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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U1= 250V，输出功率
500kW。降压变压器的匝数比n3：n4= 50：1，输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压
U4= 220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。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n1：n2= 1：44
【答案】C
【解析】A．由题知，发电机的输出电压U1 = 250V，输出功率500kW，则有
A 错误；
BD．由题知，用户端电压U4 = 220V，功率88kW，则有
P′ = U4I4
联立解得
I4 = 400A，I3 = 8A，U3 = 11000V
则输电线上损失的功率为
P 损 = I3
2R = 4kW
且
U2 = U3＋I3R = 11500V
再根据
，解得
BD 错误；
1
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C．根据理想变压器无功率损失有
P = U2I3＋P 储
代入数据有
P 储 = 408kW
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
2
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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
P4=P-P 线=95kW
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（ ）
3
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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。
4
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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U1的交变电流
时，c、d 间的输出电压为U2，在将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中( )
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A．U2>U1，U2降低
B．U2>U1，U2升高
C．U2<U1，U2降低
D．U2<U1，U2升高
【答案】C
【解析】设a、b 两端所接线圈匝数为n1，c、d 两端所接线圈匝数为n2，根据理想变压器变压规律有
因为
所以
将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中，n1不变，n2减小，所以U2降低。
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n1、n2 。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
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．
6
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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
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为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P 损=I2R，R 为输电线路的电阻，即P 损=
．当输电功
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 损=I2R 解题．
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I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一
理想变压器，流入用户端的电流是I2．则（ ）
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I1
2r
D．输电线路上损失的电功率为I1U
【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U2，则根据理想变压器原副线圈
功率相等
U1I1=U2I2
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U1I1，等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，所以输
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电线是损耗的功率是I1
2r，故CD 错误。
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
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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
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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
U2=3×7.5V=22.5V
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
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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。
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