高考物理一轮复习：串联电路和并联电路、闭合电路欧姆定律【练】解析版

专题8.2串联电路和并联电路、闭合电路欧姆定律【练】

目录

一.练经典题型..................................................................................1

二、练创新情景..................................................................................7

三.练规范解答.................................................................................13

一.练经典题型

1.（2021•江西赣州市上学期期末）如图所示是汽卑蓄电池与车川、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05

C,电表可视为理想电表.只接通Si时，电流表示数为1（）A,电压表示数为12V,再接通S2,启动电动机

时，电流表示数变为8A,则此时通过启动电动机的电流是（)

A.2AB.8AC.50AD.58A

【答案】C

【解析】只接通Si时，由闭合电路欧姆定律得：E=U+"=12V+10x0.05V=12.5V,H灯=77；Q=1.2

Q,再接通S2后，流过启动电动机的电流为：/电动机=与装出A—8A=50A,故选C.

2.（多选）［2021♦陕西渭南市教学质量检测（川如图所示，电流表示数为/,电压表示数为U,定值电阻&消耗

的功率为P，电容器。所带的电荷量为0，电源内阻不能忽略。当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，下列

说法正确的是（）

J

―Hl-J

<S>-

A.U增大、/减小B.U减小、/增大

C/增大、。减小DP,。均减小

【答案】BC

【解析】当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，接入电路中的旦阻减小，总电阻变小，总电流变大，内电

压变大，由路端电压U=E一"知U变小，电压表示数减小，电流表示数增大，明两端电压增大，功率尸

增大，电容器与变阻器并联，所以电容器两端电压减小，由公式0=CU可知，电荷量减小，故B、C正确。

3.（2021•绵阳月考）（多选）如图所示，2为定值电阻，g为可变电阻，£为电源电动势，，•为电源内电阻，以

下说法中正确的是（）

A.当&=&+/时，&获得最大功率

B.当&=%+-时，匕获得最大功率

C.当%=0时，R获得最大功率

D.当金=（）时，电源的输出功率最大

【答案】AC

【解析】在讨论取的电功率时，可将4视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻凡与电动势为

E、内阻为的电源（等效电源）连成的闭合电路（如图所示）

色的电功率是等效电源的输出功率，显然当&=%+〃时，鱼获得的电功率最人，A项正确；讨论总的电

功率时，由于凡为定值，根据。=产我知，电路中电流越大，凡上的电功率就越大（Pl=产心），所以，当£=

0时，H1获得的电功率最大，故B项错误，C项正确：讨论电源的输出功率时，8+&为外电阻，内电阻厂

恒定，由于题目没有给出凡和，•的具体数值，所以当4=0时.，电源的输出功率不一定最大，故D项错误。

4.（多选）（2021・贵州安顺市上学期质量监测）如图所示，曲线G、。2分别是纯电阻电路中，内、外电路消耗的

电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中正确的是（）

A.两条图线的交点表示内、外电路消耗的总功率为4W

B.电源的内电阻为IQ

C.电源输出功率最大值为4W

D.电源的效率最大可达50%

【答案】BC

【解析】根据题图可以知道，曲线c、Q交点的位置，此时电路的内、外功率相等，由于内、外电路的

电流是相等的，所以此时电源的内阻和外电路总电阻大小是相等的，内、外电路消耗的功率相等，总功率

为8W,即此时电源的输出功率是最大的，由题图可知电源输出功率最大值为4W,所以A错误，C正确;

根据尸=尸及=产厂可知，当输出功率最大时，P=4W,/=2A,,听以R=〃=1C,所以B正确；电源的效率

>1=^x100%=-^x100%=—^—xl00%=-4-xi00%=—x]00%,H越大，电源的效率越大，只当r=R

I+R

时，电源的效率才是50%,但不是效率的最大值，所以D错误.

5.如图所示，其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为3（）个小格，每一小格表示0.02A；%的阻值

等于电流表内阻的;：&的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流

值，则下列分析正确的是（）

A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A

B.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A

C.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A

D.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示（）.01A

【答案】C

【解析】设电流表A的内阻为R\,用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时，若将接线柱1、

2接入电路，根据并联电路的特点，（八一/A）R=/ARA，解得A=3/A，则每一小格表示0.06A；若将接线柱

1、3接入电路，则仍一，A）及尸人以，解得/2=3/A，则每一小格表示0.06A,选项C正确。

6.（多选）（2021•江苏扬州市调研）如图所示的电路，R为定值电阻，公为热敏电阻（温度升高，电阻减小），

电源的电动势为E内阻为入闭合开关，当环境温度升高时，下列说法正确的有（）

A.可压表示数增大

B.电流表示数减小

C有电流向下流过4点

D.且压表和电流表示数变化量之比保持不变

【答案】CD

【解析】当环境温度升高时，则&减小，总电阻减小，总电流变大，则电流表示数变大，内阻和R两端

电压变大，则占电压减小，即电压表读数减小，选项A、B错误；由于电容器两端电压减小，可知电容器

放电，则有电流向下流过4点，选项C正确；由于U=E-/（R+〃），则箸=&+〃，即电压表和电流表示数

变化量之比保持不变，选项D正确。

7.（2021•北京市平谷区第二次模拟）恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变。加图所示的电

路中电源是恒流源，当滑动变阻港滑动触头P从最右端向最左端移动时，下列说法中正确的是（）

AJ?o上的电压变小

氏色上的电压变大

C.恒流源输出功率保持不变

D.&的电功率增大

【答案】B

【解析】电源输出电流不变，触头尸由图示位置向左移动时，接入电路的电阻变大，则总可阻也变大，

而电源输出电流不变，由闭合电路欧姆定律可知，并联部分电压增大，所以&上的电压变大，&是定值电

阻，所以通过&的电流变大，总电流不变，则通过《电流减小，所以S的电压减小，R的旦功率减小，

&o上的电压变大，故A、D错误，B正确：恒流源输出功率。=",而U增大，/不变，则尸增大，故C

错误。

8.（2021•北京市东城区上学期期末）如图所示，当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常

工作。已知电源电动势为E,内尺为，•，指示灯L的电阻为凡，额定电流为/,电动机M的线圈电阻为火,

则（）

A.且动机的额定电压为/我

B.电动机的输出功率为1E—PR

C.电源的输出功率为正一/2/

D.整个电路的热功率为HA。+H）

【答案】C

【解析】电动机的额定电压为£一/心一/厂，选项A错误；电动机的输出功率为/（E-/Ro—"）一臼?，选项B

错误；电源的输出功率为/七一产〃，选项C正确；整个电路的热功率为广①。+7?+，•），选项D错误。

9.（2021•江西名校联考）如图所示电路中，4和先是两个滑动变阻器，电源的内阻不可忽略.开关S闭合

后，灯泡L正常发光，两金属板之间的带电油滴处尸静止状态，则

（^=&EL%

.・MIseL

__L_J

A.仅将品的滑片向右移动，油滴会向上运动

B.仅将角的滑片向左移动，灯泡L会变亮

C.仅将R的滑片向右移动，路端电压变小

D.仅将&的滑片向左移动，电源的功率变小

【答案】：B

【解析】：R与电容器串联，改变R的阻值对原电路没有任何影响，对电容器也没有任何影响，A、C均错

误；仅将鼻的滑片向左移，电路的总电阻减小，电流增大，灯泡L变亮，B正确；电源的功率〃=E/增大,

D错误.

10.在如图所示的电路中，闭合开关S后，Li、L?两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L?突然变亮，电

压表读数减小，由此推断，该故障可能是（）

A.A灯丝烧断

B.电阻色断路

C.电阻占短路

D.电容器被击穿短路

【答案】：D

【解析】：若L灯丝烧断，则总电阻增大，总电流减小，L2两端电压减小，L2变暗，选项A错误；若此断

路，则总电阻增大，总电流减小，电压表读数增大，L与R并联部分两端的电压减小，故L2两端的电压增

大，L?变亮，选项B错误；若电阻私短路，则通过L2的电流为零，L?不克，选项C错误；若电容器被击

穿短路，则电路总电阻减小，路端电压减小，总电流增大，L2变亮，选项D正确.

二、练创新情景

1.（2021•枣庄模拟）如图甲所示，一个简单的闭合电路由内、外两部分电路构成。已知内电路的电源是一个化

学电池，电池的正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移

到电势高处，在这两个地方，电势会沿电流方向“跃升这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图乙所示,

图乙中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低，。点的高度略低于C点。若减小外电路电阻R,

则下列说法正确的是（）

外电路

内电路

甲乙

A.。、。两点之间的高度差将变大

B.A.D两点之间的高度差和C、8两点之间的高度差之和将变小

C.力、4两点之间的高度差不变

D,在电子从力点经。、C移动至8点的过程中,非静电力做功将变大

【答案】A

【解析】因电动势不变，减小外电路电阻火，电路中的电流增大，内电压变大，外电压减小，A.8两点的

高度差类似于外电压，减小；C、。两点高度差类似于内电压，变大，故A正确，C错误。/与。、C与B

高度差之和类似于电动势，不变，故B错误。电子从4处经。、C至8处，非静电力做功犷=功，不变,

故D错误。

2.（多选）（2021・贵州六盘水高三质检）某同学在研究微型直流电动机的性能时，采用如图4所示的实验电路。

闭合开关，并调节滑动变阻器R的阻值，使电动机不转动，此时电流表和电压表的示数分别为A和5。重

新调节〃的阻值，使电动机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为心和S。则（

A.这台电动机的线圈电阻叼

B.这台电动机正常运转时线圈的发热功率为

D.这个电源的内阻为力

【答案】AC

【解析】电动机不转动时满足欧姆定律，电动机的线圈电阻向=华，故A正确：电动机正常转动时的发

1\

热功率为8=&0=半，故B错误；这台电动机正常运转时输入功率为尸2=5/2,所以输出功四为P=P2一

1\

PI=5/2—碑，故C正确；若滑动变阻器的阻值R恒定不变，则根据闭合电路欧姆定律可知£=5+/|（厂+

/1

R）,E=5+Hr+R），解得「+氏=华子，由于滑动变阻器的阻值变化，且不知道具体是多少，所以电源

/l-/2

内阻不等于牛二空，故D错误。

/1-/2

3.（2021・南阳一中模拟）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点.如图所示，图线。是该电池在某

光照强度下路端电压U和电流/的关系图象（电池内阻不是常数），图线b是某电阻A的3/图象.在该光照

强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为（）

3.6

2.5

0.20.30.4//A

A.5.5QB.7.0Q

C.12.0QD.12.5Q

【答案】：A

【解析】：由欧姆定律得U=E—），当/=0时，E=U,由。与纵轴的交点读出电源的电动势为：£=3.6

F—U

V.根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U=2.5V,电流为/=0.2A,则硅光电池的内阻为：，・二之;

3*25C=5.5Q,故A正确.

4.（多选）（2021•广东珠海市质量监测）如图所示，直流电路中，&、火2是定值电阻，心是光敏电阻，其阻值随

光照增强而减小。当开关S闭合，电容器两板间的M点的带电液滴恰好能保持静止。现用强光照射电阻自

时（）

A.口源的总功率减小B.J板的电势降低

C.液滴向上运动D.电容器所带电荷量增加

【答案】CD

【解析】电路稳定时电容器两板间的电压等于R两端的电压，当用强光照射光敏电阻心时，光敏电阻的

阻值变小，电路中电流增大，电源的总功率尸=百变大，故A错误；R两端的电势差增大，乂因为4下端

接地，电势为零，所以凡上端电势升高，彳板的电势也升高，故B错误；用两端的电压增大，电容器两板

间的电压增大，板间场强增大，芍电液滴所受的电场力增大，液滴向上运动，故C正确；电容器两板间的

电压增大，电容不变，由。=CU知电容器所带电荷量增加，故D正确。

5.[2020•河南省九师联盟模拟（二）]如图所示的电路中，48和C。为两个水平放置的平行板电容器，力8板间

有一点产，闭合开关S,待电路稔定后将开关断开。现将一有机玻璃板（图中未画出）插入CO板间，则下列

说法正确的是（）

A.CO平行板电容器的电容减小

点电势降低

C.A.E两板间的电场强度增大

D.可阻我中有向右的电流

【答案】B

【解析】将玻璃板插入co板间，则相对介电常数&增大，其他条件不变，由。=盥可知，CD平行板

=

电容器的电容增大,故A项错误：QAB=CABU，QCD=CCDU,Q&QAB~^~QCD={CAB^~CCD）U»所以断开开

关后，两电容器总电荷量不变，由于。。电容器的电容增大，电容器两板间电势差均变小，由“夫■知,

板间电场强度变小，则尸点与8板间的电势差变小，因为B板接地电势始终为零，则P点电势降低,

故B项正确，C项错误；由于插入玻璃板的过程中，电容器两板间电势差变小，则电容器放电，电阻R

中有向左的电流，故D项错误。

6.（2021・四川雅安市上学期一诊）“世纪工程”一港珠澳大桥已于2018年1（）月24口9时正式通车，大桥主桥

部分由约为6.7km海底隧道和22.9km桥梁构成，海底隧道需要每天24小时照明，而桥梁只需晚上照明。

假设该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从内阻为厂的

电源，电阻R、&分别视为隧道灯和桥梁路灯，已知厂小于修和金，则下列说法正确的是（）

太

能

阳

供

电

池

统

系

电©N及

E

A.夜间，电流表示数为

/?i+/?2+r

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/,则太阳能电池供电系统输出电功率为EI

【答案】C

【解析】夜间，桥梁需要照明，开关S闭合，电阻凡、的并联，根据闭合电路欧姆定律，电流表示数/=

F

FT一，故A错误：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

----------rr

Ri-R?

误；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；当电流表示数为/,则太阳能电池供电系统总功率为E/,输出功率为E/一尸尸，故D错误。

7.（2021•河南百校联盟质检）如图所示，电源电动势为，内阻为，••闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片缓慢

地从最左端向右移动一段距离的过程中，电压表示数的变化量为AU，电流表示数的变化量为△/，电流表的

示数为/,电容器的带电荷量为。，则在这个过程中，下列图象正确的是（）

Rd

/,

ABcD

【答案】：BD

【解析】：当表示电源内阻「却总之和，比值是不变的，A错误，B正确；

电容器的带电荷量Q=CUR\

=CIRi，C错误，D正确.

8.（2021・石家庄模拟）在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器A,使

电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V；重新调节〃使电动机恢复正常运转时,

电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则当这台电动机正常运转时（）

-®rgg_

A.电动机的内阻为7.5C

B.电动机的内阻为2.0C

C.电动机的输出功率为30.0W

D.电动机的输出功率为26.0W

【答案】D

【解析】因为电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V,电动机在没有将电能转化

为机械能时属于纯电阻元件,故目动机的内阻裁=L°C'选项A、B错误：当电动机正常运转

时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V,则电动机的总功率为尸总=5/2=60Vx2.0A=30.0

W,此时电动机的发热功率为尸^=®・=（2.0A）2xl.0C=4.0W,故电动机的输出功率为产出=Pa—P热=30.0

W-4.0W=26.0W,选项C错误，D正确。

9.（2021•吉林长春外国语学校质检）（多选）已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且

磁场越强电阻值越大。为探测有元磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势上

和内阻厂不变，在没有磁场时调节变阻器H使电灯L正常发光。若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则

（）

£I~~_I

R磁敏电阻

A.电灯L变亮B.电灯L变暗

C.电流表的示数减小D.电流表的示数增大

【答案】AC

F

【解析】探测装置从无磁场区进入强磁场区时,磁敏电阻阻值变大，则电路的总电阻变大，根据/=二可

知总电流变小，所以电流表的本数减小，根据U=£—力•，口J知/减小，U增大,所以灯泡两端的电压增大,

所以电灯L变亮，故A、C正确，B、D错误。

10.（2021•湖北恩施一中模拟）工业牛•产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，图甲所示的是“吊斗式”

电子秤的结构图，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器.拉力传感器的内部电路如图所示，4、&、

凡是定值电阻，凡=20kd/e2=10kQ,扁是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图象如图

乙所示，己知料斗重lx[（）3N,没装料时。儿=0，g取lOm/s?.下列说法中正确的是（）

B.装料时，品的阻值逐渐变大，U儿的值逐渐变小

C.拉力越大应变片电阻阻值也变大，人传感器的示数也变大

D.应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量

【答案工AC

【解析】：没装料时，根据串、并联电路规律可得R两端的电压为：^-xi2=8V；从私尸图中可

A1-TA2

得，没装料时，料斗重1X103N,此时飞=20kC,所以当两端的电压为以3=H/X12=]1£,因为此

时人=0,说明以两端的电压和心两端的电压相等，即圣3=8V,解得心=40kC,AE确：装料时,

由于凡所在支路电流恒定，所以。点的电势恒定，而当所在支路中Ro逐渐增大，该支路电沆减小，R两

端的电压减小，所以又逐渐增大，B错误，C正确；应变片作用是把拉力这个力学量转换为电阻这个电学

量，D错误；故选AC.

三.练规范解答

1.（2021•北京市昌平区二模练习）一台直流电动机所加电压U=\\0V,通过的甩流7=5.0Ao若该电机在10s

内把一个质量M=50kg的物体匀速提升了4=9.0m,不计摩擦及空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求:

⑴电动机的输入功率P；

(2)在提升重物的10s内电动机线圈产生的热量。：

(3)电动机线圈的电阻R。

【答案】(1)550W(2)1000J(3)4C

【解析】(1)电动机的输入功率P=UI

解得尸=550W0

(2)由能量守恒定律知Q=Pt-Mgh

解得0=1000Jo

(3)由焦耳定律0=F的

解得R=4C°

2.(2021•山东聊城市第二次等级考试模拟)太阳能汽车是一种环保型的“绿色汽车”，人们正致力研究着。有-

辆玩具汽车靠太阳能电池供电，该电池的太阳能集光板面枳为600cnE太阳能电池电动势为3()V,内阻为

3C。现使玩具汽车在水平路面上匀速行驶，其太阳能集光板正对太阳，测得电流强度为2A。已知电动机

的直流电阻为2Q,太阳光垂直照射到地面上单位面积的辐射功率为1.6x103w/m?。

(1)求玩具汽车匀速仃驶时，太阳能集光板把太阳能转化为电能的效率：

(2)这辆玩具汽车的总重为80N