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2024 高考物理二轮复习 80 热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型68 电能输送模型
最新高考题
1．（2023年6月高考浙江选考科目）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
【参考答案】A
【名师解析】由于只有交流电才能通过变压器变压，所以送电端先升压在整流，
用户端先变交流电在降压，A正确B错误；特高压输电1100kV是指直流电压，
C错误；输电功率由用户端电压决定，D错误。
2. （2023高考山东高中学业水平等级考试）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500kW。降压变压器的匝数比n：n= 50：1，输电线总电阻R
1 3 4
= 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U= 220V，功率88kW，所有变压器均为理想
4
变压器。下列说法正确的是（ ）
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【参考答案】C
【名师解析】
由题知，发电机的输出电压U = 250V，输出功率500kW，则有 ，A
1
错误；
由题知，用户端电压U = 220V，功率88kW，则有 ，P′ = UI
4 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；
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，C正确。
储
3. （2022天津学业水平选择性考试） 如图所示，两理想变压器间接有电阻R，电表均为
理想交流电表，a、b接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S后（ ）
的
A. R 发热功率不变
B. 电压表的示数不变
C. 电流表 的示数变大
D. 电流表 的示数变小【参考答案】BC
【命题意图】本题考查变压器、动态电路及其相关知识点。
【名师解析】
闭合开关S后，负载电阻减小，匝数为 的线圈输出功率变大，匝数为 的线圈输入功率
也变大，a、b两端电压有效值不变，由
可知电流表 的示数变大，根据
因 比值不变， 变大， 变大，因此，R的发热功率变大，故A错误，C正确；
根据理想变压器电压比等于匝数比
可知输出电压 不变，电压表的示数不变，故B正确；
根据理想变压器电流与匝数关系可得 ，
由于匝数均保持不变， 增大，所以 、 增大，故电流表 的示数变大，故D错误。
4. （2022新高考福建卷）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
【参考答案】BC
【命题意图】此题考查远距离电能输送、变压器、电功率及其相关知识点。
【名师解析】
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。
5.（2023高考天津卷） 下图为输电线为用户输电的情景，电路中升压变压器 和降压变
压器 都认为是理想变压器，中间输电电路电阻为R，下列说法正确的有（ ）
A. 输出电压与 输入电压相等
B. 输出功率大于 输入功率
C. 若用户接入的用电器增多，则R功率降低
D. 若用户接入的用电器增多，则 输出功率降低
【参考答案】B
【名师解析】
由于输电过程中电阻R要产生热量，会损失功率，故 输出功率大于 输入功率； 输
出电压大于 输入电压，故A错误，B正确；
由于输入电压不变，所以变压器 的输出变压不变，随着用户接入的用电器增多，导致用
户端的等效电阻变小，则电流变大，根据
可知R功率增大；故C错误；
用户接入电路的用电器越多，用电器消耗功率增大，即 输出功率增大，故D错误。最新模拟题
1．(2024广东七校第一次联考)在我国北方部分地区经常出现低温雨雪冰冻天气，高压输电
线因结冰而造成严重损毁，如图所示。为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融
冰思路：利用电流的热效应除冰。在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗
功率为 ；若输电功率和输电线电阻不变，除冰时，需要输电线上热耗功率为 ，则
除冰时（ ）
A．输电电流为 B．输电电流为9I
C．输电电压为3U D．输电电压为
【参考答案】D
【名师解析】根据 P=I2r，导线上的热损失功率变为原来的9倍，电流应增加为原来的3
△
倍，即为3I；由P=UI知，则输送电压变为 。故选D。
2. (2024长春重点高中质检)某电站不用变压器直接向用户输送电能，若输电功率为P，输
电电压为U，输电线电阻为R，用户得到的电压为 ，则下列说法中正确的是（ ）
A. 用户得到的功率为P B. 输电线上损失电功率为
C. 用户得到的功率为 D. 输电线上损失电压为
【参考答案】BD
【名师解析】
输电线上的电流为 ，故损失电压为用户得到的功率为
AC错误；
输电线上损失电功率为
B正确；
输电线上的电流为 ，故损失电压为
D正确 。
3 .(2023安徽六安三校联考) 如图所示为远距离输电的示意图（匝数如图），升压变压器
T 和降压变压器T 均为理想变压器，输电线的电阻为r=20Ω，发电厂的发电机输出电压为
1 2
500V，输出功率为50kW，输电线损耗的功率是输送功率的4%，用电设备得到的电压为
220V，则（ ）
A.
B.
C. 发电机的输出电压不变，输出功率变小，则输电线上损耗的功率与输送功率的比值变大
D. 发电机的输出功率不变，输出电压变小，则输电线上损耗的功率与输送功率的比值变大
【参考答案】AD
【名师解析】由题意知，输电线损耗的功率
P =50kW×0.04=2000W
损
则输送电流
I= =10A
2
发电机输出的电流
I= =100A
1
因此
选项A正确；
根据变压比可知，输送电压为U=5000V，输电线上损失的电压
2
U =Ir=200V
损 2
因此降压变压器输入电压
U=U-U =4800V
3 2 损
则
选项B错误；
输送电流
则输电线上损耗的功率与输送功率的比值为
即发电机的输出电压不变，输出功率变小，则输电线上损耗的功率与输送功率的比值变小
发电机的输出功率不变，输出电压变小，则输电线上损耗的功率与输送功率的比值变大，
则选项C错误，D项正确。
。
4．(2023山东泰安模拟). 如图所示为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲、乙两个互感器，两互感器原、副线圈的匝数比分别为
200:1和1:20，电压表的示数为220V，电流表的示数为4A，输电线路总电阻r=20Ω，则下
列说法正确的是（ ）
A. 甲是电流互感器，乙是电压互感器
B. 线路上损耗的功率为320W
C. 用户得到的电功率为3392kW
D. 用电设备增多，降压变压器输出电压U 变大
4
【参考答案】C
【名师解析】
互感器甲的原线圈并联在升压变压器副线圈两端，是电压互感器，互感器乙的原线圈串联
在输电线电路中，是电流互感器，故A错误；
电流表的示数为 ，电流互感器乙原、副线圈的匝数比为 ，可知输电线上的电流为
I=80A，输电线路总电阻 ，则有输电线路上损耗的功率为
2
故B错误；
电压表的示数为 ，电压互感器A的原、副线圈的匝数比为 ，可知升压变压器
副线圈两端电压为U=44000V，则升压变压器的输出功率为
2
则有升压变压器的输入功率为3520kW，用户得到的功率为3392kW，故C正确；
用电设备增多，降压变压器副线圈回路的电流增大，则输电线上的电流增大，输电线上的电压降增大，降压变压器的输入电压U 变小，降压变压器输出电压U 变小，D错误。
3 4
5. （2023辽宁教研联盟二模）有一台内阻为1n的发电机，给一个学校照明供电，如图所
示，T 、T 分别为理想的升压变压器和降压变压器，升压变压器匝数比为1：4，降压变压
1 2
器匝数比为4：1，T 与T 之间输电线的总电阻为10Ω。全校共有22个班，每班有220V、
1 2
40W的日光灯6只，若保证灯管全部正常发光，则（ ）
A. 输电线上的电流为8A
B. 输电线上的损失电压为240V
C. 发电机的电动势为259V
D. 发电机的输出功率为5280W
【参考答案】C
【名师解析】
22个班电灯都正常工作时，则干路的总电流为
理想变压器原副线圈电流与匝数成反比，故输电线上的电流为 ，A错误；
输电线上损失的电压为 ，B错误；
理想变压器原副线圈电压与匝数成正比，可得
解得 的原线圈两端的电压为
故 的副线圈两端的电压为
原线圈两端的电压为
的的原线圈的电流为
根据闭合电路的欧姆定律，发电机电动势 ，C正确；
发电机输出功率为 ，D错误。
。
6. （2023福建南平政和一中质检）如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出
电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时（ ）
A. 输电线上损失的功率增大
B. 电压表V 的示数减小，电流表A 的示数增大
1 1
C. 电压表V 的示数增大，电流表A 的示数减小
2 2
D. 用户功率与发电厂输出功率的比值减小
【参考答案】AD
【名师解析】
当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，则降压变压器副线圈的电流变大，即电流表A
2
的示数变大，由于匝数比不变，输电线上的电流I随之变大，A 的示数增大，输电线上损
1
失的功率 变大，A正确；因发电厂的输出电压U 恒定，则升压变压器的副线圈
1
两端的电压U 不变，即电压表V 的示数不变，故B错误；
2 1
输电线上的电压损失 ，变大，故降压器原线圈两端的电压减小，副线圈两端
的电压也减小，即电压表V 的示数减小，C错误；
2
设电厂输出功率为P，输电线上电流为I，用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值
＝ ＝
因为输电线上的电流I增大，则电压损失 增大，U 不变，所以用户消耗的功率与发电
2厂输出功率的比值减小，D正确。
7. （2023重庆信息联考卷3） 如图所示是远距离输电的示意图，远距离输电要采用高压
输电，输电电压330kV、550kV乃至750kV的线路，称为超高压输电线路，输电交流电压
为1000kV（直流电压为 ）及以上的线路，称为特高压输电线路．我国已实现大功
率的远距离输电，构建了大规模“西电东送”“北电南送”的能源配置格局，2018年，我国开
始建造世界上容量最大的特高压多端直流输电工程．下列说法正确的是（ ）
A. 远距离输电的输送电压指升压变压器原线圈端电压
B. 远距离输电的输送电压可以无限制地提高
C. 远距离输电的输送电流指一次高压变电站副线圈的电流
D. 特高压远距离输电可以采用交、直流结合的方式输电
【参考答案】D
【名师解析】
远距离输电的输送电压指升压变压器副线圈端电压，故A错误；
不能无限制提高电压，电压越高对输电线路绝缘的要求越高，线路修建费用越高，故 B错
误；
远距离输电的输送电流指二次高压变电站副线圈的电流，故C错误；
为了增加输电效率，特高压远距离输电可以采用交、直流结合的方式输，故D正确.
8. （2023天津南开二模） “张北的风点亮北京的灯”深刻体现了2022年北京冬奥会的
“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电
网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线
路向北京赛区某场馆1万个额定电压为 、额定功率为 的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的交变电压时，赛区的空LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失
的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为 。则下列说法正确的是
（ ）
A. 风力发电机的转速为
B. 风力发电机 内输出的电能为
C. 降压变压器原、副线圈匝数比为
D. 升压变压器副线圈输出的电压的有效值为
【参考答案】ACD
【名师解析】
由图乙可知该交流电的周期为
所以风力发电机的转速为 ，故A正确；
为
风力发电机输出功率 ，故B错误；
输电线上损耗的功率为
由 可得
降压变压器副线圈电流所以降压变压器原、副线圈匝数比为 ，故C正确；
降压变压器原线圈电压
输电线上损耗的电压为
所以升压变压器副线圈输出的电压的有效值为 ，故D正确
9.（2023四川成都七中二诊）某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出功
率为100kW，输出电压为 ，输电导线的总电阻为 ，导线上损耗
的电功率为4kW，要使额定电压为220V的用电器正常工作，不计变压器损耗，则下列判
断正确的是（ ）
A． ，用电器得到的交流电频率为50Hz
B．升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为 和
C．若用电器功率变大，则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
D．若用电器功率变大，升压变压器的输出电压 增大
【参考答案】BC
【名师解析】由输出电压表达式可知
用户得到的交流电频率为 ，A错误；升压变压器原线圈电流为
根据
输电电流为
升压变压器原、副线圈的匝数比为
升压变压器输出电压为
降压变压器原线圈电压为
降压变压器原、副线圈的匝数比为 ，B正确；
若用电器功率变大，则用户端电流变大，输电电流变大，损失功率占总功率的比为
可知，升压变压器输出电压与发电机输出电压和升压变压器匝数比有关，则U 不变，输电
2
线上损耗的功率占总功率的比例增大，C正确，D错误。
。
10. (2023云南昆明一中第9次质检)图甲为远距离输电示意图，发电站发出的电通过升压变
压器升压，经过电线远距离传输后，再通过降压变压器降压后输入用户。已知升压变压器
原、副线圈匝数比为 ，降压变压器原、副线圈匝数比为 ，升压变压器原线圈
输入电压如图乙所示，用户端连接的电灯额定功率均为 ，电阻均为 ，变压器
均为理想变压器，当用户接入1100盏电灯时电灯均正常发光，则（ ）A. 发电机的输出功率为
B. 远距离输电线的总电阻为
C. 随着用户数量的增加，电灯的亮度会变暗
D. 随着用电量的增加，损耗的电能与电站输出的总电能之比越来越小
【参考答案】BC
【名师解析】
根据题意有 ，
解得
根 据 变 压 器 的 原 理 ， 有 ， ，
而
可得
再由功率之间的关系可得 ，故A错误，B正确；
随着用户数量增加，线路中的电流增大，导致输电线上的分压增大，使得用户获得的电压
减小，故C正确；
损耗的电能与电站输出的总电能之比为
可知，随着用电量的增加，损耗的电能占比会越来越大，故D错误。
11. （2023广东实验中学三模）我国是全球唯一掌握超特高压直流输电技术的国家。下图
是特高压直流输电系统的模拟图（只显示变压与传输部分），则以下说法正确的是（ ）
A. 题中描述的“特高压直流输电”，说明变压器可以直接对直流电进行变压作用
B. 变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高
C. 在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一
D. 在上图中，用户接入电路的用电器越多，流过 的电流越大，由匝数比等于电流的反
比可知，流过电阻 的电流变小
【参考答案】C
【名师解析】
根据变压器工作原理可知，变压器不可以直接对直流电进行变压作用，故A错误；
变压器在升压过程中频率保持不变，故B错误；
根据 ，
联立可得
在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一，
故C正确；
在上图中，用户接入电路的用电器越多，流过 的电流越大，根据
可知随着 增大，流过电阻 的电流 变大，故D错误。
