闭合、S2断开。则闭合开关S2后( )
A.电流表示数减小
B.电压表示数减小
C.电容器所带的电荷量减为零
D.R1消耗的功率增大
11.(14分)(2025·江苏高邮市开学考)如图甲所示的电路中，使滑动变阻器的滑片位置从最右端滑动到最左端，测得电压表V随电流表A的示数变化的图像如图乙所示，不计电表内阻的影响。求：
(1)(4分)定值电阻R0的阻值和滑动变阻器的最大阻值Rm；
(2)(4分)电源的电动势E和内阻r；
(3)(6分)电源输出功率的最大值与最小值。
(10分)
12.(2024·江苏淮安市检测)如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡L1、L2 电阻均为R，D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V1、V2 示数变化量绝对值分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数变化量绝对值为ΔI，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 D.ΔU2>ΔU1
参考解析
1.D [由题意可知灯泡正常发光时，路端电压为1.3 V，电路中电流为0.2 A。根据闭合电路的欧姆定律有
E＝U＋Ir
解得r＝1.0 Ω，故选D。]
2.C [由Uab＝6 V可知，电源完好。灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障。由Ucd＝6 V可知，灯泡L1与滑动变阻器R是接通的，断路故障出现在c、d之间，故灯泡L2断路，故选C。]
3.D [由于传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，而酒驾驾驶员吹气时，酒精气体浓度变大，R变小，由闭合电路的欧姆定律可知I＝，U＝E－I(R0＋r)，可知电流表示数变大，电压表示数变小，故A、B、C错误；酒精气体浓度越大，电流越大，电源总功率P＝EI，变大，故D正确。]
4.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，b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a上，电路中的电流较大，B错误；
由P＝UI可知，电源和电阻的U－I图线交点横、纵坐标乘积(矩形面积)表示电源的输出功率，如图所示，可知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η＝×100%＝×100%，当R接到电源a上，路端电压U较大，电源效率较高，C、D错误。]
5.B [由闭合电路欧姆定律有E＝U＋Ir，化简得I＝，则电源的总功率为P＝EI＝EU，若U是自变量，则电源的总功率P与电压U是线性关系，A错误，B正确；若I是自变量，则电源的总功率P＝EI，即电源的总功率P与电流I是正比例关系，故C、D错误。]
6.C [根据题意可知，太阳能电池的电动势为U0，路端电压为U1时，太阳能电池的总功率为P总＝U0I1，太阳能电池内阻的功率为P内＝P总－P1
根据P内＝r
联立可得r＝，故选C。]
7.B [根据闭合电路欧姆定律可得E＝U＋I(R0＋r)，解得电源内阻为r＝0.2 Ω，故A错误；液体消耗的电功率为 P＝UI＝3.5×0.5 W＝1.75 W，故B正确；对于非纯电阻元件，不满足欧姆定律，则玻璃皿中两电极间液体的电阻R≠ Ω＝7.0 Ω，故C错误；1分钟内，电流做功为W＝Pt＝1.75×60 J＝105 J，由能量守恒可知电流做功转化为热能和液体的转动动能，因此1分钟内液体里产生的热量小于105 J，故D错误。]
8.C [看似是一个电桥，但只需将电源负极接地(就是取电势为零)，则电容器上极板电势为，下极板电势为，极板间电势差U＝，
由Q＝CU，可知C正确。]
9.B [将滑动变阻器R2的滑片向b端滑动，则R2接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，总电流减小，即电流表示数减小，R1以及电源内阻上的电压减小，则R2两端的电压变大，即电压表示数变大，选项A、C错误；电容器两板间电压变大，则两板间电场强度变大，带电质点P所受的向上的静电力变大，则将向上运动，选项B正确；根据U＝E－I(R1＋r)可得＝R1＋r，则电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变，选项D错误。]
10.B [开关S1闭合、S2断开，电路的连接方式是R1和R2串联，电容器的电压等于R1两端的电压；开关S1、S2都闭合，电路的连接方式是R1和R2串联，再和R3并联，电容器的电压等于R2两端的电压；闭合开关S2后，外电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律有I＝，可知总电流增大，即电流表的示数增大，根据U外＝E－Ir，路端电压减小，即R1与R2电压之和减小，故流过R1与R2串联支路的电流减小，所以R2两端的电压减小，即电压表的示数减小，根据P＝R1可知R1消耗的功率减小，故B正确，A、D错误；R2两端的电压只是减小，但不等于零，故电容两端的电压不等于零，根据Q＝CU可知电容器的电荷量不等于零，故C错误。]
11.(1)1 Ω 5 Ω (2)3 V 4 Ω
(3) W W
解析 (1)当滑到最左端时，回路电流最大，根据欧姆定律可得
R0＝＝1 Ω
滑动变阻器的滑片在最右端时，回路电流最小，此时
R0＋Rm＝＝6 Ω
因此Rm＝5 Ω
(2)根据U＝E－Ir可知图线斜率的绝对值等于内电阻
r＝ Ω＝4 Ω
将滑动变阻器的滑片滑到最左端时，由欧姆定律可得E＝I1(R0＋r)＝0.6×(1＋4) V＝3 V
(3)当R0＋R＝r时，电源的输出功率最大，此时Pmax＝()2×(R0＋R)＝()2×4 W＝ W
当R＝0时，电源的输出功率最小，最小功率为Pmin＝()2×R0＝()2×1 W＝ W。
12.B [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V1的示数减小，而L1两端的电压变大，所以L2与滑动变阻器两端的电压之和减小，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，Q不变，则由C＝和E＝得E＝，可知E不变，油滴静止不动，选项B错误；把L1的电阻R看作电源内阻一部分，ΔU2就是R＋r两端电压的增加量，则＝R＋r，选项C正确；由闭合电路欧姆定律可得＝r，所以ΔU2>ΔU1，选项D正确。]
