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考点38 闭合电路的欧姆定律
1. 3 年真题考点分布
题型
选择题、解答题
高考考点
电源电动势；利用串并联电路求解电路的电压、电流和电阻；电源的U—I
曲线的意义以及利用图线求解电阻的实际功率问题；闭合电路的特点；
新高考
2023
全国卷20 题、海南卷7 题
2022
江苏卷2 题、浙江卷16 题、
2021
江苏卷2 题
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】近3 年新高考卷对于本节内容考查共计5 次，主要考查：
1. 利用电动势求解电流的微观表达式；
2. 利用U—I 图像求解电阻的实际功率问题；
3. 识别串并联电路和相关的计算。
【备考策略】理解电源电动势，并学会将本节的内容迁移至磁场中；掌握U-I 图像表示的物理含义，并能
将图像处理的方法迁移到其他的知识点中去；掌握串并联电路的特点，并能正确求解电压、
电流和电阻；
【命题预测】本节内容单独出现在2024 年各省的高考题中的概率不大，一般会和磁场和电场知识一起出现
在考题中，2024 年考生对于本节内容的复习不能掉以轻心，需要掌握好本节内容，才能更好
的对知识进行迁移，出现在电场和磁场中，才会更加的得心应手。
1
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考法
1 电源电动势
1．电动势
(1)电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。例如：干电池、蓄电池、发电机等；
①计算：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E＝；
②物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成电能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电
路时两极间的电压．
2. 电动势和电势差的区分
项目
电动势E
电势差U
物理意义
非静电力做功，其他形式的能转化为电能
静电力做功，电能转化为其他形式的能
定义式
E = W
q ,W 为非静电力做功
U = W
q ，W 为静电力做功
单位
伏特（V）
联系
E=U 内+U 外，电动势等于未接入电路时两极间的电势差
3. 电源的内阻
（1）定义：电源内部是由导体构成，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的内阻；
（2）决定因素：由电源本身的特点决定。一般来说，新电池电阻小，旧电池电阻大；
【典例1】（多选）（2022·福建·高考真题）我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。
放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作
物质被电离的比例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推
2
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力。某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为
，推进器产生的推力为
。
已知氙离子的比荷为
；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之
间的相互作用，则（ ）
A．氙离子的加速电压约为
B．氙离子的加速电压约为
C．氙离子向外喷射形成的电流约为
D．每秒进入放电通道的氙气质量约为
【答案】AD
【详解】AB．氙离子经电场加速，根据动能定理有
可得加速电压为
，故A 正确，B 错误；
D．在
时间内，有质量为
的氙离子以速度喷射而出，形成电流为
，由动量定理可得
进入放电通道的氙气质量为
，被电离的比例为
，则有
联立解得
，故D 正确；
C．在
时间内，有电荷量为
的氙离子喷射出，则有
，
联立解得
，故C 错误。
故选AD。
1．（2023·山东聊城·统考一模）离子推进器是利用电场将处在等离子状态的“工质”加速后向后喷出而获
得前进的动力，其工作原理如图所示：进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B 之间的匀
强电场（离子初速度忽略不计），A、B 间电压为U，使正离子加速形成离子束，在加速过程中推进器获得
恒定的推力。已知每个正离子质量为m，电荷量为q，单位时间内飘入的正离子数目为n，加速正离子束所
消耗的功率为P，引擎获得的推力为F，下列说法正确的是（ ）
3
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A．正离子经加速后由B 处喷出形成的等效电流大小为
B．离子推进器获得的平均推力大小为
C．加速正离子束所消耗的功率
D．为提高能量的转换效率要使
尽量大，可以使用比荷更小的正离子
【答案】CD
【详解】A．正离子经加速后由B 处喷出形成的等效电流大小
，A 错误；
B．电场对粒子加速有
，
根据动量定理有
，其中
，
整理得离子推进器获得的平均推力大小
，B 错误；
C．加速正离子束所消耗的功率
，C 正确；
D．根据以上分析可知
，要使
尽量大，可以用质量大、带电量小即比
荷更小的离子作为推进器，D 正确。
故选CD。
2．（2023·浙江绍兴·统考二模）霍尔推进器将来可能安装在飞船上用于星际旅行，其简化的工作原理如图
所示，放电通道两端电极间存在加速电场，该区域内有与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工
作物质被电离的比例，工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成
推力，某次测试中，氙气被电离的比例为
，氙离子喷射速度为
，推进器产生的推力为
，推进器质量
，已知氙离子的比荷为
；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相
互作用，则（ ）
4
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A．将该推进器用于宇宙航行时，飞船获得的加速度
B．氙离子的加速电压约为
C．氙离子向外喷射形成的电流约为
D．每秒进入放电通道的氙气质量约为
【答案】B
【详解】A．将该推进器用于宇宙航行时，飞船获得的加速度
，故A 错误；
B．氙离子经电场加速，根据动能定理有
可得加速电压为
，故B 正确；
D．在
时间内，有质量为
的氙离子以速度
喷射而出，形成电流为
，由动量定理可得
进入放电通道的氙气质量为
，被电离的比例为
，则有
联立解得
，故D 错误；
C．在
时间内，有电荷量为
的氙离子喷射出，则有
，
联立解得
，故C 错误。
故选B。
3．（2023·江苏南通·统考二模）1917 年斯泰瓦和托尔曼发现加速转动的金属环中产生了电流。正离子被金
属晶格束缚相对金属环静止，而电子由于惯性相对金属环运动，正离子和电子的运动共同产生电流。如图
所示，金属环绕过圆心O 且垂直于环平面的轴顺时针转动，则（ ）
5
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A．若匀速转动，圆环中会产生恒定电流B．若匀速转动，转速越大圆环中电流越大
C．若加速转动，圆环中有顺时针方向电流D．若加速转动，O 处的磁场方向垂直纸面向外
【答案】C
【详解】AB．若匀速转动，圆环中的正离子和电子的相对位置不会变化，不会产生电流。故AB 错误；
C．若加速转动，圆环中正离子被金属晶格束缚相对金属环静止，而电子由于惯性相对金属环运动即逆时
针运动，根据正电荷的定向移动方向为电流方向，负电荷的运动方向为电流的反方向可知有顺时针方向电
流。故C 正确；
D．根据右手螺旋定则可知，若加速转动，O 处的磁场方向垂直纸面向里。故D 错误。
故选C。
考法
2 串并联电路的特点
1．串并联电路的比较
串联
并联
电路图
电流
I＝I1＝I2＝…＝In
I＝I1＋
I 2＋
…
＋
I n
电压
U＝U1＋U2＋…＋Un
U＝U1＝
U 2＝
…
＝
U n
电阻
R＝R1＋R2＋…＋Rn
＝＋＋…＋
比例关系
W∝P∝U∝R
W∝P∝I∝1
R
2.串并联电路常用的四个推论
（1）串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．
（2）并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．
（3）无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和．
（4）无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大．
【典例2】（2023·全国·统考高考真题）黑箱外有编号为1、2、3、4 的四个接线柱，接线柱1 和2、2 和
3、3 和4 之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R 和一个直流电源。测得接线柱之间的电
压U12= 3.0V，U23= 2.5V，U34= －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是（ ）
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A．电源接在1、4 之间，R 接在1、3 之间
B．电源接在1、4 之间，R 接在2、4 之间
C．电源接在1、3 之间，R 接在1、4 之间
D．电源接在1、3 之间，R 接在2、4 之间
【答案】CD
【详解】A．根据题意画出电路图，如下
，可见U34 > 0，A 错误；
B．根据题意画出电路图，如下
，可见U34 > 0，B 错误；
C．根据题意画出电路图，如下
，可见上述接法可符合上述测量结果，C 正确；
D．根据题意画出电路图，如下
，可见上述接法可符合上述测量结果，D 正确。
故选CD。
【典例3】（2022·江苏·模拟预测）如图为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24 V，如果电阻
，
，
，则BB′不可能输出的电压是（ ）
A．12 V B．8 V
C．6 V D．3 V
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【答案】D
【详解】①若两开关都闭合，则电阻R1和R2并联，再和R 串联，UBB′为并联电路两端电压，则
，
②若S1闭合S2断开，则R1和R 串联，则
③若S2闭合S1断开，则R2和R 串联，则
④若两开关都断开，则
，选项ABC 都有可能，D 不可能；
故选D。
1．（2023·全国·模拟预测）三个电阻
，
，
，将它们并联后加一恒定电压
，电路
如图所示。流过每个电阻的电流分别是
、
、
，每个电阻两端电压分别是
、
、
，则下列说正
确的是（ ）
A．
B．
C．若再并联一个
的电阻，则并联的总阻值增大
D．若减小
的阻值，则电路中并联的总阻值减小
【答案】D
【详解】AB．并联电路中，各支路电流和电阻成反比，电压相等，即
，
所以可得
，
，AB 错误；
CD．并联电路的总电阻
，所以再并联一个
的电阻，并联的总阻值
减小，若减小
的阻值，则电路中并联的总阻值减小，C 错误，D 正确。
故选D。
2．（2023·全国·模拟预测）如图所示电路中电阻R1、R2、R3的阻值相等，A、B 的电压恒定。那么开关S 接
通后流过R2的电流是S 接通前的（ ）
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A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】设A、B 间的电压为U，每个电阻的阻值为R。S 接通前，通过R2的电流
S 接通后，通过R2的电流
，可得
故选B。
3．（2022·江苏南通·模拟预测）三个电阻按照如图所示的电路连接，其阻值之比为R1∶R2∶R3＝1 1 1
∶∶，则电路
工作时，通过三个电阻R1、R2、R3的电流之比I1∶I2∶I3为（ ）
A．1 2 2
∶∶ B．1 1 1
∶∶
C．2 2 1
∶∶
D．2 1 1
∶∶
【答案】D
【详解】R2与R3并联，电阻相等，则有
根据电路特点
，则有
故选D。
考法
3 闭合电路的欧姆定律
1．闭合电路欧姆定律
（1）内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比；
（2）公式：I＝(只适用于纯电阻电路)；
（3）其他表达形式
①电势降落表达式：E＝U 外＋U 内或E＝U 外＋Ir；
②功率表达式：EI＝UI＋I2r.
2．路端电压与外电阻的关系
（1）一般情况：U＝IR＝·R＝，当R 增大时，U 增大；
（2）特殊情况：
①当外电路断路时，I＝0，U＝E；
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②当外电路短路时，I 短＝，U＝0.
3.对闭合电路欧姆定律的理解和应用
在恒流电路中常会涉及两种U－I 图线，一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线)，另一种是电阻的
伏安特性曲线(过原点的直线)．求解这类问题时要注意二者的区别．
电源U－I 图象
电阻U－I 图象
关系式
U＝E－Ir
U＝IR
图形
物理
意义
电源的路端电压随
电流的变化关系
电阻两端电压与电阻中的电流的关系
截距
与纵轴交点表示电源电动势E，与
横轴交点表示电源短路电流
过坐标轴原点，表示没有电压时电流为
零
坐标U、I 的乘积
表示电源的输出功率
表示电阻消耗的功率
坐标U、I 的比值
表示外电阻的大小
表示该电阻的大小
斜率(绝对值)
电源电阻r 的大小
若图象为过原点的直线，图象斜率表示
电阻的大小
两曲线在同一坐
标系中的交点
表示电阻的工作点，即将电阻接在该电源上时，电阻中的电流和两端的电压
【典例4】（2023·江苏镇江·统考三模）如图所示，直线A、B 分别为电源a、b 的路端电压与电源电流的关
系图像，将一定值电阻
分别接到a、b 两电源上，
功率相等。则（ ）
A．电源a、b 效率相同
B．电源a 的内阻更大
C．若将定值电阻换为大于
的电阻，电源b 的输出功率大于电源a 的输出功率
D．若将定值电阻换为小于
的电阻，电源b 的功率大于电源a 的功率
【答案】C
【详解】B．由闭合电路欧姆定律U=E-Ir
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可知，图像与U 轴的交点表示电动势，则a 的电动势较小，图像的斜率的绝对值表示电源内阻
，
则a 电源的内阻r 较小，故B 错误；
A．由于定值电阻
分别接到a、b 两电源上，
功率相等，所以定值电阻两端的电压相等，即交点的纵
坐标表示路端电压，由电源的效率
，可知电源a 效率高，故A 错误；
C．电源的输出功率即定值电阻的功率，若将定值电阻换为大于
的电阻，如图
图中的n 图线与A、B 图线的交点的乘积为电源的输出功率，由于图线n 与图线B 交点的电压与电流值均大
于图线n 与图线A 交点的电压与电流值，即电源b 的输出功率大于电源a 的输出功率，故C 正确；
D．电源的功率为
，若将定值电阻换为小于
的电阻，如图
图线l 与图线A、B 交点的电流值表示电路中的电流，可知定值电阻与电源a 组成的闭合电路中的电流大，
又电源a 的电动势小，所以电源b 的功率与电源a 的功率大小无法比较，故D 错误。
故选C。
1．（2023·河北保定·统考三模）在一次分组实验的教学活动中，某小组用如图甲所示电路做实验，电路中
R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，滑动变阻器的滑片从左端往右滑动，分别记录多组电流表和电压表的示
数，用这些数据在坐标纸上描点作图，得到的U-I 图像如图乙中的AB 所示，下列说法中正确的是（ ）
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A．R1的最大阻值为20Ω
B．R2的阻值为5Ω
C．电源电动势为2V
D．电源内阻为5Ω
【答案】A
【详解】A．由图可知当R1的阻值最大时，对应电压和电流分别为2V，0.1A，则R1的最大阻值为
，故A 正确；
BCD．根据闭合电路欧姆定律有
根据数学方法可知图象的纵轴截距为2.5，斜率的绝对值为
则电源电动势为
，
，所以电源内阻和R2的阻值都小于5Ω，故BCD 错误；
故选A。
2．（2023·全国·模拟预测）图甲为某电源的U-I 图线，图乙为某小灯泡的U-I 图线，则下列说法正确的是
（ ）
A．电源的内阻为5Ω
B．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3W
C．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为0.3W
【答案】B
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律变形U=E-Ir 可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示
内阻，根据题甲图电动势为E=1.5V，内阻为
，A 错误；
BD．把电源和小灯泡组成闭合回路，将在题图乙中作该电源对应的U-I 图像，如图所示，两U-I 图线的交
点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数U=0.5V，I=0.6A，所以小灯泡的功率为
P=UI=0.5×0.6W=0.3W
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回路中的总功率为P 总=EI=1.5×0.6W=0.9W，故B 正确，D 错误；
C．根据图乙可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得R=
，可知乙图线上某点与原点连线
的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，故C 错误。
故选B。
3．（多选）（2021·湖南益阳·益阳市箴言中学校考模拟预测）如图所示，图甲中M 为一电动机，当滑动变
阻器
的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表
读数的变化情况如图乙所示，
已知电流表
读数在
以下时，电动机没有转动。不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是
（ ）
A．图线①为V2示数随电流表的变化图线
B．电路中电源电动势为
C．此电路中，电动机的最大输入功率是
D．变阻器的最大阻值为
【答案】AC
【详解】A．由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以图
线①表示V2的电压与电流的关系，故A 正确；
B．此图线的斜率大小等于电源的内阻，为
当电流
时，
，则电源的电动势
，故B 错误；
C．当
时，
，电动机输入功率最大
，故C 正确；
D．若电流表
示数小于
，由图知，电动机不转动，电动机的电阻
根据闭合电路欧姆定律得
，得
当
时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以
与
并联电阻的最大值
，则变阻器的最大阻值大于
，故D 错误。
故选AC。
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【基础过关】
1．电子式互感器是数字变电站的关键装备之一．如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，
ac 间的电阻是cd 间电阻的（n-1）倍，某次测量中输出端数字电压表的示数为U，则输入端的电压为
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】试题分析：
和
串联，电流
，对输出端电压
，即输入
电压为
，对照选项A 对．
考点：串并联电路
2．在如图所示的电路中，电阻
，
，
，电流表内阻不计，在A、B 两点间加上9V 的
电压时，电流表的读数为（ ）
A．0
B．1A
C．1.5A
D．2A
【答案】B
【详解】图中电阻R2与R3并联后与R1串联，电路的总电阻为：
根据欧姆定律，干路电流为：
由于并联电路的电流与电阻成反比，故：
故选B。
3．（2022·上海·二模）手机电池容量（电量）和快速充电功能已经成为人们选择手机时的重要参考因素，
如图为某品牌手机将锂电池电量从0%~100%充满过程中充电功率P 和充电时间t 的关系图像，设充电过程
中电池两端电压恒为4.35V，不计其他能量损耗，则（ ）
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A．充电过程的平均功率为40W
B．充电过程的平均功率为60W
C．该电池的容量是2000mA·h
D．该电池的容量是4000mA·h
【答案】A
【详解】AB．题中P-t 图像与坐标轴所围的面积表示电能，所以整个充电过程中充入电池的电能为
充电过程的平均功率为
，故A 正确，B 错误；
CD．该电池的容量是
，故CD 错误。
故选A。
4．（2023·湖南·统考模拟预测）如图所示为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，将开关S 接到
位置1，电容器充电后电压为6kV；将开关S 接到位置2，电容器在2ms 内通过人体完成放电，已知电容器
的电容为30μF，则这次放电通过人体组织的平均电流为（ ）
A．90A
B．60A
C．9A
D．6A
【答案】A
【详解】电容器充电后带电量为
放电过程的平均电流为
故选A。
5．（2023·重庆合川·统考模拟预测）在如图所示的电路中，当闭合开关S 后，若将滑动变阻器的滑片P 向
下调节，则正确的是（ ）
A．电路再次稳定时，电源效率增加
B．灯L2变暗，电流表的示数减小
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C．灯L1变亮，电压表的示数减小
D．电容器存储的电势能增加
【答案】C
【详解】A．电源的效率
，将滑动变阻器的滑片P 向下调节，变阻器接入电路的
电阻减小，外电路电阻减小，则电源的效率减小，故A 错误；
BC．将滑动变阻器的滑片P 向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R 与灯L2并联的电阻减小，外电路总
电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I 增大，路端电压U 减小，则电压表示数减小，灯
L1变亮。R 与灯L2并联电路的电压
U 减小，U1增大，U 并减小，灯L2变暗。流过电流表的电流
I 增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大，故B 错误，C 正确；
D．电容器两端的电压等于并联部分的电压，电压变小，由
知电容器的电荷量减少，电容器存储的电势能减小，故D 错误。
故选C。
6．（2023·上海宝山·统考二模）如图所示，直线A、B 分别为电源a、b 的路端电压与流过电源电流的关系
图像。若将一定值电阻R0分别接到a、b 两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则（ ）
A．Ia>Ib
B．Ia<Ib
C．Ia=Ib
D．以上情况都有可能
【答案】D
【详解】
作出电阻的
图线，电阻
的
图线与电源的
图线的交点表示电阻的工作状态，如图有三种
可能，则知流过
的电流
的大小关系不确定，无法比较大小。
故选D。
7．（2023·北京东城·统考二模）如图所示的U-I 图像中，直线a 表示某电源的路端电压U 与电流I 的关系，
直线b、c 分别表示电阻R1、R2的电压U 与电流I 的关系。下列说法正确的是（ ）
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A．电阻R1、R2的阻值之比为4:3
B．该电源的电动势为6V，内阻为3Ω
C．只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为6W
D．只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1:1
【答案】D
【详解】A．根据图像得
，
，电阻R1、R2的阻值之比为2:1，A 错误；
B．该电源的电动势为6V，内阻为
，B 错误；
C．只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为
，C 错误；
D．只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率分别为
，
解得
，D 正确。
故选D。
8．（2011·上海长宁·统考二模）节日挂在树上或商店门口的小彩灯通电后发出丽的色彩，众多小彩灯是先
和电阻R 并联后再串联接到220 v 电源上的，其简化的电路如右图所示．下面对此电路正确的认识是:
A．当某小彩灯灯丝断时由于R 的导电作用仍保持整个电路通路，其他灯仍能发光
B．R 的作用是分流，使小彩灯的电流不至太大
C．R 的作用是分压，使得小彩灯不被烧坏
D．为了节能，R 的阻值要大于小彩灯的灯丝电阻
【答案】AD
【详解】A．由题意知，与小彩灯并联的电阻R 的作用是导电作用，当某小彩灯灯丝断时由于R 的导电作
用仍保持整个电路通路，其他灯仍能发光，A 对；
BD．为了节能，R 的阻值要大一些，因R 的阻值大，电阻R 起不到分流作用，D 对，B 错；
C．因R 与彩灯并联，电阻R 更起不到分压作用，C 错。
故选AD。
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9．（2023·湖南·校联考模拟预测）如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为
。四个电阻的阻值已
在图中标出，电容器的电容
。闭合开关
、
，电路稳定后，则（ ）
A．电源的输出功率为12W
B．电容器所带电荷量为
C．断开开关
，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为
D．断开开关
，电源的输出功率增大
【答案】BC
【详解】A．外电阻为
根据欧姆定律可知
则电源的总功率为
输出功率
，故A 错误；
B．选电源负极为0 势点，则电容器下极板的电势为
上极板的电势为
则ab 间的绝对值电压为
电容器电荷量为
，故B 正确；
CD．断开开关
，外电阻为
由于闭合前外电阻
，内阻
则断开开关后，外电阻阻值远离电源内阻，则电源的输出功率减小，稳定后电路电流为
，电容器的电压
电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为
，故C 正
确，D 错误。
故选BC。
10．（2021·四川成都·成都七中校考一模）某同学通过实验正确作出标有“
、
”的小灯泡的
图线如图甲所示，现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势
，内阻
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，定值电阻
，则（ ）
A．由甲图可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而增大
B．由甲图可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而减小
C．闭合乙图开关，小灯泡的实际功率约为
D．闭合乙图开关，小灯泡的实际功率约为
【答案】AD
【详解】AB．由甲图可知，随电压的升高各点与原点连线的斜率变大，则小灯泡的电阻值增大，选项A 正
确，B 错误；
CD．将电阻R 看做电源的内阻，则U=E-I(R+r)=6-10I
将此函数关系的图像画在灯泡的U-I 图像上，如图
两图像的交点为电路的工作点，则I=0.38A，U=2.2V，则小灯泡的实际功率约为
，选项C 错误，D 正确。
故选AD。
【能力提升】
1．（2023·浙江杭州·统考一模）充电式电动螺丝刀没有导线牵绊，使用方便。如图甲是某电动螺丝刀，图
乙是其铭牌。其充电器输入电压为交流220V，通过内置变压器将电压降至5.5V，再经整流电路输出电压为
直流5.0V 给电池充电。充电器传输效率为90%，蓄电池充电效率为80%，一次充电充满需3h 并可连续工
作续航约6h。下列说法不正确的是（ ）
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A．内置变压器的匝数比约为40:1
B．工作时流过电池的电流约为0.25A
C．充电器的输入电流为0.5A
D．电池充电的有效功率为1.85W
【答案】C
【详解】A．根据变压器电压匝数关系有
，A 正确；
B．电池容量Q = 1.5A·h = I·t，解得工作电流
，B 正确；
D．根据P 有效·t =QE，解得
，D 正确；
C．根据题意有UI 输×0.9×0.8=P 有效=1.85W，解得I 输=
，C 错误。
故选C。
2．（2022·江苏·模拟预测）“嫦娥四号”展开的太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能。太阳
能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示，太阳能电池板的负载其
图线为
图中倾斜直线，则下列说法正确的是（ ）
A．负载的阻值为2kΩ
B．太阳能电池板的电动势为3.00V
C．外电路的阻值为1kΩ 时电源效率约为64%
D．太阳能电池板的内阻恒定不变
【答案】C
【详解】A．由图可知，负载的阻值为
，故A 错误；
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B．由题图图线纵截距，可知该电池的电动势约为2.80V，故B 错误；
C．由图可知，两图线的交点为（1.80mA，1.80V）即表示负载的实际工作状态，此时电源的效率
，故C 正确；
D．由图线可知太阳能电池板内阻是变化的，故D 错误。
故选C。
3．（2022·内蒙古呼伦贝尔·校联考模拟预测）如图甲所示的电路中定值电阻R=60Ω，电源电动势E=100V，
r=10Ω。如图乙所示，曲线为灯泡L 的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法
正确的是（ ）
A．开关S 断开时电源的效率为60%
B．开关S 闭合后电源的总功率会变小
C．开关S 闭合后灯泡的亮度增强
D．开关S 断开时小灯泡消耗的功率为240W
【答案】D
【详解】A．开关S 断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为
电源的效率为
，故A 错误；
BC．开关S 闭合后总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，根据
可知电源的总功率会
变大，根据
可知路端电压减小，根据
可知灯泡的功率减小，所以灯泡的亮度变暗，故
B、C 错误；
D．开关S 断开时小灯泡消耗的功率为
，故D 正确；
故选D。
4．（2023·全国·模拟预测）在如图所示的图像中，直线A 为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线
B 为某一电阻R 的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路，由图像可知（ ）
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A．电源的电动势为3V，内阻为2Ω
B．电源的输出功率为2W
C．电阻R 的阻值为1Ω
D．电源的效率为33.3%
【答案】C
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律得，
电源的U-I 图线的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，则
，故A 错误；
B．两图线的交点表示该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压和电流分别为
，
所以电源的输出功率为
，故B 错误；
C．电阻的U-I 图线的斜率等于电阻，则电阻为
，故C 正确；
D．电源的效率为
，故D 错误。
故选C。
5．（2023·江苏南通·统考二模）如图所示，曲线ab 为某太阳能电池在一定光照强度下路端电压U 和电流I
的关系图像，OP 是某定值电阻的U-I 图像，P 为两图线的交点。过P 点作曲线ab 的切线，分别与坐标轴
相交于c、d。现将该电池和定值电阻组成闭合回路，保持上述光照强度照射时，电池的内阻可以用哪两点
连线斜率的绝对值表示（ ）
A．ab
B．aP
C．Pb
D．cd
【答案】B
【详解】由闭合电路欧姆定律可得
当电流为零时，由a 图线与纵轴的交点可以读出该电池的电动势，根据两图线交点处的状态，可知将该电
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池和定值电阻组成闭合回路时路端电压为交点P 的纵轴坐标，电流为P 点的横轴坐标。根据
，则
电池的内阻可用aP 两点连线斜率的绝对值表示。
故选B。
6．（2021·湖北·模拟预测）如图所示为示波器衰减电路的示意图，ab 之间为信号电压的输入端，cd 为衰减
电路的输出端，P 是和衰减旋钮固连在一起的开关，
、
、
、
为四个定值电阻，当p 接通1 时电压
没有被衰减，当P 接通2、3、4 时电压被衰减10 倍、100 倍或1000 倍（即输出电压变为输入电压的0.1 倍、
0.01 倍或0.001 倍），若某个示波器的衰减电路里，
，不计导线电阻，则其他电阻的阻值分别为（
）
A．
，
，
B．
，
，
C．
，
，
D．
，
，
【答案】A
【详解】当P 接通4 时，输出电压变为输入电压的0.001 倍，即
解得
只有A 满足要求，当P 接通3 时，输出电压变为输入电压的0.01 倍，即
当P 接通2 时，输出电压变为输入电压的0.1 倍，即
，A 均满足要求,故A 正确，BCD
错误。
故选A。
【命题意图】考查串联分压的基本规律及其计算，以及信息提取能力、对常见现象的探究意愿。
7．（2023·全国·模拟预测）如右上图所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a b c=5 3 2
∶∶
∶∶．
在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4．在1、2 两端加上恒定的电
压U，通过导体的电流为I1；在3、4 两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，则I1 I∶2为（ ）
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A．9 25
∶
B．25 9∶
C．25 4∶
D．4 25
∶
【答案】C
【详解】试题分析：根据电阻定律R=ρ
得，当在1、2 两端加上恒定电压U 时，R1＝ρ
，在3、4 两端
加上恒定的电压时，R2＝ρ
，所以
＝
，根据欧姆定律I=
得，电流之比为25：4，C 正确．
考点：本题考查电阻定律、欧姆定律．
8．（2023·江苏常州·江苏省前黄高级中学校考模拟预测）电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技
术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以
显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势
，实验前电容器不带电。先使S 与“1”端相
连给电容器充电，充电结束后，使S 与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的
曲线如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．图像阴影为
图像与对应时间轴所围成的面积表示电容器的能量
B．阴影部分的面积
和
肯定不相等
C．阻值
大于
D．计算机测得
，则该电容器的电容约为0.15F
【答案】D
【详解】A．根据
可知
图像与对应时间轴所围成的面积表示的物理意义是电容器的电荷量，故A
错误；
B．S1表示电容器充电后所带电荷量，S2表示电容器放电的电荷量，所以S1=S2
故B 错误；
C．由题图乙可知电容器充电瞬间电流比电容器放电瞬间电流大，且电容器充电瞬间电源电压和放电瞬间
电容器两端电压相等，则有
，所以
，故C 错误；
D．该电容器的电容为
，故D 正确。
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故选D。
9．（2022·山东济南·校考模拟预测）2021 年2 月24 日，我国以“一箭三星”方式成功将遥感三十一号03
组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星两翼的太阳电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。
如图所示，图线a 是太阳能电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图像（电池内阻不是常量），
图线b 是某电阻R 的
图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（ ）
A．电源的电动势为
B．电阻两端的电压为
C．电阻的电流为
D．硅光电池的内阻为5Ω
【答案】D
【详解】A．由欧姆定律可得，
当
时，
由图线a 与纵轴的交点读出电源的电动势为
，故A 错误；
BC．根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为
，电流为
，故B、C 错误；
D．硅光电池的内阻为
故D 正确。
故选D。
10．（多选）（2023·内蒙古通辽·校考模拟预测）如图所示，图甲中M 表示电动机，当滑动变阻器R 的滑
片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在
0.2A 以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是（ ）
A．电路中电源电动势为3.6V
B．滑动变阻器的滑片向右滑动时，电压表V2的读数逐渐减小
C．电动机的线圈电阻为4
D．滑动变阻器的最大阻值为30
【答案】ACD
【详解】A．由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电路中电流增大时，内电压增大，路端电压减小，
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所以图乙中最上面的图线表示V2的电压与电流的关系。此图线的斜率大小等于电源的内阻，为
当电流 I=0.1A 时，U=3.4V，则电源的电动势
，A 正确；
B．变阻器向右滑动时，R 阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，则V2读数逐渐增大， B
错误；
C．已知电流表读数在0.2A 以下时，电动机没有发生转动，此时电压表V1的示数即电动机内阻两端的电压，
根据欧姆定律可知，电动机的电阻
，C 正确；
D．当I=0.1A 时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以
，D
正确。
故选ACD。
11．（2022·福建·模拟预测）如图所示的电路中，当开关S 置于a 处时，电流表（内阻不计）示数为I，额
定功率为16W 的电动机正常工作，带动质量为0.7kg 的物体以2m/s 的速度匀速竖直上升。当开关置于b 处
时，电流表示数变为
，灯泡正常发光。已知电阻
，灯泡额定电压为10V，额定功率10W，重力
加速度g 取
。则（ ）
A．电动机线圈的内阻为
B．电动机的额定电压为10V
C．电源电动势为12V
D．电源内阻为
【答案】AC
【详解】B．当开关S 置于b 处时，有
解得
当开关S 置于a 处时，有
，解得
，故B 错误；
A．设电动机线圈的内阻为
，则有
，代入数据解得
，故A 正确；
CD．当开关S 置于a 处时，根据闭合电路欧姆定律有
当开关S 置于b 处时，根据闭合电路欧姆定律有
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联立解得
，
，故C 正确，D 错误；
故选AC。
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