专题02 交变电流（期末真题汇编-云南专用）高二物理下学期

**基本信息** 聚焦交变电流5大高频考点，精选云南多地阶段检测及模拟题，以“南鲲”号波浪能发电、海上风电等真实科技情境为载体，实现概念理解与实际应用的结合。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择（含多选）|14题|交变电流的产生、描述量、电感电容影响、变压器、远距离输电|以“南鲲”号发电、磁吸充电手表等科技情境命题，如线圈转动磁通量变化率分析（考点01）、远距离输电功率损耗计算（考点05），梯度覆盖基础概念与综合应用|

专题02 交变电流 5大高频考点概览 考点01 交变电流的概念和产生 考点02 描述交变电流的物理量 考点03 电感和电容对交变电流的影响 考点04 变压器 考点05 远距离输电 地 城 考点01 交变电流的概念和产生 1．（25-26高二下·云南昆明·阶段检测）如图所示，把小灯泡与教学用发电机相连接。转动手柄，两个磁极之间的线圈随着转动，小灯泡发光。下列说法正确的是（　　） A．线圈转动的快慢程度不会影响小灯泡的亮度 B．线圈转动过程中，通过小灯泡的电流大小不随时间变化 C．线圈每转动一周，通过小灯泡的电流方向改变一次 D．当线圈平面转到中性面时，通过线圈的磁通量变化率最小 2．（25-26高二下·云南昆明·阶段检测）“南鲲”号是我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置，被称为“海上超级充电宝”，其原理如图所示，海浪冲击浪板带动线框以恒定角速度连续转动，从而将海浪的动能和势能转化成电能储存起来。若某时刻线框正好转到图中所示位置，下列说法正确的是（　　） A．该时刻线框中的电流最大 B．该时刻通过线框磁通量的变化率为零 C．从图中所示位置再转过的过程中，电流方向发生改变 D．从图中所示位置再转过的过程中，磁通量的变化量为零 地 城 考点02 描述交变电流的物理量 3．（25-26高二下·云南玉溪·阶段检测）如图所示，矩形线圈面积为S、匝数为N，线圈电阻为r，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，外电路电阻为R，电压表电流表均为理想电表，在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（    ） A．图示位置处电流和电压的方向即将改变 B．此过程全电路产生的焦耳热为 C．电流表的示数为 D．电压表示数NBSω 4．（25-26高二下·云南昆明·阶段检测）小型旋转电枢式交流发电机的原理图如图甲所示，其矩形线圈在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。已知线圈的匝数匝，电阻，所围成矩形的面积，线圈的两端经集流环和电刷与的电阻连接，矩形线圈产生的电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，理想交流电压表的量程足够大。下列说法正确的是（   ） A．时线圈恰好位于中性面 B．该交流电方向每秒变化50次 C．电压表的示数为 D．电阻R的电功率为 5．通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A． B． C． D． 6．（多选）（25-26高二下·云南大理·阶段检测）我国海岸线总长度3.2万公里，海上风能资源丰富，加快海上风电项目建设，对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。图甲为某一风力发电机，风吹向叶片带动风轮机内部的矩形线圈在水平匀强磁场中转动，发电机简化模型如图乙所示。电阻为、匝数为的矩形线圈以角速度绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生正弦交流电，时线圈平面处于图示位置，电刷、之间的电压随时间变化的图像如图丙所示，为理想电流表，则（　　） A．时线圈中的感应电流最大，穿过线圈的磁通量最大 B．时电流表的示数为 C．时边受到的安培力方向竖直向上 D．穿过线圈的磁通量变化率最大值为 地 城 考点03 电感和电容对交变电流的影响 7．（多选）（24-25高二下·云南丽江·期末）如图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压，若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数增大 B．电压表示数增大 C．灯泡变暗 D．灯泡变亮 8．（多选）如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为5:1，原线圈与阻值R=100Ω的电阻串联后接在N=500匝的线圈上，线圈电阻不计，线圈处于竖直向下的匀强磁场中，线圈面积，转速为n=50r/s，线圈从中性面开始转动并计时。副线圈连接电感器L、电容器C和电阻RL=4Ω的灯泡，电压表为理想电压表，则（　　） A．电容器和滑动变阻器所在支路始终无电流 B．电压表的示数为40V C．t=0.02s时，每匝线圈的磁通量为零 D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，变压器输出功率将增大 地 城 考点04 变压器 9.（2026·云南昆明·模拟预测）如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈与定值电阻连接。电流表的示数为，电压表的示数为，电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（    ） A．电阻的阻值为 B．电阻的阻值为 C．变压器的输出功率为 D．变压器的输出功率为 10．（2026·云南昆明·模拟预测）磁吸式无线充电手表的原理如图甲所示，磁吸底座线圈ab间通入图乙所示的正弦交流电后，手表内置线圈整流电路输入电压的有效值为5V，整流后对手表内的电池进行充电。不考虑过程中的漏磁和能量损失，下列说法正确的是（　　） A．手表内置线圈电流方向每秒改变50次 B．底座线圈和手表内置线圈匝数之比为44∶1 C．底座线圈和手表内置线圈中电流之比为1∶22 D．若在c点接入一个理想二极管，则整流电路输入电压的有效值为 11.（多选）（2026·云南昆明·模拟预测）如图所示，远距离输电过程中，发电机输出电压、功率的交流电，通过升压变压器升压后输送向远方，输电线的总电阻为。并在用户端用降压变压器把电压降为，输电线上损失的功率为，则下列说法正确的是（　　） A．输电线上通过的电流为 B．升压变压器匝数比为 C．降压变压器匝数比为 D．用户端的总电流为 地 城 考点05 远距离输电 12．云南某小型水电站通过远距离输电线路向城镇供电，简化电路图如图所示。水电站输出电压保持不变，升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线采用横截面积、电阻率的铝线。当城镇用电功率时，降压变压器输入电压。现因冬季取暖需求，城镇用电功率增加，若忽略变压器的能量损耗，下列说法正确的是（    ） A．输电线总电阻为 B．城镇用电功率增加，输电线上损耗的功率减小 C．水电站到城镇的输电距离 D．若输电线改用相同长度、横截面积为的铜线，输电线总电阻将增大 13.（多选）（25-26高二下·云南曲靖·期末）如图甲为某景区的电动汽车应急充电站，由山下的光伏储能电站供电。由于充电站与储能电站距离较远，需要通过变压器远程输电。图乙为远程输电示意图，升压变压器原线圈的电压为，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩的额定电压为、额定功率为11kW，输电线上的电阻，其余电阻不计，变压器均视为理想变压器。充电桩正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．降压变压器的输入电压 B．输电线上电阻r消耗的功率为500W C．升压变压器的原、副线圈匝数之比为 D．升压变压器的输入功率为12kW 14.（多选）（2026·云南大理·阶段检测）某风力发电机的原理可简化为如图的装置，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为、面积为，不计线圈电阻，磁体转动的角速度为。发电机产生的交变电流经过升压变压器后向远处输电，再经降压变压器把电压有效值降为输送给用户。下列说法正确的是（　　） A．若在升压变压器原线圈端接入交流电压表，其示数是 B．用户端交流电的频率与两个变压器的匝数比有关 C．将击穿电压为的电容器接入用户端，该电容器会被击穿 D．输送功率一定时，若只将升压变压器副线圈匝数变为之前的倍，其他条件不变，输电线电阻损耗的功率会变为之前的倍 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 交变电流 5大高频考点概览 考点01 交变电流的概念和产生 考点02 描述交变电流的物理量 考点03 电感和电容对交变电流的影响 考点04 变压器 考点05 远距离输电 地 城 考点01 交变电流的概念和产生 1．（25-26高二下·云南昆明·阶段检测）如图所示，把小灯泡与教学用发电机相连接。转动手柄，两个磁极之间的线圈随着转动，小灯泡发光。下列说法正确的是（　　） A．线圈转动的快慢程度不会影响小灯泡的亮度 B．线圈转动过程中，通过小灯泡的电流大小不随时间变化 C．线圈每转动一周，通过小灯泡的电流方向改变一次 D．当线圈平面转到中性面时，通过线圈的磁通量变化率最小 【答案】D 【详解】A．线圈转动的越快，通过线圈的磁通量变化越快，电路中电流越大，小灯泡越亮，A错误； B．线圈转动过程中，通过小灯泡的电流大小随时间周期性变化，B错误； C．线圈每转动一周，通过小灯泡的电流方向改变两次，C错误； D．当线圈平面转到中性面时，通过线圈的磁通量变化率最小，为零。D正确。 故选D。 2．（25-26高二下·云南昆明·阶段检测）“南鲲”号是我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置，被称为“海上超级充电宝”，其原理如图所示，海浪冲击浪板带动线框以恒定角速度连续转动，从而将海浪的动能和势能转化成电能储存起来。若某时刻线框正好转到图中所示位置，下列说法正确的是（　　） A．该时刻线框中的电流最大 B．该时刻通过线框磁通量的变化率为零 C．从图中所示位置再转过的过程中，电流方向发生改变 D．从图中所示位置再转过的过程中，磁通量的变化量为零 【答案】B 【详解】AB．该时刻线框处于中性面位置，穿过线框的磁通量最大，线框转动时速度方向平行于磁场方向，磁通量变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零，故A错误，B正确； C．再转过的过程中，根据右手定则可知，感应电流的方向为由到，电流方向不变，故C错误； D．此位置和再转的位置都是中性面，穿过线框的磁通量都是最大，但是磁感线穿入线框的面发生了改变，所以磁通量变化量不为零，故D错误。 故选B。 地 城 考点02 描述交变电流的物理量 3．（25-26高二下·云南玉溪·阶段检测）如图所示，矩形线圈面积为S、匝数为N，线圈电阻为r，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，外电路电阻为R，电压表电流表均为理想电表，在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（    ） A．图示位置处电流和电压的方向即将改变 B．此过程全电路产生的焦耳热为 C．电流表的示数为 D．电压表示数NBSω 【答案】A 【详解】A．图示位置线圈平面与磁场垂直，是中性面。线圈每经过一次中性面，感应电流、电压的方向就改变一次，因此该位置处电流电压方向即将改变，故A正确； B．线圈转动产生感应电动势的最大值 有效值 转过的时间 全电路焦耳热需要用有效值计算，故B错误； C．电流表测量的是电路电流的有效值，总电阻为，因此有效值，故C错误； D．电压表测量外电路的路端电压有效值，故D错误。 故选A。 4．（25-26高二下·云南昆明·阶段检测）小型旋转电枢式交流发电机的原理图如图甲所示，其矩形线圈在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。已知线圈的匝数匝，电阻，所围成矩形的面积，线圈的两端经集流环和电刷与的电阻连接，矩形线圈产生的电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，理想交流电压表的量程足够大。下列说法正确的是（   ） A．时线圈恰好位于中性面 B．该交流电方向每秒变化50次 C．电压表的示数为 D．电阻R的电功率为 【答案】A 【详解】A．线圈位于中性面时感应电动势为零，根据题图乙可知，时线圈恰好位于中性面，故A正确； B．根据图乙可知该交流电的周期 则 一个周期内交流电方向变化2次，则该交流电方向每秒变化次数为次，故B错误； C．该交流电的电动势最大值 其中 解得电动势的最大值 该交流电电动势的有效值 电压表的示数 故C错误； D．电阻的电功率 故D错误。 故选A。 5．通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设该交变电流的有效值为，根据有效值定义可得 解得 故选C。 6．（多选）（25-26高二下·云南大理·阶段检测）我国海岸线总长度3.2万公里，海上风能资源丰富，加快海上风电项目建设，对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。图甲为某一风力发电机，风吹向叶片带动风轮机内部的矩形线圈在水平匀强磁场中转动，发电机简化模型如图乙所示。电阻为、匝数为的矩形线圈以角速度绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生正弦交流电，时线圈平面处于图示位置，电刷、之间的电压随时间变化的图像如图丙所示，为理想电流表，则（　　） A．时线圈中的感应电流最大，穿过线圈的磁通量最大 B．时电流表的示数为 C．时边受到的安培力方向竖直向上 D．穿过线圈的磁通量变化率最大值为 【答案】CD 【详解】AD．时线圈中的感应电流最大，穿过线圈的磁通量等于零，最小，但是穿过线圈的磁通量变化率最大，线圈电阻等于，则电刷E、F之间的电压 即 根据法拉第电磁感应定律可得 可得磁通量变化率最大值为，故A错误，D正确； B．电流表显示的是交流电的有效值，并不是瞬时值，大小等于有效值除以电阻，即等于，故B错误； C．根据右手定则可知感应电流方向C到D，根据左手定则可知感应电流受到的安培力方向竖直向上，故C正确。 故选CD。 地 城 考点03 电感和电容对交变电流的影响 7．（多选）（24-25高二下·云南丽江·期末）如图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压，若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数增大 B．电压表示数增大 C．灯泡变暗 D．灯泡变亮 【答案】BC 【详解】AB．根据已知条件，由可知，电源原来的频率为 当电源频率由原来的50Hz增为100Hz时，线圈的感抗增大，即相当于它由一个小电阻变成了一个大电阻。在总电压的有效值不变的情况下，电路中的电流减小，电流表示数减小；线圈两端电压有效值增大，电压表示数增大，故A错误、B正确； CD．由于灯泡的电阻R是一定的，当电源频率改为100Hz时，电流减小，实际消耗的电功率减小，灯泡变暗，故C正确、D错误。 故选BC。 8．（多选）如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为5:1，原线圈与阻值R=100Ω的电阻串联后接在N=500匝的线圈上，线圈电阻不计，线圈处于竖直向下的匀强磁场中，线圈面积，转速为n=50r/s，线圈从中性面开始转动并计时。副线圈连接电感器L、电容器C和电阻RL=4Ω的灯泡，电压表为理想电压表，则（　　） A．电容器和滑动变阻器所在支路始终无电流 B．电压表的示数为40V C．t=0.02s时，每匝线圈的磁通量为零 D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，变压器输出功率将增大 【答案】BD 【详解】A．变压器副线圈输出的是交流电，此时L不能视为导线，而是对交流电存在一定的感抗，所以电容器和滑动变阻器并不会被短路，而电容器“通交流、隔直流”，所以二者所在支路都存在电流，故A错误； B．线圈转动产生的感应电动势最大值为 电压表测感应电动势的有效值，所以示数为 故B正确； C．线圈转动的周期为 由于线圈从中性面开始转动并计时，所以t=0.02s时线圈和中性面重合，此时每匝线圈的磁通量为最大值，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律有 根据理想变压器变压、变流规律可得 联立以上三式可得 对照表达式 可将发电线圈、变压器原、副线圈整体视为一个等效电源，则该等效电源的电动势和内阻分别为 设变压器副线圈所接回路总电阻为R2，则变压器输出功率为 根据数学知识可知当R2＞r′时，P随R2的减小而增大，因为RL=4Ω，所以R2一定大于4Ω，仅将滑动变阻器滑片向上滑动时，R′接入回路的阻值减小，即R2减小，此时变压器输出功率将增大，故D正确。 故选BD。 地 城 考点04 变压器 9.（2026·云南昆明·模拟预测）如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈与定值电阻连接。电流表的示数为，电压表的示数为，电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（    ） A．电阻的阻值为 B．电阻的阻值为 C．变压器的输出功率为 D．变压器的输出功率为 【答案】C 【详解】AB．由题意可知，副线圈的输出电压为 原线圈的输入电压的有效值为 根据变压器原副线圈电压与匝数关系可得 解得 原线圈的电流为 根据变压器原副线圈电流与匝数关系可得 解得副线圈的电流为 所以，电阻的阻值为，故AB错误； CD．变压器的输出功率为，故C正确，D错误。 故选C。 10．（2026·云南昆明·模拟预测）磁吸式无线充电手表的原理如图甲所示，磁吸底座线圈ab间通入图乙所示的正弦交流电后，手表内置线圈整流电路输入电压的有效值为5V，整流后对手表内的电池进行充电。不考虑过程中的漏磁和能量损失，下列说法正确的是（　　） A．手表内置线圈电流方向每秒改变50次 B．底座线圈和手表内置线圈匝数之比为44∶1 C．底座线圈和手表内置线圈中电流之比为1∶22 D．若在c点接入一个理想二极管，则整流电路输入电压的有效值为 【答案】B 【详解】A．周期，频率；即每秒有个周期，一个周期内电流方向改变2次，因此每秒电流方向改变次，故A错误； B．底座线圈输入正弦交流电，由图乙得最大值 因此底座线圈电压有效值 内置线圈整流前输入电压有效值 理想变压器电压比等于匝数比，即匝数之比为，故B正确； C．理想变压器电流比与匝数成反比，即电流之比为，故C错误； D．接入理想二极管后，只有半个周期有电压输出，根据有效值的定义得 代入，解得，故D错误。 故选B。 11.（多选）（2026·云南昆明·模拟预测）如图所示，远距离输电过程中，发电机输出电压、功率的交流电，通过升压变压器升压后输送向远方，输电线的总电阻为。并在用户端用降压变压器把电压降为，输电线上损失的功率为，则下列说法正确的是（　　） A．输电线上通过的电流为 B．升压变压器匝数比为 C．降压变压器匝数比为 D．用户端的总电流为 【答案】AB 【详解】A．输电线损失功率，故A正确； B．升压变压器输入功率，故升压变压器原副线圈匝数比，故B正确； CD．用户端获得功率，故由，降压变压器原副线圈匝数比，故CD错误。 故选AB。 地 城 考点05 远距离输电 12．云南某小型水电站通过远距离输电线路向城镇供电，简化电路图如图所示。水电站输出电压保持不变，升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线采用横截面积、电阻率的铝线。当城镇用电功率时，降压变压器输入电压。现因冬季取暖需求，城镇用电功率增加，若忽略变压器的能量损耗，下列说法正确的是（    ） A．输电线总电阻为 B．城镇用电功率增加，输电线上损耗的功率减小 C．水电站到城镇的输电距离 D．若输电线改用相同长度、横截面积为的铜线，输电线总电阻将增大 【答案】C 【详解】A．根据理想变压器变压比 可得 输送回路电流 输电线电阻分压 输电线电阻，故A错误； B．城镇用电功率增加，并联负载增加，总电阻减小，等效电阻减小，输送回路电流增大，输电线上损耗的功率增大，故B错误； C．根据电阻定律 可求输送回路导线的总长度为 则水电站到城镇的输电距离，故C正确； D．根据电阻定律，改用相同长度、横截面积为的铜线后，输电线总电阻减小，故D错误。 故选C。 13.（多选）（25-26高二下·云南曲靖·期末）如图甲为某景区的电动汽车应急充电站，由山下的光伏储能电站供电。由于充电站与储能电站距离较远，需要通过变压器远程输电。图乙为远程输电示意图，升压变压器原线圈的电压为，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩的额定电压为、额定功率为11kW，输电线上的电阻，其余电阻不计，变压器均视为理想变压器。充电桩正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．降压变压器的输入电压 B．输电线上电阻r消耗的功率为500W C．升压变压器的原、副线圈匝数之比为 D．升压变压器的输入功率为12kW 【答案】AD 【详解】A．对降压变压器进行分析，根据电压匝数关系有 解得，故A正确； B．充电桩的额定电压为、额定功率为11kW，则充电桩的电流 根据电流匝数关系有 解得 则输电线上电阻r消耗的功率为，故B错误； C．升压变压器副线圈电压 结合上述解得 根据电压匝数关系有 解得，故C错误； D．理想变压器不消耗功率，则升压变压器的输入功率 结合上述解得P1=12kW，故D正确。 故选AD。 14.（多选）（2026·云南大理·阶段检测）某风力发电机的原理可简化为如图的装置，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为、面积为，不计线圈电阻，磁体转动的角速度为。发电机产生的交变电流经过升压变压器后向远处输电，再经降压变压器把电压有效值降为输送给用户。下列说法正确的是（　　） A．若在升压变压器原线圈端接入交流电压表，其示数是 B．用户端交流电的频率与两个变压器的匝数比有关 C．将击穿电压为的电容器接入用户端，该电容器会被击穿 D．输送功率一定时，若只将升压变压器副线圈匝数变为之前的倍，其他条件不变，输电线电阻损耗的功率会变为之前的倍 【答案】AC 【详解】A．交流电压表显示的是有效值，而升压变压器原线圈电压有效值是，故A正确； B．变压器只改变电压，不改变交流电的频率和周期，故B错误； C．用户端峰值电压为，超过了电容器的击穿电压，会将电容器击穿，故C正确； D．输送功率一定时，若输电电压变为之前的倍，输电线电流变为之前的，由可得电阻损耗的功率会变为之前的，故D错误。 故选A C。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 交变电流 地 城 考点01 交变电流的概念和产生 1．【答案】D 2．【答案】B 地 城 考点02 描述交变电流的物理量 3．【答案】A 4．【答案】A 5．【答案】C 6．【答案】CD 地 城 考点03 电感和电容对交变电流的影响 7．【答案】BC 8．【答案】BD 地 城 考点04 变压器 9．【答案】C 10．【答案】B 11．【答案】AB 地 城 考点05 远距离输电 12．【答案】C 13．【答案】AD 14．【答案】AC 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $