周周练08 第三章 交变电流 综合测试 物理人教版选择性必修第二册

2025-2026学年高二物理选择性必修第二册周周练 第三章 周练08 第三章 交变电流 综合测试 （时间：60分钟 分数：80分） 一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1.(2025·江苏省·联考题)如图所示，是一个竖直的匝矩形导线框，全部处于磁感应强度为的水平匀强磁场中，线框面积为，边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度ω匀速转动初始时的夹角为图示位置，当线圈绕固定轴转动了后，则 A. 此时穿过线框的磁通量为 B. 此时线框中的电流方向为 C. 在此过程中磁通量改变了 D. 线框平面转到中性面时，线框中的感应电动势最大 2.(2025·湖北省襄阳市·期中考试)一矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的电动势，下列说法正确的是(    ) A. 该交流电的频率为 B. 该交流电的电动势有效值为 C. 该交流电的电动势有效值比交流电的小  D. 时，穿过矩形线圈的磁通量最小 3.(2026·重庆市市辖区·其他类型)按压式手电筒以其简单、有趣被一些人士所喜爱。如图甲所示，图乙为其原理图；主要部分有齿轮、磁铁和线圈，当按压手柄时会使齿轮转动，齿轮通过传动轴带动磁铁转动，小电珠就可发光．若不计线圈电阻，当齿轮转速变为原来的倍时，下列说法中正确的是(    ) A. 小电珠中的电流变成原来的倍 B. 小电珠两端的电压变成原来的倍 C. 小电珠的功率变成原来的倍 D. 小电珠中电流的周期变成原来的倍 4.(2026·北京市·期末考试)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. 5.(2026·云南省·同步练习)如图所示，甲、乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中．甲图中变压器原、副线圈的匝数比为，电压表读数为，乙图中变压器原、副线圈的匝数比为，电流表读数为则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为  (    ) A. ， B. ， C. ， D. ， 6.(2026·湖北省·模拟题)“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，如图为模拟远距离输电的部分测试电路。恒压交流电源、阻值为的定值电阻和理想变压器相连。变压器原副线圈匝数比为：，电压表和电流表均为理想交流电表，是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是(    ) A. 环境温度升高时，电流表示数减小，灯泡变暗 B. 环境温度降低时，电流表示数减小，电源输出功率变大 C. 电压表示数变化和电流表示数变化的关系为 D. 电压表示数变化和电流表示数变化的关系为 7.(2026·北京市·期末考试)如图所示为模拟街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入的交流电压可视为不变，变压器输出的低压交流电通过输电线输送给用户，定值电阻表示输电线的电阻，变阻器表示用户用电器的总电阻。若变压器为理想变压器，电表为理想电表，当接入电路的家用电器个数增加时(    ) A. 示数变大 B. 示数变小 C. 示数变大 D. 示数变小 8.(2026·北京市·期末考试)随着经济发展，加之寒冬来临，用电需求增加，当火力发电供应紧张时，通过远距离调度方式，会及时将其他地区的风力发电、太阳能发电并入电网保障电力供应。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户用电器增加假设所有用电器均可视为纯电阻，电网中数据发生变化，下列说法正确的是(    ) A. 降压变压器的输出电流减小 B. 输电线上损失的功率减小 C. 升压变压器的输出电压增大 D. 发电厂输出的总功率增大 9.(2026·福建省·同步练习)如图所示，某小型水电站发电机的输出电压稳定，发电厂通过升压变压器、降压变压器将电能通过输电线输送到远处的用户，变压器均为理想变压器。某同学发现在用电高峰时期白炽灯变暗，发电站输出的总功率增加，则用电高峰与正常情况比较(    ) A. 变大 B. 变小 C. 变大 D. 变小 10.(2026·云南省·同步练习)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从处采用的超高压向处输电，输电线上损耗的的电功率为，到达处时电压下降了在保持处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用特高压输电，输电线上损耗的电功率变为，到达处时电压下降了不考虑其他因素的影响，则(    ) A. B. C. D. 11.(2026·安徽省宿州市·其他类型)绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家。某品牌电动汽车安装充电桩的电路图如下，已知总电源的输出电压，输出功率，输电线的总电阻，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比，汽车充电桩的额定电压为。下列说法正确的是(    ) A. 输出功率不变时，输电电压越高，输电线上损失的功率越小 B. 输电线上的电流为 C. 用户获得的功率为 D. 降压变压器的匝数比 二、计算题：本题共3小题，共36分。解析应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 12.（12分）(2025·辽宁省朝阳市·联考题)如图所示，理想变压器的原线圈左端接一有效值为的正弦式交流电源，定值电阻，副线圈接有阻值为的定值电阻和一个滑动变阻器最大阻值，现电路正常工作，两块理想交流电流表的示数为，的示数为，求： 变压器原副线圈的匝数比； 调节滑动变阻器，求副线圈负载的总电功率最大时滑动变阻器的阻值结果保留至小数点后两位。 13.（12分）(2025·广西壮族自治区·联考题)如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度。输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为。若用户区标有“”的电动机恰能正常工作，发电机线圈电阻不可忽略。求： 交流发电机产生感应电动势的最大值； 输电线路上损耗的电功率； 若升压变压器原、副线圈匝数比为，求升压变压器原线圈两端的电压。 14.（12分）(2025·四川省乐山市·期中考试)如图所示，某小型发电站发电机输出的交变电压为，输出的电功率为，用电阻为的输电线向远处输电，要求输电线上损失的功率为输出电功率的，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为供用户使用两个变压器均为理想变压器。求： 输电线上的电流及 降压变压器原副线圈的匝数比为多少。结果用分数表示 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理选择性必修第二册周周练 第三章 周练08 第三章 交变电流 综合测试 （时间：60分钟 分数：80分） 一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1.(2025·江苏省·联考题)如图所示，是一个竖直的匝矩形导线框，全部处于磁感应强度为的水平匀强磁场中，线框面积为，边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度ω匀速转动初始时的夹角为图示位置，当线圈绕固定轴转动了后，则 A. 此时穿过线框的磁通量为 B. 此时线框中的电流方向为 C. 在此过程中磁通量改变了 D. 线框平面转到中性面时，线框中的感应电动势最大 【答案】A  【解析】解：、线框转动了时，根据磁通量的定义可知，此时穿过线框的磁通量为，初态时，磁通量为，两次磁感线贯穿的方向相同，故此过程中，磁通量变化了，磁通量与匝数无关，故A正确，C错误； B、导线框中的电流方向根据楞次定律可以判断，是，故B错误； D、当导线框处在中性面位置时，磁通量最大，但感应电动势为零，故D错误。 2.(2025·湖北省襄阳市·期中考试)一矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的电动势，下列说法正确的是(    ) A. 该交流电的频率为 B. 该交流电的电动势有效值为 C. 该交流电的电动势有效值比交流电的小  D. 时，穿过矩形线圈的磁通量最小 【答案】B  【解析】A.由题意可知，产生该交流电的线圈转动角速度为：，而，解得该交流电的频率为，A错误； B.由题意可知该交流电的电动势的最大值为，由最大值与有效值的关系可得该交流电的电动势有效值为，B正确； C.由于两交流电的电动势最大值相同，故有效值相同，故C错误； D.将代入得电动势瞬时值，则该线圈正处于中性面位置，故穿过其中的磁通量最大，D错误。 故选B。 3.(2026·重庆市市辖区·其他类型)按压式手电筒以其简单、有趣被一些人士所喜爱。如图甲所示，图乙为其原理图；主要部分有齿轮、磁铁和线圈，当按压手柄时会使齿轮转动，齿轮通过传动轴带动磁铁转动，小电珠就可发光．若不计线圈电阻，当齿轮转速变为原来的倍时，下列说法中正确的是(    ) A. 小电珠中的电流变成原来的倍 B. 小电珠两端的电压变成原来的倍 C. 小电珠的功率变成原来的倍 D. 小电珠中电流的周期变成原来的倍 【答案】B  【解析】当齿轮转速变为原来的倍时，磁铁转动的角速度也变为原来的倍，产生电动势的最大值为 有效值 均变为原来的倍，通过灯泡的电流及灯泡两端的电压也变为原来的倍，由功率 可知，功率变为原来的倍，角速度加倍，周期，变为原来的一半。 故选B。 4.(2026·北京市·期末考试)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  【解析】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。 5.(2026·云南省·同步练习)如图所示，甲、乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中．甲图中变压器原、副线圈的匝数比为，电压表读数为，乙图中变压器原、副线圈的匝数比为，电流表读数为则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为  (    ) A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B  【解析】根据理想变压器的电压和电流规律，可得，，解得题图甲中高压线电压，题图乙中高压线电流，故B正确，ACD错误． 6.(2026·湖北省·模拟题)“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，如图为模拟远距离输电的部分测试电路。恒压交流电源、阻值为的定值电阻和理想变压器相连。变压器原副线圈匝数比为：，电压表和电流表均为理想交流电表，是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是(    ) A. 环境温度升高时，电流表示数减小，灯泡变暗 B. 环境温度降低时，电流表示数减小，电源输出功率变大 C. 电压表示数变化和电流表示数变化的关系为 D. 电压表示数变化和电流表示数变化的关系为 【答案】D  【解析】解：、环境温度升高时，热敏电阻的阻值减小，副线圈总电阻减小，副线圈电流增大，原线圈电流增大，电流表示数增大，电阻的电压增大，电源电压不变，则变压器原线圈电压减小，灯泡两端的电压减小，电流减小，灯泡变暗，故A错误； B、环境温度降低时，热敏电阻的阻值增大，副线圈总电阻增大，副线圈电流减小，电流表示数减小，原线圈电流减小，电源输出功率减小，故B错误； 、原副线圈电压比等于匝数比，电压表示数变化大小为，则原线圈电压变化量大小为，原副线圈电流比等于匝数的反比，电流表示数变化大小为，则原线圈电流变化量大小为，电压为恒压交流电源，则电阻的电压变化量大小为，由欧姆定律得： 则 故C错误，D正确。 故选：。 7.(2026·北京市·期末考试)如图所示为模拟街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入的交流电压可视为不变，变压器输出的低压交流电通过输电线输送给用户，定值电阻表示输电线的电阻，变阻器表示用户用电器的总电阻。若变压器为理想变压器，电表为理想电表，当接入电路的家用电器个数增加时(    ) A. 示数变大 B. 示数变小 C. 示数变大 D. 示数变小 【答案】C  【解析】B.因为变压器输入的交流电压可视为不变，故示数不变，B错误； D.由于变压器的原、副线圈电压由电源和匝数比决定，因为变压器输入的交流电压可视为不变，故变压器的输出电压不变，当用户的用电器增加时，副线圈的电阻减小，故副线圈电流增大，电流表示数变大，D错误； C.变压器原、副线圈电流与匝数成反比，因为副线圈电流增大，所以原线圈电流增大，故电流表示数变大，C正确； A.因为副线圈电流增大，定值电阻分压变大，故电压表示数减小，A错误。 故选C。 8.(2026·北京市·期末考试)随着经济发展，加之寒冬来临，用电需求增加，当火力发电供应紧张时，通过远距离调度方式，会及时将其他地区的风力发电、太阳能发电并入电网保障电力供应。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户用电器增加假设所有用电器均可视为纯电阻，电网中数据发生变化，下列说法正确的是(    ) A. 降压变压器的输出电流减小 B. 输电线上损失的功率减小 C. 升压变压器的输出电压增大 D. 发电厂输出的总功率增大 【答案】D  【解析】当用户用电器增加，意味着并联支路增加，用户端总电阻减少，增加，也随着增加，输电线上的电压损失增加。由于发电厂输出电压恒定，输送电压也恒定，故AC错误； B.根据，可知输电线上损失的功率增加了，B错误 D.增加，也随着增加，发电厂输出电压恒定，所以发电厂输出总功率增大，D正确。 9.(2026·福建省·同步练习)如图所示，某小型水电站发电机的输出电压稳定，发电厂通过升压变压器、降压变压器将电能通过输电线输送到远处的用户，变压器均为理想变压器。某同学发现在用电高峰时期白炽灯变暗，发电站输出的总功率增加，则用电高峰与正常情况比较(    ) A. 变大 B. 变小 C. 变大 D. 变小 【答案】BC  【解析】解：、小型水电站发电机的输出电压稳定，根据可知，不变，故A错误； C、在用电高峰时期，用户多，电路中的电流大，则输电线上的电压降增大，则变大，故C正确； B、由于升压变压器的输出电压不变，则降压变压器的输入电压降低，用户得到的电压减小，即变小，白炽灯变暗，故B正确； D、用户增多，负载消耗总功率增大，可知变大，故D错误； 故选：。 10.(2026·云南省·同步练习)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从处采用的超高压向处输电，输电线上损耗的的电功率为，到达处时电压下降了在保持处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用特高压输电，输电线上损耗的电功率变为，到达处时电压下降了不考虑其他因素的影响，则(    ) A. B. C. D. 【答案】AD  【解析】、远距离输电时，线路上的电流；则在线路上损失的功率为；根据损失的功率公式可知，损失的功率与电压的平方成反比；假设从处采用的超高压向处输电，若改用特高压输电，电压变成原来的倍，则输电线上损耗的电功率变为原来的，即；故A正确，B错误； 、线路上的电流，到达处时电压下降了，下降电压与电压成反比，则若电压变成原来的倍，变为原来的，故，故C错误，D正确； 故选：。 11.(2026·安徽省宿州市·其他类型)绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家。某品牌电动汽车安装充电桩的电路图如下，已知总电源的输出电压，输出功率，输电线的总电阻，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比，汽车充电桩的额定电压为。下列说法正确的是(    ) A. 输出功率不变时，输电电压越高，输电线上损失的功率越小 B. 输电线上的电流为 C. 用户获得的功率为 D. 降压变压器的匝数比 【答案】ABD  【解析】A.变压器视为理想变压器  ，  ， ，故输出功率 不变时，输电电压 越高，  越小，输电线上损失的功率越小，故A正确； B.且升压变压器的匝数比  ，  ，    ， 联立解得  ，    ，故B正确； C.根据 ，可得用户获得的功率为  ，故C错误； D.  ， ，降压变压器的匝数比  ，故D正确。 故选ABD。 二、计算题：本题共3小题，共36分。解析应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 12.（12分）(2025·辽宁省朝阳市·联考题)如图所示，理想变压器的原线圈左端接一有效值为的正弦式交流电源，定值电阻，副线圈接有阻值为的定值电阻和一个滑动变阻器最大阻值，现电路正常工作，两块理想交流电流表的示数为，的示数为，求： 变压器原副线圈的匝数比； 调节滑动变阻器，求副线圈负载的总电功率最大时滑动变阻器的阻值结果保留至小数点后两位。 【答案】变压器原副线圈的匝数比为； 调节滑动变阻器，副线圈负载的总电功率最大时滑动变阻器的阻值为。 【解析】由题意可知，原线圈两端电压为：， 副线圈两端电压为：， 解得：，， 则变压器原副线圈的匝数比为：； 副线圈负载的总电功率与原线圈的功率相等，则有：， 由数学知识可知，当时，副线圈负载的总电功率最大， 此时流过副线圈的电流为：， 解得：， 副线圈两端的电压为：， 解得：， 根据闭合电路的欧姆定律可得：， 解得：； 答：变压器原副线圈的匝数比为； 调节滑动变阻器，副线圈负载的总电功率最大时滑动变阻器的阻值为。  13.（12分）(2025·广西壮族自治区·联考题)如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度。输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为。若用户区标有“”的电动机恰能正常工作，发电机线圈电阻不可忽略。求： 交流发电机产生感应电动势的最大值； 输电线路上损耗的电功率； 若升压变压器原、副线圈匝数比为，求升压变压器原线圈两端的电压。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】根据正弦式交变电流的产生规律可知，感应电动势的最大值为 ， 代入数据解得， 设降压变压器原、副线圈中的电流分别为、，电动机恰能正常工作， 有  ， 根据理想变压器的变流比公式  可得 ， 所以输电线路上损耗的电功率为； 根据理想变压器的变压比公式  得 ， 升压变压器副线圈两端的电压为， 又 ， 可得。 14.（12分）(2025·四川省乐山市·期中考试)如图所示，某小型发电站发电机输出的交变电压为，输出的电功率为，用电阻为的输电线向远处输电，要求输电线上损失的功率为输出电功率的，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为供用户使用两个变压器均为理想变压器。求： 输电线上的电流及 降压变压器原副线圈的匝数比为多少。结果用分数表示 【答案】（1） （2） 【解析】升压变压器原线圈中的电流为 输电线上损失的功率为 根据 解得 则升压变压器的匝数比为 故 降压变压器的输入电压为 则，降压变压器原副线圈的匝数比为 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $