第3章 第4节 电能的传输-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（教科版）

第4节 白题 基础过关练 题型1降低输电损耗的途径 1.远距离输电中，为了减小输电过程中的电能损 失，下列说法正确的是 A.只能减小输电导线的电阻 B.由P-得，输电电压越小，输电损失越小 C.若输电功率不变，提高输电电压，将提高输 电效率 D.提高输电电压会减小输电电流，但不能减 小输电损失 2.关于长距离输电，下列说法正确的是() A.减小输电导线的横截面积有利于减少输电 过程中的电能损失 B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路 的发热损耗 C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输 电过程中的电能损失越小 D.高压输电综合考虑各种因素，输电电压越 高越好 3.(2022·江苏徐州期中)小明分别按图1和图 2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线 卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略 导线的自感作用.其中T为理想升压变压器， T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯 泡相同，灯泡的电压相等，两次实验中( 电源 电清 图1 图2 A.都接直流电源 B.A两端的电压相等 C.A损耗的功率相等 D.图1中A的电流较大 选择性必修第二册·JK 电能的传输 限时：30min 题型2电压损失和功率损失计算 4.(2023·北京八十中期中)远距离输电中，当 输送的电功率为P,输送的电压为U时，输电 线路上损失的电功率为△P;若输送的电功率 增加为4P,而输电线路上损失的电功率减小 为学（输电钱电程不定）.那么，箱电电压应 增大为 () A.32U B.16U C.8U D.4U 5.(2023·黑龙江实验中学期中)远距离输电线 路中，在保持输送电能总功率、输电距离不变 的情况下，将输电电压U从原来的高压 220kV升级为高压660kV,下列说法正确 的是 输电线 发 电 n 厂 输电线 0 T A.若输电线不变，则输电线中的电流变为原 来的 B.若输电线不变，则输电线上损失的功率变 为原来的号 C.若输电线不变，则输电线上损失的电压变 为原来的。 D.若输电线不变，用户端消耗的功率变为原 来的) 6.(2022·四川遂宁质检)（多选）在远距离输电 时，输送的电功率为P,输电电压为U,所有输 电导线的电阻率均为ρ，横截面积均为S,两地 的距离为L,输电线上损耗的电功率为P1,用 黑白题080 户得到的电功率为P2.下列关于P和P2的表 达式中正确的是 A月= US B.P2=P- 2pL C.P1= 2P'pL US D.P1= US pL 题型3远距离高压输电分析 7.(2022·江苏泰州中学质检)如图所示为远距 离输电的示意图，已知交流电源电压为U,升 压变压器的原、副线圈匝数比为1：m,降压变 压器的原、副线圈匝数比为n：1,负载R正常 工作，现输电距离增大，输电线电阻随之增大， 若要保证负载仍能正常工作，只改变选项中 的一个量，下列做法可行的是 () A.增大m B.减小m C.增大n D.减小U 8.(2023·天津南开中学期中)如图所示为一远 距离输电示意图，发电机的输出电压U,和输 电线的电阻π均不变，变压器均为理想变压 器随炎热夏季的来临，空调、冷风机等大功率 电器使用增多，下列说法中正确的是() 必 A.变压器的输出电压U,减小 B.变压器的输出电压U,增大 C.输电线上的电流I,增大 D.输电线损耗的功率减小 9.(2023·江西黎川二中期末)（多选）如图所示 是一远距离输电示意图，图中变压器均为理 想变压器，输电导线总电阻为R则下列关系 式正确的是 ① 1② : 电( n na ⑧☒⑧ P 第三章月 P A.输电导线中的电流 B.热损失的功率△P=(U2-U3)L, C.两变压器线圈匝数比满足< na n2 D.变压器①的输出电流I2和变压器②的输入 电流1，的关系满足I2>1 10.(2023·江苏盐城五校联考)如图所示为远 距离输电原理图，变压器T1、T2为理想变压 器，T原、副线圈的匝数比为1：1000，T2原、 副线圈的匝数比为1000：1，发电机的输出 功率为P,输出电压为U,用电器两端的电压 为0.999U,则输电线的电阻R为 机 1002 1000U2 A. B D P 2 2 C.100P D. 1000P 11.（2023·陕西安康期中)如图所示，某小型水 电站发电机的输出功率P=100kW,发电机 的电压U,=250V,经变压器升压后向远处 输电，输电线总电阻R线=82，在用户端用降 压变压器把电压降为U,=220V.已知输电线 上损失的功率P线=5kW,假设两个变压器均 是理想变压器，求： (1)输电线上的电流1线· (2)降压变压器的匝数比n3:n4 R线 U 升压变压器 降压变压器 黑白题081 黑题应用提优练 1.(2022·广东四校联考)（多选）为清除高压电 线上的冰，可降低输电电压若正常供电时，高 压线上输电电压为U,电流为1，输电线损耗功 率为P,除冰时，输电线损耗功率需变为 100P,则除冰时 ( ) A.输电电流为1001 B.输电电流为10I C.输电电压为， 100 D.输电电压为， 10 2.图中发电机输出功率是100kW,输出电压是 250V,从发电机到用户间的输电线总电阻为 8Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户 得到的电压正好为220V,则升压变压器和降 压变压器原、副线圈匝数比分别是 X A.1:22 190:11 B.1:16200:11 C.1:16190:11 D.1:22 200:11 3.（2023·河南邓 A 州质检)如图所 示为远距离输 升压变压器 降压变压器 电的原理图，升压变压器的变压比为m,降压 变压器的变压比为n,输电线的电阻为R,升 压变压器和降压变压器均为一理想变压器， 发电机输出的电压恒为U,若由于用户的负 载变化，使电压表V,的示数减小了△U,则 A.电流表A,的示数增大了n R B.电流表A,的示数增大了nA C.电压表V,的示数减小了△U D输电线损失的功率猫加了(A)A 选择性必修第二册·JK 限时：20min 4.(2023·山东莱芜一中期末)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U,和U,,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 ( 038 U P 升压变压器 降压变压器 A 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220kW C.若保持发电机输出电压U,和用户数一定， 仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率减少 D.输出电压U一定，若用户数增加，为维持 用户电压U4一定，可将滑片P下移 压轴挑战 5.(2023·山东青岛 一中期末)有一台 内阻为12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102， 全校共有22个班，每班有220V、40W的电 灯6盏，若保证电灯全部正常发光，则( A.输电线上的电流为8A B.发电机电动势为259V C.发电机输出功率为5280W D.输电效率是97% 进阶突破拔高练P14 黑白题082电压降低，由理想变压器变压公式 从=1可知，副线圈两端 U,n2 的电压也降低，则流过R,的电流减小，故AB正确；设原、副 线圈的匝数比为m1:n2,则开关闭合前，有n1I=n2l2和 ①-瓜n开关闭合后，有几·名E称3 1R n2 R n2 22 联立可解得R=7m:m=2:1,放C正确，D错误故 选ABC. 4.B解析：由题意可知，两种情况下变压器输入功率均为2P U 设灯泡L2、L,的电压为U,电流为I,电阻为R,则有P= R 根据电压与匝数成正比可知，两种情况下变压器的输人电压 均为3U,根据输入功率和输出功率相等可知，变压器输入电 流为子1所以图甲中L,的功率为P-（3)=9P,图乙中 R 山的功率为P.()P,选项B正确散选R 9 压轴挑战 5.C解析：A.设R的电流为1，电压为U,则有U=R2, 根据理想变压器原理可得原线圈两端电压、电流为 n2 1=2， U=%U=0 n R与原线圈是并联关系，则有U=U原=24R,2’ U U原I R两端的电流与电压为1，=2=，&=瓜=U 2 所以R1、R2、R两端的电压之比为5：1：2，A错误； D.a、b间输人电压为U=U1+U2=3U,所以a、b间输入电压 与变压器输入电压之比为U.:U原=6：1，D错误； B由P= =R可得，RR,、R,消耗的功率与其电压的平方成正 比，则有P1:P2:P3=25:1:4,B错误； Ca,b间输人功率为P=U,山=3Ux=5,变压器输入 功率为Pg=Ugg=2×2I=U,所以ab间输入功率与变压 器输入功率之比为15：2，C正确.故选C. 第4节 电能的传输 白题基础过关练 1.C2.B3.D4.C 5.A解析：A.保持输送电能总功率不变，则电功率有P=U2, 输电电压U从原来的高压220kV升级为高压660kV,则输 电线中的电流1变为原来的兮，故A正确：B若输电线不 参考答案与解析 变，输电线上损失的功率为P=乃R线，输电线中的电流1，变 为原来的子，则输电线上损失的功率变为原来的)，放B错 误；C若输电线不变，输电线上损失的电压为U=12R线，输 电线中的电流L变为原来的行，则输电线上损失的电压变 为原来的了，故C错误；D用户端消耗的功率为Pm=P-P, 因保持输送电能总功率不变，输电线上损失的功率变为原来 的，则用户端消耗的功率一定不是变为原来的。，故D错 误故选A 6AC解析：输电线上的电流1=号，输电导线的电阻R2L , 输电线上损耗的电功率为P,=卫R= =2、,用户得到的电功 率为P2=P-P=P 12Pm）,故选AC 7.A8.C 9.AB解析：因变压器为理想变压器，则P,=P,根据1=P U 可知，输电导线中的电流强度上2=气，故A正确；因输送电路 不是纯电阻电路，损失的功率为P=P2-P3=(U2-U3)13,故 B正确；①是升压变压器，则n1<n2,②是降压变压器，则n3> 4,所以”>，故C错误；变压器①输出电流，和变压器 n4 n2 ②的输入电流I3大小相等，故D错误 10.B解析：根据变压器关系可知，T,副线圈电压U1=1000U, T2原线圈电压U2=1000×0.999U=999U, 则输电线上的电压△U=U-U,=U, P 输电线上的电流1-10000' 则输电线的电盟R10分，放选日 11.(1)25A(2)190:11 解析：(1)输电线上损失功率5kW,由P线=1线R线可得 P线=25A 1线FR线 (2)降压变压器副线圈得到的功率为P,=P-P线=95kW， P4950004750 降压变压器副线圈电流L,元，220 A=- A,根据理 11 想变压器电流与线调亚数成反比关系，可得 黑题应用提优练 1.BD 2.C 3.B解析：降压变压器原、副线圈两端的电压之比等于n,所 黑白题33 △U3 以有 Un,即降压变压器原线圈两端电压减小了n4U,根 据欧姆定律，电流表A,示数增大了”，输电线上电流增大 了”C,根据电，流与匝数成反比知，电流表A,示数增大， n·AC=AC,故A错误，B正确：根据题意知，发电厂的输 出电压恒为U,升压变压器的变压比不变，所以电压表V,的 示数不变，故C错误；由于输电线上电流增大了4，故输电 线损失的功率增加量一定不是P= R R,故D错误故 选B. 4.B解析：A电压互感器起降压作用，电流互感器起减小电流 (升压)作用，故A错误.B.电压互感器原线圈两端电压U,= .10 7×20V=220V,电流互感器原线圈中的电流月 n'2 [1=0×10A=100A,对于理想变压器，输送功率P=P3 U22=2200×100W=220000W,故B正确.C.将滑动片Q下 移，相当于增加了升压变压器副线圈的匝数2，根据理想变 压器的规律，=U,升压变压器副线圈两端的电压增大； 降压变压器原线圈两端电压U增大，副线圈两端电压U,增 大，通过负我的电流人=尺，当R不变时，1增大，降压变压 04 器原线圈中的电流1，=”1，匝数比不变，1增大，输电线上 n3 损失功率△P=r增大，故C错误D.当用户数增加，负载电 阻R减小，若降压变压器副线圈两端电压U,不变，通过副线 圈的电流，14=R 增大，原线圈中的电流增大，输电线上的电 压损失△U=Lr增大；原线圈两端电压，U=U2-△U将减小， 根据U,=”U,可知，当，减小时，减小，可以使U,不变， n3 所以要将降压变压器的滑动片P上移，故D错误.故选B. 压轴挑战 5.B解析：A.22个班电灯都正常工作时，则干路的总电流为 P总_22×6×40W=24A,理想变压器原、副线圈电流与匝 1-Us20V 数成反比，故输电线上的电流为I==6A,A错误；B,理 几3 想变压器原、副线圈电压与匝数成正比，可得 3_,解得 L,的原线圈两端的电压为U,=U,=4x20V=80V,输 电线所承担的电压为△U=L3R=60V,故T1的副线圈两端的 选择性必修第二册·JK 电压为U2=U,+△U=880V+60V=940V,T1的原线圈两端 的电压为U,=U,=940Y=235V,刀，的原线圈的电流为 几2 4 1=上”=24A,根据闭合电路的跃姆定律，发电机电动 nn 势E=U1+l1r=259V,B正确；C.发电机输出功率为P出= _P急×100%= U,山=5640W,C错误；D.输电效率为刀P) 2x40X6×100%=93.6%,D错误.故选B. 5640 专题探究八理想变压器的动态分析 黑题专题强化练 1.A解析：A当S接通后，电路的总电阻减小，总电流变大，而 变压器的匝数比不变，所以原线圈中的电流增大，A正确； B.当S接通后，电路的总电阻减小，副线圈总电流变大，B错 误：C.原线圈上的交流电压U保持不变，变压器的变压比不 变，故副线圈两端电压不变，C错误：D.开关闭合后，总电阻 减小，干路电流增大，故电阻分的电压增大，灯泡L,的电压 减小，故灯泡L,的亮度变暗，D错误.故选A 2.BD解析：A交流电的周期为T=2×102s, 所以频率为/7=50k,故A错误； B.由线圈匝数比可知副线圈两端的输出电压有效值为12V, 灯泡恰好正常发光，说明灯泡两端电压为6V,所以定值电 阻R,两端的电压为U。=6V, 6 流过R,的电流为☑=3A=2A, 由匝数比可知原线圈的电流为1，=4A,故B正确； CD.副线圈两端的输出电压是不变的，增大光照强度，则光 敏电阻的阻值减小，与之并联的灯泡两端电压降低，灯泡变 暗，故C错误，D正确.故选BD. 3.D解析：A.仅将滑片P1上移时，根据理想变压器电压与线 圈匝数的关系有U,】 U_n 可知副线圈电压增大，则副线圈电功率增大，原线圈电功率 也增大，根据P=UⅢ， 可知电流表A的示数增大，故A错误； B.仅将滑片P2下移时，滑动变阻器电阻减小，根据“串反并 同”规律可知，电压表V的示数变小，故B错误； C由上述分析可知滑片P1下移、P2上移时，副线圈电压减 小，滑动变阻器电阻减大，则副线圈电流减小，电阻R的功 率减小，故C错误； D.只断开开关S,总电阻增大，则副线圈电流减小，R2两端电 压增大，则电压表示数增大，原线圈电流减小，即电流表A 示数减小，故D正确.故选D. 黑白题34