高考物理一轮考点练习：焦耳定律、闭合电路欧姆定律

焦耳定律、闭合电路欧姆定律

基础巩固

1.电源、开关、小灯泡、口压表等连接成如图所示的电路，小灯泡上标有“。6A1.5W”字

样，电源的电动势为3V,电压表为理想电表、导线电阻不计.闭合开关，小灯泡恰好正常发光，

则电源的内阻约为)

A.0.30QB.0.83C

C.1.2QD.1.5Q

2.（2025•四川成都模拟］催化燃烧式气体传感器可以检测一氧化碳气体，当一氧化碳气体达

到一定的浓度时，传感器中的检测片燃烧,使检测片的温度上升，检测片的电阻增大.如图所示

电路中,R为催化燃烧式气体传感器的检测片.当环境中一氧化碳气体达到一定浓度时，会发现

A.电压表、电流表示数均减小

B.电压表、电流表示数均举大

C.电压表示数减小，电流表示数增大

D.电压表示数增大，电流表示数减小

3.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由丁•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,则可能出现的故障是（）

…R.

3

R

2/

A.R\短路B./?2短路

C.R短路D.R断路

4J2025•广东广州模拟］将•电源与•电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱消耗的功率〃随

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.电源内阻一定等于5Q

C.电源电动势为45V

D.电阻箱消耗的功率P最大时，电源效率大于50%

5.（多选）［2025•湖南长沙模拟］在如图所示的U・/图像中，直线/为某一电源的路端电压与

电流的关系图线，直线〃为某一电阻R的U-1图线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电

路，则（）

A.电源的电动势力3V,内阻为0.5Q

B.电阻R的阻值为1C

C.电源的输出功率为4W

D.电源的效率为50%

综合提升

6.如图所示的电路中，电源电动势E=\2V,内阻尸4Q,/?o=2C,直流电动机内阻/?M=1C.当闭合

S和Si,断开S2时,调节滑动变阻器R为某值时河使电源的输出功率最大;闭合S、S2,断开Si,

调节他为某值时，可使电源的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（电动机的额定输出

功率P0=4.5W）.下列判断正确的是()

A.电动机的额定电流/=2A

B.电动机的额定电压为UM=3V

C.满足题意的幻、总值分别为心=2C、&=6C

D.满足题意的心、色值分别为R=2Q、&=1。

7.（多选）［2025•吉林长春模拟］某纯电阻电路中内、外电路消耗的功率随电流变化的关系如

图所示，由此可以确定（）

A.电源的电动势为4V

B.电源的内阻为IQ

C电源的最大输出功率为2W

D.电源的最大效率为50%

8.（多选）［2025•湖北襄阳模拟］校园安全是所有学校不容忽视的重大问题.为预防火灾，很多

校园中都装有如图所示的火灾报警器.电源的内阻r不能忽略内为热敏电阻，其阻值会随温度

升高而减小.当R2两端电区增加到一定值时,报警器会报警.下列说法中正确的是（）

A.当R尸r时,电源的效率为50%

B.R?两端电压增大时,电压表示数也会增大

C.当有火情时，电压表、电流表示数变化量的绝对值的比值盟不变

D.其他条件一定的情况下,电源电动势越大，火灾报警器越灵敏

9.（多选）［2025•山东济南模拟］如图所示电路外=10C,&=1C,滑动变阻器R的最大阻值为8

Q,所有电表都为理想电表.A】、A?、V示数分别用人、上、U表示，它们示数变化量的绝对值

分别用AA、业、表示.闭合开关后.当滑片夕从最上端向下滑动时.下面说法正确的是

)

AJi增大B/增大

C.——=r

叫D卷,

10J2025•江苏盐城模拟］如图所示的电路中,电源电动势为E电源内阻为人串联的固定电阻

为金,滑动变阻器的总电阻为电阻大小关系为R尸治寸，则在滑片P从〃端移动到〃端的过

程中,下列描述中正确的是（）

A.电路中的总电流先增大后减小

B.电路的路端电压先增大三减小

C.电源的输出功率先增大后减小

D.滑动变阻器凡上消耗的功率先减小后增大

11.（多选）［2025•浙江杭州模拟］如图所示,电路中二极管为理想二极管，正向电阻为零,反向电

阻无穷大，电源内阻不能忽略.闭合开关S,电路稳定后,只改变下列一个条件，能增大平行板电

容器两板间的电场强度的是()

0rli

E,rb-

A.增大平行板电容器两板间的距离

B.增大平行板电容器的正对面积

C.将滑动变阻器的滑片向b端移动

D.断开开关S

拓展挑战

12.（多选）12025•山西太原模拟］如图所示的电路中，电源电动势为后内阻为匚4、修为定值

电阻,品＞二R3为滑动变阻器C为下极板接地的平行板电容器，电表均为理想电表.初始状态的

S.和S2均闭合，滑片P位于中点，此时两极板之间的固定带电油滴M所受电场力恰好与重力

平衡.下列说法正确的是（）

A.若保持Si闭合S断开，滑片P向下移动，则电源总功率和输出功率均减小

B.若保持Si闭合S断开，滑片P向上移动，则A.示数和电源效率均增大

C若仅将上极板向下平移一小段距离，则V的示数不变，带电油滴M的电势能减小

D.若仅将下极板向下平移一小段距离，则M的电势能增大，流过A2的电流方向为“一〃

13.（多选）［2025•云南昆明模拟］在如图所示电路中，电源电动势E=12V,内阻尸8C,定值电阻

/?i=2Q,R2=10Q,&=2（）Q,滑动变阻器&的取值范围为0~30Q,所有电表均为理想电表.闭合

开关S,在滑动变阻器的滑片从。端滑到人端的过程中,电压表V1、电压表V2、电流表A示

数的变化量分别为AS，△/.下列说法正确的是（）

AM读数变小Y读数变天,|AS|小于|ASI

B将=20a愕=|25a

CR的功率先增大后减小，最大值为0.36W

D.电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5W

答案解析

1.B［解析］小灯泡正常发光,则路端电压为V=2.5V,根据闭合电路的欧姆定律可

得电源的内阻为一耳=青Q、0.83C,故B正确.

I06

2.D［解析1由题意知，当环境中一氧化碳气体达到一定浓度时水的电阻增大，总电阻增大，则

总电流减小，内电压减小，根据U=EU内，可知路端电压增大，因此电压表示数增大，通过滑动变

阻器的电流增大,则电流表示数减小.

3.A［解析］若电路正常,则电流表测量流过4的支路电流，电压表测量R3两端的电压.若凡

短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3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止确;若&短路，则R被短路，电流表示数为零,B错误;若当短路,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.

4.B［解析］将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，则电阻箱消耗的功率尸等于电源输出功

率，由题图可知，电阻箱消耗的功率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M功率最大吐外电路电阻等于电源内阻,所以电

源内阻一定等于5C,选项B正确;电阻箱消耗的功率。最大时，电阻箱读数R=5C,则电流

/=笔=3A,电源电动势£=/(R+r)=30V,电源效率片塔kx1。。％=50%,选项C、D错误.

5.ABCI解析］由题图中耳线/可知，电源的电动势为£>3V,内阻为一旨=0.5。;由图线〃

可知，电阻R的阻值为R=1C,该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为/=上=2A,

r+R

路端电压U=1R=2V,电源的输出功率为P=U1=4W,电源的效率为x100%N66.7%,故选

项A、B、C正确,D错误.

6.D［解析］根据电路规律可知，当时，电源的输出功率尸相最大，此时A=1.5A、同时

2ro

PM*UM//RM=PO,解得UM=4.5V、A、B错误;根据前面分析可得4+&>=「,解得凡=2Q由闭

合电路欧姆定律有/?2/+6+/-£解得当二1CC错误,D正确.

7.AB［解析］内电路消耗的功率为P产&，由此可知，内电路消耗的功率随电流变化的图线

为顶点在原点、开U向上的抛物线，结合图线可得/-1Q,故B正确;外电路消耗的功率为。外

=石/-产二由此可知外电路消耗的功率随电流变化的图线为开口向下的抛物线结合图线可得

0二4£42几所以E=4V,故A正确;电源的最大输出功率为几产3二4W,故C错误;电源的效率为

4r

，7=的10。％=上'100%=3'10。％,随着外电路电阻的增大，电源的效率会不断增大，故D错

blK+r1+—

K

误.

8.CD［解析］当RT时,电路串联连接，故电源的效率%黑笠>50%,A错误;当有火情时因

Kj+f?2+r

阻值减小，电路电流增大限两端电压增大，电源内电压增大,路端电压减小，即电压表示数减

小,B错误;电压表、电流表示数变化量的绝对值的比值整二摆十不变,C正确:同等条件卜:

lAflIA/I

电源电动势越大,&两端电压受Ri减小的影响越明显，越容易达到报警值，火灾报警器越灵

敏,D正确.

9.BD［解析］设P上方的电阻为％则下方电阻为(R-x),则Ai读数

"型品耳;喷蒜二房亘，则当X增大时八减小A2读数

R1+R2+R9r

h-:是，则当X增大时A增大，选项A错误,B正确;设总电流为A

(R1+X)(R2+R-X)

R1+R2+R

则詈二「,由数学知识可知,当滑片P上面的电阻与下面的电阻满足心上+&=心什必时总电阻

最大，但是由于尺=IOQ,R=1C,滑动变阻器R的最大电阻为8C,则当P在最上端时总电阻最

大，总电流最小，可知当P由最上端向下滑动时，总电流/变大，因/i减小/变大，且/二八十九则

A/2>AAA/I不一定等于△/,可知华5笑不一定等于人选项c错误,D正确.

△/2A/i

10.B［解析］由题给电路图可知,滑片两侧的电阻为并联关系，且P滑到。力中点时并联电阻

最大，所以滑片。从。端移动到》端的过程中,电路的总电阻先增大后减小，总电流先减小后增

大,A错误;由于外电路总电阻先增大后减小,故路端电压先增大后减小,B正确;当外电路总电

阻R外二/•时,电源的输出功率最大，设以两部分的并联阻值为RJ,因为R/+a先增大后减小且

一直大于故电源的输出功率先减小后增大，如图甲所示、故C错误;把定值电阻型与电源等

效为一个新电源，则新电源的电动势仍为E内阻为色十二因为R「先增大后减小且一直小于

Rz+r,故滑动变阻器修上消耗的功率(新电源的输出功率)先增大后减小，如图乙所示，故D错

误.

1I.C［解析］只增大两板间的距离或者只减小正对面积时,电容器的电容都减小，因电压不

变，故电容器应放电，但由于二极管有单向导电性，电容器不能放电，所以电容器带的电荷量不

变，由E=?C=*C=M，可得£=当，所以只增大两板间的距离时,两板间间的场强不变，而减

小平行板电容器的正对面积时，两板间的场强增大，故A、B错误;将滑动变阻器的滑片向b端

移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，分压增大，电容器两端的电压增大，两板间的场强增

大，故C正确;只断开开关S时，由于二极管有单向导电性，使电容器不能放电，电容器带的电荷

量不变，故两板间的电压不变，两板间的场强不变，故D错误.

12.AC［解析］现保持Si闭合，将S2断开，涓片P向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值增大,

通过电源的电流减小，根据电源总功率的计算公式夕二E/可知电源总功率减小，因为幻>厂根据

电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，当外电路的总电阻值大广电源内阻时，随着外电路

电阻增大,电源的输出功率减小，故A正确;保持Si闭合，将S2断开，滑片P向上移动，滑动变阻

器接入电路的阻值减小网路中总电阻减小」可路中电流增大，即Ai示数增大,电源的效率为

片/Yl°°%=7^x100%,滑动变阻器接入电路的阻值减小，外电路电阻减小，电源效率减

小，故B错误;电压表V的示数始终等于滑动变阻器两端电压，保持不变,仅将上极板向下平移

一小段距离,电容器两端电压不变，根据电场强度与电势差的关系可知，电容器两极板间

距离减小，电容器内电场强度增大，油滴与下极板之间的年势差增大，下极板接地，电势为零，所

以油滴所在处的电势升高.由于初始时油滴处于平衡状态，受到向上的电场力，所以油滴带负

电,根据电势能与电势的关系可知带负电油滴的电势能减小，故C正确;若将下极板向下平移

一小段距离，电容器两极板的距离增大，电容器两极板之间的电势差不变，电容器内的电场强

度减小，油滴与上极板之间的电势差减小，油滴与下极板之间的电势差增大，油滴所在处的电

势升高,M的电势能减小，该过程中，电容C减小。减小，电容器放电，流过A2的电流方向为b

一〃,故D错误.

13.ABC［解析］将凡和R?等