《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. (2025·安徽高考)某理想变压器的实验电路如图4所示，原、副线圈总匝数之比n₁∶n₂=1∶3，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压u=12√2 sin(100πt)V的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为6Ω。要使电流表的示数变为2A，下列操作正确的是(B)

A.电阻箱R的阻值调为18Ω
B.副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的1/3
C.输入端电压调为u=12√2 sin(50πt)V
D.输入端电压调为u=6√2 sin(100πt)V

答案： 7.B　输入电压峰值为$U_{m} = 12\sqrt{2}V$，则输入电压有效值为$U_{1} = \frac{U_{m}}{\sqrt{2}} = 12V$，滑动触头在正中间，根据理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系可知，输出电压$U_{2} = \frac{0.5n_{2}}{n_{1}}U_{1} = 18V$，若将电阻箱阻值调为$18Ω$，则电流为$1A$，故A错误;若将副线圈匝数调为总匝数的$\frac{1}{3}$，根据理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系可知，输出电压$U_{2}' = \frac{\frac{1}{3}n_{2}}{n_{1}}U_{1} = 12V$，则电流表示数为$I_{2}' = \frac{U_{2}'}{R} = 2A$，故B正确;输入端电压调为$u = 12\sqrt{2}\sin(50\pi t)V$时，其有效值不变，不会导致电流的变化，故C错误;将输入电压峰值减小一半，则输入电压有效值变为$U_{1}'' = \frac{\frac{1}{2}U_{m}}{\sqrt{2}} = 6V$，根据理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系可知，输出电压$U_{2}'' = \frac{0.5n_{2}}{n_{1}}U_{1}'' = 9V$，电流表示数为$I_{2}'' = \frac{U_{2}''}{R} = 1.5A$，故D错误。

8. 如图5甲所示为一单匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流的u-t图像，若将此电压加在图5乙所示的回旋加速器上给质子(H)加速，已知质子的质量为1.67×10⁻²⁷kg，电荷量为1.6×10⁻¹⁹C。则下列说法正确的是（ ）

A.该交变电流电压的有效值为36V
B.t=1×10⁻²s时，穿过线圈的磁通量为36/π×10⁻²Wb
C.质子在回旋加速器中运动的周期为2×10⁻²s
D.加在回旋加速器D形盒区域匀强磁场的磁感应强度大小约为3.28×10⁻⁶T

答案： 8.ACD　解析:由题图可得该正弦交变电流电压的最大值为$36\sqrt{2}V$，则有效值为$\frac{36\sqrt{2}}{\sqrt{2}}V = 36V$，故A正确;由$E_{m} = BS\omega$可得$\varphi_{m} = BS = \frac{E_{m}}{\omega} = \frac{E_{m}}{2\pi} · T = \frac{36\sqrt{2}}{\pi}×10^{-2}Wb$，则B错误;要使质子始终加速，则需要质子圆周运动的周期与交变电流的周期相等，故C正确;由$T = \frac{2\pi m}{eB}$，可得$B = \frac{2\pi m}{eT}≈3.28×10^{-6}T$，则D正确。

9. 如图6甲所示，理想变压器原线圈输入图6乙所示的正弦交变电流，副线圈中的R₀、R₁为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R，且R₁ ＜ R₀。理想交流电压表V₁、V₂的示数分别为U₁、U₂；理想交流电流表A₁、A₂的示数分别为I₁、I₂；理想交流电压表V₂和理想交流电流表A₂示数变化的绝对值分别为ΔU₂和ΔI₂。下列说法正确的是(BC)

A.t=0.01s时，理想交流电压表V₁的示数为0
B.滑动变阻器的滑片从最下端向上滑动时，I₁增大，U₂减小
C.滑动变阻器滑片从最下端向上滑动时，ΔU₂/ΔI₂不变
D.滑动变阻器滑片从最下端向上滑动时，I₂U₂减小

答案： 9.BC　解析:电压表示数为交变电流的有效值，$t = 0.01s$时，理想交流电压表$V_{1}$的示数不为$0$，选项A错误。滑动变阻器的滑片从最下端向上滑动时，副线圈的电压不变，副线圈的负载电阻减小，$I_{2}$增大，则$I_{1}$增大;定值电阻$R_{0}$两端电压增大，则$U_{2}$减小，选项B正确。设副线圈电压为$U_{2}'$，根据$U_{2} = U_{2}' - I_{2}R_{0}$，则$\frac{\Delta U_{2}}{\Delta I_{2}} = R_{0}$，选项C正确。把$R_{0}$视为副线圈的内电阻，根据电源输出功率与外电阻之间的关系图线可知，滑动变阻器的滑片从最下端向上滑动，等效电源的输出功率$I_{2}U_{2}$先增大再减小，选项D错误。

10. 某燃气灶点火装置的原理图如图7所示，转换器将直流电压转换为电压瞬时值表达式为u=5sin(2π/T t)V的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n₁、n₂。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则(AC)

A.变压器原、副线圈中交变电流的频率相同
B.变压器原线圈两端电压的峰值为5√2 V
C.变压器原、副线圈的匝数满足n₁/n₂ ＜ 1/1000，才能实现点火
D.如果没有转换器，变压器副线圈输出的电压仍为5V

答案： 10.AC　解析:根据变压器的原理可知，变压器原、副线圈中交变电流的频率相同，A正确;根据瞬时值表达式可知，变压器原线圈两端电压的峰值为$5V$，B错误;根据变压器原理$\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{n_{1}}{n_{2}}$，因为$U_{1} = 5V$，$U_{2} ＞ 5000V$，则变压器原、副线圈的匝数满足$\frac{n_{1}}{n_{2}} ＜ \frac{1}{1000}$，才能实现点火，C正确;如果没有转换器，直流电加在变压器的原线圈上，则变压器副线圈输出的电压为$0$，D错误。

11. (2025·许昌模拟)如图8所示，电压表、电流表均为理想电表，R是光敏电阻，光照增强时电阻变小，理想变压器原、副线圈的匝数之比n₁∶n₂=10∶1。原线圈接入有效值为220V的正弦式交流电时，下列说法正确的是(CD)

A.若照射R的光照增强，则电流表示数将变小
B.当电阻R=20Ω时，电流表的示数为11A
C.把电流表换成二极管时，电压表V的示数为11√2 V
D.若照射R的光照减弱，副线圈两端电压与电流之比变大

答案： 11.CD　解析:若照射$R$的光照增强则电阻变小，变压器输出电压一定，则副线圈中的电流变大，则电流表示数将变大，选项A错误;当电阻$R = 20Ω$时，副线圈两端电压$U_{2} = \frac{n_{2}}{n_{1}}U_{1} = 22V$，由功率关系$U_{1}I_{1} = \frac{U_{2}^{2}}{R}$，可得$I_{1} = 0.11A$，即电流表的示数为$0.11A$，选项B错误;把电流表换成二极管时，副线圈两端电压有效值为$\frac{U_{2}'^{2}}{R} · T = \frac{U_{2}^{2}}{R} · \frac{T}{2}$，解得$U_{2}' = \frac{\sqrt{2}}{2}U_{2} = 11\sqrt{2}V$，即电压表V的示数为$11\sqrt{2}V$，选项C正确;若照射$R$的光照减弱，则电阻变大，因$\frac{U_{2}}{I_{2}} = R$，可知副线圈两端电压与电流之比变大，选项D正确。