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专题 54 远距离输电
一、单选题
1．（2023·山东·统考高考真题）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U= 250V，输出功率
1
500kW。降压变压器的匝数比n：n= 50：1，输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压
3 4
U= 220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
4
A．发电机的输出电流为368A B．输电线上损失的功率为4.8kW
C．输送给储能站的功率为408kW D．升压变压器的匝数比n：n= 1：44
1 2
【答案】C
【解析】A．由题知，发电机的输出电压U = 250V，输出功率500kW，则有
1
A错误；
BD．由题知，用户端电压U = 220V，功率88kW，则有
4
P′ = UI
4 4
联立解得
I = 400A，I = 8A，U = 11000V
4 3 3
则输电线上损失的功率为
P = I2R = 4kW
损 3
且
U = U＋IR = 11500V
2 3 3
再根据 ，解得
BD错误；C．根据理想变压器无功率损失有
P = UI＋P
2 3 储
代入数据有
P = 408kW
储
C正确。
故选C。
2．（2023·浙江·统考高考真题）我国1100kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成
直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（ ）
A．送电端先升压再整流 B．用户端先降压再变交流
C．1100kV是指交流电的最大值 D．输电功率由送电端电压决定
【答案】A
【解析】AB．升压和降压都需要在交流的时候才能进行，故送电端应该先升压再整流，用户端应该先变交
流再降压，故A正确，B错误；
C．1100kV指的是交流电的有效值，故C错误；
D．输电的功率是由用户端负载的总功率来决定的，故D错误。
故选A。
3．（2020·浙江·统考高考真题）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率 ，发电机的电压
，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻 ，在用户端用降压变压器把电压降为
。已知输电线上损失的功率 ，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（
）
A．发电机输出的电流
B．输电线上的电流C．降压变压器的匝数比
D．用户得到的电流
【答案】C
【解析】A．根据电功率公式
发电机输出电流
A错误；
B．输电线上损失功率 ，由
可得
故B错误；
C．降压变压器原副线圈得到的功率为
P=P-P =95kW
4 线
根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，可得
C正确；
D．用户得到的功率为 ，用户得到的电流
D错误。
故选C。
4．（2014·四川·高考真题）如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，
则（ ）A．用户用电器上交流电的频率是100Hz
B．发电机输出交流电的电压有效值是500V
C．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定
D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小
【答案】D
【解析】A．由题图乙知交变电流的周期为 s，则频率为
Hz
故A错误；
B．发电机输出的最大电压为500V，故B错误；
C．输电线的电流由负载决定，故C错误；
D．当用户的用电器的总电阻增大时，输出的电流减小，故输电线上损耗的功率 减小，故D正确。
故选D。
5．（2020·江苏·统考高考真题）电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线
圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（ ）
A．是一种降压变压器
B．能测量直流电路的电流
C．原、副线圈电流的频率不同
D．副线圈的电流小于原线圈的电流
【答案】D
【解析】A．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，A选项错误。B． 电流互感器的工作原理是电磁感应中的互感现象，只可以测量交变电流，B选项错误。
C． 电流互感器不会改变电流的频率，只改变电流，故原、副线圈电流的频率相同。C选项错误。
D．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，副线圈的电流小于原线圈的电流。D正确。
故选D。
6．（2020·浙江·高考真题）如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变
压器原副线圈的匝数比为 ，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为 ，电流表读数为I。
则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（ ）
A． ， B． ， C． ， D． ，
【答案】B
【解析】根据理想变压器的电压和电流规律：
解得甲图中高压线电压为
乙图中高压线电流为
故B正确，ACD错误。
故选B。
7．（2016·江苏·高考真题）一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为
原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U 的交变电流
1
时，c、d间的输出电压为U，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中( )
2A．U>U，U 降低
2 1 2
B．U>U，U 升高
2 1 2
C．U<U，U 降低
2 1 2
D．U<U，U 升高
2 1 2
【答案】C
【解析】设a、b两端所接线圈匝数为n，c、d两端所接线圈匝数为n，根据理想变压器变压规律有
1 2
因为
所以
将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中，n 不变，n 减小，所以U 降低。
1 2 2
综上所述故选C。
8．（2018·全国·统考期末）图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线
圈匝数分别为n、n 。在T的原线圈两端接入一电压 的交流电源，若输送电功率为P，输电线
1 2
的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为（ ）
A． B．C． D．
【答案】C
【解析】由题意可知
则加在原线圈上的电压
根据变压器原、副线圈上的电压比与匝数比关系
所以
根据
可得输电线上的电流
输电线上消耗的功率
ABD错误，C正确。
故选C。
9．（2018·江苏·高考真题）采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗
的功率减小为原来的 ，输电电压应变为（ ）
A．55 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV
【答案】C
【解析】本意考查输电线路的电能损失，意在考查考生的分析能力．当输电功率P=UI，U为输电电压，I为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P =I2R，R为输电线路的电阻，即P = ．当输电功
损 损
率一定时，输电线路损失的功率为原来的 ，则输电电压为原来的2倍，即440V，故选项C正确．
点睛：本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失，解题时要根据输送电功率不变，利用输电线路
损失的功率P =I2R解题．
损
10．（2014·浙江·高考真题）如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效
总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I，其末端间的电压为U．在输电线与用户间连有一
1 1
理想变压器，流入用户端的电流是I．则（ ）
2
A．用户端的电压为
B．输电线上的电压降为U
C．理想变压器的输入功率为I2r
1
D．输电线路上损失的电功率为IU
1
【答案】A
【解析】A．由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是U，则根据理想变压器原副线圈
2
功率相等
UI=UI
1 1 2 2
得
故A正确；
B．输电线上损失的电压为
故B错误；
CD．理想变压器的输入功率为UI，等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I，所以输
1 1 1电线是损耗的功率是I2r，故CD错误。
1
故选A。
二、多选题
11．（2022·福建·高考真题）某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为 ，定值电
阻 ，小灯泡 、 的规格均为“ ”，理想变压器 、 原副线圈的匝数比分别为
1∶3和3∶1．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（ ）
A． 与 一样亮 B． 比 更亮
C． 上消耗的功率比 的大 D． 上消耗的功率比 的小
【答案】BC
【解析】若开关接cd端，则若电源电压为 ，理想变压器 、 的匝数比为
用户电阻为 ，输电线电阻为 ，由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压
降压变压器初级电压
降压变压器次级电压可得输电功率为
输电线上损耗的电功率为
用户得到的电功率为
若开关接ab端，则负载得到的功率
输电线上损耗的电功率为
将 ， ，k=3带入可知
可得
即 比 更亮；
上消耗的功率比 的大。
故选BC。
12．（2021·山东·高考真题）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为 的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为 。开关S接1时，右侧
变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为 ；接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P。以下判断正
确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】BD
【解析】当开关S接1时，左侧变压器次级电压
U=3 7.5V=22.5V
2
电阻R上的电压，即右侧变压器的次级电压 ×
电流
则右侧变压器初级电压
电流
则
当开关S接2时，设输电电流为I，则右侧变压器的次级电流为0.5I；右侧变压两边电压关系可知
解得
I=3A
则R上的功率故选BD。
13．（2020·全国·统考高考真题）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌
握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为
∆P，到达B处时电压下降了∆U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV
特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，则（
）
A．∆P′= ∆P B．∆P′= ∆P C．∆U′= ∆U D．∆U′= ∆U
【答案】AD
【解析】输电线上损失的功率
ΔP＝( )2·r
损失的电压
ΔU＝ ·r
当输送电压变为原来的2倍，损失的功率变为原来的 ，即
ΔP′＝ ΔP
损失的电压变为原来的 ，即
ΔU′＝ ΔU
故选AD。
