2017-2022年全國各地高考物理真題匯編：交變電流學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題（本大題共12題）1．（2022·山東·高考真題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為，可輸出、、電壓，匝數(shù)為的原線圈中電隨時間變化為．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為。將阻值為的電阻R接在兩端時，功率為。下列說法正確的是（）A．n1為1100匝，為B．間線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為C．若將R接在兩端，R兩端的電壓為，頻率為D．若將R接在兩端，流過R的電流為，周期為2．（2021·重慶·高考真題）某電動牙刷的充電裝置含有變壓器，用正弦交流電給此電動牙刷充電時，原線圈兩端的電壓為，副線圈兩端的電壓為，副線圈的電流為，若將該變壓器視為理想變壓器，則（）A．原、副線圈匝數(shù)之比為 B．原線圈的電流為C．副線圈兩端的電壓最大值為 D．原、副線圈的功率之比為3．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，甲圖是一種手搖發(fā)電機(jī)及用細(xì)短鐵絲顯示的磁場分布情況，搖動手柄可使對稱固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線圈轉(zhuǎn)動；乙圖是另一種手搖發(fā)電機(jī)及磁場分布情況，皮帶輪帶動固定在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的兩個線圈轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）A．甲圖中線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強(qiáng)磁場B．乙圖中線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強(qiáng)磁場C．甲圖中線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電D．乙圖線圈勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電4．（2021·福建·高考真題）某住宅小區(qū)變壓器給住戶供電的電路示意圖如圖所示，圖中R為輸電線的總電阻。若變壓器視為理想變壓器，所有電表視為理想電表，不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，則當(dāng)住戶使用的用電器增加時，圖中各電表的示數(shù)變化情況是（）A．A1增大，V2不變，V3增大B．A1增大，V2減小，V3增大C．A2增大，V2增大，V3減小D．A2增大，V2不變，V3減小5．（2018·全國·高考真題）一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為，該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖所示。則Q方∶Q正等于（）A．1∶ B．∶1 C．1∶2 D．2∶16．（2021·遼寧·高考真題）如圖所示，N匝正方形閉合金屬線圈abcd邊長為L，線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，繞著與磁場垂直且與線圈共面的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，ab邊距軸。線圈中感應(yīng)電動勢的有效值為（）A． B． C． D．7．（2020·北京·高考真題）如圖所示，理想變壓器原線圈接在的交流電源上，副線圈接三個阻值相同的電阻R，不計電表內(nèi)電阻影響。閉合開關(guān)S后（）A．電流表的示數(shù)減小B．電壓表的示數(shù)減小C．電壓表的示數(shù)不變D．電流表的示數(shù)不變8．（2020·江蘇·高考真題）電流互感器是一種測量電路中電流的變壓器，工作原理如圖所示。其原線圈匝數(shù)較少，串聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較多，兩端接在電流表上。則電流互感器（）A．是一種降壓變壓器B．能測量直流電路的電流C．原、副線圈電流的頻率不同D．副線圈的電流小于原線圈的電流9．（2017·全國·高考真題）一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻、和的阻值分別為、和，A為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓R的有效值恒定當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為。該變壓器原、副線圈匝數(shù)的比值為（

）A．2 B．3 C．4 D．510．（2018·天津·高考真題）普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流，通常要通過電流互感器來連接，圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則（）A．a(chǎn)b接MN、cd接PQ，Iab＜Icd B．a(chǎn)b接MN、cd接PQ，Iab＞IcdC．a(chǎn)b接PQ、cd接MN，Iab＜Icd D．a(chǎn)b接PQ、cd接MN，Iab＞Icd11．（2019天津·高考真題）通過一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率P，原線圈的電壓U保持不變，輸電線路總電阻的R．當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時，線路損耗的電功率為P1，若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路損耗的電功率為P2，則P1，和（

）A．， B．，C．， D．，12．（2017·天津·高考真題）將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上，電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是（）A．電路中交變電流的頻率為0.25HzB．通過電阻的電流為AC．電阻消耗的電功率為2.5WD．用交流電壓表測得電阻兩端的電壓是5V二、多選題（本大題共6題）13．（2020·全國·高考真題）在圖（a）所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1、R2、R3均為固定電阻，R2=10，R3=20，各電表均為理想電表。已知電阻R2中電流i2隨時間t變化的正弦曲線如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A．所用交流電的頻率為50Hz B．電壓表的示數(shù)為100VC．電流表的示數(shù)為1.0A D．變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0W14．（2017·山東·高考真題）一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖5所示，副線圈所接電路如圖所示，P為滑動變阻器的觸頭．下列說法正確的是()．A．副線圈輸出電壓的頻率為50HzB．副線圈輸出電壓的有效值為31.1VC．P向右移動時，原、副線圈的電流比減小D．P向右移動時，變壓器的輸出功率增加15．（2019·海南·高考真題）如圖，一理想變壓器輸入端接交流恒壓源，輸出端電路由、和三個電阻構(gòu)成。將該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由5：1改為10：1后（

）A．流經(jīng)的電流減小到原來的B．兩端的電壓增加到原來的2倍C．兩端的電壓減小到原來的D．電阻上總的熱功率減小到原來的16．（2019·天津·高考真題）單匝閉合矩形線框電阻為，在勻強(qiáng)磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線框的磁通量與時間的關(guān)系圖像如圖所示．下列說法正確的是（）A．時刻線框平面與中性面垂直B．線框的感應(yīng)電動勢有效值為C．線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為D．從到過程中線框的平均感應(yīng)電動勢為17．（2018·廣東·高考真題）如圖所示的電路中，P為滑動變阻器的滑片．保持理想變壓器的輸入電壓不變，閉合電鍵S，下列說法正確的是（）A．P向下滑動時，燈L變亮B．P向下滑動時，變壓器的輸出電壓不變C．P向上滑動時，變壓器的輸入電流減小D．P向上滑動時，變壓器的輸出功率變大18．（2018·山東·高考真題）如圖，將額定電壓為60V的用電器，通過一理想變壓器接在正弦交變電源上．閉合開關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表（均為理想電表）的示數(shù)分別為220V和2.2A．以下判斷正確的是A．變壓器輸入功率為484WB．通過原線圈的電流的有效值為0.6AC．通過副線圈的電流的最大值為2.2AD．變壓器原、副線圈的電流匝數(shù)比三、解答題（本大題共5題）19．（2021·江蘇·高考真題）貫徹新發(fā)展理念，我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛，2020年我國風(fēng)力發(fā)電量高達(dá)4000億千瓦時。某種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，發(fā)電機(jī)的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動下繞線圈對稱軸轉(zhuǎn)動，已知磁體間的磁場為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，線圈的匝數(shù)為100、面積為，電阻為，若磁體轉(zhuǎn)動的角速度為，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為。求：（1）線圈中感應(yīng)電動勢的有效值E；（2）線圈的輸出功率P。20．（2020·浙江·高考真題）如圖甲所示，在水平面內(nèi)，固定放置著間距為l的兩平行金屬直導(dǎo)軌，其間連接有阻值為R的電阻，電阻兩端連接示波器（內(nèi)阻可視為無窮大），可動態(tài)顯示電阻R兩端的電壓。兩導(dǎo)軌間存在大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場。時一質(zhì)量為m、長為l的導(dǎo)體棒在外力F作用下從。位置開始做簡諧運動，觀察到示波器顯示的電壓隨時間變化的波形是如圖乙所示的正弦曲線。取，則簡諧運動的平衡位置在坐標(biāo)原點O。不計摩擦阻力和其它電阻，導(dǎo)體棒始終垂直導(dǎo)軌運動。（提示：可以用圖象下的“面積”代表力F所做的功）（1）求導(dǎo)體棒所受到的安培力隨時間t的變化規(guī)律；（2）求在0至0.25T時間內(nèi)外力F的沖量；（3）若時外力，求外力與安培力大小相等時棒的位置坐標(biāo)和速度。21．（2020·安徽·高考真題）圖1是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸轉(zhuǎn)動，由線圈引起的導(dǎo)線ae和df分別與兩個跟線圈一起繞轉(zhuǎn)動的金屬圈環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路．圖2是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來表示．已知ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動．（只考慮單匝線圈）（1）線圈平面處于中性面位置時開始計時，試推導(dǎo)t時刻整個線圈中的感應(yīng)電動勢e1的表達(dá)式；（2）線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時開始計時，如圖3所示，試寫出t時刻整個線圈中的感應(yīng)電動勢e2的表達(dá)式；（3）若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．（其它電阻均不計）22．（2021·江蘇·高考真題）圖為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭．原線圈輸入正弦式交變電壓的u-t圖像如題圖所示．若只在ce間接一只Rce="400"Ω的電阻，或只在de間接一只Rde="225"Ω的電阻,兩種情況下電阻消耗的功率均為80W．(1)請寫出原線圈輸入電壓瞬時值的表達(dá)式；(2)求只在ce間接400Ω的電阻時，原線圈中的電流I1；(3)求ce和de間線圈的匝數(shù)比．23．（2018·北京·高考真題）風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能（氣流的動能）轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱，發(fā)電機(jī)等。如圖所示。（1）利用總電阻R=10Ω的線路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。輸送功率P0=300kW，輸電電壓U=10kV，求導(dǎo)線上損失的功率與輸送功率的比值；（2）風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積．設(shè)空氣密度為ρ，氣流速度為v，風(fēng)輪機(jī)葉片長度為r。求單位時間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能Pm；在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風(fēng)輪機(jī)單位時間接受的風(fēng)能，簡述可采取的措施；（3）已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率P與Pm成正比。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)速v1=9m/s時能夠輸出電功率P1=540kW。我國