重庆市五年（2021-2025）高考物理真题分类汇编：专题07 恒定电流和交变电流（原卷版）

专题07恒定电流和交变电流

考点五年考情（2021-2025）命题趋势

命题逐渐引入非线性元件的数学化处

考点1恒定电

2021、2022、2023、2025

流理，如通过U-I图像的曲率变化判断二极

管的伏安特性，结合积分思想计算交变电

流的有效值与峰值关系。实验探究方面，

常设计验证电容器储能特性的实验，利用

电压传感器测量U-t曲线，结合图像面积

计算电荷量并分析能量转化效率，体现理

论与实践的深度融合。

能力要求上，突出数学工具的工程化

应用与逻辑推理的严谨性。考生需熟练运

用导数分析瞬时电功率的变化率，或通过

积分计算非正弦交变电流的有效值；部分

考点2交变电试题引入有限差分法，如通过分段线性拟

2021、2022、2024

流合处理复杂电路的动态响应问题。实验探

究能力的考查力度显著增强，例如设计实

验测量高速列车车载电源的输出功率时，

需结合传感器数据处理与多变量耦合关系

的研究。部分试题还引入多维度动态建模

能力，如通过“场-路-能”转化链分析

智能机械臂的电力驱动系统，或利用傅里

叶变换简化周期性电流的谐波成分分析，

全面检验考生对物理规律的迁移能力与创

新应用水平。

考点01恒定电流

1．（2025·重庆·高考）熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1所示，A、B为

导线上两个接线端。小组设计了如图2所示的电路（部分连线未完成）进行探究，图中数字毫安表内阻

约为1Ω，数字毫伏表内阻约为10MΩ。

(1)将图1中的A、B端分别与图2中的A′、B′端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已

知组合体电阻不超过0.05Ω，则未完成的连接中，Q端应和_______（填“b”或“c”）处相连，理由是_____。

正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于_______（填“d”或“e”）端。

(2)闭合开关S1、S2，实验测得组合体电阻为0.020Ω，当电磁铁线圈中的电流小于142mA时，电磁铁无

法继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关S1、S2，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，

使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势E′随时间t的变化关系如图3所示。在

相同的加热和冷却过程中，如果将A、B端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热

到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为______s（保留3位有效数字）。

2．（2023·重庆·高考）一兴趣小组拟研究某变压器的输入和输出电压之比，以及交流电频率对输出电压的

影响。题图1为实验电路图，其中L1和L2为变压器的原、副线圈，S1和S2为开关，P为滑动变阻器Rp

的滑片，R为电阻箱，E为正弦式交流电源（能输出电压峰值不变、频率可调的交流电）。

（1）闭合S1，用多用电表交流电压挡测量线圈L1两端的电压。滑片P向右滑动后，与滑动前相比，电

表的示数_______（选填“变大”“不变”“变小”）。

（2）保持S2断开状态，调整E输出的交流电频率为50Hz，滑动滑片P，用多用电表交流电压挡测得线

圈L1两端的电压为2500mV时，用示波器测得线圈L2两端电压u随时间t的变化曲线如图所示，则线

圈L1两端与L2两端的电压比值为_______（保留3位有效数字）。

（3）闭合S2，滑动P到某一位置并保持不变。分别在E输出的交流电频率为50Hz、1000Hz的条件下，

改变R的阻值，用多用电表交流电压挡测量线圈L2两端的电压U，得到U-R关系曲线如图3所示。用

一个阻值恒为20Ω的负载R0替换电阻箱R，由图可知，当频率为1000Hz时，R0两端的电压为_______mV；

当频率为50Hz时，为保持R0两端的电压不变，需要将R0与一个阻值为_______Ω的电阻串联。（均保

留3位有效数字）

3．（2022·重庆·高考）某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路

如图所示，实验设定恒定电流为50.0μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电

阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。

（1）用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0μA，须调节___________（选填一种给定

的实验器材）。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0μA；连接电压表后，电流表示数显著增

大，须将原电压表更换为内阻___________（选填“远大于”“接近”“远小于”）RT阻值的电压表。

（2）测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中，RT

的阻值随温度的平均变化率是___________kΩ⋅℃−1（保留2位有效数字）。

4．（2021·重庆·高考）某兴趣小组使用如图1电路，探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻

的关系，其中P为电阻箱，R0是阻值为37.9kΩ的定值电阻，E是太阳能电池，μA是电流表（量程0~100μA，

内阻2.10kΩ）

（1）实验中若电流表的指针位置如题图2所示，则电阻箱P两端的电压是______V。（保留3位有效数

字）

（2）在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如图3中的曲线

①所示。不考虑电流表和电阻R0消耗的功率，由该曲线可知，M点对应的太阳能电池的输出功率是

____mW。（保留3位有效数字）

（3）在另一更大光照强度下，测得U−R关系如图3中的曲线②所示。同样不考虑电流表和电阻R0消耗

的功率，与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的输出功率______（选填“较小”、

“较大”），由图像估算曲线②中太阳能电池的最大输出功率约为_____mW。（保留3位有效数字）

考点02交变电流

5．（2024·重庆·高考）小明设计了台灯的两种调光方案，电路图分别如图甲，乙所示，图中额定电压为6V

灯泡的电阻恒定，R为滑动变阻器，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。原线圈两端接电压为220V

的交流电，滑片P可调节灯泡L的亮度，P在R最左端时，甲、乙图中灯泡L均在额定功率下工作，则

（）

A．n1：n2=110：3

B．当P滑到R中点时，图甲中L功率比图乙中的小

C．当P滑到R最左端时，图甲所示电路比图乙更节能

D．图甲中L两端电压的可调范围比图乙中的大

6．（2022·重庆·高考）低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“12V50W”的交流卤素灯直

接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为220V的交流电后能正常工作，则（）

A．卤素灯两端的电压有效值为62VB．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3

C．流过卤素灯的电流为0.24AD．卤素灯的电阻为968Ω

7．（2021·重庆·高考）某电动牙刷的充电装置含有变压器，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线圈两

端的电压为220V，副线圈两端的电压为4.4V，副线圈的电流为1.0A，若将该变压器视为理想变压器，

则（）

A．原、副线圈匝数之比为25:1B．原线圈的电流为0.02A

C．副线圈两端的电压最大值为5VD．原、副线圈的功率之比为50:1

1．（2025·重庆西南大附中·全真模考）某次实验电路如图所示。现闭合电键，将滑动变阻器的滑片向a

端滑动，则（）

A．电池正负极间电压不变

B．A1示数变大

C．V示数变大

D．A2示数变小

2．（2025·重庆·三诊）如图所示电路中，直流电源电动势为E、内阻r=R，定值电阻R1=R，可变电阻R2的

阻值范围为0~2R。闭合开关S，改变可变电阻R2接入电路的阻值，则R2的最大电功率为（）

E2E2E2E2

A．B．C．D．

R4R6R8R

3．（2025·重庆育才中学·模拟）如图所示，E为内阻可以忽略的电池，R0、R1、R2均为定值电阻，其中

R1=R2，R3、R4是滑动变阻器（初始时滑片均处于中点位置），C是电容器，电流表、电压表为理想电表。

闭合开关S，待电路稳定后，则（）

A．仅向右移动R3的滑片，电容器会放电

B．仅向右移动R3的滑片，电压表示数减小

1

C．仅向右移动R4的滑片，电压表示数变化量|ΔU|与电流表示数变量化|ΔI|的比值为R

20

D．仅向右移动R4的滑片，电源的输出功率一定先变大后变小

4．（2025·重庆西大附中·一诊）人体接触高压线极其危险，如图所示小鸟站在一条通电的铝质裸露的高压

线上却平安无事。小明为搞清楚其中的原因，查阅相关数据知：导线横截面积为150mm2，导线上通过

的电流为350A，鸟两爪间的距离为5cm，铝的电阻率为3×10−8Ω⋅m。结合数据分析正确的是（）

A．小鸟的双脚绝缘，没有电流通过小鸟，所以小鸟不会触电

B．小鸟两脚间的输电线电阻约为1.0×10−4Ω

C．小鸟两脚间电压约为3.5×10−3V

D．小鸟两脚间电压约为3.5×10−4V

5．（2025·重庆八中·三诊）题图中所示为某自行车的车灯发电机，其结构见如题图乙所示。绕有线圈的“三”

形铁芯开口处装有磁铁（图示时刻通过铁芯横截面的磁通量大小为Φ、铁芯不漏磁），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（与车轮角速度相等）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，通过导线与标有“12 V，6 W”的灯泡L相连，当车

轮匀速转动时，发电机输出电压视为正弦交流电，该发电机供电线圈匝数为n，假设灯泡阻值不变，摩

擦轮与轮胎间不打滑。则（）

A．在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中，通过L的电流方向由d到c

B．在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中、L中的电流逐渐变小

122

C．若灯泡L正常发光，车轮转动的角速度为

nΦ

62π

D．若灯泡L正常发光，车轮转动的角速度为

nΦ

6．（2025·重庆育才中学·二模）如题图甲是医用红外理疗灯，图乙是其内部电路结构示意图，自耦变压

器可视为理想变压器，其抽头P与M、N点间的线圈匝数分别为n1和n2，且n1>n2。若单刀双掷开关从

a切换到b，则（）

A．电流表示数变小

B．电流表示数变大

C．电压表示数变小

D．电压表示数变大

7．（2025·重庆青木关中学·模拟）我国海上风力发电简化工作原理模型如图所示。已知发电机转子以角

速度ω匀速转动，输电线上的总电阻为R0，输电线上消耗的功率为P，升压变压器原、副线圈匝数分别

为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。用户端获得U的电压。

不计其余电阻，下列说法正确的是（）

A．线圈匀速转动至图中位置时，线圈的磁通量变化率最大

B．用电高峰期，升压变压器的输出电压升高

nnU+nnPR

C．发电机输出电压的最大值13140

n2n4

D．若转子角速度ω增加一倍，则R0消耗的功率为4P

8．（2025·重庆育才·全真模考）无线充电技术已应用于新能源汽车领域，其工作原理如图所示，送电线

圈固定在地面，受电线圈固定在汽车底盘上，送电线圈和受电线圈各串一个保护电阻R，当两个线圈靠

近时可实现无线充电。当输入端ab接上e=3802sin(100πt)V正弦式交流电后，受电线圈cd端的电压为

600V，电池系统的电流为20A。若不计线圈及导线电阻，则（）

A．ab端的输入功率大于12kW

B．ab端所输入交流电电压的有效值为3802V

C．送电线圈的匝数一定大于受电线圈匝数

D．输入端ab接上380V稳恒直流电依然可以正常充电

9．（2025·重庆·高三学业质量调研抽测（三））如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器

将电压为U1=25kV的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至U4，为动力系统供电，

此时动力系统的电流为I4=100A，发电厂的输出功率、电流分别为P1、I1。已知牵引变电所变压器的匝

数比为n1∶n2=5∶3，动力车厢内变压器的匝数比为n3∶n4=3∶1，且n2=n3。下列说法正确的是（）

A．U1∶U4=5∶1

5

B．I1=20A，P1=5×10W

C．动力系统获得的功率为5×105W

D．若动力系统功率增大，U4将增大

10．（2025·重庆·三诊）如图所示，某理想变压器的原副线圈分别接有三个阻值相同的定值电阻R1、R2和R3。

正弦交流电源的输出电压有效值恒为U，当开关S闭合时，两理想交流电压表的读数均为U0。则下列

说法正确的是（）

A．U=2U0

B．原副线圈匝数之比n1:n2=1:2

C．若断开开关S，则R1、R2消耗的电功率之比为4：1

D．若断开开关S，则流过R1、R2的电流之比为1：2

11．（2025·重庆育才中学·三诊）在汽车行业的快速变革中，电动汽车以其环保、节能的优势，逐渐成为了

道路上的新宠，电动汽车充电站也逐步增加。如图所示，电动汽车充电站的理想变压器原、副线圈的

匝数比25:1，其原线圈接有输出电压有效值恒定的交变电源，定值电阻R的阻值为100Ω,现副线圈

同时给8个充电桩供电，每个充电桩的输入电流为12A，副线圈两端电压为e=2202sin100πt(V)，下

列说法正确的是（）

A．变压器的原线圈输入电压最大值为5.5kV

B．流过充电桩的电流每一秒方向改变50次

C．变压器原线圈串联的定值电阻R两端的电压为48V

D．若增加副线圈的匝数，则流过充电桩的电流增大

12．（2025·重庆·高考模拟调研）利用如图所示的交变电压为某定值电阻供电，则该交变电压的有效值为

（）

10U05U02U0

A．B．C．U0D．

222

13．（2025·重庆西南大附中·二诊）如图所示，一理想变压器原线圈可通过移动滑动触头P的位置改变

接入电路的匝数，b为原线圈的中点。当P接a时，原、副线圈的匝数比为5:1，线圈L上的直流电阻

不计。原线圈接u=2202sinωt(V)的交流电，则（）

A．当P接a时，滑动变阻器R两端的电压为552V

B．若将P由a向b滑动，则变压器的输入功率减小

C．若将滑片M向下滑动，则变压器输入功率增大

D．若增大电源的频率，则灯泡B将变亮

14．（2025·重庆·高考）2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该

工程计划将输电站提供的1.6×106V直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为1.0×104V的交流电，再

经配电房中的变压器（视为理想变压器）降为2202sin100πtV的家用交流电，若输电线路输送功率

为8.0×109W，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则（）

A．直流输电导线中的电流为250A

B．直流输电导线总阻值不超过16Ω

C．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50Hz

D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为11:500

15．（2025·重庆八中·全真模考）某研究小组对某款新手机的直流电池进行性能测试，测试过程中电池

P1

输出的−图像如图，其中P为电池的输出功率，I为通过电池的电流。该电池容量为6000mA·h，充

I2I

电功率为100W，充电额定电压为20V，则该电池（）

A．内阻为0.25ΩB．电动势为24V

C．最大输出功率为288WD．从空电状态充满需要大约需要1.2h

16．（2025·重庆·高考模拟调研）某同学利用如图所示电路，来测量一长方体半导体材料（石墨烯）中的载

流子（电子）数。该半导体材料长为a、宽为b、厚度为c，处于垂直ab平面向里的匀强磁场中，磁感

应强度大小为B。电极1、3间接入恒压直流电源，稳定时，电流表示数为I，电极2、4间电压为U。

已知电子的电荷量为e，则稳定时（）

A．电极2的电势低于电极4

B．电极2的电势高于电极4

U

C．载流子定向移动的速率为

Bb

BI

D．单位体积内的载流子数为

ecU

17．（2025·重庆南开中学·第七次模拟预测）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水

平地面上，导轨MN上有一电键K，导轨MN、PQ间有磁感应强度为B的竖直向下的匀强磁场，导轨

间距为3d。现有一间距为d、电容为C的平行金属板（厚度不计）电容器，两金属板间用一绝缘细杆

连接并固定，金属板两侧用金属杆b、c垂直相连，它们总质量为m，并垂直于导轨静置于电键K左端

的导轨上；电键K右端的导轨上垂直放置另一质量为m的金属杆a。若电容器的带电量为q0，闭合电

键K，当整个系统达到稳定后（杆均未经过电键K）（）

mq

A．电容器最终带电量为0

m+13CB2d2

13CB2d2q

B．电容器最终带电量为0

m+13CB2d2

2Bdq

C．金属杆a的最终速度为0

m+13CB2d2

3Bdq

D．金属杆a的最终速度为0

m+13CB2d2

18．（2025·重庆巴蜀中学·三诊）太阳能光伏发电是利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能的一项新兴技

术(如图甲)。如图乙所示为某光伏发电站输电入户的示意图，其中输电电压的有效值U0恒定，r是输电

线的等效电阻，变压器为理想变压器，电表均可视为理想电表，下列说法正确的是（）

A．若开关S1、S2、S3均断开，电压表示数不为0

B．开关S1、S2、S3均闭合的前提下，线路老化导致r增大，则电流表的示数增大

C．若先让开关S1、S2保持闭合状态，然后闭合开关S3，则电流表的示数减小

D．若先让开关S1、S2保持闭合状态，然后闭合开关S3，则电压表的示数减小

19．（2025·重庆育才·全真模考）“围炉煮茶”是近几年广受追捧的休闲项目，但也曾有媒体报道了多起

围炉煮茶时的一氧化碳中毒事故。某学习小组想设计一款“一氧化碳报警器”，经查阅资料，发现当人

体所处环境中的一氧化碳浓度超过60mg·m−3时，便容易发生一氧化碳中毒。该小组同学购买了一款气

敏电阻，其产品说明书中提供了该气敏电阻的阻值Rq随一氧化碳浓度η变化的关系图像，如图甲所示。

(1)为检验该气敏电阻的参数是否与图甲一致，该小组同学设计了如图乙所示电路。利用如下实验器材

测一氧化碳浓度为60mg·m−3时气敏电阻的阻值，供选用的器材如下：

A．蓄电池（电动势6V，内阻不计）

B．电压表（量程6V，内阻约10kΩ）

C．毫安表（量程5mA，内阻约2Ω）

D．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）

E．滑动变阻器R2（最大阻值1000Ω）

F．开关、导线若干

根据图甲中的参数，滑动变阻器RP应选用________（填“R1”或“R2”），单刀双掷开关应接在______（填

“1”或“2”）；

(2)核对参数无误后，该小组同学设计了一款一氧化碳报警器。将定值电阻、气敏电阻Rq、发光二极管、

直流电源（电动势为E=5.0V，内阻不计）按照图丙连接。图中D1、D2分别为红、绿发光二极管，D1

的启动（导通）电压为2.0V，即D1两端电压UD1≥2.0V时点亮，D2的启动电压为3.0V，二极管启动时

对电路电阻的影响均不计。实验要求当一氧化碳浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则在电阻R3和R4

中，__