2023高考物理一轮总复习高考必考题突破讲座10理想变压器的解题策略突破训练

PAGEPAGE2高考必考题突破讲座10理想变压器的解题策略1．(多项选择)(2022·天津卷)如下图，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头．在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，那么(BC)A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小解析：Q位置不动，副线圈电压U2不变，当P上滑时，R增大，由P＝eq\f(U\o\al(2,2),R＋R0)可知总功率减小，原线圈电压U1不变，由P＝U1I1，可知原线圈电流I1减小，故A错误，B正确；当P位置不动，Q上滑时，由eq\f(U2,U1)＝eq\f(n2,n1)知U2增大，同理分折原线圈电流I1增大，故C正确，D错误．2．(2022·福建卷)为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1＝n4<n2＝n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL>2R，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A、B端接入低压交流电源时(D)A．A1、A2两表的示数相同B．L1、L2两灯泡的亮度相同C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率D．R2两端的电压小于R4两端的电压解析：设A、B两端所加电压为U.由欧姆定律知，通过A2表的电流大小I2＝eq\f(U,2R＋RL).通过升压变压器升压后输出电压U′＝eq\f(n2,n1)U，降压变压器获得电压为U′－I1·2R＝eq\f(n2,n1)U－I1·2R，灯泡L1两端电压为(eq\f(n2,n1)U－I1·2R)eq\f(n4,n3)，那么通过灯泡L1的电流为eq\f(\f(n2,n1)U－I1·2R\f(n4,n3),RL).故由变压器电流变化规律得I1＝eq\f(\f(n2,n1)U－I1·2R\f(n4,n3),RL)eq\f(n4,n3).又因为n1＝n4<n2＝n3，解上式得I1＝eq\f(U,\f(n2,n1)RL＋\f(n1,n2)·2R).因为RL>2R，所以I1<I2.选项A错误．通过灯泡L1的电流为eq\f(n3,n4)I1＝eq\f(n2,n1)I1＝eq\f(U,RL＋\f(n\o\al(2,1),n\o\al(2,2))·2R)>I2，故灯泡L1亮度更大，选项B错误．由于I1<I2，根据欧姆定律以及电功率的有关知识可知，选项C错误，选项D正确．3．(2022·江苏卷)如下图，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有(BC)A．向下滑动P B．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率 D．减小电容器C的电容解析：要使灯泡变亮，可将电压调大，或增大副线圈匝数，即向上滑动P，A错误，B正确．电容器对交变电流的作用为“通高频，阻低频〞，且电容越小，阻碍作用越大，故增大频率，电压增大，减小电容，电压减小，C正确，D错误．电容器的特点：阻直流，通交流，阻低频，通高频．4．(2022·全国课标卷)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某局部．一升压式自耦调压变压器的电路如下图，其副线圈匝数可调．变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，那么U2和I1分别约为(B)A．380V和5.3A B．380V和9.1AC．240V和5.3A D．240V和9.1A解析：理想变压器功率P1＝P2＝U1I1＝2kW，U1＝220V，可得I1＝eq\f(P1,U1)≈9.1A；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得U2＝eq\f(n2,n1)U1＝380V．B正确．5．(2022·山东卷)图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，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.为交流电压表．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．以下判断正确的选项是(BC)A．电压表的示数等于5VB．电压表的示数等于eq\f(5,\r(2))VC．实现点火的条件是eq\f(n2,n1)>1000D．实现点火的条件是eq\f(n2,n1)<1000解析：根据题图乙可知原线圈中电压最大值U1m＝5V，有效值U1＝eq\f(5,\