第三章 交变电流 章末测试题-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册练习手册（人教版）

第三章章末测试。 第三章章末测试 (时间：75分钟总分：100分) 一、选择题（本题共10小题，共46分。在： 险丝，副线圈2=120匝，为保证保险丝 每小题给出的四个选项中，第1~7小题 不被烧断，则（) 只有一项符合题目要求，每小题4分： A.负载功率不能超过44V2W 第8~10小题有多项符合题目要求，每 B.副线圈电流最大值不能超过1A 小题6分，全部选对的得6分，选对但： C.副线圈电流有效值不能超过1A 不全的得3分，有选错的得0分) D.副线圈电流有效值不能超过0.2A 1.某正弦式交变电流的电流i随时间t变化 4.一理想变压器原、副线圈匝数比nn2=l1: 的图像如图所示。由图可知() 5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电 Ai/A 压U如图所示。副线圈仅接入一个10Ω 10V2 的电阻，则（) 5t(×102s) .101/2 220V 第1题图 ) A.电流的最大值为10A 220V2 B.电流的有效值为10A 第4题图 C.该交变电流的周期为0.03s A.流过电阻的电流是20A D.该交变电流的频率为0.02Hz 2.线圈在磁场中匀速转动产生的交变电流的 B.与电阻并联的电压表的示数是100V2V 瞬时电动势为e=l0V/2sin20πtV,则下 C.经过1min电阻发出的热量是6×10J 列说法正确的是() D.变压器的输入功率是1×103W 5.距离足够大的金属板A、B间有一电子 A.=0时，线圈平面位于中性面 B.t=0时，穿过线圈的磁通量变化率最大 (不计重力影响)，在A、B间接有如图所 C.t=0时，导线切割磁感线的有效速度 示的正弦式电压，t=0时电子从静止开 始运动，则（) 最大 D.t=0.4s时，e达到峰值10V2V 3.某交变电流电路中，一个正在工作的变压 器，它的原线圈匝数=600匝，电源电 压U=220V,原线圈串联一个0.2A的保 第5题图 (13 高中物理选择性必修第二册（人教版） A.电子做往复运动 8.对于如图所示的电 i/A B.在足够长的时间后，电子一定会碰到 流i随时间t做周期 某个金属板上 性变化的图像，下 0.010.020.03s 第8题图 C.=T时，电子速度达到最大值 列说法中正确的是( D.仁T时，电子将回到原出发点 A.电流大小变化，方向不变，是直流电 6.在如图所示的远距离输电电路图中，升压 B.电流大小、方向都变化，是交流电 变压器和降压变压器均为理想变压器，发 C.电流最大值为0.2A,周期为0.01s 电厂的输出电压U和输电线的电阻R均 D.电流大小变化，方向不变，是交流电 不变。随着发电厂输出功率的增大，下列：9.如图所示，图线α是 e/V 10 说法中正确的有( 线圈在匀强磁场中匀 010.0.5 速转动时所产生正弦 用 ! 交变电流的图像，当 电 第9题图 调整线圈转速后，所产生正弦交变电流的 升压变压器 降压变压器 、 图像如图线b所示，以下关于这两个正弦 第6题图 交变电流的说法正确的是() A.升压变压器的输出电压U2增大 A.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均 B.降压变压器的输出电压U4增大 为0 C.输电线上损耗的功率减小 B.线圈先后两次转速之比为3：2 D.输电线上损耗的功率占总功率的比例 C.交变电流a的电压有效值为5V2V 增大 D.交变电流b的电压最大值为5V 7.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比： 10.为探究理想变压器原、副线圈电压、电 为2：1，接有四个阻值相同的定值电阻， 流的关系，将原线圈接到电压有效值不 变压器初级线圈接到交流电源上，下面说 变的正弦交流电源上，副线圈连接相同 法正确的是( 的灯泡L、L2,电路中分别接了理想交 流电压表V、V2和理想交流电流表A、 A2,导线电阻不计，如图所示。当开关 S闭合后( 第7题图 A.副线圈电压是电源电压的 2 B.流过R的电流是副线圈上电流的2倍 第10题图 C.R,上的电功率是R,上电功率的9倍 D.R,上的电功率是R2上电功率的9倍 A.A,示数变大，A1与A2示数的比值不变 14 第三章草末测试。 B.A示数变大，A1与A2示数的比值变大 C.V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D.V2示数不变，V1与V2示数的比值不变 二、非选择题（本题共5小题，共54分）》 11.(6分)某同学准做“探究变压器线圈两 端的电压与匝数的关系”的实验。 (1)实验室中备有下列可供选择的器材： 乙 第12题图 A.可拆变压器（铁芯、两个已知匝 数的线圈) (1)某同学用一多用电表的同一电阻挡 B.条形磁铁 先后测量了A、B线圈的电阻值， C.直流电源 指针分别对应图乙中的a、b位置， D.多用电表 由此可推断 (填“A”或 E.开关、导线若干 “B”)线圈的匝数较多。 上述器材在本实验中不必用到的是 (2)如果把它看成理想变压器，若A、B (填序号)，本实验中还需 线圈的匝数比为k,则当A线圈接 要用到的器材有 在U1的蓄电池两端以后，B线圈的 (2)该同学将原线圈接在电源上，用多 输出电压为 0 用电表测量副线圈的电压，下列操 (3)现要测量A线圈的匝数，提供的器 作正确的是（) 材有一根足够长的绝缘导线、一只 A.原线圈接直流电压，电表用直流 多用电表和低压交流电源。实验的 电压挡 步骤如下： B.原线圈接直流电压，电表用交流 ①用长导线绕一个n匝线圈，作为 电压挡 副线圈替代A线圈： C.原线圈接12V以下交流电压， ②把低压电源接B线圈，测得副线 电表用交流电压挡 圈的输出电压U; D.原线圈接220V交流电压，电表 ③用A线圈换下绕制的线圈测得A 用交流电压挡 线圈输出电压UA。 12.(8分)有一个教学用的可拆变压器，如 则A线圈的匝数为n (用 图甲所示，它有两个外观基本相同的线 物理量n、U、Ua等表示)。 圈A、B,线圈外部还可以绕线。 (4)如果把它看成理想变压器，则A、B 线圈上的交变电流一定具有相同的 () A.电压 B.电流 15 N 高中物理选择性必修第二册（人教版） C.频率 D.功率 15.(14分)旋转电枢式发电机的转子在正 13.(12分)通过某电阻的周期性交变电流 常运转时，产生的电动势瞬时值为e= 的图像如下。求该交流电的有效值I。 220V2sin314tV。如果由于某种原因， 它的转速变慢，用电压表测得此时发电 机两端的电压为176V,若此时发电机 0.2 0.30. 0.6 正在向一盏标有“220V100W”的灯 第13题图 泡供电，在不计发电机内电阻的情况 下，求： (1)该灯泡的实际功率。 (2)这台发电机的转速比原来正常时转 速慢了几分之一。 14.(14分)如图所示，某小型水电站发电 机的输出功率为10kW,输电电压为 400V,向距离较远的用户供电，为了 减少电能损失，使用2kV高压输电， 最后用户得到220V、9.5kW的电，求： (1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比 n:n2o (2)输电线路导线电阻R。 (3)用户降压变压器、原副线圈匝数比 n3:n4o 用 CU n3 户 升压变压器 降压变压器 第14题图 (16高中物理选择性必修第二册（人教版） >"第三章章末测试 1.B【解析】由图像知Im=10V2A,有效值为I= 10A,周期为2x102s,频率为50Hz,故B正确。 2.A【解析】t=0时，瞬时电动势为0，则线圈平面 位于中性面，故A正确；=0时，通过线圈的磁通量最 大，磁通量的变化率最小，故B错误；当=0时，感应 电动势为0，则导线切割磁感线的有效速度最小，故C 错误；瞬时电动势为e=l0V2sin20mt(V),可知周期 T=0.1s,当=0.4s时，e仍是最小，故D错误。 3.C【解析】保险丝的熔断电流为有效值，所以原 线圈功率P=U山1，解得P=44W,因为输出功率和输入 功率相等，所用负载的功率为44W,故A错误；由电 流和匝数的关系可得副线圈中电流的有效值为1A,故C 正确，D错误：副线圈电流的最大值为1V2A,故B 错误。 4.D【解析】由输入电压图像可知输入电压的有效 值为220V,故副线圈输出电压的有效值为100V,接 入副线圈的电阻为102，故电流有效值为10A,A错 误：与电阻并联的电压表读数即为副线圈电压有效值 100V,B错误；根据Q=PRt=10×10x60J=6x10J,C错 误；由变压器输入功率等于输出功率可知，P=U=10× 100W=1000W,D正确。 5.B(解析】电子在0~子内加速度先变大后变小， 速度一直增大，在工~T内加速度反向先变大后变小， 2 速度一直减小，在T=0时刻速度减为0，因此电子始终 朝一个方向运动，不断交替加速、减速，故B正确。 6.D【解析】由于发电厂的输出电压不变，升压变 压器的匝数不变，所以根据=可知升压变压器的输 U2 n2 出电压2不变，故A错误；由于发电厂的输出功率增 大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输 出电压U2不变，根据P-UI,可知输电线上的电流I线增 大，根据U=线R,可知输电线上的电压损失增大，根 据降压变压器的输入电压U=U2-U指，可得降压变压器 的输入电压3减小，降压变压器的匝数不变，所以降 88 压变压器的输出电压U4减小，故B错误；升压变压器 副线圈中的电流等于输电线中的电流，则输电线中的电 流增大，根据P损=R知，输电线上损失的功率增大， 放C错误；输电线上损耗的功率占总功率的比例为= ，因为输电线上的电流增大，则电压损失增大，U U, 不变，所以输电线上损耗的功率占发电厂输出总功率的 比例增大，故D正确。 7.C【解析】电阻R,和R4并联，设通过电阻R 和R4的电流为1，则副线圈中的电流为21，设副线圈 两端的电压为U,由原、副线圈匝数比为2：1可得， 原线圈两端的电压为2U,原线圈中的电流为I:电阻 R2和原线圈并联，则通过电阻R2的电流为2I,通过 电阻R,的电流为3I,故B错误；电阻R1两端的电压 为3U,电阻R2和原线圈并联后与R,串联，电源电压 为5U,故A错误；由P-PR可知，R,上的电功率是R3 上电功率的9倍，是R上电功率的9倍，故C正确， D错误。 8.AC【解析】由图像可知，电流大小变化，方向 不变是直流电，故A正确，B、D错误；电流的最大值 为0.2A,周期为0.01s,故C正确。 9.BC【解析】由图可知，在t=0时刻电动势为0， 说明线圈位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，故A错 误；线圈两次转动的周期之比为2：3，则转速之比为3： 2,故B正确；交变电流a的最大值为10V,则a的电压有 效值为5V√2V,故C正确；感应电动势瞬时值为e= NBSwsin wt,线圈两次转动的角速度之比为3：2，则b 的电压最大值为20V,故D错误。 3 10.AD【解析】电源电压有效值不变，所以V,示 数不变，原、副线圈的电压之比等于匝数之比，匝数之 比不变，故V2示数不变，V,与V2示数的比值也不变， 所以C错误，D正确；当开关S闭合后，副线圈电路中 的电阻减小，因为电压不变，所以副线圈电路中的电流 增大，A2的示数增大，原、副线圈的电流之比等于匝数 反比，匝数之比不变，A,与A2示数的比值不变，所以 A正确，B错误。 11.(1)BC低压交流电源(2)C 【解析】(1)变压器的原理是互感现象的应用，是 原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，所以不 需要外界的磁场，故条形磁铁不必用到。如果原线圈中 通的是直流电源，则副线圈中不会有感应电流产生，故 直流电源不必用到，需要用到低压交流电源。 (2)变压器的工作原理是互感现象，故原线圈接交 流电压，输出电压也是交流电压，故电表用交流电压 挡，综合(1)可知，故C正确。 12.()A(2)0(3)号n(4)CD 【解析】(1)多用电表电阻挡读数=指针指示值×倍 率。A的读数为24，倍率为×1，所以电阻为242。大 于B的电阻，根据电阻定律，导线越长，电阻越大，因 为A的电阻比B大，所以A线圈匝数多。 (2)如果把它看成理想变压器，若A、B线圈的匝 数比为k,则当A线圈接在U1的蓄电池两端以后，因 为蓄电池是直流电，变压器输人线圈磁场不变，输出线 圈没有感应电流，B线圈的输出电压为0。 (3)把低压电源接B线圈，测得副线圈的输出电压 么，则长公，用A线图癸下绕制的线圈测得A线网 输击电压小长-分解得公 (4)如果把它看成理想变压器，则A、B线圈上的 交变电流一定具有相同的频率和功率，而电流与电压均 与匝数比有关，故C、D正确，A、B错误。 13.3V2A 【解析】根据有效值的定义，设有效值为1，根据定 义有PRT=fRt+6Rt2,代人数值解得I=3V2A。 14.(1)1:5(2)202(3)95:11 【解析】(1)升压变压器原、副线圈匝数比为4= U=400=1 520005 (2)导线电阻R与输送电流和输电线上损失的电功 率有关，有P=PR, 而输送电流取决于输出电压及输送功率，所以有 公 参考答案与解析。 联立有R片P=f0x100广-20n. (3)降压变压器原线圈上电压为U,则： UJ=U2-IR=2000V-5x20V=1900V 所以降压变压器原、副线圈匝数比为西=凸 n404 190095 220-11 15.(1)64W 2)号 【解折】()由严号得严=号P(800W R 64W。 (2)由E.=NBsw,可得w-N,0E.22051 Emw'_Em_176_4 故转速比原来正常时转速慢了兮 >“第四章章末测试 1.D【解析】麦克斯韦建立了电磁场理论并且预言 了电磁波的存在，D正确。 2.A【解析】根据麦克斯韦的电磁场理论可知稳定 的电场不产生磁场，稳定的磁场不产生电场，A错误， B、C正确；要有效地发射电磁波需采用开放电路，D 正确。 3.C【解析】干涉、衍射是波所特有的现象，所以 电磁波能产生衍射现象，A错误；常用的遥控器是通过 发出红外线来遥控电视机的，B错误；利用多普勒效应 可以判断遥远天体相对地球的速度，C正确；所有电磁 波在真空中的传播速度都等于光速，是相同的，D错误。 4.D【解析】由电流图像可得，在t=0时刻电容器 开始放电，电路中电容器的M板带正电，故电流方向逆 时针为正方向；某段时间里，电路的磁场能在减少，说 明电路中的电流在减小，是电容器的充电过程，此时M 板带正电，说明此时电流方向顺时针方向为负，符合电 流减小且为负值的只有cd段，故D正确。 5.A【解析】由图像可知，在1×106s到2×106s 内，电容器带电量增大，属于充电过程，产生的电磁波 周期T=4×106s,波长A=cT=3×10°×4×106m=1200m,A 正确。 6.C【解析】该题图中标明了电流的磁场方向，由 89