3.4 电能的输送（分层作业 ）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第二册）

第4节 电能的输送 1、 电能输送的原理及优点 1．新疆淮东—安徽皖南的1100kV特高压直流输电工程是目前世界上最长的直流电运输路线，总长度达3324公里，输电的简化流程如图所示。若直流输电的线路电阻为100Ω，变压、整流过程中的电能损失忽略不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电功率为时，下列说法正确的是（　　） A．远距离输电的输送电压可以无限制地提高 B．输电导线上损失的功率为，损失的电压为100kV C．升压变压器原副线圈匝数比应等于 D．若保持输送功率不变，用直流输电比交流输电时损耗的能量少 2．如图为大唐发电厂供电流程的简化图，理想升压变压器将发电厂的输出电压升压为，理想降压变压器再把电压降至，为用户设备供电，发电厂的输出电流为，升压变压器输出电流为，降压变压器输入电流为，此时用户设备的输入电流为。若变压器的匝数，输送过程中存在电能损耗，将输送电线的电阻等效为，则下列正确的是（    ） A． B． C． D． 3．风能是一种清洁无公害可再生能源，风力发电非常环保，且风能蕴量巨大。如图所示为某风力发电厂向一学校供电的线路图，已知发电厂的输出功率为8kW，输出电压为400V，用户端电压为220V，输电线总电阻R=20Ω，升压变压器原，副线圈匝数比n1：n2=1∶10，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．输电线上损耗的功率为40W B．用户端的电流为36A C．降压变压器的匝数比n3：n4=22∶1 D．若用户端的用电器变多，则输电线上损失的功率会减小 2、 影响输电损耗的因素 4．我国在高压输电方面具有国际领先水平，早在2011年我国就正式投产了世界首条商业运营的特高压交流输电工程——“1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程”。假设某地原来采用200kV的高压输电，输电线损耗功率为P，后改用800kV的特高压输电，输电功率不变，则输电线损耗功率为（    ） A． B． C．4P D．16P 5．远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数比，在的原线圈两端接入一正弦交流电，其电压变化规律满足，若原线圈的输入电功率，输电线总电阻为。不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（　　） A．1kW B．2kW C．10kW D．20kW 6．如图，某小型水电站发电机输出功率，输出电压为300V，经变压器升压后向远距离输电。已知升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线的总电阻，最后通过降压变压器将电压降为220V向用户供电。若两个变压器均为理想变压器，则下列说法正确的是（　　） A．输电线上的电流为200A B．升压变压器的输出电压为1000V C．输电线上损失的功率占输出功率的 D．降压变压器原、副线圈的匝数比 3、 远距离输电在导线上损失功率的计算 7．“西电东送”的国家重大工程。如图为某水电站远距离输电的原理图，发电厂的输出功率为P，发电厂输出的电压为U。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输送电压为kU，输电线的总电阻为R，在用户端用降压变压器把电压降为U。下列说法正确的是（　　） A．输电线上的电流为 B．输电线上损失电压为 C．降压变压器的输出功率为 D．降压变压器原、副线圈的匝数比为 8．如图示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为，输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线电阻为，用户需要的电压，变压器均为理想变压器，则（　　） A．输电线上的输送电流为 B．输电线上损失的电压为 C．输电线上损失的电功率为 D．降压变压器的原、副线圈的匝数比为 9．图甲为远距离交流输电的简化原理图。图乙所示的电压u经升压变压器升压后，用总电阻为r的两条输电线送到降压变压器。已知输电线路中的电流为，降压变压器输出端的电流为，输电线两端的电压分别为、，则（　　） A．交流电u的有效值是500V B．用户端交流电的频率是100Hz C．输电线上损失的功率为 D．降压变压器输出端的电压为 4、 用户端功率改变判断输电线路中物理量变化 10．如图所示为远距离输电的简易图，M和N为理想升压变压器和理想降压变压器，已知变压器M的原、副线圈匝数比为，变压器N的原、副线圈匝数比为，变压器M原、副线圈两端的电压分别为，，变压器N原、副线圈两端的电压分别为、，发电厂输出电压恒定，输电线的总电阻为r。则下列说法正确的是（　　） A．的频率大于的频率 B．用户增多，、均不变 C．通过变压器M原线圈的电流等于通过变压器N副线圈的电流 D．用户增多，输电线上损耗的电功率不变 11．某小型发电站高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器的输入功率为20kW，用户获得的功率为19.75kW，输电线的总电阻为10。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数之比为1∶10。下列说法中正确的是（　　） A．电流表的示数为1A B．升压变压器的输出电压 C．其他条件不变，用户数增多，输电线上损耗的功率将增加 D．用电高峰期，为了让用户能够正常用电，可将P向下滑 12．2020年9月，中国发布“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。碳排放问题的治本之策是转变能源发展方式，加快推进清洁替代和电能替代，一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示，升压变压器与降压变压器都是理想变压器。已知发电机输出电压V，两个变压器的匝数比，，输电线电阻，发电机输出功率。则下列说法正确的（　　） A．输电线上损失的电压为25000V B．用户得到的电压为200V C．输电线上损失的功率为32kW D．深夜，用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变大 13．远距离输电模式如图，r代表远距离输电电线的电阻，可认为r是恒定不变的。降压变压器原、副线圈匝数比。如果用户总的负载电阻R的变化导致r上的电压减少了，则电流表A的读数变化量的大小为（　　） A． B． C． D． 14．直流特高压输电可以减少感抗和容抗的损耗，该技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础，如图为特高压输电示意图，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，整流及逆变等过程不计能量损失且有效值不变。若直流输电线的总电阻，匝数之比结合图中信息，下列说法正确的是（　　） A．图中“500kV”指交流电的峰值 B．直流输电线损失的电压为40kV C．输电功率为 D．当用户负载增加时，用户端增加的功率大于输出端增加的功率 15．我国超级电网，将热、水、风、光、核发电及电动汽车电池储能并入电网。如图所示为某小型发电站高压输电示意图。升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为10∶1和1∶10，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是（　　） A．两互感器均起到降压作用 B．若电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则线路输送电功率为2200kW C．若发电机输出电压U1一定，若用户数增加，为维持用户电压U4一定，可将滑片P上移 D．若保持发电机输出电压U1和用户数一定，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率减少 16．由于供电电网电压的降低，用电器的功率降低了36％，这时供电电网上电压比原来降低了（  ） A．64％ B．36％ C．20％ D．10％ 17．如图所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数之比为，其输入电压如图所示，输电功率为200kW，输电线总电阻为，则下列说法正确的是（　　） A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz B．升压变压器副线圈的电压有效值为5000V C．高压输电线上损失的电压为 D．用电高峰期，用户端两端电压增大 18．如图是远距离输电电路的示意图。在用电高峰，因用户耗电量的增大会导致用户端电压偏低。若升压变压器输入端线圈匝数n1和降压变压器输出端线匝数n4可调，在发电厂输出电压恒定、输电线上的总电阻R保持不变的条件下，能使用户电压恢复且减小输电线上功率损耗的方案是（  ） A．使n1、n4都增大一些 B．使n1、n4都减小一些 C．使n1增大一些、n4减小一些 D．使n1减小一些、n4增大一些 19．高压输电的优点是能大大减少能耗，某发电厂输出的电压接在升压变压器的原线圈两端，通过电阻一定的输电线向远距离送电，然后通过降压变压器给用户供电，若发电厂送电功率不变。下列说法正确的是（　　） A．输电电压加倍，输电线上损耗的功率减半 B．输电电压加倍，输电线上损失的电压加倍 C．用户增多，输电线上损失的功率减少 D．用户增多，用户获得的电压减小 20．远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则正确的是（    ） A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率有关 B．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定 C．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大 D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 21．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知发电机线圈ABCD的匝数N=100匝，面积S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度ω=100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度大小，输电导线的总电阻为R=10Ω ，升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2=1:8，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4=10:1，若理想交流电流表的示数I4=40A，降压变压器副线圈两端电压U4=220V。发电机线圈电阻r不可忽略。下列说法正确的是（　　） A．输电线路上损耗的电功率为180W B．升压变压器副线圈两端电压为2240V C．用户增多使用户端总电阻减少时，用户得到的电压增大 D．交流发电机线圈电阻r上消耗的热功率为640W 22．北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为250V，通过理想变压器向远处输电，如图所示，所用输电线的总电阻为，升压变压器T1原、副线圈匝数比为，下列说法正确的是（　　） A．若该发电系统输送功率为，则输电线的总电阻两端的电压为400V B．若该发电系统输送功率为，用户获得220V电压，则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为 C．若用户消耗功率减少，输电线的总电阻两端的电压变大 D．若用户消耗功率增加，则用户电路两端电压减小 23．在远距离输电中，各物理量符号及输电原理如图所示，已知输电线电阻不变，输电过程中所有变压器均为理想变压器。升压变压器输入正弦交流电有效值保持不变，发电站发电机始终未超过最大功率，随着用户增多，下列说法正确的是（　　） A．不变，变大 B．变大，变大 C．的变化量和的变化量的比值不变 D．不变，发电机输出的功率不变 24．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，则输出功率增大 25．远距离输电的原理图如图所示，为理想变压器，其原、副线圈匝数比分别为1：10和10：1，输电线路的总电阻，A，B均是额定电压为220V、额定功率为1100W的电热器。开关S断开时，用电器A正常工作，则下列说法正确的是（    ） A．开关S断开时，输电线的热功率为5W B．变压器的输入电压为225V C．闭合开关S，输电线损失的电压增大 D．闭合开关S，电热器A、B均不能正常工作 26．如图所示是远距离输电线路图，升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，两变压器均视为理想变压器，输电线总电阻为R。假设发电厂输出电压不变，则下列说法正确的是（　　） A．若输送功率保持不变，升压变压器副线圈的匝数增大时，输电线上损失的功率减小，用户获得的电压不变 B．若，用户获得的电压小于发电厂的输出电压 C．用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大，用户获得的电压减小 D．用户使用的用电器数量增多时，可以增大以保证用户得到的电压不变 27．高二某学习小组为模拟远距离输电，用一台内阻为r=1的交流发电机给4个小灯泡供电，如图所示，取实验室理想升压变压器的匝数比为，理想降压变压器的匝数比为，用电阻较大铁导线为输电线，总电阻R=16。若4个“10V，2.5W”的小灯泡均正常发光，假设小灯泡电阻不变，则（　　） A．输电线上损失的电功率为1W B．发电机的电动势为11V C．若两盏灯由于质量问题发生断路故障，则I1变为 D．若两盏灯由于质量问题发生断路故障，则I2变为 28．2023年6月底投运的杭州柔性低频交流输电示范工程实现了杭州市富阳区、萧山区两大负荷中心互联互通，为杭州亚运会主场馆所在区域提供了最大功率为30.8万千瓦的灵活电能支撑。如图所示是该输电工程的原理简图，海上风力发电站输出电压U=880V，经升压变压器转换为高压后送入远距离输电线路，升压变压器原副线圈的匝数之比为n1∶n2=1∶250，到达杭州电力中心通过降压变压器将电能分别输送给富阳和萧山负荷中心，输电线的电阻R=20Ω。下列说法正确的是（　　） A．经升压变压器转换的电压为220kV B．输电线上损失的电压为2.8×104V C．输送电压变为原来的10倍，输电线上的损失的电功率变为原来的 D．仅当富阳负荷中心负载增加时，萧山负荷中心获得的电压增大 29．如图所示，一输出电压稳定的电源通过远距离输电给用户供电，输电线路的总电阻为R。在用户端有一理想降压变压器，原副线圈的匝数比为10∶1，假设用户的用电都用于照明，且每个灯的电阻均为nR，当用户有n盏灯接通时，这些灯刚好以额定功率工作，此时电源的输出电流为I。设灯的电阻不随工作电压的变化而变化，不计变压器输出端到用户之间线路的电阻，则关于该输电线路下列说法正确的是（　　） A．有n盏灯在工作时，该输电线路的输电效率为50% B．当2n盏灯在工作时，则电源的输出电流为 C．当2n盏灯在工作时，每盏灯的功率约为额定功率的98% D．当4n盏灯在工作时，电户的电压比额定电压降低约8% 30．如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表）。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R0表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻。当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰时（　　） A．电压表V1、V2的读数均不变，电流表A1、A2的读数均增大 B．电压表V3、V4的读数均不变，电流表A3的读数减小 C．电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变 D．发电厂的输出功率增大 31．我国能源分布很不均匀，远距离大容量输电有着特别重要的意义。远距离高压交流输电的示意图如图所示，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n，输电线的总电阻为r。U、I分别表示电压表V、电流表A的示数，输入电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A．若仅闭合开关S，则U减小 B．若仅闭合开关S，则U增大 C．仅增大，则U减小 D．仅增大，若V的示数变化为，A的示数变化为，则 32．（2024·湖南·高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（    ） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为4P B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P 33．（2023·山东·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 34．（2023·浙江·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 35．（2023·天津·高考真题）“西电东送”是我国重要的战略工程，从西部发电厂到用电量大的东部区域需要远距离输电。图为远距离交流输电的示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，的原线圈接有电压有效值恒定的交变电源，R为输电导线的电阻，的副线圈并联多个用电器，下列说法正确的是（　　） A．输出电压等于输入电压 B．输出功率大于输入功率 C．用电器增多后，R消耗的功率减小 D．用电器增多后，的输出电压降低 36．（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 37．（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． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 电能的输送 1、 电能输送的原理及优点 1．新疆淮东—安徽皖南的1100kV特高压直流输电工程是目前世界上最长的直流电运输路线，总长度达3324公里，输电的简化流程如图所示。若直流输电的线路电阻为100Ω，变压、整流过程中的电能损失忽略不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电功率为时，下列说法正确的是（　　） A．远距离输电的输送电压可以无限制地提高 B．输电导线上损失的功率为，损失的电压为100kV C．升压变压器原副线圈匝数比应等于 D．若保持输送功率不变，用直流输电比交流输电时损耗的能量少 【答案】D 【详解】A．因为电压越高，对输电线绝缘的要求就越高，线路修建费用越高，这样不经济，综合考虑，并不是输电电压越高越好，因此不能无限制提高电压，故A错误； B．输电线上的电流 输电导线上损失的功率为 损失的电压为 故B错误； C．升压变压器原副线圈匝数比为 故C错误； D．在超远距离输电时，线路上的电感与电容对交流电会产生阻碍，用直流输电比交流输电时损耗的能量少，而且易产生交流电相位的变化，高压直流输电比高压交流输电更有优势，故D正确。 故选D。 2．如图为大唐发电厂供电流程的简化图，理想升压变压器将发电厂的输出电压升压为，理想降压变压器再把电压降至，为用户设备供电，发电厂的输出电流为，升压变压器输出电流为，降压变压器输入电流为，此时用户设备的输入电流为。若变压器的匝数，输送过程中存在电能损耗，将输送电线的电阻等效为，则下列正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．依题意，输电线有电压损失，可得 可知 ， 故AB错误； CD．根据理想变压器原副线圈匝数与电流关系，可得 ， 故C正确；D错误。 故选C。 3．风能是一种清洁无公害可再生能源，风力发电非常环保，且风能蕴量巨大。如图所示为某风力发电厂向一学校供电的线路图，已知发电厂的输出功率为8kW，输出电压为400V，用户端电压为220V，输电线总电阻R=20Ω，升压变压器原，副线圈匝数比n1：n2=1∶10，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．输电线上损耗的功率为40W B．用户端的电流为36A C．降压变压器的匝数比n3：n4=22∶1 D．若用户端的用电器变多，则输电线上损失的功率会减小 【答案】B 【详解】A．升压变压器原线圈的电流为 输电线电流为 输电线上损耗的功率为 A错误； B．用户端的电流为 解得 B正确； C．降压变压器的匝数比为 C错误； D．若用户端的用电器变多，降压变压器副线圈的电流增大，降压变压器原线圈电流增大，输电线电流增大，则输电线上损失的功率增大，D错误。 故选B。 2、 影响输电损耗的因素 4．我国在高压输电方面具有国际领先水平，早在2011年我国就正式投产了世界首条商业运营的特高压交流输电工程——“1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程”。假设某地原来采用200kV的高压输电，输电线损耗功率为P，后改用800kV的特高压输电，输电功率不变，则输电线损耗功率为（    ） A． B． C．4P D．16P 【答案】B 【详解】输电线上损失的功率为 可知，损失的功率与电压的平方成反比，所以 所以输电线上损失的功率将变为 故选B。 5．远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数比，在的原线圈两端接入一正弦交流电，其电压变化规律满足，若原线圈的输入电功率，输电线总电阻为。不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（　　） A．1kW B．2kW C．10kW D．20kW 【答案】B 【详解】升压变压器T原线圈所加电压的有效值为 根据可得，升压变压器T原线圈中的电流 根据理想变压器的电流规律 解得输电线中电流 输电线上损失的电功率 故选B。 6．如图，某小型水电站发电机输出功率，输出电压为300V，经变压器升压后向远距离输电。已知升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线的总电阻，最后通过降压变压器将电压降为220V向用户供电。若两个变压器均为理想变压器，则下列说法正确的是（　　） A．输电线上的电流为200A B．升压变压器的输出电压为1000V C．输电线上损失的功率占输出功率的 D．降压变压器原、副线圈的匝数比 【答案】D 【详解】A．发电机输出电流为 输电线上的电流为 选项A错误； B．升压变压器的输出电压为 选项B错误； C．输电线上损失的功率占输出功率的 选项C错误； D．降压变压器原线圈电压 降压变压器原、副线圈的匝数比 选项D正确。 故选D。 3、 远距离输电在导线上损失功率的计算 7．“西电东送”的国家重大工程。如图为某水电站远距离输电的原理图，发电厂的输出功率为P，发电厂输出的电压为U。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输送电压为kU，输电线的总电阻为R，在用户端用降压变压器把电压降为U。下列说法正确的是（　　） A．输电线上的电流为 B．输电线上损失电压为 C．降压变压器的输出功率为 D．降压变压器原、副线圈的匝数比为 【答案】D 【详解】A．升压变压器输入功率与输出功率相等，则有 解得输电线上的电流为 故A错误； B．结合上述可知，输电线上损失电压为 故B错误； C．降压变压器输入功率与输出功率相等，则降压变压器的输出功率为 结合上述解得 故C错误； D．结合上述可知，降压变压器原线圈两端电压为 根据电压匝数关系有 解得 故D正确。 故选D。 8．如图示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为，输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线电阻为，用户需要的电压，变压器均为理想变压器，则（　　） A．输电线上的输送电流为 B．输电线上损失的电压为 C．输电线上损失的电功率为 D．降压变压器的原、副线圈的匝数比为 【答案】C 【详解】A．根据知 所以输电线上的电流为 故A错误； B．输电线上损耗的电压为 故B错误； C．输电线上损耗的功率为 故C正确； D．因为 降压变压器的原、副线圈的匝数比为 故D错误。 故选C。 9．图甲为远距离交流输电的简化原理图。图乙所示的电压u经升压变压器升压后，用总电阻为r的两条输电线送到降压变压器。已知输电线路中的电流为，降压变压器输出端的电流为，输电线两端的电压分别为、，则（　　） A．交流电u的有效值是500V B．用户端交流电的频率是100Hz C．输电线上损失的功率为 D．降压变压器输出端的电压为 【答案】D 【详解】A．交流电u的有效值是 故A错误； B．用户端交流电的频率是 故B错误； C．输电线上损失的功率为 故C错误； D．对降压变压器研究 ， 解得 故D正确。 故选D。 4、 用户端功率改变判断输电线路中物理量变化 10．如图所示为远距离输电的简易图，M和N为理想升压变压器和理想降压变压器，已知变压器M的原、副线圈匝数比为，变压器N的原、副线圈匝数比为，变压器M原、副线圈两端的电压分别为，，变压器N原、副线圈两端的电压分别为、，发电厂输出电压恒定，输电线的总电阻为r。则下列说法正确的是（　　） A．的频率大于的频率 B．用户增多，、均不变 C．通过变压器M原线圈的电流等于通过变压器N副线圈的电流 D．用户增多，输电线上损耗的电功率不变 【答案】C 【详解】A．变压器不改变交变电流的频率，故U1的频率等于U4的频率，故A错误； B．发电厂输出电压恒定，即不变，又因为变压器M的原、副线圈匝数比不变，所以不变；用户增多，则用户回路电流变大，则输送电流变大，损失电压变大，降压变压器输入电压变小，降压变压器的输出电压变小，故B错误； C．根据变压器原副线圈电流和匝数关系 可解得 故C正确； D．由B分析可知，用户增多，输送电流变大，根据 可知，输电线上损耗的电功率变大，故D错误。 故选C。 11．某小型发电站高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器的输入功率为20kW，用户获得的功率为19.75kW，输电线的总电阻为10。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数之比为1∶10。下列说法中正确的是（　　） A．电流表的示数为1A B．升压变压器的输出电压 C．其他条件不变，用户数增多，输电线上损耗的功率将增加 D．用电高峰期，为了让用户能够正常用电，可将P向下滑 【答案】C 【详解】A．根据升压端输入功率和最终用户端的功率关系，可知输电线上损失的功率 根据 得输电线中的电流为 又因为电流互感器原、副线圈的匝数比为1:10，则流过电流表的电流为0.5A，故A错误； B．升压变压器为理想变压器，故升压变压器的输出功率为，根据 得升压变压器的输出电压 故B错误； C．其他条件不变，用户增多，则用电功率增大，根据能量守恒可知升压变压器输入功率增大，而升压变压器输入电压不变，所以输入电流增大，所以升压变压器输出电流增大，根据 可知输电线损耗的功率将会增大，故C正确； D．用电高峰期，由于用电器的增多，输电线上电流变大，损失的电压增大，则导致用户端的电压下降。根据降压变压器原、副线圈电压比满足 可得用户端电压 其它条件不变，将P上滑，则减小，会使变大，可保证用户正常用电，故D错误。 故选C。 12．2020年9月，中国发布“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。碳排放问题的治本之策是转变能源发展方式，加快推进清洁替代和电能替代，一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示，升压变压器与降压变压器都是理想变压器。已知发电机输出电压V，两个变压器的匝数比，，输电线电阻，发电机输出功率。则下列说法正确的（　　） A．输电线上损失的电压为25000V B．用户得到的电压为200V C．输电线上损失的功率为32kW D．深夜，用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变大 【答案】C 【详解】AB．升压变压器的输入电流为 根据，解得 输电线上损失的电压为 根据，解得 由 根据，联立解得 故AB错误； C．由A选项可知，输电线上损失的功率为 故C正确； D．深夜用户的用电器减少，则降压变压器的输入功率减小，输入电流减小，输电线上损失的功率减小，故D错误。 故选C。 13．远距离输电模式如图，r代表远距离输电电线的电阻，可认为r是恒定不变的。降压变压器原、副线圈匝数比。如果用户总的负载电阻R的变化导致r上的电压减少了，则电流表A的读数变化量的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意可知，r上的电压减少了，则流过的电流减少了 降压变压器原、副线圈匝数比 则电流表A的读数变化量的大小为 故选B。 14．直流特高压输电可以减少感抗和容抗的损耗，该技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础，如图为特高压输电示意图，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，整流及逆变等过程不计能量损失且有效值不变。若直流输电线的总电阻，匝数之比结合图中信息，下列说法正确的是（　　） A．图中“500kV”指交流电的峰值 B．直流输电线损失的电压为40kV C．输电功率为 D．当用户负载增加时，用户端增加的功率大于输出端增加的功率 【答案】B 【详解】A．图中“500kV”指交流电的有效值，故A错误； B．根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 解得 直流输电线损失的电压为 故B正确； C．输电电流为 输电功率为 故C错误； D．当用户负载增加时，输出端增加的功率等于用户端增加的功率与输电线上增加的损失功率之和，故用户端增加的功率小于输出端增加的功率，故D错误。 故选B。 15．我国超级电网，将热、水、风、光、核发电及电动汽车电池储能并入电网。如图所示为某小型发电站高压输电示意图。升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为10∶1和1∶10，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是（　　） A．两互感器均起到降压作用 B．若电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则线路输送电功率为2200kW C．若发电机输出电压U1一定，若用户数增加，为维持用户电压U4一定，可将滑片P上移 D．若保持发电机输出电压U1和用户数一定，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率减少 【答案】C 【详解】A．两个互感器原、副线圈的匝数比分别为10:1和1:10，电压互感器电压比等于匝数比，起到降压的作用，电流互感器电流比等于匝数比的反比，起到降流的作用。故A错误； B．若电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，根据理想变压器变压和变流规律可得 ， 解得 ， 所以线路输送的电功率为 故B错误； C．若发电机输出电压U1一定，若用户数增加，则电路的总功率增大，滑片Q的位置不变时，则升压变压器输出电压不变，由于增大，输电线损失电压增大，则降压变压器输入电压减小，根据 为了维持用户电压一定，可减小，即将滑片P上移，故C正确； D．若保持发电机输出电压U1和用户数一定，仅将滑片Q下移，根据 由于增大，则升压变压器输出电压增大，由于输电线电阻和用户电阻都一定，则输电线电流增大，根据 可知输电线损耗功率增加，故D错误。 故选C。 16．由于供电电网电压的降低，用电器的功率降低了36％，这时供电电网上电压比原来降低了（  ） A．64％ B．36％ C．20％ D．10％ 【答案】C 【详解】设用电器的电阻为R，输电线的电阻为r，当电压未降低时，电压为U，则用电器的功率为 当电压降低时，电压为，则用电器的功率为 解得 所以电压减小了0.2倍，即比原来降低了20％。 故选C。 17．如图所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数之比为，其输入电压如图所示，输电功率为200kW，输电线总电阻为，则下列说法正确的是（　　） A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz B．升压变压器副线圈的电压有效值为5000V C．高压输电线上损失的电压为 D．用电高峰期，用户端两端电压增大 【答案】C 【详解】A．交流电周期 降压变压器副线圈输出的交流电频率为 故A错误； B．升压变压器原线圈的电压有效值为 根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 升压变压器副线圈的电压有效值为 故B错误； C．升压变压器原线圈中电流为 根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系 解得 高压输电线上损失的电压为 故C正确； D．用电高峰期时，降压变压器副线圈总电阻减小，降压变压器副线圈的电流增大，由变压器原理可知，降压变压器原线圈的电流增大，导致输电线上的电压降增大，发电站输出电压稳定，则有降压变压器的原线圈两端电压减小，副线圈输出电压减小，故D错误。 故选C。 18．如图是远距离输电电路的示意图。在用电高峰，因用户耗电量的增大会导致用户端电压偏低。若升压变压器输入端线圈匝数n1和降压变压器输出端线匝数n4可调，在发电厂输出电压恒定、输电线上的总电阻R保持不变的条件下，能使用户电压恢复且减小输电线上功率损耗的方案是（  ） A．使n1、n4都增大一些 B．使n1、n4都减小一些 C．使n1增大一些、n4减小一些 D．使n1减小一些、n4增大一些 【答案】B 【详解】 将用户电阻等效在输电线上的电阻为 输电线上的电流 在用电高峰，因用户耗电量的增大会导致减小，导致变大，导致输电线上功率损耗增大，为减小可减小。 实际用户电压 适当减小后，用户电压可能仍是偏小，则可减小n1，恢复用户电压。 故选B。 19．高压输电的优点是能大大减少能耗，某发电厂输出的电压接在升压变压器的原线圈两端，通过电阻一定的输电线向远距离送电，然后通过降压变压器给用户供电，若发电厂送电功率不变。下列说法正确的是（　　） A．输电电压加倍，输电线上损耗的功率减半 B．输电电压加倍，输电线上损失的电压加倍 C．用户增多，输电线上损失的功率减少 D．用户增多，用户获得的电压减小 【答案】D 【详解】A．输电线上输送的功率一定，根据 若输电电压加倍，输电电流减半，则输电线上损失的功率为原来的，故A错误； B．输电线上损失的电压为 若输电电压加倍，输电电流减半，则输电线上损失的电压减半，故B错误； C．若用户增多，导致高压输电线上的电流变大，输电线上损耗的电功率将增大，故C错误； D．若用户增多，导致高压输电线上的电流变大，输电线上损失的电压变大，则用户获得的电压减小，故D正确。 故选D。 20．远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则正确的是（    ） A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率有关 B．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定 C．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大 D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 【答案】AC 【详解】A．用户用电的总功率增加，升压变压器、降压变压器的原、副线圈电流都要增加，故A正确； B．输电线的电流由用户消耗的功率和高压输电电压有关，故B错误； C．用户总电阻减少时，输电线上电流增大，根据，输电线上损失的功率增大，故C正确； D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压与线路电压损失之和，故D错误。 故选AC。 21．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知发电机线圈ABCD的匝数N=100匝，面积S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度ω=100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度大小，输电导线的总电阻为R=10Ω ，升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2=1:8，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4=10:1，若理想交流电流表的示数I4=40A，降压变压器副线圈两端电压U4=220V。发电机线圈电阻r不可忽略。下列说法正确的是（　　） A．输电线路上损耗的电功率为180W B．升压变压器副线圈两端电压为2240V C．用户增多使用户端总电阻减少时，用户得到的电压增大 D．交流发电机线圈电阻r上消耗的热功率为640W 【答案】BD 【详解】A．据理想变压器的电流与线圈匝数的关系可知 解得 所以输电线路上损耗的电功率 故A错误； B．根据理想变压器的电压与线圈匝数关系可知 得 根据 得升压变压器副线圈两端电压 故B正确； C．当住户使用的用电器增加时，用户的总电阻变小，用户得到的电压减小，故C错误； D．根据理想变压器的电压与线圈匝数关系可知 可得 根据 解得 根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为 代入数据解得 有效值 根据 得电机线圈内阻上消耗的热功率 故D正确。 故选BD。 22．北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为250V，通过理想变压器向远处输电，如图所示，所用输电线的总电阻为，升压变压器T1原、副线圈匝数比为，下列说法正确的是（　　） A．若该发电系统输送功率为，则输电线的总电阻两端的电压为400V B．若该发电系统输送功率为，用户获得220V电压，则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为 C．若用户消耗功率减少，输电线的总电阻两端的电压变大 D．若用户消耗功率增加，则用户电路两端电压减小 【答案】BD 【详解】A．对于该系统输入输出功率不变，由于，故原线圈电流为 对于中间线路有 代入数据，解得 则输电线的总电阻两端的电压为 A错误； B．根据 代入数据，解得 由A可知 输电线的总电阻两端的电压为 则 又 即有 B正确； C．由于升压变压器原副线圈匝数不变，原线圈电压不变，由知U2不变，将降压变压器原副线圈及副线圈电路等效为中间线路一个电阻，由 ， ，， 联立可得 若用户消耗功率减少，（R负增加），则增加，由 U2不变，知输电线电流减小，输电线的总电阻两端的电压，减小，C 错误； D．当用户消耗功率增大时（R负减小），则减小，由 U2不变，知输电线电流变大，输电线的总电阻两端的电压变大，根据 可知，U3变小，又由 可知，U4变小，D正确。 故选BD。 23．在远距离输电中，各物理量符号及输电原理如图所示，已知输电线电阻不变，输电过程中所有变压器均为理想变压器。升压变压器输入正弦交流电有效值保持不变，发电站发电机始终未超过最大功率，随着用户增多，下列说法正确的是（　　） A．不变，变大 B．变大，变大 C．的变化量和的变化量的比值不变 D．不变，发电机输出的功率不变 【答案】AC 【详解】A.根据理想变压器原理 可知不变，设副线圈负载电阻为R，当用户增多，降压变压器副线圈电阻变小，回路等效电阻变小，各部分电流均增大，即、、均增大，故A正确； B.根据 可知变小，故B错误； C.根据 可得 故C正确； D.根据 不变，增大，故D错误。 故选AC。 24．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，则输出功率增大 【答案】BD 【详解】AB．由于输电过程中电阻R要产生热量，会损失功率和损失电压，所以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； C．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，导致用户端的总电阻变小，将与用户看成一等效电阻，则等效电阻阻值变小，根据欧姆定律可知，中间输电电路的电流增大，根据 可知R功率增大，故C错误； D．用户接入电路的用电器越多，用电器消耗的总功率增大，即输出功率增大，故D正确。 故选BD。 25．远距离输电的原理图如图所示，为理想变压器，其原、副线圈匝数比分别为1：10和10：1，输电线路的总电阻，A，B均是额定电压为220V、额定功率为1100W的电热器。开关S断开时，用电器A正常工作，则下列说法正确的是（    ） A．开关S断开时，输电线的热功率为5W B．变压器的输入电压为225V C．闭合开关S，输电线损失的电压增大 D．闭合开关S，电热器A、B均不能正常工作 【答案】CD 【详解】A．开关S断开时，用电器A正常工作，则流过T2变压器副线圈上的电流为 则输电线上的电流为 输电线的热功率为 A错误； B．变压器的输出电压U2为 由于T1变压器原、副线圈匝数比为1：10，变压器的输入电压为 B错误； CD．闭合开关S，电路中总电阻减小，输电线上的电流变大，所以输电线上损失的电压变大，T2变压器两端的电压减小，那么电热器A、B均不能正常工作，CD正确。 故选CD。 26．如图所示是远距离输电线路图，升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，两变压器均视为理想变压器，输电线总电阻为R。假设发电厂输出电压不变，则下列说法正确的是（　　） A．若输送功率保持不变，升压变压器副线圈的匝数增大时，输电线上损失的功率减小，用户获得的电压不变 B．若，用户获得的电压小于发电厂的输出电压 C．用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大，用户获得的电压减小 D．用户使用的用电器数量增多时，可以增大以保证用户得到的电压不变 【答案】BC 【详解】A．升压变压器原线圈电流为 根据变压器原理 可知若输送功率保持不变，升压变压器副线圈的匝数增大时，输电线上的电流减小，根据 可知输电线上损失的功率减小，降压变压器原线圈电压为 可知降压变压器原线圈电压增大，根据变压器原理 可知用户获得的电压增大，故A错误； B．输电线R上有损耗的电压，故 根据变压器原理 ， 若，用户获得的电压小于发电厂的输出电压，故B正确； C．用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大，升压变压器原线圈电流增大，根据变压器原理可知，输电线上的电流增大，输电线上损失的电压增大，降压变压器原线圈电压减小，根据变压比可知，用户获得的电压减小，故C正确； D．根据变压器原理 用户使用的用电器数量增多时，降压变压器原线圈电压减小，可以减小以保证用户得到的电压不变，故D错误。 故选BC。 27．高二某学习小组为模拟远距离输电，用一台内阻为r=1的交流发电机给4个小灯泡供电，如图所示，取实验室理想升压变压器的匝数比为，理想降压变压器的匝数比为，用电阻较大铁导线为输电线，总电阻R=16。若4个“10V，2.5W”的小灯泡均正常发光，假设小灯泡电阻不变，则（　　） A．输电线上损失的电功率为1W B．发电机的电动势为11V C．若两盏灯由于质量问题发生断路故障，则I1变为 D．若两盏灯由于质量问题发生断路故障，则I2变为 【答案】AC 【详解】A．四盏灯的电流为 输电线的电流为 输电线上损失的电功率为 故A正确； B．依题意，可得 又 所以 根据闭合电路欧姆定律，有 又 联立可得 故B错误； CD．小灯泡电阻为 两盏灯断路后，降压变压器副线圈电阻为 由欧姆定律，可得 根据理想变压器匝数与电流的关系，有 输电线中的电流 同理，有 解得 根据理想变压器匝数与电压的关系，有 又 对升压变压器原线圈电路，由闭合电路欧姆定律可得 联立可得 故C正确，D错误。 故选AC。 28．2023年6月底投运的杭州柔性低频交流输电示范工程实现了杭州市富阳区、萧山区两大负荷中心互联互通，为杭州亚运会主场馆所在区域提供了最大功率为30.8万千瓦的灵活电能支撑。如图所示是该输电工程的原理简图，海上风力发电站输出电压U=880V，经升压变压器转换为高压后送入远距离输电线路，升压变压器原副线圈的匝数之比为n1∶n2=1∶250，到达杭州电力中心通过降压变压器将电能分别输送给富阳和萧山负荷中心，输电线的电阻R=20Ω。下列说法正确的是（　　） A．经升压变压器转换的电压为220kV B．输电线上损失的电压为2.8×104V C．输送电压变为原来的10倍，输电线上的损失的电功率变为原来的 D．仅当富阳负荷中心负载增加时，萧山负荷中心获得的电压增大 【答案】AB 【详解】A．升压变压器原副线圈的匝数之比为 解得 故A正确； B．输电线上的电流为 电线上损失的电压为 故B正确； C．输送电压提高10倍，输电线的电流变为原来的，损失的功率为 则损失的功率为原来的 故C错误； D．当富阳负荷中心负载增加时，功率增大，负载线路电流增大，则降压变压器原线圈中的电流增大，输电线损耗的电压增大，降压变压器原线圈上得到的电压减小，萧山负荷中心获得的电压将减小，故D错误。 故选AB。 29．如图所示，一输出电压稳定的电源通过远距离输电给用户供电，输电线路的总电阻为R。在用户端有一理想降压变压器，原副线圈的匝数比为10∶1，假设用户的用电都用于照明，且每个灯的电阻均为nR，当用户有n盏灯接通时，这些灯刚好以额定功率工作，此时电源的输出电流为I。设灯的电阻不随工作电压的变化而变化，不计变压器输出端到用户之间线路的电阻，则关于该输电线路下列说法正确的是（　　） A．有n盏灯在工作时，该输电线路的输电效率为50% B．当2n盏灯在工作时，则电源的输出电流为 C．当2n盏灯在工作时，每盏灯的功率约为额定功率的98% D．当4n盏灯在工作时，电户的电压比额定电压降低约8% 【答案】BC 【详解】A．盏灯的并联电阻为，变压器的输出电流为，所以输电电压为，则输入电压为，输电线上损失电压为，电源电压为，所以输电效率为 故A错误； B．当盏灯的总电阻为，设电源输出电流为，则变压器输出电流为，即输出电压为，变压器输入电压为，有 所以 故B正确； C．每盏灯的电流减小为原来的，功率变为原来的，故C正确； D．当盏灯在工作时电灯的总电阻为，令此时原线圈的电流为，则副线圈的电流为，副线圈的总电压为，则有原副线圈的关系可得 ， 电源的输出电流为，每盏灯的电源减为原来的，即电压也变为原来的，故D错误。 故选BC。 30．如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表）。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R0表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻。当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰时（　　） A．电压表V1、V2的读数均不变，电流表A1、A2的读数均增大 B．电压表V3、V4的读数均不变，电流表A3的读数减小 C．电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变 D．发电厂的输出功率增大 【答案】ACD 【详解】AB．由题意及理想变压器的特点可得 得 由于升压变压器的输入电压、升压变压器原副线圈匝数、均不变，所以升压变压器的输出电压也不变。即电压表V1、V2的读数不变。 设电流表A1、A2、A3的读数分别为、、，由理想变压器的电流比可知     ①     ② 又由闭合电路的欧姆定律得     ③ 又     ④     ⑤ 由②③④⑤式可得 由上式可知，当R变小时，电流表A3的读数增大，又有②电流表A2的读数增大，又有①可知增大时，电流表A1的读数也增大。 由③式知，不变、增大时，电压表V3读数减小，又有④式得减小时，电压表V4的读数也减小。故A正确，B错误； C．由欧姆定律得 即电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值为定值电阻，故C正确； D．发电厂的输出功率 因为不变，增大，所以发电厂的输出功率增大。故D正确。 故选ACD。 31．我国能源分布很不均匀，远距离大容量输电有着特别重要的意义。远距离高压交流输电的示意图如图所示，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n，输电线的总电阻为r。U、I分别表示电压表V、电流表A的示数，输入电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A．若仅闭合开关S，则U减小 B．若仅闭合开关S，则U增大 C．仅增大，则U减小 D．仅增大，若V的示数变化为，A的示数变化为，则 【答案】AD 【详解】AB．若仅闭合开关S，降压变压器副线圈电阻减小，则电流增大；由，可知原线圈中电流增大，输电线的电压降增大，则降压变压器原线圈电压减小，副线圈两端电压减小，所以U减小，故A正确，B错误； C．仅增大，降压变压器副线圈电阻增大，则电流减小；由，可知原线圈中电流减小，输电线的电压降减小，则降压变压器原线圈电压增大，副线圈两端电压增大，所以U增大，故C减小； D．设降压变压器原线圈上的电压变化为，对降压变压器 则 设原线圈的电流变化为，则对降压变压器 则 由欧姆定律可得 则 故D正确。 故选AD。 32．（2024·湖南·高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（    ） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为4P B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P 【答案】A 【详解】 如图为等效电路图，设降压变压器的原副线圈匝数比为，则输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势为 A．当转子角速度增加一倍时，升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故A正确； C．升压变压器副线圈匝数增加一倍，副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故C错误； B．若阻值增加一倍，输电线路上的电流 消耗的功率 故B错误； D．若在用户端并联一个完全相同的电阻R，用户端电阻减为原来的一半，输电线上的电流为 消耗的功率 故D错误。 故选A。 33．（2023·山东·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 【详解】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 = I32R = 4kW 且 U2 = U3＋I3R = 11500V 再根据，解得 BD错误； 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。 34．（2023·浙江·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 【详解】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。 35．（2023·天津·高考真题）“西电东送”是我国重要的战略工程，从西部发电厂到用电量大的东部区域需要远距离输电。图为远距离交流输电的示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，的原线圈接有电压有效值恒定的交变电源，R为输电导线的电阻，的副线圈并联多个用电器，下列说法正确的是（　　） A．输出电压等于输入电压 B．输出功率大于输入功率 C．用电器增多后，R消耗的功率减小 D．用电器增多后，的输出电压降低 【答案】BD 【详解】AB．由于输电过程中，线路中有电流、线路电阻R会分压且产生热量，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； CD．设升压变压器原副线圈比为，输入出电压分别为、，根据理想变压器电压与原副线圈匝数关系可得 由于输入电压不变，原副线圈匝数比不变，则升压变压器输出变压恒定。设降压变压器的原副线圈匝数比为，输入输出电压分别为、，通过原副线圈的电流分别为、，的副线圈并联多个用电器等效电阻为，则有 ，， 则 令，则 随着用户接入的用电器增多，副线圈接入电器的总电阻减小，则减小，输入线路中电流增大.R消耗的功率 的输出电压 用电器增多后，增大， R消耗的功率增大，的输出电压降低，故C错误，D正确。 故选BD。 36．（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 【详解】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。 37．（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 【详解】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 故选BD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$