《2025年高中同步单元滚动强化卷高中物理选择性必修第二册人教版》

7. 如图6所示，接入理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么理想变压器的匝数$ n_1 : n_2 : n_3 $为(B)

A.$ 1 : 1 : 1 $
B.$ 3 : 2 : 1 $
C.$ 6 : 2 : 1 $
D.$ 2 : 2 : 1 $

答案： 7.B　解析:灯泡正常发光，可得$U_{\mathrm{A}} = U_{\mathrm{B}} = U_{\mathrm{C}} = U_{\mathrm{D}}$，所以$U_{2} = 2 U_{3}$。由变压器的电压比公式$\frac{n_{2}}{n_{3}} = \frac{U_{2}}{U_{3}} = \frac{2 U_{3}}{U_{3}} = \frac{2}{1}$，可得$n_{2} = 2 n_{3}$，同理，灯泡正常发光，功率相等，即$P_{\mathrm{A}} = P_{\mathrm{B}} = P_{\mathrm{C}} = P_{\mathrm{D}}$。由$P = I^{2} R$得$I_{\mathrm{A}} = I_{\mathrm{B}} = I_{\mathrm{C}} = I_{\mathrm{D}}$，即$I_{1} = I_{2} = I_{3}$。由$U_{1} I_{1} = U_{2} I_{2} + U_{3} I_{3}$得$n_{1} I_{1} = n_{2} I_{2} + n_{3} I_{3}$，即$n_{1} = n_{2} + n_{3} = 2 n_{3} + n_{3} = 3 n_{3}$，所以$n_{1} : n_{2} : n_{3} = 3 : 2 : 1$。选项B正确。

二、不定项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题有多个选项符合题意，选不全或错选不得分）

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8. 某水电站，用总电阻为$ 2.5 \Omega $的输电线给$ 500 \mathrm{km} $外的用户输电，其输出电功率是$ 3 × 10^6 \mathrm{kW} $。现用$ 500 \mathrm{kV} $电压输电，则下列说法不正确的是(ACD)

A.输电线上输送的电流大小为$ 2.0 × 10^5 \mathrm{A} $
B.输电线上由电阻造成的电压损失为$ 15 \mathrm{kV} $
C.若改用$ 5 \mathrm{kV} $的电压输电，则输电线上损失的功率为$ 9 × 10^8 \mathrm{kW} $
D.输电线上损失的功率$ \Delta P = \frac{U^2}{r} $，$ U $为输电电压，$ r $为输电线的电阻

答案： 8.ACD　解析:由$P = U I$得输电线上输送的电流大小为$I = \frac{3 × 10^{9}}{500 × 10^{3}}A = 6.0 × 10^{3}A$，选项A错误；输电线上损失的电压$\Delta U = I r = 6.0 × 10^{3} × 2.5V = 15kV$，选项B正确；输电线上损失的功率不可能比输送功率还大，选项C错误；输电线上损失的功率$\Delta P = I^{2} r = \frac{(\Delta U)^{2}}{r}$，$\Delta U$为输电线两端电压，$r$为输电线的电阻，选项D错误。

9. (2025·安阳模拟)目前困扰$ 5 \mathrm{G} $发展的大难题之一是供电，$ 5 \mathrm{G} $基站系统功耗大，信号覆盖半径小。如图7所示，电压为$ 100 \mathrm{kV} $的主供电线路为某$ 5 \mathrm{G} $基站供电，基站用电器功率为$ 9 \mathrm{kW} $，线路电阻为$ 40 \Omega $，线路损耗功率占总功率的$ 10 \% $(变压器均视为理想变压器)，则(AB)

A.输电线路中的电流为$ 5 \mathrm{A} $
B.高压变压器原、副线圈的匝数比为$ 50 : 1 $
C.输电线路中的电流为$ 2500 \mathrm{A} $
D.高压变压器原、副线圈的匝数比为$ 100 : 1 $

答案： 9.AB　解析:由题意可知，总功率为$P_{总} = \frac{P_{基站}}{1 - 10 \%} = 10kW$，线路损耗功率$\Delta P = 10 \% P_{总} = 1kW$，又$\Delta P = I^{2} r$，解得输电线路中的电流$I = 5A$，故A正确，C错误；高压变压器副线圈的电压$U_{2} = \frac{P_{总}}{I} = 2kV$，高压变压器原、副线圈的匝数比$n_{1} : n_{2} = U_{1} : U_{2} = 50 : 1$，故B正确，D错误。

10. 有些国家家用电器的额定电压和我国是不同的，例如美国家用电器额定电压值为$ 110 \mathrm{V} $。已知某电源输出的交变电压的表达式为$ u = 110 \sqrt{2} \sin 120 \pi t (\mathrm{V}) $，下列说法正确的是(BC)

A.用电压表测该电源的电压，其示数为$ 110 \sqrt{2} \mathrm{V} $
B.将该电压加在$ 110 \Omega $的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为$ 110 \mathrm{W} $
C.交流电的频率为$ 60 \mathrm{Hz} $，电流方向每秒改变$ 120 $次
D.用电压表测该电源的电压，当$ t = 0.1 \mathrm{s} $时，电压表示数为$ 0 $

答案： 10.BC　解析:由于正弦交变电压的最大值$E_{\mathrm{m}} = 110 \sqrt{2}V$，所以其有效值$U = 110V$，电压表任何时刻都显示的是有效值，其示数为$110V$，A、D错误；将该电压加在$110\Omega$的电阻两端，则该电阻消耗的电功率$P = \frac{U^{2}}{R} = 110W$，B正确；由$\omega = 2 \pi f = 120 \pi$，得$f = 60Hz$，线圈在匀强磁场中每转一圈，电流方向改变两次，故电流方向每秒改变$120$次，C正确。

11. 如图8所示，一面积为$ S $的单匝矩形线圈处于有界磁场中，其中$ ab $、$ cd $正好处在磁场界线上，能使线圈中产生交变电流的是(BCD)

A.将线圈水平向右匀速拉出磁场
B.使线圈以$ OO' $为轴匀速转动
C.使线圈以$ ab $为轴匀速转动
D.磁场以$ B = B_0 \sin \omega t $规律变化

答案： 11.BCD　解析:将线圈向右拉出磁场时，线圈中电流方向不变，A错误；由电磁感应定律可知，在选项B、C两种情况下可以产生交变电流，由法拉第电磁感应定律可知，在选项D情况下可产生交变电流，故B、C、D正确。

12. (6分)某物理兴趣小组选用匝数可调的可拆变压器来探究“变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”的实验：
(1)原、副线圈中接入的是BC(填字母)。
A. 副线圈接直流电流表
B. 副线圈接交流电压表
C. 原线圈需要接入交流电
D. 原线圈中接入$ 12 \mathrm{V} $以下的直流电源
(2)该小组继续做实验，在输入电压不变的前提下，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；然后保持副线圈的匝数不变，减少原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大(填“增大”“减小”或“不变”)。

答案： 12.解析:
(1)变压器的原理是电磁感应，所以原线圈接入交流电，同样副线圈得到的也是交流电，故副线圈接交流电压表，选B、C。
(2)根据原副线圈的电压和匝数的关系$\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{n_{1}}{n_{2}}$可知，保持副线圈的匝数不变，减少原线圈的匝数，副线圈两端的电压增大。
答案:
(1)BC　
(2)增大