【备考2022】2022高考物理 （真题+模拟新题分类汇编） 交变电流

交变电流M1　交变电流的产生及描述　　　　　　　　　　　　　　　　　　3．[2022·辽宁省五校协作体联考]如图X243所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是(　　)A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωtB．矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为0图X243C．当P位置不动，R增大时，电压表读数也增大D．当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小3．A　[解析]从图示位置开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωt，选项A正确；矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量一定不为零，选项B错误；当P位置不动，R增大时，电压表读数不变，选项C错误；当P位置向上移动，R不变时，输出电压升高，输出功率增大，电流表的读数增大，选项D错误．8．M1M2M3[2022·江苏卷]如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有(　　)A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容8．BC　[解析]因为原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比，当向下滑动P时，相当于减少副线圈的匝数，导致副线圈两端的电压减小，流过灯泡L的电流也减小，灯泡变暗，选项A错误；增大交流电源的电压，则会使副线圈两端的电压也随之增大，灯泡变亮，选项B正确；电容器的电容越大，交流电源的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，灯泡就越亮，选项C正确，选项D错误．-5-\n4．[2022·广东省罗定市联考]如图G94所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω＝100πrad/s.线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m、ad＝0.4m，电阻不计．磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B＝T．电容器放电时间不计．下列说法正确的是(　　)图G94A．该线圈产生的交流电动势峰值为50VB．该线圈产生的交流电动势有效值为50VC．电容器的耐压值至少为50VD．电容器的电容C变大时，电流表的示数变小4．B　[解析]该线圈产生的交流电动势峰值为Em＝NBSω＝100××0.2×0.4×100πV＝50V，有效值为50V，选项A错误，选项B正确；电容器的耐压值至少为50V，电容器的电容C变大时，容抗变小，电流表的示数变大，选项C、D错误．M2　变压器远距离输电　　　　　　　　　　　　　　　　　　10．[2022·湖北省孝感市期末]如图G910所示，MN和PQ为两个光滑的电阻不计的水平金属导轨，变压器为理想变压器，今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则以下说法正确的是(　　)图G910A．若ab棒匀速运动，则IR≠0，IL≠0，IC＝0B．若ab棒匀速运动，则IR＝0，IL＝0，IC＝0C．若ab棒固定，磁场按B＝Bmsinωt的规律变化，则IR≠0，IL≠0，IC≠0D．若ab棒做匀加速运动，则IR≠0，IL≠0，IC≠010．BCD　[解析]若ab棒匀速运动，ab棒因为切割磁感线而产生的感应电动势恒定，即变压器输入的是恒定电流，所以输出电压、电流均为零，选项A错误，选项B正确；若ab棒固定，磁场按B＝Bmsinωt的规律变化，变压器的输入电压E＝＝S＝SωBmcosωt，输入电压和输出电压均是交流电，选项C正确；若ab棒做匀加速运动，不妨设v＝v0－at，则输入电压E＝BLv＝BL(v0－at)，电压值均匀增大，根据变压器原理，输出电压也是均匀增大的，所以IR≠0，IL≠0，LC≠0，选项D正确．-5-\n16．M2[2022·广东卷]如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，V和A均为理想电表，灯泡电阻RL＝6Ω，AB端电压u1＝12sin100πt(V)．下列说法正确的是(　　)A．电流频率为100HzB．V的读数为24VC．A的读数为0.5AD．变压器输入功率为6W16．D　[解析]由u1＝12sin100πt(V)得，输入电压有效值U1＝12V，ω＝100πrad/s，故电流频率f＝＝50Hz，A错；根据＝得电压表的读数U2＝6V，B错；电流表的读数I2＝＝1A，C错；灯泡功率P2＝＝6W，则变压器输入功率P1＝P2＝6W，D对．8．M1M2M3[2022·江苏卷]如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有(　　)A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容8．BC　[解析]因为原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比，当向下滑动P时，相当于减少副线圈的匝数，导致副线圈两端的电压减小，流过灯泡L的电流也减小，灯泡变暗，选项A错误；增大交流电源的电压，则会使副线圈两端的电压也随之增大，灯泡变亮，选项B正确；电容器的电容越大，交流电源的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，灯泡就越亮，选项C正确，选项D错误．2．M2[2022·四川卷]用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图像如图所示，则(　　)-5-\nA．变压器输入功率约为3.9WB．输出电压的最大值是110VC．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式i＝0.05sin(100πt＋)A2．A　[解析]由图像可知通过负载的电流有效值为I有＝＝A，负载消耗的功率P＝UI≈3.9W，变压器输入功率等于输出功率，故约为3.9W，选项A正确；变压器的输出电压110V是有效值，最大值为110V，选项B错误；由公式＝得变压器原、副线圈匝数比＝，选项C错误；负载电流的函数表达式应为i＝0.05sin(100πt)A，选项D错误．M3　交变电流综合　　　　　　　　　　　　　　　　　　8．M1M2M3[2022·江苏卷]如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有(　　)A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容8．BC　[解析]因为原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比，当向下滑动P时，相当于减少副线圈的匝数，导致副线圈两端的电压减小，流过灯泡L的电流也减小，灯泡变暗，选项A错误；增大交流电源的电压，则会使副线圈两端的电压也随之增大，灯泡变亮，选项B正确；电容器的电容越大，交流电源的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，灯泡就越亮，选项C正确，选项D错误．17．M3[2022·山东卷]图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示．以下判断正确的是(　　)图甲　　　　　　　　　　　图乙　　-5-\nA．电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为50πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左17．AC　[解析]产生的交变电流的最大值为10A，有效值为10A，所以电流表的示数为10A，故A正确．线圈转动的角速度ω＝＝rad/s＝100πrad/s，故B错误.0.01s时电动势最大，由法拉第电磁感应定律得，磁通量的变化率最大，此时线圈平面与磁场方向平行，故C正确.0.02s时线圈转到图示位置，对CD边由右手定则可判断电流方向为由D到C，所以R中的电流从左向右，故D错误．4．M3[2022·天津卷]普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则(　　)A．ab接MN、cd接PQ，Iab<IcdB．ab接MN、cd接PQ，Iab>IcdC．ab接PQ、cd接MN，Iab<IcdD．ab接PQ、cd接MN，Iab>Icd4．B　[解析]电流互感器的作用是把数值较大的一次电流转化为数值较小的二次电流，所以ab接MN，cd接PQ，ab侧的电流比cd侧的大，B正确．-5-