专题12 变压器 远距离输电—备战2022年高考物理母题题源解密（全国通用）（解析版）

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专题 12 变压器 远距离输电
【母题来源一】2021 年高考广东卷
【母题题文】（2021·广东高考真题）某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺
线管中产生近似正弦式交流电，周期为 0.2s，电压最大值为 0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈
接充电电路，原、副线圈匝数比为 1 60∶，下列说法正确的是（　　）
A．交流电的频率为 10Hz
B．副线圈两端电压最大值为 3V
C．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关
D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率
【答案】 B
【解析】
A．周期是 T=0.2s，频率是
故A错误；
B．由理想变压器原理可知
解得，副线两端的最大电压为
故B正确；
C．根据法拉第电磁感应定律可知，永磁铁磁场强，线圈中产生的感应电动势越大，变压器的输入电压会
越大，故 C错误；
D．由理想变压器原理可知，充电电路的输入功率等于变压器的输入功率，故 D错误。
故选 B。
【母题来源二】2021 年高考湖南卷
【母题题文】（2021·湖南高考真题）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 ，输入端 、 接入电
压有效值恒定的交变电源，灯泡 L1、L2的阻值始终与定值电阻 的阻值相同。在滑动变阻器 的滑片从
端滑动到 端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　）
A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮
B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮
C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗
D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗
【答案】 A
【解析】
副线圈的总电阻为
解得
则滑动变阻器 R的滑片从 a端滑到 b端过程中，副线圈的总电阻选增大后减小，根据等效电阻关系有
则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有
，
先减小后增大， 先减小后增大，则 先变暗后变亮，根据
，
由于 先减小后增大，则副线圈的电压 先增大后减小，通过 L2的电流为
则滑动变阻器 R的滑片从 a端滑到 b端过程中， 逐渐减小，副线圈的电压 增大过程中 增大；在
副线圈的电压 减小过程中，通过 R0的电流为
逐渐增大，则 越来越小，则
则 先变暗后变亮， 一直变亮；
故选 A。
【母题来源三】2021 年高考河北卷
【母题题文】（2021·河北高考真题）（多选）如图，发电机的矩形线圈长为 、宽为 L，匝数为 N，放置
在磁感应强度大小为 B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为 、 和 ，两个副线圈分别
接有电阻 和 ，当发电机线圈以角速度 匀速转动时，理想电流表读数为 I，不计线圈电阻，下列说法
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