课时测评13 自感-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（教科版）

课时测评13　自感 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－11题，每题4分，共44分) 1.(2025·山东潍坊一中月考)通过一个线圈的电流在均匀增大时，这个线圈的 (　　) A．自感系数也将均匀增大 B．自感电动势也将均匀增大 C．磁通量保持不变 D．自感系数和自感电动势不变 答案：D 解析：自感系数由线圈本身决定，与电流大小无关，A错误；线圈的磁通量与电流大小有关，电流增大，磁通量增大，C错误；自感电动势E＝L，与自感系数和电流变化率有关，对于给定的线圈，L一定，已知电流均匀增大，说明电流变化率恒定，故自感电动势不变，B错误，D正确。 2．如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，灯泡具有一定的亮度。若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内，则将看到 (　　) A．灯泡变暗 B．灯泡变亮 C．螺线管缩短 D．螺线管长度不变 答案：A 解析：软铁棒插入螺线管中的过程中，使螺线管的自感系数增大，穿过螺线管的磁通量增加，故产生反向的自感电动势，使总电流减小，灯泡变暗，每匝线圈间同向电流吸引力减小，螺线管变长，故A正确，B、C、D错误。 3． (2024·湖北麻城一中月考)在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图所示，其道理是(　　) A．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势相互抵消 B．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流相互抵消 C．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量相互抵消 D．当电路中的电流变化时，电流的变化量相互抵消 答案：C 解析：能否产生感应电动势，关键在于穿过回路的磁通量是否变化。由于导线是双线绕法，两股导线中电流产生的穿过回路的磁通量相互抵消，无论通过的电流变化与否，磁通量均不变，所以不产生感应电动势和感应电流。故选C。 4．(2025·四川省绵阳市北川中学高二月考)某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关S，小灯泡发光；再断开S，小灯泡渐渐熄灭。重复多次，仍未出现物理老师课堂演示断电时出现的小灯泡闪亮之后再逐渐熄灭的现象，你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 (　　) A．电源的电动势较大 B．小灯泡D的灯丝断了 C．线圈L的电阻较小 D．小灯泡D灯丝电阻较小 答案：D 解析：断开开关时，灯泡能否发生闪亮，取决于流过灯泡的电流有没有增大，与电源的电动势无关，故A错误；小灯泡D的灯丝断了，灯泡将不亮，故B错误；线圈L的电阻较小，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，灯泡发生闪亮现象，故C错误；小灯泡D灯丝电阻较小，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将不发生闪亮现象，故D正确。 5．如图所示的电路中D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在开关S接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的顺序是(　　) A．接通时D1首先达到最亮，断开时D1后灭 B．接通时D2首先达到最亮，断开时D1后灭 C．接通时D1首先达到最亮，断开时D1先灭 D．接通时D2首先达到最亮，断开时D2先灭 答案：A 解析：当开关S接通时，D1和D2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从D1通过，而该电流经支路分别通过D2和R，所以D1首先达到最亮，经过一段时间电路稳定后，D1和D2亮度相同；当开关S断开时，电源电流立即为零，因此D2立即熄灭，而对D1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，线圈L和D1组成闭合电路，电流逐渐减小，所以D1后灭。A正确。 6．如图甲所示是日光灯的电路图，它主要由灯管、镇流器和启动器组成，镇流器是一个带铁芯的线圈，启动器的构造如图乙所示，为了便于启动，常在启动器的两极并上一纸质电容器C，某班教室的一盏日光灯总是灯管两端亮而中间不亮，经检查，灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是 (　　) A．启动器两脚a、b与启动器座接触不良 B．电容器C被烧断 C．电容器C被击穿而短路 D．镇流器自感系数L太大 答案：C 解析：日光灯的工作原理是，当电压加到启动器两端时，启动器内部的金属片受热膨胀而短路，短路后金属片放热断开，断开时在镇流器上感应出高压加到灯管两端，使灯管内的汞电离导通，灯管发光。只有电容器C被击穿而短路的情况不能使金属片断开，无启动器突然断开，故在灯管两端无瞬间高压过程，无法使灯管灯丝之间的汞蒸气导电，而仅仅是灯管两端导线通过短路的电容器处在导电状态，所以出现灯管两端亮而中间不亮的情形，故A、B、D错误，C正确。 7．(2025·陕西师大附中期中)在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡D1和D2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使D1和D2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后，断开S。若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，图中能正确反映流过D1的电流i1、流过D2的电流i2随时间t变化的图像是(　　) 答案：B 解析：闭合开关S后，调整R，使两个灯泡D1、D2发光的亮度一样，电流均为I，说明RL＝R。若t′时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡D1的电流从无到有，使电感线圈L产生自感电动势，阻碍了流过D1的电流i1的增大，直至达到I，故A错误，B正确；而对于灯泡D2，其电流i2立即达到I，故C、D错误。 8．(2025·江苏宜兴一中期末)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S。下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像，正确的是(　　) 答案：B 解析：开关S闭合的瞬间，由于L的阻碍作用，由R与L组成的支路相当于断路，后来由于L的阻碍作用不断减小，相当于外电路并联部分的电阻不断减小，根据闭合电路欧姆定律，I＝，整个电路中的总电流增大，由UAB＝E－Ir得电压UAB减小。电路稳定后，由于R的阻值大于灯泡D的阻值，所以流过L所在支路的电流小于流过灯泡D的电流。当开关断开时，由于L的自感作用，流过灯泡D的电流立即与流过L的电流相等，与灯泡中原来的电流方向相反且逐渐减小，即UAB反向减小，B正确。 9．(2025·湖南岳阳一中期中)测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路如图所示，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路拆除时应(　　) A．先断开S1 B．先断开S2 C．先拆除电流表 D．先拆除电阻R 答案：B 解析：S1断开瞬间，L中产生很大的自感电动势，若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2，故选B。 10．(2025·四川广元一中期末)如图所示的电路中，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，两个电阻的阻值都为R，线圈L的自感系数很大，它的直流电阻也等于R，则下列说法中正确的是(　　) A．闭合S后，灯D2先亮，灯D1和D3后亮，最后三个灯泡一样亮 B．闭合S后，通过灯D1的电流方向向右，通过灯D2的电流方向向左，灯D3中无电流 C．断开S后，灯D2和灯D1立即熄灭，灯D3逐渐变亮后熄灭 D．S断开前、后，通过D1的电流始终向右 答案：D 解析：闭合S后，灯D2支路立即导通，有向右的电流，则灯D2先亮，灯D3支路因二极管加反向电压不能导通，D3不亮，D1支路由于有线圈L产生的感应电动势阻碍电流的增加，则D1逐渐亮起来，电流方向向右，最后因L的直流电阻也为R，则D1与D2一样亮，选项A、B错误。断开S后，原来通过D2的电流立即消失，则D2立即熄灭；而通过线圈L的电流由于自感电动势阻碍电流的减小，则在D1→D3→R→二极管→L中形成新的回路，使得D1逐渐熄灭，D3亮一下后逐渐熄灭，S断开前、后，通过D1的电流始终向右，选项C错误，D正确。 11．(2025·四川省成都七中高二期末)如图甲所示的电路中，灯泡电阻为R，A1、A2为完全相同的电流传感器(内阻不计)。闭合开关S，得到如图乙所示的I­t图像，电源电动势为E，内阻为r，则(　　) A．r＝R B．E＝R C．断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D．闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 答案：B 解析：由题图乙可知，当t＝t0时，自感线圈中电流为零，流过灯泡支路的电流为I1，根据闭合电路欧姆定律有E＝I1r＋I1R，当t＝t1时，电路稳定，两支路电流相等为I2，根据闭合电路欧姆定律有E＝2I2r＋I2R，联立解得r＝R，E＝R，故A错误，B正确；由题图乙可知，电路稳定后，两支路电流相等，则断开开关时，小灯泡不会闪亮但会逐渐熄灭，故C错误；闭合开关时，自感线圈中电流为零，但由于电流在变化，自感电动势不为零，故D错误。 12．(16分)(2025·山东德州一中期中)研究自感现象的实验电路图如图甲所示，并用电流传感器显示出在t＝1×10-3 s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙所示)。已知电源电动势E＝6 V，内阻不计，灯泡D的阻值R1＝6 Ω，电阻R的阻值为2 Ω。 (1)求线圈的直流电阻RL。 (2)开关断开时，该同学观察到什么现象？计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势。 答案：(1)2 Ω　(2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭　15 V 解析：(1)由题图乙可知S闭合稳定时IL＝1.5 A RL＝－R＝ Ω－2 Ω＝2 Ω。 (2)S闭合稳定时小灯泡电流I1＝＝ A＝1 A S断开后，L、R、D组成回路 电流由1.5 A逐渐减小，所以灯泡会闪亮一下再熄灭，自感电动势E＝IL(R＋RL＋R1)＝15 V。 学生用书第75页 学科网（北京）股份有限公司 $