2025版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第10講　直流電路和交流電路

第10講直流電路和交流電路高考專題輔導(dǎo)與測(cè)試·物理目錄CONTENTS01構(gòu)建·知識(shí)網(wǎng)絡(luò)鎖定主干知識(shí)02試做·高考真題探明高考考向03洞悉·高頻考點(diǎn)精研典型例題04培優(yōu)·提能加餐

拓展思維空間05演練·分層強(qiáng)化提升關(guān)鍵能力

構(gòu)建·知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

鎖定主干知識(shí)01

試做·高考真題

探明高考考向02

1.

（2024·廣西高考6題）將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體L1、L2無(wú)縫

連接成一段導(dǎo)體，總長(zhǎng)度為1.00

m，接入圖甲電路。閉合開(kāi)關(guān)S，滑片P

從M端滑到N端，理想電壓表讀數(shù)U隨滑片P的滑動(dòng)距離x的變化關(guān)系如

圖乙，則導(dǎo)體L1、L2的電阻率之比約為（

）

A.2∶3B.2∶1C.5∶3D.1∶3√

2.

（多選）（2024·新課標(biāo)卷20題）電動(dòng)汽車制動(dòng)時(shí)可利用車輪轉(zhuǎn)動(dòng)將其

動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存起來(lái)。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)磁極繞固定的線圈旋轉(zhuǎn)，在

線圈中產(chǎn)生電流。磁極勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的某瞬間，磁場(chǎng)方向恰與線圈平面垂

直，如圖所示。將兩磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則磁極再轉(zhuǎn)過(guò)90°

時(shí)，線圈中（

）A.

電流最小B.

電流最大C.

電流方向由P指向QD.

電流方向由Q指向P√√解析：

磁極順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于線圈逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈從

中性面位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，磁極轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)即線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，穿過(guò)

線圈的磁通量為0，磁通量的變化率最大，線圈中感應(yīng)電流最大，A錯(cuò)

誤，B正確；磁極轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)相當(dāng)于題圖示中PQ向下切割磁感線，由右

手定則可知線圈中電流方向由Q指向P，C錯(cuò)誤，D正確。3.

（2024·北京高考5題）如圖甲所示，理想變壓器原線圈接在正弦式交流

電源上，輸入電壓u隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，副線圈接規(guī)格為

“6

V

3

W”的燈泡。若燈泡正常發(fā)光，下列說(shuō)法正確的是（

）B.

副線圈中電流的有效值為0.5

AC.

原、副線圈匝數(shù)之比為1∶4D.

原線圈的輸入功率為12

W√

4.

（2024·浙江1月選考5題）如圖為某燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖。直流電

經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸出u＝5sin100πt

V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10

kV，就會(huì)在打火針和金屬板間引發(fā)電火

花，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。下列正確的是（

）C.

用電壓表測(cè)原線圈兩端電壓，示數(shù)為5

VD.

副線圈輸出交流電壓的頻率是100

Hz√

洞悉·高頻考點(diǎn)精研典型例題03

考點(diǎn)一直流電路的分析和計(jì)算1.

閉合電路歐姆定律的三個(gè)公式（1）E＝U外＋U內(nèi)；（任意電路）（2）E＝U外＋I(xiàn)r；（任意電路）（3）E＝I（R＋r）。（純電阻電路）2.

動(dòng)態(tài)電路分析的三種方法（1）程序法——最常規(guī)方法（2）串反并同法（電源內(nèi)阻不為零）——最簡(jiǎn)潔方法（3）極限法3.

電容器的特點(diǎn)（1）只有當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電容器所在支路中才會(huì)有電流，當(dāng)電

路穩(wěn)定時(shí)，電容器所在的支路相當(dāng)于斷路。（2）電路穩(wěn)定時(shí)，與電容器串聯(lián)的電路中沒(méi)有電流，同支路的電阻相

當(dāng)于導(dǎo)線，電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓?！纠?】

（2024·福建漳州三模）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)

阻為r，開(kāi)關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，燈泡L正常發(fā)光，然后向左移動(dòng)滑動(dòng)變

阻器R的滑片，在此過(guò)程中（

）A.

燈泡L逐漸變暗B.

電源的路端電壓逐漸減小C.

電容器C所帶的電荷量逐漸減小D.

定值電阻R0兩端的電壓始終為零√解析：當(dāng)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片時(shí)，R接入電路的阻值變大，則該支

路的電流減小，所以燈泡L逐漸變暗，A正確；因?yàn)橥ㄟ^(guò)R的電流減小，所

以通過(guò)電源的電流減小，則內(nèi)阻上的電壓減小，由U＝E－Ir可知，電源的

路端電壓逐漸變大，B錯(cuò)誤；路端電壓變大，則電容器C兩端電壓變大，則

根據(jù)Q＝CU，電容器所帶的電荷量逐漸增加，C錯(cuò)誤；因電容器充電，則

定值電阻R0兩端的電壓不為零，D錯(cuò)誤?！纠?】

（2024·江西南昌三模）在如圖所示的電路中，已知A、B兩個(gè)電

容器的電容之比CA∶CB＝1∶2，每個(gè)電阻都相同，則兩個(gè)電容器帶電荷量

之比QA∶QB為（

）A.1∶2B.2∶3C.1∶1D.2∶1答案：A

考點(diǎn)二交變電流的產(chǎn)生和描述1.

線圈通過(guò)中性面時(shí)的特點(diǎn)（1）穿過(guò)線圈的磁通量最大。（2）線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。（3）線圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向改變一次。2.

有效值的計(jì)算

（2）非正弦式交變電流：計(jì)算有效值時(shí)，要根據(jù)電流的熱效應(yīng)，即

“一個(gè)周期”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”，然后分段求

和，求得有效值。3.

正弦式交變電流“四值”的應(yīng)用【例3】

（2024·山東高考8題）如圖甲所示，在－d≤x≤d、－d≤y≤d的區(qū)域中存在垂直O(jiān)xy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（用陰影表示磁場(chǎng)的區(qū)域），邊長(zhǎng)為2d的正方形線圈與磁場(chǎng)邊界重合。線圈以y軸為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)如圖乙所示。若僅磁場(chǎng)的區(qū)域發(fā)生了變化，線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)變?yōu)閳D丙所示實(shí)線部分，則變化后磁場(chǎng)的區(qū)域可能為（

）√答案：C

答案：B

【例5】

（2024·天津河西區(qū)二模）一個(gè)單匝矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁

場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的

變化規(guī)律如圖所示，則以下說(shuō)法正確的是（

）A.

零時(shí)刻線圈位于中性面位置B.

t2時(shí)刻電流方向發(fā)生改變D.

t1時(shí)刻到t3時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為零

答案：C考點(diǎn)三理想變壓器電能的輸送1.

理想變壓器（1）三個(gè)基本關(guān)系①P入＝P出

（2）三個(gè)決定關(guān)系①副線圈輸出的功率決定原線圈輸入的功率；②副線圈電流的變化決定原線圈電流的變化；③在匝數(shù)比一定的情況下，原線圈兩端的電壓決定副線圈兩端的

電壓。2.

電能的輸送（1）理清三個(gè)回路（2）分清三種關(guān)系電壓關(guān)系U2＝ΔU＋U3電流關(guān)系I2＝I3＝I線功率關(guān)系P1＝P2P3＝P4【例6】

（2024·河北石家莊模擬）如圖所示，理想變壓器原線圈與定值

電阻R1＝12

Ω串聯(lián)后接在正弦式交流電源上。理想變壓器原、副線圈的匝

數(shù)比為1∶5，定值電阻R2＝10

Ω，理想交流電壓表的示數(shù)為20

V，則交流

電源電壓的峰值是（

）A.120

VC.124

V

答案：D【例7】

（多選）（2024·全國(guó)甲卷19題）如圖，理想變壓器的副線圈接

入電路的匝數(shù)可通過(guò)滑動(dòng)觸頭T調(diào)節(jié)，副線圈回路接有滑動(dòng)變阻器R、定值

電阻R0和R1、開(kāi)關(guān)S。S處于閉合狀態(tài)，在原線圈電壓U0不變的情況下，為

提高R1的熱功率，可以（

）A.

保持T不動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)B.

將T向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片位置不變C.

將T向a端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)D.

將T向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向e端滑動(dòng)√√

答案：AC【例8】

（2024·山西晉中三模）2023年10月，國(guó)內(nèi)某品牌發(fā)布全液冷超

級(jí)充電樁，可實(shí)現(xiàn)“一秒一公里”的充電速度?？傠娫吹匠潆姌兜暮?jiǎn)化電

路圖如圖所示。已知總電源輸出頻率為50

Hz的正弦式交流電，升壓變壓器

原線圈兩端電壓U1＝500

V，輸電線的總電阻r＝25

Ω，降壓變壓器的匝數(shù)

比為n3∶n4＝15∶1，變壓器均視為理想變壓器。若給汽車充電時(shí)該充電樁

獲得的電壓為1

000

V，功率為600

kW，下列說(shuō)法正確的是（

）A.

流經(jīng)充電樁電流的最大值為600

AB.1

s內(nèi)電流的方向變化50次C.

若充電樁消耗的功率減小，在U1不

變的情況下，充電樁獲得的電壓減小D.

升壓變壓器的匝數(shù)比為n1∶n2＝1∶32

答案：D培優(yōu)·提能加餐拓展思維空間04

等效電阻法在變壓器電路中的應(yīng)用

【典例1】

（2024·湖南高考6題）根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，截止到2023年9

月，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)

備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實(shí)驗(yàn)小組模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝

置如圖所示。已知發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，升、降壓變壓器均為

理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡(jiǎn)化為一個(gè)定值電阻R0。當(dāng)用戶端接

一個(gè)定值電阻R時(shí)，R0上消耗的功率為P。不計(jì)其余電阻，下列說(shuō)法正確的

是（

）A.

風(fēng)速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則R0

上消耗的功率為4PB.

輸電線路距離增加，若R0阻值增加一倍，

則R0上消耗的功率為4PC.

若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則R0上消耗的功率為8PD.

若在用戶端再并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻R，則R0上消耗的功率為6P

答案：A

【典例2】

（2024·湖南長(zhǎng)沙期中）如圖所示的是節(jié)日彩燈供電電路圖，

變壓器為理想變壓器，所有燈泡均相同，在A、B兩端接入電壓恒定的正弦

交流電，若發(fā)現(xiàn)燈泡的燈光較暗，為使燈泡正常發(fā)光，需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻

器R2的滑片，下列調(diào)節(jié)及結(jié)果判斷正確的是（

）A.

應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R2滑片向右移B.

調(diào)節(jié)后，變壓器原線圈輸入電壓變大C.

調(diào)節(jié)后，電阻R1消耗的功率變大D.

調(diào)節(jié)后，滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓增大

答案：C演練·分層強(qiáng)化

提升關(guān)鍵能力

05

12345678910111.

（2024·廣東高考1題）將阻值為50

Ω的電阻接在正弦式交流電源上。電

阻兩端電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（

）A.

該交流電的頻率為100

HzB.

通過(guò)電阻電流的峰值為0.2

AC.

電阻在1秒內(nèi)消耗的電能為1

J√

1234567891011

√1234567891011

12345678910113.

（2024·湖北高考5題）在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡L1的電

阻是燈泡L2的2倍。假設(shè)兩個(gè)二極管正向電阻為0、反向電阻無(wú)窮大。閉

合開(kāi)關(guān)S，燈泡L1、L2的電功率之比P1∶P2為（

）A.2∶1B.1∶1C.1∶2D.1∶4√

12345678910114.

（2024·江西九江二模）如圖所示，光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大

而減小，當(dāng)照射光敏電阻的光減弱時(shí)，則（

）A.

電壓表的示數(shù)減小B.

電流表的示數(shù)減小C.

電容器所帶電荷量減小D.

電源輸出功率減小√1234567891011解析：

減弱照射光敏電阻R3的光照強(qiáng)度，R3的阻值增大，總電阻增

大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得干路電流減小，則路端電壓增大，即電

壓表示數(shù)增大，A錯(cuò)誤；路端電壓增大，則R1兩端的電壓增大，電流增

大，電流表的示數(shù)增大，B錯(cuò)誤；總電流減小，通過(guò)R1的電流增大，則

通過(guò)R2的電流減小，R2的電壓減小，即電容器兩端的電壓減小，又Q＝

CU，可得電容器所帶電荷量減小，C正確；當(dāng)電源的內(nèi)阻和外電阻阻值

相等時(shí)，電源輸出功率最大，本題中電源內(nèi)阻與外電阻阻值之間的大小

關(guān)系未知，故無(wú)法判斷電源輸出功率是增大還是減小，D錯(cuò)誤。12345678910115.

（2024·廣東廣州三模）燃油汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，主要

部分由直流電源E、保護(hù)電容C、電阻R、理想變壓器、火花塞等構(gòu)成，

已知直流電源的電動(dòng)勢(shì)為12

V，火花塞內(nèi)兩觸點(diǎn)之間要產(chǎn)生30

kV電

壓，才能產(chǎn)生電弧將油氣點(diǎn)燃，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為

1∶100，下列說(shuō)法正確的是（

）A.

開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電容C將進(jìn)行充電B.

開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，變壓器副線圈兩端電壓最高

可達(dá)30

kVC.

開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，若要將油氣點(diǎn)燃，變壓器原線圈至少需產(chǎn)生300

V電壓D.

開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，電容器將先放電后充電√1234567891011解析：

開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電容C將會(huì)被短路，不會(huì)充電，A錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S

閉合瞬間，變壓器原線圈兩端電壓不會(huì)超過(guò)電源的電動(dòng)勢(shì)，則副線圈兩

端電壓不超過(guò)1

200

V，B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，變壓器副線圈兩端電

壓可達(dá)30

kV，則變壓器原線圈至少需產(chǎn)生300

V自感電壓，C正確；開(kāi)

關(guān)S斷開(kāi)后，由于變壓器原線圈發(fā)生自感，電容器將先充電再放電，D

錯(cuò)誤。12345678910116.

（2024·海南?？谝荒＃┤鐖D所示，電阻為R的金屬直角線框abcd放置在

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a、d兩點(diǎn)連線與磁場(chǎng)垂直，ab、cd長(zhǎng)均

為l，bc長(zhǎng)為2l，定值電阻阻值也為R，線框繞ad連線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)

動(dòng)。t＝0時(shí)刻線框所在平面與磁場(chǎng)垂直，則（

）A.

t＝0時(shí)刻穿過(guò)線框磁通量的變化率最大C.

a、d兩點(diǎn)間電壓變化規(guī)律為u＝2Bl2ωsin

ωt√1234567891011

12345678910117.

（2024·江蘇徐州三模）某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了改變電容器極板間電壓的電

路，電壓表可視為理想電表，下列電路中，既安全又能使電容器極板間

電壓變化范圍較大的是（

）√1234567891011

1234567891011

A.465

VB.316.5

VC.232.5

VD.216.5

V√1234