2025-2026年江苏省北师大版高二物理第8章电学练习题

2025-2026年江苏省北师大版高二物理第8章电学练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究电路中电流、电压和电阻关系时，某同学设计了如图所示的实验电路。实验中，他需要测量通过定值电阻R的电流和其两端的电压。下列说法正确的是（）A.应选用电流表的内接法测量电流，因为电流表内阻很小，接入电路影响较小B.应选用电流表的外接法测量电流，因为电压表内阻很大，接入电路影响较小C.无论采用内接法还是外接法，测量结果都会存在系统误差，但外接法误差更小D.实验中应先闭合开关，再调节滑动变阻器，以保护电路安全参考答案：B解析：本题考查电流表内外接法的判断。当待测电阻阻值远小于电压表内阻时，应采用电流表外接法，以减小电压表内阻对电路的影响；反之，则应采用内接法。在本实验中，定值电阻阻值通常较小，电压表内阻较大，因此应选用外接法。选项A错误，因为内接法会导致电流表分压，使测量结果偏大；选项C错误，两种接法均有系统误差，但外接法误差更小；选项D错误，实验时应先调节滑动变阻器使电路中的电流最小，再闭合开关，以保护电路。2.如图所示，一个由均匀导线制成的边长分别为L和2L的正方形线框，总电阻为R。现将其置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面。若线框以速度v匀速向右运动，则线框中产生的感应电动势大小为（）A.BLvB.2BLvC.3BLvD.0参考答案：A解析：本题考查法拉第电磁感应定律。线框向右运动时，只有边长为L的边切割磁感线，该边产生的感应电动势为E=BLv。边长为2L的边不切割磁感线，不产生感应电动势。由于导线均匀，线框总电阻为R，因此感应电动势大小为BLv。选项B错误，因为只有一半边切割磁感线；选项C错误，因为三边均不切割磁感线；选项D错误，因为存在感应电动势。3.如图所示，两个完全相同的灯泡L1和L2串联接在一个电源上，电源电压为U，灯泡电阻为R。现断开电路中的某处，发现灯泡L1的亮度变亮，则断开处可能是（）A.灯泡L2的两端B.灯泡L1的两端C.电源正极与灯泡L1之间D.电源负极与灯泡L2之间参考答案：C解析：本题考查电路故障分析。灯泡亮度取决于其实际功率，即P=I²R。断开电路后，若灯泡L1亮度变亮，说明通过L1的电流增大或其电阻减小。选项A错误，断开L2两端会导致电路断路，L1无电流通过；选项B错误，断开L1两端会导致电路断路，L1无电流通过；选项C正确，断开电源正极与L1之间会导致L1两端电压减小，但电流仍较大，因此亮度变亮；选项D错误，断开电源负极与L2之间会导致电路断路，L1无电流通过。4.如图所示，一个平行板电容器，两极板间距为d，极板面积为S。现用绝缘工具将下极板向上移动一小段距离，其他条件不变。下列说法正确的是（）A.电容器的电容增大B.电容器两极板间的电势差增大C.电容器储存的电荷量减小D.电容器两极板间的电场强度不变参考答案：D解析：本题考查平行板电容器性质。电容器的电容公式为C=ɛS/d，当极板间距d减小时，电容C增大。但题目中极板间距仅“向上移动一小段距离”，并未明确总间距变化，因此假设间距仍为d，电容不变。选项A错误，因为间距未减小；选项B错误，因为电压与电荷量成正比，电荷量不变则电压不变；选项C错误，因为电荷量不变；选项D正确，电场强度E=U/d，电压不变且间距不变，因此电场强度不变。5.如图所示，一个带正电的金属球靠近一个绝缘的金属导体，导体左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。现将一个不带电的金属小球接触导体的右侧，然后移走金属球，导体（）A.带正电B.带负电C.不带电D.电荷量增加参考答案：A解析：本题考查静电感应和电荷转移。带正电的金属球靠近导体时，导体左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。将不带电的金属小球接触导体右侧时，导体右侧的正电荷会转移到金属小球上，导致导体右侧正电荷减少。移走金属小球后，导体整体仍带正电。选项B错误，因为导体右侧正电荷减少；选项C错误，因为导体仍带正电；选项D错误，因为导体电荷量减少。6.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，原线圈接在一个电压为U1的交流电源上，副线圈接一个电阻为R的负载。若原线圈电压变为2U1，其他条件不变，则副线圈输出的功率变为原来的（）A.2倍B.4倍C.1/2倍D.1/4倍参考答案：B解析：本题考查理想变压器原理。理想变压器中，原副线圈电压之比等于匝数之比，即U1/U2=n1/n2。当原线圈电压变为2U1时，副线圈电压变为2U1×(n2/n1)。副线圈输出功率P=U2²/R，因此功率变为原来的(2U1×(n2/n1))²/U2²=4倍。选项A错误，因为功率增加4倍；选项C和D错误，因为功率增加。7.如图所示，一个电容器C与一个电阻R串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电容器中的电流有效值变为原来的（）A.2倍B.1/2倍C.1/√2倍D.√2倍参考答案：D解析：本题考查交流电路中的容抗。电容器中的电流有效值I=UmωC/(√2)，频率f增加2倍时，ω=2πf也增加2倍，因此电流有效值变为原来的2倍。但题目中频率变为2f，ω变为2ω，电流有效值变为原来的√2倍。选项A错误，因为电流增加√2倍；选项B和C错误，因为电流增加。8.如图所示，一个电感线圈L与一个电阻R串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电感线圈两端的电压有效值变为原来的（）A.2倍B.1/2倍C.1/√2倍D.√2倍参考答案：D解析：本题考查交流电路中的感抗。电感线圈两端的电压有效值U=UmωL/(√2)，频率f增加2倍时，ω=2πf也增加2倍，因此电压有效值变为原来的2倍。但题目中频率变为2f，ω变为2ω，电压有效值变为原来的√2倍。选项A错误，因为电压增加√2倍；选项B和C错误，因为电压增加。9.如图所示，一个电容器C与一个电感线圈L串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电路中的总阻抗变为原来的（）A.2倍B.1/2倍C.1/√2倍D.√2倍参考答案：C解析：本题考查交流电路中的阻抗。电路中的总阻抗Z=√(R²+(ωL-1/(ωC))²)，频率f增加2倍时，ω=2πf也增加2倍，因此感抗ωL和容抗1/(ωC)均增加2倍，总阻抗Z变为原来的1/√2倍。选项A错误，因为阻抗减小；选项B和D错误，因为阻抗减小。10.如图所示，一个电容器C与一个电阻R串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电容器中的电流相位与电压相位的关系（）A.仍超前90°B.仍滞后90°C.超前角度减小D.滞后角度减小参考答案：C解析：本题考查交流电路中的相位关系。电容器中的电流相位始终超前电压相位90°，与频率无关。但题目中频率变为2f，ω=2ω，电路中的阻抗变化，导致电流相位超前电压相位的角度减小。选项A和B错误，因为电流相位仍超前90°；选项D错误，因为超前角度减小。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.如图所示，一个由均匀导线制成的边长为L的正方形线框，总电阻为R。现将其以速度v匀速向右进入一个宽度为2L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于线框平面，磁感应强度为B。线框进入磁场的过程中，产生的感应电流的方向为（填“顺时针”或“逆时针”），感应电流的最大值为（填表达式）。参考答案：逆时针，BL²v/2R解析：线框进入磁场时，左侧边切割磁感线，产生感应电动势E=BLv。由于线框为正方形，进入过程中只有一半边切割磁感线，因此感应电动势为BLv。根据右手定则，感应电流方向为逆时针。感应电流的最大值为I=BLv/(R+R/2)=BL²v/2R。2.如图所示，两个完全相同的灯泡L1和L2串联接在一个电源上，电源电压为U，灯泡电阻为R。若灯泡L1的实际功率为P，则灯泡L2的实际功率为（填表达式）。参考答案：P解析：由于灯泡完全相同，电阻相同，串联时电流相同，因此两灯泡实际功率相同，均为P。3.如图所示，一个平行板电容器，两极板间距为d，极板面积为S。现用绝缘工具将下极板向上移动一小段距离，其他条件不变。电容器的电容变为原来的（填倍数）。参考答案：1/2解析：电容器的电容公式为C=ɛS/d，当极板间距d减半时，电容C变为原来的2倍。4.如图所示，一个带正电的金属球靠近一个绝缘的金属导体，导体左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。现将一个不带电的金属小球接触导体的右侧，然后移走金属小球，导体（填“带正电”或“带负电”）。参考答案：带正电解析：不带电的金属小球接触导体右侧时，导体右侧的正电荷会转移到金属小球上，导致导体右侧正电荷减少，因此导体整体带正电。5.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，原线圈接在一个电压为U1的交流电源上，副线圈接一个电阻为R的负载。若原线圈电压变为2U1，其他条件不变，则副线圈输出的功率变为原来的（填倍数）。参考答案：4解析：副线圈输出功率P=U2²/R，当原线圈电压变为2U1时，副线圈电压变为2U1×(n2/n1)，功率变为原来的4倍。6.如图所示，一个电容器C与一个电阻R串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电容器中的电流有效值变为原来的（填倍数）。参考答案：√2解析：电容器中的电流有效值I=UmωC/(√2)，频率f增加2倍时，ω=2ω，电流有效值变为原来的√2倍。7.如图所示，一个电感线圈L与一个电阻R串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电感线圈两端的电压有效值变为原来的（填倍数）。参考答案：√2解析：电感线圈两端的电压有效值U=UmωL/(√2)，频率f增加2倍时，ω=2ω，电压有效值变为原来的√2倍。8.如图所示，一个电容器C与一个电感线圈L串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电路中的总阻抗变为原来的（填倍数）。参考答案：1/√2解析：电路中的总阻抗Z=√(R²+(ωL-1/(ωC))²)，频率f增加2倍时，ω=2ω，总阻抗Z变为原来的1/√2倍。9.如图所示，一个电容器C与一个电阻R串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电容器中的电流相位与电压相位的关系（填“仍超前90°”或“仍滞后90°”）。参考答案：仍超前90°解析：电容器中的电流相位始终超前电压相位90°，与频率无关。10.如图所示，一个电感线圈L与一个电阻R串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电感线圈两端的电压相位与电流相位的关系（填“仍超前90°”或“仍滞后90°”）。参考答案：仍滞后90°解析：电感线圈两端的电压相位始终滞后电流相位90°，与频率无关。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究电路中电流、电压和电阻关系时，应采用控制变量法，即每次只改变一个物理量，其他物理量保持不变。参考答案：正确解析：控制变量法是物理学中常用的研究方法，即在研究多个物理量之间的关系时，每次只改变一个物理量，其他物理量保持不变，以观察该物理量对结果的影响。2.电流表的内阻很小，电压表的内阻很大，因此电流表应与被测电阻串联，电压表应与被测电阻并联。参考答案：正确解析：电流表的内阻很小，接入电路时影响较小，因此应与被测电阻串联；电压表的内阻很大，接入电路时影响较小，因此应与被测电阻并联。3.平行板电容器的电容与极板间距成正比，与极板面积成反比。参考答案：错误解析：平行板电容器的电容公式为C=ɛS/d，电容与极板间距成反比，与极板面积成正比。4.静电感应现象中，导体上的电荷会重新分布，但导体总电荷量不变。参考答案：正确解析：静电感应现象中，导体上的电荷会重新分布，但导体总电荷量不变，因为电荷不会凭空产生或消失。5.理想变压器中，原副线圈电压之比等于匝数之比，与负载无关。参考答案：正确解析：理想变压器中，原副线圈电压之比等于匝数之比，与负载无关，因为理想变压器没有能量损耗。6.交流电路中的容抗与频率成正比，与电容成反比。参考答案：错误解析：交流电路中的容抗公式为Xc=1/(ωC)，容抗与频率成反比，与电容成反比。7.交流电路中的感抗与频率成正比，与电感成正比。参考答案：正确解析：交流电路中的感抗公式为Xl=ωL，感抗与频率成正比，与电感成正比。8.交流电路中的阻抗是电阻和容抗（或感抗）的矢量和。参考答案：正确解析：交流电路中的总阻抗Z=√(R²+(Xl-Xc)²)，是电阻和感抗（或容抗）的矢量和。9.交流电路中的总功率等于有用功率加上无功功率。参考答案：错误解析：交流电路中的总功率等于有用功率加上无功功率的平方和的平方根，即P=√(P²+Q²)。10.交流电路中的功率因数是有用功率与总功率的比值。参考答案：正确解析：交流电路中的功率因数是有用功率与总功率的比值，即cosφ=P/S。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述电流表和电压表的工作原理。参考答案：电流表和电压表都是基于通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。电流表内部有一个通电线圈和一个永磁体，当电流通过线圈时，线圈会受到磁场力的作用而转动，带动指针偏转，从而显示电流的大小。电压表内部有一个高电阻和一个通电线圈，当电压加在电阻和线圈上时，线圈会受到磁场力的作用而转动，带动指针偏转，从而显示电压的大小。2.简述平行板电容器电容的决定因素。参考答案：平行板电容器的电容公式为C=ɛS/d，其中ɛ是介电常数，S是极板面积，d是极板间距。因此，电容器的电容与介电常数成正比，与极板面积成正比，与极板间距成反比。3.简述静电感应现象的原理。参考答案：静电感应现象是指当一个带电体靠近一个不带电的导体时，导体上的电荷会重新分布，导致导体的一侧感应出与带电体电荷相反的电荷，另一侧感应出与带电体电荷相同的电荷。这是由于导体内部的自由电荷在电场力的作用下移动的结果。4.简述理想变压器的原理。参考答案：理想变压器是基于电磁感应原理制成的，它由一个铁芯和两个线圈组成，分别为原线圈和副线圈。当交流电通过原线圈时，铁芯中会产生交变磁通量，该磁通量会穿过副线圈，从而在副线圈中产生感应电动势。原副线圈电压之比等于匝数之比，即U1/U2=n1/n2。5.简述交流电路中容抗的性质。参考答案：交流电路中的容抗是指电容器对交流电的阻碍作用，其公式为Xc=1/(ωC)，其中ω是交流电的角频率，C是电容器的电容。容抗与频率成反比，与电容成反比。频率越高，电容越大，容抗越小。6.简述交流电路中感抗的性质。参考答案：交流电路中的感抗是指电感线圈对交流电的阻碍作用，其公式为Xl=ωL，其中ω是交流电的角频率，L是电感线圈的电感。感抗与频率成正比，与电感成正比。频率越高，电感越大，感抗越大。7.简述交流电路中阻抗的性质。参考答案：交流电路中的总阻抗是指电路对交流电的总阻碍作用，其公式为Z=√(R²+(Xl-Xc)²)，其中R是电阻，Xl是感抗，Xc是容抗。阻抗是电阻和感抗（或容抗）的矢量和。频率越高，感抗越大，容抗越小，阻抗的变化越复杂。8.简述交流电路中功率因数的意义。参考答案：交流电路中的功率因数是有用功率与总功率的比值，即cosφ=P/S，其中P是有用功率，S是总功率。功率因数反映了电路中有用功率占总功率的比例，功率因数越高，电路的效率越高。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，一个由均匀导线制成的边长为L的正方形线框，总电阻为R。现将其以速度v匀速向右进入一个宽度为2L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于线框平面，磁感应强度为B。求线框进入磁场的过程中，产生的感应电流的最大值。解题思路：线框进入磁场时，左侧边切割磁感线，产生感应电动势E=BLv。由于线框为正方形，进入过程中只有一半边切割磁感线，因此感应电动势为BLv。根据右手定则，感应电流方向为逆时针。感应电流的最大值为I=BLv/(R+R/2)=BL²v/2R。参考答案：感应电流的最大值为BL²v/2R。2.如图所示，两个完全相同的灯泡L1和L2串联接在一个电源上，电源电压为U，灯泡电阻为R。若灯泡L1的实际功率为P，则灯泡L2的实际功率为多少？解题思路：由于灯泡完全相同，电阻相同，串联时电流相同，因此两灯泡实际功率相同，均为P。参考答案：灯泡L2的实际功率为P。3.如图所示，一个平行板电容器，两极板间距为d，极板面积为S。现用绝缘工具将下极板向上移动一小段距离，其他条件不变。求电容器的电容变为原来的多少倍？解题思路：电容器的电容公式为C=ɛS/d，当极板间距d减半时，电容C变为原来的2倍。参考答案：电容器的电容变为原来的1/2倍。4.如图所示，一个带正电的金属球靠近一个绝缘的金属导体，导体左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。现将一个不带电的金属小球接触导体的右侧，然后移走金属小球，导体带什么电荷？解题思路：不带电的金属小球接触导体右侧时，导体右侧的正电荷会转移到金属小球上，导致导体右侧正电荷减少，因此导体整体带正电。参考答案：导体带正电。5.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，原线圈接在一个电压为U1的交流电源上，副线圈接一个电阻为R的负载。若原线圈电压变为2U1，其他条件不变，则副线圈输出的功率变为原来的多少倍？解题思路：副线圈输出功率P=U2²/R，当原线圈电压变为2U1时，副线圈电压变为2U1×(n2/n1)，功率变为原来的4倍。参考答案：副线圈输出的功率变为原来的4倍。6.如图所示，一个电容器C与一个电阻R串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电容器中的电流有效值变为原来的多少倍？解题思路：电容器中的电流有效值I=UmωC/(√2)，频率f增加2倍时，ω=2ω，电流有效值变为原来的√2倍。参考答案：电容器中的电流有效值变为原来的√2倍。7.如图所示，一个电感线圈L与一个电阻R串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电感线圈两端的电压有效值变为原来的多少倍？解题思路：电感线圈两端的电压有效值U=UmωL/(√2)，频率f增加2倍时，ω=2ω，电压有效值变为原来的√2倍。参考答案：电感线圈两端的电压有效值变为原来的√2倍。8.如图所示，一个电容器C与一个电感线圈L串联接在一个周期为T的交流电源上。交流电压的表达式为u=Umsinωt。若将交流电源的频率变为2f，其他条件不变，则电路中的总阻抗变为原来的多少倍？解题思路：电路中的总阻抗Z=√(R²+(ωL-1/(ωC))²)，频率f增加2倍时，ω=2ω，总阻抗Z变为原来的1/√2倍。参考答案：电路中的总阻抗变为原来的1/√2倍。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.A3.C4.D5.A6.B7.D8.D9.C10.C二、填空题1.逆时针，BL²v/2R2.P3.1/24.带正电5.46.√27.√28.1/√29.仍超前90°10.仍滞后90°三、判断题1.正确2.正确3.错误4.正确5.正确6.错误7.正确8.正确9.错误10.正确四、简答题1.电流表和电压表都是基于通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。电流表内部