2025人教版物理重難點-選擇性必修3.5交變電流本章測試A（含答案）

2025人教版物理重難點-選擇性必修3.5交變電流本章測試A（含答案）3.5交變電流本章測試A原卷版一、單題1．線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動產生交變電流，下列說法正確的是（）A．線圈平面經(jīng)過中性面時，線圈磁通量為零B．線圈每轉動一周，感應電流及感應電動勢方向改變一次C．線圈平面經(jīng)過中性面時，感應電流為零D．線圈平面經(jīng)過中性面時，感應電動勢最大2．電烙鐵、電風扇和電視機三個用電器的銘牌上均標有“220V60W”?，F(xiàn)讓它們在額定的電壓下工作相同的時間，產生的熱量（）A．電烙鐵最多 B．電風扇最多 C．電視機最多 D．一樣多3．如圖為交流發(fā)電機的示意圖，磁場可視為水平方向的勻強磁場，矩形線圈繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向以角速度ω勻速轉動，線圈內阻為r，外電阻為R，電流表為理想電表。已知線圈由圖示位置轉過30°過程中，通過電阻R的電荷量為q。下列判斷正確的是（）A．圖示位置線圈的磁通量變化率最小B．電流表的示數(shù)為C．每經(jīng)過圖示位置1次，電流方向改變1次D．線圈由圖示位置轉過90°過程中，通過電阻R的電荷量為3q4．如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比是，電表均為理想電表，R為定值電阻，在原線圈兩端接入正弦交流電，各元件正常工作，電流表、的示數(shù)分別為、，電壓表、的示數(shù)分別為、，則下列關系正確的是（）

A． B． C． D．5．我國特高壓輸電技術在世界上處于領先地位。特高壓輸電是指直流電壓在800kV以上或交流電壓在1000kV以上進行的電能輸送，特高壓輸電可使輸送中的電能損耗大幅降低。假若采用550kV超高壓從A處向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為，在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)椋豢紤]其他因素的影響，則（）A． B．C． D．6．如圖所示一單匝正方形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉動，沿著OO′觀察，線圈沿逆時針方向轉動。已知勻強磁場的磁感應強度為B，邊長為l，電阻為R，轉動的角速度為ω，則當線圈轉至圖示位置時（）A．線圈中感應電流的方向為abcdaB．穿過線圈的磁通量最大C．線圈中的感應電流為D．穿過線圈磁通量的變化率為0二、多選題7．如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當輸入電壓U為燈泡額定電壓的5倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是（

）A．原、副線圈匝數(shù)之比為5：1B．原、副線圈匝數(shù)之比為4：1C．此時a和b的電功率之比為4：1D．此時a和b的電功率之比為1：48．有一臺理想變壓器及所接負載如圖所示，在原線圈c、d兩端加上交變電壓。已知b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想交流電表，電容器的耐壓值足夠大。則下列說法正確的是（）

A．開關S1始終接a，當滑片P向下滑動時，電壓表V1和V2示數(shù)均不變B．開關S1始終接a，當滑片P向下滑動時，電流表A1和A2示數(shù)均變小C．保持滑片P的位置不變，將開關S1由a改接b，電壓表V1和V2示數(shù)均變大D．保持滑片P的位置不變，將開關S1由a改接b，電容器所帶電荷量的最大值將增大9．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率P=100kW，發(fā)電機的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機輸出的電流B．輸電線上的電流C．降壓變壓器的匝數(shù)比D．升壓變壓器匝數(shù)比10．如圖甲、乙所示理想變壓器原線圈的輸入電壓均為U，匝數(shù)均為100，副線圈上所連接的每個電阻的阻值均為R。圖甲中兩個副線圈的匝數(shù)分別為30、20，圖乙中副線圈的匝數(shù)為50。下列說法正確的是（）

A．圖甲、乙中變壓器的輸入功率相等B．圖乙中每個電阻的功率為C．通過圖甲、乙中原線圈的電流之比為D．圖甲中上、下兩個電阻的功率之比為三、實驗題11．某實驗小組用圖甲所示電路測量電源E的電動勢和內阻，圖甲中電壓表V的最大量程為3V，虛線框內為用電流計G改裝的電流表。（1）已知電流計G的滿偏電流IG＝200mA、內阻rG＝0.60Ω，電路中已將它改裝成量程為600mA的電流表，則R1＝Ω。（2）通過移動變阻器R的滑片，得到多組電壓表V的讀數(shù)U和電流計G的讀數(shù)I，作出如圖乙的圖像。某次測量時，電壓表V如圖丙所示，則電壓表示數(shù)為V。（3）請根據(jù)圖乙求出電源的電動勢E等于V，電源內阻等于Ω（此空保留兩位有效數(shù)字）。12．某實驗小組發(fā)現(xiàn)一卷如圖甲所示的金屬線，為了測定金屬線的電阻率。（1）他們從金屬線中抽取一根細金屬絲，截取其中的一部分，拉直后用游標卡尺測金屬絲的長度，如圖乙所示，則金屬絲長。用螺旋測微器測金屬絲的直徑，如圖丙所示，則金屬絲的直徑mm。（2）現(xiàn)要進一步測量其阻值約為）實驗室提供了下列可選用的器材：電流表A（量程，內阻約）電壓表V（量程，內阻約）滑動變阻器電源（電動勢，內阻可忽略）電鍵、導線若干為了盡可能提高測量準確度，且要求電表的示數(shù)從零開始。根據(jù)你所設計的實驗電路，用筆畫線代替導線補充連接實物圖。（3）某次實驗中電壓表、電流表的示數(shù)分別為、，則電阻率。（用所測物理量的符號表示）四、解答題13．如圖所示，線圈的面積是S=0.05m2，共有N=100匝，線圈電阻r=1Ω，外接電阻R=4Ω，勻強磁場的磁感應強度為，當線圈以勻速旋轉時，求：（1）若從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；（2）線圈每轉過一周，整個電路中產生的焦耳熱；14．如圖所示，理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比為，在原線圈回路中接阻值100Ω的電阻，副線圈回路中接阻值為7.5Ω的電阻，原線圈輸入端與交流電源相連接，交流電源電壓，電表均為理想電表，求：（1）電源輸出電壓的有效值；（2）電流表示數(shù)大小及電壓表示數(shù)的大小。

15．某村在較遠的山上建立了一座小型風力發(fā)電站，發(fā)電機的輸出功率為，輸出電壓為，輸電導線的總電阻為，導線上損耗的電功率為，該村的用電電壓是。（1）如果該村工廠用電功率為，則該村還可以裝“

”的電燈多少盞？（2）輸電電路如圖所示，求升壓、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比。3.5交變電流本章測試A解析版一、單題1．線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動產生交變電流，下列說法正確的是（）A．線圈平面經(jīng)過中性面時，線圈磁通量為零B．線圈每轉動一周，感應電流及感應電動勢方向改變一次C．線圈平面經(jīng)過中性面時，感應電流為零D．線圈平面經(jīng)過中性面時，感應電動勢最大【答案】C【詳解】A．線圈平面經(jīng)過中性面時，線圈平面與磁場方向垂直，則線圈磁通量最大，故A錯誤；B．線圈每轉動一周，經(jīng)過兩次中性面，每經(jīng)過一次中性面感應電流及感應電動勢方向都要改變一次。因此線圈每轉動一周，感應電流及感應電動勢方向改變兩次，故B錯誤；CD．線圈平面經(jīng)過中性面時，磁通量變化率為零，則感應電動勢和感應電流都為零，故C正確，D錯誤。故選C。2．電烙鐵、電風扇和電視機三個用電器的銘牌上均標有“220V60W”?，F(xiàn)讓它們在額定的電壓下工作相同的時間，產生的熱量（）A．電烙鐵最多 B．電風扇最多 C．電視機最多 D．一樣多【答案】A【詳解】電烙鐵工作時，電能轉化為內能，電風扇工作時，主要是電能轉化為機械能，電視機利用了電場、磁場、電路等原理接收、播放電視聲音和圖像，不是利用電流的熱效應，故可得，它們在額定的電壓下工作相同的時間，產生的熱量電烙鐵最多，BCD錯誤，A正確。故選A。3．如圖為交流發(fā)電機的示意圖，磁場可視為水平方向的勻強磁場，矩形線圈繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向以角速度ω勻速轉動，線圈內阻為r，外電阻為R，電流表為理想電表。已知線圈由圖示位置轉過30°過程中，通過電阻R的電荷量為q。下列判斷正確的是（）A．圖示位置線圈的磁通量變化率最小B．電流表的示數(shù)為C．每經(jīng)過圖示位置1次，電流方向改變1次D．線圈由圖示位置轉過90°過程中，通過電阻R的電荷量為3q【答案】B【詳解】A．線圈位于題中圖示位置時，穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大，故A錯誤；B．線圈由圖示位置轉過30°過程中，通過電阻R的電荷量為q，該過程的平均電流兩式聯(lián)立解得所以故B正確；C．線圈每經(jīng)過中性面1次，電流方向改變1次，圖示位置與中性面垂面，C錯誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應定律三個式子聯(lián)立可知電量q是正比于磁通量的變化量的，而圖示位置轉過30°過程中而由圖示位置轉過90°過程中則故D錯誤。故選B。4．如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比是，電表均為理想電表，R為定值電阻，在原線圈兩端接入正弦交流電，各元件正常工作，電流表、的示數(shù)分別為、，電壓表、的示數(shù)分別為、，則下列關系正確的是（）

A． B． C． D．【答案】D【詳解】A．根據(jù)題圖可知，副線圈的電流等于，原線圈的電流等于，根據(jù)變壓器原副線圈的電流關系可得故A錯誤；B．設副線圈的電壓為，則根據(jù)串聯(lián)電路的分壓可得聯(lián)立可得故B錯誤；CD．根據(jù)歐姆定律可得故D正確，C錯誤。故選D。5．我國特高壓輸電技術在世界上處于領先地位。特高壓輸電是指直流電壓在800kV以上或交流電壓在1000kV以上進行的電能輸送，特高壓輸電可使輸送中的電能損耗大幅降低。假若采用550kV超高壓從A處向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為，在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)?，不考慮其他因素的影響，則（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】設輸送的電功率為，輸電線上的總電阻為，則550kV輸電線上損耗的電功率為改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為二者比較，計算得出C正確。故選C。6．如圖所示一單匝正方形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉動，沿著OO′觀察，線圈沿逆時針方向轉動。已知勻強磁場的磁感應強度為B，邊長為l，電阻為R，轉動的角速度為ω，則當線圈轉至圖示位置時（）A．線圈中感應電流的方向為abcdaB．穿過線圈的磁通量最大C．線圈中的感應電流為D．穿過線圈磁通量的變化率為0【答案】C【詳解】A．圖示時刻，ad速度方向向里，bc速度方向向外，根據(jù)右手定則判斷出ad中感應電流方向為，bc中電流方向為，線圈中感應電流的方向為，故A錯誤；BD．圖示時刻，穿過線圈磁通量為0，ad、bc兩邊垂直切割磁感線，由法拉第電磁感應定律分析得知，磁通量的變化率最大，故BD錯誤；C．圖示時刻，線圈中的感應電動勢為線圈中的感應電流為故C正確。故選C。二、多選題7．如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當輸入電壓U為燈泡額定電壓的5倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是（

）A．原、副線圈匝數(shù)之比為5：1B．原、副線圈匝數(shù)之比為4：1C．此時a和b的電功率之比為4：1D．此時a和b的電功率之比為1：4【答案】BD【詳解】AB．燈泡均正常發(fā)光，電壓均為額定電壓U0，則變壓器原線圈輸入電壓為4U0，由可得A錯誤，B正確；CD．根據(jù)原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關系可知此時a和b的電功率之比為故C錯誤，D正確。故選BD。8．有一臺理想變壓器及所接負載如圖所示，在原線圈c、d兩端加上交變電壓。已知b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想交流電表，電容器的耐壓值足夠大。則下列說法正確的是（）

A．開關S1始終接a，當滑片P向下滑動時，電壓表V1和V2示數(shù)均不變B．開關S1始終接a，當滑片P向下滑動時，電流表A1和A2示數(shù)均變小C．保持滑片P的位置不變，將開關S1由a改接b，電壓表V1和V2示數(shù)均變大D．保持滑片P的位置不變，將開關S1由a改接b，電容器所帶電荷量的最大值將增大【答案】BCD【詳解】A．開關S1始終接a不變，變壓器輸入電壓不變，當滑片P向下滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，由于原副線圈的匝數(shù)不變，變壓器輸出電壓U2不變，即V1示數(shù)不變，由于負載的電阻變大，所以電流I2會減小，而UR=U2-I2R1所以UR會變大，即V2示數(shù)變大，故A錯誤；B．由I1:I2=n2:n1可知，開關S1始終接a，當滑片P向下滑動時電流表A1和A2示數(shù)均變小，故B正確；C．保持滑片P的位置不變，將開關S1由a改接b時，原線圈匝數(shù)n1減小，由U1:U2=n1:n2，可知U2變大，電壓表V1示數(shù)變大，此時R和R1阻值均未變，所以各自分得的電壓均變大，即V2示數(shù)也變大，故C正確；D．電容器兩端電壓等于電阻R兩端的電壓，當其兩端電壓(有效值)增大時，最大值也增大，根據(jù)Q=CU可知，其所帶電荷量的最大值增大，故D正確；故選BCD。9．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率P=100kW，發(fā)電機的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機輸出的電流B．輸電線上的電流C．降壓變壓器的匝數(shù)比D．升壓變壓器匝數(shù)比【答案】BC【詳解】A．由功率得發(fā)電機輸出的電流故A錯誤；B．由輸電線上損失的功率得故B正確；D．由升壓變壓器的電流關系，升壓變壓器匝數(shù)比故D錯誤；C．升壓變壓器電壓關系解得輸電線上損失的電壓降壓變壓器的電壓由電壓關系解得故C正確。故選BC。10．如圖甲、乙所示理想變壓器原線圈的輸入電壓均為U，匝數(shù)均為100，副線圈上所連接的每個電阻的阻值均為R。圖甲中兩個副線圈的匝數(shù)分別為30、20，圖乙中副線圈的匝數(shù)為50。下列說法正確的是（）

A．圖甲、乙中變壓器的輸入功率相等B．圖乙中每個電阻的功率為C．通過圖甲、乙中原線圈的電流之比為D．圖甲中上、下兩個電阻的功率之比為【答案】BC【詳解】A．對圖甲，由理想變壓器的變壓規(guī)律可得兩個副線圈的電壓分別，根據(jù)輸入功率等于輸出功率可得對圖乙，由理想變壓器的變壓規(guī)律可得副線圈的電壓乙中變壓器的輸入功率為可知圖甲、乙中變壓器的輸入功率不相等，故A錯誤；B．圖乙中每個電阻的功率為故B正確；C．根據(jù)，可得，通過圖甲、乙中原線圈的電流之比為故C正確；D．圖甲中上、下兩個電阻的功率之比為故D錯誤。故選BC。三、實驗題11．某實驗小組用圖甲所示電路測量電源E的電動勢和內阻，圖甲中電壓表V的最大量程為3V，虛線框內為用電流計G改裝的電流表。（1）已知電流計G的滿偏電流IG＝200mA、內阻rG＝0.60Ω，電路中已將它改裝成量程為600mA的電流表，則R1＝Ω。（2）通過移動變阻器R的滑片，得到多組電壓表V的讀數(shù)U和電流計G的讀數(shù)I，作出如圖乙的圖像。某次測量時，電壓表V如圖丙所示，則電壓表示數(shù)為V。（3）請根據(jù)圖乙求出電源的電動勢E等于V，電源內阻等于Ω（此空保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?.302.602.92/2.93/2.94/2.950.88/0.89/0.90【詳解】（1）[1]已知電流計G的滿偏電流IG＝200mA、內阻rG＝0.60Ω，電路中已將它改裝成量程為600mA的電流表，則（2）[2]電壓表最小刻度為0.1V，則示數(shù)為2.60V。（3）[3][4]根據(jù)圖乙求出電源的電動勢E=2.93V改裝后的電流表內阻電源內阻等于12．某實驗小組發(fā)現(xiàn)一卷如圖甲所示的金屬線，為了測定金屬線的電阻率。（1）他們從金屬線中抽取一根細金屬絲，截取其中的一部分，拉直后用游標卡尺測金屬絲的長度，如圖乙所示，則金屬絲長。用螺旋測微器測金屬絲的直徑，如圖丙所示，則金屬絲的直徑mm。（2）現(xiàn)要進一步測量其阻值約為）實驗室提供了下列可選用的器材：電流表A（量程，內阻約）電壓表V（量程，內阻約）滑動變阻器電源（電動勢，內阻可忽略）電鍵、導線若干為了盡可能提高測量準確度，且要求電表的示數(shù)從零開始。根據(jù)你所設計的實驗電路，用筆畫線代替導線補充連接實物圖。（3）某次實驗中電壓表、電流表的示數(shù)分別為、，則電阻率。（用所測物理量的符號表示）【答案】10.7503.205/3.204?！驹斀狻浚?）[1]金屬絲長[2]金屬絲的直徑為（或3.204mm）（2）[3]電壓表內阻遠大于待測阻值，故電流表應采用外接法，實驗要求電表的示數(shù)從零開始，滑動變阻器要求采用分壓式接法，故電路圖