文档文本内容
专题 08 恒定电流与交变电流
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
在知识考查层面，恒定电流部分注重
考点1 恒定电
2022、2023、2025 电路基本规律，如欧姆定律、闭合电路欧
流
姆定律的深度理解与应用，强化电路动态
分析，像含滑动变阻器、电容器电路的分
析，还常将电路知识与实验相结合，考查
电表改装、电阻测量等实验原理与操作。
交变电流板块，则着重考查交变电流的产
生原理、变化规律、有效值计算，以及变
压器、远距离输电等知识，且愈发重视与
电磁感应、能量守恒等知识的综合运用，
如分析变压器工作时的能量转化过程。
能力要求上，强调数理结合，考生需
运用数学工具，如函数图像分析电流、电
考点2 交变电 压变化规律，通过几何关系处理交流电图
2021、2022、2023、2024、2025
流 像问题；注重逻辑推理，面对多过程、多
对象的电路或交流电问题，能理清各物理
量关系，推导结论；同时，对实验探究能
力考查力度加大，要求考生能设计实验验
证相关规律，处理实验数据并分析误差，
如通过实验探究影响变压器变压比的因
素。此外，部分试题会引入新的信息，考
查考生获取信息、迁移知识、解决新问题
的创新能力，全方位检验考生对这部分知
识的掌握程度与物理学科核心素养的发展
水平。
考点01 恒定电流
1．（2025·北京·高考）如图所示，线圈自感系数为L，电容器电容为C，电源电动势为E,A 、A 和A 是
1 2 3
三个相同的小灯泡。开始时，开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻，将开关S闭合，下列说法正确的是（ ）
A．闭合瞬间，A 与A 同时亮起 B．闭合后，A 亮起后亮度不变
1 3 2
C．稳定后，A 与A 亮度一样 D．稳定后，电容器的电荷量是CE
1 3
2．（2023·北京·高考）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部
真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为l（l>>a）。
带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管
壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为+q，不计粒
子的重力、粒子间的相互作用，下列说法不正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的圆弧半径为a
Bqa
B．粒子质量为
v
C．管道内的等效电流为nqπa2v
D．粒子束对管道的平均作用力大小为Bnql
3．（2022·北京·高考）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的R 和R ，其中
1 2
一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压
力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U 时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电
1
压小于U （U 、U 为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（ ）
2 1 2
A．U <U
1 2
B．R 为压力传感器
2C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
4．（2022·北京·高考）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据
分析等。
（1）用电压表（内阻约为3kΩ）和电流表（内阻约为0.1Ω）测量一个电阻的阻值（约为5Ω）。要求尽
量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的 （选填“甲”或“乙”）。
（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约20kΩ电阻的阻值，下列实验步
骤正确的操作顺序为 （填各实验步骤前的字母）。
A．将选择开关置于“×1k”位置
B．将选择开关置于“OFF”位置
C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开
D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”
（3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎
么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的
情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；
试触d 时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则 （选填选项前的字母）。
A．导线ab断路
B．滑动变阻器断路
C．导线cd断路
D．滑动变阻器短路
考点02 交变电流
5．（2025·北京·高考）如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时
间变化的规律为e=10sin(100πt)V。下列说法正确的是（ ）A．该交流电的频率为100Hz
B．线圈转到图示位置时，产生的电动势为0
C．线圈转到图示位置时，AB边受到的安培力方向向上
D．仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为10❑√2V
6．（2024·北京·高考）如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化
的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V，3W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（
）
A．原线圈两端电压的有效值为24❑√2V
B．副线圈中电流的有效值为0.5A
C．原、副线圈匝数之比为1∶4
D．原线圈的输入功率为12W
7．（2023·北京·高考）自制一个原、副线圈匝数分别为600匝和190匝的变压器，原线圈接12V的正弦交
流电源，副线圈接额定电压为3.8V的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5V。下列措施有可能使小灯
泡正常发光的是（ ）
A．仅增加原线圈匝数 B．仅增加副线圈匝数
C．将原、副线圈匝数都增为原来的两倍 D．将两个3.8V小灯泡并联起来接入副线圈
8．（2022·北京·高考）某理想变压器的原线圈接在220V的正弦交流电源上，副线圈输出电压为22000V，
输出电流为300mA。该变压器（ ）
A．原、副线圈的匝数之比为100∶1 B．输入电流为30A
C．输入电流的最大值为15❑√2A D．原、副线圈交流电的频率之比为1∶100
9．（2021·北京·高考）一正弦式交变电流的i - t图像如图所示。下列说法正确的是（ ）A．在t=0.4 s时电流改变方向 B．该交变电流的周期为0.5 s
❑√2
C．该交变电流的表达式为i=2cos5πt A D．该交变电流的有效值为 A
2
1．（2025·北京朝阳·二模）某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表，设计了如图所示的
电路。下列说法不正确的是（ ）
A．若将S调到1位置，则为改装后的安培表
B．若将S调到2位置，则为改装后的伏特表
C．若想扩大安培表的量程，可适当增大R
1
D．若想扩大伏特表的量程，可适当增大R
2
2．（2025·北京昌平·二模）图1为某声敏电阻的阻值R随声音强度L（单位：dB）变化关系的图像，某同
学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图2所示。电源电动势E=8V，内阻r=2Ω，
电阻R 、R 中的一个是定值电阻，另一个是声敏电阻。已知定值电阻的阻值为10Ω，电压表的量程为
1 2
0~3V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是（ ）A．电压表的示数为2.5V时，声音强度为20dB
B．该电路能测量的最大声音强度为120dB
C．该电路中声敏电阻的最大功率可达8W
D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大
3．（2025·北京西城·二模）超导体是一种在温度降低到特定温度以下，电阻会突然降为零，且完全排斥磁
场的材料。超导体从有电阻的正常态转变为零电阻的超导态，有两个重要的临界参数：临界温度Tc和临界
磁场强度Hc。临界温度Tc是在没有外磁场干扰的理想条件下，超导体从正常态转变为超导态的温度。临
界磁场强度Hc描述了超导体在特定温度下能够承受的最大外部磁场强度，超过该值后，超导体将从超导
态转变为正常态。已知某类超导体的临界磁场强度Hc与热力学温度T的关系为H =H [ 1− ( T ) 2 ) ，式中
c c0 T
c
Hc 是理论上达到绝对零度时的临界磁场强度。下列说法正确的是（ ）
0
A．若温度低于Tc，超导体一定处于超导态
B．若温度逐渐升高但不超过Tc，可以通过减小磁场强度的方式来维持超导态
C．若外加磁场强度大于Hc，且温度低于Tc，则超导体处于超导态
0
D．若外加磁场强度小于Hc，且温度高于Tc，则超导体处于超导态
0
4．（2025·北京东城·二模）人体中的脂肪因缺乏自由电子或离子，不容易导电，某脂肪测量仪的工作原理
是根据人体等效电阻阻值的大小来判断脂肪所占比例的高低，简化电路如图所示，其中定值电阻R 与人体
1
等效电阻R 的阻值相差不大。下列说法正确的是（ ）
2
A．脂肪所占比例低者对应的电压表的示数较大
B．脂肪所占比例高者对应的电流表的示数较小
C．脂肪所占比例低者对应的电源内阻消耗的功率较小
D．脂肪所占比例高者对应的电源消耗的总功率较大
5．（2025·北京通州·一模）如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流，R为定值电阻， R
L
为滑动
变阻器，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器R 的滑片P向
L
下移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数增大B．电路中总电阻增大
C．电压表的示数增大
D．恒流源输出功率增大
6．（2025·北京东城·一模）闪电是由云层中所积累的电荷放电引起的，通常是云层底部带正电荷，云层下
方的地面会感应出负电荷，当云层底部与地面间的电场强度增大到E =5×105V/m时击穿空气，发生短时
0
放电现象，形成闪电。某圆盘形云朵底部与地面的距离 =1×103m，该云朵与地面间的电场强度恰好达
ℎ
到E 时发生闪电，放电电流随时间变化的简化函数图像如图所示。假设该次放电将云朵所带电荷全部放
0
掉，云朵和地面构成的电容器可视为理想的平行板电容器。下列说法不正确的是（ ）
A．这次放电释放的总电荷量Q=5C
B．这次放电过程中的平均电流I=5×104A
C．该等效电容器的电容值C=1×10−8F
D．放电前该电容器存储的电能E=2.5×109J
7．（2025·北京西城·一模）某同学自制电子秤的原理示意图如图所示。托盘与金属弹簧相连，滑动变阻器
R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为
0.设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R，弹簧劲度系数为k，
0
重力加速度为g。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，电压表示数未超过量程。下列说法正
确的是（ ）
g
A．该电子秤能够称量的物体最大质量为
kl
R +r
B．电压表的示数能够达到的最大值为 0 E
R+R +r
0
(R +r)klU
C．电压表示数为U时，物体的质量为 0
gR(E−U)
R klU
D．电压表示数为U时，物体的质量为 0
gR(E−U)
8．（2025·北京四中顺义分校·零模）如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电
源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的示数为0。当P端电
势高于Q端时，电压表示数为正。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是
（ ）
A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端
B．若电压表示数为负时，则物体速度方向向右
C．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，且成正比
D．若物体向右匀加速运动，则电压表示数为负，则示数均匀增加
9．（2025·北京海淀·三模预测）如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数分别为n 和n，原线圈接在正
1 2
弦式交变电源上，副线圈接有一灯泡L。为了检测理想变压器的相关数据，变压器的铁芯上还接有一匝数
为2匝的电压互感器，电压表为理想交流电压表。已知电路稳定时小灯泡恰好正常发光，电压互感器中电
压表的示数为U，下列说法正确的是（ ）
0
n U
A．小灯泡的额定电压为 2 0
2
2U
0
B．正弦式交变电源的电压有效值为
n
1
C．原线圈的输入功率大于副线圈的输出功率
U n
D．原、副线圈两端的电压之比 1 > 1
U n
2 2
10．（2025·北京东城·二模）燃油汽车启动时，火花塞产生电火花的简化电路如图所示，初级线圈回路中
的电源电动势为12V，次级线圈回路中的火花塞的两个电极P、Q靠得很近。汽车启动时，开关不停地闭
合、断开，次级线圈产生的瞬时高压可达千伏甚至万伏，使电极P、Q间产生电火花，点燃汽缸中的可燃
混合气。下列说法正确的是（ ）A．开关闭合瞬间，P、Q间无电压
B．开关断开瞬间，火花塞会产生电火花
C．初级线圈的匝数应远大于次级线圈的匝数
D．P、Q间的高压是由于次级线圈的自感现象产生的
11．（2025·北京朝阳·二模）如图所示，在理想变压器的原线圈回路中接有定值电阻R ，副线圈回路中接
1
有滑动变阻器R 。原线圈一侧接在稳定的正弦式交流电源上，电流表和电压表均为理想交流电表。滑动变
2
阻器滑片从某处自下向上滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数增大 B．电流表的示数增大
C．R 两端的电压增大 D．流过R 的电流增大
1 2
12．（2025·北京昌平·二模）如图所示，一理想变压器原线圈接在u=311sin100πt(V)）的交流电源上，
副线圈与滑动变阻器R相连，交流电压表和交流电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为100πHz
B．变阻器的滑片向b端滑动，电压表的示数减小
C．变阻器的滑片向a端滑动，电流表的示数增大
D．变阻器的滑片向a端滑动，变压器的输入功率减小
13．（2025·北京西城·一模）如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220❑√2sin(100πt)❑V的交流电源
上，副线圈接R=22Ω的电阻。原、副线圈的匝数比为10：1，电压表为理想电表。下列说法正确的是（
）A．交流电的频率为100Hz
B．电压表的示数约为31.1V
C．原线圈电流的有效值为1A
D．原线圈的输入功率为22W
14．（2025·北京丰台·二模）如图所示，面积为0.01m2的200匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴OO′匀速转
动，转动的角速度为200rad/s，匀强磁场的磁感应强度为0.1T。线圈通过滑环与一理想变压器的原线圈相
连，副线圈接有两个相同的灯泡L 和L ，灯泡的电阻均为5Ω。变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关
1 2
S断开时L 正常发光，线圈及所有导线电阻不计，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。下列说法正确
1
的是（ ）
A．线圈中感应电动势为e=40sin100πt（V）
B．开关断开时，电流表的示数为0.08A
C．若开关S闭合，电流表示数将减小
D．若开关S闭合，灯泡L 亮度不变
1
15．（2025·北京西城·二模）交流发电机的示意图如图1所示，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，矩形线
圈ABCD绕垂直于磁场的轴OO'沿逆时针方向匀速转动，发电机的电动势随时间按正弦函数的规律变化，
如图2所示。发电机线圈电阻为5Ω，外电路接R=95Ω的定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．理想电流表的示数为2.2A
B．电动势瞬时值的表达式为e=220sin(50πt)V
C．线圈经过图示位置时，电流方向为ABCDA
D．线圈经过图示位置时，产生的电动势为220V
16．（24-25高三下·北京海淀·二模）将阻值为50Ω的电阻接在正弦式交流电源上，通过电阻的电流i随时
间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）A．交变电流在一个周期内电流方向改变一次
B．交变电流的表达式为i=2cos(10πt)A
C．电阻消耗的电功率为100W
D．电阻两端的电压峰值为50❑√2V
17．（2025·北京通州·一模）如图所示为一交流发电机和外接负载的示意图。矩形线圈在磁感应强度为B的
匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动。矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外接负载电阻为
R。下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻，穿过线圈的磁通量的变化率最小
B．从图示时刻开始计时，电动势的瞬时值表达式为e=nBSωsinωt
nBS
C．线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量q=
R+r
n2B2S2ωπ
D．线圈由图示位置转过360°的过程中，电阻R产生的热量Q=
R+r
18．（2025·北京四中顺义分校·零模）如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u
随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V，3W“的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的
是（ ）
A．原、副线圈匝数之比为4：1
B．副线圈中电流的有效值为2A
C．原线圈的输入功率为12WD．输入电压u随时间t变化规律为u=24❑√2sin50πt
19．（2025·北京东城·二模）利用电磁感应现象，可以测量空间某处的磁场。
(1)如图甲所示，电阻为r、长为l的导体棒ab放置在光滑的水平导轨上，导轨左侧接一阻值为R的定值电
阻，导轨间距也为l。导轨处在竖直向下的匀强磁场中，导体棒ab在外力作用下沿导轨水平向右做匀速直
线运动，速度大小为v，电流表的示数为I。导体棒ab始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。
a.求磁感应强度的大小B；
b.撤去外力后，经过一段时间，穿过该闭合回路的磁通量的变化量为ΔΦ，通过电阻R的电荷量为q。请证
明：ΔΦ=q(R+r)。
(2)已知北半球某处地磁场的磁感应强度没有东西方向的分量，磁感应强度方向与水平方向夹角为θ。在该
处一水平面内放置一个长、宽分别为l 、l 的单匝矩形线框CDEF，线框总电阻为r ，其中CD沿南北方向、
1 2 0
DE沿东西方向，如图乙所示。线框分别以CD、DE为轴向下转动到竖直平面内，两次通过线框导线某横截
面的电荷量分别为Q 、Q ，线框所在处的磁场可视为匀强磁场。求该处磁感应强度大小B 和θ的正切值。
1 2 0
