《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》

1. 一个小型电热器，当将它接在输出电压为20V的直流电源上时，其消耗的电功率为P；当将它接在某个正弦交流电源上时，其消耗的电功率为2P。若电热器的电阻不变，则该交流电源输出电压的最大值为（ ）

A.20V
B.20√2 V
C.40V
D.40√2 V

答案： 1.C　解析:设电热器的电阻为$R$，交流电源的电压有效值为$U_{效}$，当电热器接输出电压$U = 20V$的直流电源时有$P = \frac{U^{2}}{R}$，当电热器接交流电源时有$2P = \frac{U_{效}^{2}}{R}$，解得$U_{效} = 20\sqrt{2}V$，故该交流电源输出电压的最大值$U_{m} = \sqrt{2}U_{效} = 40V$，故选C。

2. 超导是当今高科技的热点，利用超导体材料可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V。若用临界温度以下的超导体电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ）

A.1kW
B.10kW
C.1.6kW
D.1600kW

答案： 2.A　解析:输电电流$I = \frac{P}{U} = \frac{40kW}{800V} = 50A$，输送电路的输出电压$U_{1} = IR + 800V = 50A×0.4Ω + 800V = 820V$，输出功率$P_{1} = U_{1}I = 820V×50A = 41kW$；若用超导体电缆替代原来的输电线后，由于线路上没有损耗，则输出功率等于提供给用电器的电功率，即$P_{2} = P = 40kW$，所以节约的电功率$P' = P_{1} - P_{2} = 1kW$，故选A。

3. 无线充电具有安全、耐用、方便的特点。如图1为无线充电中的受电线圈示意图，由一个发射线圈和一个接收线圈构成，发射线圈、接收线圈的匝数比n₁∶n₂=5∶1，若ab端输入电流i=0.28sin200πt(A)，充电过程中不考虑各种能量损失，则接收线圈输出电流的有效值约为（ ）


A.1.4A
B.0.14A
C.1A
D.0.056A

答案： 3.C　解析:发射线圈电流的有效值$I_{1} = \frac{0.28}{\sqrt{2}}A≈0.2A$，则接收线圈输出电流的有效值约$I_{2} = \frac{n_{1}}{n_{2}}I_{1} = 1A$，故选C。

4. 如图2所示为某种电吹风机电路图，a、b、c、d为四个固定触点。绕O点转动的扇形金属触片P，可同时接触两个触点，触片P处于不同位置时，吹风机可处于停机、吹冷风和吹热风三种工作状态。n₁和n₂分别是理想变压器原、副线圈的匝数，该电吹风机的各项参数如下表所示。下列说法正确的是（ ）



A.触片P同时接触b、c两个触点时电吹风机吹热风
B.理想变压器原、副线圈的匝数比n₁∶n₂=3∶11
C.电吹风机吹热风时电热丝上的电流为23/11 A
D.小风扇的内阻为8Ω

答案： 4.D　解析:只有电热丝接入时才能吹热风，故吹热风时触片$P$与触点$c$、$d$接触，选项A错误;根据变压器的原、副线圈的匝数与电压的关系为$n_{1}:n_{2} = 220:60 = 11:3$，选项B错误;电热丝的功率$P = 460W - 60W = 400W$，由$P = UI$，则电吹风机吹热风时电热丝上的电流$I = \frac{P}{U} = \frac{20}{3}A$，选项C错误;小风扇吹冷风时的热功率$P_{热} = 60W - 52W = 8W$，电流$I = \frac{60}{60}A = 1A$，则由$P_{热} = I^{2}r$可得$r = 8Ω$，选项D正确。

5. 每年冬季，我国北方总会迎来冰冻雨雪天气，为清除高压输电线上的覆冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰，若在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，热损耗功率为ΔP；除冰时，输电功率、输电线电阻不变，输电线上的热损耗功率为4ΔP，则除冰时(A)

A.输电电压为U/2
B.输电电流为I/4
C.输电电压为4U
D.输电电流为4I

答案： 5.A　解析:高压线上的热耗功率$\Delta P = I^{2}R_{线}$，若热损耗功率变为$4\Delta P$，则$4\Delta P = I'^{2}R_{线}$，解得$I' = 2I$，B、D错误;输送功率不变，$P = UI = U'I'$，解得$U' = \frac{1}{2}U$，C错误，A正确。

6. (2025·焦作模拟)在如图3乙所示的电路中，通入如图3甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为12Ω，电表均为理想电表，下列判断正确的是(A)

A.该交变电流的电压有效值为6V
B.电流表的示数为0.1A
C.电阻R一个周期内产生的热量为12J
D.电压表的示数为6√2 V

答案： 6.A　解析:设此交变电流的电压有效值为$U$，根据有效值定义可得$\frac{(\frac{6\sqrt{2}}{\sqrt{2}})^{2}}{R} · \frac{T}{3} + \frac{6^{2}}{R} · \frac{2T}{3} = \frac{U^{2}}{R}T$，解得$U = 6V$，则电压表的示数为$6V$，故A正确，D错误;由闭合电路欧姆定律可得电流表的示数$I = \frac{U}{R} = 0.5A$，故B错误;由焦耳定律得电阻$R$一个周期内产生的热量$Q = I^{2}Rt = 0.5^{2}×12×3J = 9J$，故C错误。