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2026年薪火金卷高考仿真模拟卷物理
注：目前有些书本章节名称可能整理的还不是很完善，但都是按照顺序排列的，请同学们按照顺序仔细查找。练习册 2026年薪火金卷高考仿真模拟卷物理 答案主要是用来给同学们做完题方便对答案用的，请勿直接抄袭。
12. (10分)用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”实验。
(1)关于此实验，下列说法正确的是
A. 原线圈可直接接入220 V交流电路
B. 为了保证人身安全，要使用低压直流电源
C. 用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应空载
D. 即使副线圈不接用电器，原线圈也不能长时间通电
(2)甲同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱，此时接在原线圈两端的交流电压表量程为10 V，示数如图乙所示，其读数为
A. 0 V
B. 1.2 V
C. 14 V
D. 18.2 V
(3)乙同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器(可视为理想电压表)上，观察到副线圈电压$U_{2}$随时间变化的图像如图丙所示。在$t_{1}\sim t_{2}$时间内该同学先断开开关，其后仅进行的一项操作可能是
A. 增加了交流电源的频率
B. 拧紧了松动的铁芯
C. 减少了副线圈的匝数
D. 增加了原线圈的匝数
(4)等效法、理想模型法是重要的物理思维方法，合理采用物理思维方法会让问题变得简单，这体现了物理学科“化繁为简”之美。理想变压器是一种理想化模型。如图丁所示，某用电器可以等效为右侧电路，若原、副线圈的匝数分别为$n_{1}$、$n_{2}$，在交流电源的电压有效值$U_{0}$和电阻$R_{0}$确定的情况下，调节可变电阻$R$，当$R=$
(1)关于此实验，下列说法正确的是
CD
。A. 原线圈可直接接入220 V交流电路
B. 为了保证人身安全，要使用低压直流电源
C. 用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应空载
D. 即使副线圈不接用电器，原线圈也不能长时间通电
(2)甲同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱，此时接在原线圈两端的交流电压表量程为10 V，示数如图乙所示，其读数为
4.4
V(保留1位小数)，此时副线圈输出的电压理论上与C
(填字母)最接近。A. 0 V
B. 1.2 V
C. 14 V
D. 18.2 V
(3)乙同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器(可视为理想电压表)上，观察到副线圈电压$U_{2}$随时间变化的图像如图丙所示。在$t_{1}\sim t_{2}$时间内该同学先断开开关，其后仅进行的一项操作可能是
B
。A. 增加了交流电源的频率
B. 拧紧了松动的铁芯
C. 减少了副线圈的匝数
D. 增加了原线圈的匝数
(4)等效法、理想模型法是重要的物理思维方法，合理采用物理思维方法会让问题变得简单，这体现了物理学科“化繁为简”之美。理想变压器是一种理想化模型。如图丁所示，某用电器可以等效为右侧电路，若原、副线圈的匝数分别为$n_{1}$、$n_{2}$，在交流电源的电压有效值$U_{0}$和电阻$R_{0}$确定的情况下，调节可变电阻$R$，当$R=$
$\left(\frac{n_{2}}{n_{1}}\right)^{2}R_{0}$
时，$R$可获得最大功率。
答案：
12. 解析
(1)为了保证人身安全，原线圈要使用低压交流电源，不可直接接入$220\ V$交流电路，AB错误；因线圈中导线有电阻，所以用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应空载，C正确；即使副线圈不接用电器，原线圈处于空载也有一定的电损，则原线圈也不能长时间通电，D正确。
(2)此时接在原线圈两端的交流电压表量程为$10\ V$，读数值为$4.4\ V$，根据$\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{n_{1}}{n_{2}}$，解得$U_{2} = \frac{n_{2}U_{1}}{n_{1}} = \frac{14×4.4}{4}\ V = 15.4\ V$，即此时副线圈输出的电压理论上与$14\ V$最接近，故选C。
(3)只增大交流电源的频率，不能改变副线圈输出电压$U_{2}$，故A错误；拧紧了松动的铁芯，副线圈磁通量增加，则输出电压$U_{2}$增大，故B正确；由题图丙可知，$t_{1}$时刻前的电压值小于$t_{2}$时刻后的电压值，而周期不变，根据$\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{n_{1}}{n_{2}}$，减少了副线圈的匝数，副线圈输出电压$U_{2}$减小，若增加了原线圈的匝数，副线圈输出电压$U_{2}$减小，故CD错误。
(4)把变压器和$R$等效为一个电阻$R_{等效}$，$R_{0}$当作电源内阻，当内外电阻相等即$R_{0} = R_{等效}$时，输出功率最大。根据理想变压器电压与匝数比的关系$\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{n_{1}}{n_{2}}$，有$U_{1} = \frac{n_{1}}{n_{2}}U_{2}$，根据理想变压器电流与匝数比的关系有$I_{1} = \frac{n_{2}}{n_{1}}I_{2}$，原线圈的等效电阻$R_{等效} = \frac{U_{1}}{I_{1}} = \frac{\frac{n_{1}}{n_{2}}U_{2}}{\frac{n_{2}}{n_{1}}I_{2}} = \left(\frac{n_{1}}{n_{2}}\right)^{2}R$，当$R_{0} = R_{等效}$时，即$R_{0} = R_{等效} = \left(\frac{n_{1}}{n_{2}}\right)^{2}R$，电阻$R$上获得的功率最大，解得$R = \left(\frac{n_{2}}{n_{1}}\right)^{2}R_{0}$。
答案
(1)CD
(2)$4.4$ C
(3)B
(4)$\left(\frac{n_{2}}{n_{1}}\right)^{2}R_{0}$
(1)为了保证人身安全，原线圈要使用低压交流电源，不可直接接入$220\ V$交流电路，AB错误；因线圈中导线有电阻，所以用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应空载，C正确；即使副线圈不接用电器，原线圈处于空载也有一定的电损，则原线圈也不能长时间通电，D正确。
(2)此时接在原线圈两端的交流电压表量程为$10\ V$，读数值为$4.4\ V$，根据$\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{n_{1}}{n_{2}}$，解得$U_{2} = \frac{n_{2}U_{1}}{n_{1}} = \frac{14×4.4}{4}\ V = 15.4\ V$，即此时副线圈输出的电压理论上与$14\ V$最接近，故选C。
(3)只增大交流电源的频率，不能改变副线圈输出电压$U_{2}$，故A错误；拧紧了松动的铁芯，副线圈磁通量增加，则输出电压$U_{2}$增大，故B正确；由题图丙可知，$t_{1}$时刻前的电压值小于$t_{2}$时刻后的电压值，而周期不变，根据$\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{n_{1}}{n_{2}}$，减少了副线圈的匝数，副线圈输出电压$U_{2}$减小，若增加了原线圈的匝数，副线圈输出电压$U_{2}$减小，故CD错误。
(4)把变压器和$R$等效为一个电阻$R_{等效}$，$R_{0}$当作电源内阻，当内外电阻相等即$R_{0} = R_{等效}$时，输出功率最大。根据理想变压器电压与匝数比的关系$\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{n_{1}}{n_{2}}$，有$U_{1} = \frac{n_{1}}{n_{2}}U_{2}$，根据理想变压器电流与匝数比的关系有$I_{1} = \frac{n_{2}}{n_{1}}I_{2}$，原线圈的等效电阻$R_{等效} = \frac{U_{1}}{I_{1}} = \frac{\frac{n_{1}}{n_{2}}U_{2}}{\frac{n_{2}}{n_{1}}I_{2}} = \left(\frac{n_{1}}{n_{2}}\right)^{2}R$，当$R_{0} = R_{等效}$时，即$R_{0} = R_{等效} = \left(\frac{n_{1}}{n_{2}}\right)^{2}R$，电阻$R$上获得的功率最大，解得$R = \left(\frac{n_{2}}{n_{1}}\right)^{2}R_{0}$。
答案
(1)CD
(2)$4.4$ C
(3)B
(4)$\left(\frac{n_{2}}{n_{1}}\right)^{2}R_{0}$
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