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2024 年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升
专题70 理想变压器与远距离输电
特训目标
特训内容
目标1
理想变压器基本原理（1T—3T）
目标2
一般理想变压器的动态分析（4T—6T）
目标3
自耦变压器的动态分析（7T—9T）
目标4
电压互感器和电流互感器（10T—12T）
目标5
含二极管变压器电路问题（13T—15T）
目标6
变压器电路中等效电源问题（16T—18T）
目标7
远距离输电问题（19T—21T）
【特训典例】
一、理想变压器基本原理
1．如图所示的理想变压器，“日”字形铁芯的左右、上下结构均对称，交流电源的输出电压
为定值，
原线圈的匝数为
匝，左、右两个副线圈的匝数分别为
匝、
匝，左右两个副线圈所接电
阻的阻值分别为
，
，下列说法正确的是（ ）
A．
两端的电压为
B．流过
的电流为
C．
的功率与
的功率之比为
D．左右两个副线圈的电流频率之比为
2．在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，
把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B 两端，电压表和电流表均为理想电表，
为热敏电阻（温度升
高，阻值减小），R 为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
1
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A．变压器原线圈两端电压的瞬时表达式为
B．在t=0.01s 时，穿过该矩形线圈的磁通量为零
C．Rt处温度升高时，电压表V1、V2的示数之比不变
D．Rt处温度升高时，电流表示数变大，变压器输入功率变大
3．如图，发电机的矩形线圈长为
、宽为
，匝数为
，放置在磁感应强度大小为
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
。不计线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻
的电流为
B．电阻
两端的电压为
C．
与
的比值为
D．发电机的功率为
二、一般理想变压器的动态分析
4．如图所示，理想自耦变压器，副线圈接有滑动变阻器R 和定值电阻R1，Q 是滑动变阻器R 的滑动触头，
原线圈两端接电压有效值恒定的交变电流，所有电表均为理想电表，则（ ）
2
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A．保持P 的位置不变，Q 向右滑动R1消耗功率变小
B．保持P 的位置不变，Q 向右滑动两表示数都变小
C．保持Q 的位置不变，P 向下滑动R1消耗功率变大
D．保持Q 的位置不变，P 向上滑动两表示数都变大
5．如图所示的电路中，理想变压器的输入端接一正弦交流电，保持电压U1不变，P 为滑动变阻器的滑片，
闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．只增加原线圈匝数，变压器的输出电压变大
B．只减少副线圈匝数， 变压器的输出电压变小
C．只断开开关S 时，变压器的输出电压变大
D．只将P 向下滑动时，变压器输出的功率变小
6．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，原线圈接输出电压恒定的交流电源，副线圈中
滑动变阻器的最大阻值和定值电阻R0的阻值相等，电压表为理想交流电表。现将滑片从滑动变阻器最上端
向下滑动，则（ ）
A．定值电阻R0消耗的功率减小
B．电压表的示数变小
C．变压器的输入功率先增大后减小
D．当滑片处于滑动变阻器正中间时，滑动变阻器消耗的功率最大
3
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三、自耦变压器的动态分析
7．如图为理想的自耦变压器，其中P 为变压器上的滑动触头，
为滑动变阻器上的滑片，则（ ）
A．P 不动，
向下滑动时，
一直在减小
B．
不动，P 顺时针转动一个小角度时，
和
的比值不变
C．
不动，P 顺时针转动一个小角度时，电流表读数在增大
D．P 顺时针转动一个小角度，同时
向下滑动时，小灯泡的亮度可以不变
8．如甲图所示为恒压电源给硫化镉光敏电阻R 供电时，流过此电阻的电流和所受光照强度的关系图像。
根据这一特性，某同学设计一个台灯的自动控制电路如乙图所示，T 为一自耦式变压器。下列说法正确的
是（ ）
A．在其他条件不变的情况下，如果光照变强，则灯泡的亮度减小
B．在其他条件不变的情况下，如果光照变强，则灯泡的亮度增加
C．在其他条件不变的情况下，将自耦式变压器的滑片P 适当下滑，则灯泡的亮度增加
D．在其他条件不变的情况下，适当增大滑动变阻器R1的阻值，则灯泡的亮度增加
9．某同学设计的无级变速风扇电路如图所示，理想自耦变压器的铁芯上绕有一个线圈，可通过滑片P 调
节副线圈匝数。A、B 间输入电压为
，E 为线圈C、D 的中点，通过滑片P 上、下移
动，改变风扇M 两端的电压。风扇M 的内阻
，额定电压
，额定功率
。则
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（ ）
A．当滑片P 向上移动时，风扇的转速将减小
B．当滑片P 向上移动时，原线圈的电流将变小
C．当滑片P 置于C 处时，风扇输出功率为
D．当滑片P 置于E 处时，风扇两端的电压为
四、电压互感器和电流互感器
10．为了测量高压输电线中的电压，我们要通过电压互感器间接连接，如图所示，电压互感器ab 一侧线圈
的匝数较少，设工作时电压为Uab，cd 一侧线圈的匝数较多，设工作时电压为Ucd，为了使电压表能正常工
作，则下列说法正确的是（ ）
A．ab 接MN、cd 接PQ，Uab>Ucd
B．ab 接MN、cd 接PQ，Uab<Ucd
C．ab 接PQ、cd 接MN，Uab>Ucd
D．ab 接PQ、cd 接MN，Uab<Ucd
11．互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。它能将高电压变成低电压、大电流变成
小电流，用于测量或保护系统。如图所示，
、
是监测交流高压输电参数的互感器，a、b 是交流电压表
或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV，
的原、副线圈匝数比为
，交流电压表的示数为
5
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100V，交流电流表的示数为1A，则（ ）
A．a 是交流电压表，b 是交流电流表
B．
的原、副线圈匝数比为
C．高压线路输送的电流为1A
D．高压线路输送的电功率为
12．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U4变大
五、含二极管变压器电路问题
13．如图，变压器的输入端接入
的交流电，开关接1，当滑动变阻器接入电路的
阻值为
时，此时电压表的读数为
。变压器为理想变压器，二极管正向电阻不计，所有电表均为
理想电表，下列说法正确的是（ ）
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A．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大
B．若只将从1 拨到2，电流表示数变大
C．接1 时，原、副线圈中接入电路的匝数之比为11：1
D．
内滑动变阻器产生的热量为
14．如图所示，在
间接入
的正弦交流电，通过理想变压器和相同的理想二极管
给阻值
的纯电阻供电，变压器原线圈
匝，副线圈
匝，Q 为副线圈正中央
抽头．为保证安全，二极管的反向耐压值至少为
，设电阻R 上消耗的电功率为P，则（ ）
A．
B．
C．
D．
15．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比
，原线圈接电压随时间变化规律为
的交流电源，A1、A2、A3是三个理想电流表，D 为理想二极管，R1是滑动变阻器，定
值电阻
，则（ ）
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A．电流表A2的示数为1.0 A
B．电流表A3的示数为2.0 A
C．滑动变阻器R1的滑片向下滑动时，电流表A1的示数将变小
D．滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，变压器输入功率变小
六、变压器电路中等效电源问题
16．如图甲所示的变压器电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，a、b 输入端输入如图乙所示的
交变电流，电阻R1的功率是R2的功率的一半，电流表的示数为2A，电路中的电流表、电压表都是理想电
表。则（ ）
A．交变电压瞬时值表达式为u=100
sin（50πt）V
B．通过电阻R1的电流为4A
C．电压表示数为100
V，电阻R1的阻值为50
Ω
D．a、b 端输入的功率为600W
17．如图所示，理想变压器原线圈与阻值R1=10Ω 的定值电阻串联后接在输出电压恒定的正弦交流电源a、
b 两端，副线圈电路中定值电阻R2=20Ω，R 为可变电阻，电流表A1、A2和电压表V1、V2，均为理想电表，
理想变压器原、副线圈匝数之比为k=5。改变可变电阻的阻值，电流表A1、A2和电压表V1、V2的示数变化
量的绝对值分别为
、
、
、
，下列关系式正确的是（ ）
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A．
B．
C．
D．
18．如图所示，与理想变压器原线圈相连的定值电阻
，副线圈电路连接定值电阻
、
； 原线圈连接电源
， 原副线圈匝数比为
， 电表均为理想电表。当开关
闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数为
B．电源的输入功率等于
消耗的功率之和
C．通过
的交变电流的周期为
D．电阻
消耗的功率为
七、远距离输电问题
19．随着综合国力与工业实力的不断提升，中国研发出多项独有的先进技术，其中特高压输电技术让中国
标准成为了国际标准。特高压输电是指电压高达1000 千伏及以上等级的输电技术。某电厂对用户进行供电
的原理如图所示。发电机的输出电压为U=300V，输电线的总电阻r=50Ω，为了减小输电线路上的损耗需要
采用高压输电。变压器视为理想变压器，其中升压变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=1：1000，用户获得
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的电压为U4=220V。若在某一段时间内，发电厂的输出功率恒为P1=9.0 106W。下列说法中正确的是
（ ）
A．输电线上的电流为150A
B．降压变压器的原副线圈匝数比为n3：n4=14925：11
C．输电线上损失的功率为4.5 104W
D．若改用1000 千伏超高压输电，则输电线路上可减少损失的电功率为4050W
20．用特高压实现远距离输电。在远距离输电中，输电线电阻不可忽略，如图，水电站输出电压稳定的正
弦交流电，升至特高压U 后向湖南供电，输送的总功率为P。用户端理想变压器原副线圈匝数分别为n1、
n2，R1为输电线总电阻，R2为不断电用户电阻（可视为定值电阻），R 为可变用户电阻（可视为可变电
阻）。当可变电阻R 减小时，电压表和电流表示数变化的绝对值分别为
、
，电压表和电流表均为
理想电表，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．对于原线圈回路，虚线框所圈部分的等效电阻为
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D．输电线路上损耗的功率为P 损
21．如图所示，在远距离输电电路中，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，变压器、电表均为理
想化的．若发电厂的输出功率减小，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1示数减小，电流表A1减小
B．电压表V2示数增大，电流表A2减小
C．输电线上损耗功率增大
D．用户总功率与发电厂的输出功率的比值增大
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