《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·郑州模拟)一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，电路的振荡周期为T。从电容器上电压达到最大值$U_m$开始计时，在$0～\frac{T}{4}$时间内，电路中的平均电流为(C)

A.$\frac{2U_m}{\pi}\sqrt{\frac{L}{C}}$
B.$\frac{U_m}{2\pi}\sqrt{\frac{L}{C}}$
C.$\frac{2U_m}{\pi}\sqrt{\frac{C}{L}}$
D.$\frac{U_m}{2\pi}\sqrt{\frac{C}{L}}$

答案：
7.C　解析:振荡电路电容器两端的电压随时间t的变化关系如答图31所示，振荡电路的振荡周期为T=2π$\sqrt{LC}$，在0~$\frac{T}{4}$时间内，电压从最大值Um减小到0,通过线圈的电荷量为Q=CUm,平均电流$\bar{i}=\frac{Q}{t}=\frac{CU_{m}}{\frac{1}{4} · 2\pi \sqrt{LC}}=\frac{2U_{m}}{\pi} \sqrt{\frac{C}{L}}$。

8. 如图7所示是变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动，可以认为电压表V₁示数不变。两条输电线的总电阻用$R_0$表示，滑动变阻器R表示用户用电器的总电阻。如果变压器上的能量损失忽略不计，当用户的用电器增加时，图中各表的示数变化的情况是（ ）

A.电流表A₁示数变大
B.电流表A₂示数变小
C.电压表V₂示数变大
D.电压表V₃示数变小

答案： 8.AD　解析:理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出电压不变，所以电压表V2的示数不变，C错误;当用电器增加时，相当于题图中R的值减小，副线圈的总电阻减小，所以电流变大，即电流表A2的示数变大，B错误;由于变压器的输入功率和输出功率相等，副线圈的电阻减小时，输出功率变大，所以原线圈的输入功率也变大，因为输入电压不变，所以输入电流变大，所以电流表A1的示数变大，A正确;由于副线圈的电流变大，电阻R0两端的电压变大，又因为电压表V2的示数不变，所以电压表V3的示数变小，D正确。

9. 第五代移动通信技术（简称5G）是最新一代蜂窝移动通信技术，5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、大规模设备连接等。与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是（ ）

A.5G和4G使用的电磁波都是横波
B.5G和4G使用的电磁波在真空中的传播速度相同
C.5G和4G使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象
D.在真空中5G使用的电磁波波长比4G的长

答案： 9.ABC　解析:5G和4G使用的电磁波都是横波，故A 正确;5G和4G使用的电磁波在真空中的传播速度相同，均为光速3×10⁸m/s,故B正确;任何波均能发生干涉及衍射现象，故5G和4G使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象，故C正确;根据公式v =λf得，当速度一样时，波长与频率成反比，即在真空中5G使用的电磁波的波长比4G的短，故D错误。

10. 为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其原理如图8所示。M为烟雾传感器，其阻值$R_M$随着烟雾浓度的改变而变化，电阻R为可变电阻。车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致S两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是(BD)

A.$R_M$随烟雾浓度的增大而增大
B.$R_M$随烟雾浓度的增大而减小
C.若要提高报警灵敏度，可减小R
D.若要提高报警灵敏度，可增大R

答案： 10.BD　解析:烟雾浓度增大,S两端的电压增大，电路中电流增大，故电路的总电阻减小，RM随烟雾浓度的增大而减小，故A错误，B正确。R越大，传感器M与它并联后的电阻越接近RM，当烟雾浓度增大，RM减小，电路总电阻减小明显，电路中电流增大明显，导致S两端的电压增大明显，提高了灵敏度;R越小，传感器RM与它并联后的电阻越接近R,当烟雾浓度增大，RM减小，电路总电阻减小不明显，电路中电流增大不明显，导致S两端的电压增大不明显，降低了灵敏度，故C错误，D正确。

11. 汽车进气管道中使用的“热线式空气流量传感器”，其核心部分是一种用特殊材料制作的电热丝$R_t$，如图9所示，进气管道中的冷空气流速越大，定值电阻R两端电压$U_0$就越高。由此将管道内空气流量的信息转变成了可以测量的电压信息。则该传感器中电热丝的电阻$R_t$与摄氏温度t的关系不可能是图10中(ABD)

答案： 11.ABD　解析:由题意知，进气管道中的冷空气流速越大，定值电阻R两端电压U₀就越高，说明电路中电流增大，电阻减小，则电热丝是正温度系数的热敏电阻，温度越低，电阻越小，根据热敏电阻的特性可知，R₁随温度t变化的图像为曲线，不是直线，故选A、B、D。

12. (9分)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中：
(1)(多选)图11所示仪器中不必用到的是AB(填字母)。
(2)实验时，原线圈接在电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是C(填字母)。
A. 原线圈接直流电压，多用电表用直流电压挡
B. 原线圈接直流电压，多用电表用交流电压挡
C. 原线圈接交流电压，多用电表用交流电压挡
D. 原线圈接交流电压，多用电表用直流电压挡
(3)若某次实验中用匝数$N_1=400$匝和$N_2=800$匝的变压器，测得的电压分别为$U_1=3.6\ V$和$U_2=8.2\ V$，据此可知N₂(填“$N_1$”或“$N_2$”)是原线圈，电压比与匝数比不相等，可能的原因是漏磁、线圈电阻大、铁芯发热、导线发热等(言之有理即可)。
(4)某同学在完成上述实验后，采用如图12所示的电路测量变压器原线圈的电阻(阻值较小)，为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开A(填字母)。
A. 导线A
B. 导线B
C. 开关C
D. 导线D

答案： 12.解析:
(1)“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验，需要学生电源提供低压交流电，同时还需要交流电压表来测量电压及可拆变压器和导线。结合题目给定的器材，A是干电池;B是条形磁铁;C是学生电源，提供低压交流电;D是多用电表，用来测交流电流和电压。结合器材需求可知，不必用到的是A、B。
(2)根据实验原理可知，原线圈应接交流电压，副线圈接电压表，应接入交流电压挡，故C正确，A、B、D错误。
(3)匝数之比近似等于电压之比，即$\frac{U_1}{U_2}$≈$\frac{N_1}{N_2}$,结合变压器不是理想变压器，存在有漏磁、线圈电阻大、铁芯发热、导线发热等电能损耗，即副线圈电压小于原线圈电压的一半，则N₂一定是原线圈，N₁为副线圈。
(4)实验结束时，应先把电压表从电路中断开，否则在断开开关瞬间由于自感现象会产生大电压烧毁电压表，故应先断开导线A，故A正确，B、C、D错误。
答案:
(1)AB　
(2)C　
(3)N₂　漏磁、线圈电阻大、铁芯发热、导线发热等(言之有理即可)　
(4)A