第三章 交变电流 章末达标训练 -2025-2026学年高二下学期物理粤教版选择性必修第二册

第三章《交变电流》章末达标训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（24-25高二下·湖北恩施·期末）如图甲所示，某理想变压器原副线圈的匝数分别为、，输入电压瞬时值、输出电压瞬时值随时间变化的规律如图乙所示，图中、均已知，下列说法正确的是（　　） A．达到最大值时， B．达到最大值时，也达到最大值 C．输入电压的有效值为 D． 2．（2025高三·河北·学业考试）图所示电路中，变压器为理想变压器，电表均为理想电表，电阻，，，A，B端接电阻不计、电动势不变的交流电源，在滑动变阻器R，的滑片从最左端向最右端滑动过程中（　　） A．电压表示数增大、示数减小 B．电流表的示数先减小后增大 C．电流表的示数先增大后减小 D．、端的输入功率一直减小 3．（25-26高二下·湖北襄阳·阶段练习）社团活动丰富了同学们的课余生活，如图所示为小冬同学制作的一台手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪的发光。若已知大皮带轮的半径为R，小皮带轮的半径为r，R=6r，摇动手柄的角速度为，且摇动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是（　　） A．发电机产生的交变电流频率为 B．小灯泡闪烁的频率为 C．增大摇动手柄的角速度，小灯泡的闪烁频率增大，亮度增大 D．增大摇动手柄的角速度，小灯泡的闪烁频率不变，但亮度增大 4．（2025·广西·模拟预测）小聪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正弦式交流电，电压最大值为U，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，副线圈与原线圈匝数的比值为（），则副线圈两端电压的有效值为（　　） A．U B． C． D． 5．（25-26高二下·全国·课时练习）将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电路中交变电流的频率为50Hz B．通过电阻的电流为A C．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V D．电阻消耗的电功率为2.5W 6．（25-26高二上·全国·课时练习）图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与阻值R=10Ω的电阻连接，与电阻并联的交流电压表为理想电压表，示数是10V。图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图像。下列说法正确的是 （　　）    A．电阻R上消耗的电功率为10W B．t=0.02s时电阻R两端的电压瞬时值为零 C．电阻R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1sin100πt（V） D．通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是i=1.41cos50πt（A） 7．（25-26高二下·江苏南京·阶段练习）某交流电流如图所示，其有效值为（　　） A． B． C． D． 8．（25-26高二下·四川乐山·阶段练习）下列关于交流电说法正确的是（　　） A．用交流电流表和电压表测定的读数值是交变电流的瞬时值 B．保险丝的额定电流、电容器的耐压值都是交变电流的有效值 C．因为有效值表示交流电产生的平均效果，所以有效值与平均值相同 D．我国交流电的频率是，表明发电厂发电机转子（线圈）转动的角速度 二、多选题 9．（25-26高二下·湖南常德·阶段练习）图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦式交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，两线圈横截面积相同，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为 B．若没有转换器，则变压器副线圈输出的是直流电 C．若，则可以实现燃气灶点火 D．穿过原、副线圈的磁通量之比为1∶1 10．（25-26高三上·广东佛山·开学考试）图（a）是可拆变压器的实验装置图。已知小灯泡额定电压为2V，调节学生电源，使小灯泡正常发光，此时原线圈上的电压随时间变化如图（b）所示，则下列说法正确的是（　　）    A．此时通过灯泡的交变电流频率为 B．此时变压器的原副线圈匝数之比小于 C．若拆走可拆卸铁芯，则灯泡两端没有电压 D．若原线圈接学生电源直流输出端，则灯泡不能发光 三、实验题 11．（24-25高二下·广东清远·期末）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。 (1)组装好可拆式变压器后，使用学生电源给原线圈供电，用多用电表测量副线圈两端的电压，下列操作正确的是（　　） A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 D．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 (2)在正确组装变压器后，甲乙丙三位同学分别利用控制变量法探究副线圈的电压与原线圈电压，原线圈的匝数，副线圈的匝数的关系，将实验数据绘制成甲、乙、丙三幅图像，哪个同学的实验结果有误______________（填“甲”“乙”或“丙”）； (3)小明同学正确组装变压器后，把36V的学生交流电源接到原线圈“2”，“14”接线柱，副线圈接线“0”，“4”接线柱，原、副线圈的匝数比为______________，在确认电路连接无误的情况下，接在副线圈两端的交流电压表的实际读数可能是______________（填标号）。 A．16.0V    B．12.0V    C． 11.8V    D．0V (4)从实验数据分析原、副线圈上的电压之比并不等于它们的匝数之比，分析下列可能的原因，你认为正确的是______________（填标号）。 实验次数 /匝 /匝 1 200 100 8.2 4.0 2 200 100 6.1 2.9 3。 200 100 4.0 1.9 A．原、副线圈的电压不同步 B．变压器线圈中有电流通过时会发热 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．穿过副线圈的磁通量小于原线圈的磁通量 四、解答题 12．（25-26高二下·江西抚州·月考）如图所示，ab＝50cm．ad＝20cm，匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r＝1．外电路电阻R＝9，磁感应强度B＝0.2T。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度50rad/s匀速转动。 （1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式； （2）1min内R上消耗的电能； （3）线圈由如图位置转过30°的过程中，通过R的电量为多少。 13．（25-26高二下·四川成都·阶段练习）正弦式电流经过匝数比为的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如图甲所示方式连接，R=10Ω。图乙所示是R两端电压U随时间变化的图像，，求电压表和电流的读数。 14．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。原线圈接电压为（V）的交流电源，副线圈接R=11Ω的电阻，电压表读数为22V，电流表和电压表可视为理想电表。求： （1）理想变压器原、副线圈匝数比； （2）原线圈中电流表的示数。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第三章《交变电流》章末达标训练—2025-2026学年高二下学期粤教版物理选择性必修第二册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C D D A A D AD BD 1．B 【详解】AB．根据理想变压器的原理可知，原副线圈的电压变化是同步的，从图乙可知，与的变化规律是相似的，当达到最大值时，也达到最大值，而不是，故A错误，B正确； C．正弦式交变电压的有效值是最大值除以，所以输入电压的最大值为，其有效值为，故C错误； D．根据理想变压器的电压与匝数比关系有 由图乙可知，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】D．将变压器及其右侧电路等效为一个电阻，有 在滑动变阻器的滑片从最左端向最右端移动过程中，一直增大，在最右端时并联电路的总阻值最大，可知等效电阻的阻值一直增大，则总电流减小，即电流表的示数减小，两端的电压变小，则变压器的输入电压增大，电压表的示数增大，端间的输入电压不变，电流减小，则输入功率减小，D正确； ABC．因变压器匝数比不变，则输出电压增大，输出电流变小，又并联支路右侧的电阻减小，根据欧姆定律可知该支路的电流增大，则R4两端的电压增大，电压表V2示数增大，根据以上分析可知左侧并联支路的电流减小，电流表A2示数减小，ABC错误； 故选D。 3．C 【详解】A．根据题意有 R=6r 皮带传动时，两皮带轮边缘线速度大小相等，根据 解得 可知，发电机转子的角速度为手柄角速度的6倍，发电机产生的交变电流频率为 故A错误； B．小灯泡闪烁的频率是交流电频率的两倍，即有 故B错误； CD．感应电动势的峰值为 结合上述可知，增大摇动手柄的角速度，小灯泡的闪烁频率增大，电动势的峰值增大，即电动势的有效值增大，即小灯泡的亮度也增大，故C正确，D错误。 故选C。 4．D 【详解】根据题意可知，原线圈输入电压的有效值为 根据变压器原副线圈电压比等于匝数比可得 联立可得副线圈两端电压的有效值为 故选D。 5．D 【详解】A．由图可知： 故A错误； B．根据欧姆定律 故B错误； D．根据功率 故D正确； C．该电源电动势的有效值为 电压表的示数为有效值，故C错误； 故选D。 6．A 【详解】A．根据公式 得 故A正确； B．由乙图可知，0.02s通过线圈的磁通量为0，电动势最大，R两端的电压瞬时值为，故B错误； C．由乙图可知 ， 又因为交变电流从垂直于中性面开始计时的，所以电阻R两端的电压u随时间t变化的规律是 u=14.1cos100πt（V） 故C错误； D．由 得通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是 i=1.41cos100πt（A） 故D错误。 故选A。 7．A 【详解】由有效值的定义可得 解得 故选A。 8．D 【详解】A．用交流电流表和电压表测定的读数值是交变电流的有效值，故A错误； B．保险丝的额定电流是交变电流的有效值，电容器的耐压值是交变电流的最大值，故B错误； C．交流电有效值是利用电流的热效应定义的，与平均值不具有相同的效果，故C错误； D．我国交流电的频率是，则周期为 发电厂发电机转子（线圈）转动的角速度为 故D正确。 故选D。 9．AD 【详解】A．电压表的示数为 选项A正确； B．变压器不能改变直流电压，则若没有转换器，则变压器副线圈输出电压为零，选项B错误； C．若实现燃气灶点火，则 则选项C错误； D．理想变压器的原、副线圈相同，无漏磁现象，穿过原、副线圈的磁通量相等，即之比为1∶1，选项D正确。 故选AD。 10．BD 【详解】A．此时通过灯泡的交变电流频率为 故A错误； B．原线圈电压有效值 根据理想变压器电压与匝数的关系有 由于实际存在漏磁现象，且副线圈仍可得到的电压，所以此时变压器的原副线圈匝数之比小于，故B正确； C．若拆走可拆卸铁芯，仍有互感现象，则灯泡两端仍然有电压，故C错误； D．若原线圈接学生电源直流输出端，不能发生电磁感应现象，副线圈两端无电压，则灯泡不能发光，故D正确。 故选BD。 11．(1)D (2)乙 (3) C (4)BCD 【详解】（1）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，电源应使用交流电源，同时还需要交流电压表来测量电压。 故选D。 （2）对于理想变压器有 整理有 或或 结合题图可知，乙同学的图像是错误的。 （3）[1]由题意可知，原线圈的匝数为 副线圈为 所以由于理想变压器原副线圈匝数比为 [2]设副线圈的电压为，有 解得 由于变压器不是理想变压器，会有“漏磁”的情况出现，所以副线圈的电压表读数应该小于12V，即有可能是11.8V。 故选C。 （4）从实验数据分析，原副线圈上的电压之比并不等于他们的匝数之比，其变压器并不是理想变压器，能量损失主要来源三个方面，分别是变压器线圈中有电流通过时会发热（铜损）、铁芯在交变磁场的作用下产生涡流发热（铁损）和穿过副线圈的磁通量小于原线圈的磁通量（磁损）。 故选BCD。 12．（1）；（2）27000J；（3）0.1C 【详解】（1）线框从磁通量最小位置开始转动，因此感应电动势的瞬时值表达式为 （V） （2）电动势有效值为 1min内R上消耗的电能为 （3）线圈由如图位置转过30°的过程中 通过R的电量为 13．， 【详解】电压表示数用有效值，则 副线圈的电流为 电流表读数是原线圈中电流，则由理想变压器公式 代入数据解得 14．（1）；（2）0.2A 【详解】（1）原线圈电压的有效值 电压表读数为副线圈电压的有效值 理想变压器原、副线圈匝数比 （2）副线圈中电流的有效值 =2A 由理想变压器功率关系 得 =0.2A 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $