五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題12交變電流考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢考點(diǎn)1描述交變電流的物理量2025、2021“描述交變電流的物理量”是近五年“交變電流”模塊明確的考查焦點(diǎn)（2025、2021年），其核心在于深入理解并準(zhǔn)確區(qū)分峰值、有效值、瞬時(shí)值表達(dá)式、周期（T）和頻率（f）等關(guān)鍵概念及其相互關(guān)系。命題情境高度注重理論與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，緊密圍繞國家電網(wǎng)建設(shè)、新能源并網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代家用及工業(yè)電器以及基礎(chǔ)測量。題型為選擇題，側(cè)重考查對物理量本質(zhì)的辨析、利用概念進(jìn)行基礎(chǔ)計(jì)算以及結(jié)合具體情境，判斷相關(guān)物理量大小或能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。未來趨勢預(yù)計(jì)將延續(xù)對核心物理量（尤其是有效值的計(jì)算與理解）的考查，可能強(qiáng)化對非標(biāo)準(zhǔn)正弦波有效值的估算要求、深化對物理量動(dòng)態(tài)變化的理解，并有可能適度拓展至交變電流產(chǎn)生的基本原理（如線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)）或與變壓器、遠(yuǎn)距離輸電等應(yīng)用模塊進(jìn)行初步關(guān)聯(lián)，要求考生在具體技術(shù)或生活場景中準(zhǔn)確應(yīng)用核心概念進(jìn)行推理和計(jì)算，強(qiáng)化物理量服務(wù)于實(shí)際工程應(yīng)用的價(jià)值觀?？键c(diǎn)01描述交變電流的物理量1．（2025·江蘇·高考）圓筒式磁力耦合器由內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子兩部分組成。工作原理如圖甲所示。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子可繞中心軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)。外轉(zhuǎn)子半徑為r1，由四個(gè)相同的單匝線圈緊密圍成，每個(gè)線圈的電阻均為R，直邊的長度均為L，與軸線平行。內(nèi)轉(zhuǎn)子半徑為r2，由四個(gè)形狀相同的永磁體組成，磁體產(chǎn)生徑向磁場，線圈處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。外轉(zhuǎn)子始終以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，某時(shí)刻線圈abcd(1)若內(nèi)轉(zhuǎn)子固定，求ab邊產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E；(2)若內(nèi)轉(zhuǎn)子固定，求外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)若內(nèi)轉(zhuǎn)子不固定，外轉(zhuǎn)子帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)線圈中感應(yīng)電流為I，求線圈abcd中電流的周期T?！敬鸢浮?1)BL(2)8π(3)2πBL【詳析】（1）根據(jù)題意可知，ab轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的線速度為v=則ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E（2）根據(jù)題意，由圖可知，若內(nèi)轉(zhuǎn)子固定，外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，ab、cd均切割磁感線，且產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，則轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢為E感應(yīng)電流為I=轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T=則abcd轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的熱量Q=（3）結(jié)合圖可知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)14T電流方向改變，大小不變，若內(nèi)轉(zhuǎn)子不固定，跟著外轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)，且abcd中的電流為I又有E解得Δ則電流改變方向的時(shí)間為t=則電流的周期為T'=2t=2．（2021·江蘇·高考）貫徹新發(fā)展理念，我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛，2020年我國風(fēng)力發(fā)電量高達(dá)4000億千瓦時(shí)。某種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，發(fā)電機(jī)的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動(dòng)下繞線圈對稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知磁體間的磁場為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.2T，線圈的匝數(shù)為100、面積為0.5m2，電阻為0.6Ω，若磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為90rad/s，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值E；（2）線圈的輸出功率P?！敬鸢浮浚?）6.4×102V；（【詳析】（1）電動(dòng)勢的最大值E有效值E=解得E=帶入數(shù)據(jù)得E≈6.4×（2）輸出電壓U=E-Ir輸出功率P=IU解得P=I(E-Ir)代入數(shù)據(jù)得P=3.1×1．（24-25高三·江蘇徐州豐縣中學(xué)·月考）圖甲是某燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖，轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交流電壓，并加在一臺理想變壓器的原線圈上，電壓表為交流電表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5000V時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。開關(guān)閉合后（）A．電壓表的示數(shù)為5V B．放電針每隔時(shí)間T點(diǎn)火一次C．穿過原、副線圈的磁通量之比為1:1 D．將鋼針替換為鋼球，更容易引發(fā)電火花【答案】C【詳析】A．電壓表的示數(shù)為交流電電壓的有效值，為U1=UmB．由圖可知半個(gè)周期內(nèi)，副線圈電壓的瞬時(shí)值能夠大于5000V，所以放電針每隔時(shí)間T2點(diǎn)火一次，一個(gè)周期T內(nèi)點(diǎn)火兩次，故BC．理想變壓器無漏磁現(xiàn)象，穿過原、副線圈的磁通量是相同的，所以穿過原副線圈的磁通量之比為1:1，故C正確；D．若將鋼針替換為鋼球，不容易發(fā)生尖端放電現(xiàn)象，不容易引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（2025·江蘇·模擬）如圖所示，a、b間接入電壓u=311sin314t（V）的正弦交流電，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，所有電表均為理想電表，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓（報(bào)警器未畫出），A．A1的示數(shù)增大，AB．V1的示數(shù)不變，VC．V1的示數(shù)減小，VD．A1的示數(shù)減小，A【答案】B【詳析】接線柱a、b接在電壓u=311sin314t（V）的正弦交流電源上，該交流電的有效值為U電壓表V1測量的是原線圈兩端的電壓的有效值，因此電壓表V1的示數(shù)不變；根據(jù)U1U2=n1n2，可知副線圈兩端電壓不變，副線圈電流為I2=U2R副，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，溫度升高，傳感器R2故選B。3．（2025·浙江北斗星盟·三模）火災(zāi)報(bào)警的工作原理圖如圖所示，理想變壓器的原線圈接電壓恒定的交流電，副線圈的電路中R為熱敏電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為定值電阻。當(dāng)溫度升高時(shí)，R的阻值變小，報(bào)警裝置通過檢測A．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，原線圈中的電流在變小B．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，報(bào)警裝置檢測到電流變小C．為了降低報(bào)警溫度，R1的滑片PD．R1的滑片P【答案】C【詳析】AB．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，溫度升高，熱敏電阻阻值變小，根據(jù)歐姆定律可知副線圈電流變大，則報(bào)警裝置檢測到電流變大；根據(jù)I1I2C．為了降低報(bào)警溫度，即對應(yīng)的熱敏電阻R阻值變大，根據(jù)I2=U2R1+D．根據(jù)U1U2故選C。4．（2025·江蘇鹽城射陽中學(xué)·模擬預(yù)測）如圖，理想變壓器原線圈接有效值保持不變的正弦交流電壓，電壓表和電流表均為理想交流電表，RT為熱敏電阻（溫度升高，電阻減?。?，R0、R1為定值電阻，CA．V1的示數(shù)和VB．理想變壓器的輸入功率減小C．通過R1的電流始終為零，RD．A1和A【答案】A【詳析】A．理想變壓器原線圈接有效值保持不變的正弦交流電壓，則V1的示數(shù)不變，根據(jù)U2U1=n2BD．隨著RT溫度升高，RT電阻減小，則副線圈輸出電流I2變大，根據(jù)P1=P2=U2I2C．由于變壓器副線圈輸出電流為交變電流，所以電容器周期性地進(jìn)行充電和放電，所以R1有電流流過，R1會(huì)消耗電能，故故選A。5．（2025·江蘇揚(yáng)州·考前調(diào)研）如圖所示為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個(gè)接頭，原線圈輸入電壓為10V的正弦式交流電，測得cd間電壓為4V，de間電壓為12V，則ab和ce線圈的匝數(shù)比為（A．4：5 B．5：4 C．【答案】D【詳析】因?yàn)閁ab=10V，Ucd故選D。6．（2025·江蘇南通·四模）某學(xué)習(xí)小組估測當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃鸥袘?yīng)強(qiáng)度大小，如圖所示，一根折成半圓形的金屬導(dǎo)線兩端連接一個(gè)交流電壓表，兩人站在不同方位勻速搖動(dòng)導(dǎo)線，電壓表的示數(shù)不同，其中最大示數(shù)為Ｕ，已知半圓的半徑為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，導(dǎo)線電阻不計(jì)，當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的大小約為（）A．UπωR2 B．2UπωR【答案】D【詳析】地磁場可看成是勻強(qiáng)磁場，當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)轉(zhuǎn)軸與磁感線垂直，有U=又Emax=Bπ故選D。7．（2025·江蘇蘇州·三模）鉗形電流測量儀的結(jié)構(gòu)圖如圖所示，其鐵芯在捏緊扳手時(shí)會(huì)張開，可在不切斷被測載流導(dǎo)線的情況下，通過內(nèi)置線圈中的電流值I和匝數(shù)n獲知載流導(dǎo)線中的電流大小I0A．該測量儀可測量直流電的電流B．載流導(dǎo)線中電流大小IC．若鉗形部分鐵芯沒有完全閉合，測量出的電流將大于實(shí)際電流D．若將載流導(dǎo)線在鐵芯上多繞幾匝，鉗形電流測量儀的示數(shù)將變大【答案】D【詳析】A．鉗形電流測量儀實(shí)質(zhì)上是一個(gè)升壓變壓器，原理為電磁感應(yīng)，只能測量交流電的電流，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)I0I=n1C．若鉗形部分鐵芯沒有完全閉合，載流導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁場減弱，磁通量變化率減小，在內(nèi)置線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢減小，感應(yīng)電流減小，則測量出的電流將小于實(shí)際電流，故C錯(cuò)誤。D．根據(jù)n1I1=n2I2知，若將載流導(dǎo)線在鐵芯上多繞幾匝，即n1故選D。8．（2025·江蘇南通&泰州&鎮(zhèn)江&鹽城部分學(xué)?！ひ徽{(diào)）如圖所示，矩形線圈在磁極間的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接交流電壓表和定值電阻，圖示位置線圈平面與磁感線平行。此時(shí)（）A．穿過線圈的磁通量最大 B．通過線圈的電流最大C．電壓表的示數(shù)為零 D．流經(jīng)電阻的電流方向改變【答案】B【詳析】A．圖示位置線圈平面與磁感線平行，為中性面的垂面，穿過線圈的磁通量為零最小，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知線圈在中性面的垂面時(shí)，磁通量的變化率最大，即感應(yīng)電動(dòng)勢最大，則通過線圈的電流最大，且電壓表的示數(shù)為有效值，所以電壓表的示數(shù)不為零，故B正確，C錯(cuò)誤；D．線圈平面與磁感線垂直時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流方向發(fā)生改變，故圖示位置線圈中的感應(yīng)電流方向未發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤。故選B。9．（2025·江蘇·聯(lián)考）一同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)穩(wěn)壓的電路如圖所示，理想變壓器的原線圈通過輸電導(dǎo)線與電壓為U0的正弦式交流電源相連，輸電導(dǎo)線有一定阻值r，在副線圈上并聯(lián)了用電器R0、滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑片。通過調(diào)節(jié)滑片P模擬電網(wǎng)負(fù)載變化，副線圈接入電路的匝數(shù)可通過滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié)，根據(jù)負(fù)載的變化調(diào)節(jié)Q改變副線圈接入電路的匝數(shù)，實(shí)現(xiàn)用電器的電壓穩(wěn)定，電源電壓有效值不變。當(dāng)只將負(fù)載滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．電壓表V示數(shù)變大B．輸電線路輸送的效率減小C．變壓器鐵芯中磁通量變化的頻率變大D．為保證用電器R0兩端電壓不變，可以將副線圈上的觸頭Q下移【答案】B【詳析】AB．若滑動(dòng)觸頭Q位置不變，當(dāng)負(fù)載滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí)，負(fù)載電阻變小，通過變壓器副線圈的電流變大；根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)比的關(guān)系，變壓器原線圈中的電流為I1=n2n1I2變大，根據(jù)歐姆定律結(jié)合串聯(lián)電路的特點(diǎn)，變壓器原線圈兩端電壓U1=UC．變壓器原線圈兩端電壓減小，變壓器鐵芯中的磁通量變化率變小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，副線圈兩端電壓U由于U1減小，因此U2減小，為了使U2不變，應(yīng)增大n2，即Q上移，因此為保證用電器R0兩端電壓不變，可以將副線圈上的觸頭Q上移，故D錯(cuò)誤。故選B。10．（2025·江蘇南京·二模）如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線框處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，繞對稱軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．取通過電阻R向右的電流為正，從圖示位置計(jì)時(shí)，則R中的電流i隨時(shí)間A． B．C． D．【答案】A【詳析】由題意可知線框繞與磁場垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式交流電，因?yàn)橥ㄟ^電阻R向右的電流為正，根據(jù)楞次定律可知線框由圖示位置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°過程中，流過電阻R的電流為負(fù)，由于換向器的存在，線圈旋轉(zhuǎn)90o時(shí)，電流突然反向，線框旋轉(zhuǎn)90°至180°的過程中，流過電阻R故選A。11．（2025·江蘇揚(yáng)州中學(xué)·一模）如圖，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為n，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞OO/軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，下列說法正確的是（）A．磁通量的變化量ΔΦB．平均感應(yīng)電動(dòng)勢EC．通過電阻R的電量q=D．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q=【答案】D【詳析】A．圖示位置磁通量為Φ1=0，轉(zhuǎn)過90°磁通量為Φ2=BS，B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，平均感應(yīng)電動(dòng)勢E=nΔΦt，t=π2ωC．通過電阻R的電量q=It=ER+rt=nΔΦR+r，D．該時(shí)間內(nèi)線圈內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大值為Em=nBSω，電流的有效值為I=ER+r，E=2Em2，電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱Q=故選D。12．（2025·江蘇南通如皋·三模）如圖所示，在原線圈兩端加上有效值恒定的交流電壓，理想變壓器原、副線圈的電壓有效值分別為U1、U2，電流有效值分別為I1、I2。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向下移時(shí)（）A．I1不變 B．I2變小 C．U1不變 D．U2變小【答案】D【詳析】設(shè)滑動(dòng)變阻器電阻為R，則U0=I1R1+U1，由理想變壓器可得U1U2=n1n2,I1I2=n2n1，故選D。13．（2025·江蘇泰州·四調(diào)）如圖所示，理想變壓器a、b兩端與電壓為U1的正弦交流電源相連，I1表示流過a、b端的電流，I2表示流過R的電流，U2表示R兩端的電壓有效值，P表示變壓器輸入電功率．將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到A． B．C． D．【答案】A【詳析】A．設(shè)ab間的總匝數(shù)為n1，MN間的匝數(shù)為n2，滑動(dòng)觸頭勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，MN之間線圈的匝數(shù)n2均勻減小到0，由變壓器的變壓比可得U1n1=UB．通過定值電阻R的電流為I2=U2R，C．根據(jù)n1I1=n2I2，可得I1D．根據(jù)P=U1I1=U22故選A。14．（24-25高三下·江蘇蘇錫常鎮(zhèn)·一模）如圖所示，一單匝矩形線框面積為S，電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度ω繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知外電路電阻為(1)該電路中電動(dòng)勢的最大值Em(2)電阻R的電功率P?！敬鸢浮?1)E(2)P=【詳析】（1）電動(dòng)勢最大值的大小E（2）流過電阻R電流有效值大小I=電阻R電功率的大小P=15．（2025·江蘇宿遷·三模）某壓縮空氣儲能系統(tǒng)，在電網(wǎng)用電低谷時(shí)，將電能通過電動(dòng)壓縮機(jī)壓縮空氣儲存起來，如圖所示，理想變壓器將電網(wǎng)電壓U0降為壓縮機(jī)工作電壓U1，壓縮機(jī)每天工作時(shí)間為t1(1)求理想變壓器原，副線圈的匝數(shù)比n1(2)電網(wǎng)用電高峰時(shí)，儲能系統(tǒng)用壓縮的空氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，釋放全部儲能，發(fā)電機(jī)給電網(wǎng)供電的功率為P，每天工作時(shí)間為t2求該儲能系統(tǒng)的效率η【答案】(1)n(2)η=【詳析】（1）對于理想變壓器，電壓與匝數(shù)成正比，即理想變壓器原，副線圈的匝數(shù)比匝數(shù)比為n（2）由題可知，儲存的能量為E發(fā)電機(jī)給電網(wǎng)供電的能量為E則該儲能系統(tǒng)的效率為η=16．（2025·江蘇·調(diào)研）如圖甲所示，半徑為r1的圓形單匝線圈中央有半徑為r2的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，磁場正方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶铩＞€圈電阻為R(1)寫出穿過線圈磁通量Φ隨時(shí)間變化的表達(dá)式，并求出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值Em；(2)求14T～34T【答案】(1)Φ=π(2)2πr2【詳析】（1）由圖乙得磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的表達(dá)式B=穿過線圈磁通量為Φ解得Φ線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值E即E（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律得E由閉合電路歐姆定律得I14T～解得q=感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值E=14T～即Q=17．（24-25·江蘇宿遷泗陽致遠(yuǎn)中學(xué)·4月綜模）如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，兩個(gè)金屬環(huán)平行放置，金屬環(huán)間連接一個(gè)電阻，一個(gè)金屬棒ab在外力作用下在環(huán)內(nèi)部從最低點(diǎn)勻速率滑到最高點(diǎn)，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，外電阻阻值為R，其他部分電阻不計(jì)，金屬環(huán)半徑為r，兩者間距為d，金屬棒質(zhì)量為m，速度大小為v0，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，不計(jì)空氣及圓環(huán)對導(dǎo)體棒的摩擦。求：(1)金屬棒在最低點(diǎn)時(shí)受到的安培力大小。(2)在此過程中外力對導(dǎo)體棒做的功?！敬鸢浮?1)B(2)2mgr+【詳析】（1）金屬棒在最低點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)勢大小為E=Bd回路電流大小為I=則金屬棒在最低點(diǎn)時(shí)受到的安培力大小為F（2）由題意可知金屬棒沿著金屬環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)金屬棒在金屬環(huán)所處位置與圓心連線與豎直方向的夾角為θ，則有e=BL可知金屬棒ab從最低點(diǎn)勻速率滑到最高點(diǎn)過程，回路產(chǎn)生正弦式交變電流，則有E有=回路中產(chǎn)生的熱量Q=根據(jù)能量守恒可得，在此過程中外力對導(dǎo)體棒做的功為W=2mgr+專題12交變電流考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢考點(diǎn)1描述交變電流的物理量2025、2021“描述交變電流的物理量”是近五年“交變電流”模塊明確的考查焦點(diǎn)（2025、2021年），其核心在于深入理解并準(zhǔn)確區(qū)分峰值、有效值、瞬時(shí)值表達(dá)式、周期（T）和頻率（f）等關(guān)鍵概念及其相互關(guān)系。命題情境高度注重理論與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，緊密圍繞國家電網(wǎng)建設(shè)、新能源并網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代家用及工業(yè)電器以及基礎(chǔ)測量。題型為選擇題，側(cè)重考查對物理量本質(zhì)的辨析、利用概念進(jìn)行基礎(chǔ)計(jì)算以及結(jié)合具體情境，判斷相關(guān)物理量大小或能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。未來趨勢預(yù)計(jì)將延續(xù)對核心物理量（尤其是有效值的計(jì)算與理解）的考查，可能強(qiáng)化對非標(biāo)準(zhǔn)正弦波有效值的估算要求、深化對物理量動(dòng)態(tài)變化的理解，并有可能適度拓展至交變電流產(chǎn)生的基本原理（如線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)）或與變壓器、遠(yuǎn)距離輸電等應(yīng)用模塊進(jìn)行初步關(guān)聯(lián)，要求考生在具體技術(shù)或生活場景中準(zhǔn)確應(yīng)用核心概念進(jìn)行推理和計(jì)算，強(qiáng)化物理量服務(wù)于實(shí)際工程應(yīng)用的價(jià)值觀?？键c(diǎn)01描述交變電流的物理量1．（2025·江蘇·高考）圓筒式磁力耦合器由內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子兩部分組成。工作原理如圖甲所示。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子可繞中心軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)。外轉(zhuǎn)子半徑為r1，由四個(gè)相同的單匝線圈緊密圍成，每個(gè)線圈的電阻均為R，直邊的長度均為L，與軸線平行。內(nèi)轉(zhuǎn)子半徑為r2，由四個(gè)形狀相同的永磁體組成，磁體產(chǎn)生徑向磁場，線圈處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。外轉(zhuǎn)子始終以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，某時(shí)刻線圈abcd(1)若內(nèi)轉(zhuǎn)子固定，求ab邊產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E；(2)若內(nèi)轉(zhuǎn)子固定，求外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)若內(nèi)轉(zhuǎn)子不固定，外轉(zhuǎn)子帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)線圈中感應(yīng)電流為I，求線圈abcd中電流的周期T?！敬鸢浮?1)BL(2)8π(3)2πBL【詳析】（1）根據(jù)題意可知，ab轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的線速度為v=則ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E（2）根據(jù)題意，由圖可知，若內(nèi)轉(zhuǎn)子固定，外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，ab、cd均切割磁感線，且產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，則轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢為E感應(yīng)電流為I=轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T=則abcd轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的熱量Q=（3）結(jié)合圖可知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)14T電流方向改變，大小不變，若內(nèi)轉(zhuǎn)子不固定，跟著外轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)，且abcd中的電流為I又有E解得Δ則電流改變方向的時(shí)間為t=則電流的周期為T'=2t=2．（2021·江蘇·高考）貫徹新發(fā)展理念，我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛，2020年我國風(fēng)力發(fā)電量高達(dá)4000億千瓦時(shí)。某種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，發(fā)電機(jī)的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動(dòng)下繞線圈對稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知磁體間的磁場為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.2T，線圈的匝數(shù)為100、面積為0.5m2，電阻為0.6Ω，若磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為90rad/s，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值E；（2）線圈的輸出功率P?！敬鸢浮浚?）6.4×102V；（【詳析】（1）電動(dòng)勢的最大值E有效值E=解得E=帶入數(shù)據(jù)得E≈6.4×（2）輸出電壓U=E-Ir輸出功率P=IU解得P=I(E-Ir)代入數(shù)據(jù)得P=3.1×1．（24-25高三·江蘇徐州豐縣中學(xué)·月考）圖甲是某燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖，轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交流電壓，并加在一臺理想變壓器的原線圈上，電壓表為交流電表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5000V時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。開關(guān)閉合后（）A．電壓表的示數(shù)為5V B．放電針每隔時(shí)間T點(diǎn)火一次C．穿過原、副線圈的磁通量之比為1:1 D．將鋼針替換為鋼球，更容易引發(fā)電火花【答案】C【詳析】A．電壓表的示數(shù)為交流電電壓的有效值，為U1=UmB．由圖可知半個(gè)周期內(nèi)，副線圈電壓的瞬時(shí)值能夠大于5000V，所以放電針每隔時(shí)間T2點(diǎn)火一次，一個(gè)周期T內(nèi)點(diǎn)火兩次，故BC．理想變壓器無漏磁現(xiàn)象，穿過原、副線圈的磁通量是相同的，所以穿過原副線圈的磁通量之比為1:1，故C正確；D．若將鋼針替換為鋼球，不容易發(fā)生尖端放電現(xiàn)象，不容易引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（2025·江蘇·模擬）如圖所示，a、b間接入電壓u=311sin314t（V）的正弦交流電，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，所有電表均為理想電表，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓（報(bào)警器未畫出），A．A1的示數(shù)增大，AB．V1的示數(shù)不變，VC．V1的示數(shù)減小，VD．A1的示數(shù)減小，A【答案】B【詳析】接線柱a、b接在電壓u=311sin314t（V）的正弦交流電源上，該交流電的有效值為U電壓表V1測量的是原線圈兩端的電壓的有效值，因此電壓表V1的示數(shù)不變；根據(jù)U1U2=n1n2，可知副線圈兩端電壓不變，副線圈電流為I2=U2R副，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，溫度升高，傳感器R2故選B。3．（2025·浙江北斗星盟·三模）火災(zāi)報(bào)警的工作原理圖如圖所示，理想變壓器的原線圈接電壓恒定的交流電，副線圈的電路中R為熱敏電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為定值電阻。當(dāng)溫度升高時(shí)，R的阻值變小，報(bào)警裝置通過檢測A．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，原線圈中的電流在變小B．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，報(bào)警裝置檢測到電流變小C．為了降低報(bào)警溫度，R1的滑片PD．R1的滑片P【答案】C【詳析】AB．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，溫度升高，熱敏電阻阻值變小，根據(jù)歐姆定律可知副線圈電流變大，則報(bào)警裝置檢測到電流變大；根據(jù)I1I2C．為了降低報(bào)警溫度，即對應(yīng)的熱敏電阻R阻值變大，根據(jù)I2=U2R1+D．根據(jù)U1U2故選C。4．（2025·江蘇鹽城射陽中學(xué)·模擬預(yù)測）如圖，理想變壓器原線圈接有效值保持不變的正弦交流電壓，電壓表和電流表均為理想交流電表，RT為熱敏電阻（溫度升高，電阻減?。琑0、R1為定值電阻，CA．V1的示數(shù)和VB．理想變壓器的輸入功率減小C．通過R1的電流始終為零，RD．A1和A【答案】A【詳析】A．理想變壓器原線圈接有效值保持不變的正弦交流電壓，則V1的示數(shù)不變，根據(jù)U2U1=n2BD．隨著RT溫度升高，RT電阻減小，則副線圈輸出電流I2變大，根據(jù)P1=P2=U2I2C．由于變壓器副線圈輸出電流為交變電流，所以電容器周期性地進(jìn)行充電和放電，所以R1有電流流過，R1會(huì)消耗電能，故故選A。5．（2025·江蘇揚(yáng)州·考前調(diào)研）如圖所示為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個(gè)接頭，原線圈輸入電壓為10V的正弦式交流電，測得cd間電壓為4V，de間電壓為12V，則ab和ce線圈的匝數(shù)比為（A．4：5 B．5：4 C．【答案】D【詳析】因?yàn)閁ab=10V，Ucd故選D。6．（2025·江蘇南通·四模）某學(xué)習(xí)小組估測當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃鸥袘?yīng)強(qiáng)度大小，如圖所示，一根折成半圓形的金屬導(dǎo)線兩端連接一個(gè)交流電壓表，兩人站在不同方位勻速搖動(dòng)導(dǎo)線，電壓表的示數(shù)不同，其中最大示數(shù)為Ｕ，已知半圓的半徑為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，導(dǎo)線電阻不計(jì)，當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的大小約為（）A．UπωR2 B．2UπωR【答案】D【詳析】地磁場可看成是勻強(qiáng)磁場，當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)轉(zhuǎn)軸與磁感線垂直，有U=又Emax=Bπ故選D。7．（2025·江蘇蘇州·三模）鉗形電流測量儀的結(jié)構(gòu)圖如圖所示，其鐵芯在捏緊扳手時(shí)會(huì)張開，可在不切斷被測載流導(dǎo)線的情況下，通過內(nèi)置線圈中的電流值I和匝數(shù)n獲知載流導(dǎo)線中的電流大小I0A．該測量儀可測量直流電的電流B．載流導(dǎo)線中電流大小IC．若鉗形部分鐵芯沒有完全閉合，測量出的電流將大于實(shí)際電流D．若將載流導(dǎo)線在鐵芯上多繞幾匝，鉗形電流測量儀的示數(shù)將變大【答案】D【詳析】A．鉗形電流測量儀實(shí)質(zhì)上是一個(gè)升壓變壓器，原理為電磁感應(yīng)，只能測量交流電的電流，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)I0I=n1C．若鉗形部分鐵芯沒有完全閉合，載流導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁場減弱，磁通量變化率減小，在內(nèi)置線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢減小，感應(yīng)電流減小，則測量出的電流將小于實(shí)際電流，故C錯(cuò)誤。D．根據(jù)n1I1=n2I2知，若將載流導(dǎo)線在鐵芯上多繞幾匝，即n1故選D。8．（2025·江蘇南通&泰州&鎮(zhèn)江&鹽城部分學(xué)?！ひ徽{(diào)）如圖所示，矩形線圈在磁極間的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接交流電壓表和定值電阻，圖示位置線圈平面與磁感線平行。此時(shí)（）A．穿過線圈的磁通量最大 B．通過線圈的電流最大C．電壓表的示數(shù)為零 D．流經(jīng)電阻的電流方向改變【答案】B【詳析】A．圖示位置線圈平面與磁感線平行，為中性面的垂面，穿過線圈的磁通量為零最小，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知線圈在中性面的垂面時(shí)，磁通量的變化率最大，即感應(yīng)電動(dòng)勢最大，則通過線圈的電流最大，且電壓表的示數(shù)為有效值，所以電壓表的示數(shù)不為零，故B正確，C錯(cuò)誤；D．線圈平面與磁感線垂直時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流方向發(fā)生改變，故圖示位置線圈中的感應(yīng)電流方向未發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤。故選B。9．（2025·江蘇·聯(lián)考）一同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)穩(wěn)壓的電路如圖所示，理想變壓器的原線圈通過輸電導(dǎo)線與電壓為U0的正弦式交流電源相連，輸電導(dǎo)線有一定阻值r，在副線圈上并聯(lián)了用電器R0、滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑片。通過調(diào)節(jié)滑片P模擬電網(wǎng)負(fù)載變化，副線圈接入電路的匝數(shù)可通過滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié)，根據(jù)負(fù)載的變化調(diào)節(jié)Q改變副線圈接入電路的匝數(shù)，實(shí)現(xiàn)用電器的電壓穩(wěn)定，電源電壓有效值不變。當(dāng)只將負(fù)載滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．電壓表V示數(shù)變大B．輸電線路輸送的效率減小C．變壓器鐵芯中磁通量變化的頻率變大D．為保證用電器R0兩端電壓不變，可以將副線圈上的觸頭Q下移【答案】B【詳析】AB．若滑動(dòng)觸頭Q位置不變，當(dāng)負(fù)載滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí)，負(fù)載電阻變小，通過變壓器副線圈的電流變大；根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)比的關(guān)系，變壓器原線圈中的電流為I1=n2n1I2變大，根據(jù)歐姆定律結(jié)合串聯(lián)電路的特點(diǎn)，變壓器原線圈兩端電壓U1=UC．變壓器原線圈兩端電壓減小，變壓器鐵芯中的磁通量變化率變小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，副線圈兩端電壓U由于U1減小，因此U2減小，為了使U2不變，應(yīng)增大n2，即Q上移，因此為保證用電器R0兩端電壓不變，可以將副線圈上的觸頭Q上移，故D錯(cuò)誤。故選B。10．（2025·江蘇南京·二模）如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線框處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，繞對稱軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．取通過電阻R向右的電流為正，從圖示位置計(jì)時(shí)，則R中的電流i隨時(shí)間A． B．C． D．【答案】A【詳析】由題意可知線框繞與磁場垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式交流電，因?yàn)橥ㄟ^電阻R向右的電流為正，根據(jù)楞次定律可知線框由圖示位置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°過程中，流過電阻R的電流為負(fù)，由于換向器的存在，線圈旋轉(zhuǎn)90o時(shí)，電流突然反向，線框旋轉(zhuǎn)90°至180°的過程中，流過電阻R故選A。11．（2025·江蘇揚(yáng)州中學(xué)·一模）如圖，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為n，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞OO/軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，下列說法正確的是（）A．磁通量的變化量ΔΦB．平均感應(yīng)電動(dòng)勢EC．通過電阻R的電量q=D．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q=【答案】D【詳析】A．圖示位置磁通量為Φ1=0，轉(zhuǎn)過90°磁通量為Φ2=BS，B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，平均感應(yīng)電動(dòng)勢E=nΔΦt，t=π2ωC．通過電阻R的電量q=It=ER+rt=nΔΦR+r，D．該時(shí)間內(nèi)線圈內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大值為Em=nBSω，電流的有效值為I=ER+r，E=2Em2，電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱Q=故選D。12．（2025·江蘇南通如皋·三模）如圖所示，在原線圈兩端加上有效值恒定的交流電壓，理想變壓器原、副線圈的電壓有效值分別為U1、U2，電流有效值分別為I1、I2。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向下移時(shí)（）A．I1不變 B．I2變小 C．U1不變 D．U2變小【答案】D【詳析】設(shè)滑動(dòng)變阻器電阻為R，則U0=I1R1+U1，由理想變壓器可得U1U2=n1n2,I1I2=n2n1，故選D。13．（2025·江蘇泰州·四調(diào)）如圖所示，理想變壓器a、b兩端與電壓為U1的正弦交流電源相連，I1表示流過a、b端的電流，I2表示流過R的電流，U2表示R兩端的電壓有效值，P表示變壓器輸入電功率．將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到A． B