2025-2026年浙江省人教版高中物理选修3-2综合练习题

2025-2026年浙江省人教版高中物理选修3-2综合练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究电磁感应现象的实验中，小明同学连接了如图所示的电路。当他将条形磁铁迅速插入线圈时，电流表指针偏转。关于该实验现象的解释，下列说法正确的是（）A.线圈中产生了感应电流，电流方向从a流向bB.线圈中产生了感应电流，电流方向从b流向aC.线圈中没有产生感应电流，电流表指针不偏转D.线圈中产生感应电动势，但电流表无法测量到电流解析：当条形磁铁插入线圈时，穿过线圈的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律，线圈中会产生感应电动势，进而形成感应电流。根据楞次定律，感应电流的磁场方向总是阻碍原磁场的变化。当磁铁插入时，原磁场增强，感应电流产生的磁场方向与原磁场相反，因此电流方向从b流向a。电流表能够测量到电流，故选项B正确，选项A、C、D错误。2.如图所示，一个理想变压器原线圈匝数为n₁，副线圈匝数为n₂，原线圈接在一个交流电源上，副线圈连接一个电阻R。当原线圈匝数n₁增加时，下列说法正确的是（）A.副线圈输出电压U₂增大B.副线圈输出电压U₂减小C.副线圈中电流I₂增大D.副线圈中电流I₂减小解析：根据理想变压器的电压关系公式U₁/U₂=n₁/n₂，当原线圈匝数n₁增加时，若原线圈电压U₁不变，副线圈输出电压U₂将减小。根据欧姆定律I₂=U₂/R，副线圈中电流I₂也会随之减小。因此选项B、D正确，选项A、C错误。3.一个电容器C与一个电阻R串联接在交流电源上，交流电源的电压有效值为U。当交流电频率f增加时，下列说法正确的是（）A.电容器的容抗Xc减小B.电容器的容抗Xc增大C.电路中的总电流I增大D.电路中的总电流I减小解析：电容器的容抗Xc=1/(2πfC)，当交流电频率f增加时，容抗Xc减小。根据欧姆定律的交流形式I=U/Xc，总电流I将增大。因此选项A、C正确，选项B、D错误。4.如图所示，一个矩形线圈abcd以速度v匀速穿过一个匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。下列说法正确的是（）A.线圈进入磁场时产生感应电流，方向为顺时针B.线圈离开磁场时产生感应电流，方向为逆时针C.线圈完全在磁场中运动时没有感应电流D.线圈进出磁场时均产生感应电流，方向相反解析：当线圈进入磁场时，穿过线圈的磁通量增加，根据法拉第电磁感应定律和楞次定律，感应电流方向为顺时针；当线圈离开磁场时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流方向为逆时针。因此选项A、B正确，选项C、D错误。5.一个自耦变压器原线圈接在交流电源上，副线圈连接一个灯泡。当滑动触头向上移动时，下列说法正确的是（）A.副线圈输出电压增大B.副线圈输出电压减小C.灯泡亮度变亮D.灯泡亮度变暗解析：自耦变压器通过改变滑动触头的位置来调节副线圈匝数，从而改变输出电压。当滑动触头向上移动时，副线圈匝数增加，输出电压U₂增大。根据P=U²/R，灯泡功率增大，亮度变亮。因此选项A、C正确，选项B、D错误。6.如图所示，一个平行板电容器与一个开关S、一个电池E串联。当开关S闭合时，电容器充电，下列说法正确的是（）A.电容器上极板带正电，下极板带负电B.电容器上极板带负电，下极板带正电C.电容器两极板间的电场强度增大D.电容器两极板间的电场强度减小解析：当开关S闭合时，电池正极连接电容器上极板，负极连接电容器下极板，因此上极板带正电，下极板带负电。根据电场强度公式E=U/d，电容器两极板间的电场强度与电压U成正比，电压U增大，电场强度E增大。因此选项A、C正确，选项B、D错误。7.一个长直螺线管中通有交流电，螺线管附近放置一个小磁针。当交流电频率f增加时，下列说法正确的是（）A.小磁针的偏转角度增大B.小磁针的偏转角度减小C.小磁针的偏转频率f增加D.小磁针的偏转频率f减小解析：长直螺线管产生的磁场强度与电流强度成正比，电流强度与频率f成正比。当交流电频率f增加时，螺线管产生的磁场强度增大，小磁针的偏转角度增大。同时，小磁针的偏转频率与交流电频率f相同，因此偏转频率也增加。因此选项A、C正确，选项B、D错误。8.一个电感线圈与一个电阻R串联接在直流电源上，当电路稳定后，下列说法正确的是（）A.电感线圈相当于断路B.电感线圈相当于短路C.电路中的电流I逐渐增大D.电路中的电流I逐渐减小解析：当电路稳定后，直流电的频率f=0，电感线圈的感抗XL=2πfL=0，因此电感线圈相当于短路。电路中的电流I=U/R，电流I立即达到最大值并保持稳定。因此选项B正确，选项A、C、D错误。9.一个电容器与一个电感线圈串联接在交流电源上，当交流电频率f等于电感线圈的谐振频率f₀时，下列说法正确的是（）A.电路中的总阻抗Z最大B.电路中的总阻抗Z最小C.电路中的电流I最大D.电路中的电流I最小解析：当交流电频率f等于电感线圈的谐振频率f₀时，电路发生串联谐振，此时感抗XL与容抗Xc相等且方向相反，总阻抗Z=R。电路中的电流I=U/Z，由于Z最小，因此电流I最大。因此选项B、C正确，选项A、D错误。10.一个理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈连接一个纯电阻负载。当原线圈匝数n₁不变，副线圈匝数n₂减小时，下列说法正确的是（）A.副线圈输出电压U₂增大B.副线圈输出电压U₂减小C.副线圈中电流I₂增大D.副线圈中电流I₂减小解析：根据理想变压器的电压关系公式U₁/U₂=n₁/n₂，当副线圈匝数n₂减小时，若原线圈电压U₁不变，副线圈输出电压U₂将增大。根据欧姆定律I₂=U₂/R，副线圈中电流I₂将增大。因此选项A、C正确，选项B、D错误。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究电磁感应现象的实验中，当条形磁铁插入线圈时，电流表指针偏转。根据楞次定律，感应电流的磁场方向总是阻碍原磁场的变化。当磁铁插入时，原磁场增强，感应电流产生的磁场方向与原磁场相反，因此电流方向从b流向a。2.一个理想变压器原线圈匝数为n₁，副线圈匝数为n₂，原线圈接在一个交流电源上，副线圈连接一个电阻R。当原线圈匝数n₁增加时，若原线圈电压U₁不变，副线圈输出电压U₂将减小，根据欧姆定律I₂=U₂/R，副线圈中电流I₂将减小。3.一个电容器C与一个电阻R串联接在交流电源上，交流电源的电压有效值为U。当交流电频率f增加时，电容器的容抗Xc=1/(2πfC)将减小，根据欧姆定律的交流形式I=U/Xc，电路中的总电流I将增大。4.一个矩形线圈abcd以速度v匀速穿过一个匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。当线圈进入磁场时，穿过线圈的磁通量增加，根据法拉第电磁感应定律和楞次定律，感应电流方向为顺时针；当线圈离开磁场时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流方向为逆时针。5.一个自耦变压器原线圈接在交流电源上，副线圈连接一个灯泡。当滑动触头向上移动时，副线圈匝数增加，输出电压U₂增大，根据P=U²/R，灯泡功率增大，亮度变亮。6.一个平行板电容器与一个开关S、一个电池E串联。当开关S闭合时，电池正极连接电容器上极板，负极连接电容器下极板，因此上极板带正电，下极板带负电。根据电场强度公式E=U/d，电容器两极板间的电场强度与电压U成正比，电压U增大，电场强度E增大。7.一个长直螺线管中通有交流电，螺线管附近放置一个小磁针。当交流电频率f增加时，螺线管产生的磁场强度增大，小磁针的偏转角度增大。同时，小磁针的偏转频率与交流电频率f相同，因此偏转频率也增加。8.一个电感线圈与一个电阻R串联接在直流电源上，当电路稳定后，直流电的频率f=0，电感线圈的感抗XL=2πfL=0，因此电感线圈相当于短路。电路中的电流I=U/R，电流I立即达到最大值并保持稳定。9.一个电容器与一个电感线圈串联接在交流电源上，当交流电频率f等于电感线圈的谐振频率f₀时，电路发生串联谐振，此时感抗XL与容抗Xc相等且方向相反，总阻抗Z=R。电路中的电流I=U/Z，由于Z最小，因此电流I最大。10.一个理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈连接一个纯电阻负载。当原线圈匝数n₁不变，副线圈匝数n₂减小时，若原线圈电压U₁不变，副线圈输出电压U₂将增大，根据欧姆定律I₂=U₂/R，副线圈中电流I₂将增大。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究电磁感应现象的实验中，当条形磁铁插入线圈时，电流表指针偏转。根据法拉第电磁感应定律，线圈中会产生感应电动势，进而形成感应电流。正确。2.一个理想变压器原线圈匝数为n₁，副线圈匝数为n₂，原线圈接在一个交流电源上，副线圈连接一个电阻R。当原线圈匝数n₁增加时，副线圈输出电压U₂将增大。错误，根据理想变压器的电压关系公式U₁/U₂=n₁/n₂，当原线圈匝数n₁增加时，若原线圈电压U₁不变，副线圈输出电压U₂将减小。3.一个电容器C与一个电阻R串联接在交流电源上，交流电源的电压有效值为U。当交流电频率f增加时，电容器的容抗Xc将增大。错误，根据电容器的容抗公式Xc=1/(2πfC)，当交流电频率f增加时，容抗Xc将减小。4.一个矩形线圈abcd以速度v匀速穿过一个匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。当线圈完全在磁场中运动时没有感应电流。错误，当线圈完全在磁场中运动时，穿过线圈的磁通量不变，但线圈进出磁场时磁通量会发生变化，因此会产生感应电流。5.一个自耦变压器原线圈接在交流电源上，副线圈连接一个灯泡。当滑动触头向下移动时，副线圈匝数减少，输出电压U₂减小，灯泡亮度变暗。正确。6.一个平行板电容器与一个开关S、一个电池E串联。当开关S断开时，电容器上极板带正电，下极板带负电。错误，当开关S断开时，电容器上极板带负电，下极板带正电。7.一个长直螺线管中通有交流电，螺线管附近放置一个小磁针。当交流电频率f增加时，小磁针的偏转角度减小。错误，当交流电频率f增加时，螺线管产生的磁场强度增大，小磁针的偏转角度增大。8.一个电感线圈与一个电阻R串联接在直流电源上，当电路稳定后，电感线圈相当于断路。错误，当电路稳定后，电感线圈相当于短路。9.一个电容器与一个电感线圈串联接在交流电源上，当交流电频率f等于电感线圈的谐振频率f₀时，电路中的总电流I最小。错误，当交流电频率f等于电感线圈的谐振频率f₀时，电路发生串联谐振，电路中的总电流I最大。10.一个理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈连接一个纯电阻负载。当原线圈匝数n₁不变，副线圈匝数n₂增加时，副线圈输出电压U₂增大。正确。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述法拉第电磁感应定律的内容及其应用。法拉第电磁感应定律指出，闭合电路中感应电动势的大小等于穿过该电路的磁通量变化率的绝对值。其数学表达式为ε=|ΔΦ/Δt|。该定律的应用广泛，例如发电机、变压器等电磁设备的原理都基于法拉第电磁感应定律。2.简述楞次定律的内容及其应用。楞次定律指出，感应电流的方向总是使得感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。其应用广泛，例如在电磁阻尼装置中，利用楞次定律产生的阻尼力来减速运动物体。3.简述电感线圈在直流电路和交流电路中的特性。在直流电路中，当电路稳定后，电感线圈的感抗XL=2πfL=0，因此电感线圈相当于短路。在交流电路中，电感线圈的感抗XL=2πfL，感抗与频率f成正比，频率越高，感抗越大。4.简述电容器在直流电路和交流电路中的特性。在直流电路中，当电路稳定后，电容器相当于断路。在交流电路中，电容器的容抗Xc=1/(2πfC)，容抗与频率f成反比，频率越高，容抗越小。5.简述串联谐振的条件及其特点。串联谐振的条件是电路中的感抗XL与容抗Xc相等，即f=f₀=1/(2π√(LC))。串联谐振的特点是电路中的总阻抗Z最小，电流I最大，此时电感线圈和电容器上的电压可能远大于电源电压。6.简述自耦变压器的原理及其应用。自耦变压器通过改变滑动触头的位置来调节副线圈匝数，从而改变输出电压。其原理与普通变压器相同，但只有一个线圈。自耦变压器常用于需要连续调节电压的场合，例如照明电路中的调光器。7.简述平行板电容器的结构及其工作原理。平行板电容器由两个平行金属板和介质组成，当两个金属板之间加上电压时，电子会从负极板流向正极板，形成电场。电容器可以储存电荷，其电容C=εS/(4πkd)，其中ε为介电常数，S为极板面积，k为真空介电常数，d为极板间距。8.简述长直螺线管产生的磁场特性。长直螺线管产生的磁场是匀强磁场，磁场强度与电流强度成正比，与螺线管线圈匝数成正比。当螺线管中通有交流电时，产生的磁场也是交流磁场，其强度和方向随时间变化。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，一个矩形线圈abcd以速度v匀速穿过一个匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。已知线圈边长ab=0.1m，bc=0.2m，磁场强度B=0.5T，速度v=2m/s。求线圈进入磁场时产生的感应电动势大小。解：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势ε=Bvl=0.5T×0.1m×2m/s=0.1V。2.如图所示，一个理想变压器原线圈匝数为n₁=1000匝，副线圈匝数为n₂=200匝，原线圈接在一个交流电源上，副线圈连接一个电阻R=10Ω。已知原线圈电压U₁=220V，求副线圈输出电压U₂和副线圈中电流I₂。解：根据理想变压器的电压关系公式U₁/U₂=n₁/n₂，副线圈输出电压U₂=U₁×n₂/n₁=220V×200/1000=44V。根据欧姆定律I₂=U₂/R=44V/10Ω=4.4A。3.如图所示，一个电容器C=100μF与一个电阻R=100Ω串联接在交流电源上，交流电源的电压有效值为U=220V，频率f=50Hz。求电路中的总电流I和电容器的容抗Xc。解：电容器的容抗Xc=1/(2πfC)=1/(2π×50Hz×100μF)≈31.8Ω。根据欧姆定律的交流形式I=U/Xc=220V/31.8Ω≈6.91A。4.如图所示，一个长直螺线管中通有交流电，螺线管附近放置一个小磁针。已知螺线管线圈匝数n=1000匝，电流强度I=2A，螺线管长度L=0.5m，磁芯材料的相对磁导率μr=1000。求螺线管产生的磁场强度H和小磁针的偏转角度。解：螺线管产生的磁场强度H=nI/L=1000匝×2A/0.5m=4000A/m。磁场强度B=μrμ₀H=1000×4π×10⁻⁷T•m/A×4000A/m≈0.0251T。小磁针的偏转角度θ=arctan(B/(μ₀H))≈arctan(0.0251T/(4π×10⁻⁷T•m/A×4000A/m))≈45°。5.如图所示，一个自耦变压器原线圈接在交流电源上，副线圈连接一个灯泡。当滑动触头向上移动时，副线圈匝数增加，输出电压U₂从110V增加到220V。已知灯泡电阻R=220Ω，求灯泡功率的变化。解：灯泡功率P=U₂²/R=(220V)²/220Ω=220W。当副线圈输出电压U₂增加到220V时，灯泡功率P'=(220V)²/220Ω=440W。灯泡功率增加了220W。6.如图所示，一个平行板电容器与一个开关S、一个电池E串联。当开关S闭合时，电容器充电，电容器电容C=200μF，电池电压U=12V。求电容器上极板带的电荷量Q和电容器两极板间的电场强度E。解：电容器上极板带的电荷量Q=CU=200μF×12V=2.4×10⁻³C。电容器两极板间的电场强度E=U/d=12V/d，其中d为极板间距。7.如图所示，一个电感线圈与一个电阻R串联接在直流电源上，当电路稳定后，电感线圈相当于短路。已知电感线圈的自感系数L=0.1H，电阻R=10Ω，直流电源电压U=12V。求电路中的电流I和电感线圈两端的电压U_L。解：当电路稳定后，电感线圈相当于短路，电路中的电流I=U/R=12V/10Ω=1.2A。电感线圈两端的电压U_L=0V。8.如图所示，一个电容器与一个电感线圈串联接在交流电源上，当交流电频率f等于电感线圈的谐振频率f₀时，电路发生串联谐振。已知电感线圈的自感系数L=0.1H，电容器电容C=100μF。求电路的谐振频率f₀和电路中的总电流I。解：电路的谐振频率f₀=1/(2π√(LC))=1/(2π√(0.1H×100μF))≈159.15Hz。当电路发生串联谐振时，电路中的总阻抗Z=R，总电流I=U/R，其中U为交流电源电压有效值。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.B、D3.A、C4.A、B5.A、C6.A、C7.A、C8.B9.B、C10.A、C二、填空题1.楞次定律，感应电流的磁场方向总是阻碍原磁场的变化，电流方向从b流向a。2.副线圈输出电压U₂减小，副线圈中电流I₂减小。3.电容器的容抗Xc减小，电路中的总电流I增大。4.穿过线圈的磁通量发生变化，感应电流方向为顺时针；感应电流方向为逆时针。5.副线圈匝数增加，输出电压U₂增大，灯泡功率增大，亮度变亮。6.上极板带正电，下极板带负电，电容器两极板间的电场强度与电压U成正比。7.螺线管产生的磁场强度增大，小磁针的偏转角度增大，偏转频率与交流电频率f相同。8.电感线圈相当于短路，电路中的电流I立即达到最大值并保持稳定。9.电路发生串联谐振，总阻抗Z=R，电路中的总电流I最大。10.副线圈输出电压U₂增大，副线圈中电流I₂增大。三、判断题1.正确2.错误3.错误4.错误5.正确6.错误7.错误8.错误9.错误10.正确四、简答题1.法拉第电磁感应定律指出，闭合电路中感应电动势的大小等于穿过该电路的磁通量变化率的绝对值。其数学表达式为ε=|ΔΦ/Δt|。该定律的应用广泛，例如发电机、变压器等电磁设备的原理都基于法拉第电磁感应定律。2.楞次定律指出，感应电流的方向总是使得感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。其应用广泛，例如在电磁阻尼装置中，利用楞次