26学年秋季高二上教科版物理复习题-电源的电动势和内阻

第1页（共1页）26学年秋季高二上教科版物理复习题——电源的电动势和内阻一．选择题（共8小题）1．（2026秋•湖北月考）如图1所示的电路，电源是恒压源，电源输出的电压始终为U，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联后再与电动机M（内阻为r0）并联；如图2所示的电路，电源的电动势为E、内阻为r，滑动变阻器R4与定值电阻R3串联后再与电容器C并联。闭合两图所示电路的开关，下列说法正确的是（）A．当R2的滑片向右移动，电动机的热功率变小 B．当R2的滑片向右移动，R2两端的电压变大 C．当R4的滑片向右移动，电容器所带电量增多 D．当R4的滑片向右移动，流经R3的电流变大2．（2025秋•利辛县校级月考）如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动。关于电路故障分析正确的是（）A．灯泡L1短路 B．灯泡L1断路 C．电流表接触不良 D．灯泡L2断路3．（2025秋•芗城区校级月考）装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要，某甲醛监测装置，简化电路如图甲，电源电动势为3V，内阻不计，R0为15Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化规律如图乙，已知污染指数在50以下为轻度污染，50～100之间为中度污染，100以上为重度污染，则（）A．污染指数越小，电压表示数越大 B．电压表示数为1.5V时，属于重度污染 C．污染指数越大，电路消耗的总功率越小 D．污染指数越大，R消耗的电功率越大4．（2026秋•湖北月考）如图所示，电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝3Ω，R2＝3Ω，R3＝12Ω，电容器的电容C＝40μF。初始时，开关S1闭合，S2断开，下列说法正确的是（）A．电路稳定后，电容器上极板带正电 B．电路稳定后，R1消耗的功率为3.0W C．闭合开关S2，电路稳定后R3消耗的功率为1.5W D．闭合开关S2，电路稳定后电容器所带的电荷量为8×10﹣5C5．（2025秋•湖北月考）如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，电源电动势和内阻分别为E、r（r＜R1）。电表均为理想电表。开关S闭合后，当滑动变阻器R3的滑片自b端向a端滑动的过程中，理想电压表V1、V2的示数变化量为ΔU1、ΔU2，理想电流表的示数变化量为ΔI，下列说法正确的是（）A．电源的输出功率逐渐增大，电源的效率逐渐变大 B．电容器的带电荷量减少 C．U1I不变，|ΔUD．U2I变大，|Δ6．（2025秋•周口月考）如图甲所示为锂电池的内部结构图，放电时，锂电池内部的非静电力将电解液中的锂离子由负极搬运至正极，以保证电池能持续工作，此过程中电源内部电流始终与外部电路的电流相等，现将该锂电池作为电动车的电源，接入如图乙所示的测试电路中。已知电动机的额定电压为60V，额定电流为2A，当仅闭合S1时，电动机恰好能正常工作，此时锂电池内部的热功率为20W，现同时闭合S1、S2，若该过程中锂电池内阻和电动势恒定，则相较于仅闭合S1的情况，下列说法中正确的是（）A．单位时间内通过隔膜的锂离子数量变少 B．单个锂离子从负极运动到正极的过程中，电势能的增加量变小 C．该锂电池的电动势为60V，内阻为5Ω D．该锂电池内部的热功率下降7．（2025秋•秦皇岛期末）如图所示的闭合电路中，电源电动势不变，内阻不能忽略，闭合开关，当滑片P右移时，两理想电表示数变化正确的是（）A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变大 C．电流表示数变大，电压表示数变小 D．电流表示数变小，电压表示数变小8．（2026•唐县校级开学）如图所示为某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是（）A．电源的短路电流为0.5A B．电源的内阻为4.0Ω C．电源与3.0Ω的电阻串联，路端电压为1.5V D．电源与9.0Ω的电阻串联，干路电流为0.1A二．实验题（共5小题）9．（2026•怀化开学）图甲为某智能机器人的机械手，为了使它能精准地抓取易碎物品，工程师研发了一种柔性触觉传感器，核心元件是压敏电阻，图乙为压敏电阻RP阻值随压力F变化的图像。科技小组利用该压敏电阻制作了一个触觉测试仪，其部分简化电路图如图丙。已知电源电压恒为6V，R0为定值电阻。将质量为200g的砝码放在水平放置的压敏电阻RP上进行测试，此时电流表的示数为0.04A，g取10N/kg。求：（1）压敏电阻RP受到的压力；（2）压敏电阻RP两端的电压。（3）R0的阻值。（4）触觉测试仪显示的压力大小用电压表指针偏转角度表示，为了使压力越大，指针偏转角度越大，电压表应并联在_______的两端。10．（2026春•临沂期末）二氧化锡半导体型酒精气体传感器的电阻Rx随酒精气体浓度c的变化规律如图甲所示，某同学利用该传感器设计酒精气体浓度测试仪，所用的器材规格如下：A．二氧化锡半导体型酒精气体传感器RxB．直流电源E（电动势为4V，内阻为1.0Ω）C．电流表A（量程为150mA，内阻为1.0Ω）D．电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）E.定值电阻R0F.单刀双掷开关S一个，单刀单掷开关S1一个，导线若干该同学设计了如图乙所示的电路，据此回答下列问题：（1）将开关S向a端闭合，调节电阻箱R1，当电阻箱R1的阻值为40.0Ω时，电流表示数为50.0mA，电阻R0的阻值为_______Ω。（2）将开关S向b端闭合时，可测量酒精气体的浓度。某次测量时，电流表示数为80mA，此时酒精气体浓度为________mg/mL。测量过程中，电流表示数越小，所测酒精气体浓度_______（选填“越大”或“越小”）。（3）酒精气体浓度c满足“0.2mg/mL≤c＜0.8mg/mL”可判定为酒驾，酒精气体浓度c满足“c≥0.8mg/mL”可判定为醉驾。若测试时电流表示数为90mA，则可判定驾驶员_______（选填“状态正常”“酒驾”或“醉驾”）。11．（2026春•郴州期末）小郴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R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。滑动变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E＝3.0V，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，在设计好实验方案后进行实物测量，不计一切摩擦和其他阻力。（1）实验中，电压表选用的量程为_________（选填“0～3V”或“0～15V”），电压表示数如图乙所示，读数U＝_________V；（2）称质量时，把物体放入托盘中，则通过限流电阻R0的电流大小_______（选填“变大”、“变小”、“不变”）；（3）根据本实验原理，所称物体质量m与电压表示数U的关系式为m＝____________________（用题中所给的物理量字符表示）。12．（2025秋•河南月考）某学习小组练习测量干电池的电动势E和内阻r。（1）测量电路通常有图1中的甲和乙两种。图1中丙和丁的虚线是电源的真实值反映的U﹣I图像，实线是采用甲或乙的实验数据描点作图得到的U﹣I图像。对应图1甲电路的U﹣I图像是_____（填“丙”或“丁”）。（2）该小组用图1甲电路实验。器材有：待测干电池、电压表V（0～3V，内阻约5kΩ）、电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）、滑动变阻器R（0～20Ω）、导线和开关等。闭合开关S，调节R，得到多组U、I值如表。序号123456电流I/A0.080.150.250.340.51电压U/V1.441.401.351.291.19第5组数据中的电流表和电压表的示数如图2所示，电流值为_________A，电压值为_________V。（3）根据（2）表格中的数据，作出U﹣I图像，如图3所示。（4）由U﹣I图像，可求出电池的电动势E＝_________V，内阻r＝_________Ω。（结果均保留2位小数）13．（2025秋•天水月考）某实验小组想要测量一金属丝的电阻率和某电源的电动势，设计了如图甲所示的电路。实验时可调节滑片P来改变金属丝接入电路的阻值，电流表视为理想电表，定值电阻的阻值为R1。（1）在金属丝接入电路前，用50分度的游标卡尺测金属丝的长度L0和直径d，直径的测量结果的局部放大图如图乙所示，则金属丝的直径d＝_________mm。（2）将金属丝接入电路，闭合开关S1，将开关S2拨至2，调节滑片P至最左端，此时电流表示数为I0，再将开关S2拨至1，调节电阻箱的阻值，直至电流表示数仍为I0，此时电阻箱的示数为R，则金属丝的电阻率为____________________。（用R、d、L0、π表示）（3）保持开关S1闭合，将开关S2拨至2，调节滑片P，多次实验后测得多组金属丝接入电路的长度L和电流表示数I。处理数据后获得的1I-L图像如图丙所示，图像的纵截距为b，斜率为k，则电源的电动势E＝____________________（4）若电流表的内阻不可忽略，则实验测得的电源电动势_______（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。三．解答题（共2小题）14．（2025秋•河南月考）如图所示的电路中，R1＝12Ω，R2＝R3＝R4＝6Ω，电源的电动势E＝12V，内阻不计。接入电路的平行板电容器的两板间距d＝0.6m，极板与水平线夹角θ＝60°。绝缘丝线的一端固定在上极板上的O点，另一端悬挂带电量q＝0.5C的小球a（视为质点），重力加速度g取10m/s2。（1）闭合S，断开K，电流稳定后，电容器带电荷量为Q1；闭合K，电流稳定后，电容器带电荷量为Q2，求Q1：Q2；（2）S、K均闭合，电流稳定后，小球a静止，丝线与极板垂线夹角β＝30°，求小球的质量m和丝线的张力大小T。15．（2026•彭州市校级开学）随着我国经济的发展，人民生活水平日益提高，我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图，电源电压U＝6V且恒定不变，定值电阻R0＝15Ω，电压表的测量范围为0∼3V，Rp是阻值随水的深度变化的电阻，其变化关系图像如图丙所示，Rp允许通过的最大电流为0.24A。求：（1）深度表在水面上时，电路中的电流（计算结果保留一位小数）。（2）当电压表的示数为2V时，潜水员下潜的深度。（3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度。

答案一．选择题（共8小题）1．（2026秋•湖北月考）如图1所示的电路，电源是恒压源，电源输出的电压始终为U，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联后再与电动机M（内阻为r0）并联；如图2所示的电路，电源的电动势为E、内阻为r，滑动变阻器R4与定值电阻R3串联后再与电容器C并联。闭合两图所示电路的开关，下列说法正确的是（）A．当R2的滑片向右移动，电动机的热功率变小 B．当R2的滑片向右移动，R2两端的电压变大 C．当R4的滑片向右移动，电容器所带电量增多 D．当R4的滑片向右移动，流经R3的电流变大【答案】D【分析】图1中恒压源使电动机两端电压恒定，电动机支路电流不变，其热功率由内阻决定，滑片移动不影响该值；滑动变阻器与定值电阻串联支路两端电压不变，滑片向右移动时接入阻值减小，其分得电压随之减小。图2稳定时电容器支路断路，滑动变阻器与定值电阻串联构成闭合回路，滑片向右移动使外电路总电阻变小，总电流增大，路端电压减小，电容器两端电压等于路端电压故带电量减少。【解答】解：A、在图1中，电源是恒压源，输出电压保持不变。电动机并联在电源两端，其两端电压始终不变，通过电动机的电流不变。根据P＝I2r0可知，电动机的热功率保持不变，故A错误；B、在图1中，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联。当R2的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小。由于该串联支路的两端总电压恒定不变，根据串联电路的分压原理可知，R2两端的电压变小，故B错误；CD、在图2中，电路达到稳定状态时，电容器所在支路相当于断路，滑动变阻器R4与定值电阻R3串联后与电源构成闭合回路。当R4的滑片向右移动时，其接入电路的阻值变小，外电路总电阻变小。根据闭合电路欧姆定律I=ER3+R4+r可知，回路中的总电流变大，即流经R3的电流变大。根据U＝E﹣Ir可知，路端电压变小。由于电容器直接并联在电阻支路两端，其两端电压等于路端电压，故电容器两端电压变小。根据Q故选：D。【点评】本题将恒定电压源下的电动机并联支路与含电容器的闭合电路对比考查，覆盖面广且层次分明。前者需把握电动机两端电压不变导致热功率恒定的特点，后者需理解电容器支路断路时外电路总电阻变化对电流、路端电压及电容带电量的连锁影响。题目通过滑动变阻器滑片移动设置动态变化，有效锻炼学生对串并联规律、闭合电路欧姆定律及电容器稳恒特性的综合应用能力，区分度良好，属中等偏上难度。2．（2025秋•利辛县校级月考）如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动。关于电路故障分析正确的是（）A．灯泡L1短路 B．灯泡L1断路 C．电流表接触不良 D．灯泡L2断路【答案】D【分析】电路中两灯串联，电流表测电路电流，电压表测L2两端电压；闭合开关后电流表几乎无示数，说明电路大概率断路，电压表有示数，说明电压表两端能连通电源，由此判断是和电压表并联的L2断路，其余故障可结合电表示数特征逐一排除。【解答】解：A、若灯泡L1短路，电流表测量干路电流，电压表测量L2电压，故电流表和电压表均有示数，故A错误；C、若电流表接触不良时，电路断路，电压表和电流表均无示数，故C错误；B、如果灯泡L1断路，整个电路断路，电压表、电流表指针都不会偏转，故B错误；D、灯泡L2断路，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动，故D正确。故选：D。【点评】本题考查串联电路断路故障分析，解题要点是根据电流表、电压表的示数变化定位断点；题型经典，侧重掌握“电流表无示数多为断路，电压表有示数则电压表到电源通路完好”的判断逻辑，易错点是混淆断路位置。3．（2025秋•芗城区校级月考）装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要，某甲醛监测装置，简化电路如图甲，电源电动势为3V，内阻不计，R0为15Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化规律如图乙，已知污染指数在50以下为轻度污染，50～100之间为中度污染，100以上为重度污染，则（）A．污染指数越小，电压表示数越大 B．电压表示数为1.5V时，属于重度污染 C．污染指数越大，电路消耗的总功率越小 D．污染指数越大，R消耗的电功率越大【答案】B【分析】根据闭合电路欧姆定律和欧姆定律得到电压表示数U与R的关系式，再分析电压表示数的变化情况；电压表示数为1.5V时，求出对应的R值，由图读出污染指数，再分析污染程度；污染指数越大，分析R的变化，判断电路中电流的变化，再由P＝EI分析电路消耗的总功率变化情况；将R0看成电源内阻，分析R与R0的关系判断R消耗的电功率变化情况。【解答】解：A、电路中的电流为I=ER0+R，电压表的示数为U＝IR0=ER0B、电压表示数为U＝1.5V时，根据U=ER0R0+R，解得R＝15C、电路消耗的总功率为P＝EI=E2R0+R，由图可知，污染指数越大，可变电阻RD、将R0看成电源内阻，当R＝R0＝15Ω时，等效电源的输出功率即R消耗的电功率最大，可知，若污染指数较小且R＞R0时，污染指数越大，R消耗的电功率越大；若污染指数较大且R＜R0时，污染指数越大，R消耗的电功率越小，即污染指数越大，R消耗的电功率不一定越大，故D错误。故选：B。【点评】本题是电路动态分析问题，要能掌握闭合电路欧姆定律、欧姆定律、功率公式，并能得到电压表示数U与R的关系式、电路消耗的总功率表达式，进而分析它们的变化情况。4．（2026秋•湖北月考）如图所示，电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝3Ω，R2＝3Ω，R3＝12Ω，电容器的电容C＝40μF。初始时，开关S1闭合，S2断开，下列说法正确的是（）A．电路稳定后，电容器上极板带正电 B．电路稳定后，R1消耗的功率为3.0W C．闭合开关S2，电路稳定后R3消耗的功率为1.5W D．闭合开关S2，电路稳定后电容器所带的电荷量为8×10﹣5C【答案】D【分析】根据电路的连接方式结合电源极性进行判断；根据闭合电路的欧姆定律和功率公式列式解答；根据串并联电阻的计算结合闭合电路的欧姆定律，并联电路的电流分配规律，功率公式列式解答；根据电容器电荷量的公式列式求解。【解答】解：A．开关S1闭合，S2断开，电容器的下极板与电源的正极相连，所以上极板带负电，故A错误；B．由闭合电路欧姆定律有I1=ER1+R2+r=63+3+2A=34AC．闭合开关S2稳定后，电阻R1、R2串联后与R3并联，并联电阻R并=(R1+R2)⋅R3R1+R2+R3=(3+3)×123+3+12Ω＝4Ω，干路电流I2=D．闭合开关S2，电路稳定后电容器的电压U=2I23⋅R1，代入数据解得U＝2V，电容器所带的电荷量q＝C•U＝40×10﹣6×2C＝8×故选：D。【点评】考查恒定电流的相关问题，熟练掌握闭合电路的欧姆定律和串并联电路的特点是关键，属于中等难度考题。5．（2025秋•湖北月考）如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，电源电动势和内阻分别为E、r（r＜R1）。电表均为理想电表。开关S闭合后，当滑动变阻器R3的滑片自b端向a端滑动的过程中，理想电压表V1、V2的示数变化量为ΔU1、ΔU2，理想电流表的示数变化量为ΔI，下列说法正确的是（）A．电源的输出功率逐渐增大，电源的效率逐渐变大 B．电容器的带电荷量减少 C．U1I不变，|ΔUD．U2I变大，|Δ【答案】D【分析】根据闭合电路欧姆定律和功率公式推导出电源的输出功率与外电阻的关系式，再分析电源的输出功率变化情况。根据电源效率与外电阻的关系分析其变化情况；分析电容器电压的变化，再判断其所带电荷量的变化；根据欧姆定律和闭合电路欧姆定律列式分析CD项。【解答】解：A、电源的输出功率为P当R1＝r时，P出最大。因r＜R1则有R外＞r当滑动变阻器R3的滑片自b端向a端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，则R外增大，根据对勾函数规律可知，电源的输出功率逐渐减小。电源的效率为η=R外R外+r×100%=B、当滑动变阻器R3的滑片P由b端向a端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，则电路总电阻增大，干路电流I减小，电阻R1两端电压与内电压均减小，则并联电路两端电压增大，即电容器两端的电压增大，根据Q＝CUC可知，电容器所带电荷量Q增大，故B错误；C、R1为定值电阻，根据欧姆定律有U1＝IR1，则有U1I可知U1I，|ΔD、根据闭合电路欧姆定律有U2＝E﹣I（r+R1），则有U2I=EI因干路电流I减小，则U2I变大，|Δ故选：D。【点评】本题是电路动态变化分析问题，按局部到整体再到局部的顺序分析，也可以根据“串反并同”的结论分析。6．（2025秋•周口月考）如图甲所示为锂电池的内部结构图，放电时，锂电池内部的非静电力将电解液中的锂离子由负极搬运至正极，以保证电池能持续工作，此过程中电源内部电流始终与外部电路的电流相等，现将该锂电池作为电动车的电源，接入如图乙所示的测试电路中。已知电动机的额定电压为60V，额定电流为2A，当仅闭合S1时，电动机恰好能正常工作，此时锂电池内部的热功率为20W，现同时闭合S1、S2，若该过程中锂电池内阻和电动势恒定，则相较于仅闭合S1的情况，下列说法中正确的是（）A．单位时间内通过隔膜的锂离子数量变少 B．单个锂离子从负极运动到正极的过程中，电势能的增加量变小 C．该锂电池的电动势为60V，内阻为5Ω D．该锂电池内部的热功率下降【答案】B【分析】由电池内部热功率求出内阻，结合闭合电路规律，并联支路后总电流增大、路端电压降低，再结合电动势含义分析锂离子电势能变化与离子迁移速率。【解答】解：A、打开车灯后干路电流上升，单位时间内通过隔膜的锂离子数量也随之增加，故A错误；BD、由于电动势不变，非静电力对单个锂离子做的总功不变，由焦耳定律可知，随着电流增加，锂电池内部的热功率上升，因此从功能关系的角度看，非静电力对锂离子做的功中转化为内能的部分变多，转化为电势能的部分变少，故B正确，D错误；C、由Q＝I2rt可知，电源的内阻r=由E＝U+Ir可知，电源的电动势为70V，故C错误。故选：B。【点评】结合锂电池原理考查闭合电路欧姆定律，区分非静电力做功、路端电压与电动势，兼顾原电池微观模型。7．（2025秋•秦皇岛期末）如图所示的闭合电路中，电源电动势不变，内阻不能忽略，闭合开关，当滑片P右移时，两理想电表示数变化正确的是（）A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变大 C．电流表示数变大，电压表示数变小 D．电流表示数变小，电压表示数变小【答案】A【分析】滑片P右移时，滑动变阻器接入阻值增大，导致并联部分总电阻增大，进而使外电路总电阻增大。根据闭合电路欧姆定律，干路电流减小，路端电压增大，因此电压表示数变大；定值电阻两端电压增大使其分流增大，而干路电流减小，故通过滑动变阻器的电流减小，电流表示数变小。整体逻辑为电阻变化→总电流变化→路端电压变化→支路电流分配变化。【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，电压表测量路端电压，电流表测量通过滑动变阻器的电流，设外电路总电阻为R1。当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值R变大，根据并联电路电阻规律可知，外电路总电阻R1变大。由闭合电路欧姆定律I=ER1+r可知，电路干路电流I变小。根据路端电压公式U＝E﹣Ir可知，干路电流对于定值电阻R0，根据部分电路欧姆定律I0=UR0，由于U变大，可知通过R根据并联电路的电流规律，通过滑动变阻器的电流为IR＝I﹣I0，由于干路电流I变小且通过定值电阻的电流I0变大，可知IR变小，即电流表示数变小。综上分析，电流表示数变小，电压表示数变大，故BCD错误，A正确。故选：A。【点评】本题以闭合电路动态分析为核心，考查串并联规律与闭合电路欧姆定律的综合应用。滑片右移引起滑动变阻器接入阻值变化，需要依次判断外电路总电阻、干路电流与路端电压的变化趋势，再借助定值电阻所在支路电流的过渡作用，推导出电流表示数的变化。题目推理链条完整，对逻辑顺序要求较高，若跳过定值电阻支路电流这一中间量，容易在判断滑动变阻器支路电流时出现偏差。整体难度中等偏上，能有效锻炼学生的电路建模与动态分析能力，是闭合电路欧姆定律应用的典型好题。8．（2026•唐县校级开学）如图所示为某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是（）A．电源的短路电流为0.5A B．电源的内阻为4.0Ω C．电源与3.0Ω的电阻串联，路端电压为1.5V D．电源与9.0Ω的电阻串联，干路电流为0.1A【答案】C【分析】电源的路端电压与电流关系图像描述的是闭合电路中外电压随干路电流变化的规律，图线在纵轴上的截距对应电源电动势，斜率绝对值对应内阻。分析时应从图像中提取电动势和内阻这两个核心量，再将其与外接电阻结合，利用闭合电路欧姆定律确定不同外接情况下的干路电流和路端电压。判断各选项时先明确短路电流的含义，再逐一核对串联电阻对应的电流与电压关系即可。【解答】解：AB、根据闭合电路欧姆定律U＝E﹣Ir可知，电源的路端电压与电流图像中纵轴截距表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源内阻。可得电源电动势E＝2.0V，由r=|ΔUΔI|，解得内阻r＝1.0Ω。电源的短路电流为I0=Er，解得C、当电源与电阻R1＝3.0Ω串联时，由闭合电路欧姆定律I1=ER1+r，解得I1＝0.5A，由路端电压U1＝I1R1，解得UD、当电源与电阻R2＝9.0Ω串联时，由闭合电路欧姆定律I2=ER2+r，解得干路电流I故选：C。【点评】本题以电源的伏安特性曲线为载体，综合考查闭合电路欧姆定律与图像信息的提取能力。解题关键在于准确理解图线纵轴截距对应电动势、斜率绝对值对应内阻，并据此结合串联电路规律逐项推演。题目计算量适中，侧重对图像物理意义的建模分析与公式灵活运用，属于中等难度题。处理时需先将图像信息转化为电动势和内阻的定量结果，再代入串接电阻后的闭合电路关系求解，切忌脱离图线主观臆断。二．实验题（共5小题）9．（2026•怀化开学）图甲为某智能机器人的机械手，为了使它能精准地抓取易碎物品，工程师研发了一种柔性触觉传感器，核心元件是压敏电阻，图乙为压敏电阻RP阻值随压力F变化的图像。科技小组利用该压敏电阻制作了一个触觉测试仪，其部分简化电路图如图丙。已知电源电压恒为6V，R0为定值电阻。将质量为200g的砝码放在水平放置的压敏电阻RP上进行测试，此时电流表的示数为0.04A，g取10N/kg。求：（1）压敏电阻RP受到的压力；（2）压敏电阻RP两端的电压。（3）R0的阻值。（4）触觉测试仪显示的压力大小用电压表指针偏转角度表示，为了使压力越大，指针偏转角度越大，电压表应并联在R0的两端。【答案】（1）压敏电阻受到的压力为2N。（2）压敏电阻两端的电压为4V。（3）定值电阻的阻值为50Ω。（4）R0。【分析】（1）砝码水平放置在压敏电阻上，压敏电阻受到的压力大小等于砝码重力，由质量与重力关系确定压力。（2）结合图乙确定该压力下压敏电阻的阻值，利用欧姆定律，由电流和阻值确定压敏电阻两端电压。（3）根据串联电路电压规律，由电源电压和压敏电阻两端电压确定定值电阻两端电压，再由欧姆定律确定定值电阻阻值。（4）压力增大时压敏电阻阻值减小，电路中电流增大，定值电阻两端电压增大，为使压力越大指针偏转角度越大，电压表应并联在定值电阻两端。【解答】解：（1）已知砝码的质量m＝0.2kg，由于其放置在水平面上，压敏电阻RP受到的压力大小等于砝码的重力，由F＝mg，解得F＝2N。（2）由图乙可知，当压力F＝2N时，压敏电阻的阻值RP＝100Ω。已知电路中的电流I＝0.04A，由欧姆定律UP＝IRP，解得UP＝4V。（3）已知电源电压U＝6V，根据串联电路的电压规律，定值电阻R0两端的电压U0＝U﹣UP，解得U0＝2V。由欧姆定律R0=U0I，解得R（4）由图乙可知，压敏电阻RP受到的压力越大，其阻值越小，电路的总电阻随之越小。电源电压保持不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大，定值电阻R0两端的电压越大。为了使压力越大，电压表的指针偏转角度越大，电压表应并联在R0的两端。答：（1）压敏电阻受到的压力为2N。（2）压敏电阻两端的电压为4V。（3）定值电阻的阻值为50Ω。（4）R0。【点评】本题以柔性触觉传感器为背景，将压敏电阻阻值随压力变化的图像与串联电路计算相结合，综合考查了重力与压力关系、欧姆定律及串联电路电压规律。前三问计算量适中，层层递进，第四问通过压力变化引起电阻变化进而影响电压分配，考查逆向推理与动态电路分析能力，锻炼学生的图像信息提取与建模分析素养。解题关键在于由图乙准确获取RP阻值并判断其随压力增大而减小的变化趋势。10．（2026春•临沂期末）二氧化锡半导体型酒精气体传感器的电阻Rx随酒精气体浓度c的变化规律如图甲所示，某同学利用该传感器设计酒精气体浓度测试仪，所用的器材规格如下：A．二氧化锡半导体型酒精气体传感器RxB．直流电源E（电动势为4V，内阻为1.0Ω）C．电流表A（量程为150mA，内阻为1.0Ω）D．电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）E.定值电阻R0F.单刀双掷开关S一个，单刀单掷开关S1一个，导线若干该同学设计了如图乙所示的电路，据此回答下列问题：（1）将开关S向a端闭合，调节电阻箱R1，当电阻箱R1的阻值为40.0Ω时，电流表示数为50.0mA，电阻R0的阻值为38Ω。（2）将开关S向b端闭合时，可测量酒精气体的浓度。某次测量时，电流表示数为80mA，此时酒精气体浓度为0.8mg/mL。测量过程中，电流表示数越小，所测酒精气体浓度越小（选填“越大”或“越小”）。（3）酒精气体浓度c满足“0.2mg/mL≤c＜0.8mg/mL”可判定为酒驾，酒精气体浓度c满足“c≥0.8mg/mL”可判定为醉驾。若测试时电流表示数为90mA，则可判定驾驶员醉驾（选填“状态正常”“酒驾”或“醉驾”）。【答案】（1）38。（2）0.8，越小。（3）醉驾。【分析】（1）根据闭合电路的欧姆定律列式求解。（2）根据闭合电路的欧姆定律结合图甲的曲线规律分析解答。（3）根据闭合电路的欧姆定律列式进行判断。【解答】解：（1）S接a端时，根据闭合电路欧姆定律可得E＝I1（r+RA+R0+R1），代入I1＝50.0mA＝0.05A，r＝1.0Ω，RA＝1.0Ω，R1＝40.0Ω，E＝4V，解得R0＝38Ω。（2）S接b端时，电流I2＝80mA＝0.08A，根据闭合电路欧姆定律可得E＝I2（r+RA+R0+Rx），代入数据解得Rx＝10Ω，结合图甲可得Rx＝10Ω，对应酒精浓度c＝0.8mg/mL；由图甲规律：酒精浓度c越大，Rx越小，总电阻越小，电路电流越大；因此电流表示数越小，Rx越大，对应酒精浓度越小。（3）电流I3＝90mA＝0.09A，根据闭合电路欧姆定律可得E＝I3（r+RA+R0+Rx），解得此时Rx≈4.4Ω＜10Ω，结合图甲规律Rx越小c越大，因此c＞0.8mg/mL，根据题目判定标准，属于醉驾。故答案为：（1）38。（2）0.8，越小。（3）醉驾。【点评】考查闭合电路的欧姆定律的理解和应用，注意根据曲线提供的相关信息的提取和分析，属于较低难度考题。11．（2026春•郴州期末）小郴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R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。滑动变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E＝3.0V，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，在设计好实验方案后进行实物测量，不计一切摩擦和其他阻力。（1）实验中，电压表选用的量程为0～3V（选填“0～3V”或“0～15V”），电压表示数如图乙所示，读数U＝1.20V；（2）称质量时，把物体放入托盘中，则通过限流电阻R0的电流大小变小（选填“变大”、“变小”、“不变”）；（3）根据本实验原理，所称物体质量m与电压表示数U的关系式为m＝klU(R0+r)【答案】（1）0～3V，1.20；（2）变小；（3）klU(R【分析】（1）明确电压表量程选择需依据电源电动势，结合图乙指针位置确定读数规则，通过观察电压表刻度线进行读数。（2）分析电路结构可知滑动变阻器整体串联，滑片向下移动，总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律判断通过R0的电流变化情况。（3）物体质量通过胡克定律关联弹簧压缩量，压缩量对应滑动变阻器接入电阻的比例，利用串联电路分压规律建立电压表示数与接入电阻的关系，最终推导出m与U的表达式。【解答】解：（1）已知电源电动势E＝3.0V，为了保证电表安全且测量准确，电压表应选用的量程为0～3V；由图乙可知，电压表选用0～3V量程时分度值为0.1V，需估读到分度值的下一位，故读数为1.20V；（2）称质量时，把物体放入托盘中，则弹簧的压缩量增大，滑动变阻器的滑片向下移动，滑动变阻器接入电路阻值增大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，通过限流电阻R0的电流大小变小。（3）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。设在托盘中放入质量为m的物体后，弹簧的压缩量为x，则有mg＝kx滑动变阻器接入电路的阻值为Rx=xlR，由闭合回路欧姆定律有I=ERx故答案为：（1）0～3V，1.20；（2）变小；（3）klU(R【点评】本题是一道综合性较强的实验设计类题目，将力学中的胡克定律与电学中的闭合电路欧姆定律、电阻分压原理巧妙结合，考查学生构建物理模型和综合应用知识的能力。题目通过电子秤的实际情境，引导学生分析弹簧形变如何转化为电阻变化，进而影响电压表示数，过程清晰，逻辑链条完整。最后推导质量与电压的关系式，则综合考查对多个物理规律的理解和数学整理能力，计算量适中，能有效锻炼学生的推理与表达能力。12．（2025秋•河南月考）某学习小组练习测量干电池的电动势E和内阻r。（1）测量电路通常有图1中的甲和乙两种。图1中丙和丁的虚线是电源的真实值反映的U﹣I图像，实线是采用甲或乙的实验数据描点作图得到的U﹣I图像。对应图1甲电路的U﹣I图像是丙（填“丙”或“丁”）。（2）该小组用图1甲电路实验。器材有：待测干电池、电压表V（0～3V，内阻约5kΩ）、电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）、滑动变阻器R（0～20Ω）、导线和开关等。闭合开关S，调节R，得到多组U、I值如表。序号123456电流I/A0.080.150.250.340.51电压U/V1.441.401.351.291.19第5组数据中的电流表和电压表的示数如图2所示，电流值为0.42A，电压值为1.20V。（3）根据（2）表格中的数据，作出U﹣I图像，如图3所示。（4）由U﹣I图像，可求出电池的电动势E＝1.48V，内阻r＝0.58Ω。（结果均保留2位小数）【答案】（1）丙；（2）0.42；1.20；（4）1.48；0.58。【分析】（1）不考虑电表引起的误差，根据闭合电路欧姆定律求解U﹣I函数，结合图像纵截距和斜率绝对值得到电动势和内阻的测量值；图甲中实验误差来源于电压表的分流作用，根据闭合电路求解U﹣I函数，结合图像纵截距和斜率绝对值得到电动势和内阻的真实值，据此分析作答；（2）量程为0.6A电流表的分度值为0.02A，根据电流表读数规则读数；量程为3V电压表的分度值为0.1V，根据电压表读数规则读数；（4）根据闭合电路欧姆定律求解U﹣I函数，结合图像纵截距和斜率绝对值的含义求解作答。【解答】解：（1）根据闭合电路欧姆定律U＝E﹣rI图像的纵截距b＝E斜率绝对值k＝r图甲中实验误差来源于电压表的分流作用，根据闭合电路欧姆定律E=U+(变形得U=图像的纵截距b=图像斜率绝对值k=因此电动势和内阻的测量值均小于真实值，对应图1甲电路的U﹣I图像是丙；（2）量程为0.6A电流表的分度值为0.02A，读数为0.42A量程为3V电压表的分度值为0.1V，读数为1.20V（4）根据闭合电路欧姆定律U＝E﹣rI作出的U﹣I图像如图所示：U﹣I图像的纵截距表示电动势，电动势E＝1.48V图像斜率的绝对值表示内阻，内阻r=k=1.48-1.19故答案为：（1）丙；（2）0.42；1.20；（4）1.48；0.58。【点评】本题主要考查了测量普通电源的电动势和内阻的实验，要明确实验原理，掌握闭合电路欧姆定律的运用，能够根据实验原理和实验电路分析实验误差。13．（2025秋•天水月考）某实验小组想要测量一金属丝的电阻率和某电源的电动势，设计了如图甲所示的电路。实验时可调节滑片P来改变金属丝接入电路的阻值，电流表视为理想电表，定值电阻的阻值为R1。（1）在金属丝接入电路前，用50分度的游标卡尺测金属丝的长度L0和直径d，直径的测量结果的局部放大图如图乙所示，则金属丝的直径d＝0.30mm。（2）将金属丝接入电路，闭合开关S1，将开关S2拨至2，调节滑片P至最左端，此时电流表示数为I0，再将开关S2拨至1，调节电阻箱的阻值，直至电流表示数仍为I0，此时电阻箱的示数为R，则金属丝的电阻率为πRd24L0。（用R、d、（3）保持开关S1闭合，将开关S2拨至2，调节滑片P，多次实验后测得多组金属丝接入电路的长度L和电流表示数I。处理数据后获得的1I-L图像如图丙所示，图像的纵截距为b，斜率为k，则电源的电动势E＝Rk（4）若电流表的内阻不可忽略，则实验测得的电源电动势等于（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。【答案】（1）0.30；（2）πRd24L0；（3【分析】（1）50分度游标卡尺的精确度为0.02mm，根据游标卡尺的读数规则读数；（2）根据“替代法”和电阻定律求解作答；（3）根据闭合电路欧姆定律和电阻定律求解1I（4）考虑电流表的内阻，根据闭合电路欧姆定律和电阻定律求解1I【解答】解：（1）50分度游标卡尺的精确度为0.02mm，根据图乙可知游标上的第15格与主尺上的第15格对齐，因此游标的“0”在主尺的0和1格之间，金属丝的直径d＝0mm+15×0.02mm＝0.30mm；（2）根据“替代法”可知，金属丝的电阻等于电阻箱的接入电阻根据电阻定律R=ρ求得金属丝的电阻率为ρ=（3）由闭合电路欧姆定律有E=I(r+整理可得1则1I-L联立得电源的电动势E=（4）若电流表的内阻不可忽略，则由闭合电路欧姆定律有E=I(r+整理可得1则1I-L联立得电源的电动势E=R故答案为：（1）0.30；（2）πRd24L0；（3【点评】本题主要考查了测量普通电源的电动势和内阻的实验，要明确实验原理，掌握游标卡尺的读数规则，掌握电阻定律和欧姆定律的运用。三．解答题（共2小题）14．（2025秋•河南月考）如图所示的电路中，R1＝12Ω，R2＝R3＝R4＝6Ω，电源的电动势E＝12V，内阻不计。接入电路的平行板电容器的两板间距d＝0.6m，极板与水平线夹角θ＝60°。绝缘丝线的一端固定在上极板上的O点，另一端悬挂带电量q＝0.5C的小球a（视为质点），重力加速度g取10m/s2。（1）闭合S，断开K，电流稳定后，电容器带电荷量为Q1；闭合K，电流稳定后，电容器带电荷量为Q2，求Q1：Q2；（2）S、K均闭合，电流稳定后，小球a静止，丝线与极板垂线夹角β＝