2025版高考物理二轮复习 第10讲　直流电路和交流电路

第10讲直流电路和交流电路高考专题辅导与测试·物理目录CONTENTS01构建·知识网络锁定主干知识02试做·高考真题探明高考考向03洞悉·高频考点精研典型例题04培优·提能加餐

拓展思维空间05演练·分层强化提升关键能力

构建·知识网络

锁定主干知识01

试做·高考真题

探明高考考向02

1.

（2024·广西高考6题）将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝

连接成一段导体，总长度为1.00

m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P

从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如

图乙，则导体L1、L2的电阻率之比约为（

）

A.2∶3B.2∶1C.5∶3D.1∶3√

2.

（多选）（2024·新课标卷20题）电动汽车制动时可利用车轮转动将其

动能转换成电能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在

线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂

直，如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°

时，线圈中（

）A.

电流最小B.

电流最大C.

电流方向由P指向QD.

电流方向由Q指向P√√解析：

磁极顺时针匀速转动相当于线圈逆时针匀速转动，线圈从

中性面位置开始转动，磁极转过90°时即线圈逆时针转过90°时，穿过

线圈的磁通量为0，磁通量的变化率最大，线圈中感应电流最大，A错

误，B正确；磁极转过90°时相当于题图示中PQ向下切割磁感线，由右

手定则可知线圈中电流方向由Q指向P，C错误，D正确。3.

（2024·北京高考5题）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

“6

V

3

W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（

）B.

副线圈中电流的有效值为0.5

AC.

原、副线圈匝数之比为1∶4D.

原线圈的输入功率为12

W√

4.

（2024·浙江1月选考5题）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＝5sin100πt

V的交流电，经原、副线圈匝数分别为n1和n2

的变压器升压至峰值大于10

kV，就会在打火针和金属板间引发电火

花，实现点火。下列正确的是（

）C.

用电压表测原线圈两端电压，示数为5

VD.

副线圈输出交流电压的频率是100

Hz√

洞悉·高频考点精研典型例题03

考点一直流电路的分析和计算1.

闭合电路欧姆定律的三个公式（1）E＝U外＋U内；（任意电路）（2）E＝U外＋Ir；（任意电路）（3）E＝I（R＋r）。（纯电阻电路）2.

动态电路分析的三种方法（1）程序法——最常规方法（2）串反并同法（电源内阻不为零）——最简洁方法（3）极限法3.

电容器的特点（1）只有当电容器充、放电时，电容器所在支路中才会有电流，当电

路稳定时，电容器所在的支路相当于断路。（2）电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相

当于导线，电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。【例1】

（2024·福建漳州三模）如图所示的电路中，电源电动势为E，内

阻为r，开关S闭合，电路稳定后，灯泡L正常发光，然后向左移动滑动变

阻器R的滑片，在此过程中（

）A.

灯泡L逐渐变暗B.

电源的路端电压逐渐减小C.

电容器C所带的电荷量逐渐减小D.

定值电阻R0两端的电压始终为零√解析：当向左移动滑动变阻器R的滑片时，R接入电路的阻值变大，则该支

路的电流减小，所以灯泡L逐渐变暗，A正确；因为通过R的电流减小，所

以通过电源的电流减小，则内阻上的电压减小，由U＝E－Ir可知，电源的

路端电压逐渐变大，B错误；路端电压变大，则电容器C两端电压变大，则

根据Q＝CU，电容器所带的电荷量逐渐增加，C错误；因电容器充电，则

定值电阻R0两端的电压不为零，D错误。【例2】

（2024·江西南昌三模）在如图所示的电路中，已知A、B两个电

容器的电容之比CA∶CB＝1∶2，每个电阻都相同，则两个电容器带电荷量

之比QA∶QB为（

）A.1∶2B.2∶3C.1∶1D.2∶1答案：A

考点二交变电流的产生和描述1.

线圈通过中性面时的特点（1）穿过线圈的磁通量最大。（2）线圈中的感应电动势为零。（3）线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次。2.

有效值的计算

（2）非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据电流的热效应，即

“一个周期”内“相同电阻”上产生“相同热量”，然后分段求

和，求得有效值。3.

正弦式交变电流“四值”的应用【例3】

（2024·山东高考8题）如图甲所示，在－d≤x≤d、－d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（

）√答案：C

答案：B

【例5】

（2024·天津河西区二模）一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁

场并位于线圈平面内的固定轴做匀速转动。通过线圈的磁通量Φ随时间t的

变化规律如图所示，则以下说法正确的是（

）A.

零时刻线圈位于中性面位置B.

t2时刻电流方向发生改变D.

t1时刻到t3时刻，感应电动势的平均值为零

答案：C考点三理想变压器电能的输送1.

理想变压器（1）三个基本关系①P入＝P出

（2）三个决定关系①副线圈输出的功率决定原线圈输入的功率；②副线圈电流的变化决定原线圈电流的变化；③在匝数比一定的情况下，原线圈两端的电压决定副线圈两端的

电压。2.

电能的输送（1）理清三个回路（2）分清三种关系电压关系U2＝ΔU＋U3电流关系I2＝I3＝I线功率关系P1＝P2P3＝P4【例6】

（2024·河北石家庄模拟）如图所示，理想变压器原线圈与定值

电阻R1＝12

Ω串联后接在正弦式交流电源上。理想变压器原、副线圈的匝

数比为1∶5，定值电阻R2＝10

Ω，理想交流电压表的示数为20

V，则交流

电源电压的峰值是（

）A.120

VC.124

V

答案：D【例7】

（多选）（2024·全国甲卷19题）如图，理想变压器的副线圈接

入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值

电阻R0和R1、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压U0不变的情况下，为

提高R1的热功率，可以（

）A.

保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动B.

将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变C.

将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动D.

将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动√√

答案：AC【例8】

（2024·山西晋中三模）2023年10月，国内某品牌发布全液冷超

级充电桩，可实现“一秒一公里”的充电速度。总电源到充电桩的简化电

路图如图所示。已知总电源输出频率为50

Hz的正弦式交流电，升压变压器

原线圈两端电压U1＝500

V，输电线的总电阻r＝25

Ω，降压变压器的匝数

比为n3∶n4＝15∶1，变压器均视为理想变压器。若给汽车充电时该充电桩

获得的电压为1

000

V，功率为600

kW，下列说法正确的是（

）A.

流经充电桩电流的最大值为600

AB.1

s内电流的方向变化50次C.

若充电桩消耗的功率减小，在U1不

变的情况下，充电桩获得的电压减小D.

升压变压器的匝数比为n1∶n2＝1∶32

答案：D培优·提能加餐拓展思维空间04

等效电阻法在变压器电路中的应用

【典例1】

（2024·湖南高考6题）根据国家能源局统计，截止到2023年9

月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设

备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装

置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动，升、降压变压器均为

理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R0。当用户端接

一个定值电阻R时，R0上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的

是（

）A.

风速增加，若转子角速度增加一倍，则R0

上消耗的功率为4PB.

输电线路距离增加，若R0阻值增加一倍，

则R0上消耗的功率为4PC.

若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则R0上消耗的功率为8PD.

若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则R0上消耗的功率为6P

答案：A

【典例2】

（2024·湖南长沙期中）如图所示的是节日彩灯供电电路图，

变压器为理想变压器，所有灯泡均相同，在A、B两端接入电压恒定的正弦

交流电，若发现灯泡的灯光较暗，为使灯泡正常发光，需要调节滑动变阻

器R2的滑片，下列调节及结果判断正确的是（

）A.

应将滑动变阻器R2滑片向右移B.

调节后，变压器原线圈输入电压变大C.

调节后，电阻R1消耗的功率变大D.

调节后，滑动变阻器R2两端的电压增大

答案：C演练·分层强化

提升关键能力

05

12345678910111.

（2024·广东高考1题）将阻值为50

Ω的电阻接在正弦式交流电源上。电

阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（

）A.

该交流电的频率为100

HzB.

通过电阻电流的峰值为0.2

AC.

电阻在1秒内消耗的电能为1

J√

1234567891011

√1234567891011

12345678910113.

（2024·湖北高考5题）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡L1的电

阻是灯泡L2的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭

合开关S，灯泡L1、L2的电功率之比P1∶P2为（

）A.2∶1B.1∶1C.1∶2D.1∶4√

12345678910114.

（2024·江西九江二模）如图所示，光敏电阻的阻值随光照强度的增大

而减小，当照射光敏电阻的光减弱时，则（

）A.

电压表的示数减小B.

电流表的示数减小C.

电容器所带电荷量减小D.

电源输出功率减小√1234567891011解析：

减弱照射光敏电阻R3的光照强度，R3的阻值增大，总电阻增

大，根据闭合电路欧姆定律可得干路电流减小，则路端电压增大，即电

压表示数增大，A错误；路端电压增大，则R1两端的电压增大，电流增

大，电流表的示数增大，B错误；总电流减小，通过R1的电流增大，则

通过R2的电流减小，R2的电压减小，即电容器两端的电压减小，又Q＝

CU，可得电容器所带电荷量减小，C正确；当电源的内阻和外电阻阻值

相等时，电源输出功率最大，本题中电源内阻与外电阻阻值之间的大小

关系未知，故无法判断电源输出功率是增大还是减小，D错误。12345678910115.

（2024·广东广州三模）燃油汽车点火系统的基本结构如图所示，主要

部分由直流电源E、保护电容C、电阻R、理想变压器、火花塞等构成，

已知直流电源的电动势为12

V，火花塞内两触点之间要产生30

kV电

压，才能产生电弧将油气点燃，理想变压器原、副线圈匝数之比为

1∶100，下列说法正确的是（

）A.

开关S闭合时，电容C将进行充电B.

开关S闭合瞬间，变压器副线圈两端电压最高

可达30

kVC.

开关S断开瞬间，若要将油气点燃，变压器原线圈至少需产生300

V电压D.

开关S断开后，电容器将先放电后充电√1234567891011解析：

开关S闭合时，电容C将会被短路，不会充电，A错误；开关S

闭合瞬间，变压器原线圈两端电压不会超过电源的电动势，则副线圈两

端电压不超过1

200

V，B错误；开关S断开瞬间，变压器副线圈两端电

压可达30

kV，则变压器原线圈至少需产生300

V自感电压，C正确；开

关S断开后，由于变压器原线圈发生自感，电容器将先充电再放电，D

错误。12345678910116.

（2024·海南海口一模）如图所示，电阻为R的金属直角线框abcd放置在

磁感应强度为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均

为l，bc长为2l，定值电阻阻值也为R，线框绕ad连线以角速度ω匀速转

动。t＝0时刻线框所在平面与磁场垂直，则（

）A.

t＝0时刻穿过线框磁通量的变化率最大C.

a、d两点间电压变化规律为u＝2Bl2ωsin

ωt√1234567891011

12345678910117.

（2024·江苏徐州三模）某学习小组设计了改变电容器极板间电压的电

路，电压表可视为理想电表，下列电路中，既安全又能使电容器极板间

电压变化范围较大的是（

）√1234567891011

1234567891011

A.465

VB.316.5

VC.232.5

VD.216.5

V√1234