交變電流章末綜合檢測（基礎卷）

（考試時間：100分鐘試卷滿分：100分）

一、選擇題（本題共20小題，共45分。在每小題給出的四個選項中，第175題只有一項符合題目要

求，每小題2分；16~20題有多項符合題目要求，全部選對的得3分，選對但不全的得1分，有選錯的

得0分。）

1.（24-25高三上?湖北武漢?月考）如圖所示，三角形金屬線框置于勻強磁場中，繞固定軸勻速轉動，當線

框平面與磁場方向垂直時，下列說法正確的是（）

A.穿過線框的磁通量為0線框中的感應電流為0

C.線框中的感應電動勢最大線框所受安培力最大

【答案】B

【解析】ABC.當線框平面與磁場方向垂直時，穿過線框的磁通量最大，不為0,穿過線框的磁通量變化率

為0,根據法拉第電磁感應定律可知線框中的感應電動勢最小，為0,線框中的感應電流為0,故AC錯誤,

B正確；

D.線框中的感應電流為0,線框不受安培力的作用，故D錯誤。

故選B。

2.（23-24高二下?山西大同?月考）下圖為交流發電機示意圖，線圈沿逆時針方向勻速轉動，下列說法正確

的是（）

----?_I1----0__I----?~I—

OEoEOEoE

A.甲7?乙過程中，48邊中的電流由

B.丙一＞丁過程中，邊中的電流由/—?B

C.圖甲位置線圈中磁通量最大、感應電動勢最大

D.圖乙位置線圈中的電流方向發生改變

【答案】B

【解析】A.甲7乙過程中，根據右手定則，N3邊中的電流由故A錯誤；

B.丙一＞■丁過程中，根據右手定則，N8邊中的電流由/—＞B。故B正確；

C.圖甲位置，線圈中磁通量最大，磁通量變化率為零，線圈中感應電動勢最小，為零。故C錯誤；

D.圖乙位置為與中性面垂直的位置，線圈中的電流方向不會發生改變。故D錯誤。

故選Bo

3.（江蘇省南通市2024-2025學年高二上學期1月期末物理試題）通過某交流電流表的電流i隨時間/變化

的關系如圖所示，該電流表的示數是（）

八//A

4-\/2iiii

Illi

Illi

0iMi-%

Illi

f-Illi

-3V2---------------

A.5AB.4AC.3AD.1A

【答案】A

【解析】由等效法得

即

（4回2*+（3向2*=瑤RT

解得

"A

故選Ao

4.（24-25高二上?新疆克孜勒蘇?期末）在圖乙的電路中，通入如圖甲所示的交變電流，此交變電流的每個

周期內，前三分之一周期電壓按正弦規律變化，后三分之二周期電壓恒定。電阻R的阻值為12。，電表均

為理想電表，下列判斷正確的是（）

A.該交變電流的電壓有效值為6V

B.電流表的示數為01A

C.電阻R一個周期內產生的熱量為12J

D.電壓表的示數為6亞V

【答案】A

【解析】AD.設此交變電流的電壓有效值為。，根據有效值定義可得

逑2

（夕T?6227If丁

~R~~3R~~R

解得U=6V

則該交變電流的電壓有效值為6V,電壓表的示數為6V,故A正確,D錯誤;

B.由閉合電路歐姆定律可得電流表的示數為

/=，=0.5A

R

故B錯誤:

C.由焦耳定律得電阻尺一個周期內產生的熱量為

2=727?Z=0.52X12X3J=9J

故C錯誤。

故選Ao

5.（24-25高三上?江蘇南通?月考）把線圈、電容器、小燈泡、開關、交流電源NC分別組成甲、乙兩電路,

閉合開關后（）

L0

C

A.甲中抽去線圈鐵芯，燈泡變亮B.甲中交流電頻率增加，燈泡變亮

C.乙中有電荷流過電容器極板間D.乙中電容器右極板右移，燈泡變亮

【答案】A

【解析】A.甲中抽去線圈鐵芯，則感抗變小，線圈對交流電的阻礙作用減小，燈泡變亮，故A正確；

B.甲中交流電頻率增加，則感抗變大，線圈對交流電的阻礙作用增強，燈泡變暗，故B錯誤；

C.乙中電容器極板間為絕緣材料，所以乙中沒有電荷流過電容器極板間，故C錯誤；

D.乙中電容器右極板右移，根據可知電容器電容減小，則容抗變大，對電流的阻礙作用增強,

471kd

燈泡變暗，故D錯誤。

故選Ao

6.如圖三個規格相同的小燈泡（可視為純電阻）連接在理想變壓器的原、副線圈上。三個小燈泡均能正常

發光，已知小燈泡正常工作時的電阻為40,變壓器原線圈成端輸入電壓為〃=24sinlO（hrt（V）,則單個小

燈泡的額定功率為（）

A.4WB.8W

【答案】B

【解析】根據能量守恒有"有效/額=30額/額，其中

0有效=皂=12應V

求得

0額=4后V

故

故選B。

7.（24-25高二上?天津紅橋?期末）如圖所示，T為理想變壓器，Ai、A2為交流電流表，必、%為定值電

阻，必為滑動變阻器，原線圈兩端接恒壓交流電源，當滑動變阻器的滑動觸頭向下滑動時（）

A.Ai的讀數不變，A2的讀數變大

B.Ai的讀數變大，A2的讀數變大

C.Ai的讀數不變，A2的讀數變小

D.Ai的讀數變小，A2的讀數變小

【答案】B

【解析】原線圈兩端接恒壓交流電源，則原線圈輸入電壓保持不變，根據理想變壓器的原、副線圈電壓比

等于匝數比可知，副線圈輸出電壓不變；當滑變阻器的滑動觸頭向下滑動時，必接入電路的電阻減小，則

副線圈電路總電阻減小，根據歐姆定律可知，副線圈電流A增大，則以分壓增大，七分壓減小，通過心的

電流減小，電流表A2的讀數變大；根據理想變壓器原、副線圈電流比等于匝數的反比可得

4.=及

，2”1

可知原線圈電流增大，則電流表A1的讀數變大。

故選B。

8.（23-24高三下?山東濱州?期中）如圖所示，勻強磁場的磁感應強度大小為2、方向垂直紙面向里，0Q

是其左邊界，一個面積為S的N匝矩形線圈垂直磁場放置，ND邊與磁場邊界重合，從圖示位置開始計時,

線圈繞邊以角速度。繞圖示方向勻速轉動，線圈的總電阻為凡下列說法正確的是（）

O

x

X

X

X

X

A.線圈中產生按正弦規律變化的交流電

B.線圈每次轉到圖示位置時瞬時電流最大

C.線圈中產生的交流電的電動勢有效值為正N3S。

2

D.線圈轉動一周產生的熱量為"2

2R

【答案】D

【解析】A.線圈中產生如圖所示規律變化的交流電

故A錯誤；

B.線圈每次轉到題圖示位置時，穿過線圈的磁通量最大，但變化率最小，瞬時電流為零，故B錯誤;

C.線圈中產生的交流電的電動勢的最大值

Eg=NBSco

設電動勢有效值為E,則有

*囹丁

RR2

解得

E=~NBS(D

2

故C錯誤；

D.線圈轉動一周產生的熱量為

cE2T%N282s2。

(J=-----1=----------------

R2R

故D正確。

故選D。

9.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數之比為10:1,原線圈兩端接的交流電源

w=22072sin100^(V),副線圈兩端接R=220的負載電阻，電表均為理想交流電表。下列說法正確的是

A

~u

A.電流表的示數為10AB.電壓表的示數為22V

C.變壓器的輸入功率為44WD.副線圈中交流電的頻率為5Hz

【答案】B

【解析】B.變壓器初級電壓有效值

2205/2

U.=—^-V=220V

V2

則次級電壓

L=aUi=22V

一?i

選項B正確；

AC.變壓器的輸入功率等于輸出功率，則

P=UL=^=22W

可得//=0.1A

選項AC錯誤；

D.副線圈中交流電的頻率為

選項D錯誤。

故選B。

10.（24-25高三上?貴州遵義?期末）工程師設計了一個新能源汽車充電站，原理簡化如圖所示。理想變壓

器原線圈輸入正弦交流電壓的有效值恒為10kV,副線圈分別與充電樁甲、乙相接，用于不同電壓負載的充

電需求。使用甲時，甲兩端的電壓為220V、甲的電流為16A；使用乙時，乙兩端的電壓為800V、乙的電

流為150A。若原副線圈匝數分別用4、的、內表示，則（)

A.nx<n2

B.n2>n3

c.只使用甲時原線圈的電流大于只使用乙時原線圈的電流

D.只使用甲時原線圈的輸入功率小于只使用乙時原線圈的輸入功率

【答案】D

n.U.10kV500,

【解析】A.由變壓器工作原理可知，’=/==7丁>1

%U2220V11

得用>巧

故A錯誤；

_n,(7,220V11,

B.由變壓器工作原理可知，：。2：4=〃1：叼：%，7=7=麗，=而<1

得“<%

故B錯誤；

D.只使用甲時原線圈的輸入功率

4=220xl6W=3520W

只使用乙時原線圈的輸入功率

P2=800xl50W=120000W

故4<E

故只使用甲時原線圈的輸入功率小于只使用乙時原線圈的輸入功率，故D正確。

C.根據理想變壓器原副線圈功率相等，可知只使用甲時原線圈的電流

4p=￡3520W^=00352A

U、10kV

只使用乙時原線圈的電流

_P_120000W

T212A

2U]lOkV

故人乜

故C錯誤。

故選D。

11.（2024?河北?一模）如圖所示電路中，理想自耦變壓器接在輸出電壓有效值恒定的正弦交流電源上，，

為變壓器上的滑動觸頭，呂為滑動變阻器R的滑片，電壓表和電流表均為理想電表，下列說法正確的是（）

A.若僅將耳從M位置逆時針轉到N位置，則電壓表M示數增大

B.若僅將A從M位置逆時針轉到N位置，則電壓表V2示數增大

C.若僅將5向左滑動，定值電阻以消耗的電功率減小

D.若僅將鳥向左滑動，則電流表示數減小

【答案】B

【解析】AB.若僅將4從M位置逆時針轉到N位置，副線圈匝數％變大；原線圈電壓■不變，則電壓表Y

示數不變，根據

區="

可知副線圈電壓。2增大，則副線圈電流增大，凡兩端電壓增大，電壓表V2示數增大，故A錯誤，B正確;

CD.若僅將心向左滑動，根據

U2_n2

U\?1

可知副線圈電壓4不變，由于滑動變阻器接入電阻阻值變小，則副線圈電流右增大，電流表示數增大，根

據

尸

可知定值電阻以消耗的電功率增大，故CD錯誤。

故選B。

12.（24-25高二上?四川瀘州?期末）鉗形電流表是一種測量電流的儀表，其工作部分主要由一只電磁式電

流表和電流互感器組成，互感器由被測導線、鐵芯和二次繞組構成，被測導線視為單匝線圈。某時刻，被

測導線及二次繞組的電流方向如圖所示。下列說法中正確的是（）

電流互感器

鐵芯

電流表

量程開關

A.測量時需先斷開被測電路B.鉗形電流表也可以用于測量恒定電流

C.圖示時刻被測導線中的電流正在增大D.僅增大二次繞組的匝數，電流表示數減小

【答案】D

【解析】A.該儀表利用互感原理，故測量時需接通被測電路，選項A錯誤;

B.鉗形電流表原理是電磁感應，則只能用于測量交變電流，不能測量恒定電流，選項B錯誤;

C.根據楞次定律可知圖示中虛線表示的磁場正在減弱，可知該時刻被測導線中的電流正在減小，選項C錯

誤;

D.根據//切=/2〃2,僅增大二次繞組的〃2匝數，電流表示數八減小，選項D正確。

故選D。

13.（24-25高二上?河南南陽?期末）如下圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電

壓是市區電網的電壓，負載變化時輸入電壓不會有大的波動。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電

線的總電阻用以表示，變阻器a代表用戶用電器的總電阻，當用電器變化時，相當于R的值變化（滑動片

向下或向上移動）。如果變壓器上的能量損失可以忽略，當用戶的用電器增加時，下列說法正確的是（）

A.電流表A1的讀數不變B.電壓表V的讀數變大

C.電壓表V3的讀數變小D.電流表A2的讀數變小

【答案】C

【解析】B.因輸入電壓不變，故電壓表Y的讀數不變，故B錯誤；

ACD.因輸入電壓不變，變壓器匝數比不變，故電壓表Vz的讀數也不變，當用戶的用電器增加時，相當于R

減小，R分得的電壓也變小，即電壓表V3的讀數變小，又由于火減小，則副線圈回路的電阻變小，故電流

表A?的讀數變大，電流表A1的讀數也變大，故AD錯誤，C正確。

故選C。

14.（24-25高三上?天津和平?期末）電能遠距離輸送時需要使用變壓器進行升壓和降壓，圖為遠距離輸電

的電路示意圖。升壓變壓器4和降壓變壓器「均為理想變壓器，原線圈上接有電壓有效值恒定的交變電

源，R為輸電線的電阻，A的副線圈并聯多個用電器，對于此電路，下列分析正確的有（）

A.乙的輸出電壓等于R兩端的電壓

B.7/的輸出功率一定等于?的輸入功率

C.若乃的副線圈并聯的用電器增多，R消耗的功率增大

D.若心的副線圈并聯的用電器增多，A輸出電壓不變

【答案】C

【解析】A.7/的輸出電壓等于R兩端的電壓與5的輸入電壓之和，選項A錯誤;

B.77的輸出功率等于尺的功率與乙的輸入功率之和，選項B錯誤；

CD.因A的等效電阻

若心的副線圈并聯的用電器增多，則副線圈的電阻八次減小，電流變大，則R消耗的功率增大，〃輸入電

壓減小，輸出電壓也減小，選項C正確，D錯誤。

故選c。

15.（24-25高二上?上海?月考）“西電東輸”為了減少輸電線上的電能損耗，需要采用高壓輸電。水電站輸

出的功率不變，輸出電壓提高為原來的20倍，則輸電導線上的電能損耗將減小為原來的（）

1111

A.—B.----C.-----D?-----

20100200400

【答案】D

【解析】設水電站輸出的功率為P，輸出電壓為。，輸送電流為/,則有

P=UI

解得

I上

U

則輸電導線上的損耗功率為

NP=I2R

解得

也空

U2

可知當輸出電壓提高為原來的20倍，損失功率將減小為原來的工。

400

故選D。

16.如圖所示，面積均為S的單匝線圈（4C、。均繞其虛線所示對稱軸，B繞中心軸）在勻強磁場中以

角速度。勻速轉動，能產生正弦式交變電動勢的是（）

【答案】AC

【解析1A.圖中線圈切割磁感線，穿過線圈的磁通量發生正弦式周期變化，根據法拉第電磁感應定律￡=",

△t

從而產生正弦交變電動勢e=BSTysind,故A正確；

BD.圖中線圈轉動時穿過線圈的磁通量一直為零，均沒有變化，根據法拉第電磁感應定律￡=金色，不產

生感應電動勢，故BD錯誤；

C.圖中線圈從垂直于中性面位置開始勻速轉動，穿過線圈的磁通量發生正弦式周期變化，根據法拉第電磁

A①

感應定律￡=二一，從而產生正弦交變電動勢e=5Sa>cos次，故C正確。

Nt

故選ACo

17.（24-25高二上?云南昆明?期末）一電阻R接到如圖甲所示的正弦交流電源上，兩端電壓的有效值為

U?消耗的電功率為尸"若該電阻接到如圖乙所示的方波交流電源上，兩端電壓的有效值為。2,消耗的電

功率為尸2。若甲、乙兩圖中的。0、T所表示的電壓值、周期值是相同的，則下列說法正確的是（）

2紇

0TT

I

.U。__2.2L

甲乙

3

A.U、旦B.4=產

12

C.片=心

D.<:乙=1:5

1R

【答案】AD

【解析】AB.由交流電有效值的計算方法,可知甲電源的有效電壓滿足

Uo_圓。

7T丁

乙電源的有效電壓滿足

2

(24)2T“)2r_([72)

--------?—?--------,—=-------1

R2R2R

解得

故A正確，B錯誤;

CD.由電功率公式尸=匕，可知兩種電源的電功率表達式分別為

R

Pgp』

12R'22R

即可得電功率之比為

P25

故C錯誤，D正確。

故選AD。

18.（24-25高二上?河南許昌?期末）如圖所示，電壓表、電流表均為理想電表，R是光敏電阻，光照增強

時電阻變大，理想變壓器原、副線圈的匝數之比為："?=10：1。原線圈接入有效值為220V的正弦式交流電時,

下列說法正確的是（）

A.若照射7?的光照增強，則電流表示數將變大

B.當電阻火=20。時，電流表的示數為11A

C.把電流表換成二極管時，電壓表V的示數為11⑶

D.若照射7?的光照減弱，副線圈兩端電壓與電流之比減小

【答案】CD

【解析】A.若照射A的光照增強則電阻變大，次級電壓一定，則次級電流減小，初級電流也減小，則電流

表示數將變小，選項A錯誤；

B.當電阻火=20。時，次級電壓

K=幺H=22V

%

由功率關系

11R

可得/2=0.11A

即電流表的示數為0.11A,選項B錯誤；

C.把電流表換成二極管時，次級電壓有效值為

追？=心二

RR2

解得

u'2=%u2sv

即電壓表V的示數為11瓜，選項c正確；

D.若照射7?的光照減弱則電阻減小，因，=尺

可知副線圈兩端電壓與電流之比減小，選項D正確。

故選CD?

19.(2024?重慶九龍坡?一模)如題圖所示，理想變壓器的原線圈、副線圈匝數比為切：肛=2：1,電阻

R=10Q,電壓表為理想交流電壓表，原線圈的交流電壓瞬時值表達式為%=20也sin5戊(V),下列說法正確

的是()

A.電壓表的示數為10國

B.電壓表的示數為10V

C.交流電的頻率為2.5Hz

D.電阻R的電功率為100W

【答案】BC

【解析】AB.由%=20亞sin5血(V)可知，原線圈兩端電壓最大值為。=20后V,則有效值為

U、=牛=20丫

根據電壓與匝數比關系，有

5=4,

U2n2

解得副線圈兩端的電壓為

t/2=10v

因電壓表顯示的示數是有效值，故電壓表的示數為10V,故A錯誤，B正確；

C.根據/=在解得

271

「5%

f=—Hz=2.5Hz

2%

故C正確；

D.根據電功率公式有

尸=4"=10W

R

故D錯誤;

故選BCo

20.（2025?江西新余?一模）目前困擾5G發展的大難題之一是供電，5G基站系統功耗大，信號覆蓋半徑小。

如圖所示，電壓為100kV的主供電線路為某5G基站供電，基站用電器功率為9kW,線路電阻為40。，線

路損耗功率占總功率的10%（變壓器均視為理想變壓器），則（）

基

站

100kV用

電

線路電阻器

L—CZI—

高低壓變壓器

A.輸電線路中的電流為5AB.高壓變壓器原、副線圈的匝數比為50：1

C.輸電線路中的電流為2500AD.高壓變壓器原、副線圈的匝數比為100：1

【答案】AB

【解析】AC.由題意可知，總功率為

號站=10kW

1-10%

線路損耗功率

AP=10%4IkW

XAP=Z2r

解得輸電線路中的電流為

/=5A

故A正確，C錯誤；

BD.高壓變壓器副線圈的電壓為

U2=^=2kV

高壓變壓器原、副線圈的匝數比為

々：%=%：=50：1

故B正確，D錯誤。

故選ABo

二、實驗題（本題共1小題，每空2分，共10分。）

21.（23-24高二下?江西贛州?月考）在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數的關系”實驗中，可拆變壓器如

圖所示。

(1)觀察變壓器的鐵芯，它的結構和材料是;(填字母)

A.整塊硅鋼鐵芯B.整塊不銹鋼鐵芯C.絕緣的銅片疊成D.絕緣的硅鋼片疊成

(2)以下給出的器材中，本實驗需要用到的是；(填字母)

A.干電池B.學生電源C.直流電壓表D.多用電表

(3)為實現探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過改變原、副線圈匝數，測量副線圈上的電壓。這

個探究過程采用的科學探究方法是。

A.演繹法B.等效替代法C.控制變量法D.理想實驗法

(4)某次實驗中得到實驗數據如下表所示，表中心巧分別為原、副線圈的匝數，5、4分別為原、副線

圈的電壓，通過實驗數據分析，你的結論是o

實驗次數〃〃匝町/匝U//VU21V

1120040012.13.98

280040012.05.96

320010011.95.95

(5)原、副線圈上的電壓之比是否等于它們的匝數之比呢？發現上述實驗數據沒有嚴格遵從這樣的規律,

分析下列可能的原因，你認為正確的是o(填字母)

A.變壓器線圈中有電流通過時會發熱

B.原、副線圈的電壓不同步

C.鐵芯在交變磁場的作用下會發熱

D.原線圈中電流產生的磁場能在向副線圈轉移過程中有損失

【答案】(1)D(2)BD(3)C

(4)在誤差允許的范圍內，變壓器原副線圈的電壓比與匝數比相等，即察=4

U2n2

(5)ACD

【解析】(1)觀察變壓器的鐵芯，它的結構和材料是絕緣的硅鋼片疊成。

故選D。

(2)變壓器正常工作需要交流電，因此本實驗中需要用交流電源和交流電壓表(多用電表)，不需要干電

池和直流電壓表。

故選BDo

(3)為實現探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過改變原、副線圈匝數，測量副線圈上的電壓。這

個探究過程采用的科學探究方法是控制變量法。

故選C。

(4)由實驗數據可知：第1次有

_1200_3A%.°4

n24001

第2次有

nx_800_2

n24001

第3次有

2=理二=2竺=42=2

n2100I'U25.95

由以上計算可知，在誤差允許的范圍內，變壓器原副線圈的電壓比與匝數比相等，即*

(5)A.變壓器線圈中有電流通過時會發熱，線圈則有直流電阻，在線圈上會產生電壓降，使輸出電壓減

小，故A正確；

B.原、副線圈的電壓是否同步，對輸出電壓無影響，故B錯誤；

C.鐵芯在交變磁場的作用下會發熱，使變壓器輸出的電能小于輸入電能，使輸出的電壓減小，故C正確；

D.原線圈中電流產生的磁場能在向副線圈轉移過程中有損失，即有漏磁現象，由能量守恒定律可知，使輸

出電壓減小，故D正確。

故選ACDo

三、計算題(本題共4小題，共45分。)

22.(23-24高二下?四川綿陽?期中)如圖所示，線圈的面積是S=0.05m2,共有N=100匝，線圈電阻尸1。,

外接電阻R=4Q,勻強磁場的磁感應強度為B="T,當線圈以0=lOO"rad/s勻速旋轉時，求：

（1）若從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；

（2）線圈每轉過一周，電阻R產生的焦耳熱。

【答案】（1）e=500V2sin1OO^Z（2）800J

【解析】（1）產生的最大感應電動勢為

E,“=NBSk5QQ亞V

感應電動勢的瞬時值表達式為

e=Emsincot=50072sin100萬7

（2）線圈產生的感應電動勢的有效值為

p

￡=-=500V

V2

F

線圈產生的電流為/=----=100A

R+r

電阻R產生的焦耳熱為

Q=I2-R-

CD

解得Q=8OOJ

23.（23-24高二下?山東煙臺?期末）圖甲是某發電機的示意圖，邊長為心的正方形金屬線框的總電阻為心

其兩端與兩個半圓形金屬滑環相連，在磁感應強度為8的勻強磁場中以恒定角速度繞垂直于磁感應強度方

向的軸轉動。阻值為R的電阻與兩個半圓形金屬滑環相連，R兩端電壓如圖乙所示，電壓的最大值為

Um。其它電阻不計，在金屬線框轉動一周的過程中，求：

（1）流過電阻R的電荷量；

（2）電阻R上產生的焦耳熱。

【答案】（1）竺二；（2）兀BUJ

R+rR+r

T

【解析】（1）金屬框轉動;的過程中，有

4

“._A①

R+rA/（7?十r）

在金屬框轉動《的過程中，流過電阻火的電荷量為

4

-BI}

q.—AI\t=------

R+r

則在金屬線框轉動一周的過程中，流過電阻尺的電荷量為

4B?

q=旬=

R+r

（2）設金屬框轉動的角速度為。，則有

=-^-R

U.

R+r

金屬框中電動勢的最大值為

Em=BI}CD

金屬框轉動的周期為