专题63电路定律和电功电功率（原卷版+解析版）-2023届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题同步训练

这是一份专题63电路定律和电功电功率（原卷版+解析版）-2023届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题同步训练，文件包含专题63电路定律和电功电功率解析版-2023高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练docx、专题63电路定律和电功电功率原卷版-2023高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第十二章  恒定电流专题63  电路定律和电功电功率第一部分  知识点精讲一、电流及欧姆定律1．电流的理解(1)定义：电荷的定向移动形成电流。(2)形成条件：①有可以自由移动的电荷；②导体两端存在电压。(3)方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。①在外电路中电流由电源极流向极；②在内电路中电流由电源极流向极。(4)三个表达式①定义式：I＝，q为在时间t内通过导体横截面的电荷量。②微观表达式：I＝nqSv③决定式：I＝，即欧姆定律的表达式。【特别提醒】电流虽然既有大小又有方向，但它的运算遵循代数运算法则，是标量。2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。(2)适用范围：适用于金属和电解液等纯电阻电路。【温馨提示】当R一定时，I∝U；当U一定时，I∝，但R由导体本身决定，与I、U无关。二、电阻定律1．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。(2)表达式：R＝ρ。【特别提醒】电阻定律表达式R＝ρ是电阻的决定式，而电阻的定义式R＝不是电阻的决定式，但提供了一种测量电阻的方法。2．电阻率(1)计算式：ρ＝R。(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。(3)电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小。三、电功率、焦耳定律1．电功(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。(2)公式：W＝qU＝IUt。(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢。(2)公式：P＝＝IU。(3)物理意义：表示电流做功的快慢。3．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。(2)公式：Q＝I2Rt。【特别提醒】在任何电路中，计算电功都可以用W＝UIt，计算电热都可以用Q＝I2Rt。4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量。(2)表达式：P＝＝I2R。5．纯电阻电路与非纯电阻电路的对比【特别提醒】关于非纯电阻电路的两点注意(1)在非纯电阻电路中，要注意t既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立。(2)不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路①当电动机通电卡住不转动时，电路应为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能；②只有在电动机转动时电路为非纯电阻电路，此时U>IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能。第二部分 最新高考题精选1．（2022年6月浙江选考）风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途经之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为9m/s时，输出电功率为405kW，风速在5~10m/s范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为A，空气密度为ρ，风场风速为v，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是A．该风力发电机的输出电功率与风速成正比   B．单位时间流过面积A的流动空气动能为C．若每天平均有1.0×108kW的风能资源，则每天发电量为2.4×109kW·hD．若风场每年有5000h风速在6~10m/s的风能资源，则该发电机年发电量至少为6.0×105kW·h2.．（2021高考江苏物理卷）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在内细胞膜两侧的电势差从变为，则该过程中跨膜电流的平均值为（    ）A．     B．      C．       D．3. （2020高考江苏物理）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。.当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（    ）A.车灯的电流变小      B.路端电压变小C.电路的总电流变小    D.电源的总功率变大4．（2020高考全国理综I）图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是5. （2020海南高考）一车载加热器（额定电压为）发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为、、，则（    ）A.  B. C.  D.  第三部分 最新模拟题精选1.  （2022北京海淀二模）如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为的匀速直线运动。已知棒的横截面积为，单位长度所带的电荷量为。由于棒的运动而形成的等效电流（　　）
 A. 大小为，方向与相同B. 大小为，方向与相反C. 大小为，方向与相同D. 大小为，方向与相反2．(2022山东枣庄重点高中月考)有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I；设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，电子的定向移动速率为v，则在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（　　）A．nvSΔt B．nvΔtC． D．3. (2022高考一轮训练)金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属的电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息，判断下列说法中正确的是(　　)A．连接电路用的导线一般不用合金来制作B．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作　  4、(2022高考一轮训练)在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝可知，对实验结果的准确性影响最大的是(　　)A．金属丝直径d的测量    B．电压U的测量C．电流I的测量          D．金属丝长度l的测量5. （2022湖北武汉4月调研）比亚迪“汉EV”是全球首款搭载“刀片电池”的车型。若该车装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是，平均工作电压是，则下列说法正确的是（　　）A. 单块电池充满电后储存的电荷量是B. 单块电池充满电后储存的电能是C. 若该车在某次行驶中平均能耗是，则其续航里程是D. 若某块电池充电电流是，则经过可将该电池从其容量的30%充到80% 6. （2022广州培正中学三模）一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36V、10A·h”字样，假设工作时电源（不计内阻）的输出电压恒为36V，额定输出功率为180W，由于电动机发热造成损耗（其他损耗不计），电动自行车的效率为80％，则下列说法正确的是（　　）A. 额定工作电流为10AB. 电池充满电后总电量为3.6×104CC. 自行车电动机的内阻为7.2ΩD. 自行车保持额定功率行驶的最长时间是2h7.（2021广东二模）离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V.已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C,地球表面积近似为5.0×1014㎡,则A. 该大气层的等效电阻约为600ΩB.该大气层的平均漏电电流约为1.8×103AC.该大气层的平均电阻率约为1.7×102Ω·mD.该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m8. . （2022河南洛阳一模）四盏白炽灯泡连接成如图所示的电路。a、c灯泡的规格为“220 V  40 W”，b、d灯泡的规格为“220 V  100 W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率。对这四盏灯泡实际消耗功率的说法正确的是（　　）A. a灯泡实际消耗的功率最小 B. b灯泡实际消耗的功率最小C. c灯泡实际消耗的功率最小 D. d灯泡实际消耗的功率最小9．(2022山东枣庄重点高中月考)一台线圈电阻为r的电动机可以等效为一台理想电动机M和纯电阻r串联，如图所示。如果将此电动机接入电压为U的电源，通过的电流为I，则在t时间内（　　）A．M产生的电热为 B．M产生的电热为Q=IUtC．M消耗的电能为E=I（U-Ir）t D．M消耗的电能为E=IUt10. . （2022北京西城期末）某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（　　）
 序号电压电流电动机工作状态11.250.50卡住未转动22.000.20稳定转动33.50.30稳定转动A. 小电动机的电阻大约为B. 当小电动机的电压为时，其发热功率为C. 当小电动机的电压为时，其电功率为D. 当小电动机的电压为时，其对外做功的功率为11.(2021全国新课标8省联考)超级电容器是电容C达到上千法拉甚至上万法拉的大容量电容器，具有功率密度高、充电速度快、循环寿命长等优点。现采用如下图所示的电路对某个超级电容器充电。充电器具有控制输出电压和输出电流的功能。充电过程分为两个阶段:第一阶段是恒流(即充电器输出的电流不变)充电，当充电器检测到电压达到一定值后，进入第二阶段，进行恒压充电(即充电器输出的电压不变)，直到充电终止。若电阻R阻值恒定，关于充电过程，下列说法正确的是
A.恒流充电时，充电器的输出功率逐渐减小B.恒流充电时，超级电容器两端电压随时间均匀增加C.恒压充电时，电阻R两端的电压逐渐减小D.恒压充电时，充电器的输出功率逐渐增大12. （2022湖北武汉4月调研）比亚迪“汉EV”是全球首款搭载“刀片电池”的车型。若该车装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是，平均工作电压是，则下列说法正确的是（　　）A. 单块电池充满电后储存的电荷量是B. 单块电池充满电后储存的电能是C. 若该车在某次行驶中平均能耗是，则其续航里程是D. 若某块电池充电电流是，则经过可将该电池从其容量的30%充到80%13. （2022广州培正中学三模）一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36V、10A·h”字样，假设工作时电源（不计内阻）的输出电压恒为36V，额定输出功率为180W，由于电动机发热造成损耗（其他损耗不计），电动自行车的效率为80％，则下列说法正确的是（　　）A. 额定工作电流为10AB. 电池充满电后总电量为3.6×104CC. 自行车电动机的内阻为7.2ΩD. 自行车保持额定功率行驶的最长时间是2h14（2020年4月浙江衢州、湖州、丽水三地市质检）小明家安装一路专线为额定功率 1.5kW 的空调供电，用去的铜导线长 50m，橫截面积2.5mm2，已知铜的电阻率为 1.7×10-8Ω·m，如果空调能够正常工作，这段导线上损失的电压最接近A．1.2V B．2.3V C．12V D．23V 15．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(　　)A． 　　　　　　　 B． C．     D． 　16. 在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即Ff＝kv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于(　　)A．    B．C．    D．　17．(2020·泰安模拟)如图所示的是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表示数UV＝110 V。试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g取10 m/s2)