专题14 交变电流-2021年高考北京市高三下学期4月一模物理试题汇编

2021年高考北京市高三下学期4月一模物理试题汇编 专题14 交变电流 1、（2021·北京市西城区高三下学期4月一模）如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是 R0 ～ A1 V1 V2 R A2 A．电表A1、A2的示数都增大 B．电表V1、V2的示数都不变 C．原线圈输入功率减小 D．电阻R0消耗的电功率减小 【答案】A 【解析】因为理想变压器的输入电压不变，而它们的匝数也不变，故副线圈的电压不变，当滑动变阻器的触头向下移动时，变阻器R的电阻变小，副线圈的电流变大，即电流表A2的示数变大，根据变压器的电流关系可知，原线圈中的电流也变大，即电流表A1的示数变大，选项A正确； 由于变阻器R的阻值变大，故电压表V2的示数变大，V1的示数不变，选项B错误； 由于副线圈的电流变大，故副线圈消耗的电功率增大，则原线圈的电功率也增大，选项C错误； 由于通过电阻R0的电流变大，所以电阻R0消耗的电功率增大，选项D错误。 2、（2021·北京市房山区高三下学期4月一模）图3是线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流的U-t图像。将该交变电流接在如图4所示的理想变压器原线圈M、N两端，副线圈接有阻值为2Ω的电阻R，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1。下列说法正确的是 A．原线圈的输入电流为0.5A B．副线圈输出电压为14.1V C．在一个周期内通过电阻R的电荷量为0.2C D．流过灯泡的电流方向每秒钟改变100次 【答案】A 【解析】因为原线圈的电压的有效值是100V，变压器的匝数比是10：1，故副线圈上的电压有效值是10V，由欧姆定律可知，电阻R上的电流为I=10V/2Ω=5A，再根据变压器的电流关系得原线圈的输入电流为0.5A，选项A正确； 副线圈的输出电压指的是有效值，故为10V，选项B错误； 在周期内通过R的电荷量q=，而交流电的最大值是100V，所以100V=NBSω，故N△φ=NBS=Wb，所以在一个周期内通过电阻R的电荷量为q总=4q=C，选项C错误；因为周期T=0.04s，故频率为f=25Hz，而一个周期电流的方向改变2次，所以1秒内电流的方向改变50次，选项D错误。 3、（2021·北京市丰台区高三下学期4月一模）由交流发电机、定值电阻R、交流电流表组成的闭合回路如图所示。线圈ABCD逆时针方向转动，下列说法正确的是 A.线圈转动过程中AD、BC边产生感应电动势 B.线圈转动到图中位置时，感应电流方向为ADCBA C.线圈匀速转动时，交流电流表指针左右摆动 D.线圈转动到中性面的瞬间，电路中的电流最大 【答案】B 【解析】线圈转动过程中AD、BC边没有切割磁感线，故它们不产生感应电动势，选项A错误；对于DC边，利用右手定则可知，线圈转动到图中位置时，DC边向上运动，故感应电流方向为由D到C，所以整个线圈的感应电流为ADCBA，选项B正确； 线圈匀速转动时，线圈产生的是交流电，而交流电流表测量的是其有效值，有效值是不变的，故其指针稳定，不会左右摆动，选项C错误；线圈转动到中性面的瞬间，AB和DC边不切割磁感线，故电路中的电流最小，选项D错误。 4、（2021·北京市朝阳区高三下学期4月一模）如图所示，（甲）→（乙）→（丙）→（丁）→（甲）过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为ω，转动过程中电路中的最大电流为Im。下列选项正确的是 （甲） （乙） （丙） （丁） A．在图（甲）位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零 B．从图（乙）位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为 C．在图（丙）位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大 D．在图（丁）位置时，感应电动势最大，cd边电流方向为c→d 【答案】A 【解析】在图（甲）位置时，线圈中的磁通量最大，线圈处于是性面的位置，故线圈的感应电流为零，选项A正确；从图（乙）位置开始计时，此时的电流最大，故线圈中电流i随时间t变化的关系式应该为，选项B错误； 在图（丙）位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为0，故磁通量的变化率也为0，选项C错误；在图（丁）位置时，感应电动势最大，由右手定则可知，cd边向右运动，磁场方向向下，故电流方向为d→c，选项D错误。 5、（2021·北京市石景山区高三下学期4月一模）如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连。金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金