五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題06恒定電流交變電流考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點1恒定電流2025命題逐漸強化動態(tài)電路分析與實驗探究的聯(lián)動，如通過滑動變阻器調(diào)節(jié)引發(fā)的電流、電壓變化，結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)處理驗證歐姆定律，要求考生從圖像中提取關鍵信息并建立物理方程。此外，恒定電流常與電容器充放電過程結(jié)合，考查暫態(tài)電路的能量存儲與釋放規(guī)律，體現(xiàn)跨模塊綜合。能力要求上，突出數(shù)學工具的深度應用與邏輯推理的嚴謹性?？忌枋炀氝\用微積分思想處理非線性電阻的伏安特性分析，或利用導數(shù)求解電路極值問題（如最大功率輸出條件）。圖像分析能力成為關鍵，例如通過I-U圖像斜率判斷電阻變化趨勢，或利用E-t圖像分析交變電流的相位關系。實驗探究能力的考查力度加大，例如設計電路測量半導體材料的電阻率時，需結(jié)合螺旋測微器、游標卡尺等工具的精密測量與誤差分析，將控制變量法拓展至多變量關系的研究。部分試題還引入跨學科思維，如通過“能量密度”等工程概念分析新能源電池的性能參數(shù)，或利用熱力學第一定律解釋電路焦耳熱與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化機制，全面檢驗考生對物理規(guī)律的遷移能力與創(chuàng)新應用水平?？键c2交變電流2021、2022、2024考點01恒定電流1．（2025·湖北·高考真題）在如圖所示的輸電線路中，交流發(fā)電機的輸出電壓一定，兩變壓器均為理想變壓器，左側(cè)升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，兩變壓器間輸電線路電阻為r。下列說法正確的是（）A．僅增加用戶數(shù)，r消耗的功率增大 B．僅增加用戶數(shù)，用戶端的電壓增大C．僅適當增加n2，用戶端的電壓增大 D．僅適當增加n2，整個電路消耗的電功率減小【答案】AC【詳析】A．整個電路物理量標注如圖設用戶端總電阻為R用戶，降壓器輸入端等效為電阻Rx，則有I32Rx=I42R用戶因為I3n3=I4n4其中I2=I3，則對于輸電線有IB．僅增加用戶數(shù)，I2增大，根據(jù)U3=U2-I2r可知C．僅適當增加n2，根據(jù)U2=n2n1U1可知U2增大，根據(jù)I2=U2r+n3D．由C選項可知，僅適當增加n2，I2增大，整個電路消耗的電功率P1=P2=U2故選AC?？键c02交變電流2．（2024·湖北·高考）在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡L1的電阻是燈泡L2的2倍。假設兩個二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關S，燈泡L1、LA．2︰1 B．1︰1 C．1︰2 D．1︰4【答案】C【詳析】兩個二極管正向電阻為0，反向電阻無窮大，二極管導通則短路并聯(lián)的燈泡，此時另一個燈泡與電源串聯(lián)，根據(jù)電路圖可知在一個完整的周期內(nèi)，兩個燈泡有電流通過的時間相等都為半個周期，電壓有效值相等，則根據(jù)P=U2故選C。3．（2022·湖北·高考）近年來，基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應用，其簡化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說法正確的是（）A．接收線圈的輸出電壓約為8VB．接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C．發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D．穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同【答案】AC【詳析】A．根據(jù)n1n2=80%UB．由于存在磁漏現(xiàn)象，電流比不再與匝數(shù)成反比，故B錯誤；C．變壓器是不改變其交變電流的頻率的，故C正確；D．由于穿過發(fā)射線圈的磁通量與穿過接收線圈的磁通量大小不相同，所以穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的不相同，故D錯誤。故選AC。4．（2021·湖北·高考）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過程中（）A．電流表A1示數(shù)減小 B．電流表A2示數(shù)增大C．原線圈輸入功率先增大后減小 D．定值電阻R消耗的功率先減小后增大【答案】A〖祥解〗本題考查含理想變壓器電路的動態(tài)分析?！驹斘觥緼B．由于原線圈所接電壓恒定，匝數(shù)比恒定，故變壓器副線圈的輸出電壓恒定，變阻器的滑片從a端向b端緩慢移動的過程中，由數(shù)學知識可知，變壓器副線圈所接的電阻值逐漸增大，則由歐姆定律得I2=U2R副可知副線圈的電流逐漸減小，由n1nC．原線圈的輸入功率為P入=U1I1D．由于副線圈的電流逐漸減小，則定值電阻與變阻器右半部分并聯(lián)的總電流減小，又與定值電阻并聯(lián)的變阻器右半部分的電阻值減小，則由并聯(lián)分流規(guī)律可知，流過定值電阻的電流逐漸減小，則由公式PR=I2R故選A。5．（2025·湖北原創(chuàng)壓軸·二模）如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比n1:n2=2:1，原線圈接正弦交變電流，原線圈接入電阻為r的燈泡，副線圈接電動機，電動機線圈電阻為RA．副線圈電壓為2UB．電動機消耗電功率的最大值為UC．電動機輸出機械功率最大值為UD．重物的最大速度為U【答案】D【詳析】A．設原、副線圈的電壓分別為U1、U2根據(jù)理想變壓器電壓關系得U1U2=nB．設輸入電流為I1=I根據(jù)理想變壓器電流關系I2I1=n1n2可得，輸出端電流I2=2CD．設輸入電流為I1=I根據(jù)理想變壓器電流關系I2I1=n1n2可得，輸出端電流I2=2I當重物達到最大速度時PG=mgvm由PG=故選D。6．（2025·湖北·高三下考前信息卷二）離子推進器為空間電推進技術(shù)中的一種，其特點是推力小、比沖高，廣泛應用于空間推進，如航天器姿態(tài)控制、位置保持、軌道機動和星際飛行等。如圖所示，氣體通入電離室C后被電離為正離子，利用加速電場AB加速正離子，形成向外發(fā)射的粒子流，從而對航天飛機產(chǎn)生反沖力使其獲得加速度。已知單位時間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目為n，離子推進器加速電壓為U，將大量質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止加速后噴射出去，引擎獲得的推力為F。下列說法正確的是（）A．離子推進器是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置B．射出的正離子速度為qUC．離子推進器獲得的平均推力大小FD．離子向外噴射形成的電流大小為I【答案】A【詳析】A．離子推進器可將靜電加速層中的電能轉(zhuǎn)化為機械能，故A正確；B．根據(jù)動能定理有qU=12mv2C．大量粒子噴射出去的過程，據(jù)動量定理可得FΔt=Δmv故C錯誤；D．正離子經(jīng)加速后由B處噴出形成的等效電流大小I=Qt故選A。7．（24-25高三·湖北華大新高考聯(lián)盟·期末）如圖所示，A、B為水平放置的平行正對金屬板，在板中央分別有一小孔M、N，D為理想二極管，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關S，待電路穩(wěn)定后，將一帶負電荷的帶電小球從M、N的正上方P點由靜止釋放，小球恰好能運動至小孔NA．若僅將B板稍微上移，帶電小球仍可以運動至N處B．若僅將A板稍微上移，帶電小球仍可以運動至N處C．若僅將變阻器的滑片上移，帶電小球仍可以運動至N處D．斷開開關S，從P處將小球由靜止釋放，帶電小球?qū)o法運動至N處【答案】C【詳析】A．設P與N的豎直距離為H，平行板電容器兩極板間的電壓為U，距離為d，正對面積為s，由題可得小球由P到N用動能定理mgH-Uq=0根據(jù)開關閉合，二極管左邊為負極右邊為正極，平行板電容器的公式C=QU=εrs4πkd僅將B板稍微上移，電容增大，電容器充電，穩(wěn)定時平行板電容器上下極板的電壓U不變，N到P的距離變小為H'，假設小球仍可以運動到NB．若將A板上移，板間距增大，電容減小，由于二極管左邊為負極右邊為正極，電容器無法放電，電量不變，則兩板間電壓增大，由前面分析中方程分析可得到N處時動能為負值，則帶電小球不可以運動至N處，故B錯誤；C．若僅將變阻器的滑片上移，則滑動變阻器的電阻變大，電路穩(wěn)定時通過R0的電流減小，電阻R0兩端電壓變小，R0上端電勢降低，但二極管左邊為負極右邊為正極，無法放電，所以電容器兩端的電壓保持不變，則帶電小球仍恰好運動至ND．斷開開關S，電容器電容不變，板間電壓不會變化，所以帶電小球仍可以運動至N處，故D錯誤。故選C。8．（24-25高二·湖北·5月聯(lián)考）如圖所示，用兩個光滑正對的金屬圓環(huán)、一根金屬棒ab和三根絕緣棒連接成一個“鼠籠”，兩環(huán)直徑均為d，圓心OO'間的距離為L，四根棒均勻分布在圓周上且與OO'平行，阻值為r的電阻通過導線和電刷與兩圓環(huán)連接。勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向平行于金屬導軌圓面豎直向下，圖中未全部畫出。金屬棒電阻為R，其余電阻均不計，電壓表為理想電壓表?，F(xiàn)使“鼠籠”繞水平軸A．金屬棒ab中的電流大小始終不變B．電壓表的示數(shù)為BLC．金屬棒ab兩端的最大電壓為BLD．金屬棒ab運動一周，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為π【答案】B【詳析】A．由于電路中電流方向會隨著金屬棒ab轉(zhuǎn)動過程中切割磁感線的方向改變而改變，是交流電，電流大小是按正弦規(guī)律變化的，并非始終不變，故A錯誤；B．金屬棒ab在轉(zhuǎn)動過程中，切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢e=BLv其中v=ω×d2金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的有效值E=Em2=C．金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的最大值Em=BLωd2此時ab兩端電壓是路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆D．金屬棒ab轉(zhuǎn)動一周的時間T=2πω由I=ER+故選B。9．（24-25高二·湖北·5月聯(lián)考）如圖所示，電路a、b間輸入u=102sinωt(V)的正弦交變電壓。定值電阻R1的阻值為R，滑動變阻器R2的滑片P初始位置在最右端，此時理想電壓表VA．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為nB．R2的最大阻值為6C．當R2的滑片P向左滑動時，電壓表V1、D．當R2=4R【答案】B【詳析】A．根據(jù)正弦交變電壓的有效值U有=Um2（其中Um為最大值）可得輸入電壓的有效值U=10B．原線圈的“等效電阻”與副線圈的電阻的比值關系為：R原R副=U1I1U2I2=n1n22可知R1的等效電阻R等效=n1C．當R2的滑片P向左滑動時，R2阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律可知，電壓表V2的示數(shù)減小，U原示數(shù)變大，故VD．當R2=0時，U原示數(shù)最大，電壓表V2的示數(shù)最大，根據(jù)P=U故選B。10．（2025·湖北襄陽五中·三模）為了增強火災預警，某小區(qū)加裝了火災報警器，某火災報警器的簡化電路圖如圖所示。a、b兩端接入電壓有效值恒定的正弦式交流電源，T為理想變壓器，RT為熱敏電阻（阻值隨溫度的升高而減?。瑒幼冏杵鱎用于設定報警溫度。當定值電阻RA．若滑動變阻器R的滑片不動，則副線圈兩端電壓升高B．若滑動變阻器R的滑片不動，則R兩端電壓降低C．若滑動變阻器R的滑片不動，則原線圈輸入功率變小D．若滑動變阻器R的滑片右移一點，則可以降低報警溫度【答案】D【詳析】ABC．將原線圈等效為一個電阻R等效，則根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率有又U1U2=n1n2，聯(lián)立得R等效=n12n22R0+RT開始出現(xiàn)火情后，RT減小，則R等效D．若滑動變阻器R的滑片右移一點，則R減小，假設RT不變，則R等效不變，I1增大，結(jié)合I1I2=故選D。11．（2025·湖北襄陽五中·高考適應性（一））下列說法正確的是（）A．電阻R=ρlS、磁感應強度B．通過導體橫截面的電荷量q=It，其中C．機械波和電磁波都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，但二者是有本質(zhì)區(qū)別的D．裝在試管中的水銀液面凸起來是因為水銀與玻璃浸潤【答案】C【詳析】A．電阻R=ρlS不是比值定義法；磁感應強度B=B．通過導體橫截面的電荷量q=It，其中I指的是電流的平均值，選項C．機械波和電磁波都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，但二者是有本質(zhì)區(qū)別的，選項C正確；D．裝在試管中的水銀液面凸起來是因為水銀與玻璃不浸潤，選項D錯誤。故選C。12．（2025·湖北武漢二中·5月模考）如圖所示，理想變壓器原線圈接有輸出電壓有效值恒為24V的交流電源，電源內(nèi)阻不計，定值電阻R1、R2、R3的阻值分別為R1=9.6Ω，R2=2Ω，R3=4Ω，滑動變阻器A．初始時，電壓表的示數(shù)為14VB．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1C．從初始位置向右移動滑動變阻器滑片，電壓表示數(shù)一直增大D．從初始位置向左移動滑動變阻器滑片，變壓器輸出功率一直減小【答案】D【詳析】AB．變壓器副線兩端電壓U2=1×R3+2=6V變壓器原線兩端電壓U1=n1n2U2=6n1n2C．當滑動變阻器左側(cè)電阻為3Ω右側(cè)電阻為1Ω時，副線圈兩端電阻最大，從初始位置向右移動滑動變阻器滑片，接在副線圈兩端的總電阻先增大后減小，副線圈兩端的總電阻在原線圈上的等效電阻先增大后減小，原線圈的電流先減小后增大，R1的電壓先減小后增大，原線圈兩端電壓先增大后減小，電壓表示數(shù)先增大后減小，C錯誤；D．初始時滑動變阻器滑片位于中點，此時副線圈兩端總電阻R總=4×64+6Ω=2.4Ω副線圈兩端總電阻在原線圈上的等效電阻R效故選D。13．（25屆·湖北部分學校聯(lián)考·三模）如圖所示，正方形單匝閉合金屬線框繞垂直于磁場的軸線MN勻速轉(zhuǎn)動，已知M、N分別為AB、CD中點，軸線左側(cè)區(qū)域為垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為5T，線框邊長為1m，每邊電阻均為1Ω，轉(zhuǎn)動周期為2s，現(xiàn)在M、N兩點處分別用一端為電刷的導線連接電阻R，R=2Ω，則線框轉(zhuǎn)動過程中電阻R消耗的電功率為（）A．25π2144C．25π264【答案】A【詳析】線框勻速轉(zhuǎn)動過程始終只有一條邊切割磁感線，產(chǎn)生的感應電動勢為正弦交流電，電動勢的峰值為Em=12Bl2·2πT=5π2V有效值為E=故選A。14．（2025·湖北省新八校協(xié)作體·三模）隨著科技的不斷發(fā)展和環(huán)境保護意識的增強，中國的純電動汽車市場正迅速壯大。相比傳統(tǒng)燃油車，純電動汽車能將汽車制動過程中的機械能轉(zhuǎn)化為電能收集起來。如圖甲所示，永磁鐵在車輪和傳動機構(gòu)的帶動下繞線圈旋轉(zhuǎn)，在線圈中產(chǎn)生如圖乙所示的感應電流i回充到蓄電系統(tǒng)，使永磁鐵受到阻力阻礙汽車前行。關于該過程下列說法正確的是（）A．甲圖示磁鐵位置對應著乙圖電流時刻TB．甲圖示位置電流的方向由P指向QC．制動過程中永磁鐵受到的阻力大小恒定不變D．制動過程中交變電流的周期越來越大【答案】D【詳析】AB．圖示位置線圈處于中性面，電流為0，故AB錯誤；C．制動過程中反向阻力隨時間周期性變化，不恒定，故C錯誤；D．制動過程中磁鐵轉(zhuǎn)速減小，周期增大，故D正確。故選D。15．（24-25高二·湖北·5月聯(lián)考）如圖甲所示，平行光滑金屬導軌傾角θ=30°，間距為L，磁感應強度大小為B的勻強磁場垂直導軌平面向下，導軌兩端分別連接一個阻值為R的電阻和一個非線性電子元件Z。元件Z的I-U圖像如圖乙所示，當元件Z兩端電壓大于或等于U0時，流過元件Z的電流穩(wěn)定為Im。質(zhì)量為m的金屬棒可沿導軌運動，現(xiàn)斷開開關S，由靜止釋放金屬棒，金屬棒達到最大速度v1后，立即閉合開關S，經(jīng)過A．先斷開開關S，金屬棒達到最大速度為vB．再閉合開關S，金屬棒再次達到穩(wěn)定速度為vC．金屬棒從速度v1到v2D．金屬棒從速度v1到v2過程中電阻R【答案】BD【詳析】A．斷開開關S，導體棒沿導軌方向受安培力、重力沿導軌向下的分力，速度最大時合力為0則有BI1L=mgsinθ，I1=EB．閉合開關S時，通過金屬棒電流變大安培力變大，合力沿導軌向上金屬棒向下做減速運動，U減小，I減小。假設U≥U0，則I=Im，再次勻速時合力為0，BIm+I2C．對金屬棒從v1到v2的過程用動量定理∑mgsinθ-BILt=mD．對元件Z有QZ=∑UIm△t，U=BLv解得QZ=3m2故選BD。16．（24-25高三·湖北黃岡·黃岡八模·下學期）如圖甲所示為理想變壓器的示意圖，其原、副線圈的匝數(shù)比為4:1，電壓表和電流表均為理想電表。若發(fā)電機向原線圈輸入圖乙所示的正弦交流電，圖中Rt為NTC型熱敏電阻（阻值隨溫度升高而變?。琑A．電壓表的示數(shù)為36VB．電壓表的示數(shù)大于36C．RtD．變壓器原、副線圈中的電流之比為1:4【答案】AD【詳析】AB．由圖乙可得變壓器原線圈輸入電壓有效值為U1=Um2=36V電壓表示數(shù)為有效值，故電壓表的示數(shù)不變，始終為C．原線圈兩端的電壓不變U1=36V，根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關系U1U2=n1D．根據(jù)理想變壓器原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關系I1I2=n2故選AD。17．（2025·湖北襄陽五中·三模）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=4:1，原線圈電路中R0為定值電阻，燈泡L1A．R與R0消耗功率之比B．R與R0消耗功率之比C．RD．R【答案】AD【詳析】CD．設燈泡正常發(fā)光時的電流為I0，電壓為U0，根據(jù)歐姆定律可得R=U0I0由題圖可知，副線圈兩端電壓為U2=U0，則原線圈兩端電壓為U1=n1n2U2AB．R與R0消耗功率之比PR:PR故選AD。18．（24-25高三·湖北十堰·5月適應性）為了測量水柱的電阻率，設計了如圖甲所示電路，所用實驗器材有：電流表（量程為300μA，內(nèi)阻RA=2500Ω）、電壓表（量程為3?V或（1）先用游標卡尺測出圓柱形容器的內(nèi)徑如圖乙所示，請讀出內(nèi)徑d=mm。然后在絕緣圓柱形容器左右兩側(cè)安裝帶有接線柱的可移動的薄金屬板電極使兩端密封，通過閥門K（2）請在圖甲中用筆畫線代替導線將實驗電路補充完整。（3）改變兩電極間的距離l，測量25°C時水柱在不同長度l時的電阻Rx。將水溫升到50°C，重復測量。繪出25°C和50°C時水柱的Rx-l圖像，分別如圖丙中圖線（4）若Rx-l圖線的斜率為k，則自來水的電阻率表達式ρ=（用k、d表示）。實驗結(jié)果表明，溫度（填“高”或（5）另一小組為了使額定電壓為12?V的小燈泡正常工作，將該裝置接在電壓有效值為220?V的交流電源上設計了圖丁所示的電路圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5:1，人體的安全電流為1.0×10-2?A，水溫視為25℃不變，則兩金屬板電極間的距離至少為【答案】6.4014kπd2【詳析】[1]圓柱形容器的內(nèi)徑d[2]直流電源的電動勢為3?V，故電壓表量程選擇3?V；由于電流表的內(nèi)阻已知，電流表采用內(nèi)接法時，可以消除系統(tǒng)誤差，實物圖如圖所示[3]根據(jù)電阻定律Rx=ρlS其中S=πd22[4]電阻率越小越容易導電，根據(jù)圖像可知50℃的水的電阻率更小，故可知溫度高的水更容易導電。[5]設變壓器原線圈兩端的電壓為U1，副線圈兩端的電壓為U2，由U1U2=n1n2可得U119．（2025·湖北原創(chuàng)壓軸·二模）如圖（a）所示，兩間距L=1m、左側(cè)接有一電容器的光滑足夠長的水平導軌處于垂直紙面向里的磁場中，已知電容器的電容C=100μF，磁感應強度B隨位置x的變化如圖（b）所示。一長為L=1m、質(zhì)量m=0.16kg的金屬棒在外力F的作用下從坐標原點O沿x軸正方向以(1)電容器被擊穿之前外力F做的功WF(2)電容器被擊穿之后，金屬棒運動1m所需要的時間；(3)電容器被擊穿之后，金屬棒運動1m外力F做的功W2【答案】(1)2J(2)0.15s(3)0【詳析】（1）由圖像乙知，在0≤x≤1m內(nèi)，B=20x（T）棒勻速運動，棒中電流I=ΔQΔt=C（2）由題可知當電容器被擊穿后變成一個R=1000Ω電阻，由于電路中電流不變，設此后某時刻金屬棒速度為v則由法拉第電磁感應定律和閉合電路歐姆定律得BLv=E=IR由圖可求出金屬棒從x1=1m到x（3）由功能關系W2=Q20．(24-25高二下·湖北騰云聯(lián)盟)隨著科技發(fā)展，烹飪的爐灶在不斷地進步，電磁爐（圖甲）就是一次炊具革命——發(fā)熱主體就是鍋自己。電磁爐可以看做一個理想變壓器，工作原理圖簡化為圖乙，爐盤相當于原線圈，鍋底既是副線圈又是負載，通過電磁感應產(chǎn)生渦流來加熱食物。原、副線圈的匝數(shù)比為n，交變電源的電壓有效值恒定為U，爐盤中配有定值阻抗Rx(1)若通過定值阻抗Rx的電流為I，求鍋體中感應電動勢的有效值(2)若鍋體等效電阻為R，求流過定值阻抗Rx的電流(3)更換不同鍋體，相當于調(diào)節(jié)負載電阻，求鍋體等效電阻R為多大時發(fā)熱功率最大，最大值為多少。【答案】(1)U(2)U(3)Rxn【詳析】（1）交變電源的電壓U=U1+IR（2）交變電源的電壓U=U1+I1Rx已知原副線圈的匝數(shù)比U1U2=（3）鍋體產(chǎn)熱的功率P=I22R=21．（2025·湖北七市州·二模）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1:n2=5:1，原線圈接在電壓有效值為U=220V的家用電源上，副線圈接入阻值為R=11Ω的電熱絲，電熱絲密封安裝在高為H的豎直放置的圓柱形汽缸底部（電熱絲體積可忽略），加熱電阻可以改變汽缸內(nèi)的溫度，汽缸口有固定卡銷，汽缸內(nèi)用質(zhì)量為m=p0S(1)副線圈電流的有效值；(2)使汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢升高到3T【答案】(1)4A(2)3【詳析】（1）對變壓器，由U1U2=n1（2）初始時h=23H，假設活塞剛好到達汽缸口時，氣體溫度為T1解得T1=1.5T0<3T0此后氣體體積不再變化，由查理定律得p1T1=p23專題06恒定電流交變電流考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點1恒定電流2025命題逐漸強化動態(tài)電路分析與實驗探究的聯(lián)動，如通過滑動變阻器調(diào)節(jié)引發(fā)的電流、電壓變化，結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)處理驗證歐姆定律，要求考生從圖像中提取關鍵信息并建立物理方程。此外，恒定電流常與電容器充放電過程結(jié)合，考查暫態(tài)電路的能量存儲與釋放規(guī)律，體現(xiàn)跨模塊綜合。能力要求上，突出數(shù)學工具的深度應用與邏輯推理的嚴謹性?？忌枋炀氝\用微積分思想處理非線性電阻的伏安特性分析，或利用導數(shù)求解電路極值問題（如最大功率輸出條件）。圖像分析能力成為關鍵，例如通過I-U圖像斜率判斷電阻變化趨勢，或利用E-t圖像分析交變電流的相位關系。實驗探究能力的考查力度加大，例如設計電路測量半導體材料的電阻率時，需結(jié)合螺旋測微器、游標卡尺等工具的精密測量與誤差分析，將控制變量法拓展至多變量關系的研究。部分試題還引入跨學科思維，如通過“能量密度”等工程概念分析新能源電池的性能參數(shù)，或利用熱力學第一定律解釋電路焦耳熱與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化機制，全面檢驗考生對物理規(guī)律的遷移能力與創(chuàng)新應用水平?？键c2交變電流2021、2022、2024考點01恒定電流1．（2025·湖北·高考真題）在如圖所示的輸電線路中，交流發(fā)電機的輸出電壓一定，兩變壓器均為理想變壓器，左側(cè)升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，兩變壓器間輸電線路電阻為r。下列說法正確的是（）A．僅增加用戶數(shù)，r消耗的功率增大 B．僅增加用戶數(shù)，用戶端的電壓增大C．僅適當增加n2，用戶端的電壓增大 D．僅適當增加n2，整個電路消耗的電功率減小【答案】AC【詳析】A．整個電路物理量標注如圖設用戶端總電阻為R用戶，降壓器輸入端等效為電阻Rx，則有I32Rx=I42R用戶因為I3n3=I4n4其中I2=I3，則對于輸電線有IB．僅增加用戶數(shù)，I2增大，根據(jù)U3=U2-I2r可知C．僅適當增加n2，根據(jù)U2=n2n1U1可知U2增大，根據(jù)I2=U2r+n3D．由C選項可知，僅適當增加n2，I2增大，整個電路消耗的電功率P1=P2=U2故選AC?？键c02交變電流2．（2024·湖北·高考）在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡L1的電阻是燈泡L2的2倍。假設兩個二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關S，燈泡L1、LA．2︰1 B．1︰1 C．1︰2 D．1︰4【答案】C【詳析】兩個二極管正向電阻為0，反向電阻無窮大，二極管導通則短路并聯(lián)的燈泡，此時另一個燈泡與電源串聯(lián)，根據(jù)電路圖可知在一個完整的周期內(nèi)，兩個燈泡有電流通過的時間相等都為半個周期，電壓有效值相等，則根據(jù)P=U2故選C。3．（2022·湖北·高考）近年來，基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應用，其簡化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說法正確的是（）A．接收線圈的輸出電壓約為8VB．接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C．發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D．穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同【答案】AC【詳析】A．根據(jù)n1n2=80%UB．由于存在磁漏現(xiàn)象，電流比不再與匝數(shù)成反比，故B錯誤；C．變壓器是不改變其交變電流的頻率的，故C正確；D．由于穿過發(fā)射線圈的磁通量與穿過接收線圈的磁通量大小不相同，所以穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的不相同，故D錯誤。故選AC。4．（2021·湖北·高考）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過程中（）A．電流表A1示數(shù)減小 B．電流表A2示數(shù)增大C．原線圈輸入功率先增大后減小 D．定值電阻R消耗的功率先減小后增大【答案】A〖祥解〗本題考查含理想變壓器電路的動態(tài)分析?！驹斘觥緼B．由于原線圈所接電壓恒定，匝數(shù)比恒定，故變壓器副線圈的輸出電壓恒定，變阻器的滑片從a端向b端緩慢移動的過程中，由數(shù)學知識可知，變壓器副線圈所接的電阻值逐漸增大，則由歐姆定律得I2=U2R副可知副線圈的電流逐漸減小，由n1nC．原線圈的輸入功率為P入=U1I1D．由于副線圈的電流逐漸減小，則定值電阻與變阻器右半部分并聯(lián)的總電流減小，又與定值電阻并聯(lián)的變阻器右半部分的電阻值減小，則由并聯(lián)分流規(guī)律可知，流過定值電阻的電流逐漸減小，則由公式PR=I2R故選A。5．（2025·湖北原創(chuàng)壓軸·二模）如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比n1:n2=2:1，原線圈接正弦交變電流，原線圈接入電阻為r的燈泡，副線圈接電動機，電動機線圈電阻為RA．副線圈電壓為2UB．電動機消耗電功率的最大值為UC．電動機輸出機械功率最大值為UD．重物的最大速度為U【答案】D【詳析】A．設原、副線圈的電壓分別為U1、U2根據(jù)理想變壓器電壓關系得U1U2=nB．設輸入電流為I1=I根據(jù)理想變壓器電流關系I2I1=n1n2可得，輸出端電流I2=2CD．設輸入電流為I1=I根據(jù)理想變壓器電流關系I2I1=n1n2可得，輸出端電流I2=2I當重物達到最大速度時PG=mgvm由PG=故選D。6．（2025·湖北·高三下考前信息卷二）離子推進器為空間電推進技術(shù)中的一種，其特點是推力小、比沖高，廣泛應用于空間推進，如航天器姿態(tài)控制、位置保持、軌道機動和星際飛行等。如圖所示，氣體通入電離室C后被電離為正離子，利用加速電場AB加速正離子，形成向外發(fā)射的粒子流，從而對航天飛機產(chǎn)生反沖力使其獲得加速度。已知單位時間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目為n，離子推進器加速電壓為U，將大量質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止加速后噴射出去，引擎獲得的推力為F。下列說法正確的是（）A．離子推進器是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置B．射出的正離子速度為qUC．離子推進器獲得的平均推力大小FD．離子向外噴射形成的電流大小為I【答案】A【詳析】A．離子推進器可將靜電加速層中的電能轉(zhuǎn)化為機械能，故A正確；B．根據(jù)動能定理有qU=12mv2C．大量粒子噴射出去的過程，據(jù)動量定理可得FΔt=Δmv故C錯誤；D．正離子經(jīng)加速后由B處噴出形成的等效電流大小I=Qt故選A。7．（24-25高三·湖北華大新高考聯(lián)盟·期末）如圖所示，A、B為水平放置的平行正對金屬板，在板中央分別有一小孔M、N，D為理想二極管，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關S，待電路穩(wěn)定后，將一帶負電荷的帶電小球從M、N的正上方P點由靜止釋放，小球恰好能運動至小孔NA．若僅將B板稍微上移，帶電小球仍可以運動至N處B．若僅將A板稍微上移，帶電小球仍可以運動至N處C．若僅將變阻器的滑片上移，帶電小球仍可以運動至N處D．斷開開關S，從P處將小球由靜止釋放，帶電小球?qū)o法運動至N處【答案】C【詳析】A．設P與N的豎直距離為H，平行板電容器兩極板間的電壓為U，距離為d，正對面積為s，由題可得小球由P到N用動能定理mgH-Uq=0根據(jù)開關閉合，二極管左邊為負極右邊為正極，平行板電容器的公式C=QU=εrs4πkd僅將B板稍微上移，電容增大，電容器充電，穩(wěn)定時平行板電容器上下極板的電壓U不變，N到P的距離變小為H'，假設小球仍可以運動到NB．若將A板上移，板間距增大，電容減小，由于二極管左邊為負極右邊為正極，電容器無法放電，電量不變，則兩板間電壓增大，由前面分析中方程分析可得到N處時動能為負值，則帶電小球不可以運動至N處，故B錯誤；C．若僅將變阻器的滑片上移，則滑動變阻器的電阻變大，電路穩(wěn)定時通過R0的電流減小，電阻R0兩端電壓變小，R0上端電勢降低，但二極管左邊為負極右邊為正極，無法放電，所以電容器兩端的電壓保持不變，則帶電小球仍恰好運動至ND．斷開開關S，電容器電容不變，板間電壓不會變化，所以帶電小球仍可以運動至N處，故D錯誤。故選C。8．（24-25高二·湖北·5月聯(lián)考）如圖所示，用兩個光滑正對的金屬圓環(huán)、一根金屬棒ab和三根絕緣棒連接成一個“鼠籠”，兩環(huán)直徑均為d，圓心OO'間的距離為L，四根棒均勻分布在圓周上且與OO'平行，阻值為r的電阻通過導線和電刷與兩圓環(huán)連接。勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向平行于金屬導軌圓面豎直向下，圖中未全部畫出。金屬棒電阻為R，其余電阻均不計，電壓表為理想電壓表?，F(xiàn)使“鼠籠”繞水平軸A．金屬棒ab中的電流大小始終不變B．電壓表的示數(shù)為BLC．金屬棒ab兩端的最大電壓為BLD．金屬棒ab運動一周，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為π【答案】B【詳析】A．由于電路中電流方向會隨著金屬棒ab轉(zhuǎn)動過程中切割磁感線的方向改變而改變，是交流電，電流大小是按正弦規(guī)律變化的，并非始終不變，故A錯誤；B．金屬棒ab在轉(zhuǎn)動過程中，切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢e=BLv其中v=ω×d2金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的有效值E=Em2=C．金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的最大值Em=BLωd2此時ab兩端電壓是路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆D．金屬棒ab轉(zhuǎn)動一周的時間T=2πω由I=ER+故選B。9．（24-25高二·湖北·5月聯(lián)考）如圖所示，電路a、b間輸入u=102sinωt(V)的正弦交變電壓。定值電阻R1的阻值為R，滑動變阻器R2的滑片P初始位置在最右端，此時理想電壓表VA．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為nB．R2的最大阻值為6C．當R2的滑片P向左滑動時，電壓表V1、D．當R2=4R【答案】B【詳析】A．根據(jù)正弦交變電壓的有效值U有=Um2（其中Um為最大值）可得輸入電壓的有效值U=10B．原線圈的“等效電阻”與副線圈的電阻的比值關系為：R原R副=U1I1U2I2=n1n22可知R1的等效電阻R等效=n1C．當R2的滑片P向左滑動時，R2阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律可知，電壓表V2的示數(shù)減小，U原示數(shù)變大，故VD．當R2=0時，U原示數(shù)最大，電壓表V2的示數(shù)最大，根據(jù)P=U故選B。10．（2025·湖北襄陽五中·三模）為了增強火災預警，某小區(qū)加裝了火災報警器，某火災報警器的簡化電路圖如圖所示。a、b兩端接入電壓有效值恒定的正弦式交流電源，T為理想變壓器，RT為熱敏電阻（阻值隨溫度的升高而減小），滑動變阻器R用于設定報警溫度。當定值電阻RA．若滑動變阻器R的滑片不動，則副線圈兩端電壓升高B．若滑動變阻器R的滑片不動，則R兩端電壓降低C．若滑動變阻器R的滑片不動，則原線圈輸入功率變小D．若滑動變阻器R的滑片右移一點，則可以降低報警溫度【答案】D【詳析】ABC．將原線圈等效為一個電阻R等效，則根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率有又U1U2=n1n2，聯(lián)立得R等效=n12n22R0+RT開始出現(xiàn)火情后，RT減小，則R等效D．若滑動變阻器R的滑片右移一點，則R減小，假設RT不變，則R等效不變，I1增大，結(jié)合I1I2=故選D。11．（2025·湖北襄陽五中·高考適應性（一））下列說法正確的是（）A．電阻R=ρlS、磁感應強度B．通過導體橫截面的電荷量q=It，其中C．機械波和電磁波都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，但二者是有本質(zhì)區(qū)別的D．裝在試管中的水銀液面凸起來是因為水銀與玻璃浸潤【答案】C【詳析】A．電阻R=ρlS不是比值定義法；磁感應強度B=B．通過導體橫截面的電荷量q=It，其中I指的是電流的平均值，選項C．機械波和電磁波都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，但二者是有本質(zhì)區(qū)別的，選項C正確；D．裝在試管中的水銀液面凸起來是因為水銀與玻璃不浸潤，選項D錯誤。故選C。12．（2025·湖北武漢二中·5月?？迹┤鐖D所示，理想變壓器原線圈接有輸出電壓有效值恒為24V的交流電源，電源內(nèi)阻不計，定值電阻R1、R2、R3的阻值分別為R1=9.6Ω，R2=2Ω，R3=4Ω，滑動變阻器A．初始時，電壓表的示數(shù)為14VB．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1C．從初始位置向右移動滑動變阻器滑片，電壓表示數(shù)一直增大D．從初始位置向左移動滑動變阻器滑片，變壓器輸出功率一直減小【答案】D【詳析】AB．變壓器副線兩端電壓U2=1×R3+2=6V變壓器原線兩端電壓U1=n1n2U2=6n1n2C．當滑動變阻器左側(cè)電阻為3Ω右側(cè)電阻為1Ω時，副線圈兩端電阻最大，從初始位置向右移動滑動變阻器滑片，接在副線圈兩端的總電阻先增大后減小，副線圈兩端的總電阻在原線圈上的等效電阻先增大后減小，原線圈的電流先減小后增大，R1的電壓先減小后增大，原線圈兩端電壓先增大后減小，電壓表示數(shù)先增大后減小，C錯誤；D．初始時滑動變阻器滑片位于中點，此時副線圈兩端總電阻R總=4×64+6Ω=2.4Ω副線圈兩端總電阻在原線圈上的等效電阻R效故選D。13．（25屆·湖北部分學校聯(lián)考·三模）如圖所示，正方形單匝閉合金屬線框繞垂直于磁場的軸線MN勻速轉(zhuǎn)動，已知M、N分別為AB、CD中點，軸線左側(cè)區(qū)域為垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為5T，線框邊長為1m，每邊電阻均為1Ω，轉(zhuǎn)動周期為2s，現(xiàn)在M、N兩點處分別用一端為電刷的導線連接電阻R，R=2Ω，則線框轉(zhuǎn)動過程中電阻R消耗的電功率為（）A．25π2144C．25π264【答案】A【詳析】線框勻速轉(zhuǎn)動過程始終只有一條邊切割磁感線，產(chǎn)生的感應電動勢為正弦交流電，電動勢的峰值為Em=12Bl2·2πT=5π2V有效值為E=故選A。14．（2025·湖北省新八校協(xié)作體·三模）隨著科技的不斷發(fā)展和環(huán)境保護意識的增強，中國的純電動汽車市場正迅速壯大。相比傳統(tǒng)燃油車，純電動汽車能將汽車制動過程中的機械能轉(zhuǎn)化為電能收集起來。如圖甲所示，永磁鐵在車輪和傳動機構(gòu)的帶動下繞線圈旋轉(zhuǎn)，在線圈中產(chǎn)生如圖乙所示的感應電流i回充到蓄電系統(tǒng)，使永磁鐵受到阻力阻礙汽車前行。關于該過程下列說法正確的是（）A．甲圖示磁鐵位置對應著乙圖電流時刻TB．甲圖示位置電流的方向由P指向QC．制動過程中永磁鐵受到的阻力大小恒定不變D．制動過程中交變電流的周期越來越大【答案】D【詳析】AB．圖示位置線圈處于中性面，電流為0，故AB錯誤；C．制動過程中反向阻力隨時間周期性變化，不恒定，故C錯誤；D．制動過程中磁鐵轉(zhuǎn)速減小，周期增大，故D正確。故選D。15．（24-25高二·湖北·5月聯(lián)考）如圖甲所示，平行光滑金屬導軌傾角θ=30°，間距為L，磁感應強度大小為B的勻強磁場垂直導軌平面向下，導軌兩端分別連接一個阻值為R的電阻和一個非線性電子元件Z。元件Z的I-U圖像如圖乙所示，當元件Z兩端電壓大于或等于U0時，流過元件Z的電流穩(wěn)定為Im。質(zhì)量為m的金屬棒可沿導軌運動，現(xiàn)斷開開關S，由靜止釋放金屬棒，金屬棒達到最大速度v1后，立即閉合開關S，經(jīng)過A．先斷開開關S，金屬棒達到最大速度為vB．再閉合開關S，金屬棒再次達到穩(wěn)定速度為vC．金屬棒從速度v1到v2D．金屬棒從速度v1到v2過程中電阻R【答案】BD【詳析】A．斷開開關S，導體棒沿導軌方向受安培力、重力沿導軌向下的分力，速度最大時合力為0則有BI1L=mgsinθ，I1=EB．閉合開關S時，通過金屬棒電流變大安培力變大，合力沿導軌向上金屬棒向下做減速運動，U減小，I減小。假設U≥U0，則I=Im，再次勻速時合力為0，BIm+I2C．對金屬棒從v1到v2的過程用動量定理∑mgsinθ-BILt=mD．對元件Z有QZ=∑UIm△t，U=BLv解得QZ=3m2故選BD。16．（24-25高三·湖北黃岡·黃岡八?！は聦W期）如圖甲所示為理想變壓器的示意圖，其原、副線圈的匝數(shù)比為4:1，電壓表和電流表均為理想電表。若發(fā)電機向原線圈輸入圖乙所示的正弦交流電，圖中Rt為NTC型熱敏電阻（阻值隨溫度升高而變?。?，RA．電壓表的示數(shù)為36VB．電壓表的示數(shù)大于36C．RtD．變壓器原、副線圈中的電流之比為1:4【答案】AD【詳析】AB．由圖乙可得變壓器原線圈輸入電壓有效值為U1=Um2=36V電壓表示數(shù)為有效值，故電壓表的示數(shù)不變，始終為C．原線圈兩端的電壓不變U1=36V，根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關系U1U2=n1D．根據(jù)理想變壓器原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關系I1I2=n2故選AD。17．（2025·湖北襄陽五中·三模）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=4:1，原線圈電路中R0為定值電阻，燈泡L1A．R與R0消耗功率之比B．R與R0消耗功率之比C．RD．R【答案】AD【詳析】CD．設燈泡正常發(fā)光時的電流為I0，電壓為U0，根據(jù)歐姆定律可得R=U0I0由題圖可知，副線圈兩端電壓為U2=U0，則原線圈兩端電壓為U1=n1n2U2AB．R與R0消耗功率之比PR:PR故選AD。18．（24-25高三·湖北十堰·5月適應性）為了測量水柱