专题08 交变电流-学易金卷：3年（2021-2023）高考1年模拟物理真题分项汇编（广东专用）

专题08 交变电流 高考对于这部分知识点主要以创设的情景或者模型进行命题，强化对物理基本概念、基本规律的考核。试题的呈现形式丰富，提问角度设置新颖。主要考查的知识点有：交变电流和变压器。常见题型为选择题。 2023年高考物理卷考试的知识点：交流电频率的意义，正弦式交流电的电动势和电流有效值； 2022年高考物理卷考试的知识点：有效值的定义、一般交流电的有效值，根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热； 2021年高考物理卷考试的知识点：理想变压器两端功率的计算。 1．（2023·广东·统考高考真题）用一台理想变压器对电动汽车充电，该变压器原、副线圈的匝数比为，输出功率为，原线圈的输入电压。关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题可知原线圈输入电压的有效值为 原线圈电流为 副线圈输出电流的有效值为 变压器无法改变电流的频率，故 故选A。 2．（2022·广东·高考真题）图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（　　） A．两线圈产生的电动势的有效值相等 B．两线圈产生的交变电流频率相等 C．两线圈产生的电动势同时达到最大值 D．两电阻消耗的电功率相等 【答案】B 【详解】AD．根据可得两线圈中磁通量的变化率相等，但是匝数不等，则产生的感应电动势最大值不相等，有效值也不相等；根据 可知，两电阻的电功率也不相等，选项AD错误； B．因两线圈放在同一个旋转磁铁的旁边，则两线圈产生的交流电的频率相等，选项B正确； C．当磁铁的磁极到达一线圈附近时，一个线圈的磁通量最大，感应电动势为0，另一个线圈通过的磁通量最小，感应电动势最大，可知两线圈产生的感应电动势不可能同时达到最大值，选项C错误。 故选B。 3．（2021·广东·高考真题）某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是（　　） A．交流电的频率为10Hz B．副线圈两端电压最大值为3V C．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关 D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 【答案】B 【详解】A．周期是T=0.2s，频率是 故A错误； B．由理想变压器原理可知 解得，副线两端的最大电压为 故B正确； C．根据法拉第电磁感应定律可知，永磁铁磁场强，线圈中产生的感应电动势越大，变压器的输入电压会越大，故C错误； D．由理想变压器原理可知，充电电路的输入功率等于变压器的输入功率，故D错误。 故选B。 4．（2023·广东汕头·汕头金山中学南区学校校考一模）图为交流发电机的模型图，下列说法正确的是（　　） A．仅对调磁极N和S，发电机将输出直流电 B．仅增加线圈匝数，产生电动势将增大 C．仅提高线圈转速，输出电流频率不变 D．仅采用更粗的导线制作的线圈产生电动势更大 【答案】B 【详解】A．集电环的结构可以实现将交流电转化为直流电，但通过磁极的对调只是实现了电流的方向改变。故A错误； B．旋转线圈产生电动势峰值为 增加匝数N产生的电动势自然会增大。故B正确； C．由于 提高线圈的转速产生的交变电流频率增大。故C错误； D．用更粗的导线制作的线圈能够减小线圈内阻，可以提高输出电压，但不影响电动势。故D错误。 故选B。 5．（2023·广东·广州市第二中学校联考三模）在以下四种情景中，线圈中产生的电流与其正下方所示的i-t图线相对应的是（　　）    A．图甲 B．图乙 C．图丙 D．图丁 【答案】A 【详解】A．图甲中线圈从垂直中性面开始转动，产生交流电是余弦线，选项A正确； B．图乙中线圈转动时仍产生不间断的正弦交流电，选项B错误； C．图丙中线圈处于辐射状的磁场中，线圈的两边所处位置的磁场大小不变，则产生恒定不变的电动势，选项C错误； D．图丁中线圈转动时仍产生正弦交流电，选项D错误。 故选A。 6．（2023·广东汕头·统考三模）如图1所示是某智能手表所采用的无线充电方式，其工作原理示意图（可视为理想变压器）如图2所示，在充电器线圈M中接入交流电，在手表线圈N中感应出交流电，已知手表的充电电流为，则手表充电时（　　） A．线圈M中电流为 B．线圈N中电压最大值为 C．线圈M和线圈N的匝数比为1∶44 D．线圈M和线圈N的功率比为1∶44 【答案】B 【详解】AD．根据理想变压器规律知线圈M和线圈