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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
1
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【参考答案】C
【名师解析】
由题知，发电机的输出电压U1 = 250V，输出功率500kW，则有
，A
错误；
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；
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。
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（ ）
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
2
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【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，（ ）
3
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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
4
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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；
5
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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。
6
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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
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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
T1和降压变压器T2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
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】
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由题意知，输电线损耗的功率
P 损=50kW×0.04=2000W
则输送电流
I2=
=10A
发电机输出的电流
I1=
=100A
因此
选项A 正确；
根据变压比可知，输送电压为U2=5000V，输电线上损失的电压
U 损=I2r=200V
因此降压变压器输入电压
U3=U2-U 损=4800V
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
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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
【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
I2=80A，输电线路总电阻
，则有输电线路上损耗的功率为
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U2=44000V，则升压变压器的输出功率为
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
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电压降增大，降压变压器的输入电压U3变小，降压变压器输出电压U4变小，D 错误。
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，T1、T2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
器匝数比为4：1，T1与T2之间输电线的总电阻为10Ω。全校共有22 个班，每班有220V、
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
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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V1的示数减小，电流表A1的示数增大
C. 电压表V2的示数增大，电流表A2的示数减小
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A2
的示数变大，由于匝数比不变，输电线上的电流I 随之变大，A1的示数增大，输电线上损
失的功率
变大，A 正确；因发电厂的输出电压U1恒定，则升压变压器的副线圈
两端的电压U2不变，即电压表V1的示数不变，故B 错误；
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V2的示数减小，C 错误；
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，U2不变，所以用户消耗的功率与发电
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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
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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；
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
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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；
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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U2不变，输电
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（ ）
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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；
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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。
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