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第三章 交變電流 單元測試-2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊
學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________
一、單選題
1．下列說法正確的是（　　）
A．燃氣灶使用的電子點火裝置是通過高壓放電的電火花點燃燃氣，放電電極常做成球形
B．有些合金如錳銅合金和鎳銅合金電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來做電阻溫度計
C．靈敏的電流表在運輸時為了防止表頭損壞經(jīng)常用導(dǎo)線把紅黑兩個接線柱接在一起
D．把匝數(shù)很多的原線圈串聯(lián)在電路中，匝數(shù)較少的副線圈接普通的小量程交流電流表就可以測量很大的電流，這樣的變壓器叫電流互感器
2．如圖所示，發(fā)電機線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢。線圈與理想升壓變壓器相連進行遠距離輸電，理想降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為，降壓變壓器副線圈接入一臺“220V 1100W”的電動機，恰好正常工作，電動機內(nèi)阻為10Ω，輸電線路總電阻為25Ω，線圈及其余導(dǎo)線電阻不計，電表均為交流理想電表，則下列說法正確的是（　　）
A．圖示位置時電壓表示數(shù)為 B．升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為
C．輸電線路中的電流是12.5A D．發(fā)電機線圈的輸出功率為1200W
3．如圖甲所示是一臺交流發(fā)電機的構(gòu)造示意圖，線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示；發(fā)電機線圈電阻為1Ω，外接電阻為4Ω，則（ ）
A．線圈轉(zhuǎn)速為50r/s
B．電壓表的示數(shù)為2.5V
C．負載電阻的電功率為2W
D．線圈轉(zhuǎn)速加倍，電壓表讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍
4．如圖所示是遠距離輸電的示意圖，變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機的輸出電壓恒定，輸電線上損耗的功率為，變壓器原副線圈的電壓以及電流用圖中的量表示。則當用戶用電處于高峰期時，下列說法正確的是（　　）
A．變大 B．增大 C．變大 D．變大
5．如圖甲所示為發(fā)電機構(gòu)造示意圖，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化圖象如圖乙所示．發(fā)電機線圈的內(nèi)阻為1Ω，外接電阻的阻值為99Ω，下列說法正確的是
A．電壓表示數(shù)為220V
B．電流表示數(shù)為2.2A
C．時，穿過線圈的磁通量最大
D．電流方向每秒變化50次
6．發(fā)電站通過升壓變壓器、輸電線和降壓變壓器給用戶供電，升壓變壓器輸出端滑片P位置可以調(diào)動，發(fā)電機組輸出交變電壓的有效值恒定，兩條輸電線總電阻r保持不變。在下列條件下，增加用戶端的用電器，則（　　）
A．若滑片P位置不變，則用戶端電壓升高
B．若滑片P位置不變，則輸電線上損失的功率變小
C．若將滑片P下移，則用戶端電壓可能不變
D．若將滑片P下移，則輸電線上損失的功率可能減小
7．一小水電站，輸出的電功率為P0=20kW，輸出電壓U0=400V，經(jīng)理想升壓變壓器T1變?yōu)?000V電壓遠距離輸送，輸電線總電阻為r=10Ω，最后經(jīng)理想降壓變壓器T2降為220V向用戶供電，下列說法正確的是（　　）
A．變壓器T1的匝數(shù)比n1：n2=1：10
B．輸電線上的電流為50A
C．輸電線上損失的電功率為1kW
D．變壓器T2的匝數(shù)比n3：n4=100：11
二、多選題
8．一矩形線圈繞與勻強磁場垂直的中心軸旋轉(zhuǎn)，切割磁感線的兩邊通過導(dǎo)體圓環(huán)外接電阻R，自圖示位置開始以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，則通過R的電流（）
A．大小和方向都不斷變化 B．方向不變，大小不斷變化
C．變化的規(guī)律 D．變化的規(guī)律
9．如圖所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中、和均為定值電阻，開關(guān)S是閉合的，和為理想電壓表，讀數(shù)分別為和，、和為理想電流表，讀數(shù)分別為、和，為熱敏電阻，溫度升高時電阻減小.在環(huán)境溫度升高，數(shù)值不變時，下列推斷中正確的是（ ）
A．變小，變小 B．不變，變小
C．變小，變小 D．變大，變大
10．如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，在輸電線路上接入一個電流互感器，其原、副線圈的匝數(shù)比為1：10，電流表的示數(shù)為1A，輸電線的總電阻為10，若用戶獲得的功率為19kW，輸電線電阻遠小于用戶負載電阻，則下列說法正確的是（　　）
A．采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流 B．輸電線上的電流為10A
C．發(fā)電機的輸出功率為20kW D．將P往下移，用戶獲得的電壓將增大
三、實驗題
11．如圖所示，將可拆變壓器的橫條和一組匝數(shù)較少（如左邊）的繞組取出，再把連接好燈座的較長導(dǎo)線（約5m）套入鐵芯的左邊。
（1）將長導(dǎo)線按順時針方向一匝一匝地繞在左邊的鐵芯，邊繞邊觀察小燈泡的發(fā)光情況；
（2）待小燈泡發(fā)出耀眼的強光后，再按逆時針方向一匝一匝地退出鐵芯，邊退邊觀察小燈泡的發(fā)光情況。觀察到的實驗現(xiàn)象是： 。得出的結(jié)論是： 。
12．有一個教學(xué)用的可拆變壓器，如圖甲所示。它有兩個外觀基本相同的線圈A、B，線圈外部還可以繞線。
（1）某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、B線圈的電阻值，指針分別對應(yīng)圖乙中的a、b位置，則A線圈的電阻為 Ω，由此可推斷 （選填“A”或“B”）線圈的匝數(shù)較多。
（2）如果把它看成理想變壓器，現(xiàn)要測量A線圈的匝數(shù)，提供的器材有：一根足夠長的絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和低壓交流電源，請簡要敘述實驗的步驟（寫出要測的物理量，并用字母表示） ； ； 。A線圈的匝數(shù)為 。（用所測物理量符號表示）
13．小沈在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗中，變壓器所用接線柱為 “0，400”和“0，800”，測得實驗測量數(shù)據(jù)如下表:
U1/V 1.80 2.80 3.80 4.90
U2/V 4.00 6.01 8.02 9.98
（1）根據(jù)測量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是 （選填“0，400”或“0，800”）。
（2）實驗時，小沈聽到變壓器內(nèi)部有輕微的“嗡嗡”聲，他做出如下猜想，正確的是 .
A．“嗡嗡”聲來自交變電流在線圈中產(chǎn)生變化磁場時發(fā)出的
B．“嗡嗡”聲來自副線圈中電流流動的聲音
C．交變電流的磁場對鐵芯有吸、斥作用，使鐵芯振動發(fā)聲
D．若去掉鐵芯，“嗡嗡”聲馬上消失，也能完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗
14．在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，可拆變壓器如圖所示。
(1)觀察變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是 ；（填字母）
A．整塊硅鋼鐵芯 B．整塊不銹鋼鐵芯
C．絕緣的銅片疊成 D．絕緣的硅鋼片疊成
(2)觀察兩個線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細不同，導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù) ；（填“多”或“少”）
(3)以下給出的器材中，本實驗需要用到的是 ；（填字母）
A． B． C． D．
(4)為了人生安全，低壓交流電源的電壓不要超過 ；（填字母）
A．2V B．12V C．50V
(5)實驗中將電源接在原線圈的“0”和“8”兩個接線柱之間，用電表測得副線圈的“0”和“4”兩個接線柱之間的電壓為3.0V，則原線圈的輸入電壓可能為 ；（填字母）
A．1.5V B．6.0V C．9.0V
(6)本實驗要通過改變原、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，實驗中需要運用的科學(xué)方法是 。（填字母）
A．控制變量法 B．等效替代法 C．整體隔離法
《第三章 交變電流 單元測試-2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C B B C C AD BD BC
1．C
【詳解】A.在燃氣灶中，安裝有電子點火器，接通電子線路時產(chǎn)生高電壓，通過高壓放電來點燃氣體，點火器的放電電極往往做成針形，尖端放電，故A錯誤；
B.有些合金如錳銅合金和鎳銅合金，由于電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標準電阻，故B錯誤；
C.電流表在運輸過程中需要將兩個接線柱用導(dǎo)線短接，是為了讓內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流從而受電磁阻尼，阻礙指針的振動，從而防止振針因撞擊而彎曲變形，故C正確；
D.根據(jù)變流比可知，把匝數(shù)較少的原線圈串聯(lián)在電路中，匝數(shù)較多的副線圈接普通的小量程交流電流表就可以測量很大的電流，這樣的變壓器叫電流互感器，故D錯誤。
故選C。
2．D
【詳解】A．電壓表示數(shù)為原線圈輸入電壓有效值，由于線圈電阻不計，則有
A錯誤；
C．由于電動機，恰好正常工作，可知降壓變壓器副線圈的輸出電壓為，降壓變壓器副線圈的電流為
根據(jù)變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系可得
解得輸電線路中的電流為
C錯誤；
B．根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比
可得降壓變壓器原線圈的輸入電壓為
則升壓變壓器副線圈的輸出電壓為
升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為
B錯誤；
D．發(fā)電機線圈的輸出功率為
D正確。
故選D。
3．C
【詳解】A.由圖可知：，由公式，解得：，故A錯誤；
B.交變電流的最大值為：，有效值為：，由閉合電路歐姆定律可知，，故B錯誤；
C.負載電阻的電功率為：，故C正確；
D.交變電流的最大值為：，有效值為：，電壓表的示數(shù)為：，線圈轉(zhuǎn)速加倍，電壓表讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，故D錯誤。
故選C
4．B
【詳解】A．因為輸入電壓不變，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)不變，所以U2不變，A錯誤；
B．當用電器增多時，功率增大，降壓變壓器的輸出電流增大，輸電線上的電流增大，可知輸電線上的功率損失增大，B正確；
CD．當用電器增多時，功率增大，則升壓變壓器的輸入功率變大，因輸入電壓不變，則輸入電流變大，即變大；降壓變壓器的輸出電流也增大，則輸電線上的電流增大，可知輸電線上的電壓損失增大，發(fā)電機的輸出電壓恒定，即U1不變，則U2不變，可知降壓變壓器的輸入電壓減小，所以用戶得到的電壓U4減小，CD錯誤。
故選B。
5．B
【詳解】B.交流電的有效值為，則電流的有效值為，則電流表示數(shù)為2. 2A，選項B正確；
A. 電壓表示數(shù)為U=IR=2.2×99V=217.8V，選項A錯誤；
C. 時，感應(yīng)電動勢最大，此時穿過線圈的磁通量為零，選項C錯誤；
D. 交流電的頻率為，則電流方向每秒變化100次，選項D錯誤.
6．C
【詳解】A．增加用戶端的用電器，即并入電路的負載增多，負載總電阻減小，導(dǎo)致電路總電流增大，對應(yīng)的輸電線電流增大，發(fā)電站的輸出電流也增大。輸電線電流增大，由
U=Ir
可得，輸電線分壓增大，即電壓損失增多，降壓變壓器原線圈電壓降低，對應(yīng)的副線圈電壓也降低，即用戶獲得的電壓降低，故A錯誤；
B．輸電線電流增大，由
P=I2r
可知，輸電線上損失的功率變大，故B錯誤；
CD．若將滑片P下移，升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加，則升壓變壓器次級電壓U2增大，增加用戶端用電器，則用戶端電阻減小，這樣會導(dǎo)致輸電線電流I變大，根據(jù)
P=I2R線
可知，輸電線上的功率損失一定變大；輸電線上的電壓損失變大，而降壓變壓器初級電壓
可知降壓變壓器初級電壓可能不變，即用戶得到的電壓可能不變，故C正確，D錯誤。
故選C。
7．C
【詳解】A．升壓變壓器的輸出電壓等于2000V，而輸入電壓為400V，由電壓之比等于匝數(shù)之比,則有變壓器的匝數(shù)比
故選項A錯誤；
B．輸出的電功率為，而升壓變壓器變?yōu)?000V電壓遠距離輸送，所以根據(jù)可知輸電線上的電流為
故選項B錯誤；
C．輸電線上損失的電功率為
故選項C正確；
D．降壓變壓器的輸入電壓等于升壓變壓器的輸出電壓減去導(dǎo)線損失的電壓，即為
根據(jù)則有變壓器的匝數(shù)比
故選項D錯誤；
故選C。
8．AD
【詳解】AB．線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正弦交變電流，和電阻R構(gòu)成閉合回路，電流的大小、方向均發(fā)生變化，故A正確，B錯誤；
CD．由于線圈開始時位于垂直于中性面的平面，則有
故C錯誤，D正確。
故選AD。
9．BD
【詳解】理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，由于理想變壓器原線圈的輸入電壓不變，則副線圈的輸出電壓不變，環(huán)境溫度升高，則電阻阻值減小，并聯(lián)電路的電阻變小，副線圈中總電阻也就變小，由于副線圈的輸出電壓不變，所以副線圈的總電流增大，即變大，由于電流與匝數(shù)成反比，當副線圈的電流增大時，原線圈的電流也就增大，所以變大；由于副線圈的總電流增大，兩端的電壓增大，并聯(lián)電路的電壓減小，所以的電流減小。
故選BD。
10．BC
【詳解】A．發(fā)電機輸出功率恒定，根據(jù)
可知，采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流，A錯誤；
B．電流互感器副線圈上的電流為1A，根據(jù)
解得
即輸電線上的電流為10A，B正確；
C．輸電線上損失的功率為
用戶獲得的功率為19kW，根據(jù)
發(fā)電機的輸出功率為20kW，C正確；
D．若P下移，降壓變壓器的原線圈匝數(shù)增大，根據(jù)
用戶的電壓減小，D錯誤。
故選BC。
11． 燈泡先慢慢變亮，后來再慢慢變暗 輸入電壓和原線圈匝數(shù)一定時，副線圈匝數(shù)越多，獲得電壓越高
【詳解】[1]依題意，副線圈匝數(shù)先增加后減小，根據(jù)變壓比公式
可知，小燈泡電壓先增加后減小，故燈泡先慢慢變亮，后來再慢慢變暗。
[2]得出的結(jié)論是輸入電壓和原線圈匝數(shù)一定時，副線圈匝數(shù)越多，獲得電壓越高。
12． 22 A 用絕緣導(dǎo)線在線圈的外部或變壓器的鐵芯上繞制n匝線圈 將A線圈與低壓交流電源相連接 用多用電表的交流電壓擋分別測量A線圈的輸入電壓UA和繞制線圈的輸出電壓U
【詳解】（1）[1][2]由圖乙可知，多用電表測的是電阻指向“×1擋”，故A線圈的電阻為22 Ω。由圖乙可知，B線圈電阻小于A線圈電阻，此可推斷A的線圈匝數(shù)較多。
（2）[3][4][5][6]①用絕緣導(dǎo)線在線圈的外部或變壓器的鐵芯上繞制n匝線圈；
②將A線圈與低壓交流電源相連接；
③用多用電表的交流電壓擋分別測量A線圈的輸入電壓和繞制線圈的輸出電壓U。A線圈的匝數(shù)為
13． 0，800 C
【詳解】（1）[1]由于實際的可拆變壓器有銅損和鐵損，漏磁等，導(dǎo)致副線圈輸出電壓小于理想變壓器輸出電壓，因此根據(jù)測量數(shù)據(jù)可判斷U2是電源電壓，連接電源的線圈是 “0，800”。
（2）[2] ABC．聽到變壓器內(nèi)部有輕微的“嗡嗡”聲，其原因是交變電流的磁場對鐵芯有吸、斥作用，使鐵芯振動發(fā)聲，故AB錯誤，C正確；
D．若去掉鐵芯，“嗡嗡”聲馬上消失，變壓器中沒有磁路，就不能完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗，故D錯誤。
故選C。
14． D 少 BD B C A
【詳解】(1)[1]觀察變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是絕緣的硅鋼片疊成，故選D；
(2)[2]觀察兩個線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細不同，因根據(jù)I1n1=I2n2可知，匝數(shù)少的電流大，則導(dǎo)線越粗，即導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)少；
(3)[3]實驗中需要交流電源和交流電壓表（萬用表），不需要干電池和直流電壓表，故選BD；
(4)[4]為了人生安全，低壓交流電源的電壓不要超過12V，故選B；
(5)[5]若是理想變壓器，則有變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系
若變壓器的原線圈接“0；8”接線柱，副線圈接線“0；4”接線柱，可知原副線圈的匝數(shù)比為2:1，則若由副線圈電壓為3.0V，那么原線圈的電壓為
考慮到不是理想變壓器有漏磁等現(xiàn)象，則原線圈所接電源電壓大于6V，可能為9.0V，故AB 錯誤，C正確。
故選C。
(6)[6]實驗中需要運用的科學(xué)方法是控制變量法，故選A。

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