五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題05恒定電流和交變電流考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1恒定電流2022、2024從2021年到2025年天津高考物理卷來看，恒定電流和交變電流部分的命題呈現(xiàn)出一定的趨勢(shì)。在恒定電流方面，考查內(nèi)容注重與新型材料電學(xué)特性相結(jié)合，可能涉及復(fù)雜電路的動(dòng)態(tài)分析，從單一閉合電路轉(zhuǎn)向多級(jí)耦合電路，還可能引入非線性元件特性曲線，考查圖像斜率物理意義及動(dòng)態(tài)電阻計(jì)算。在交變電流方面，題型主要為選擇題，難度中偏易，重點(diǎn)考查交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律、四值及應(yīng)用、理想變壓器的工作原理與規(guī)律、動(dòng)態(tài)電路分析以及遠(yuǎn)距離輸電等內(nèi)容。此外，電能輸送工程建模得到強(qiáng)化，會(huì)結(jié)合特高壓直流輸電技術(shù)等考查相關(guān)計(jì)算。整體命題趨勢(shì)強(qiáng)調(diào)與新能源技術(shù)的深度融合，注重考查學(xué)生的模型建構(gòu)、科學(xué)推理以及理解與推理能力。考點(diǎn)2交變電流2021、2022、2023、2024考點(diǎn)01恒定電流1．（2024·天津·高考）某同學(xué)研究閉合電路的規(guī)律。(1)根據(jù)閉合電路的歐姆定律得出了電源輸出功率P與外電路電阻關(guān)系圖像，如圖所示，則P的峰值對(duì)應(yīng)的外電路電阻值R應(yīng)_________電源內(nèi)阻r（填“大于”、“小于”或“等于”）；(2)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，可供選用的器材有：A．電壓表：（量程0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）B．電流表：（量程0~0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）C．滑動(dòng)變阻器：（最大阻值20Ω，額定電流1A）D．滑動(dòng)變阻器：（最大阻值1000Ω，額定電流0.5A）E．待測(cè)電源：（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為1Ω）F．開關(guān)、導(dǎo)線若干（i）實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_________（填器材前字母代號(hào)）；（ii）實(shí)物電路如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S2可分別與1、2端閉合，為使電源內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果更接近真實(shí)值，S2應(yīng)與【答案】(1)等于(2)C2【詳析】（1）電源輸出功率P=E2R(R（2）（i）[1]實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值較小的C即可；（ii）[2]電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻，應(yīng)采用相對(duì)電源的電流表外接法，使電源內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果更接近真實(shí)值，S2應(yīng)與22．（2022·天津·高考）直流電磁泵是利用安培力推動(dòng)導(dǎo)電液體運(yùn)動(dòng)的一種設(shè)備，可用圖1所示的模型討論其原理，圖2為圖1的正視圖。將兩塊相同的矩形導(dǎo)電平板豎直正對(duì)固定在長(zhǎng)方體絕緣容器中，平板與容器等寬，兩板間距為l，容器中裝有導(dǎo)電液體，平板底端與容器底部留有高度可忽略的空隙，導(dǎo)電液體僅能從空隙進(jìn)入兩板間。初始時(shí)兩板間接有直流電源，電源極性如圖所示。若想實(shí)現(xiàn)兩板間液面上升，可在兩板間加垂直于Oxy面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，兩板間液面上升時(shí)兩板外的液面高度變化可忽略不計(jì)。已知導(dǎo)電液體的密度為ρ0、電阻率為ρ，重力加速度為g（1）試判斷所加磁場(chǎng)的方向；（2）求兩板間液面穩(wěn)定在初始液面高度2倍時(shí)的電壓U0（3）假定平板與容器足夠高，求電壓U滿足什么條件時(shí)兩板間液面能夠持續(xù)上升?！敬鸢浮浚?）沿z軸負(fù)方向；（2）U0=ρ0【詳析】（1）想實(shí)現(xiàn)兩板間液面上升，導(dǎo)電液體需要受到向上的安培力，由圖可知電流方向沿x軸正方向，根據(jù)左手定則可知，所加磁場(chǎng)的方向沿z軸負(fù)方向。（2）設(shè)平板寬度為b，兩板間初始液面高度為h，當(dāng)液面穩(wěn)定在高度2h時(shí)，兩板間液體的電阻為R，則有R=ρl2hb當(dāng)兩板間所加電壓為U0時(shí)，設(shè)流過導(dǎo)電液體的電流為I，由歐姆定律可得I=U0R外加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B時(shí)，設(shè)液體所受安培力的大小為F，則有F=BIl（3）設(shè)兩板間液面穩(wěn)定時(shí)高度為nh，則兩板間比容器中液面高出的部分液體的高度為(n－1)h，與（2）同理可得UρlnhblB=ρ0nh-hblg考點(diǎn)02交變電流3．（2024·天津·高考）電動(dòng)汽車制動(dòng)過程中可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電模式，在產(chǎn)生制動(dòng)效果的同時(shí)，將汽車的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，儲(chǔ)存在儲(chǔ)能裝置中，實(shí)現(xiàn)能量回收、降低能耗。如圖1所示，發(fā)電機(jī)可簡(jiǎn)化為處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的單匝正方形線框ABCD，線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻忽略不計(jì)，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線框轉(zhuǎn)軸OO′與磁場(chǎng)垂直，且與AB、CD距離相等。線框與儲(chǔ)能裝置連接。(1)線框轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖1所示，試判斷圖示位置AB中的電流方向；(2)若線框以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框平面與中性面垂直瞬間開始計(jì)時(shí)，線框在t時(shí)刻位置如圖2所示，求此時(shí)AB產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(3)討論電動(dòng)汽車在某次制動(dòng)儲(chǔ)存電能時(shí)，為方便計(jì)算，做兩點(diǎn)假定：①將儲(chǔ)能裝置替換為阻值為R的電阻，電阻消耗的電能等于儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)存的電能；②線框轉(zhuǎn)動(dòng)第一周的角速度為ω0，第二周的角速度為ω02，第三周的角速度為ω04，依次減半，直到線框停止轉(zhuǎn)動(dòng)。若該制動(dòng)過程中汽車在水平路面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，汽車質(zhì)量為m，加速度大小為a，儲(chǔ)存的電能為初動(dòng)能的【答案】(1)電流方向從B到A(2)e(3)x【詳析】（1）由右手定則可知，圖示位置AB中的電流方向從B到A。（2）線框平面與中性面垂直瞬間開始計(jì)時(shí)，則經(jīng)過時(shí)間t轉(zhuǎn)過的角度為θ=ωtv=ωL2cosθ則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（3）線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，AB、CD均能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故線框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e線框轉(zhuǎn)動(dòng)第一周產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em1=Bω0L2儲(chǔ)存電能為ε1=(Em1儲(chǔ)存的電能為初動(dòng)能的50%，可知初動(dòng)能Ek0fxf解得x4．（2023·天津·高考）“西電東送”是我國重要的戰(zhàn)略工程，從西部發(fā)電廠到用電量大的東部區(qū)域需要遠(yuǎn)距離輸電。圖為遠(yuǎn)距離交流輸電的示意圖，升壓變壓器T1和降壓變壓器T2均為理想變壓器，T1的原線圈接有電壓有效值恒定的交變電源，RA．T1輸出電壓等于TB．T1輸出功率大于TC．用電器增多后，R消耗的功率減小D．用電器增多后，T2【答案】BD【詳析】AB．由于輸電過程中，線路中有電流、線路電阻R會(huì)分壓且產(chǎn)生熱量，會(huì)損失功率，故T1輸出功率大于T2輸入功率；T1輸出電壓大于T2輸入電壓，故CD．設(shè)升壓變壓器T1原副線圈比為n1:n1'，輸入出電壓分別為U1、U1'，根據(jù)理想變壓器電壓與原副線圈匝數(shù)關(guān)系可得U1U1'=n1n1'由于輸入電壓不變U1，原副線圈匝數(shù)比n1n1'不變，則升壓變壓器T1輸出變壓U令R等=(n2n2')2R用，則U1'=I2(R+R等)隨著用戶接入的用電器增多，副線圈接入電器的總電阻R用減小，則R等減小，輸入線路中電流I故選BD。5．（2022·天津·高考）如圖所示，兩理想變壓器間接有電阻R，電表均為理想交流電表，a、b接入電壓有效值不變的正弦交流電源。閉合開關(guān)S后（

）A．R的發(fā)熱功率不變 B．電壓表的示數(shù)不變C．電流表A1的示數(shù)變大 D．電流表A【答案】BC【詳析】AC．閉合開關(guān)S后，負(fù)載電阻減小，匝數(shù)為n4的線圈輸出功率變大，匝數(shù)為n1的線圈輸入功率也變大，a、b兩端電壓有效值不變，由P1=U1I1可知電流表A1的示數(shù)變大，根據(jù)I1I2=nB．根據(jù)理想變壓器電壓比等于匝數(shù)比U1U2=n1D．根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系可得II由于匝數(shù)均保持不變，I1增大，所以I2、I4增大，故電流表A故選BC。6．（2021·天津·高考）如圖所示，閉合開關(guān)后，R=5Ω的電阻兩端的交流電壓為uA．該交流電周期為0.02s B．電壓表的讀數(shù)為100VC．電流表的讀數(shù)為10A D．電阻的電功率為1kW【答案】C【詳析】A．該交流電的周期TB．電壓表的讀數(shù)為交流電的有效值，即U=5022V=50VC．電流表的讀數(shù)為I=UR=D．電阻的電功率為P=IU=10×50W=500W故選C。1．（2025·天津九校聯(lián)考·二模）著名的法拉第圓盤發(fā)電示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。圓盤以恒定角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（）A．圓盤中的電流呈周期性變化特點(diǎn)B．若從上向下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng)C．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向發(fā)生變化D．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】B【詳析】A．可將銅圓盤等效為若干根由圓心到圓盤邊緣的導(dǎo)體棒，每根導(dǎo)體棒都在切割磁感線，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，則整個(gè)銅圓盤就相當(dāng)于若干個(gè)相同的電源并聯(lián)，圓盤中的電流恒定，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)右手定則可知，若從上向下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng)，故B正確；C．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向不變，故C錯(cuò)誤；D．圓盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BR·ωR2=12BR2ω若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樵瓉淼?倍，通過故選B。2．（2025·天津九校聯(lián)考·二模）隨著科技的發(fā)展，新能源電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，如圖所示，M為受電線圈，N為送電線圈，可視為理想變壓器。已知送電、受電線圈匝數(shù)比n1:n2=10:1，aA．a(chǎn)、b端輸入的交變電流方向每秒變化50次B．送電線圈的輸入功率大于受電線圈的輸出功率C．受電線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為22VD．在t=0.1s【答案】C【詳析】A．由題意得交流電的周期T=2πω=0.02sB．理想變壓器原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，故B錯(cuò)誤；C．送電線圈電壓的有效值為U1=22022V=220V根據(jù)電壓之比與線圈匝數(shù)之比的關(guān)系故C正確；D．將t=0.1s代入u=2202sin100πtV故選C。3．（2025·天津河西區(qū)·三調(diào)）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓u=Umsinωt的交流電源。若TA．T的原線圈兩端電壓的有效值為2B．UC．輸電線上損失的電功率為2D．輸電線上損失的電功率為U【答案】C【詳析】A．T的原線圈兩端電壓的有效值為U1=UmB．根據(jù)變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系可知U1U2=n1nCD．輸電線上損失的電功率為P損=I2×2r故選C。4．（2025·天津九校聯(lián)考·一模）小型電鉆已經(jīng)在生產(chǎn)生活中普遍使用，如圖所示為其簡(jiǎn)化電路圖，它由變壓器及電機(jī)兩部分構(gòu)成，變壓器為理想變壓器。電機(jī)的內(nèi)阻為1Ω，額定電壓為22V，額定電流為1A，變壓器原線圈電壓為220V的正弦交流電時(shí)電鉆正常工作，下列說法正確的是（）A．變壓器副線圈電流的最大值為2AB．變壓器原線圈的電流為0.2AC．變壓器的副線圈消耗功率為1WD．電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械功率為21W【答案】D【詳析】A．變壓器副線圈電流的最大值為Im2=2IB．根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系n1n2=U1U2=10C．變壓器的副線圈消耗功率為P2=U2D．電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械功率為P=P2-故選D。5．（2025·天津和平區(qū)·三模）如圖所示，10匝矩形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的軸以恒定角速度ω=10rad/s在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，面積為0.4mA．若從圖示線框位置開始計(jì)時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為40B．若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則電流表示數(shù)增大C．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比為2:1D．若將自耦變壓器觸頭向上滑動(dòng)，燈泡會(huì)變暗【答案】C【詳析】A．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em=nBSω=402VB．線圈匝數(shù)不變，根據(jù)理想變壓器的變壓比可知輸出電壓不變，若將滑動(dòng)變阻器觸頭向上滑動(dòng)，連入電路電阻變大，負(fù)載等效電阻變大，P1=P2=U22R又PC．變壓器輸入電壓的有效值為U1=4022V=40V開關(guān)閉合時(shí)燈泡正常發(fā)光，所以U2=D．若將自耦變壓器觸頭向上滑動(dòng)，副線圈匝數(shù)變大，根據(jù)理想變壓器的變壓比可知輸出電壓變大，所以燈泡變亮，故D錯(cuò)誤。故選C。6．（2025·天津耀華中學(xué)·一模）某住宅小區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成，發(fā)電機(jī)中矩形線圈電阻不計(jì)，它可繞軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。降壓變壓器副線圈上的滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓，R0表示從用戶端輸電線電阻。下列判斷正確的是（）A．當(dāng)用戶用電器增加時(shí)，為使用戶電壓保持不變，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向下滑動(dòng)B．當(dāng)用戶用電器減少，其他條件不變時(shí)，原線圈兩端電壓也減小C．若發(fā)電機(jī)線圈某時(shí)刻處于圖示位置，變壓器原線圈的電壓瞬時(shí)值最大D．若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速減為原來的一半，用戶獲得的交變電流頻率保持不變【答案】A【詳析】A．當(dāng)用戶數(shù)目增多時(shí)，負(fù)載電阻減小，副線圈輸出電流增大，輸電線上的電壓損失變大，用戶得到的電壓變小，為使用戶電壓不變，應(yīng)增加副線圈的匝數(shù)，提高輸出電壓，所以滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向下滑動(dòng)，故A正確；B．由于原線圈兩端的電壓由發(fā)電機(jī)決定，所以當(dāng)用戶用電器減少，其他條件不變時(shí)，原線圈兩端電壓不變，故B錯(cuò)誤；C．圖示位置線圈的磁通量最大，穿過線圈磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故C錯(cuò)誤；D．若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速減為原來的一半，根據(jù)n=f可知，交流電的頻率將減為原來的一半，變壓器不改變交流電的頻率，所以用戶獲得的交變電流頻率減為原來的一半，故故選A。7．（2025·天津·二模）如圖甲所示，風(fēng)力發(fā)電裝置呈現(xiàn)風(fēng)車外形，風(fēng)吹向葉片驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)輪機(jī)帶動(dòng)內(nèi)部磁極旋轉(zhuǎn)。固定的矩形銅質(zhì)線圈通過理想變壓器接有阻值為R的負(fù)載電阻，原線圈接有理想交流電壓表和理想交流電流表，原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，如圖乙所示。已知矩形銅質(zhì)線圈面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，磁極勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為A．磁極在如圖乙所示位置時(shí)，電流表的示數(shù)為零B．磁極從圖乙所示位置轉(zhuǎn)過90°過程中電流方向由P指向C．負(fù)載電阻的功率為nD．磁極從圖乙所示位置轉(zhuǎn)過90°【答案】C【詳析】A．電流表的示數(shù)為交流電流的有效值，則磁極在如圖乙所示位置時(shí)電流的瞬時(shí)值為零，但是電流表的示數(shù)不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．磁極從圖乙所示位置轉(zhuǎn)過90°過程中，等效于線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)過90°，根據(jù)楞次定律可知，電流方向由Q指向P，選項(xiàng)C．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω有效值E=Em2=NBSω2D．磁極從圖乙所示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，線圈平面與磁感線平行，此時(shí)磁通量為零，磁通量的變化率最大，選項(xiàng)D故選C。8．（2025·天津部分區(qū)·一模）如圖所示，理想變壓器輸入電壓保持不變，副線圈接有兩個(gè)燈泡和一個(gè)定值電阻R，電流表、電壓表均為理想電表。開關(guān)S原來是斷開的，現(xiàn)將開關(guān)S閉合，則（）A．電流表的示數(shù)減小B．電壓表的示數(shù)不變C．原線圈輸入功率減小D．電阻R消耗的電功率減小【答案】B【詳析】B．電壓表測(cè)的是變壓器的輸出電壓，而輸出電壓由輸入電壓決定，開關(guān)S閉合后輸入電壓不變，所以輸出電壓不變，電壓表示數(shù)不變，故B正確；A．開關(guān)S閉合后，變壓器輸出端電阻變小，輸出電流變大，而輸出電流決定輸入電流，根據(jù)I1I2C．變壓器輸入電壓不變，輸入電流變大，根據(jù)P=UI可知，原線圈輸入功率變大，故D．由于輸出電流變大，根據(jù)P=I2R可知，電阻故選B。9．（2025·天津?qū)幒犹J臺(tái)一中·一模）如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．t=0.05sB．t=0.1sC．線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度大小為10D．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為110V【答案】A【詳析】A．由圖乙可知，t=0.05s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為0，此時(shí)通過線框的磁通量最大，故AB．t=0.1s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為0，此時(shí)通過線框的磁通量最大，線框平面與中性面重合，故BC．由圖乙可知，交流電的周期為0.1s，則線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度大小為ω=2πTD．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為110V，有效值為e=1102V=55故選A。10．（2025·天津河西區(qū)·一模）如圖甲所示，匝數(shù)為N的閉合矩形線圈abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著與磁場(chǎng)垂直且與線圈共面的固定軸OO＇以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈的ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2。線圈經(jīng)過某位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，通過線圈的磁通量Φ隨時(shí)間A．t13B．t1時(shí)刻，穿過線圈的磁通量的變化率大小為C．t2D．t4時(shí)刻，穿過線圈的磁通量大小為【答案】B【詳析】A．線圈經(jīng)過中性面時(shí)磁通量最大，由乙圖可知，線圈經(jīng)過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式e=Emsinωt其中Em=NBωL1L2，ω=2πB．由乙圖可知，t1時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)平行，有e=NBωL1L2又eC．由乙圖可知，t2時(shí)刻，穿過線圈的磁通量最大，線圈平面與中性面重合，故CD．由圖乙可知，t4時(shí)刻，穿過線圈的磁通量大小為Φ=BL1故選B。11．（2025·天津北辰·三模）交流發(fā)電機(jī)的示意圖如甲所示，線圈從甲圖所示的位置以O(shè)OA．1s時(shí)間內(nèi)電流出現(xiàn)50次峰值B．該交變電流的有效值為25C．圖甲所示位置時(shí)，AB邊內(nèi)電流的方向由B流向AD．當(dāng)電流瞬時(shí)值為25A時(shí)，線圈平面與中性面的夾角為45°【答案】BC【詳析】A．由圖乙可知，交變電流的周期為0.02s，1個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)2次峰值，所以1s時(shí)間內(nèi)電流出現(xiàn)100次峰值，故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知該交變電流的最大值為50A，則有效值為I=Im2C．根據(jù)右手定則可知，圖甲所示位置時(shí)，AB邊內(nèi)電流的方向由B流向A，故C正確；D．線圈處于中性面時(shí)，電流為0；設(shè)線圈平面與中性面的夾角為θ，則對(duì)應(yīng)的電流為i當(dāng)當(dāng)電流瞬時(shí)值為25A時(shí)，可得i=50sinθ(A)=25A可得θ=30°故選BC。12．（2025·天津?yàn)I海新區(qū)·三模）2023年華為發(fā)布全液冷超級(jí)充電樁，可實(shí)現(xiàn)“一秒一公里”的充電速度。已知總電源輸出頻率為50Hz的正弦式交流電，升壓變壓器輸入電壓U1=500V，輸電線總電阻r=25Ω，降壓變壓器匝數(shù)比為n3∶n4=15∶1，均為理想變壓器?？斐鋾r(shí)充電樁電壓為1000V，功率為600kW，充電即將完成時(shí)，為保證充電安全，會(huì)自動(dòng)降低充電功率。下列說法正確的是（）A．1s內(nèi)電流的方向變化50次B．充電過程中電阻r損耗功率為40kWC．升壓變壓器的匝數(shù)比為n1∶n2=1∶30D．充電即將完成時(shí)，充電樁電壓會(huì)增大【答案】BD【詳析】A．已知總電源輸出頻率為50Hz的正弦式交流電，可知周期為0.02s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，則1s內(nèi)電流的方向變化100次，故A錯(cuò)誤；B．快充時(shí)充電樁電壓為1000V，功率為600kW，則有I4=P4U4=600×1031000A=600A根據(jù)C．降壓變壓器原線圈的電壓為U3=n3n4U4=D．充電即將完成時(shí)，為保證充電安全，會(huì)自動(dòng)降低充電功率，則總電源的輸出功率也會(huì)降低，根據(jù)P可知升壓變壓器原線圈電流I1減小，根據(jù)I2I1=n1n2可知升壓變壓器副線圈電流I2減小，根據(jù)U2故選BD。13．（2025·天津新華中學(xué)·模擬）如圖所示，電路中理想變壓器輸入端e=502cos100πt（V）的交流電，小燈泡額定功率為4W，電阻為1Ω，定值電阻R0阻值也為1ΩA．電壓表示數(shù)為50VB．電流表的示數(shù)為2AC．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下移動(dòng)時(shí)，小燈泡的亮度變亮D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下移動(dòng)時(shí)，電阻R0【答案】AD【詳析】A．由題知電路中理想變壓器輸入端e=502cos100πt（V）的交流電，則交流電電壓的最大值為Em=502B．根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系U1:U2=n1:n2=10:1可得U2=5V由題知，額定功率為4W，電阻為1Ω的燈泡正常發(fā)光，則有P=UCD．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值變小，副線圈回路中總電阻減小，副線圈兩端電壓U2不變，則回路中電流I2增大，根據(jù)P=I22R0，U=I2R0故選AD。14．（2025·天津和平·二模）如圖所示，有一臺(tái)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5：1，用理想電壓表和理想電流表測(cè)量副線圈的電壓和電流，R為副線圈的負(fù)載電阻，現(xiàn)在原線圈兩端加上交變電壓u，其隨時(shí)間變化的規(guī)律為u=2202sin100πtA．副線圈中產(chǎn)生的交變電流頻率為50HzB．電壓表的示數(shù)的最大值為44C．若電流表示數(shù)為0.lA，則原線圈中的電流為0.5AD．若電流表示數(shù)為0.1A，則1分鐘內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為264J【答案】AD【詳析】A．由表達(dá)式知道周期T=2πω=0.02sB．根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為2202V，所以副線圈的電壓的最大值為442V，電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，所以示數(shù)為C．電流與匝數(shù)成反比，所以若電流表示數(shù)為0.1A，則原線圈中的電流為0.02A，所以C錯(cuò)誤；D．副線圈消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以Q=UIt=264J所以D正確。故選AD。15．（2025·天津河北區(qū)·一模）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2Ω，則（）A．t=0B．t=1sC．t=1.5sD．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e【答案】AD【詳析】A．t=0時(shí)，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線，故AB．每經(jīng)過一次中性面（線圈平面垂直于磁感線，磁通量有最大值），電流的方向改變一次，t=1s時(shí)，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線，此時(shí)不是中性面，線圈中的電流沒有改變方向，故BC．t=1.5s時(shí)，磁通量有最大值，但磁通量的變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故CD．由題圖可知線圈從垂直中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emcosωt其中ω=2πT=故選AD。16．（2025·天津和平·一模）如圖所示，KLMN是一個(gè)豎直放置的矩形線框，處于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電阻為R，線框繞豎直固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視逆時(shí)針方向），當(dāng)MN邊與磁場(chǎng)方向的夾角為60°時(shí)（圖中所示位置），線框中的電流大小為I0，已知所接交流電壓表為理想表，則下列說法正確的是（）A．此時(shí)線框中電流的方向是K→L→M→N→KB．再轉(zhuǎn)過30°時(shí)穿過導(dǎo)線框的磁通量變化率為0C．線框中的電功率大小為2I0D．此時(shí)電壓表的示數(shù)為I0R【答案】BC【詳析】A．由楞次定律可知，導(dǎo)線框中電流的方向是K→N→M→L→K，故A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)線框再轉(zhuǎn)過30°時(shí)，導(dǎo)線框磁通量最大，磁通量變化量為零，電流為零，故B正確；C．導(dǎo)線框中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的大小是e=Emcos60°電流I0=Imcos60°所以電流有效值為ID．電壓表的示數(shù)為有效值，為U=2I0故選BC。17．（2025·天津九校聯(lián)考·二模）多用電表的原理及使用。(1)如圖甲所示的是多用電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，通過選擇開關(guān)分別與1、2、3、4、5、6相連，以改變電路結(jié)構(gòu)，分別成為電流表、電壓表和歐姆表，下列說法正確的是______。A．選擇開關(guān)接2時(shí)量程比接1時(shí)量程小，選擇開關(guān)接6時(shí)量程比接5時(shí)量程大B．在使用歐姆表測(cè)量電阻阻值時(shí)，若紅黑表筆接反了，測(cè)量值將偏大C．用多用電表的歐姆擋測(cè)導(dǎo)體的電阻時(shí)，若兩手同時(shí)分別接觸兩表筆的金屬桿，則測(cè)量值偏小D．用多用電表的歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，若指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則應(yīng)換倍率較小的擋再進(jìn)行測(cè)量(2)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路不能正常工作，為排查電路故障，閉合開關(guān)S后，他用多用電表測(cè)量各點(diǎn)間的電壓Uab=Ubc=Uac=0，Uef=6V。已知只有一處故障。為進(jìn)一步判斷電路故障的性質(zhì)，他斷開開關(guān)S后，將選擇開關(guān)置于電阻擋的×1擋，分別將紅黑表筆接c、【答案】(1)AC(2)18R?斷路【詳析】（1）A．對(duì)電流表來說，分流電阻越小量程越大，由圖可知接2時(shí)分流電阻更大，所以1比2量程大，對(duì)電壓表來說，分壓電阻越大量程越大，由圖可知接6時(shí)分壓電阻更大，所以6比5量程大，故A正確；B．測(cè)量電阻時(shí)，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，故B錯(cuò)誤；C．人是導(dǎo)體，雙手捏住兩表筆金屬桿，測(cè)量的是電阻與人體的并聯(lián)電阻阻值，測(cè)量值將偏小，故C正確；D．用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)過小，說明待測(cè)電阻大，應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率更大的擋位，故D錯(cuò)誤。故選AC。（2）[1]將選擇開關(guān)置于電阻擋的×1擋，分別將紅黑表筆接c、e端時(shí)，由圖可知讀數(shù)為?18Ω；[2]再測(cè)?e、f?時(shí)幾乎不動(dòng)表針，說明從?e?到?f?已開路。結(jié)合電路圖可判定是電阻?R?斷路。18．（2025·天津紅橋區(qū)·一模）按實(shí)驗(yàn)要求填空：甲圖中的實(shí)驗(yàn)器材參數(shù)如下：待測(cè)電流表A（量程0~1mA）電阻箱R2（最大阻值999.9Ω滑動(dòng)變阻器R1（①最大阻值10kΩ

②最大阻值100Ω電源E（①電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻很小

②電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻很?。?1)半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的電路如圖甲所示，測(cè)量方法是：先斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使電流表的指針滿偏；保持R1的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表的指針半偏，此時(shí)電阻箱R2的示數(shù)為99.0Ω。盡量減少系統(tǒng)誤差，則滑動(dòng)變阻器R1選擇____________（選填“①”或“②”），電源E選擇____________（選填“①”或“②”），電流表A內(nèi)阻的測(cè)量值為____________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）Ω，測(cè)量值與真實(shí)值相比____________（選填“偏大”、(2)將該電流表A改裝成量程為0~100mA的電流表A1，應(yīng)給電流表A____________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)電阻，則改裝后的電流表A1的內(nèi)阻為____________（電流表A的內(nèi)阻用“R(3)測(cè)量一節(jié)廢舊干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，利用改裝后的電流表A1和其它實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路。在實(shí)驗(yàn)中，多次改變電阻箱阻值，記錄多組數(shù)據(jù)，畫出1I-R0圖像為一條直線（如圖丙），由圖中數(shù)據(jù)計(jì)算出該電池的電動(dòng)勢(shì)E=____________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）V，內(nèi)阻r=____________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）Ω，如果沒有考慮到電流表A1內(nèi)阻的影響，電源電動(dòng)勢(shì)E的測(cè)量值將會(huì)____________（選填“偏大”、【答案】(1)①①99.0偏小(2)并聯(lián)R(3)1.1310.3不變【詳析】（1）[1][2]根據(jù)題意可知，采用的是半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻，為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中電源選擇電動(dòng)勢(shì)較大的①，回路最大電流1mA，根據(jù)歐姆定律可知，最小電阻Rmin=EIA[3]斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使電流表的指針滿偏，電流為IA，保持R1的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表的指針半偏，表中電流為12IA，由于電阻箱R2與電流表A并聯(lián)，所以認(rèn)為電阻箱中電流為IR2=IA-12IA=12IA[4]由實(shí)驗(yàn)電路可知，閉合S2后，總電阻減小，總電流增大，則流過R2的實(shí)際電流大于12（2）[1]將電流表A改裝成大量程的電流表應(yīng)該并聯(lián)一個(gè)分流電阻。[2]則改裝后的電流表A1的內(nèi)阻為（3）[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E=I(R0+r1+r)可得[3]由前面分析，可知k=1E即電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與電流表的內(nèi)阻無關(guān)，如果沒有考慮到電流表A19．（2025·天津紅橋區(qū)·一模）某學(xué)校的一節(jié)物理課上，王老師以電磁爐上的金屬戒指為研究對(duì)象，探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。戒指可視為周長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S（如圖所示）、電阻率為ρ的單匝圓形線圈，放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于戒指平面向里。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在Δt時(shí)間內(nèi)從0均勻增加到B(1)戒指中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大??；(2)戒指中的感應(yīng)電流I的大小和方向；(3)戒指中電流的熱功率P?！敬鸢浮?1)B(2)B0(3)B【詳析】（1）設(shè)戒指的半徑為r，則周長(zhǎng)L=2πr磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在Δt時(shí)間內(nèi)從0均勻增加到B0，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（2）根據(jù)電阻定律可知，戒指的電阻為R=ρLS根據(jù)歐姆定律可知，戒指中的感應(yīng)電流大小為I=E（3）戒指中電流的熱功率為P=I2專題05恒定電流和交變電流考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1恒定電流2022、2024從2021年到2025年天津高考物理卷來看，恒定電流和交變電流部分的命題呈現(xiàn)出一定的趨勢(shì)。在恒定電流方面，考查內(nèi)容注重與新型材料電學(xué)特性相結(jié)合，可能涉及復(fù)雜電路的動(dòng)態(tài)分析，從單一閉合電路轉(zhuǎn)向多級(jí)耦合電路，還可能引入非線性元件特性曲線，考查圖像斜率物理意義及動(dòng)態(tài)電阻計(jì)算。在交變電流方面，題型主要為選擇題，難度中偏易，重點(diǎn)考查交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律、四值及應(yīng)用、理想變壓器的工作原理與規(guī)律、動(dòng)態(tài)電路分析以及遠(yuǎn)距離輸電等內(nèi)容。此外，電能輸送工程建模得到強(qiáng)化，會(huì)結(jié)合特高壓直流輸電技術(shù)等考查相關(guān)計(jì)算。整體命題趨勢(shì)強(qiáng)調(diào)與新能源技術(shù)的深度融合，注重考查學(xué)生的模型建構(gòu)、科學(xué)推理以及理解與推理能力?？键c(diǎn)2交變電流2021、2022、2023、2024考點(diǎn)01恒定電流1．（2024·天津·高考）某同學(xué)研究閉合電路的規(guī)律。(1)根據(jù)閉合電路的歐姆定律得出了電源輸出功率P與外電路電阻關(guān)系圖像，如圖所示，則P的峰值對(duì)應(yīng)的外電路電阻值R應(yīng)_________電源內(nèi)阻r（填“大于”、“小于”或“等于”）；(2)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，可供選用的器材有：A．電壓表：（量程0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）B．電流表：（量程0~0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）C．滑動(dòng)變阻器：（最大阻值20Ω，額定電流1A）D．滑動(dòng)變阻器：（最大阻值1000Ω，額定電流0.5A）E．待測(cè)電源：（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為1Ω）F．開關(guān)、導(dǎo)線若干（i）實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_________（填器材前字母代號(hào)）；（ii）實(shí)物電路如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S2可分別與1、2端閉合，為使電源內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果更接近真實(shí)值，S2應(yīng)與【答案】(1)等于(2)C2【詳析】（1）電源輸出功率P=E2R(R（2）（i）[1]實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值較小的C即可；（ii）[2]電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻，應(yīng)采用相對(duì)電源的電流表外接法，使電源內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果更接近真實(shí)值，S2應(yīng)與22．（2022·天津·高考）直流電磁泵是利用安培力推動(dòng)導(dǎo)電液體運(yùn)動(dòng)的一種設(shè)備，可用圖1所示的模型討論其原理，圖2為圖1的正視圖。將兩塊相同的矩形導(dǎo)電平板豎直正對(duì)固定在長(zhǎng)方體絕緣容器中，平板與容器等寬，兩板間距為l，容器中裝有導(dǎo)電液體，平板底端與容器底部留有高度可忽略的空隙，導(dǎo)電液體僅能從空隙進(jìn)入兩板間。初始時(shí)兩板間接有直流電源，電源極性如圖所示。若想實(shí)現(xiàn)兩板間液面上升，可在兩板間加垂直于Oxy面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，兩板間液面上升時(shí)兩板外的液面高度變化可忽略不計(jì)。已知導(dǎo)電液體的密度為ρ0、電阻率為ρ，重力加速度為g（1）試判斷所加磁場(chǎng)的方向；（2）求兩板間液面穩(wěn)定在初始液面高度2倍時(shí)的電壓U0（3）假定平板與容器足夠高，求電壓U滿足什么條件時(shí)兩板間液面能夠持續(xù)上升?！敬鸢浮浚?）沿z軸負(fù)方向；（2）U0=ρ0【詳析】（1）想實(shí)現(xiàn)兩板間液面上升，導(dǎo)電液體需要受到向上的安培力，由圖可知電流方向沿x軸正方向，根據(jù)左手定則可知，所加磁場(chǎng)的方向沿z軸負(fù)方向。（2）設(shè)平板寬度為b，兩板間初始液面高度為h，當(dāng)液面穩(wěn)定在高度2h時(shí)，兩板間液體的電阻為R，則有R=ρl2hb當(dāng)兩板間所加電壓為U0時(shí)，設(shè)流過導(dǎo)電液體的電流為I，由歐姆定律可得I=U0R外加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B時(shí)，設(shè)液體所受安培力的大小為F，則有F=BIl（3）設(shè)兩板間液面穩(wěn)定時(shí)高度為nh，則兩板間比容器中液面高出的部分液體的高度為(n－1)h，與（2）同理可得UρlnhblB=ρ0nh-hblg考點(diǎn)02交變電流3．（2024·天津·高考）電動(dòng)汽車制動(dòng)過程中可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電模式，在產(chǎn)生制動(dòng)效果的同時(shí)，將汽車的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，儲(chǔ)存在儲(chǔ)能裝置中，實(shí)現(xiàn)能量回收、降低能耗。如圖1所示，發(fā)電機(jī)可簡(jiǎn)化為處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的單匝正方形線框ABCD，線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻忽略不計(jì)，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線框轉(zhuǎn)軸OO′與磁場(chǎng)垂直，且與AB、CD距離相等。線框與儲(chǔ)能裝置連接。(1)線框轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖1所示，試判斷圖示位置AB中的電流方向；(2)若線框以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框平面與中性面垂直瞬間開始計(jì)時(shí)，線框在t時(shí)刻位置如圖2所示，求此時(shí)AB產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(3)討論電動(dòng)汽車在某次制動(dòng)儲(chǔ)存電能時(shí)，為方便計(jì)算，做兩點(diǎn)假定：①將儲(chǔ)能裝置替換為阻值為R的電阻，電阻消耗的電能等于儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)存的電能；②線框轉(zhuǎn)動(dòng)第一周的角速度為ω0，第二周的角速度為ω02，第三周的角速度為ω04，依次減半，直到線框停止轉(zhuǎn)動(dòng)。若該制動(dòng)過程中汽車在水平路面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，汽車質(zhì)量為m，加速度大小為a，儲(chǔ)存的電能為初動(dòng)能的【答案】(1)電流方向從B到A(2)e(3)x【詳析】（1）由右手定則可知，圖示位置AB中的電流方向從B到A。（2）線框平面與中性面垂直瞬間開始計(jì)時(shí)，則經(jīng)過時(shí)間t轉(zhuǎn)過的角度為θ=ωtv=ωL2cosθ則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（3）線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，AB、CD均能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故線框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e線框轉(zhuǎn)動(dòng)第一周產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em1=Bω0L2儲(chǔ)存電能為ε1=(Em1儲(chǔ)存的電能為初動(dòng)能的50%，可知初動(dòng)能Ek0fxf解得x4．（2023·天津·高考）“西電東送”是我國重要的戰(zhàn)略工程，從西部發(fā)電廠到用電量大的東部區(qū)域需要遠(yuǎn)距離輸電。圖為遠(yuǎn)距離交流輸電的示意圖，升壓變壓器T1和降壓變壓器T2均為理想變壓器，T1的原線圈接有電壓有效值恒定的交變電源，RA．T1輸出電壓等于TB．T1輸出功率大于TC．用電器增多后，R消耗的功率減小D．用電器增多后，T2【答案】BD【詳析】AB．由于輸電過程中，線路中有電流、線路電阻R會(huì)分壓且產(chǎn)生熱量，會(huì)損失功率，故T1輸出功率大于T2輸入功率；T1輸出電壓大于T2輸入電壓，故CD．設(shè)升壓變壓器T1原副線圈比為n1:n1'，輸入出電壓分別為U1、U1'，根據(jù)理想變壓器電壓與原副線圈匝數(shù)關(guān)系可得U1U1'=n1n1'由于輸入電壓不變U1，原副線圈匝數(shù)比n1n1'不變，則升壓變壓器T1輸出變壓U令R等=(n2n2')2R用，則U1'=I2(R+R等)隨著用戶接入的用電器增多，副線圈接入電器的總電阻R用減小，則R等減小，輸入線路中電流I故選BD。5．（2022·天津·高考）如圖所示，兩理想變壓器間接有電阻R，電表均為理想交流電表，a、b接入電壓有效值不變的正弦交流電源。閉合開關(guān)S后（

）A．R的發(fā)熱功率不變 B．電壓表的示數(shù)不變C．電流表A1的示數(shù)變大 D．電流表A【答案】BC【詳析】AC．閉合開關(guān)S后，負(fù)載電阻減小，匝數(shù)為n4的線圈輸出功率變大，匝數(shù)為n1的線圈輸入功率也變大，a、b兩端電壓有效值不變，由P1=U1I1可知電流表A1的示數(shù)變大，根據(jù)I1I2=nB．根據(jù)理想變壓器電壓比等于匝數(shù)比U1U2=n1D．根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系可得II由于匝數(shù)均保持不變，I1增大，所以I2、I4增大，故電流表A故選BC。6．（2021·天津·高考）如圖所示，閉合開關(guān)后，R=5Ω的電阻兩端的交流電壓為uA．該交流電周期為0.02s B．電壓表的讀數(shù)為100VC．電流表的讀數(shù)為10A D．電阻的電功率為1kW【答案】C【詳析】A．該交流電的周期TB．電壓表的讀數(shù)為交流電的有效值，即U=5022V=50VC．電流表的讀數(shù)為I=UR=D．電阻的電功率為P=IU=10×50W=500W故選C。1．（2025·天津九校聯(lián)考·二模）著名的法拉第圓盤發(fā)電示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。圓盤以恒定角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（）A．圓盤中的電流呈周期性變化特點(diǎn)B．若從上向下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng)C．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向發(fā)生變化D．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】B【詳析】A．可將銅圓盤等效為若干根由圓心到圓盤邊緣的導(dǎo)體棒，每根導(dǎo)體棒都在切割磁感線，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，則整個(gè)銅圓盤就相當(dāng)于若干個(gè)相同的電源并聯(lián)，圓盤中的電流恒定，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)右手定則可知，若從上向下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng)，故B正確；C．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向不變，故C錯(cuò)誤；D．圓盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BR·ωR2=12BR2ω若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樵瓉淼?倍，通過故選B。2．（2025·天津九校聯(lián)考·二模）隨著科技的發(fā)展，新能源電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，如圖所示，M為受電線圈，N為送電線圈，可視為理想變壓器。已知送電、受電線圈匝數(shù)比n1:n2=10:1，aA．a(chǎn)、b端輸入的交變電流方向每秒變化50次B．送電線圈的輸入功率大于受電線圈的輸出功率C．受電線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為22VD．在t=0.1s【答案】C【詳析】A．由題意得交流電的周期T=2πω=0.02sB．理想變壓器原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，故B錯(cuò)誤；C．送電線圈電壓的有效值為U1=22022V=220V根據(jù)電壓之比與線圈匝數(shù)之比的關(guān)系故C正確；D．將t=0.1s代入u=2202sin100πtV故選C。3．（2025·天津河西區(qū)·三調(diào)）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓u=Umsinωt的交流電源。若TA．T的原線圈兩端電壓的有效值為2B．UC．輸電線上損失的電功率為2D．輸電線上損失的電功率為U【答案】C【詳析】A．T的原線圈兩端電壓的有效值為U1=UmB．根據(jù)變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系可知U1U2=n1nCD．輸電線上損失的電功率為P損=I2×2r故選C。4．（2025·天津九校聯(lián)考·一模）小型電鉆已經(jīng)在生產(chǎn)生活中普遍使用，如圖所示為其簡(jiǎn)化電路圖，它由變壓器及電機(jī)兩部分構(gòu)成，變壓器為理想變壓器。電機(jī)的內(nèi)阻為1Ω，額定電壓為22V，額定電流為1A，變壓器原線圈電壓為220V的正弦交流電時(shí)電鉆正常工作，下列說法正確的是（）A．變壓器副線圈電流的最大值為2AB．變壓器原線圈的電流為0.2AC．變壓器的副線圈消耗功率為1WD．電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械功率為21W【答案】D【詳析】A．變壓器副線圈電流的最大值為Im2=2IB．根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系n1n2=U1U2=10C．變壓器的副線圈消耗功率為P2=U2D．電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械功率為P=P2-故選D。5．（2025·天津和平區(qū)·三模）如圖所示，10匝矩形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的軸以恒定角速度ω=10rad/s在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，面積為0.4mA．若從圖示線框位置開始計(jì)時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為40B．若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則電流表示數(shù)增大C．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比為2:1D．若將自耦變壓器觸頭向上滑動(dòng)，燈泡會(huì)變暗【答案】C【詳析】A．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em=nBSω=402VB．線圈匝數(shù)不變，根據(jù)理想變壓器的變壓比可知輸出電壓不變，若將滑動(dòng)變阻器觸頭向上滑動(dòng)，連入電路電阻變大，負(fù)載等效電阻變大，P1=P2=U22R又PC．變壓器輸入電壓的有效值為U1=4022V=40V開關(guān)閉合時(shí)燈泡正常發(fā)光，所以U2=D．若將自耦變壓器觸頭向上滑動(dòng)，副線圈匝數(shù)變大，根據(jù)理想變壓器的變壓比可知輸出電壓變大，所以燈泡變亮，故D錯(cuò)誤。故選C。6．（2025·天津耀華中學(xué)·一模）某住宅小區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成，發(fā)電機(jī)中矩形線圈電阻不計(jì)，它可繞軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。降壓變壓器副線圈上的滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓，R0表示從用戶端輸電線電阻。下列判斷正確的是（）A．當(dāng)用戶用電器增加時(shí)，為使用戶電壓保持不變，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向下滑動(dòng)B．當(dāng)用戶用電器減少，其他條件不變時(shí)，原線圈兩端電壓也減小C．若發(fā)電機(jī)線圈某時(shí)刻處于圖示位置，變壓器原線圈的電壓瞬時(shí)值最大D．若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速減為原來的一半，用戶獲得的交變電流頻率保持不變【答案】A【詳析】A．當(dāng)用戶數(shù)目增多時(shí)，負(fù)載電阻減小，副線圈輸出電流增大，輸電線上的電壓損失變大，用戶得到的電壓變小，為使用戶電壓不變，應(yīng)增加副線圈的匝數(shù)，提高輸出電壓，所以滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向下滑動(dòng)，故A正確；B．由于原線圈兩端的電壓由發(fā)電機(jī)決定，所以當(dāng)用戶用電器減少，其他條件不變時(shí)，原線圈兩端電壓不變，故B錯(cuò)誤；C．圖示位置線圈的磁通量最大，穿過線圈磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故C錯(cuò)誤；D．若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速減為原來的一半，根據(jù)n=f可知，交流電的頻率將減為原來的一半，變壓器不改變交流電的頻率，所以用戶獲得的交變電流頻率減為原來的一半，故故選A。7．（2025·天津·二模）如圖甲所示，風(fēng)力發(fā)電裝置呈現(xiàn)風(fēng)車外形，風(fēng)吹向葉片驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)輪機(jī)帶動(dòng)內(nèi)部磁極旋轉(zhuǎn)。固定的矩形銅質(zhì)線圈通過理想變壓器接有阻值為R的負(fù)載電阻，原線圈接有理想交流電壓表和理想交流電流表，原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，如圖乙所示。已知矩形銅質(zhì)線圈面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，磁極勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為A．磁極在如圖乙所示位置時(shí)，電流表的示數(shù)為零B．磁極從圖乙所示位置轉(zhuǎn)過90°過程中電流方向由P指向C．負(fù)載電阻的功率為nD．磁極從圖乙所示位置轉(zhuǎn)過90°【答案】C【詳析】A．電流表的示數(shù)為交流電流的有效值，則磁極在如圖乙所示位置時(shí)電流的瞬時(shí)值為零，但是電流表的示數(shù)不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．磁極從圖乙所示位置轉(zhuǎn)過90°過程中，等效于線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)過90°，根據(jù)楞次定律可知，電流方向由Q指向P，選項(xiàng)C．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω有效值E=Em2=NBSω2D．磁極從圖乙所示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，線圈平面與磁感線平行，此時(shí)磁通量為零，磁通量的變化率最大，選項(xiàng)D故選C。8．（2025·天津部分區(qū)·一模）如圖所示，理想變壓器輸入電壓保持不變，副線圈接有兩個(gè)燈泡和一個(gè)定值電阻R，電流表、電壓表均為理想電表。開關(guān)S原來是斷開的，現(xiàn)將開關(guān)S閉合，則（）A．電流表的示數(shù)減小B．電壓表的示數(shù)不變C．原線圈輸入功率減小D．電阻R消耗的電功率減小【答案】B【詳析】B．電壓表測(cè)的是變壓器的輸出電壓，而輸出電壓由輸入電壓決定，開關(guān)S閉合后輸入電壓不變，所以輸出電壓不變，電壓表示數(shù)不變，故B正確；A．開關(guān)S閉合后，變壓器輸出端電阻變小，輸出電流變大，而輸出電流決定輸入電流，根據(jù)I1I2C．變壓器輸入電壓不變，輸入電流變大，根據(jù)P=UI可知，原線圈輸入功率變大，故D．由于輸出電流變大，根據(jù)P=I2R可知，電阻故選B。9．（2025·天津?qū)幒犹J臺(tái)一中·一模）如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．t=0.05sB．t=0.1sC．線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度大小為10D．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為110V【答案】A【詳析】A．由圖乙可知，t=0.05s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為0，此時(shí)通過線框的磁通量最大，故AB．t=0.1s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為0，此時(shí)通過線框的磁通量最大，線框平面與中性面重合，故BC．由圖乙可知，交流電的周期為0.1s，則線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度大小為ω=2πTD．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為110V，有效值為e=1102V=55故選A。10．（2025·天津河西區(qū)·一模）如圖甲所示，匝數(shù)為N的閉合矩形線圈abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著與磁場(chǎng)垂直且與線圈共面的固定軸OO＇以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈的ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2。線圈經(jīng)過某位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，通過線圈的磁通量Φ隨時(shí)間A．t13B．t1時(shí)刻，穿過線圈的磁通量的變化率大小為C．t2D．t4時(shí)刻，穿過線圈的磁通量大小為【答案】B【詳析】A．線圈經(jīng)過中性面時(shí)磁通量最大，由乙圖可知，線圈經(jīng)過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式e=Emsinωt其中Em=NBωL1L2，ω=2πB．由乙圖可知，t1時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)平行，有e=NBωL1L2又eC．由乙圖可知，t2時(shí)刻，穿過線圈的磁通量最大，線圈平面與中性面重合，故CD．由圖乙可知，t4時(shí)刻，穿過線圈的磁通量大小為Φ=BL1故選B。11．（2025·天津北辰·三模）交流發(fā)電機(jī)的示意圖如甲所示，線圈從甲圖所示的位置以O(shè)OA．1s時(shí)間內(nèi)電流出現(xiàn)50次峰值B．該交變電流的有效值為25C．圖甲所示位置時(shí)，AB邊內(nèi)電流的方向由B流向AD．當(dāng)電流瞬時(shí)值為25A時(shí)，線圈平面與中性面的夾角為45°【答案】BC【詳析】A．由圖乙可知，交變電流的周期為0.02s，1個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)2次峰值，所以1s時(shí)間內(nèi)電流出現(xiàn)100次峰值，故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知該交變電流的最大值為50A，則有效值為I=Im2C．根據(jù)右手定則可知，圖甲所示位置時(shí)，AB邊內(nèi)電流的方向由B流向A，故C正確；D．線圈處于中性面時(shí)，電流為0；設(shè)線圈平面與中性面的夾角為θ，則對(duì)應(yīng)的電流為i當(dāng)當(dāng)電流瞬時(shí)值為25A時(shí)，可得i=50sinθ(A)=25A可得θ=30°故選BC。12．（2025·天津?yàn)I海新區(qū)·三模）2023年華為發(fā)布全液冷超級(jí)充電樁，可實(shí)現(xiàn)“一秒一公里”的充電速度。已知總電源輸出頻率為50Hz的正弦式交流電，升壓變壓器輸入電壓U1=500V，輸電線總電阻r=25Ω，降壓變壓器匝數(shù)比為n3∶n4=15∶1，均為理想變壓器。快充時(shí)充電樁電壓為1000V，功率為600kW，充電即將完成時(shí)，為保證充電安全，會(huì)自動(dòng)降低充電功率。下列說法正確的是（）A．1s內(nèi)電流的方向變化50次B．充電過程中電阻r損耗功率為40kWC．升壓變壓器的匝數(shù)比為n1∶n2=1∶30D．充電即將完成時(shí)，充電樁電壓會(huì)增大【答案】BD【詳析】A．已知總電源輸出頻率為50Hz的正弦式交流電，可知周期為0.02s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，則1s內(nèi)電流的方向變化100次，故A錯(cuò)誤；B．快充時(shí)充電樁電壓為1000V，功率為600kW，則有I4=P4U4=600×1031000A=600A根據(jù)C．降壓變壓器原線圈的電壓為U3=n3n4U4=D．充電即將完成時(shí)，為保證充電安全，會(huì)自動(dòng)降低充電功率，則總電源的輸出功率也會(huì)降低，根據(jù)P可知升壓變壓器原線圈電流I1減小，根據(jù)I2I1=n1n2可知升壓變壓器副線圈電流I2減小，根據(jù)U2故選BD。13．（2025·天津新華中學(xué)·模擬）如圖所示，電路中理想變壓器輸入端e=502cos100πt（V）的交流電，小燈泡額定功率為4W，電阻為1Ω，定值電阻R0阻值也為1ΩA．電壓表示數(shù)為50VB．電流表的示數(shù)為2AC．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下移動(dòng)時(shí)，小燈泡的亮度變亮D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下移動(dòng)時(shí)，電阻R0【答案】AD【詳析】A．由題知電路中理想變壓器輸入端e=502cos100πt（V）的交流電，則交流電電壓的最大值為Em=502B．根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系U1:U2=n1:n2=10:1可得U2=5V由題知，額定功率為4W，電阻為1Ω的燈泡正常發(fā)光，則有P=UCD．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值變小，副線圈回路中總電阻減小，副線圈兩端電壓U2不變，則回路中電流I2增大，根據(jù)P=I22R0，U=I2R0故選AD。14．（2025·天津和平·二模）如圖所示，有一臺(tái)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5：1，用理想電壓表和理想電流表測(cè)量副線圈的電壓和電流，R為副線圈的負(fù)載電阻，現(xiàn)在原線圈兩端加上交變電壓u，其隨時(shí)間變化的規(guī)律為u=2202sin100πtA．副線圈中產(chǎn)生的交變電流頻率為50HzB．電壓表的示數(shù)的最大值為44C．若電流表示數(shù)為0.lA，則原線圈中的電流為0.5AD．若電流表示數(shù)為0.1A，則1分鐘內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為264J【答案】AD【詳析】A．由表達(dá)式知道周期T=2πω=0.02sB．根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為2202V，所以副線圈的電壓的最大值為442V，電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，所以示數(shù)為C．電流與匝數(shù)成反比，所以若電流表示數(shù)為0.1A，則原線圈中的電流為0.02A，所以C錯(cuò)誤；D．副線圈消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以Q=UIt=264J所以D正確。故選AD。15．（2025·天津河北區(qū)·一模）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2Ω，則（）A．t=0B．t=1sC．t=1.5sD．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e【答案】AD【詳析】A．t=0時(shí)，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線，故AB．每經(jīng)過一次中性面（線圈平面垂直于磁感線，磁通量有最大值），電流的方向改變一次，t=1s時(shí)，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線，此時(shí)不是中性面，線圈中的電流沒有改變方向，故BC．t=1.5s時(shí)，磁通量有最大值，但磁通量的變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故CD．由題圖可知線圈從垂直中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emcosωt其中ω=2πT=故選AD。16．（2025·天津和平·一模）如圖所示，KLMN是一個(gè)豎直放置的矩形線框，處于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電阻為R，線框繞豎直固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視逆時(shí)針方向），當(dāng)MN邊與磁場(chǎng)方向的夾角為60°時(shí)（圖中所示位置），線框中的電流大小為I0，已知所接交流電壓表為理想表，則下列說法正確的是（）A．此時(shí)線框中電流的方向是K→L→M→N→KB．再轉(zhuǎn)過30°時(shí)穿過導(dǎo)線框的磁通量變化率為0C．線框中的電功率大小為2I0D．此時(shí)電壓表的示數(shù)為I0R【答案】BC【詳析】A．由楞次定律可知，導(dǎo)線框中電流的方向是K→N→M→L→K，故A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)線框再轉(zhuǎn)過30°時(shí)，導(dǎo)線框磁通量最大，磁通量變化量為零，電流為零，故B正確；C．導(dǎo)線框中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的大小是e=Emco