2021、2022年高考物理真題分類匯編12交變電流2022年高考真題1、（2022?湖南卷?T6）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動(dòng)觸頭R初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻飛的阻值為R,滑動(dòng)變阻器尺的最大阻值為9R,滑片巳初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U,理想電流表A的示數(shù)為/。下列說(shuō)法正確的是（ ）A.保持R位置不變，巳向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，/減小，U不變B.保持R位置不變，巳向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，%消耗的功率增大C.保持巳位置不變，R向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，/減小，U增大D.保持P?位置不變，R向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，%消耗的功率減小【答案】B【解析】AB.由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為2,則副線圈的電流為2/，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為U2=2IR]則變壓器原線圈的電壓有效值為5=2U2=4/4設(shè)輸入交流電的電壓有效值為U°，則Uo=4/凡+1叫可得%4/?|+R、保持R位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，/不斷變大，根據(jù)歐姆定律Q=4/R可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則&兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)U變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等,可知R1消耗的功率增大，故B正確，A錯(cuò)誤；CD.設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為〃，同理可得q=〃2出則Ua=〃2出+[R2整理可得〃8+%保持P2位置不變，PJ句卜緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，〃不斷變大，則/變小，時(shí)&由歐姆定律可知U=1R2“J知U不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知與消耗的功率P=IU .（U。- ）1 1n2R}+R2n2Rt+R2整理可得P— 《 勺 R2"舄+2p+24

n&可知〃=3時(shí)，K消耗的功率有最大值，可知K消耗的功率先增大，后減小，故cd錯(cuò)誤。2、（2022?山東卷?T4）如圖所示的變壓器，輸入電壓為220V,可輸出12V、18V、30V電壓，匝數(shù)為々的原線圈中電隨時(shí)間變化為〃=UmCOS（1007C7）.單匝線圈繞過(guò)鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為0.1V。將阻值為12c的電阻R接在兩端時(shí)，功率為12W。下列說(shuō)法正確的是（）

A.m為1100匝，Um為220VB.間線圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)R的電流為1.4AC.若將R接在A8兩端，R兩端的電壓為18V,頻率為100HzD.若將R接在AC兩端，流過(guò)R的電流為2.5A,周期為0.02s【答案】D【解析】A.變壓器的輸入電壓為220V,原線圈的交流電的電壓與時(shí)間成余弦函數(shù)關(guān)系，故輸入交流電壓的最大值為220&V，根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數(shù)比為/?,220V

T-o.iv解得原線圈為2200匝，A錯(cuò)誤；B.根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，BC間的電壓應(yīng)該為12V,故8c間的線圈匝數(shù)關(guān)系有=-=1201 0.1V8c間的線圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)R的電流為,P12W,AIRC= = =1AUbc12VB錯(cuò)誤；C.若將/?接在A8端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，A8間的電壓應(yīng)該為18V。根據(jù)交流電原線圈電壓的表達(dá)式可知，交流電的角速度為1004，故交流電的頻率為/=-=—=50HzT2兀C錯(cuò)誤；D.若將R接在AC端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，AC間的電壓應(yīng)該為30V,根據(jù)歐姆定律可知，流過(guò)電阻R的電流為304c一ACr=—A=ACr12交流電的周期為T=—=—=0.02s

f3D正確。3、（2022?浙江6月卷?T5）下列說(shuō)法正確的是（A.恒定磁場(chǎng)對(duì)靜置于其中的電荷有力的作用B.小磁針N極在磁場(chǎng)中的受力方向是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C.正弦交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大時(shí)，電流最大D,升壓變壓器中，副線圈的磁通量變化率大于原線圈的磁通量變化率【答案】B【解析】A.恒定磁場(chǎng)對(duì)速度不平行于磁感線的運(yùn)動(dòng)電荷才有力的作用，A錯(cuò)誤：B.小磁針N極在磁場(chǎng)中的受力方向是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，B正確；C.正弦交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大時(shí)，電流為0,c錯(cuò)誤；D.根據(jù)變壓器的原理可知，副線圈中磁通量的變化率小于或等于原線圈中磁通量的變化率,D錯(cuò)誤。4,（2022?浙江1月卷?T9）如圖所示，甲圖是一種手搖發(fā)電機(jī)及用細(xì)短鐵絲顯示的磁場(chǎng)分布情況，搖動(dòng)手柄可使對(duì)稱固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)；乙圖是另一種手搖發(fā)電機(jī)及磁場(chǎng)分布情況，皮帶輪帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的兩個(gè)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（ ）甲 乙A.甲圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.乙圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)C.甲圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流是正弦交流電D.乙圖線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流是正弦交流電【答案】A【解析】A.甲圖中細(xì)短鐵絲顯示的磁場(chǎng)分布均勻，則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，故A正確；B.乙圖中細(xì)短鐵絲顯示的磁場(chǎng)分布不均勻，則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)不能看成勻強(qiáng)磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)發(fā)電機(jī)原理可知甲圖中線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才能產(chǎn)生正弦交流電，故C錯(cuò)誤；D.乙圖中是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不能產(chǎn)生正弦交流電，故D錯(cuò)誤；5、（2022?湖北?T9）近年來(lái)，基于變壓器原理的無(wú)線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其簡(jiǎn)化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過(guò)接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%,忽略其它損耗，下列說(shuō)法正確的是（）交流電直流電交流電直流電A.接收線圈的輸出電壓約為8VB.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D.穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過(guò)接收線圈的相同【答案】AC【解析】A.根據(jù)._80%—U2可得接收線圈的輸出電壓約為S=8V；B.根據(jù)n,80%/1可得/,88T~~5故B錯(cuò)誤；C.變壓器是不改變其交變電流的頻率的，故C正確；D.由于穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量與穿過(guò)接收線圈的磁通量大小不相同，所以穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過(guò)接收線圈的不相同，故D錯(cuò)誤。2021年高考真題1.（2021?山東卷）輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：3,輸入電壓為7.5V的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r,負(fù)載R的阻值為10。。開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2：1,R上的功率為10W；接2時(shí)，匝數(shù)比為I:2,上的功率為P。以下判斷正確的是（ ）A.r-10Q B.廠=5。C.尸=45W D.P=22.5W【答案】BD【解析】當(dāng)開(kāi)關(guān)S接I時(shí)，左側(cè)變壓器次級(jí)電壓S=3x7.5V=22.5V電阻R上的電壓，即右側(cè)變壓器的次級(jí)電壓U4=1OV電流/=4=iaR則右側(cè)變壓器初級(jí)電壓=2xlOV=2OV31電流xlA=0.5A2當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，設(shè)輸電電流為/,則右側(cè)變壓器的次級(jí)電流為0.5/；右側(cè)變壓兩邊電壓關(guān)系可知U「Ir0.5/R

% ?4解得/=3A則R上的功率尸=（OS/）?R=22.5W故選BDo2.（2021.河北卷）如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2￡、寬為L(zhǎng),匝數(shù)為M放置在磁感應(yīng)強(qiáng)TOC\o"1-5"\h\z度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為〃0、々和公,兩個(gè)副線圈分別接有電阻K和4,當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為/,不計(jì)線圈電阻，下列說(shuō)法正確的是（ ）.C n &IR1A.通過(guò)電阻用的電流為, B.電阻凡兩端的電壓為?2 - ?|C.與勺的比值為 D.發(fā)電機(jī)的功率為二 “一支%【答案】BC【解析】AB.由題知理想電流表讀數(shù)為/,則根據(jù)歐姆定律5=IRi根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有na_ %=ntq'%U2代入數(shù)據(jù)有u（尸—火，Vi=衛(wèi)i&?i ?i再由歐姆定律有U2=I2R2可計(jì)算出n2R.T綜上可知，A錯(cuò)誤、B正確；C.由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則有￡￡m：ix=NB2L-O）,[/（）=,,蘆=臟NBL”

a/2由選項(xiàng)AB知Uo=—IR1

%_42NBL}%_42NBL}(dD.由于變壓器為理想變壓器則有Po=P\+Pi=Utl+U2h=l2R\+U2I2代入選項(xiàng)ABC公式有s/2NBL：colfY"+冠凡由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則發(fā)電機(jī)的功率為Po,D錯(cuò)誤。故選BCo（2021?浙江卷）發(fā)電機(jī)的示意圖如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定角速度繞OO,軸轉(zhuǎn)動(dòng)，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。A.框內(nèi)電流方向不變B.電動(dòng)勢(shì)的最大值為C.流過(guò)電阻的電荷三RA.框內(nèi)電流方向不變B.電動(dòng)勢(shì)的最大值為C.流過(guò)電阻的電荷三RD.電阻產(chǎn)生的焦耳熱也盡R【答案】BD【解析】A.當(dāng)線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，框內(nèi)電流方向每經(jīng)過(guò)中性面一次都要變化一次，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.由圖乙可知，電動(dòng)勢(shì)的最大值為Um,選項(xiàng)B正確；C.線圈轉(zhuǎn)過(guò)半周，則流過(guò)電阻的電荷量為則金屬框轉(zhuǎn)過(guò)一周流過(guò)電阻的電荷量為D.因?yàn)?BcoL

金屬框轉(zhuǎn)過(guò)一周電阻產(chǎn)生的焦耳熱邑）20_U、，g2兀一兀UmBERR①R選項(xiàng)D正確。故選BDo（2021.浙江卷）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實(shí)線是另一交流電的圖像，它們的周期7和最大值相同，則實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值。滿足（A.U=%B.U= c.A>近％ d,U<用7B2 2 2 2【答案】D【解析】因虛線是正弦交流電的圖像，則該交流電的有效值為inin由圖可知，在任意時(shí)刻，實(shí)線所代表的交流電的瞬時(shí)值都不大于虛線表示的正弦交流阻的瞬時(shí)值，則實(shí)線所代表的交流電的有效值小于虛線表示的正弦交流電的有效值，則故選D。（202卜廣東卷）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)充電裝置，如圖所示，假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在螺線管中產(chǎn)生近似正弦式交流電，周期為0.2s,電壓最大值為0.05V,理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數(shù)比為1：60,下列說(shuō)法正確的是（永磁鐵螺線管充電電路

永磁鐵螺線管充電電路A.交流電的頻率為10HzB.副線圈兩端電壓最大值為3VC.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱無(wú)關(guān)D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率【答案】B【解析】A.周期是T=0.2s,頻率是/=y=5Hz故A錯(cuò)誤；B.由理想變壓器原理可知￡l=zlU2n2解得，副線兩端的最大電壓為U2=3V故B正確；C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，變壓器的輸入電壓會(huì)越大，故c錯(cuò)誤；D.由理想變壓器原理可知，充電電路的輸入功率等于變壓器的輸入功率，故D錯(cuò)誤。故選Bo（2021?湖南卷）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為〃?：%，輸入端。、。接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡Li、L2的阻值始終與定值電阻&的阻值相同。在滑動(dòng)變阻器R的滑片從。端滑動(dòng)到力端的過(guò)程中，兩個(gè)燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）Li先變暗后變亮，L2一直變亮Li先變亮后變暗，L2一直變亮Li先變暗后變亮，L2先變亮后變暗Li先變亮后變暗，L2先變亮后變暗【答案】A【解析】副線圈的總電阻為11 1 = 1 &&+Rap +R曲解得R二(-+4)(&+%)(&+&)(4+5)

?―(&+&』+(&+“，,— 2"+R則滑動(dòng)變阻器R的滑片從“端滑到〃端過(guò)程中，副線圈的總電阻選