專題07恒定電流和交變電流

考點五年考情（2021-2025）命題趨勢

命題逐漸引入非線性元件的數(shù)學(xué)化處

考點1恒定電

2021、2022、2023、2025

流理，如通過U-I圖像的曲率變化判斷二極

管的伏安特性，結(jié)合積分思想計算交變電

流的有效值與峰值關(guān)系。實驗探究方面，

常設(shè)計驗證電容器儲能特性的實驗，利用

電壓傳感器測量U-t曲線，結(jié)合圖像面積

計算電荷量并分析能量轉(zhuǎn)化效率，體現(xiàn)理

論與實踐的深度融合。

能力要求上，突出數(shù)學(xué)工具的工程化

應(yīng)用與邏輯推理的嚴(yán)謹(jǐn)性?？忌枋炀氝\

用導(dǎo)數(shù)分析瞬時電功率的變化率，或通過

積分計算非正弦交變電流的有效值；部分

考點2交變電試題引入有限差分法，如通過分段線性擬

2021、2022、2024

流合處理復(fù)雜電路的動態(tài)響應(yīng)問題。實驗探

究能力的考查力度顯著增強，例如設(shè)計實

驗測量高速列車車載電源的輸出功率時，

需結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)處理與多變量耦合關(guān)系

的研究。部分試題還引入多維度動態(tài)建模

能力，如通過“場-路-能”轉(zhuǎn)化鏈分析

智能機械臂的電力驅(qū)動系統(tǒng)，或利用傅里

葉變換簡化周期性電流的諧波成分分析，

全面檢驗考生對物理規(guī)律的遷移能力與創(chuàng)

新應(yīng)用水平。

考點01恒定電流

1．（2025·重慶·高考）熄火保護裝置主要由彈簧、熱電偶和電磁鐵等組成，其示意圖如圖1所示，A、B為

導(dǎo)線上兩個接線端。小組設(shè)計了如圖2所示的電路（部分連線未完成）進行探究，圖中數(shù)字毫安表內(nèi)阻

約為1Ω，數(shù)字毫伏表內(nèi)阻約為10MΩ。

(1)將圖1中的A、B端分別與圖2中的A′、B′端連接，測量熱電偶和電磁鐵線圈構(gòu)成的組合體電阻。已

知組合體電阻不超過0.05Ω，則未完成的連接中，Q端應(yīng)和_______（填“b”或“c”）處相連，理由是_____。

正確連線后，開始時滑動變阻器的滑片應(yīng)置于_______（填“d”或“e”）端。

(2)閉合開關(guān)S1、S2，實驗測得組合體電阻為0.020Ω，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流小于142mA時，電磁鐵無

法繼續(xù)吸合銜鐵，銜鐵被釋放。斷開開關(guān)S1、S2，從室溫加熱熱電偶感溫端到某一溫度后，停止加熱，

使其自然冷卻至室溫。測得整個過程中熱電偶受熱產(chǎn)生的電動勢E′隨時間t的變化關(guān)系如圖3所示。在

相同的加熱和冷卻過程中，如果將A、B端直接連接，不計溫度變化對組合體電阻的影響，從停止加熱

到吸合的銜鐵被釋放，所用的時間約為______s（保留3位有效數(shù)字）。

2．（2023·重慶·高考）一興趣小組擬研究某變壓器的輸入和輸出電壓之比，以及交流電頻率對輸出電壓的

影響。題圖1為實驗電路圖，其中L1和L2為變壓器的原、副線圈，S1和S2為開關(guān)，P為滑動變阻器Rp

的滑片，R為電阻箱，E為正弦式交流電源（能輸出電壓峰值不變、頻率可調(diào)的交流電）。

（1）閉合S1，用多用電表交流電壓擋測量線圈L1兩端的電壓?；琍向右滑動后，與滑動前相比，電

表的示數(shù)_______（選填“變大”“不變”“變小”）。

（2）保持S2斷開狀態(tài)，調(diào)整E輸出的交流電頻率為50Hz，滑動滑片P，用多用電表交流電壓擋測得線

圈L1兩端的電壓為2500mV時，用示波器測得線圈L2兩端電壓u隨時間t的變化曲線如圖所示，則線

圈L1兩端與L2兩端的電壓比值為_______（保留3位有效數(shù)字）。

（3）閉合S2，滑動P到某一位置并保持不變。分別在E輸出的交流電頻率為50Hz、1000Hz的條件下，

改變R的阻值，用多用電表交流電壓擋測量線圈L2兩端的電壓U，得到U-R關(guān)系曲線如圖3所示。用

一個阻值恒為20Ω的負(fù)載R0替換電阻箱R，由圖可知，當(dāng)頻率為1000Hz時，R0兩端的電壓為_______mV；

當(dāng)頻率為50Hz時，為保持R0兩端的電壓不變，需要將R0與一個阻值為_______Ω的電阻串聯(lián)。（均保

留3位有效數(shù)字）

3．（2022·重慶·高考）某興趣小組研究熱敏電阻在通以恒定電流時，其阻值隨溫度的變化關(guān)系。實驗電路

如圖所示，實驗設(shè)定恒定電流為50.0μA，主要實驗器材有：恒壓直流電源E、加熱器、測溫儀、熱敏電

阻RT、可變電阻R1、電流表A、電壓表V。

（1）用加熱器調(diào)節(jié)RT的溫度后，為使電流表的示數(shù)仍為50.0μA，須調(diào)節(jié)___________（選填一種給定

的實驗器材）。當(dāng)RT兩端未連接電壓表時，電流表示數(shù)為50.0μA；連接電壓表后，電流表示數(shù)顯著增

大，須將原電壓表更換為內(nèi)阻___________（選填“遠大于”“接近”“遠小于”）RT阻值的電壓表。

（2）測得RT兩端的電壓隨溫度的變化如圖所示，由圖可得溫度從35.0°C變化到40.0°C的過程中，RT

的阻值隨溫度的平均變化率是___________kΩ?℃?1（保留2位有效數(shù)字）。

4．（2021·重慶·高考）某興趣小組使用如圖1電路，探究太陽能電池的輸出功率與光照強度及外電路電阻

的關(guān)系，其中P為電阻箱，R0是阻值為37.9kΩ的定值電阻，E是太陽能電池，μA是電流表（量程0~100μA，

內(nèi)阻2.10kΩ）

（1）實驗中若電流表的指針位置如題圖2所示，則電阻箱P兩端的電壓是______V。（保留3位有效數(shù)

字）

（2）在某光照強度下，測得太陽能電池的輸出電壓U與電阻箱P的電阻R之間的關(guān)系如圖3中的曲線

①所示。不考慮電流表和電阻R0消耗的功率，由該曲線可知，M點對應(yīng)的太陽能電池的輸出功率是

____mW。（保留3位有效數(shù)字）

（3）在另一更大光照強度下，測得U?R關(guān)系如圖3中的曲線②所示。同樣不考慮電流表和電阻R0消耗

的功率，與曲線①相比，在電阻R相同的情況下，曲線②中太陽能電池的輸出功率______（選填“較小”、

“較大”），由圖像估算曲線②中太陽能電池的最大輸出功率約為_____mW。（保留3位有效數(shù)字）

考點02交變電流

5．（2024·重慶·高考）小明設(shè)計了臺燈的兩種調(diào)光方案，電路圖分別如圖甲，乙所示，圖中額定電壓為6V

燈泡的電阻恒定，R為滑動變阻器，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈兩端接電壓為220V

的交流電，滑片P可調(diào)節(jié)燈泡L的亮度，P在R最左端時，甲、乙圖中燈泡L均在額定功率下工作，則

（）

A．n1：n2=110：3

B．當(dāng)P滑到R中點時，圖甲中L功率比圖乙中的小

C．當(dāng)P滑到R最左端時，圖甲所示電路比圖乙更節(jié)能

D．圖甲中L兩端電壓的可調(diào)范圍比圖乙中的大

6．（2022·重慶·高考）低壓鹵素?zé)粼诩彝ル娐分惺褂脮r需要變壓器降壓。若將“12V50W”的交流鹵素?zé)糁?/p>

接通過變壓器（視為理想變壓器）接入電壓為220V的交流電后能正常工作，則（）

A．鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е禐?2VB．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55∶3

C．流過鹵素?zé)舻碾娏鳛?.24AD．鹵素?zé)舻碾娮铻?68Ω

7．（2021·重慶·高考）某電動牙刷的充電裝置含有變壓器，用正弦交流電給此電動牙刷充電時，原線圈兩

端的電壓為220V，副線圈兩端的電壓為4.4V，副線圈的電流為1.0A，若將該變壓器視為理想變壓器，

則（）

A．原、副線圈匝數(shù)之比為25:1B．原線圈的電流為0.02A

C．副線圈兩端的電壓最大值為5VD．原、副線圈的功率之比為50:1

1．（2025·重慶西南大附中·全真?？迹┠炒螌嶒炿娐啡鐖D所示?，F(xiàn)閉合電鍵，將滑動變阻器的滑片向a

端滑動，則（）

A．電池正負(fù)極間電壓不變

B．A1示數(shù)變大

C．V示數(shù)變大

D．A2示數(shù)變小

2．（2025·重慶·三診）如圖所示電路中，直流電源電動勢為E、內(nèi)阻r=R，定值電阻R1=R，可變電阻R2的

阻值范圍為0~2R。閉合開關(guān)S，改變可變電阻R2接入電路的阻值，則R2的最大電功率為（）

E2E2E2E2

A．B．C．D．

R4R6R8R

3．（2025·重慶育才中學(xué)·模擬）如圖所示，E為內(nèi)阻可以忽略的電池，R0、R1、R2均為定值電阻，其中

R1=R2，R3、R4是滑動變阻器（初始時滑片均處于中點位置），C是電容器，電流表、電壓表為理想電表。

閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，則（）

A．僅向右移動R3的滑片，電容器會放電

B．僅向右移動R3的滑片，電壓表示數(shù)減小

1

C．僅向右移動R4的滑片，電壓表示數(shù)變化量|ΔU|與電流表示數(shù)變量化|ΔI|的比值為R

20

D．僅向右移動R4的滑片，電源的輸出功率一定先變大后變小

4．（2025·重慶西大附中·一診）人體接觸高壓線極其危險，如圖所示小鳥站在一條通電的鋁質(zhì)裸露的高壓

線上卻平安無事。小明為搞清楚其中的原因，查閱相關(guān)數(shù)據(jù)知：導(dǎo)線橫截面積為150mm2，導(dǎo)線上通過

的電流為350A，鳥兩爪間的距離為5cm，鋁的電阻率為3×10?8Ω?m。結(jié)合數(shù)據(jù)分析正確的是（）

A．小鳥的雙腳絕緣，沒有電流通過小鳥，所以小鳥不會觸電

B．小鳥兩腳間的輸電線電阻約為1.0×10?4Ω

C．小鳥兩腳間電壓約為3.5×10?3V

D．小鳥兩腳間電壓約為3.5×10?4V

5．（2025·重慶八中·三診）題圖中所示為某自行車的車燈發(fā)電機，其結(jié)構(gòu)見如題圖乙所示。繞有線圈的“三”

形鐵芯開口處裝有磁鐵（圖示時刻通過鐵芯橫截面的磁通量大小為Φ、鐵芯不漏磁），車輪轉(zhuǎn)動時帶動

與其接觸的摩擦輪轉(zhuǎn)動，摩擦輪又通過傳動軸帶動磁鐵一起（與車輪角速度相等）轉(zhuǎn)動，從而使鐵芯中

磁通量發(fā)生變化，線圈兩端c、d作為發(fā)電機輸出端，通過導(dǎo)線與標(biāo)有“12?V，6?W”的燈泡L相連，當(dāng)車

輪勻速轉(zhuǎn)動時，發(fā)電機輸出電壓視為正弦交流電，該發(fā)電機供電線圈匝數(shù)為n，假設(shè)燈泡阻值不變，摩

擦輪與輪胎間不打滑。則（）

A．在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過L的電流方向由d到c

B．在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過90°的過程中、L中的電流逐漸變小

122

C．若燈泡L正常發(fā)光，車輪轉(zhuǎn)動的角速度為

nΦ

62π

D．若燈泡L正常發(fā)光，車輪轉(zhuǎn)動的角速度為

nΦ

6．（2025·重慶育才中學(xué)·二模）如題圖甲是醫(yī)用紅外理療燈，圖乙是其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖，自耦變壓

器可視為理想變壓器，其抽頭P與M、N點間的線圈匝數(shù)分別為n1和n2，且n1>n2。若單刀雙擲開關(guān)從

a切換到b，則（）

A．電流表示數(shù)變小

B．電流表示數(shù)變大

C．電壓表示數(shù)變小

D．電壓表示數(shù)變大

7．（2025·重慶青木關(guān)中學(xué)·模擬）我國海上風(fēng)力發(fā)電簡化工作原理模型如圖所示。已知發(fā)電機轉(zhuǎn)子以角

速度ω勻速轉(zhuǎn)動，輸電線上的總電阻為R0，輸電線上消耗的功率為P，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別

為n1、n2，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）。用戶端獲得U的電壓。

不計其余電阻，下列說法正確的是（）

A．線圈勻速轉(zhuǎn)動至圖中位置時，線圈的磁通量變化率最大

B．用電高峰期，升壓變壓器的輸出電壓升高

nnU+nnPR

C．發(fā)電機輸出電壓的最大值13140

n2n4

D．若轉(zhuǎn)子角速度ω增加一倍，則R0消耗的功率為4P

8．（2025·重慶育才·全真?？迹o線充電技術(shù)已應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域，其工作原理如圖所示，送電線

圈固定在地面，受電線圈固定在汽車底盤上，送電線圈和受電線圈各串一個保護電阻R，當(dāng)兩個線圈靠

近時可實現(xiàn)無線充電。當(dāng)輸入端ab接上e=3802sin(100πt)V正弦式交流電后，受電線圈cd端的電壓為

600V，電池系統(tǒng)的電流為20A。若不計線圈及導(dǎo)線電阻，則（）

A．a(chǎn)b端的輸入功率大于12kW

B．a(chǎn)b端所輸入交流電電壓的有效值為3802V

C．送電線圈的匝數(shù)一定大于受電線圈匝數(shù)

D．輸入端ab接上380V穩(wěn)恒直流電依然可以正常充電

9．（2025·重慶·高三學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研抽測（三））如圖為高鐵供電流程的簡化圖，牽引變電所的理想變壓器

將電壓為U1=25kV的高壓電進行降壓；動力車廂內(nèi)的理想變壓器再把電壓降至U4，為動力系統(tǒng)供電，

此時動力系統(tǒng)的電流為I4=100A，發(fā)電廠的輸出功率、電流分別為P1、I1。已知牽引變電所變壓器的匝

數(shù)比為n1∶n2=5∶3，動力車廂內(nèi)變壓器的匝數(shù)比為n3∶n4=3∶1，且n2=n3。下列說法正確的是（）

A．U1∶U4=5∶1

5

B．I1=20A，P1=5×10W

C．動力系統(tǒng)獲得的功率為5×105W

D．若動力系統(tǒng)功率增大，U4將增大

10．（2025·重慶·三診）如圖所示，某理想變壓器的原副線圈分別接有三個阻值相同的定值電阻R1、R2和R3。

正弦交流電源的輸出電壓有效值恒為U，當(dāng)開關(guān)S閉合時，兩理想交流電壓表的讀數(shù)均為U0。則下列

說法正確的是（）

A．U=2U0

B．原副線圈匝數(shù)之比n1:n2=1:2

C．若斷開開關(guān)S，則R1、R2消耗的電功率之比為4：1

D．若斷開開關(guān)S，則流過R1、R2的電流之比為1：2

11．（2025·重慶育才中學(xué)·三診）在汽車行業(yè)的快速變革中，電動汽車以其環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)勢，逐漸成為了

道路上的新寵，電動汽車充電站也逐步增加。如圖所示，電動汽車充電站的理想變壓器原、副線圈的

匝數(shù)比25:1，其原線圈接有輸出電壓有效值恒定的交變電源，定值電阻R的阻值為100Ω,現(xiàn)副線圈

同時給8個充電樁供電，每個充電樁的輸入電流為12A，副線圈兩端電壓為e=2202sin100πt(V)，下

列說法正確的是（）

A．變壓器的原線圈輸入電壓最大值為5.5kV

B．流過充電樁的電流每一秒方向改變50次

C．變壓器原線圈串聯(lián)的定值電阻R兩端的電壓為48V

D．若增加副線圈的匝數(shù)，則流過充電樁的電流增大

12．（2025·重慶·高考模擬調(diào)研）利用如圖所示的交變電壓為某定值電阻供電，則該交變電壓的有效值為

（）

10U05U02U0

A．B．C．U0D．

222

13．（2025·重慶西南大附中·二診）如圖所示，一理想變壓器原線圈可通過移動滑動觸頭P的位置改變

接入電路的匝數(shù)，b為原線圈的中點。當(dāng)P接a時，原、副線圈的匝數(shù)比為5:1，線圈L上的直流電阻

不計。原線圈接u=2202sinωt(V)的交流電，則（）

A．當(dāng)P接a時，滑動變阻器R兩端的電壓為552V

B．若將P由a向b滑動，則變壓器的輸入功率減小

C．若將滑片M向下滑動，則變壓器輸入功率增大

D．若增大電源的頻率，則燈泡B將變亮

14．（2025·重慶·高考）2025年1月“疆電入渝”工程重慶段全線貫通，助力重慶形成特高壓輸電新格局，該

工程計劃將輸電站提供的1.6×106V直流電由新疆輸送至重慶，多次轉(zhuǎn)換后變?yōu)?.0×104V的交流電，再

經(jīng)配電房中的變壓器（視為理想變壓器）降為2202sin100πtV的家用交流電，若輸電線路輸送功率

為8.0×109W，且直流輸電過程中導(dǎo)線電阻產(chǎn)生的電功率損耗不超過輸送功率的5%，則（）

A．直流輸電導(dǎo)線中的電流為250A

B．直流輸電導(dǎo)線總阻值不超過16Ω

C．家用交流電的電壓最大值為220V，頻率為50Hz

D．配電房中變壓器原、副線圈中電流比為11:500

15．（2025·重慶八中·全真?？迹┠逞芯啃〗M對某款新手機的直流電池進行性能測試，測試過程中電池

P1

輸出的?圖像如圖，其中P為電池的輸出功率，I為通過電池的電流。該電池容量為6000mA·h，充

I2I

電功率為100W，充電額定電壓為20V，則該電池（）

A．內(nèi)阻為0.25ΩB．電動勢為24V

C．最大輸出功率為288WD．從空電狀態(tài)充滿需要大約需要1.2h

16．（2025·重慶·高考模擬調(diào)研）某同學(xué)利用如圖所示電路，來測量一長方體半導(dǎo)體材料（石墨烯）中的載

流子（電子）數(shù)。該半導(dǎo)體材料長為a、寬為b、厚度為c，處于垂直ab平面向里的勻強磁場中，磁感

應(yīng)強度大小為B。電極1、3間接入恒壓直流電源，穩(wěn)定時，電流表示數(shù)為I，電極2、4間電壓為U。

已知電子的電荷量為e，則穩(wěn)定時（）

A．電極2的電勢低于電極4

B．電極2的電勢高于電極4

U

C．載流子定向移動的速率為

Bb

BI

D．單位體積內(nèi)的載流子數(shù)為

ecU

17．（2025·重慶南開中學(xué)·第七次模擬預(yù)測）如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水

平地面上，導(dǎo)軌MN上有一電鍵K，導(dǎo)軌MN、PQ間有磁感應(yīng)強度為B的豎直向下的勻強磁場，導(dǎo)軌

間距為3d?，F(xiàn)有一間距為d、電容為C的平行金屬板（厚度不計）電容器，兩金屬板間用一絕緣細(xì)桿

連接并固定，金屬板兩側(cè)用金屬桿b、c垂直相連，它們總質(zhì)量為m，并垂直于導(dǎo)軌靜置于電鍵K左端

的導(dǎo)軌上；電鍵K右端的導(dǎo)軌上垂直放置另一質(zhì)量為m的金屬桿a。若電容器的帶電量為q0，閉合電

鍵K，當(dāng)整個系統(tǒng)達到穩(wěn)定后（桿均未經(jīng)過電鍵K）（）

mq

A．電容器最終帶電量為0

m+13CB2d2

13CB2d2q

B．電容器最終帶電量為0

m+13CB2d2

2Bdq

C．金屬桿a的最終速度為0

m+13CB2d2

3Bdq

D．金屬桿a的最終速度為0

m+13CB2d2

18．（2025·重慶巴蜀中學(xué)·三診）太陽能光伏發(fā)電是利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的一項新興技

術(shù)(如圖甲)。如圖乙所示為某光伏發(fā)電站輸電入戶的示意圖，其中輸電電壓的有效值U0恒定，r是輸電

線的等效電阻，變壓器為理想變壓器，電表均可視為理想電表，下列說法正確的是（）

A．若開關(guān)S1、S2、S3均斷開，電壓表示數(shù)不為0

B．開關(guān)S1、S2、S3均閉合的前提下，線路老化導(dǎo)致r增大，則電流表的示數(shù)增大

C．若先讓開關(guān)S1、S2保持閉合狀態(tài)，然后閉合開關(guān)S3，則電流表的示數(shù)減小

D．若先讓開關(guān)S1、S2保持閉合狀態(tài)，然后閉合開關(guān)S3，則電壓表的示數(shù)減小

19．（2025·重慶育才·全真?？迹皣鸂t煮茶”是近幾年廣受追捧的休閑項目，但也曾有媒體報道了多起

圍爐煮茶時的一氧化碳中毒事故。某學(xué)習(xí)小組想設(shè)計一款“一氧化碳報警器”，經(jīng)查閱資料，發(fā)現(xiàn)當(dāng)人

體所處環(huán)境中的一氧化碳濃度超過60mg?m?3時，便容易發(fā)生一氧化碳中毒。該小組同學(xué)購買了一款氣

敏電阻，其產(chǎn)品說明書中提供了該氣敏電阻的阻值Rq隨一氧化碳濃度η變化的關(guān)系圖像，如圖甲所示。

(1)為檢驗該氣敏電阻的參數(shù)是否與圖甲一致，該小組同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示電路。利用如下實驗器材

測一氧化碳濃度為60mg?m?3時氣敏電阻的阻值，供選用的器材如下：

A．蓄電池（電動勢6V，內(nèi)阻不計）

B．電壓表（量程6V，內(nèi)阻約10kΩ）

C．毫安表（量程5mA，內(nèi)阻約2Ω）

D．滑動變阻器R1（最大阻值20Ω）

E．滑動變阻器R2（最大阻值1000Ω）

F．開關(guān)、導(dǎo)線若干

根據(jù)圖甲中的參數(shù)，滑動變阻器RP應(yīng)選用________（填“R1”或“R2”），單刀雙擲開關(guān)應(yīng)接在______（填

“1”或“2”）；

(2)核對參數(shù)無誤后，該小組同學(xué)設(shè)計了一款一氧化碳報警器。將定值電阻、氣敏電阻Rq、發(fā)光二極管、

直流電源（電動勢為E=5.0V，內(nèi)阻不計）按照圖丙連接。圖中D1、D2分別為紅、綠發(fā)光二極管，D1

的啟動（導(dǎo)通）電壓為2.0V，即D1兩端電壓UD1≥2.0V時點亮，D2的啟動電壓為3.0V，二極管啟動時

對電路電阻的影響均不計。實驗要求當(dāng)一氧化碳濃度正常時綠燈亮，超標(biāo)時紅燈亮，則在電阻R3和R4

中，__