2025年高考物理一轮总复习考点培优训练 (69).docVIP

提能训练练案[69]

基础巩固练

题组一理想变压器基本关系、动态分析两种特殊的变压器

1．(2025·八省联考山西陕西卷)牙医所用的口腔X射线机，需利用变压器将电压从220V升到96kV，输出电流为1.0mA。若将此变压器视为理想变压器，则()

A．该变压器的输入功率为96kW

B．该变压器的原、副线圈匝数比为11∶4800

C．该变压器的输入电流约为0.4mA

D．该变压器功能主要利用自感现象实现

[答案]B

[解析]变压器输出功率等于输入功率，则该变压器输入功率P1＝P2＝I2U2＝10－3×96×103W＝96W，选项A错误；该变压器原副线圈的匝数比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(220,96000)＝eq\f(11,4800)，选项B正确；变压器输入电流为I1＝eq\f(P1,U1)＝eq\f(96,220)A＝0.44A，选项C错误；该变压器功能主要利用互感现象实现，选项D错误。故选B。

2．如图甲所示，b是理想变压器原线圈的中心抽头，灯泡L1、L2的铭牌上均标注“55V11W”字样，电流表为理想电表，R是滑动变阻器，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交流电，当单刀双掷开关与b连接时，灯泡L1恰好正常发光，则()

A．理想变压器原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝8∶1

B．1秒内流过灯泡L2的电流方向改变50次

C．当单刀双掷开关与b连接时，向上移动滑片P，两灯泡均变暗

D．当单刀双掷开关由b扳向a时，电流表的示数变大

[答案]A

[解析]b为原线圈的中心抽头，单刀双掷开关与b连接时灯泡L1恰好正常发光，灯泡L1的额定电压为55V，说明副线圈电压为55V，原线圈c、d两端电压由题图乙可得U1≈220V，则eq\f(n1,2)∶n2＝U1∶U2，解得n1∶n2＝8∶1，故A正确；由题图乙可得交流电的周期为0.02s，一个周期内交流电方向改变两次，可知1秒内流过灯泡L2的电流方向改变100次，故B错误；当单刀双掷开关与b连接时，向上移动滑片P，滑动变阻器接入电路中的阻值增大，副线圈所在回路中的总电阻值增大，副线圈电压不变，副线圈回路中的总电流减小，灯泡L1两端的电压等于副线圈两端的电压，故灯泡L1正常发光，通过灯泡L2的电流减小，因此L2将变暗，故C错误；当单刀双掷开关由b扳向a时，接入电路的原线圈的匝数增大，原线圈与副线圈的匝数比增大，则副线圈两端的电压减小，副线圈中的总电流减小，导致原线圈中的电流减小，则接在原线圈回路中的电流表的示数减小，故D错误。

3．(2024·重庆南开中学高三阶段练习)如图所示，理想变压器的初级线圈接有输出电压有效值恒定不变的交流电源，次级线圈接有光敏电阻R(其阻值随光照强度增大而减小)、灯泡L1和灯泡L2。图中电表均为理想交流电表，若增大光照强度，则()

A．电压表V1与电流表A1的示数之比增大

B．电压表V2与电流表A2的示数之比减小

C．灯泡L1和灯泡L2均变亮

D．灯泡L1和灯泡L2均变暗

[答案]B

[解析]依题意，理想变压器初级线圈两端电压保不变，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，可知次级线圈两端电压U2不变，若增大光照强度，光敏电阻的阻值将减小，则变压器次级线圈总电阻减小，根据欧姆定律可得I2＝eq\f(U2,R总)，整理可得R总＝eq\f(U2,I2)，可知电流表A2的示数增加，电压表V2与电流表A2的示数之比减小。根据eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，易知，电流表A1的示数增加，电压表V1与电流表A1的示数之比减小，故A错误，B正确；根据上面选项分析可知，灯泡L1的电流增加，两端电压也增加所以变亮。由分压原理可得U并＝U2－UL1，即灯泡L2的两端电压减小，灯泡L2变暗，故C、D错误。

4．(2022·山东卷)如图所示的变压器，输入电压为220V，可输出12V、18V、30V电压，匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u＝Umcos100πt(V)。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1V。将阻值为12Ω的电阻R接在BC两端时，功率为12W。下列说法正确的是()

A．n1为1100匝，Um为220V

B．BC间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4A

C．若将R接在AB两端，R两端的电压为18V，频率为100Hz

D．若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5A，周期为0.02s

[答案]D

[解析]变压器的输入电压为220V，原线圈的交流电的电压与时间成余弦函数关系，故输入交流电压的最大值为220eq\r(2)V，根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为eq\f(