第三章 交变电流（9-12讲单元自测）试题版-高二物理人教版

第三章交变电流单元自测

建议用时：90分钟，满分：100分

一、单项选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分.在每个小题绐出的四个选项中，只有一项是符合

题目要求的.

1.关于远距离高压输电，下列说法正确的是（）

A.高压输电是通过增大输电电流来增大输电功率的

B.为了减小输电线路上的电能损失，应采用高压输电

C.输电线路中的电流只由输送的功率决定，与输电电压无关

D.在输送功率不变的情况下，输电电压越高，输电线路上的电压损失越大

2.如图所示是教材插图，介绍火花塞点火原理，一同学课本存在污渍，看不清完整原理图。他根据所学知

识，利用一直流电源、变压器、开关及导线若干设计点火电路，则以下原理图可行的是（）

3.如图所示，其中不表示交变电流的是（)

4.在匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场方向的轴转动时，则线圈平面（）

A.转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大

B.转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量为0,线圈中的感应电动势最大

C.当线圈平面转到跟中性面束直的瞬间，穿过线圈的磁通晶为0,线圈中的感应电动势最人•

D.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量的变化率最小，线圈中的感应电动势最小

5.一单匝闭合线框在匀强磁场中受垂直于磁场方向的轴匀速转动。在转动过程中，线框中的最大磁通量为

①m，最大感应电动势为E”，下列说法正确的是（）

A.当磁通量为零时，感应电动势也为零

B.当磁通量减小时，感应电动势也减小

C.当磁通量等于0.53,”时，感应电动势等于0.5£,〃

D.线框匀速转动的角速度④等于加

6.燥气灶是生活中最常见的灶具，其由2节1.5V的干电池供电，点火时需要转换器将直流电压转换为正

弦交流电压（如图甲所示），并把正弦交流电压加在一理想变压器的原线圈上（如图乙所示），当变压器副

线圈电压的瞬时值大;5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。已知电压表为理想交

流电表，下列说法正确的是（）

A.开关闭合时电压表的示数约为3.5V

B.该变压器的原、副线圈的匝数比为1:1000

C.该变压器的原、副线圈的匝数比大于1:1000

D.干电池消耗的化学能等于点火针与金属板之间释放的电能

7.随着科技的发展，新能源电动汽车无线充电技术应运而生，如图所示，M为受电线圈，N为送电线圈,

可视为理想变压器。已知送电、受电线圈匝数比%:&=1。：1，Q、b端输入电压u=220/sinl00a（V）。

下列说法正确的是（）

A.Q、b端输入的交变电流方向每秒变化100次

B.送甩线圈的输入功率大于受电线圈的输出功率

C.受甩线圈产生的电动势的有效值为22或V

D.在t=0.1s时，送电线圈的电动势最大

8.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图（a）所示。已知发电机线圈内阻为5.0Q,

线圈匝数为10,外接一只电阻为95.（）。的灯泡，如图（b）所示，则（）

A.电压表的示数为220V

B.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J

C.电路中的电流方向每秒钟改变50次

D.k（）时，感应电流为零，磁通最最小

9.三知图甲电流的有效值为白，图乙是周期性变化的交变电流，其中0〜£时间内为四分之•正弦函数图像,

M32

5〜9时间内为均匀变化的电流。图乙电流的有效值为（）

图II

.Z4+3衣,24+3匹.

A.—B.

12m

C.六D.3

10.2024年底，世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面投产发电。如图，若该

电站通过理想变压器调节输出电压S时，输入电压/保持不变。已知副线圈总匝数为大分接头1、2间和

2、3间的线圈匝数小2=九23=巳,开关S接3时输出电压的瞬时值%=UmSincot,则S接2时圾一t的图

像为（）

11.西电东送是纵横中国的能源“闪送”工程，这个送电工程横贯数千公里，必须走“高速公路”，这就得靠特

高压输电工程。若在输电总功率不变的情况下，仅将原来的500kV高压输电升级为lOOOkV的特高压输电

（不考虑输电线的电容、电感带来的能量损失），下列说法正确的是（)

A.输电电流的有效值会变为原来的2倍

B.输电线上损失的电压有效值变为原来的:

C.输电线上损失的功率变为原来的3

D.若输电线损失功率不变，则使用相同材料、粗细的输电线，其传输距离将更远

12.为了检验输电电压高低对电能输送的影响，某同学设计了如图甲、乙所示的两个电路进行对比实验。

两个电路使用相同的低压交流电源，所有的电阻和灯泡电阻均相等，导线电阻不计。图乙中的理想变压器

的匝数比血：电="4：九3=1：2。已知灯泡L1消耗的功率为P,则灯泡L2消耗的功率为（）

A./B./C.2PD.4P

二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分,在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求,全

部选对的得4分，部分选对的得2分，有选错的得。分

13.如图所示，小型发电机线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为尸2C,发电机的旋转磁极以图中虚线为

轴以角速度切做匀速转动，旋转方向如图所示，旋转磁极产生的磁场近似看作匀强磁场，磁感应强度大小

为氏从图示位置（线圈平面与磁场垂直）开始计时。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接

有固定电阻岛=1。。和滑动变阻涛R（勿-lOC），变压器原、副线圈匝数比为2:电=1:3,所有电表均为理

想交流电表。下列判断正确的是（）

A.将滑动变阻器R的滑片向下滑动，电压表V的示数变大

B.当矩形线圈处于图示位置时，磁通量最大，电流表A示数为零

C.当滑动变阻器阻值R=8Q时，发电机的输出功率最大

D.矩形线圈产生的感应电动势瞬时值表达式为e=NBSa)sina)t

14.如图(a)所示，理想变压器原、副线圈匝数比〃/：”=66：5,原线圈接有交流电流表A.,副线圈电

路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等,所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，

反问电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图(力)所示，下列说法正确的

是

图⑶图(b)

A.由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100rad/s

B.灯泡L两端电压的有效值为学

C.交流电压表V的读数为詈V

D.当滑动变阻器的触头P向上滑动时，电流表A2示数减小，Ai示数减小

15.某发电站远距离输电示意图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。已知发电站发出电

压有效值U1一定的交流电，降压变压器输出电压/=用户获得的功率为P。，输电线的总电阻为r,升

压、降压变压器原副线圈的匝数匕分别为七:九2、n3：n4,则下列判断正确的是()

升压变压器降压变压器

A.降压变压器的原线圈两端电压3=詈

B.发电站输出的功率为P0+嚅

〃3U0

C.若并联用户增加，则输电线上损失的电功率减小

D.若并联用户增加，为了使用户获得的电压内不变，可以增大升压变压器副线圈匝数电

二、实验题：本题共2小题，共计12分.

16.有一个教学用的可拆变压器，其铁芯粗细一致，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B（内

部导线电阻率、横截面积相同），线圈外部还可以再绕线圈。

（1）某同学用多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的〃、〃位置，由

此可推断（选填"A”或"B”）线圈的而数较多。

（2）如果把它看作理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长绝缘导线、一只多用电

表和低压交流电源，请完成实验的步骤填空：

①用绝缘导线在线圈B上绕制〃匝线圈；

②将A线圈与低压交流电源相连接；

③用多用电表的“交流电压挡”分别测量A线圈的输入电压以和（选填“绕制”或“B”）线图的输出电压

U；

④则A线圈的匝数为o（用已知量和测量量的符号表示）

17.利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。

（I）该实验中变压器原线圈接线柱接入学生电源应该选择哪种接法_（填“A”或"B”）；

⑵实验中，可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠

成，硅钢片应平行于平面（）

I

?；-J,•

A.abedB.abfeC.abghD.aehd

(3)下列说法正确的是」

A.变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈

B.变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量

的作用

C.理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同

D.变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零

⑷小华在做本实验时，选择的原线圈为100匝，副线圈为200匝;他将原线圈接入学生电源中的交流电压“6V”

挡位，用合适的电表测量出副线圈的电压为13V,则下列叙述可能符合实际情况的一项是。

A.变压器的铁芯没有闭合

B.电压的测量出了问题

C.副线圈实际匝数与标注的“200”不符，应该小于200匝

D.学牛电源实际输出电压人•于标注的“6V”

四、解答题：本题共3小题，共计40分.

18.如图甲所示，矩形线圈匝数匝，M=30cm,t/J=20cm,匀强磁场的磁感应强度大小B=0.8T,绕

轴。O从图示位置开始匀速转动，角速度co=100/rrad/s,试求：

O

0，

甲乙

(1)穿过线圈的磁通量最大值©“，线圈转到什么位置时取得此值；

⑵线圈产生的感应电动势最大值E„„线圈转到什么位置时取得此值；

(3)写出感应电动势e随时间变化的表达式，并在图乙中作出图像。方向为感应电流正方向)

19.”张北的风点亮北京的灯“，中国外交部发言人赵立坚这一经典语言深刻体现了2022年北京冬奥会的“绿

色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、

张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1