2025人教版物理重難點-選擇性必修3.5交變電流本章測試B（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B（含答案）3.5交變電流本章測試B原卷版一、單題1．如圖甲所示為某一小型風力交流發(fā)電機的原理圖，線圈的匝數為N=100。線圈從中性面位置開始計時，該發(fā)電機的電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是（

）A．t=0.02s時線圈平面與中性面垂直 B．1s鐘內電流方向改變100次C．0.01s時線圈的磁通量變化率為3Wb/s D．交流電流表在0.02s時刻的示數為02．如圖為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭。已知ce和de間線圈的匝數比為，原線圈輸入正弦式交變電流。當只在ce間接一個的電阻，或只在cd間接一個電阻時，兩種情況下電阻消耗的熱功率相等，則電阻的阻值為（）

A． B． C． D．3．手搖發(fā)電機產生的正弦交流電經理想變壓器給燈泡L供電，其電路如圖所示，當線圈以角速度勻速轉動時，電壓表示數為U，燈泡正常發(fā)光。已知發(fā)電機線圈的電阻為r，燈泡正常發(fā)光時的電阻為R，其他電阻可忽略。設變壓器原線圈與副線圈的匝數比為k，則（）A．燈泡的額定功率為B．發(fā)電機線圈轉動一周，通過發(fā)電機線圈的電荷量為C．若減小轉速，則交流電的頻率變小，但燈泡仍能正常發(fā)光D．若給副線圈再并聯一個相同的燈泡，則燈泡L的亮度不變4．如圖所示，理想變壓器的原線圈接有電壓為U的正弦交流電源，輸出電壓的有效值恒定．R1和R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值隨照射光強度的增大而減?。F增大照射光強度，則A．通過原線圈的電流減小B．變壓器的輸出功率增大C．R1兩端的電壓減小D．R2消耗的功率增大5．遠距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓升高為原來的倍，則輸電線上的電功率損失為（）A．原來的 B．原來的 C．原來的倍 D．原來的倍6．紙面內有一邊長如圖所示的單匝“凹”字形金屬線框組成閉合回路，置于垂直于紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，線框繞ab軸做角速度為ω的勻速圓周運動。則從圖示位置（）

A．轉動45°時電流瞬時值等于回路中電流的有效值B．轉動60°時回路中的電流為逆時針方向C．轉動180°的過程中通過導線截面的電荷量為零D．轉動360°的過程中感應電動勢的最大值為3BL2ω二、多選題7．如圖所示為理想變壓器原線圈所接正弦交流電源兩端的電壓—時間圖像。原、副線圈匝數比，串聯在原線圈電路中交流電流表的示數為1A，則（）A．變壓器原線圈所接交流電壓的有效值為220VB．變壓器輸出端所接電壓表的示數為220VC．變壓器輸出端交變電流的頻率為50HzD．變壓器的輸出功率為22W8．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數之比為，a、b接入電壓有效值恒定的交變電源，其中為滑動變阻器，、為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當滑動變阻器的滑片向下移動后，電流表及兩個電壓表示數變化量的絕對值分別用、和表示，下列判斷正確的是（）A． B． C． D．9．2023年夏我國電源供給中，風電、光伏等清潔能源占到近三成，成為電力可靠供應的重要保障。某風力發(fā)電機的輸出電壓為，用戶得到的電功率為，用戶得到的電壓是，輸電線的電阻為，輸電線路如圖所示。若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的，變壓器均視為理想變壓器，已知降壓變壓器副線圈的匝數為55匝，則下列說法正確的是（）A．發(fā)電機的輸出功率為B．通過輸電線的電流為C．升壓變壓器副線圈匝數是原線圈匝數的3倍D．降壓變壓器原線圈的匝數為3525匝10．如圖甲左側的調壓裝置可視為理想變壓器，負載電路中R＝55Ω，A、V為理想電流表和電壓表，若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓，電壓表的示數為110V，下列表述正確的是（）A．電流表的示數為2AB．原、副線圈匝數比為1∶2C．電壓表的示數為電壓的有效值D．原線圈中交變電壓的頻率為50Hz三、實驗題11．某同學在兩節(jié)干電池串聯時的電動勢和內阻時所用的器材如下：A．兩節(jié)干電池：總電動勢約為3V，總內阻約為0.5Ω；B．電壓表量程為3V，內阻為幾千歐；C．電流表A：量程為100mA，內阻為4.5Ω；D．定值電阻阻值為0.5Ω；E．滑動變阻器R：0～20Ω；F．開關，導線若干。（1）該同學設計出如圖甲所示的電路圖，根據電路圖用筆畫線在圖乙中將實物圖連接完整。()（2）實驗中，該小組閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，多次測量得出多組電壓表的示數U和電流表A的示數I，通過描點畫出電源的U—I圖象如圖丙所示，該兩節(jié)干電池的總電動勢V（結果保留三位有效數字），總內阻Ω（結果保留兩位有效數字）。（3）電流表的內阻對兩節(jié)干電池總電動勢的測量結果（填“有”或“沒有”）影響。12．為測量金屬絲的電阻率，實驗小組從實驗室中找到合適的器材后，按照如下的步驟進行操作：（1）用刻度尺測量金屬絲的長度L，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d（如圖甲所示），則mm。（2）分別用圖乙和圖丙所示的電路測量待測金屬絲的電阻，圖乙中電壓表和電流表的示數分別為，圖丙中電壓表和電流表的示數分別為。（3）若采用圖乙電路中的電表示數計算金屬絲的電阻率ρ，則（用題給字母表示）；若采用圖丙電路中的電表示數計算金屬絲的電阻率，則電阻率的測量值真實值（填“大于”“等于”或“小于”）。四、解答題13．如圖所示，abcd為小型交流發(fā)電機的矩形線圈，其面積為，匝數為N＝50，線圈內阻為，外電阻為。線圈在磁感應強度大小為的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸勻速轉動，角速度為。圖中的電流表為理想交流電表，求：（1）交流電流表的示數；（2）從圖示位置轉過45°，通過電流表的電荷量；（3）線圈轉一周，外電阻R產生的焦耳熱。14．在圖甲所示電路中，理想變壓器原線圈的匝數為220，副線圈的匝數可調，、、和是四個相同的燈泡。當在M、N兩端加上圖乙所示的交變電壓時，調節(jié)副線圈的匝數，使四個燈泡均正常發(fā)光。求：（1）變壓器原線圈兩端電壓；（2）穿過變壓器原線圈的磁通量變化率的最大值。

15．風能是可再生清潔能源，某縣在城市較遠的地方修建了一座小型風力發(fā)電站，為本縣工業(yè)園區(qū)用戶供電，輸電過程示意圖如圖所示。發(fā)電機輸出功率，輸出電壓為，輸送線路的總電阻。允許線路損耗的功率為輸出功率的，用戶需要的電壓是，求所用升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈的匝數比各為多少？（不計變壓器的損耗）

3.5交變電流本章測試B解析版一、單題1．如圖甲所示為某一小型風力交流發(fā)電機的原理圖，線圈的匝數為N=100。線圈從中性面位置開始計時，該發(fā)電機的電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是（

）A．t=0.02s時線圈平面與中性面垂直 B．1s鐘內電流方向改變100次C．0.01s時線圈的磁通量變化率為3Wb/s D．交流電流表在0.02s時刻的示數為0【答案】C【詳解】A．由圖乙可知，t=0.02s時，該發(fā)電機瞬時電動勢為零，此時線圈與磁感線垂直，位于中性面上，故A錯誤；B．由圖乙可知，該發(fā)電機產生的交流電周期為故該交流電的頻率為25Hz，1個周期電流方向改變2次，故1s鐘內電流方向改變50次，故B錯誤；C．0.01s時，感應電動勢最大，為300V，而根據法拉第電磁感應定律代入數據可得磁通量變化率為3Wb/s，故C正確；D．交流電流表顯示的為交流電電流的有效值，不是瞬時值，因此不為零，故D錯誤。故選C。2．如圖為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭。已知ce和de間線圈的匝數比為，原線圈輸入正弦式交變電流。當只在ce間接一個的電阻，或只在cd間接一個電阻時，兩種情況下電阻消耗的熱功率相等，則電阻的阻值為（）

A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據題意，設原線圈輸入電壓的有效值為，原線圈的匝數為，由電壓與匝數的關系有，由熱功率的表達式有，由題意知，聯立各式求得故選B。3．手搖發(fā)電機產生的正弦交流電經理想變壓器給燈泡L供電，其電路如圖所示，當線圈以角速度勻速轉動時，電壓表示數為U，燈泡正常發(fā)光。已知發(fā)電機線圈的電阻為r，燈泡正常發(fā)光時的電阻為R，其他電阻可忽略。設變壓器原線圈與副線圈的匝數比為k，則（）A．燈泡的額定功率為B．發(fā)電機線圈轉動一周，通過發(fā)電機線圈的電荷量為C．若減小轉速，則交流電的頻率變小，但燈泡仍能正常發(fā)光D．若給副線圈再并聯一個相同的燈泡，則燈泡L的亮度不變【答案】A【詳解】A．變壓器可視為理想變壓器，則原線圈電壓為U，變壓器原線圈與副線圈的匝數比為k，由得副線圈輸出電壓的有效值為則燈泡的額定功率為故A正確；B．一個周期內穿過線圈的磁通量變化為零，有即通過線圈某一橫截面的電荷量為零，故B錯誤；C．減小轉速，頻率減小，電動勢也減小，燈泡不會正常發(fā)光，故C錯誤；D．由于發(fā)電機有內阻，在負載端再并聯一個相同的燈泡，副線圈總電阻減小，副線圈總電流增大，則原線圈電流增大，發(fā)電機內電壓增大，發(fā)電機輸出電壓減小，原副線圈電壓都減小，燈泡L變暗，故D錯誤。故選A。4．如圖所示，理想變壓器的原線圈接有電壓為U的正弦交流電源，輸出電壓的有效值恒定．R1和R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值隨照射光強度的增大而減?。F增大照射光強度，則A．通過原線圈的電流減小B．變壓器的輸出功率增大C．R1兩端的電壓減小D．R2消耗的功率增大【答案】B【詳解】A．理想變壓器輸出電壓一定，光照增強，光敏電阻R3阻值減小；副線圈的總電阻減小，根據歐姆定律知，副線圈的電流增大，根據理想變壓器電流與匝數的關系可知，通過原線圈電流也增大；故A錯誤；B．理想變壓器的輸出功率，其中U不變，I變大，故變壓器的輸出功率變大，故B正確；CD．副線圈電流增大，根據歐姆定律，R1兩端電壓增大；R2兩端電壓減小，功率減小，故CD錯誤．5．遠距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓升高為原來的倍，則輸電線上的電功率損失為（）A．原來的 B．原來的 C．原來的倍 D．原來的倍【答案】B【詳解】根據得，輸電電壓升為原來電壓的倍時，輸電電流變?yōu)樵瓉淼谋叮鶕芍?，輸電線上的功率損失將變?yōu)樵瓉砉β蕮p失的，故ACD錯誤，B正確。故選B。6．紙面內有一邊長如圖所示的單匝“凹”字形金屬線框組成閉合回路，置于垂直于紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，線框繞ab軸做角速度為ω的勻速圓周運動。則從圖示位置（）

A．轉動45°時電流瞬時值等于回路中電流的有效值B．轉動60°時回路中的電流為逆時針方向C．轉動180°的過程中通過導線截面的電荷量為零D．轉動360°的過程中感應電動勢的最大值為3BL2ω【答案】D【詳解】A．電流瞬時值的表達式當轉動45°時電流瞬時值為由于只有半個周期內有正弦式電流，故電流的有效值所以轉動45°時電流瞬時值不等于回路中電流的有效值，故A錯誤；B．轉動60°時回路中的磁通量在減少，所以感應電流為順時針方向，故B錯誤；C．轉動180°的過程中通過導線截面的電荷量為故C錯誤；D．轉動360°的過程中感應電動勢的最大值為故D正確。故選D。二、多選題7．如圖所示為理想變壓器原線圈所接正弦交流電源兩端的電壓—時間圖像。原、副線圈匝數比，串聯在原線圈電路中交流電流表的示數為1A，則（）A．變壓器原線圈所接交流電壓的有效值為220VB．變壓器輸出端所接電壓表的示數為220VC．變壓器輸出端交變電流的頻率為50HzD．變壓器的輸出功率為22W【答案】AC【詳解】A．由圖可知電壓最大值為，由關系式得原線圈的電壓有效值為故A正確；B．由電壓與匝數關系式求得副線圈電壓為故B錯誤；C．由圖可知周期T=0.02s，那么理想變壓器輸入端的頻率為而理想變壓器輸入端交變電流的頻率等于輸出端交變電流的頻率為，故C正確；D．由題意可知原線圈電路中交流電流表的示數為I1=1A，輸入功率為而理想變壓器輸入功率等于輸出功率，得輸出功率為故D錯誤。故選AC。8．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數之比為，a、b接入電壓有效值恒定的交變電源，其中為滑動變阻器，、為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當滑動變阻器的滑片向下移動后，電流表及兩個電壓表示數變化量的絕對值分別用、和表示，下列判斷正確的是（）A． B． C． D．【答案】BD【詳解】AB．根據題意，由圖可知，電壓表測兩端電壓，流過的電流等于電流表的讀數，則有滑片向下移動后則兩式相減有故A錯誤，B正確；CD．設交變電源電壓的有效值為，則有又有，可得滑片向下移動后兩式相減有可得故C錯誤，D正確。故選BD。9．2023年夏我國電源供給中，風電、光伏等清潔能源占到近三成，成為電力可靠供應的重要保障。某風力發(fā)電機的輸出電壓為，用戶得到的電功率為，用戶得到的電壓是，輸電線的電阻為，輸電線路如圖所示。若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的，變壓器均視為理想變壓器，已知降壓變壓器副線圈的匝數為55匝，則下列說法正確的是（）A．發(fā)電機的輸出功率為B．通過輸電線的電流為C．升壓變壓器副線圈匝數是原線圈匝數的3倍D．降壓變壓器原線圈的匝數為3525匝【答案】AD【詳解】A．用戶得到的電功率解得風力發(fā)電機的輸出功率為故A正確；B．輸電線損失的功率通過輸電線的電流故B錯誤；C．升壓變壓器的輸出電壓可得升壓變壓器原、副線圈的匝數之比故C錯誤；D．輸電線上的電壓損失降壓變壓器原線圈兩端的電壓可得降壓變壓器原、副線圈的匝數之比降壓變壓器原線圈的匝數為故D正確。故選AD。10．如圖甲左側的調壓裝置可視為理想變壓器，負載電路中R＝55Ω，A、V為理想電流表和電壓表，若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓，電壓表的示數為110V，下列表述正確的是（）A．電流表的示數為2AB．原、副線圈匝數比為1∶2C．電壓表的示數為電壓的有效值D．原線圈中交變電壓的頻率為50Hz【答案】ACD【詳解】A．由圖甲可知，負載電路中R的電壓為U2=110V，R＝55Ω，由歐姆定律，可得電流表的示數為A正確；B．由圖乙可知，原線圈上的輸入電壓為輸出電壓為則有原、副線圈匝數比為B錯誤；C．電壓表和電流表的示數都為有效值，C正確；D．由圖乙可知，正弦交變電壓的周期為T=0.02s，則原線圈中交變電壓的頻率為D正確。故選ACD。三、實驗題11．某同學在兩節(jié)干電池串聯時的電動勢和內阻時所用的器材如下：A．兩節(jié)干電池：總電動勢約為3V，總內阻約為0.5Ω；B．電壓表量程為3V，內阻為幾千歐；C．電流表A：量程為100mA，內阻為4.5Ω；D．定值電阻阻值為0.5Ω；E．滑動變阻器R：0～20Ω；F．開關，導線若干。（1）該同學設計出如圖甲所示的電路圖，根據電路圖用筆畫線在圖乙中將實物圖連接完整。()（2）實驗中，該小組閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，多次測量得出多組電壓表的示數U和電流表A的示數I，通過描點畫出電源的U—I圖象如圖丙所示，該兩節(jié)干電池的總電動勢V（結果保留三位有效數字），總內阻Ω（結果保留兩位有效數字）。（3）電流表的內阻對兩節(jié)干電池總電動勢的測量結果（填“有”或“沒有”）影響?！敬鸢浮?.95（2.94～2.96）0.50（0.49～0.51）沒有【詳解】解：（1）[1]電路圖如圖所示。（2）[2]改裝后電流表的量程為1A，內阻，由閉合電路歐姆定律得則有故U-I圖象與縱軸的交點為兩節(jié)干電池的總電動勢[3]U-I圖象斜率的絕對值等于，故解得（3）[4]當電流表的示數為0時，外電壓等于兩節(jié)干電池的總電動勢，故電動勢沒有系統誤差，所以電流表的內阻對兩節(jié)干電池總電動勢的測量結果沒有影響。12．為測量金屬絲的電阻率，實驗小組從實驗室中找到合適的器材后，按照如下的步驟進行操作：（1）用刻度尺測量金屬絲的長度L，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d（如圖甲所示），則mm。（2）分別用圖乙和圖丙所示的電路測量待測金屬絲的電阻，圖乙中電壓表和電流表的示數分別為，圖丙中電壓表和電流表的示數分別為。（3）若采用圖乙電路中的電表示數計算金屬絲的電阻率ρ，則（用題給字母表示）；若采用圖丙電路中的電表示數計算金屬絲的電阻率，則電阻率的測量值真實值（填“大于”“等于”或“小于”）?！敬鸢浮?.150大于【詳解】（1）[1]根據題圖甲可知，金屬絲的直徑（3）[2]若采用題圖乙電路，則由解得[3]題圖