（浙江专用）五年（2021-2025）高考物理真题分类汇编 专题12 交变电流（原卷版）

专题12交变电流考点五年考情（2021-2025）命题趋势考点1描述交变电流的物理量2021、2022、2023、2024、2025选择题主导，综合题向实际应用延伸聚焦基础概念与模型分析。通过线圈转动模型考查交变电流的有效值计算，需结合法拉第电磁感应定律与正弦函数规律。计算题则常与变压器、远距离输电等实际问题结合，以特高压直流输电为背景，要求分析输电过程中的功率损耗与电压变换，需联立理想变压器公式与焦耳定律。实验题则侧重变压器原理的探究，核心规律深度整合，模型复杂度提升变压器动态分析：命题从单一变压器扩展至多变压器系统，要求分析升压变压器的匝数比与输出电压关系，需结合实际电路中的能量损耗进行修正。有效值计算与非正弦交变电流：高频考点从正弦交变电流扩展至复杂波形。远距离输电与能量守恒：试题常通过多过程问题考查守恒定律的灵活运用，联立动能定理与动量定理，分析离子在复合场中的轨迹调控，涉及动量守恒与能量损耗的双重约束。考点2电感和电容对交变电流的影响2024考点3变压器2021、2022、2024、2025考点4远距离输电2023考点01描述交变电流的物理量1．（2025·浙江·1月选考）如图1所示，在平面内存在一以O为圆心、半径为r的圆形区域，其中存在一方向垂直平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化如图2所示，周期为3t0。变化的磁场在空间产生感生电场，电场线为一系列以O为圆心的同心圆，在同一电场线上，电场强度大小相同。在同一平面内，有以O为圆心的半径为2r的导电圆环I，与磁场边界相切的半径为0.5r的导电圆环Ⅱ，电阻均为R，圆心O对圆环Ⅱ上P、Q两点的张角A．圆环I中电流的有效值为3B．t=1.5t0时刻直导线C．t=0.5tD．t=0.5t0时刻圆环Ⅱ上2．（2024·浙江·1月选考）如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出u=5sin100πtV的交流电，经原、副线圈匝数分别为n1和A．nB．nC．用电压表测原线圈两端电压，示数为5VD．副线圈输出交流电压的频率是100Hz3．（2023·浙江·1月选考）如图1所示，刚性导体线框由长为L、质量均为m的两根竖杆，与长为2l的两轻质横杆组成，且L≫2l。线框通有恒定电流I0，可以绕其中心竖直轴转动。以线框中心O为原点、转轴为z轴建立直角坐标系，在y轴上距离O为a处，固定放置一半径远小于a，面积为S、电阻为R的小圆环，其平面垂直于y轴。在外力作用下，通电线框绕转轴以角速度ω匀速转动，当线框平面与xOz平面重合时为计时零点，圆环处的磁感应强度的y分量（1）求0到πω时间内，流过圆环横截面的电荷量q（2）沿y轴正方向看以逆时针为电流正方向，在0~2（3）求圆环中电流的有效值；（4）当撤去外力，线框将缓慢减速，经πω时间角速度减小量为ΔωΔωω≪1，设线框与圆环的能量转换效率为k，求4．（2022·浙江·1月选考）如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是（）A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电D．乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电5．（2021·浙江·6月选考）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值Um相同，则实线所对应的交流电的有效值UA．U=Um2 B．U=2考点02电感和电容对交变电流的影响6．（2024·浙江·6月选考）理想变压器的原线圈通过a或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当S接a时，三个灯泡均发光。若（）A．电容C增大，L1灯泡变亮 B．频率f增大，L2灯泡变亮C．RG上光照增强，L3灯泡变暗 D．S接到b时，三个泡均变暗考点03变压器7．（2025·浙江·1月选考）有关下列四幅图的描述，正确的是（）A．图1中，UB．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大C．图3中，电容器中电场的能量正在增大D．图4中，增大电容C，调谐频率增大8．（2024·浙江·6月选考）下列说法正确的是（）A．中子整体呈电中性但内部有复杂结构B．真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同C．增加接收电路的线圈匝数，可接收更高频率的电台信号D．分子间作用力从斥力变为引力的过程中，分子势能先增加后减少9．（2022·浙江·6月选考）下列说法正确的是（

）A．恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用B．小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向C．正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大D．升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率10.（2021·浙江·1月选考）发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO’轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周（）A．框内电流方向不变 B．电动势的最大值为UmC．流过电阻的电荷2BL2考点04远距离输电11．（2023·浙江·6月选考）我国1100kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（）A．送电端先升压再整流 B．用户端先降压再变交流C．1100kV是指交流电的最大值 D．输电功率由送电端电压决定1．（2025·浙江稽阳联谊学校·二模）有关下列四幅图的描述，正确的是（）A．图甲，交变电流的有效值为1.5AB．图乙，变压器为理想变压器，滑动P可以改变接入电路的线圈匝数，图中n1:nC．图丙，条形磁铁竖直向下靠近干簧管时，可以让电路导通D．图丁，LC振荡电路线圈中磁场的方向如图所示，且磁场正在减弱，可以判断此时M板带正电2．（2025·浙江稽阳联谊学校·二模）四个相同的小灯泡接在如图所示交流电路中均能发光，其中A3与A4亮度相同，已知每个小灯泡的电阻均为A．电阻R的阻值为0.5B．增大交流电频率，小灯泡A3C．增大交流电频率，小灯泡A1D．增大交流电频率，通过小灯泡A23．（2025·浙江金华义乌·三模）如图所示，有一面积为S，匝数为N，电阻为r的矩形线圈，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置（线圈平面与磁场平行）开始计时。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻R0和滑动变阻器A．金属线圈处于图示位置时，矩形线圈中电流方向是A→B→C→DB．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωtC．将R的滑片向下滑动时，电流表A示数变大，电压表V的示数变大D．将R的滑片向下滑动时，矩形线圈的热功率将增大4．（2025·浙江精诚联盟·二模）如图为交变电流的两种引出方式，图甲采用两滑环引出电流，图乙则采用换向器实现电流的导出，两装置其它部分完全一样。发电机矩形线框匝数为N，面积为S，线框所在磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B，线框从图示位置开始以角速度ω绕轴转动，图中电阻阻值均为R，不计其它电阻。下列说法正确的是（）A．图示位置电动势最大B．甲图电流表读数是乙图电表的2倍C．乙图中线框转动一圈，通过电流表的电流方向改变两次D．两装置线圈转一圈，克服安培力做功均为π5．（2025·浙江县域教研联盟·模拟）如图所示为某科技兴趣小组自制变压器，线圈匝数如图所示，但线圈L2的匝数已看不清，若在AB端输入电压为24V的交流电，则CD端输出的交流电电压为6VA．L1和L2B．若在AB端输入功率24W，则CD端输出功率为6WC．若把铁芯从变压器中移除，则CD端输出电压会变小D．若CD端输入6V交流电压，则AB端亦能输出24V交流电压6．（2025·浙江北斗星盟·三模）火灾报警的工作原理图如图所示，理想变压器的原线圈接电压恒定的交流电，副线圈的电路中R为热敏电阻，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。当温度升高时，R的阻值变小，报警装置通过检测A．发生火灾时，原线圈中的电流在变小B．发生火灾时，报警装置检测到电流变小C．为了降低报警温度，R1D．R17．（2025·浙江湖州·三模）某自行车的车灯发电机如图1所示，其结构如图2。绕有300匝线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时带动半径为2cm的摩擦小轮转动，摩擦小轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，其变化图像如图3所示，其中为摩擦小轮转动的角速度。线圈两端c、d作为发电机输出端与标有“12V，6W”的灯泡L相连。当自行车以速度v匀速行驶时，小灯泡恰好正常发光。假设灯泡阻值不变，线圈的总电阻为，摩擦小轮与轮胎间不打滑，发电机输出电压可视为正弦交流电压。则（）A．自行车的速度B．小灯泡正常发光时C．若自行车的速度减半，则小灯泡的功率也减半D．磁铁处于图2位置时，小灯泡两端的电压为8．（2025·浙江宁波十校·一模）如图所示，交流发电机的线圈输出的交变电压为u=202sin100πt V。理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2:n3=3:2:1，副线圈中分别接有灯泡a和灯泡bA．仅闭合开关S1时，电阻R上消耗的功率为B．若仅闭合开关S2，则灯泡bC．若S1D．若S1、9．（2025·浙江·选考二测）如图所示，长方形线圈有一半处在足够大的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，G、H为线圈两个边的中点，且均在磁场边界上。以速度v将线圈向右匀速拉进磁场，或以角速度ω将线圈绕GH匀速旋转90°。已知交变电流I=ImA．1:1 B．π:2 C．1:210．（2025·浙江·选考二测）抽水蓄能是目前技术最为成熟的大容量储能方式，是电力系统安全防御体系的重要组成部分，原理简化如图（a）所示。发电站通过输电线路向电动发电机供电，电路如图（b）所示，输电线路总电阻为r=200Ω，电动发电机内阻为R=20Ω，U1=22200V，A．1000W B．2000W C．20000W D．0.2W11．（2025·浙江·选考三测）如图所示，理想变压器原线圈接u=1002sin100πt(V)的交流电，副线圈接定值电阻RA．电压表示数为25B．电流表的示数为1.0AC．变压器的输入功率为37.5WD．电流表中电流的频率为12.5Hz12．（2025·浙江精诚联盟·二模）以下实验说法正确的是（）A．用油膜法估测油酸分子直径的大小是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法B．用普通光源做双缝干涉实验时需要在光源与双缝间加一单缝C．探究平抛运动的特点时，只要求小球从同一高度释放D．用硅钢做变压器铁芯材料，是因为其电阻率低，涡流小13．（2025·浙江嘉兴·三模）某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构见图乙。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端c、d作为发电机输出端，通过导线与灯泡L1A．磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中，通过L1的电流方向为B．磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中，L1C．车轮转速加倍时L1D．自行车匀加速行驶时发电机输出电压u随时间t变化关系大致如图丙所示14．（2025·浙江杭州·二模）如图所示，半径为L的圆环放置在光滑水平地面上，圆环上固定OA、OB、OC、OD四根长均为L，阻值均为r且夹角互为90°的金属棒，以圆环圆心O为原点建立直角坐标系，在第二象限圆环内部存在方向垂直水平面向下的磁场，沿半径OG各点磁感应强度B=B0sinθ（θ为OG与x轴负方向夹角），圆心O与环面分别通过电刷E、F与阻值为r的电阻R相连，其它电阻均不计。在外力作用下，圆环以角速度ωA．通过电阻R的电流方向始终为NB．当OA棒转动至θ=45°时，感应电动势C．圆环转动一周的过程中，感应电动势有效值为ED．圆环转动一周的过程中，外力做的功W15．（2025·浙江·一测）某同学探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，发现原、副线圈电压的比值略小于匝数的比值，原因可能是（）A．变压器线圈通过电流时会发热 B．铁芯在交变磁场的作用下发热C．发电机线圈会发热 D．铁芯存在漏磁现象16．（2025·浙江温州·三模）乙同学利用图所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，实验所需电源可选________。A．8V交流电源

B．36V交流电源

C．220V交流电源实验中，该同学将学生电源的“直流6V”输出端与变压器左侧线圈的“0”、“8”接线柱连接，将交流电压表与变压器右侧线圈的“0”、“4”接线柱连接，接通电源稳定后，交流电压表的读数为________。A．0

B．2.8V

C．6.0V

D．11.0V17．（2025·浙江金华&丽水&衢州·二模）(1)以下实验采用的研究方法是控制变量法的有（）A．探究小车速度随时间变化的规律B．探究弹簧弹力与形变量的关系C．探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系D．用双缝干涉测量光的波长(2)小陈同学在