專題12交變電流

考點五年考情（2021-2025）命題趨勢

考點1描述交選擇題主導，綜合題向實際應用延伸

變電流的物理2021、2022、2023、2024、2025聚焦基礎概念與模型分析。通過線圈轉動

量模型考查交變電流的有效值計算，需結合

考點2電感和法拉第電磁感應定律與正弦函數(shù)規(guī)律。計

電容對交變電2024算題則常與變壓器、遠距離輸電等實際問

流的影響題結合，以特高壓直流輸電為背景，要求

分析輸電過程中的功率損耗與電壓變換，

考點3變壓器2021、2022、2024、2025需聯(lián)立理想變壓器公式與焦耳定律。實驗

題則側重變壓器原理的探究，核心規(guī)律深

度整合，模型復雜度提升

變壓器動態(tài)分析：命題從單一變壓器

擴展至多變壓器系統(tǒng)，要求分析升壓變壓

器的匝數(shù)比與輸出電壓關系，需結合實際

電路中的能量損耗進行修正。有效值計算

與非正弦交變電流：高頻考點從正弦交變

考點4遠距離

2023

輸電電流擴展至復雜波形。

遠距離輸電與能量守恒：試題常通過

多過程問題考查守恒定律的靈活運用，聯(lián)

立動能定理與動量定理，分析離子在復合

場中的軌跡調控，涉及動量守恒與能量損

耗的雙重約束。

考點01描述交變電流的物理量

1．（2025·浙江·1月選考）如圖1所示，在平面內存在一以O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域，其中存在一方

向垂直平面的勻強磁場，磁感應強度B隨時間變化如圖2所示，周期為3t0。變化的磁場在空間產(chǎn)生感

生電場，電場線為一系列以O為圓心的同心圓，在同一電場線上，電場強度大小相同。在同一平面內，

有以O為圓心的半徑為2r的導電圓環(huán)I，與磁場邊界相切的半徑為0.5r的導電圓環(huán)Ⅱ，電阻均為R，圓

心O對圓環(huán)Ⅱ上P、Q兩點的張角φ=30°；另有一可視為無限長的直導線CD。導電圓環(huán)間絕緣，且不計

相互影響，則（）

3πr2B

A．圓環(huán)I中電流的有效值為0

Rt0

2B0

B．t=1.5t0時刻直導線CD電動勢為πr

t0

2

πrB0

C．t=0.5t0時刻圓環(huán)Ⅱ中電流為

12Rt0

12B0

D．t=0.5t0時刻圓環(huán)Ⅱ上PQ間電動勢為πr

12t0

2．（2024·浙江·1月選考）如圖為某燃氣灶點火裝置的原理圖。直流電經(jīng)轉換器輸出u=5sin100πtV的交流

電，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)分別為n1和n2的變壓器升壓至峰值大于10kV，就會在打火針和金屬板間引發(fā)電火

花，實現(xiàn)點火。下列正確的是（）

n7

A．2<

n120000

n1

B．1<

n22000

C．用電壓表測原線圈兩端電壓，示數(shù)為5V

D．副線圈輸出交流電壓的頻率是100Hz

3．（2023·浙江·1月選考）如圖1所示，剛性導體線框由長為L、質量均為m的兩根豎桿，與長為2l的兩輕

質橫桿組成，且L?2l。線框通有恒定電流I0，可以繞其中心豎直軸轉動。以線框中心O為原點、轉軸

為z軸建立直角坐標系，在y軸上距離O為a處，固定放置一半徑遠小于a，面積為S、電阻為R的小

圓環(huán)，其平面垂直于y軸。在外力作用下，通電線框繞轉軸以角速度ω勻速轉動，當線框平面與xOz平

面重合時為計時零點，圓環(huán)處的磁感應強度的y分量By與時間的近似關系如圖2所示，圖中B0已知。

π

（1）求0到時間內，流過圓環(huán)橫截面的電荷量q；

ω

2π

（2）沿y軸正方向看以逆時針為電流正方向，在0~時間內，求圓環(huán)中的電流與時間的關系；

3ω

（3）求圓環(huán)中電流的有效值；

πΔω

（4）當撤去外力，線框將緩慢減速，經(jīng)時間角速度減小量為Δω?1，設線框與圓環(huán)的能量轉換效

ωω

率為k，求Δω的值（當0<x?1，有(1?x)2≈1?2x）。

4．（2022·浙江·1月選考）如圖所示，甲圖是一種手搖發(fā)電機及用細短鐵絲顯示的磁場分布情況，搖動手柄

可使對稱固定在轉軸上的矩形線圈轉動；乙圖是另一種手搖發(fā)電機及磁場分布情況，皮帶輪帶動固定在

轉軸兩側的兩個線圈轉動。下列說法正確的是（）

A．甲圖中線圈轉動區(qū)域磁場可視為勻強磁場

B．乙圖中線圈轉動區(qū)域磁場可視為勻強磁場

C．甲圖中線圈轉動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電

D．乙圖線圈勻速轉動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電

5．（2021·浙江·6月選考）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實線是另一交流電的圖像，它們的周期T

和最大值Um相同，則實線所對應的交流電的有效值U滿足（）

U2U2U2U

A．U=mB．U=mC．U>mD．U<m

2222

考點02電感和電容對交變電流的影響

6．（2024·浙江·6月選考）理想變壓器的原線圈通過a或b與頻率為f、電壓為u的交流電源連接，副線圈

接有三個支路，如圖所示（光敏電阻的阻值隨著光照增加而減少）。當S接a時，三個燈泡均發(fā)光。若

（）

A．電容C增大，L1燈泡變亮B．頻率f增大，L2燈泡變亮

C．RG上光照增強，L3燈泡變暗D．S接到b時，三個泡均變暗

考點03變壓器

7．（2025·浙江·1月選考）有關下列四幅圖的描述，正確的是（）

A．圖1中，U1:U2=n2:n1

B．圖2中，勻速轉動的線圈電動勢正在增大

C．圖3中，電容器中電場的能量正在增大

D．圖4中，增大電容C，調諧頻率增大

8．（2024·浙江·6月選考）下列說法正確的是（）

A．中子整體呈電中性但內部有復雜結構

B．真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都相同

C．增加接收電路的線圈匝數(shù)，可接收更高頻率的電臺信號

D．分子間作用力從斥力變?yōu)橐Φ倪^程中，分子勢能先增加后減少

9．（2022·浙江·6月選考）下列說法正確的是（）

A．恒定磁場對靜置于其中的電荷有力的作用

B．小磁針N極在磁場中的受力方向是該點磁感應強度的方向

C．正弦交流發(fā)電機工作時，穿過線圈平面的磁通量最大時，電流最大

D．升壓變壓器中，副線圈的磁通量變化率大于原線圈的磁通量變化率

10.（2021·浙江·1月選考）發(fā)電機的示意圖如圖甲所示，邊長為L的正方形金屬框，在磁感應強度為B的勻

強磁場中以恒定角速度繞OO’軸轉動，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻不計，圖乙

中的Um為已知量。則金屬框轉動一周（）

A．框內電流方向不變B．電動勢的最大值為Um

2BL2πUBL2

C．流過電阻的電荷D．電阻產(chǎn)生的焦耳熱m

RR

考點04遠距離輸電

11．（2023·浙江·6月選考）我國1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設備將交流變換成直流，用

戶端用“逆變”設備再將直流變換成交流。下列說法正確的是（）

A．送電端先升壓再整流B．用戶端先降壓再變交流

C．1100kV是指交流電的最大值D．輸電功率由送電端電壓決定

1．（2025·浙江稽陽聯(lián)誼學?！ざ＃┯嘘P下列四幅圖的描述，正確的是（）

A．圖甲，交變電流的有效值為1.5A

B．圖乙，變壓器為理想變壓器，滑動P可以改變接入電路的線圈匝數(shù)，圖中n1:n2=1:2，P從上向下滑

的過程中變壓器的輸出功率先增大后減小

C．圖丙，條形磁鐵豎直向下靠近干簧管時，可以讓電路導通

D．圖丁，LC振蕩電路線圈中磁場的方向如圖所示，且磁場正在減弱，可以判斷此時M板帶正電

2．（2025·浙江稽陽聯(lián)誼學?！ざ＃┧膫€相同的小燈泡接在如圖所示交流電路中均能發(fā)光，其中A3與A4亮

度相同，已知每個小燈泡的電阻均為R0并保持不變，二極管正向電阻為0，反向電阻看作無窮大。下列

說法中正確的是（）

A．電阻R的阻值為0.5R0

B．增大交流電頻率，小燈泡A3變亮

C．增大交流電頻率，小燈泡A1兩端電壓變大

D．增大交流電頻率，通過小燈泡A2電流變大

3．（2025·浙江金華義烏·三模）如圖所示，有一面積為S，匝數(shù)為N，電阻為r的矩形線圈，繞OO′軸在水

平方向的磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω做勻速轉動，從圖示位置（線圈平面與磁場平行）開

始計時。矩形線圈通過銅滑環(huán)接理想變壓器原線圈，副線圈接有固定電阻R0和滑動變阻器R，所有電表

均為理想交流電表。下列判斷正確的是（）

A．金屬線圈處于圖示位置時，矩形線圈中電流方向是A→B→C→D

B．矩形線圈產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBSωsinωt

C．將R的滑片向下滑動時，電流表A示數(shù)變大，電壓表V的示數(shù)變大

D．將R的滑片向下滑動時，矩形線圈的熱功率將增大

4．（2025·浙江精誠聯(lián)盟·二模）如圖為交變電流的兩種引出方式，圖甲采用兩滑環(huán)引出電流，圖乙則采用換

向器實現(xiàn)電流的導出，兩裝置其它部分完全一樣。發(fā)電機矩形線框匝數(shù)為N，面積為S，線框所在磁場

可視為勻強磁場，磁感應強度為B，線框從圖示位置開始以角速度ω繞軸轉動，圖中電阻阻值均為R，

不計其它電阻。下列說法正確的是（）

A．圖示位置電動勢最大

B．甲圖電流表讀數(shù)是乙圖電表的2倍

C．乙圖中線框轉動一圈，通過電流表的電流方向改變兩次

πN2B2S2ω

D．兩裝置線圈轉一圈，克服安培力做功均為

R

5．（2025·浙江縣域教研聯(lián)盟·模擬）如圖所示為某科技興趣小組自制變壓器，線圈匝數(shù)如圖所示，但線圈L2

的匝數(shù)已看不清，若在AB端輸入電壓為24V的交流電，則CD端輸出的交流電電壓為6V，則下列說法

正確的是（）

A．L1和L2的線圈匝數(shù)比為4:1

B．若在AB端輸入功率24W，則CD端輸出功率為6W

C．若把鐵芯從變壓器中移除，則CD端輸出電壓會變小

D．若CD端輸入6V交流電壓，則AB端亦能輸出24V交流電壓

6．（2025·浙江北斗星盟·三模）火災報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為滑動變阻器，R2為定值電阻。當溫度升高時，R的阻值變小，報警

裝置通過檢測R2中的電流來實現(xiàn)報警。則（）

A．發(fā)生火災時，原線圈中的電流在變小

B．發(fā)生火災時，報警裝置檢測到電流變小

C．為了降低報警溫度，R1的滑片P應向下滑動

D．R1的滑片P向上滑動時，副線圈兩端的電壓變大

7．（2025·浙江湖州·三模）某自行車的車燈發(fā)電機如圖1所示，其結構如圖2。繞有300匝線圈的匚形鐵芯

開口處裝有磁鐵。車輪轉動時帶動半徑為2cm的摩擦小輪轉動，摩擦小輪又通過傳動軸帶動磁鐵一起轉

動，從而使鐵芯中磁通量發(fā)生變化，其變化圖像如圖3所示，其中為摩擦小輪轉動的角速度。線圈兩

端c、d作為發(fā)電機輸出端與標有“12V，6W”的燈泡L相連。當自行車以速度v勻速行駛時，小燈泡恰

好正常發(fā)光。假設燈泡阻值不變，線圈的總電阻為6，摩擦小輪與輪胎間不打滑，發(fā)電機輸出電壓可

視為正弦交流電壓。則（）

A．自行車的速度v10m/s

B．小燈泡正常發(fā)光時250rad/s

C．若自行車的速度減半，則小燈泡的功率也減半

D．磁鐵處于圖2位置時，小燈泡兩端的電壓為122V

8．（2025·浙江寧波十校·一模）如圖所示，交流發(fā)電機的線圈輸出的交變電壓為u=202sin100πt?V。理想

變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2:n3=3:2:1，副線圈中分別接有燈泡a和燈泡b，燈泡a上標有“6?V,6?W”，

燈泡b上標有“3?V,6?W”。圖中電表均為理想電表，變壓器均為理想變壓器，交流發(fā)電機線圈的電阻忽略

不計。當僅閉合開關S1時，燈泡a恰能正常發(fā)光。下列說法正確的是（）

A．僅閉合開關S1時，電阻R上消耗的功率為11W

B．若僅閉合開關S2，則燈泡b恰好能正常發(fā)光

C．若S1、S2均斷開，則電壓表的示數(shù)為0

D．若S1、S2均閉合，則原線圈中的電流表示數(shù)為3?A

9．（2025·浙江·選考二測）如圖所示，長方形線圈有一半處在足夠大的勻強磁場中，磁場方向與線圈平面垂

直，G、H為線圈兩個邊的中點，且均在磁場邊界上。以速度v將線圈向右勻速拉進磁場，或以角速度ω

2I

將線圈繞GH勻速旋轉90°。已知交變電流I=Isinωt在一個周期內電流大小的平均值為m。則兩種情況

mπ

下線圈所受安培力的沖量大小之比為（）

A．1:1B．π:2C．1:2πD．22:π

10．（2025·浙江·選考二測）抽水蓄能是目前技術最為成熟的大容量儲能方式，是電力系統(tǒng)安全防御體系的

重要組成部分，原理簡化如圖（a）所示。發(fā)電站通過輸電線路向電動發(fā)電機供電，電路如圖（b）所

示，輸電線路總電阻為r=200Ω，電動發(fā)電機內阻為R=20Ω，U1=22200V，U2=22000V，U3=2200V。則

理論上電動發(fā)電機內阻消耗的電功率為（）

A．1000WB．2000WC．20000WD．0.2W

11．（2025·浙江·選考三測）如圖所示，理想變壓器原線圈接u=1002sin100πt(V)的交流電，副線圈接定值

電阻R1=R2=25Ω，變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=4:1，二極管，電表均為理想電子元件。則（）

A．電壓表示數(shù)為252V

B．電流表的示數(shù)為1.0A

C．變壓器的輸入功率為37.5W

D．電流表中電流的頻率為12.5Hz

12．（2025·浙江精誠聯(lián)盟·二模）以下實驗說法正確的是（）

A．用油膜法估測油酸分子直徑的大小是一種通過測量宏觀量來測量微觀量的方法

B．用普通光源做雙縫干涉實驗時需要在光源與雙縫間加一單縫

C．探究平拋運動的特點時，只要求小球從同一高度釋放

D．用硅鋼做變壓器鐵芯材料，是因為其電阻率低，渦流小

13．（2025·浙江嘉興·三模）某自行車所裝車燈發(fā)電機如圖甲所示，其結構見圖乙。繞有線圈的匚形鐵芯開

口處裝有磁鐵，車輪轉動時帶動與其接觸的摩擦輪轉動，摩擦輪又通過傳動軸帶動磁鐵一起轉動，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，通過導線與燈泡L1相連。假設車輪轉

動時，摩擦輪與輪胎間不打滑，則（）

A．磁鐵從圖示位置勻速轉過90°的過程中，通過L1的電流方向為d→L1→c

B．磁鐵從圖示位置勻速轉過90°的過程中，L1中的電流逐漸變小

C．車輪轉速加倍時L1中的電流也加倍

D．自行車勻加速行駛時發(fā)電機輸出電壓u隨時間t變化關系大致如圖丙所示

14．（2025·浙江杭州·二模）如圖所示，半徑為L的圓環(huán)放置在光滑水平地面上，圓環(huán)上固定OA、OB、OC、

OD四根長均為L，阻值均為r且夾角互為90°的金屬棒，以圓環(huán)圓心O為原點建立直角坐標系，在第

二象限圓環(huán)內部存在方向垂直水平面向下的磁場，沿半徑OG各點磁感應強度B=B0sinθ（θ為OG與x

軸負方向夾角），圓心O與環(huán)面分別通過電刷E、F與阻值為r的電阻R相連，其它電阻均不計。在外

力作用下，圓環(huán)以角速度ω繞O點沿順時針方向勻速轉動。以OA進入磁場開始計時，則下列說法正確

的是（）

A．通過電阻R的電流方向始終為N→M

1

B．當OA棒轉動至θ=45°時，感應電動勢e=BωL2

20

2

C．圓環(huán)轉動一周的過程中，感應電動勢有效值為E=BωL2

有20

πωB2L4

D．圓環(huán)轉動一周的過程中，外力做的功W=0

5r

15．（2025·浙江·一測）某同學探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系，發(fā)現(xiàn)原、副線圈電壓的比值略小

于匝數(shù)的比值，原因可能是（）

A．變壓器線圈通過電流時會發(fā)熱B．鐵芯在交變磁場的作用下發(fā)熱

C．發(fā)電機線圈會發(fā)熱D．鐵芯存在漏磁現(xiàn)象

16．（2025·浙江溫州·三模）乙同學利用圖所示的可拆變壓器做“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系”

實驗，實驗所需電源可選________。

A．8V交流電源B．36V交流電源C．220V交流電源

實驗中，該同學將學生電源的“直流6V”輸出端與變壓器左側線圈的“0”、“8”接線柱連接，將交流電壓

表與變壓器右側線圈的“0”、“4”接線柱連接，接通電源穩(wěn)定后，交流電壓表的讀數(shù)為________。

A．0B．2.8VC．6.0VD．11.0V

17．（2025·浙江金華&麗水&衢州·二模）

(