2025年高考物理试题分类汇编 专题12 交变电流

这是一份2025年高考物理试题分类汇编 专题12 交变电流，共14页。

A．B．C．D．
【答案】D
【详解】由题意可知导体棒通过磁场区域过程需要的时间，即周期为
导体棒通过区域I时，产生的电动势大小为，经过的时间为
导体棒通过区域Ⅱ时，产生的电动势大小为，经过的时间为
根据有效值的定义有
带入数据可得
故选D。
2．（2025·江苏·高考试题）用图示可拆变压器进行探究实验，当变压器左侧的输入电压为时，若右侧接线柱选取“0”和“4”，右侧获得输出电压．则左侧接线柱选取的是（ ）

A．“0”和“2”B．“2”和“8”
C．“2”和“14”D．“8”和“14”
【答案】A
【详解】根据可拆式变压器电压比与匝数比关系有，即
解得
故原线圈接入的匝数是匝，即左侧接线柱线圈选取的是“0”和“2”。
故选A。
3．（2025·安徽·高考试题）某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为。要使电流表的示数变为，下列操作正确的是（ ）
A．电阻箱R的阻值调为B．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的
C．输入端电压调为D．输入端电压调为
【答案】B
【详解】A．输入电压峰值为，则输入电压有效值为，滑动触头在正中间，根据变压比可知，输出电压，若将电阻箱阻值调为18欧姆，则电流为1A，故A错误；
B．若将副线圈匝数调为总匝数的，根据变压比可知，输出电压，则副线圈电流变为，故B正确；
C．输入端电压调为时，其有效值不变，不会导致电流的变化，仍然为，故C错误；
D．将输入电压峰值减小一半，则输入电压有效值变为，输出电压，副线圈电流变为，故D错误。
故选B。
4．（2025·福建·高考试题）某理想变压器如图甲，原副线圈匝数比4：1，输入电压随时间的变化图像如图乙，R1的阻值为R2的2倍，则（ ）
A．交流电的周期为2.5s
B．电压表示数为12V
C．副线圈干路的电流为R1电流的2倍
D．原副线圈功率之比为4：1
【答案】B
【详解】A．由图可知，交流电的周期为2.25s，故A错误；
B．根据图乙可知，输入电压最大值，则输入电压有效值为，根据变压比可知，副线圈电压即电压表示数为，故B正确；
C．R1的阻值为R2的2倍，根据并联规律可知，两电阻的电压相同，根据欧姆定律可知，流经R1和R2的电流之比为，副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和，则副线圈干路的电流为R1电流的3倍，故C错误；
D．根据变压器的原理可知，原副线圈功率相同，故D错误。
故选 B。
5．（2025·云南·高考试题）电动汽车充电桩的供电变压器（视为理想变压器）示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为，输入电压；两副线圈的匝数分别为和，输出电压。当I、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为和，下列说法正确的是（ ）

A．B．
C．变压器的输入功率为D．两副线圈输出电压最大值均为
【答案】AC
【详解】AB．根据理想变压器的电压比等于匝数比可得，
故A正确，B错误；
C．根据能量守恒可知变压器的输入功率等于总的输出功率，故
故C正确；
D．输出电压为交流电的有效值，根据正弦交流电的最大值与有效值的关系可知，两副线圈输出电压最大值均为
故D错误。
故选AC。
6．（2025·广西·高考试题）有一变压器的原线圈接入有效值为的正弦交流电，副线圈输出电压的最大值，则原副线圈的匝数比为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】变压器次级电压有效值为
则变压器原副线圈的匝数比
故选C。
7．（2025·黑吉辽蒙卷·高考试题）如图，“”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直，各边长均为l。线框绕b、e所在直线以角速度顺时针匀速转动，be与磁场方向垂直。时，abef与水平面平行，则（ ）
A．时，电流方向为abcdefa
B．时，感应电动势为
C．时，感应电动势为0
D．到过程中，感应电动势平均值为0
【答案】AB
【详解】AB．线框旋转切割磁场产生电动势的两条边为和，时刻边速度与磁场方向平行，不产生电动势，因此此时边切割产生电动势，由右手定则可知电流方向为，电动势为，AB正确；
C．时，线框旋转180°，此时依旧是边切割磁场产生电动势，感应电动势不为零，C错误；
D．到时，线框的磁通量变化量为零，线框的磁通量变化量为
由法拉第电磁感应定律可得平均电动势为，D错误。
故选AB。
8．（2025·浙江·高考试题）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。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为圆心的半径为的导电圆环I，与磁场边界相切的半径为的导电圆环Ⅱ，电阻均为R，圆心O对圆环Ⅱ上P、Q两点的张角；另有一可视为无限长的直导线CD。导电圆环间绝缘，且不计相互影响，则（ ）
A．圆环I中电流的有效值为
B．时刻直导线CD电动势为
C．时刻圆环Ⅱ中电流为
D．时刻圆环Ⅱ上PQ间电动势为
【答案】BD
【详解】A．由题图可知，在内和内圆环I中的电流大小均为
在内圆环I中的电流大小为
设圆环I中电流的有效值为，根据有效值定义可得
联立解得
故A错误；
B．设右侧又一无限长的直导线对称的无限长的直导线与构成回路，则时刻，、回路产生的总电动势为
根据对称性可知时刻直导线CD电动势为，故B正确；
C．由于圆环Ⅱ处于磁场外部，通过圆环Ⅱ的磁通量一直为0，所以圆环Ⅱ不会产生感应电流，则时刻圆环Ⅱ中电流为0，故C错误；
D．以O点为圆心，过程P、Q两点圆轨道，在时刻产生的电动势为
则P、Q两点间圆弧的电动势为
由于P、Q两点间圆弧与圆环Ⅱ上PQ构成回路不会产生感应电流，则圆环Ⅱ上PQ间电动势为，故D正确。
故选BD。
9．（2025·浙江·高考试题）有关下列四幅图的描述，正确的是（ ）
A．图1中，
B．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
【答案】C
【详解】A．理想变压器原副线圈与匝数的关系为，A错误；
B．从图2所示位置转动至线框与磁感线垂直的过程中，逐渐转向中性面，因此线框中的电动势逐渐减小，B错误；
C．电容器中电场强度方向竖直向上，因此下极板带正电，上极板带负电，根据线圈的磁场方向结合安培定则可知电流流向正极板，因此电容器正在充电，电场的能量正在增大，C正确；
D．电容C增大，根据电磁振荡的频率可知调谐频率减小，D错误。
故选C。
2025年高考模拟试题分类汇编
1．（2025河南模拟）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
【答案】D
【详解】A．图示位置是中性面，磁通量最大，磁通量变化率最小，则电动势为零，选项A错误；
B．电流表测得的是交变电流的有效值，乙图中通过换向器后，电流方向不变，但跟甲图中的电流热效应相同，所以电流表读数相等，选项B错误；
C．乙图中有换向器，线框转动一圈电流方向不改变，选项C错误；
D．两装置线圈转一圈，克服安培力做功等于回路所产生的焦耳热，均为
选项D正确。
故选D。
2．（2025河南模拟）如图所示为一远距离输电示意图，图中①、②分别为理想升压、降压变压器，理想交流电流表、的示数分别为、，理想交流电压表、的示数分别为、，交流发电机的内阻为r，输电导线的总电阻为R。当并入电路的用户数量增多时，下列说法正确的是（ ）
A．变压器①原线圈中的电流小于B．输电导线上电阻R损耗的功率变小
C．电压表的示数增大D．的值减小
【答案】D
【详解】A．变压器①为升压变压器，根据可知，变压器①原线圈中的电流大于副线圈电流，故A错误；
BC．当并入电路的用户增多时，用电器消耗功率增大，根据、
可知，电流、均增大，输电线R损耗功率变大，发电机的电流也增大，变压器①原线圈两端电压降低，由
可知，副线圈电压减小，输电线上的电压增大，变压器②原线圈两端电压降低，的示数减小，故BC错误；
D．根据等效电阻原理可知，减小，故D正确。
故选D。
3．（2025河南模拟）如图甲所示，白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的重大工程，其输电原理如图乙所示。设输电功率为P，输电电压为U，输电线总电阻为r，仅考虑输电线的功率损耗。下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流
B．输电线上损耗的功率
C．P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍
D．U一定时，输电功率变为2P，用户得到的功率变为原来的2倍
【答案】C
【详解】A．输电线上的电流为
故A错误；
BC．输电线上损耗的功率
由此可知，P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍，故B错误，C正确；
D．用户得到的功率为
由此可知，U一定时，输电功率变为2P，输电线损失的功率变为原来的4倍，用户得到的功率不是变为原来的2倍，故D错误。
故选C。
4．如图甲所示，电路M、N端输入电压不变的正弦式交变电流。将滑动变阻器的滑片从a端缓慢向下滑动，记录交流电压表V的示数U与交流电流表A的示数I，并描绘U-I图像如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值减小为4R0时，变压器的输出功率最大。变压器视为理想变压器，电压表和电流表均视为理想电表，则下列说法正确的是（ ）

A．定值电阻的阻值为
B．变压器的最大输出功率为
C．滑动变阻器最大阻值为
D．变压器原、副线圈的匝数比为
【答案】B
【详解】A．设交变电源电压的有效值为，在原线圈回路中有
变形得
结合乙图可知，图像斜率的绝对值表示
将I=2A，U=24V，代入
解得
故A错误；
BD．将理想变压器与滑动变阻器整体等效为一个电阻，等效电阻
变压器的输出功率等于滑动变阻器消耗的功率，则有
当时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为
此时滑动变阻器接入电路的阻值减小为4R0，则有
解得
故B正确，D错误；
C．当滑动变阻器的阻值调到最大时，则等效电阻也最大，可知原线圈的电流最小，由乙图可知最小电流为I=2A，对应的电压表示数为U=24V，则等效电阻
解得
故C错误。
故选B。
5．如图所示，匝数为50匝的矩形线圈置于磁感应强度大小为0.5T、方向水平向右的匀强磁场中，线圈的面积为、电阻为1Ω，与两金属圆环相连的电路中有一理想变压器，其原副线圈的匝数比，两定值电阻的阻值分别为、。现使线圈以120r/min的转速沿逆时针方向（从上向下看）绕竖直轴匀速转动，则定值电阻消耗的电功率和图示时刻中的电流方向分别为（ ）
A．，向右B．，向左C．，向右D．，向左
【答案】A
【详解】矩形线圈匀速转动产生的感应电动势的峰值为
有效值为
根据理想变压器的输入功率等于输出功率有
又
联立解得，
定值电阻消耗的电功率为
根据右手定则可知，图示时刻矩形线圈内的电流方向为顺时针（从前往后看），所以中的电流方向向右。
故选A。
6．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
【答案】A
【详解】CD．单刀双掷开关从a切换到b，变压器原线圈的电压不变，故电压表的示数不变，故CD错误；
AB．由题知，变压器原线圈的电压和匝数不变，单刀双掷开关从a切换到b，n1>n2，则副线圈的匝数减少，根据原副线圈的电压之比等于匝数比，可知变压器副线圈的电压变小，则副线圈的电流变小，由可知原线圈的电流减小，即电流表的示数减小，故A正确，B错误。
故选A。