2025人教版物理重难点-选择性必修3.5交变电流本章测试A（含答案）

2025人教版物理重难点-选择性必修3.5交变电流本章测试A（含答案）3.5交变电流本章测试A原卷版一、单题1．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交变电流，下列说法正确的是（）A．线圈平面经过中性面时，线圈磁通量为零B．线圈每转动一周，感应电流及感应电动势方向改变一次C．线圈平面经过中性面时，感应电流为零D．线圈平面经过中性面时，感应电动势最大2．电烙铁、电风扇和电视机三个用电器的铭牌上均标有“220V60W”。现让它们在额定的电压下工作相同的时间，产生的热量（）A．电烙铁最多 B．电风扇最多 C．电视机最多 D．一样多3．如图为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，线圈内阻为r，外电阻为R，电流表为理想电表。已知线圈由图示位置转过30°过程中，通过电阻R的电荷量为q。下列判断正确的是（）A．图示位置线圈的磁通量变化率最小B．电流表的示数为C．每经过图示位置1次，电流方向改变1次D．线圈由图示位置转过90°过程中，通过电阻R的电荷量为3q4．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比是，电表均为理想电表，R为定值电阻，在原线圈两端接入正弦交流电，各元件正常工作，电流表、的示数分别为、，电压表、的示数分别为、，则下列关系正确的是（）

A． B． C． D．5．我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800kV以上或交流电压在1000kV以上进行的电能输送，特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550kV超高压从A处向B处输电，输电线上损耗的电功率为，在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为，不考虑其他因素的影响，则（）A． B．C． D．6．如图所示一单匝正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（）A．线圈中感应电流的方向为abcdaB．穿过线圈的磁通量最大C．线圈中的感应电流为D．穿过线圈磁通量的变化率为0二、多选题7．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的5倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（

）A．原、副线圈匝数之比为5：1B．原、副线圈匝数之比为4：1C．此时a和b的电功率之比为4：1D．此时a和b的电功率之比为1：48．有一台理想变压器及所接负载如图所示，在原线圈c、d两端加上交变电压。已知b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，电容器的耐压值足够大。则下列说法正确的是（）

A．开关S1始终接a，当滑片P向下滑动时，电压表V1和V2示数均不变B．开关S1始终接a，当滑片P向下滑动时，电流表A1和A2示数均变小C．保持滑片P的位置不变，将开关S1由a改接b，电压表V1和V2示数均变大D．保持滑片P的位置不变，将开关S1由a改接b，电容器所带电荷量的最大值将增大9．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=100kW，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A．发电机输出的电流B．输电线上的电流C．降压变压器的匝数比D．升压变压器匝数比10．如图甲、乙所示理想变压器原线圈的输入电压均为U，匝数均为100，副线圈上所连接的每个电阻的阻值均为R。图甲中两个副线圈的匝数分别为30、20，图乙中副线圈的匝数为50。下列说法正确的是（）

A．图甲、乙中变压器的输入功率相等B．图乙中每个电阻的功率为C．通过图甲、乙中原线圈的电流之比为D．图甲中上、下两个电阻的功率之比为三、实验题11．某实验小组用图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻，图甲中电压表V的最大量程为3V，虚线框内为用电流计G改装的电流表。（1）已知电流计G的满偏电流IG＝200mA、内阻rG＝0.60Ω，电路中已将它改装成量程为600mA的电流表，则R1＝Ω。（2）通过移动变阻器R的滑片，得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数I，作出如图乙的图像。某次测量时，电压表V如图丙所示，则电压表示数为V。（3）请根据图乙求出电源的电动势E等于V，电源内阻等于Ω（此空保留两位有效数字）。12．某实验小组发现一卷如图甲所示的金属线，为了测定金属线的电阻率。（1）他们从金属线中抽取一根细金属丝，截取其中的一部分，拉直后用游标卡尺测金属丝的长度，如图乙所示，则金属丝长。用螺旋测微器测金属丝的直径，如图丙所示，则金属丝的直径mm。（2）现要进一步测量其阻值约为）实验室提供了下列可选用的器材：电流表A（量程，内阻约）电压表V（量程，内阻约）滑动变阻器电源（电动势，内阻可忽略）电键、导线若干为了尽可能提高测量准确度，且要求电表的示数从零开始。根据你所设计的实验电路，用笔画线代替导线补充连接实物图。（3）某次实验中电压表、电流表的示数分别为、，则电阻率。（用所测物理量的符号表示）四、解答题13．如图所示，线圈的面积是S=0.05m2，共有N=100匝，线圈电阻r=1Ω，外接电阻R=4Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以匀速旋转时，求：（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（2）线圈每转过一周，整个电路中产生的焦耳热；14．如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比为，在原线圈回路中接阻值100Ω的电阻，副线圈回路中接阻值为7.5Ω的电阻，原线圈输入端与交流电源相连接，交流电源电压，电表均为理想电表，求：（1）电源输出电压的有效值；（2）电流表示数大小及电压表示数的大小。

15．某村在较远的山上建立了一座小型风力发电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为，该村的用电电压是。（1）如果该村工厂用电功率为，则该村还可以装“

”的电灯多少盏？（2）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比。3.5交变电流本章测试A解析版一、单题1．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交变电流，下列说法正确的是（）A．线圈平面经过中性面时，线圈磁通量为零B．线圈每转动一周，感应电流及感应电动势方向改变一次C．线圈平面经过中性面时，感应电流为零D．线圈平面经过中性面时，感应电动势最大【答案】C【详解】A．线圈平面经过中性面时，线圈平面与磁场方向垂直，则线圈磁通量最大，故A错误；B．线圈每转动一周，经过两次中性面，每经过一次中性面感应电流及感应电动势方向都要改变一次。因此线圈每转动一周，感应电流及感应电动势方向改变两次，故B错误；CD．线圈平面经过中性面时，磁通量变化率为零，则感应电动势和感应电流都为零，故C正确，D错误。故选C。2．电烙铁、电风扇和电视机三个用电器的铭牌上均标有“220V60W”。现让它们在额定的电压下工作相同的时间，产生的热量（）A．电烙铁最多 B．电风扇最多 C．电视机最多 D．一样多【答案】A【详解】电烙铁工作时，电能转化为内能，电风扇工作时，主要是电能转化为机械能，电视机利用了电场、磁场、电路等原理接收、播放电视声音和图像，不是利用电流的热效应，故可得，它们在额定的电压下工作相同的时间，产生的热量电烙铁最多，BCD错误，A正确。故选A。3．如图为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，线圈内阻为r，外电阻为R，电流表为理想电表。已知线圈由图示位置转过30°过程中，通过电阻R的电荷量为q。下列判断正确的是（）A．图示位置线圈的磁通量变化率最小B．电流表的示数为C．每经过图示位置1次，电流方向改变1次D．线圈由图示位置转过90°过程中，通过电阻R的电荷量为3q【答案】B【详解】A．线圈位于题中图示位置时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，故A错误；B．线圈由图示位置转过30°过程中，通过电阻R的电荷量为q，该过程的平均电流两式联立解得所以故B正确；C．线圈每经过中性面1次，电流方向改变1次，图示位置与中性面垂面，C错误；D．根据法拉第电磁感应定律三个式子联立可知电量q是正比于磁通量的变化量的，而图示位置转过30°过程中而由图示位置转过90°过程中则故D错误。故选B。4．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比是，电表均为理想电表，R为定值电阻，在原线圈两端接入正弦交流电，各元件正常工作，电流表、的示数分别为、，电压表、的示数分别为、，则下列关系正确的是（）

A． B． C． D．【答案】D【详解】A．根据题图可知，副线圈的电流等于，原线圈的电流等于，根据变压器原副线圈的电流关系可得故A错误；B．设副线圈的电压为，则根据串联电路的分压可得联立可得故B错误；CD．根据欧姆定律可得故D正确，C错误。故选D。5．我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800kV以上或交流电压在1000kV以上进行的电能输送，特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550kV超高压从A处向B处输电，输电线上损耗的电功率为，在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为，不考虑其他因素的影响，则（）A． B．C． D．【答案】C【详解】设输送的电功率为，输电线上的总电阻为，则550kV输电线上损耗的电功率为改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率为二者比较，计算得出C正确。故选C。6．如图所示一单匝正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（）A．线圈中感应电流的方向为abcdaB．穿过线圈的磁通量最大C．线圈中的感应电流为D．穿过线圈磁通量的变化率为0【答案】C【详解】A．图示时刻，ad速度方向向里，bc速度方向向外，根据右手定则判断出ad中感应电流方向为，bc中电流方向为，线圈中感应电流的方向为，故A错误；BD．图示时刻，穿过线圈磁通量为0，ad、bc两边垂直切割磁感线，由法拉第电磁感应定律分析得知，磁通量的变化率最大，故BD错误；C．图示时刻，线圈中的感应电动势为线圈中的感应电流为故C正确。故选C。二、多选题7．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的5倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（

）A．原、副线圈匝数之比为5：1B．原、副线圈匝数之比为4：1C．此时a和b的电功率之比为4：1D．此时a和b的电功率之比为1：4【答案】BD【详解】AB．灯泡均正常发光，电压均为额定电压U0，则变压器原线圈输入电压为4U0，由可得A错误，B正确；CD．根据原副线圈电流与线圈匝数的关系可知此时a和b的电功率之比为故C错误，D正确。故选BD。8．有一台理想变压器及所接负载如图所示，在原线圈c、d两端加上交变电压。已知b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，电容器的耐压值足够大。则下列说法正确的是（）

A．开关S1始终接a，当滑片P向下滑动时，电压表V1和V2示数均不变B．开关S1始终接a，当滑片P向下滑动时，电流表A1和A2示数均变小C．保持滑片P的位置不变，将开关S1由a改接b，电压表V1和V2示数均变大D．保持滑片P的位置不变，将开关S1由a改接b，电容器所带电荷量的最大值将增大【答案】BCD【详解】A．开关S1始终接a不变，变压器输入电压不变，当滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由于原副线圈的匝数不变，变压器输出电压U2不变，即V1示数不变，由于负载的电阻变大，所以电流I2会减小，而UR=U2-I2R1所以UR会变大，即V2示数变大，故A错误；B．由I1:I2=n2:n1可知，开关S1始终接a，当滑片P向下滑动时电流表A1和A2示数均变小，故B正确；C．保持滑片P的位置不变，将开关S1由a改接b时，原线圈匝数n1减小，由U1:U2=n1:n2，可知U2变大，电压表V1示数变大，此时R和R1阻值均未变，所以各自分得的电压均变大，即V2示数也变大，故C正确；D．电容器两端电压等于电阻R两端的电压，当其两端电压(有效值)增大时，最大值也增大，根据Q=CU可知，其所带电荷量的最大值增大，故D正确；故选BCD。9．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=100kW，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A．发电机输出的电流B．输电线上的电流C．降压变压器的匝数比D．升压变压器匝数比【答案】BC【详解】A．由功率得发电机输出的电流故A错误；B．由输电线上损失的功率得故B正确；D．由升压变压器的电流关系，升压变压器匝数比故D错误；C．升压变压器电压关系解得输电线上损失的电压降压变压器的电压由电压关系解得故C正确。故选BC。10．如图甲、乙所示理想变压器原线圈的输入电压均为U，匝数均为100，副线圈上所连接的每个电阻的阻值均为R。图甲中两个副线圈的匝数分别为30、20，图乙中副线圈的匝数为50。下列说法正确的是（）

A．图甲、乙中变压器的输入功率相等B．图乙中每个电阻的功率为C．通过图甲、乙中原线圈的电流之比为D．图甲中上、下两个电阻的功率之比为【答案】BC【详解】A．对图甲，由理想变压器的变压规律可得两个副线圈的电压分别，根据输入功率等于输出功率可得对图乙，由理想变压器的变压规律可得副线圈的电压乙中变压器的输入功率为可知图甲、乙中变压器的输入功率不相等，故A错误；B．图乙中每个电阻的功率为故B正确；C．根据，可得，通过图甲、乙中原线圈的电流之比为故C正确；D．图甲中上、下两个电阻的功率之比为故D错误。故选BC。三、实验题11．某实验小组用图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻，图甲中电压表V的最大量程为3V，虚线框内为用电流计G改装的电流表。（1）已知电流计G的满偏电流IG＝200mA、内阻rG＝0.60Ω，电路中已将它改装成量程为600mA的电流表，则R1＝Ω。（2）通过移动变阻器R的滑片，得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数I，作出如图乙的图像。某次测量时，电压表V如图丙所示，则电压表示数为V。（3）请根据图乙求出电源的电动势E等于V，电源内阻等于Ω（此空保留两位有效数字）。【答案】0.302.602.92/2.93/2.94/2.950.88/0.89/0.90【详解】（1）[1]已知电流计G的满偏电流IG＝200mA、内阻rG＝0.60Ω，电路中已将它改装成量程为600mA的电流表，则（2）[2]电压表最小刻度为0.1V，则示数为2.60V。（3）[3][4]根据图乙求出电源的电动势E=2.93V改装后的电流表内阻电源内阻等于12．某实验小组发现一卷如图甲所示的金属线，为了测定金属线的电阻率。（1）他们从金属线中抽取一根细金属丝，截取其中的一部分，拉直后用游标卡尺测金属丝的长度，如图乙所示，则金属丝长。用螺旋测微器测金属丝的直径，如图丙所示，则金属丝的直径mm。（2）现要进一步测量其阻值约为）实验室提供了下列可选用的器材：电流表A（量程，内阻约）电压表V（量程，内阻约）滑动变阻器电源（电动势，内阻可忽略）电键、导线若干为了尽可能提高测量准确度，且要求电表的示数从零开始。根据你所设计的实验电路，用笔画线代替导线补充连接实物图。（3）某次实验中电压表、电流表的示数分别为、，则电阻率。（用所测物理量的符号表示）【答案】10.7503.205/3.204。【详解】（1）[1]金属丝长[2]金属丝的直径为（或3.204mm）（2）[3]电压表内阻远大于待测阻值，故电流表应采用外接法，实验要求电表的示数从零开始，滑动变阻器要求采用分压式接法，故电路图