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第三章 交变电流 单元测试-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．燃气灶使用的电子点火装置是通过高压放电的电火花点燃燃气，放电电极常做成球形
B．有些合金如锰铜合金和镍铜合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来做电阻温度计
C．灵敏的电流表在运输时为了防止表头损坏经常用导线把红黑两个接线柱接在一起
D．把匝数很多的原线圈串联在电路中，匝数较少的副线圈接普通的小量程交流电流表就可以测量很大的电流，这样的变压器叫电流互感器
2．如图所示，发电机线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势。线圈与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器副线圈接入一台“220V 1100W”的电动机，恰好正常工作，电动机内阻为10Ω，输电线路总电阻为25Ω，线圈及其余导线电阻不计，电表均为交流理想电表，则下列说法正确的是（　　）
A．图示位置时电压表示数为 B．升压变压器原、副线圈匝数比为
C．输电线路中的电流是12.5A D．发电机线圈的输出功率为1200W
3．如图甲所示是一台交流发电机的构造示意图，线圈转动产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示；发电机线圈电阻为1Ω，外接电阻为4Ω，则（ ）
A．线圈转速为50r/s
B．电压表的示数为2.5V
C．负载电阻的电功率为2W
D．线圈转速加倍，电压表读数变为原来的4倍
4．如图所示是远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出电压恒定，输电线上损耗的功率为，变压器原副线圈的电压以及电流用图中的量表示。则当用户用电处于高峰期时，下列说法正确的是（　　）
A．变大 B．增大 C．变大 D．变大
5．如图甲所示为发电机构造示意图，产生的电动势随时间变化图象如图乙所示．发电机线圈的内阻为1Ω，外接电阻的阻值为99Ω，下列说法正确的是
A．电压表示数为220V
B．电流表示数为2.2A
C．时，穿过线圈的磁通量最大
D．电流方向每秒变化50次
6．发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器给用户供电，升压变压器输出端滑片P位置可以调动，发电机组输出交变电压的有效值恒定，两条输电线总电阻r保持不变。在下列条件下，增加用户端的用电器，则（　　）
A．若滑片P位置不变，则用户端电压升高
B．若滑片P位置不变，则输电线上损失的功率变小
C．若将滑片P下移，则用户端电压可能不变
D．若将滑片P下移，则输电线上损失的功率可能减小
7．一小水电站，输出的电功率为P0=20kW，输出电压U0=400V，经理想升压变压器T1变为2000V电压远距离输送，输电线总电阻为r=10Ω，最后经理想降压变压器T2降为220V向用户供电，下列说法正确的是（　　）
A．变压器T1的匝数比n1：n2=1：10
B．输电线上的电流为50A
C．输电线上损失的电功率为1kW
D．变压器T2的匝数比n3：n4=100：11
二、多选题
8．一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴旋转，切割磁感线的两边通过导体圆环外接电阻R，自图示位置开始以角速度ω匀速转动，则通过R的电流（）
A．大小和方向都不断变化 B．方向不变，大小不断变化
C．变化的规律 D．变化的规律
9．如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中、和均为定值电阻，开关S是闭合的，和为理想电压表，读数分别为和，、和为理想电流表，读数分别为、和，为热敏电阻，温度升高时电阻减小.在环境温度升高，数值不变时，下列推断中正确的是（ ）
A．变小，变小 B．不变，变小
C．变小，变小 D．变大，变大
10．如图所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，电流表的示数为1A，输电线的总电阻为10，若用户获得的功率为19kW，输电线电阻远小于用户负载电阻，则下列说法正确的是（　　）
A．采用高压输电可以增大输电线中的电流 B．输电线上的电流为10A
C．发电机的输出功率为20kW D．将P往下移，用户获得的电压将增大
三、实验题
11．如图所示，将可拆变压器的横条和一组匝数较少（如左边）的绕组取出，再把连接好灯座的较长导线（约5m）套入铁芯的左边。
（1）将长导线按顺时针方向一匝一匝地绕在左边的铁芯，边绕边观察小灯泡的发光情况；
（2）待小灯泡发出耀眼的强光后，再按逆时针方向一匝一匝地退出铁芯，边退边观察小灯泡的发光情况。观察到的实验现象是： 。得出的结论是： 。
12．有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示。它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线。
（1）某同学用一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a、b位置，则A线圈的电阻为 Ω，由此可推断 （选填“A”或“B”）线圈的匝数较多。
（2）如果把它看成理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤（写出要测的物理量，并用字母表示） ； ； 。A线圈的匝数为 。（用所测物理量符号表示）
13．小沈在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，变压器所用接线柱为 “0，400”和“0，800”，测得实验测量数据如下表:
U1/V 1.80 2.80 3.80 4.90
U2/V 4.00 6.01 8.02 9.98
（1）根据测量数据可判断连接电源的线圈是 （选填“0，400”或“0，800”）。
（2）实验时，小沈听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是 .
A．“嗡嗡”声来自交变电流在线圈中产生变化磁场时发出的
B．“嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音
C．交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声
D．若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验
14．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
(1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母）
A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯
C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成
(2)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数 ；（填“多”或“少”）
(3)以下给出的器材中，本实验需要用到的是 ；（填字母）
A． B． C． D．
(4)为了人生安全，低压交流电源的电压不要超过 ；（填字母）
A．2V B．12V C．50V
(5)实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为 ；（填字母）
A．1.5V B．6.0V C．9.0V
(6)本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是 。（填字母）
A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法
《第三章 交变电流 单元测试-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C B B C C AD BD BC
1．C
【详解】A.在燃气灶中，安装有电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电来点燃气体，点火器的放电电极往往做成针形，尖端放电，故A错误；
B.有些合金如锰铜合金和镍铜合金，由于电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻，故B错误；
C.电流表在运输过程中需要将两个接线柱用导线短接，是为了让内部产生感应电流从而受电磁阻尼，阻碍指针的振动，从而防止振针因撞击而弯曲变形，故C正确；
D.根据变流比可知，把匝数较少的原线圈串联在电路中，匝数较多的副线圈接普通的小量程交流电流表就可以测量很大的电流，这样的变压器叫电流互感器，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】A．电压表示数为原线圈输入电压有效值，由于线圈电阻不计，则有
A错误；
C．由于电动机，恰好正常工作，可知降压变压器副线圈的输出电压为，降压变压器副线圈的电流为
根据变压器电流与匝数关系可得
解得输电线路中的电流为
C错误；
B．根据变压器电压比等于匝数比
可得降压变压器原线圈的输入电压为
则升压变压器副线圈的输出电压为
升压变压器原、副线圈匝数比为
B错误；
D．发电机线圈的输出功率为
D正确。
故选D。
3．C
【详解】A.由图可知：，由公式，解得：，故A错误；
B.交变电流的最大值为：，有效值为：，由闭合电路欧姆定律可知，，故B错误；
C.负载电阻的电功率为：，故C正确；
D.交变电流的最大值为：，有效值为：，电压表的示数为：，线圈转速加倍，电压表读数变为原来的2倍，故D错误。
故选C
4．B
【详解】A．因为输入电压不变，升压变压器原副线圈匝数不变，所以U2不变，A错误；
B．当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，输电线上的电流增大，可知输电线上的功率损失增大，B正确；
CD．当用电器增多时，功率增大，则升压变压器的输入功率变大，因输入电压不变，则输入电流变大，即变大；降压变压器的输出电流也增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压恒定，即U1不变，则U2不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压U4减小，CD错误。
故选B。
5．B
【详解】B.交流电的有效值为，则电流的有效值为，则电流表示数为2. 2A，选项B正确；
A. 电压表示数为U=IR=2.2×99V=217.8V，选项A错误；
C. 时，感应电动势最大，此时穿过线圈的磁通量为零，选项C错误；
D. 交流电的频率为，则电流方向每秒变化100次，选项D错误.
6．C
【详解】A．增加用户端的用电器，即并入电路的负载增多，负载总电阻减小，导致电路总电流增大，对应的输电线电流增大，发电站的输出电流也增大。输电线电流增大，由
U=Ir
可得，输电线分压增大，即电压损失增多，降压变压器原线圈电压降低，对应的副线圈电压也降低，即用户获得的电压降低，故A错误；
B．输电线电流增大，由
P=I2r
可知，输电线上损失的功率变大，故B错误；
CD．若将滑片P下移，升压变压器副线圈匝数增加，则升压变压器次级电压U2增大，增加用户端用电器，则用户端电阻减小，这样会导致输电线电流I变大，根据
P=I2R线
可知，输电线上的功率损失一定变大；输电线上的电压损失变大，而降压变压器初级电压
可知降压变压器初级电压可能不变，即用户得到的电压可能不变，故C正确，D错误。
故选C。
7．C
【详解】A．升压变压器的输出电压等于2000V，而输入电压为400V，由电压之比等于匝数之比,则有变压器的匝数比
故选项A错误；
B．输出的电功率为，而升压变压器变为2000V电压远距离输送，所以根据可知输电线上的电流为
故选项B错误；
C．输电线上损失的电功率为
故选项C正确；
D．降压变压器的输入电压等于升压变压器的输出电压减去导线损失的电压，即为
根据则有变压器的匝数比
故选项D错误；
故选C。
8．AD
【详解】AB．线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦交变电流，和电阻R构成闭合回路，电流的大小、方向均发生变化，故A正确，B错误；
CD．由于线圈开始时位于垂直于中性面的平面，则有
故C错误，D正确。
故选AD。
9．BD
【详解】理想变压器的电压与匝数成正比，由于理想变压器原线圈的输入电压不变，则副线圈的输出电压不变，环境温度升高，则电阻阻值减小，并联电路的电阻变小，副线圈中总电阻也就变小，由于副线圈的输出电压不变，所以副线圈的总电流增大，即变大，由于电流与匝数成反比，当副线圈的电流增大时，原线圈的电流也就增大，所以变大；由于副线圈的总电流增大，两端的电压增大，并联电路的电压减小，所以的电流减小。
故选BD。
10．BC
【详解】A．发电机输出功率恒定，根据
可知，采用高压输电可以减小输电线中的电流，A错误；
B．电流互感器副线圈上的电流为1A，根据
解得
即输电线上的电流为10A，B正确；
C．输电线上损失的功率为
用户获得的功率为19kW，根据
发电机的输出功率为20kW，C正确；
D．若P下移，降压变压器的原线圈匝数增大，根据
用户的电压减小，D错误。
故选BC。
11． 灯泡先慢慢变亮，后来再慢慢变暗 输入电压和原线圈匝数一定时，副线圈匝数越多，获得电压越高
【详解】[1]依题意，副线圈匝数先增加后减小，根据变压比公式
可知，小灯泡电压先增加后减小，故灯泡先慢慢变亮，后来再慢慢变暗。
[2]得出的结论是输入电压和原线圈匝数一定时，副线圈匝数越多，获得电压越高。
12． 22 A 用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n匝线圈 将A线圈与低压交流电源相连接 用多用电表的交流电压挡分别测量A线圈的输入电压UA和绕制线圈的输出电压U
【详解】（1）[1][2]由图乙可知，多用电表测的是电阻指向“×1挡”，故A线圈的电阻为22 Ω。由图乙可知，B线圈电阻小于A线圈电阻，此可推断A的线圈匝数较多。
（2）[3][4][5][6]①用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n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线圈的输入电压和绕制线圈的输出电压U。A线圈的匝数为
13． 0，800 C
【详解】（1）[1]由于实际的可拆变压器有铜损和铁损，漏磁等，导致副线圈输出电压小于理想变压器输出电压，因此根据测量数据可判断U2是电源电压，连接电源的线圈是 “0，800”。
（2）[2] ABC．听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，其原因是交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声，故AB错误，C正确；
D．若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，变压器中没有磁路，就不能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，故D错误。
故选C。
14． D 少 BD B C A
【详解】(1)[1]观察变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，故选D；
(2)[2]观察两个线圈的导线，发现粗细不同，因根据I1n1=I2n2可知，匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少；
(3)[3]实验中需要交流电源和交流电压表（万用表），不需要干电池和直流电压表，故选BD；
(4)[4]为了人生安全，低压交流电源的电压不要超过12V，故选B；
(5)[5]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系
若变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，可知原副线圈的匝数比为2:1，则若由副线圈电压为3.0V，那么原线圈的电压为
考虑到不是理想变压器有漏磁等现象，则原线圈所接电源电压大于6V，可能为9.0V，故AB 错误，C正确。
故选C。
(6)[6]实验中需要运用的科学方法是控制变量法，故选A。

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