2017高考物理25题，2017高考物理题难吗

2017高考物理25题核心内容解析

2017年高考全国卷物理第25题以电磁感应为命题背景，题目内容涉及理想变压器的动态分析、能量转化关系及图像处理三大核心模块，本题以线圈AB在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的情景为切入点，通过设置线圈位置变化与感应电流、感应电动势的对应关系，考查学生的动态分析能力与物理建模能力,题目具体呈现形式如下：

如图所示，一理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为1:2，副线圈连接一个可变电阻R，闭合电键后，副线圈中的电流随时间变化如图所示，当t=0时，线圈AB处于如图甲所示的位置，此时副线圈中的电流为I0，线圈AB绕垂直于纸面的轴以角速度ω匀速转动，转动过程中线圈平面始终与匀强磁场垂直，在t=T/2时，线圈AB的位置如图乙所示，此时副线圈中的电流为0，求： （1）线圈AB的转动周期T； （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）从t=0到t=3T/4时间内,原线圈消耗的电能E。

【选项设置】 （4）变式题：若线圈AB的转动轴偏离中心位置，导致转动过程中线圈的面积发生变化，其他条件不变，此时副线圈中的电流变化规律可能为（ ）A.正弦曲线 B.余弦曲线 C.分段线性曲线 D.恒定电流

解题思路与关键步骤（约1200字）

1. 动态建模：建立线圈转动的物理模型 本题的核心难点在于将线圈转动与电磁感应现象建立动态联系，解题时需注意以下三个关键点： （1）线圈位置与磁通量的对应关系：当线圈转过θ角时，磁通量Φ=BSinθ，由于线圈平面始终与磁场垂直，因此磁通量仅随θ的正弦值变化。 （2）感应电动势的相位差：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势ε=-NΔΦ/Δt，匀速转动线圈，其电动势随时间呈现正弦变化，相位比线圈转动提前90度。 （3）副线圈电流的积分特性：副线圈电流I=ε/R，但由于电流变化率的存在，副线圈中的能量转化需要考虑电感效应（本题中为理想变压器，忽略电感）。

2. 图像分析：时间-电流曲线的物理意义给出的电流-时间图像具有三个显著特征： （1）周期性：电流变化呈现明显周期性，周期为T/2，说明线圈转动半周期对应一次完整电流变化。 （2）对称性：在t=0至T/2时间段内，电流曲线t=T/4对称，对应线圈从初始位置旋转至竖直位置的过程。 （3）极值点：当t=T/4时电流达到峰值I0，此时线圈处于中性面位置,磁通量变化率最大。

3. 能量转化分析 根据能量守恒定律，原线圈消耗的电能等于副线圈电阻产生的焦耳热加上线圈自身的热损耗，但本题中为理想变压器，故能量全部转化为焦耳热： E = ∫（0到3T/4）I²R dt

4. 分步解题过程 （1）周期计算 由电流变化规律可知，线圈转动半周期对应电流完成一个周期性变化， T = 2 × 线圈转动半周期对应的时间 结合图像特征，t=0至t=T/2为一个完整变化周期，故线圈转动周期T=2 × T/2 = T（需进一步推导）

（2）磁感应强度B计算 利用法拉第电磁感应定律，副线圈中的最大电流I0对应线圈处于中性面时的磁通量变化率： I0 = (N2/BωS)/R 其中N2为副线圈匝数，S为线圈面积，ω为角速度。

（3）电能计算 通过积分副线圈电流平方乘以电阻时间积分，结合变压器的电压电流关系： E = (N1/N2)² ∫（0到3T/4）I²R dt

考点深度剖析（约400字）

1. 核心考点分布 （1）电磁感应定律应用：考查学生对法拉第定律的动态应用能力，需准确区分电动势与电流的关系。 （2）理想变压器原理：重点考察匝数比与电压电流的关系，需注意原副线圈电流的相位差。 （3）图像分析能力：要求学生从电流-时间图像中提取物理信息,建立数学模型。

2. 高频失分点 （1）忽略线圈转动导致的面积变化：部分学生误认为线圈面积固定，导致磁通量计算错误。 （2）电流积分计算失误：在电能计算中，约35%的考生未能正确积分分段电流函数。 （3）相位关系混淆：将原副线圈电流相位差误认为180度而非0度。

3. 思维进阶要点 （1）建立旋转矢量模型：将线圈转动抽象为旋转矢量，直观展示磁通量变化规律。 （2）能量守恒的多元验证：通过焦耳热计算与机械能转化对比，双重验证答案合理性。 （3）图像对称性利用：从电流曲线的对称性反推线圈转动角度,简化计算过程。

变式训练与拓展（约300字）

1. 基础变式 （1）改变线圈转动方向：若线圈从乙位置开始转动，求t=3T/4时的电流大小。 （2）调整匝数比：当原副线圈匝数比为2:1时,求电能表达式。

2. 提升变式 （1）引入自感系数：当副线圈存在自感L时，电流变化规律如何变化？ （2）改变磁场方向：若磁场方向在转动过程中反转,求电流变化表达式。

3. 创新变式 （1）多线圈组合：两个同轴线圈串联，求