1. 3年真題考點分布
2. 命題規(guī)律及備考策略
【命題規(guī)律】近3年新高考卷對于本節(jié)內容考查共計5次，主要考查：
電流微觀表達的理解與應用；
非純電阻電功和電熱的計算；
【備考策略】理解電動勢的概念，區(qū)分路端電壓、外電壓、電源電壓和電動勢的差別；理解并區(qū)分三種電流的求法和各個公式的使用條件；理解并區(qū)分純電阻和非純電阻的差別以及純電阻和非純電阻的計算方法；掌握電源的最大輸出功率的計算方法和電源效率的概念及應用。
【命題預測】本節(jié)內容是電學學習的基礎，雖然本節(jié)內容在各省高考題中出現(xiàn)的頻率較低，但為后續(xù)電學的學習作為鋪墊，起著啟下的作用。本節(jié)內容也為電學的實驗的學習提供了知識理論的基礎，2024年的考生在一輪復習時，不要忽略了本節(jié)內容的復習。
更多課件 教案 視頻 等優(yōu)質滋源請 家 威杏 MXSJ663

考法1 電流、電阻和電阻率
1.電源和電流
（1）電源
①電源可使導線中的自由電子在靜電力作用下發(fā)生定向移動形成電流；
②電源能“搬運”電荷，保持導線兩端的電勢差，從而使電路中保持持續(xù)的電流；
恒定電流
①方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向；外電路：電流從高電勢→低電勢；內電路：負極→正極；
②電流有大小，有方向，但電流是標量；
③三個公式的比較
電阻
（1）物理意義：導體的電阻反映了導體對電流阻礙作用的大小，R越大，阻礙作用越大．
（2）決定因素：①長度；②橫截面積；③溫度；④材料；
（3）兩個表達式
（4）電阻率與溫度的關系
①金屬：電阻率隨溫度的升高而增大．
②非金屬：電阻率隨溫度的升高而減?。?br>【典例1】（2023·四川瀘州·統(tǒng)考二模）通過某段圓柱形導體的電流大小為I，該導體中單位長度的自由電荷數(shù)為N，每個自由電荷帶電量均為q。則導體中自由電荷定向移動速度v的大小為（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【詳解】在時間t內通過導體橫截面的自由電荷總電量Q為
電流強度的定義，解得
故選A。
1．（2023·江蘇·統(tǒng)考二模）1916年，斯泰瓦和托爾曼發(fā)現(xiàn)不帶電的閉合金屬圓線圈繞通過圓心且垂直于線圈平面的軸轉動，在轉速變化時，線圈中會有電流通過。這一現(xiàn)象可解釋為：當線圈轉速變化時，由于慣性，自由電子與線圈有相對運動。取金屬線圈為參照物，正離子晶格相對靜止，由于慣性影響，可等效為自由電子受到一個沿線圈切線方向的“力”F1，但正離子晶格對自由電子的作用力F2不允許自由電子無限制地增大速度，F(xiàn)1和F2會達到平衡，其效果是自由電子相對金屬線圈有定向運動。已知F1與線圈角速度的變化率a成正比，F(xiàn)2與自由電子相對正離子晶格的速度成正比。下列說法正確的是（ ）
A．若線圈加速轉動，a越小，電流越大，且方向與線圈轉動方向相反
B．若線圈加速轉動，a越小，電流越小，且方向與線圈轉動方向相同
C．若線圈減速轉動，a越大，電流越大，且方向與線圈轉動方向相同
D．若線圈減速轉動，a越大，電流越小，且方向與線圈轉動方向相反
【答案】B
【詳解】AB．若線圈加速轉動，由于慣性，自由電子相對正離子晶格方向與線圈轉動方向相反的方向轉動，電流方向與電子相對運動方向相反，即與線圈轉動方向相同，F(xiàn)1與線圈角速度的變化率a成正比，F(xiàn)2與自由電子相對正離子晶格的速度成正比，a越小，F(xiàn)1越小，F(xiàn)1與F2會達到平衡，F(xiàn)1越小，F(xiàn)2越小，自由電子相對正離子晶格的速度越小，電流越小，A錯誤，B正確；
CD．若線圈減速轉動，由于慣性，自由電子相對正離子晶格方向與線圈轉動方向相同的方向轉動，電流方向與電子相對運動方向相反，即與線圈轉動方向相同，F(xiàn)1與線圈角速度的變化率a成正比，F(xiàn)2與自由電子相對正離子晶格的速度成正比，a越大，F(xiàn)1越大，F(xiàn)1與F2會達到平衡，F(xiàn)1越大，F(xiàn)2越大，自由電子相對正離子晶格的速度越大，電流越大，CD錯誤。
故選B。
2．（2023·陜西·統(tǒng)考二模）某同學設計了一種利用放射性元素衰變的電池，該電池采用金屬空心球殼結構，如圖所示，在金屬球殼內部的球心位置放有一小塊與球殼絕緣的放射性物質，放射性物質與球殼之間是真空，球心處的放射性物質的原子核發(fā)生衰變，向四周均勻發(fā)射電子，電子的電荷量為e。已知單位時間內從放射性物質射出的電子數(shù)為N，在金屬殼外表面有一塊極小的圓形面積S，其直徑對球心的張角為弧度，則通過S的電流大小約為（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【詳解】單位時間內從放射性物質射出的電子數(shù)為N，則t時間內從放射性物質射出的電荷量
結合幾何關系可知在金屬殼外表面有一塊極小的圓形面積S上的電荷量為
根據(jù)電流的定義有
故選A。
3．（多選）（2023·廣東·模擬預測）離地面高度5.0×104m以下的大氣層可視為電阻率較大的漏電介質，假設由于雷暴對大氣層的“電擊”，使得離地面高度5.0×104m處的大氣層與帶負電的地球表面之間形成穩(wěn)定的電場，其電勢差約為3×105 V。已知，雷暴每秒鐘給地球充電的電荷量約為1.8×103C，地球表面積近似為5.0×1014 m2，則（ ）
A．該大氣層的等效電阻約為600ΩB．該大氣層的平均漏電電流約為1.8×103 A
C．該大氣層的平均電阻率約為1.7×1012Ω·mD．該大氣層的平均電阻率約為1.7×108Ω·m
【答案】BC
【詳解】AB．該大氣層的平均漏電電流約為
該大氣層的等效電阻為，故A錯誤，B正確；
CD．根據(jù)可得，該大氣層的平均電阻率約為，故C正確，D錯誤。
故選BC。
考法2 電功、電功率和焦耳定律
電功和電熱、電功率和熱功率的區(qū)別與聯(lián)系
非純電阻電路的分析方法
(1)抓住兩個關鍵量：確定電動機的電壓UM和電流IM是解決所有問題的關鍵．若能求出UM、IM，就能確定電動機的電功率P＝UMIM，根據(jù)電流IM和電動機的電阻r可求出熱功率Pr＝Ieq \\al(2,M)r，最后求出輸出功率P出＝P－Pr.
(2)堅持“躲著”求解UM、IM：首先，對其他純電阻電路、電源的內電路等，利用歐姆定律進行分析計算，確定相應的電壓或電流．然后，利用閉合電路的電壓關系、電流關系間接確定非純電阻電路的工作電壓和電流．
(3)應用能量守恒定律分析：要善于從能量轉化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關系求解．
【典例3】（2022·江蘇·高考真題）如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為，，，，電源電動勢，內阻不計，四個燈泡中消耗功率最大的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【詳解】由電路圖可知R3與R4串聯(lián)后與R2并聯(lián)，再與R1串聯(lián)。并聯(lián)電路部分的等效電阻為
由閉合電路歐姆定律可知，干路電流即經過R1的電流為
并聯(lián)部分各支路電流大小與電阻成反比，則，
四個燈泡的實際功率分別為，，，，故四個燈泡中功率最大的是R1。
故選A。
【典例4】（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以的速度水平噴出，每秒噴出水的質量為2.0kg。噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H=3.75m不變。水泵由電動機帶動，電動機正常工作時，輸入電壓為220V，輸入電流為2.0A。不計電動機的摩擦損耗，電動機的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的輸出功率與輸入功率之比）為75%，忽略水在管道中運動的機械能損失，則（ ）
A．每秒水泵對水做功為75JB．每秒水泵對水做功為225J
C．水泵輸入功率為440WD．電動機線圈的電阻為10
【答案】D
【詳解】AB．每秒噴出水的質量為,抽水增加了水的重力勢能和動能，則每秒水泵對水做功為，故AB錯誤；
C．水泵的輸出能量轉化為水的機械能，則
而水泵的抽水效率（水泵的輸出功率與輸入功率之比）為75%，則
故C錯誤；
D．電動機的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率，則電動機的機械功率為，，而電動機的電功率為
由能量守恒可知，聯(lián)立解得，故D正確；
故選D。
1．（2020秋·海南·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，電源電動勢E=6V，內阻r=2Ω，定值電阻R1=1Ω，R2=4Ω，當滑動變阻器接入電路的電阻為12Ω時，滑動變阻器的功率為（ ）
A．2W B．1.5WC．0.75WD．0.5W
【答案】C
【詳解】并聯(lián)部分的電阻為
電路中的總電流為
并聯(lián)部分的電壓為
滑動變阻器的功率為
故選C。
2．（2023·浙江·校聯(lián)考模擬預測）如圖所示為美團的電單車，美團電單車的電池銘牌上標有“48V 10A·h”字樣，正常工作時電動機額定功率為250W，電池輸出電壓為40V。由于電動機發(fā)熱造成損耗，電動機的效率為80%，不考慮其他部件的摩擦損耗。有一次小厲同學騎著電單車在平路上勻速行駛，小厲同學和車的總質量為100kg，阻力為總重力的0.04倍，重力加速度，則下列判斷正確的是（ ）

A．正常工作時，電動機額定電流約為5.2A
B．充滿電后電池儲存的能量約為
C．電池的內阻約為1.3Ω
D．電單車勻速行駛時的速度為22.5km/h
【答案】C
【詳解】A．由可知，解得額定電流I=6.25A，故A錯誤；
B．充滿電后該電池的總能量，故B錯誤；
C．根據(jù)閉合電路歐姆定律有，可得，故C正確；
D．平路上行駛的人和車受到阻力
勻速行駛時牽引力F=f=40N，此時速度，故D錯誤；
故選C。
3．（2023·湖北·模擬預測）如圖所示，電源電動勢E=12V，內阻，，直流電動機內阻，當閉合S和S1，斷開S2時，調節(jié)滑動變阻器R1為某值時，可使電源輸出功率最大，閉合S，S2，斷開S1，調節(jié)R2為某值時，可使電源的輸出功率最大，且此時電動機剛好正常工作（電動機額定輸出功率P0=4.5W），則下列判斷正確的是（ ）

A．電動機額定電流I=2A
B．電動機兩端電壓為
C．滿足題意的R1，R2值分別為，
D．滿足題意的R1，R2值分別為，
【答案】D
【詳解】AB．根據(jù)電路規(guī)律可知當時電源的輸出功率最大，即此時有
同時有，解得，AB錯誤；
CD．根據(jù)前面分析可得，由閉合電路歐姆定律有
解得，C錯誤，D正確。
故選D。
考法3 電源的輸出功率和電源的效率問題
電源的輸出功率和電源效率的比較
電源輸出功率的極值問題的處理方法
對于電源輸出功率的極值問題，可以采用數(shù)學中求極值的方法，也可以采用電源的輸出功率隨外電阻的變化規(guī)律來求解．但應當注意的是，當待求的最大功率對應的電阻值不能等于等效電源的內阻時，此時的條件是當電阻值最接近等效電源的內阻時，電源的輸出功率最大．假設一電源的電動勢為E，內阻為r，外電路有一可調電阻R，電源的輸出功率為：
P出＝I2R＝eq \f(E2R,（R＋r）2)＝eq \f(E2,\f(（R－r）2,R)＋4r).
由以上表達式可知電源的輸出功率隨外電路電阻R的變化關系為：
(1)當R＝r時，電源的輸出功率最大，為Pm＝eq \f(E2,4r)；
(2)當R＞r時，隨著R的增大，電源的輸出功率越來越小；
(3)當R＜r時，隨著R的增大，電源的輸出功率越來越大；
(4)當P出＜Pm時，每個輸出功率對應兩個外電阻阻值R1和R2，且R1R2＝r2.
【典例5】（2023·湖北·模擬預測）如圖所示，曲線C1、C2是閉合回路中內、外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線。由該圖可知下列說法中錯誤的是（ ）

A．電源的電動勢為E=4V內電阻為r=1 Ω
B．短路電流為4A
C．電源輸出功率最大值為4 W
D．曲線C1是外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線，C2是內電路消耗的電功率隨電流變化的圖線。
【答案】D
【詳解】BC．無論是純電阻電路還是非純電阻電路，都有時輸出功率最大
由題圖可知電源輸出功率最大值為4W，短路電流為4A，BC正確；
A．根據(jù)可知，當輸出功率最大時，所以，A正確；
D．由、結合題圖可以知曲線C1是內電路消耗的電功率隨電流變化
的圖線，C2為外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線，D錯誤。
本題選錯誤項，故選D。
【典例6】（2020·安徽·統(tǒng)考一模）某一電源的路端電壓與電流的關系和電阻的電壓與電流的關系如圖所示。用此電源和電阻組成電路，可以同時接入電路，也可以單獨接入電路。為使電源輸出功率最大，可采用的接法是（ ）
A．將單獨接到電源兩端B．將并聯(lián)后接到電源兩端
C．將串聯(lián)后接到電源兩端D．將單獨接到電源兩端
【答案】A
【詳解】由圖可知，電源內阻及的阻值為，，
當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大，所以將單獨接到電源兩端，電源有最大輸出功率。
故選A。
1．（2023·海南·統(tǒng)考模擬預測）閉合電路內、外電阻的功率隨外電路電阻變化的兩條曲線如圖所示，曲線A表示內電阻的功率隨外電阻變化的關系圖線，曲線B表示外電阻的功率隨外電阻變化的關系圖線。下列說法正確的是（ ）

A．電源的電動勢為
B．電源的內阻為
C．曲線A的最大功率為
D．外電阻取時外電阻的功率是外電阻取時外電阻的功率的
【答案】C
【詳解】AB．閉合電路的內電阻功率
閉合電路的外電阻功率
由圖像可知，當外電阻時，內、外電阻的功率相等，且均為，可得，故AB錯誤；
C．當外電阻時，內電阻功率最大，此時，故C正確；
D．當外電阻時，外電阻的功率
當外電阻時，外電阻的功率，故D錯誤。
故選C。
2．（2022·江蘇鹽城·阜寧縣東溝中學?？寄M預測）如圖甲所示的電路，其中電源電動勢，內阻，定值電阻，已知滑動變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值的關系如圖乙所示。則下列說法中正確的是（ ）
A．圖乙中滑動變阻器的最大功率
B．圖乙中，
C．滑動變阻器消耗功率P最大時，定值電阻R也消耗功率最大
D．調整滑動變阻器的阻值，可以使電源的輸出電流達到
【答案】B
【詳解】A．由閉合電路歐姆定律的推論可知，當電源外電阻R等于內阻r時，輸出功率最大，最大值為
把定值電阻看成電源內阻，由圖乙可知，當
滑動變阻器消耗的功率最大，最大功率為，A錯誤；
B．滑動變阻器的阻值為時與阻值為時消耗的功率相等，有，解得，B正確；
C．當回路中電流最大時，即時定值電阻R消耗的功率最大，C錯誤；
D．當滑動變阻器的阻值為0時，電路中電流最大，最大值為
則調整滑動變阻器的阻值，不可能使電源的輸出電流達到，D錯誤。
故選B。
3．（2023·江蘇·統(tǒng)考二模）硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點。如圖所示，圖線是該電池在某光照強度下路端電壓和電流的關系圖像，圖線是某電阻的圖像。在同等光照強度下，當它們組成閉合回路時，下列說法正確的是（ ）
A．電源的輸出功率B．電池的內阻
C．電池的效率為D．硅光電池的內阻消耗的熱功率
【答案】B
【詳解】A．根據(jù)題意，由圖可知，電源的路端電壓為，電流為，則輸出功率
故A錯誤；
B．由歐姆定律得，當時，
由a與縱軸的交點讀出電動勢為
根據(jù)兩圖線交點處的狀態(tài)可知，電阻的電壓為，則內阻，故B正確；
C．根據(jù)題意可知，電池的效率，故C錯誤。
D．根據(jù)題意可知，內阻消耗的功率，故D錯誤。
故選B。
【基礎過關】
1．（2023·江蘇·統(tǒng)考二模）隨著居民生活水平的提高，純凈水已經進入千家萬戶。某市對市場上售出的純凈水質量進行了抽測，檢測樣品的電導率（電導率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗純凈水是否合格的一項重要指標），來判斷純凈水是否合格。下列說法正確的是（ ）
A．電導率的單位是
B．任何材料的電導率的大小均與溫度無關
C．不合格的純凈水的電導率偏大
D．材料的電導率越小，其導電性能越強
【答案】C
【詳解】A．根據(jù)電阻定律，解得
可知電阻率的單位為，電導率是電阻率的倒數(shù)，則電導率的單位是，故A錯誤；
B．金屬材料的電阻率與溫度有關，金屬材料的電導率的大小也與溫度有關，故B錯誤；
C．不合格的純凈水中含有較多的離子，導電能力好，電阻率小，電導率偏大，故C正確；
D．材料的導電性能越強，電阻率越小，電導率越大，故D錯誤。
故選C。
2．（2023·全國·模擬預測）一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內單位體積內自由電子數(shù)為n，電子的質量為m、電荷量為e，在棒兩端加上恒定的電壓U，金屬棒內自由電子定向移動的平均速率為（ ）
A． B．C．D．
【答案】A
【詳解】根據(jù)電流的微觀表達式可知，由歐姆定律，電阻定律，聯(lián)立可得
故選A。
3．（2019·浙江·統(tǒng)考模擬預測）某一導體的伏安特性曲線如圖中AB段（曲線）所示，關于導體的電阻，以下說法正確的是（ ）
A．B點的電阻為12 ΩB．B點的電阻為40 Ω
C．導體的電阻因溫度的影響改變了1 ΩD．導體的電阻因溫度的影響改變了9 Ω
【答案】B
【詳解】AB．B點的電阻為，故A錯誤，B正確；
CD． A點的電阻為
則兩點間的電阻改變了，故CD錯誤。
故選B。
4．（2023·四川成都·?？级＃┯醒芯堪l(fā)現(xiàn)，某神經細胞傳遞信號時，離子從細胞膜一側流到另一側形成跨膜電流。若將該細胞膜視為1×10-8F的電容器，在4ms內細胞膜兩側的電勢差從-70mV變?yōu)?0mV，則該過程中跨膜電流的平均值為（ ）
A．1.5×10-7AB．2×10-7AC．2.5×10-7AD．5×10-7A
【答案】C
【詳解】電勢差為-70mV時電荷量為
電勢差為30mV時電荷量為
由于電勢差從-70mV變?yōu)?0mV，則電容器中電荷量線中和后反向充電，則移動的電荷量為
則該過程中跨膜電流的平均值為
故選C。
5．如圖所示，圖線1表示導體A的電阻，設為，圖線2表示導體B的電阻，設為，導體A、B材料相同，則下列說法正確的是（ ）

A．
B．把A拉長為原來的2倍后其電阻等于B的電阻
C．將A與B并聯(lián)后接在電源上，二者消耗的功率之比
D．將A與B串聯(lián)后接在電源上，兩導體的電壓之比
【答案】D
【詳解】A．根據(jù)圖像知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以，故A錯誤；
B．把A拉長為原來的2倍后，橫截面積減小為原來的，根據(jù)公式，可得，電阻A變?yōu)樵瓉淼?倍，故B錯誤；
C．并聯(lián)電路電壓相等，將A與B并聯(lián)后接在電源上，根據(jù)公式可得，二者消耗的功率之比，故C錯誤；
D．串聯(lián)電路電流相等，將A與B串聯(lián)后接在電源上，根據(jù)公式可得，兩導體的電壓之比，故D正確。
故選D。
6．（2022·浙江紹興·統(tǒng)考一模）如圖所示，某超市自動扶梯的傾角為，以的速度勻速向上運送顧客。已知扶梯的驅動電動機電壓為，最大輸出功率為，不載人時電動機電流為。忽略電動機內阻，設顧客的質量均為，重力加速度。則（ ）

A．輸送一位顧客時，電動機消耗的功率為
B．每增加一位顧客，電動機的電流約增加
C．自動扶梯同時乘載的顧客人數(shù)最多不能超過33人
D．顧客隨扶梯勻速上升過程中，支持力對顧客不做功
【答案】B
【詳解】A．根據(jù)題意可知，電動扶梯在豎直方向的速度為
則可知重力的功率為
而電動扶梯始終勻速向上運送顧客，電動扶梯消耗的功率等于人重力的功率，即有，故A錯誤；
B．根據(jù)，代入數(shù)據(jù)可得，因此可知，每增加一位顧客，電動機的電流約增加，故B正確；
C．根據(jù)題意可知，電動機空載時消耗得功率為
設自動扶梯最多能同時乘載的顧客人數(shù)為，則有，可得
即自動扶梯同時乘載的顧客人數(shù)最多不能超過66人，故C錯誤；
D．顧客隨扶梯勻速上升過程中，因人隨自動扶梯做勻速直線運動，因此支持力等于重力，與重力方向相反，即方向豎直向上，因此可知支持力與位移之間的夾角為，為銳角，根據(jù)做功的表達式
可知，當力與位移之間的夾角為銳角是，力做正功，因此可知顧客隨扶梯勻速上升過程中，支持力對顧客做正功，故D錯誤。
故選B。
7．（2020·遼寧大連·大連二十四中?？寄M預測）小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中錯誤的是（ ）
A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
B．對應P點，小燈泡的電阻為
C．對應P點，小燈泡的電阻為
D．對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積
【答案】C
【詳解】A．圖線上的點與原點O連線的斜率的倒數(shù)表示電阻值，由圖可知隨著所加電壓的增大，圖線斜率減小，故小燈泡的電阻增大，A正確，不符合題意；
BC．由歐姆定律可得，對應P點，小燈泡的電阻為，B正確，不符合題意，C錯誤，符合題意；
D．對應P點，小燈泡的功率為P=U1I2，，與題圖中PQOM所圍的面積相等，D正確，不符合題意。
故選C。
8．（2023·海南·統(tǒng)考模擬預測）在如圖所示的圖像中，直線為某電源的路端電壓與電流的關系圖線，曲線為某一小燈泡的伏安特性曲線，曲線與直線的交點坐標為，該點的切線與橫軸的交點坐標為，用該電源直接與小燈泡連接成閉合電路，由圖像可知（ ）

A．電源電動勢為
B．電源內阻為
C．小燈泡接入電源時的電阻為
D．小燈泡實際消耗的電功率為
【答案】D
【詳解】AB．根據(jù)題意，由閉合回路歐姆定律有
代入題中數(shù)據(jù)有，，解得，，故AB錯誤；
CD．根據(jù)題意可知，當用該電源直接與小燈泡連接成閉合電路時，燈泡兩端的電壓為，流過燈泡的電流為，由歐姆定律可得，小燈泡接入電源時的電阻為
小燈泡實際消耗的電功率為，故C錯誤，D正確。
故選D。
9．（2023·浙江·一模）硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點。如圖所示，圖線a是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I的關系圖象，圖線b是某純電阻電器的U﹣I圖象。則在該光照強度下，把該電池和該電器組成一個電路時，電池的（ ）
A．內阻為6.5ΩB．輸出功率為12.5W
C．內耗功率為0.22WD．效率為69.2%
【答案】C
【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律得
當I=0時，E=U，由a與縱軸的交點讀出電動勢為E=3.6V，根據(jù)兩圖線交點處的狀態(tài)可知，電阻的電壓為2.5V，電流為0.2A，則內阻，A錯誤；
B．電源的路端電壓為2.5V，電流為0.2A，則輸出功率為，B錯誤；
C．內阻消耗的功率為，C正確；
D．電池的效率為，D錯誤。
故選C。
10．（2020·江蘇鹽城·校考模擬預測）在如圖所示的圖像中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關系圖像，直線為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源與電阻R組成閉合電路。由圖像判斷錯誤的是（ ）
A．電源的電動勢為3 V，內阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1Ω
C．電源的效率為80%D．電源的輸出功率為4 W
【答案】C
【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E-Ir
當I=0時，U=E
由讀出電源的電動勢E=3V
內阻等于圖線的斜率大小，則，A正確；
B．根據(jù)圖像可知電阻，B正確；
C．電源的效率，C錯誤；
D．兩圖線的交點表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時工作狀態(tài)，由圖讀出電壓U=2V，電流I=2A，則電源的輸出功率為P出=UI=4W，D正確。
本題選擇錯誤的，故選C。
【能力提升】
1．（2022·浙江·校聯(lián)考一模）許多餐廳用機器人送餐，它的動力來源于電動機，送餐機器人的部分參數(shù)如表所示。下列說法正確的是（ ）
A．機器人最大功率工作時電流是2AB．電池容量“12Ah”的“Ah”是能量單位
C．機器人工作時電機直流電阻等于5.76ΩD．機器人以最大功率工作時間達不到2.88h
【答案】D
【詳解】A．已知機器人的工作電壓為24V，最大功率為100W，則機器人最大功率工作時電流是，故A錯誤；
B．電池容量“12Ah”的“Ah”是電量單位，故B錯誤；
C．若機器人工作時電機為純電阻則，但電機不是純電阻機器人工作時電機直流電阻不等于5.76Ω，故C錯誤；
D．根據(jù)選項A可知機器人最大功率工作時電流是4.17A，而電池的容量為12Ah，則機器人以最大功率工作時間約為2.88h，但電機存在銅損和鐵損等相關損耗，則機器人以最大功率工作時間達不到2.88h，故D正確。
故選D。
2．（2023·浙江紹興·統(tǒng)考二模）如圖甲所示，電動勢為0.10V的電池連接一只電流表，兩者的內阻忽略不計。電池的一端連接長度為1.0m導線的右端，電流表的另一端接上導線的某一點，x為接點與導線左端的距離，導線由一段金屬線1（電阻率為）和一段金屬線2（電阻率為）串接而成，它們的橫截面積相同。由電流表測得的電流I，所推得的電路總電阻R和x的圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（ ）
A．導線的左邊部分為金屬線1
B．導線的橫截面積約為
C．當x＝0.7m時電池消耗的功率約為0.36W
D．當x＞0.3m時電流表讀數(shù)I隨x變化的關系式近似為
【答案】D
【詳解】A．根據(jù)，當x很大時，電阻變化較快，則電阻率較大，所以導線的右邊部分為金屬線1，故A錯誤；
B．根據(jù)，所以對左邊是金屬線2，，解得，故B錯誤；
C．根據(jù)圖像可知，x＞0.3m時，
當x＝0.7m時，
電池消耗的功率，故C錯誤；
D．當x＞0.3m時電流表讀數(shù)I隨x變化的關系式近似為，故D正確。
故選D。
3．（2023·全國·模擬預測）風力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。如圖為某風力發(fā)電示意圖。設計每臺風力發(fā)電機的功率為。.實驗測得風的動能轉化為電能的效率約為20%.空氣的密度是，當?shù)厮斤L速約為，則風力發(fā)電機的葉片長度約為多少才能滿足設計要求?（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【詳解】t時間內通過葉片的風是以葉片為半徑，以vt為高的圓柱體的空氣，其質量為
動能為
所以發(fā)電的功率為，聯(lián)立帶入數(shù)據(jù)可得
故選A。
4．（2023·天津靜海·靜海一中?？寄M預測）小懷同學希望利用電學方法對長度進行測量，電路圖如下，其中電源電動勢為6V，內阻為1?，電流表量程為，內阻為1?，有一長方體導體材料R，x、y、z方向上棱長分別為dcm、2cm、1cm，先將R沿x軸方向接入電路，電流表示數(shù)1A，再將R沿y軸方向接入電路，電流表示數(shù)2A，則下列說法正確的是（ ）
A．
B．沿x、y、z三個方向接入R，電源效率最大約為
C．沿x、y、z三個方向接入R，電流表示數(shù)均不會超量程
D．沿x、y、z三個方向接入R，R的功率最小為2W
【答案】C
【詳解】AC．由閉合電路歐姆定律有，
代入數(shù)據(jù)，沿x軸方向時，則有
沿y軸方向時，則有
根據(jù)電阻定律帶入數(shù)據(jù)可得
沿z軸方向時，
由閉合電路歐姆定律，
代入數(shù)據(jù)可得沿z軸方向時，，故A錯誤，C正確；
B．由題意可知路端電壓最大為沿x軸接入電路時
根據(jù)，故B錯誤；
D．根據(jù)可得，沿x軸方向時，，沿y軸方向時，，沿z軸方向時，，故D錯誤。
故選C。
5．（2020·浙江·校聯(lián)考模擬預測）風能是可再生資源中目前發(fā)展最快的清潔能源，風力發(fā)電也是具有大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式，近年來，我國風電產業(yè)規(guī)模逐漸擴大，已成為能源發(fā)展的重要領域，在風電技術發(fā)展方面，由于相同風速時發(fā)電功率的不同，我國目前正逐步采用變槳距控制風力發(fā)電機替代定槳距控制風力發(fā)電機，來提高風力發(fā)電的效率具體風速對應的功率如圖乙所示，設甲圖中風力發(fā)電機每片葉片長度為30m，所處地域全天風速均為，空氣的密度為，圓周率取，下列說法不正確的是
A．變槳距控制風力發(fā)電機將風能轉化成電能的效率為
B．用變槳距控制風力發(fā)電機替換定槳距控制風力發(fā)電機后，每臺風力發(fā)電機每天能多發(fā)電
C．無論采用變槳距控制風力發(fā)電機還是定槳距控制風力發(fā)電機，每臺發(fā)電機每秒鐘轉化的空氣動能均為
D．若煤的熱值為，那么一臺變槳距控制風力發(fā)電機每小時獲得的風能與完全燃燒45kg煤所產生的內能相當
【答案】D
【詳解】設在時間t內發(fā)電機獲得的風能為，則，由于，所以，故變槳距控制風力發(fā)電機將風能轉化成電能的效率為：，故A正確；由圖象可知，當風速為時，變槳距控制風力發(fā)電機的功率為400KW，定槳距控制風力發(fā)電機的功率為100KW，所以每臺風力發(fā)電機每天能多發(fā)電：，故B正確；由A知道空氣的動能為，所以每臺發(fā)電機每秒鐘轉化的空氣動能均為：，故C正確；完全燃燒45kg煤所產生的內能：，一臺變槳距控制風力發(fā)電機每小時獲得的風能為： ，故一臺變槳距控制風力發(fā)電機每小時獲得的風能與完全燃燒45kg煤所產生的內能不相當，故D錯誤．
故選D．
【點睛】本題是對動能和能量守恒的考查，通過圖象獲得信息，由動能的定義和密度公式可求發(fā)電機獲得的風能，由能量守恒定律可求風能與完全燃燒45kg煤所產生的內能的關系即可．
6．（2017·四川眉山·統(tǒng)考三模）一輛以蓄電池為驅動能源的環(huán)保汽車，擁有三十多個座位，其電池每次充電僅需三至五個小時，蓄電量可讓客車一次性跑600km，客車時速最高可達180km/h．已知某總質量為9×103kg的環(huán)?？蛙嚕斔谀吵鞘兴焦宦访嫔弦?72km/h的速度勻速行駛時，驅動電機（具有一定電阻）的輸入電流為150A，電壓為300V，該驅動電機能夠將輸入功率的80%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率，在此行駛狀態(tài)下（取g=10m/s2），則
A．驅動電機的電阻為2ΩB．驅動電機的輸出功率為4.5×104W
C．客車所受阻力的大小為2250 ND．客車所受阻力的大小為1800 N
【答案】D
【詳解】A、輸入功率的20%轉化為內能，根據(jù)焦耳定律：，，A錯誤；
B、驅動電機將輸入功率的80%輸出用于牽引汽車前進，驅動電機的輸出功率為：，B錯誤；
C、勻速行駛時，牽引力等于阻力，用于牽引汽車前進的機械功率：，，C錯誤、D正確．
故選D．
7．（多選）（2023·廣東佛山·統(tǒng)考二模）某種駐極體自身總帶有定量的電荷，且所帶電荷無法自由移動，利用駐極體可實現(xiàn)力電轉換，進而解決可穿戴電子設備的供電難題。下圖為某種可發(fā)生彈性形變的駐極體，其內部帶有負電荷，閉合開關，按壓駐極體，下方金屬板上的自由電子在靜電力作用下發(fā)生如右圖所示的移動。則閉合開關（ ）
A．在向下按壓駐極體的過程中，電流自左向右流經電阻R
B．在向下按壓駐極體的過程中，機械能轉化為電能
C．周期性按壓駐極體，有交變電流流經電阻R
D．若斷開開關S，按壓駐極體，則下方金屬板上的Р點電勢升高
【答案】BC
【詳解】A．由按壓狀態(tài)圖可知，電子從左向右流經R，故電流為從右向左流經R，故A錯誤；
B．按壓駐極體過程能量轉化為機械能轉化為電能，故B正確；
C．向下壓時電子從左向右流經R進入大地；當停止按壓，彈性形變恢復為原狀，電子從大地經R流回金屬板；若周期性按壓駐極體，則有交變電流流經電阻R，故C正確；
D．開關閉合，沒有按壓時無電流，說明金屬板電勢等于大地電勢；按壓駐極體時，電流方向自右向左，說明大地電勢高于P點電勢；所以斷開開關S，按壓駐極體，會使P點電勢降低，故D錯誤。
故選BC。
8．（多選）（2023·廣東·模擬預測）如圖所示為某公司生產的一款航拍器無人機。該款無人機的總質量為2kg，內置“12V，6000mA·h”的智能電池。若該款無人機正常工作時產生穩(wěn)定的電流為4.0A，飛行時電動機工作效率，智能電池還要提供其他設施正常工作的功率。假設無人機飛行時所受空氣阻力恒為5N，重力加速度，下列說法正確的是（ ）
A．充滿一次電，該無人機理論上正常工作的最長時間為1.5h
B．該無人機的額定功率為72W
C．該無人機垂直上升飛行時的最大速度可達1.92m/s
D．若無人機沿豎直方向起飛時電動機提供的恒力為28N，則電動機達到額定功率時所用的時間為0.8s
【答案】AD
【詳解】A．6000mA·h表示智能電池充滿一次電后所儲存的電量，所以該無人機充滿一次電理論上正常工作的最長時間為，故A正確；
B．該無人機的額定功率為，故B錯誤；
C．電動機的輸入功率為，輸出功率為
該無人機以最大速度vm垂直上升飛行時，電動機提供的恒力大小為
所以，故C錯誤；
D．若無人機沿豎直方向起飛時電動機提供的恒力為28N，則無人機的加速度大小為
當電動機達到額定功率時，無人機的速度大小為
所以電動機達到額定功率時所用的時間為，故D正確。
故選AD。
9．（多選）（2023·浙江金華·校聯(lián)考一模）如圖所示是某吊扇的相關參數(shù)，測得吊扇正常勻速轉動時排風量為Q＝720m3/h，扇葉附近的風速為v＝14.1m/s，電機內阻R＝496Ω，g＝10m/s2，不計空氣阻力，以下說法正確的是（ ）
A．啟動過程消耗的電能等于扇葉和空氣的動能增加量
B．正常工作時吊扇電機的發(fā)熱功率為24W
C．正常工作時電機的輸出功率為24W
D．正常工作時天花板對吊桿的拉力約為46.6N
【答案】CD
【詳解】A．吊扇啟動過程消耗的電能等于扇葉和空氣的動能增加量與產生的熱量之和，A錯誤；
B．正常工作時，，B錯誤；
C．正常工作時電機的輸出功率為，C正確；
D．對空氣，由動量定理，其中m＝ρQt，代入數(shù)據(jù)解得，F(xiàn)≈3.5N
由牛頓第三定律可知，空氣對吊扇向上的作用力為F'＝F＝3.4N
所以正常工作時天花板對吊桿的拉力約為F拉＝m'g﹣F'＝2.0×10N﹣3.5N＝46.6 N，故D正確。
故選CD。
10．（2022·上?！つM預測）下表是一輛電動自行車的部分技術指標，其中額定車速是指電動自行車滿載情況下在水平平直道路上以額定功率勻速行駛的速度。
請參考表中數(shù)據(jù)，完成下列問題 （g取10 m/s2）：
（1） 此電動機正常工作時，電動機的效率是多少？
（2） 在水平平直道路上行駛過程中電動自行車受的阻力是車重（包括載重）的k倍，試計算k的大小。
（3） 仍在上述道路上行駛，若電動自行車滿載時以額定功率行駛，當車速為2m/s時的加速度為多少？
【答案】（1）83.3%；（2）0.03；（3）0.45m/s2
【詳解】（1）電動機的輸入功率，P入=UI=36×6W=216W
所以電動機效率，
（2）電動自行車勻速行駛時，設水平方向自行車的牽引力為F，自行車受到的阻力為f，由平衡條件可得F=f
而自行車的輸出功率，P出=Fv
可得
由題意f=kmg，可得，
（3）車速v′=2m/s時，設牽引力為F′，則，
由牛頓第二定律，F(xiàn)′-f=ma ，可得，
【真題感知】
1．（多選）（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）黑箱外有編號為1、2、3、4的四個接線柱，接線柱1和2、2和3、3和4之間各接有一個電阻，在接線柱間還接有另外一個電阻R和一個直流電源。測得接線柱之間的電壓U12= 3.0V，U23= 2.5V，U34= －1.5V。符合上述測量結果的可能接法是（ ）

A．電源接在1、4之間，R接在1、3之間
B．電源接在1、4之間，R接在2、4之間
C．電源接在1、3之間，R接在1、4之間
D．電源接在1、3之間，R接在2、4之間
【答案】CD
【詳解】A．根據(jù)題意畫出電路圖，如下

可見U34 > 0，A錯誤；
B．根據(jù)題意畫出電路圖，如下

可見U34 > 0，B錯誤；
C．根據(jù)題意畫出電路圖，如下

可見上述接法可符合上述測量結果，C正確；
D．根據(jù)題意畫出電路圖，如下

可見上述接法可符合上述測量結果，D正確。
故選CD。
2．（多選）（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，系留無人機是利用地面直流電源通過電纜供電的無人機，旋翼由電動機帶動?，F(xiàn)有質量為、額定功率為的系留無人機從地面起飛沿豎直方向上升，經過到達高處后懸停并進行工作。已知直流電源供電電壓為，若不計電纜的質量和電阻，忽略電纜對無人機的拉力，則（ ）
A．空氣對無人機的作用力始終大于或等于
B．直流電源對無人機供電的額定電流為
C．無人機上升過程中消耗的平均功率為
D．無人機上升及懸停時均有部分功率用于對空氣做功
【答案】BD
【詳解】A．無人機先向上加速后減速，最后懸停，則空氣對無人機的作用力先大于200N后小于200N，最后等于200N，選項A錯誤；
B．直流電源對無人機供電的額定電流，選項B正確；
C．無人機的重力為F=mg=200N，則無人機上升過程中克服重力做功消耗的平均功率，但是由于空氣阻力的作用，故對無人機向上的作用力不等于重力，則無人機上升過程中消耗的平均功率大于100W，則選項C錯誤；
D．無人機上升及懸停時，螺旋槳會使周圍空氣產生流動，則會有部分功率用于對空氣做功，選項D正確。
故選BD。
3．（2020·海南·統(tǒng)考高考真題）一車載加熱器（額定電壓為）發(fā)熱部分的電路如圖所示，a、b、c是三個接線端點，設ab、ac、bc間的功率分別為、、，則（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【詳解】接ab，則電路的總電阻為
接ac，則電路的總電阻為
接bc，則電路的總電阻為
由題知，不管接那兩個點，電壓不變，為U=24V，根據(jù)，可知，故選D。題型
選擇題、解答題
高考考點
對電流微觀表達式的理解和應用；對電阻、電阻定律的理解和應用；純電阻和非純電阻電功、電功率和電熱的計算；電源的最大輸出功率和電源效率的理解和計算
新高考
2023
海南卷7題、
2022
江蘇卷2題、浙江春招卷12題、浙江卷12題
2021
江蘇2題、
表達式
適用范圍
定義式
一切范圍
決定式
純電阻電路
微觀表達式
n:單位體積內電荷的數(shù)目；S:導體的橫截面積；v電荷的定向移動速率
表達式
適用范圍
區(qū)別
定義式
純電阻電路
提供了一種測量電阻的方法，并不能說明電阻R與U和I有關
決定式
粗細均勻的金屬導體和濃度均勻的電解質溶液
電阻的決定因素
意義
公式
聯(lián)系
電功
電流在一段電路中所做的功
W＝UIt
W=Pt
對純電阻電路，電功等于電熱，W＝Q＝UIt＝I2Rt；對非純電阻電路，電功大于電熱，W＞Q
電熱
電流通過導體產生的熱量
Q＝I2Rt
電功率
單位時間內電流所做的功
P＝UI
P=Wt
對純電阻電路，電功率等于熱功率，P電＝P熱＝UI＝I2R；對非純電阻電路，電功率大于熱功率，P電＞P熱
熱功率
單位時間內導體產生的熱量
P＝I2R
電源總功率
任意電路：P總＝EI＝P出＋P內
電源內部消耗的功率
純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝eq \f(E2,R＋r)
P內＝I2r＝P總－P出
電源的輸出功率
任意電路：P出＝UI＝P總－P內
純電阻電路：P出＝I2R＝eq \f(E2R,（R＋r）2)
P出與外電阻R的關系
電源的效率
任意電路：η＝eq \f(P出,P總)×100%＝eq \f(U,E)×100%
純電阻電路：η＝eq \f(R,R＋r)×100%
功能
迎賓、送餐等
質量
50kg
移動速度
0.2—0.6m/s
電池容量
12Ah
功率
最大功率100W
工作電壓
24V
最大送餐質量
15kg
額定車速
整車質量
載重
額定輸出功率
電動機額定工作電壓和電流
18km/h
40kg
80kg
180W
36V/6A

相關試卷

考點46 磁場對運動電荷的作用（核心考點精講+分層精練）解析版—高中物理：

這是一份考點46 磁場對運動電荷的作用（核心考點精講+分層精練）解析版—高中物理，共53頁。試卷主要包含了 3年真題考點分布， 命題規(guī)律及備考策略等內容，歡迎下載使用。

考點43 實驗十 測定電源的電動勢和內阻 -（核心考點精講+分層精練）解析版—高中物理：

這是一份考點43 實驗十 測定電源的電動勢和內阻 -（核心考點精講+分層精練）解析版—高中物理，共31頁。試卷主要包含了 3年真題考點分布， 命題規(guī)律及備考策略，0”或“15，9Ω），5 1等內容，歡迎下載使用。

考點40 電學實驗基礎（核心考點精講+分層精練）（解析版）—高中物理：

這是一份考點40 電學實驗基礎（核心考點精講+分層精練）（解析版）—高中物理，共24頁。試卷主要包含了 3年真題考點分布， 命題規(guī)律及備考策略， 電流表和電壓表的原理和使用，859~6，15 2，095等內容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關試卷 更多

考點39 電路的動態(tài)分析和故障分析（核心考點精講+分層精練）（解析版）—高中物理

考點39 電路的動態(tài)分析和故障分析（核心考點精講+分層精練）（解析版）—高中物理
考點38 閉合電路的歐姆定律（核心考點精講+分層精練）（解析版）—高中物理

考點38 閉合電路的歐姆定律（核心考點精講+分層精練）（解析版）—高中物理
考點35 電場能的性質（核心考點精講+分層精練）（解析版）—高中物理

考點35 電場能的性質（核心考點精講+分層精練）（解析版）—高中物理
高中物理高考 考點37 電路的基本概念和規(guī)律——備戰(zhàn)2021年高考物理考點一遍過

高中物理高考 考點37 電路的基本概念和規(guī)律——備戰(zhàn)2021年高考物理考點一遍過
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內容侵犯了您的知識產權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習網
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經成功發(fā)送，5分鐘內有效

設置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部