课时作业66　变压器　电能的输送 专项训练-2027届高考物理人教版一轮复习

**基本信息** 聚焦变压器与电能输送，以题载法构建"原理-应用-拓展"三维训练体系，强化科学思维与物理观念的综合应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |变压器原理|6题（含3道高考真题）|理想变压器电压/电流/功率关系、多线圈功率守恒、动态调节分析|从基础变压比推导到自耦变压器调压，构建"概念-规律-应用"逻辑链| |电能输送|4题（含特高压工程案例）|输电电流计算、功率损耗控制、电网效率优化|以电压提升为主线，串联电阻影响分析，体现能量观念与社会责任|

课时作业(六十六)　变压器　电能的输送 说明：第1～7题，每小题4分；第8～10题，每小题5分；本试卷共43分。 1．(2026·广东模拟) 某款手机电池充电器可视为理想变压器，880匝的原线圈接在220 V交流电源两端，副线圈可在20匝普通充电和40匝快充两种模式之间切换，对同一电池充电时，快充的功率是普通充电功率的12倍，则快充与普通充电的电流之比为(　　) A.  B.  C.  D.  2．(2025·江苏徐州高三质检)交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接连到电压过高的电路。用变压器把高电压变成低电压再接到交流电压表上，这个问题就解决了，这样的变压器叫作电压互感器。还有另一种叫作电流互感器，可以用小量程的交流电流表测量大电流。下列图像中接线正确的是(　　) A　　 　　B　　　　C　 　　 　D 3．(2025·广东深圳一模)如图所示，某同学利用自耦变压器设计了家庭护眼灯的工作电路。A、B端输入220 V交流电压，为两个相同的护眼灯L1和L2供电。开关S断开，L1正常发光。现闭合开关S，为使两灯仍正常发光，只需调节的是(　　) A．q向左滑动 B．p向下滑动 C．p向上滑动 D．不需要任何调节 4．(2025·福建卷)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，在副线圈的回路中接有理想交流电压表和阻值分别为R1、R2的电阻，其中R1＝2R2，原线圈接到如图乙所示的正弦式交流电路中，则(　　) A．交流电的周期为2.5 s B．电压表示数为12 V C．副线圈干路中的电流为R1中电流的2倍 D．原、副线圈功率之比为4∶1 5．(2025·河北卷)2024年底，世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面投产发电。如图，若该电站通过理想变压器调节输出电压U2时，输入电压U1保持不变。已知副线圈总匝数为n，分接头1、2间和2、3间的线圈匝数n12＝n23＝，开关S接3时输出电压的瞬时值u3＝Umsin ωt，则S接2时u2-t的图像为(　　) A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　D 6．(2025·河北保定高三10月月考)如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比n1∶n2∶n3＝10∶5∶1，其中匝数为n1的原线圈接到220 V的交流电源上，匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R2、R3组成闭合回路。已知通过电阻R3的电流I3＝2 A，电阻R2＝110 Ω，则通过电阻R2的电流I2和通过原线圈的电流I1分别是(　　) A．10 A，12 A B．10 A，20 A C．1 A，0.7 A D．1 A，3 A 7．特高压技术是输变电技术的“金字塔”，是中国制造引领世界的一张“金色名片”。川渝1 000千伏特高压交流工程是中国西南地区首个特高压交流工程。若某电网输电电压从500千伏提升到了1 000千伏，同时线路采用分裂导线设计，单位长度电阻因导线截面优化降至原来的四分之一，发电厂输出功率不变，以下说法正确的是(　　) A．1 000 kV线路中的输电电流仅为原500 kV线路的 B．1 000 kV线路中的输电电流仅为原500 kV线路的 C．1 000 kV线路单位长度的功率损耗仅为原500 kV线路的 D．1 000 kV线路单位长度的功率损耗仅为原500 kV线路的 8．(多选)如图甲所示为一可调自耦式理想变压器。A、B间线圈加上如图乙所示的正弦式交流电压，P为可调触头，B、P间接有一理想交流电流表和滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω)，Q为滑动变阻器的滑动触头。现将P、Q分别调至线圈和滑动变阻器R的正中央，则(　　) A．电流表示数为2.2 A B．流过R的交流电的频率为100 Hz C．若保持Q位置不动，将P顺时针转动少许，则电流表示数变大，变压器输出功率变大 D．若保持P位置不动，将Q向上移动少许，则电流表示数变大，变压器输出功率变大 9．(2025·安徽卷)某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比n1∶n2＝1∶3，○A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压u＝12sin (100πt) V的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为6 Ω。要使电流表的示数变为2.0 A，下列操作正确的是(　　) A．电阻箱R的阻值调为18 Ω B．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的 C．输入端电压调为u＝12sin (50πt) V D．输入端电压调为u＝6sin (100πt) V 10．(多选)(2025·湖北卷)在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是(　　) A．仅增加用户数，r消耗的功率增大 B．仅增加用户数，用户端的电压增大 C．仅适当增加n2，用户端的电压增大 D．仅适当增加n2，整个电路消耗的电功率减小 课时作业(六十六) 1．B　[理想变压器电压与匝数成正比，功率等于电压与电流的乘积，理想变压器输入功率等于输出功率。理想变压器原副线圈电压满足，副线圈可在20匝普通充电和40匝快充两种模式之间切换，因此副线圈电压与匝数成正比。 ，即。充电功率，且，代入得，整理得，即快充与普通充电的电流之比为。] 2．D　[电压互感器并联在电网上，且需要一个把高电压变成低电压的降压变压器，根据理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比，可知原线圈(电网所连部分)的匝数要大于副线圈的匝数，故A、B错误；电流互感器串联在电网上，且需要把一个大电流变成小电流，根据理想变压器原、副线圈的电流之比等于匝数的反比，可知原线圈的匝数要小于副线圈的匝数，故C错误，D正确。] 3．C　[闭合开关S后副线圈电阻减小，则滑动变阻器电压增大，为保证灯泡电压不变，可将滑动变阻器阻值减小，即q向右滑动；若滑动变阻器阻值不变，可增大副线圈电压，也可使得灯泡电压不变，根据可知，此时p向上滑动。故选C。] 4．B　[由题图乙可知交流电的周期为T2.5 s－0.25 s2.25 s，A错误；结合题图乙可知原线圈两端电压的有效值为U148 V，由理想变压器的变压规律有，代入可得副线圈两端电压的有效值U212 V，又电压表测的是副线圈两端电压的有效值，所以电压表示数为12 V，B正确；设通过R1的电流为I1，通过R2的电流为I2，则由并联电路规律有I1R1I2R2，可得I1I2，则副线圈干路中的电流为I干3I1，即副线圈干路中的电流为R1中电流的3倍，C错误；由于该变压器为理想变压器，所以原、副线圈的功率之比为1∶1，D错误。] 5．D　[根据理想变压器电压比与匝数比关系可知，由于输入电压U1不变，可知，解得u2Umsin ωt，此时输出的交流电的周期为T。故选D。] 6．C　[根据理想变压器原、副线圈两端电压之比等于其匝数之比，可得，已知n1∶n2∶n310∶5∶1，U1220 V，解得U2110 V，U322 V，根据欧姆定律得I21 A，根据理想变压器有多个副线圈时，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率之和，可得U1I1U2I2＋U3I3，解得I10.7 A，故选C。] 7．D　[根据PUI可知，当电压从500 kV提高到1 000 kV时，发电厂的输出功率恒定，则输电电流降为原来的，故A、B错误；线路采用分裂导线设计，单位长度的电阻因导线截面优化降至原来的四分之一，又由P损I2R可知，线路单位长度的功率损耗降至原来的，故C错误，D正确。] 8．AD　[由题图甲可知，A、B间线圈为原线圈，B、P间线圈为副线圈，由题图乙可知，原线圈A、B间输入电压的有效值U1220 V，将P调至A、B线圈的正中央时，原、副线圈的匝数比，则此时U2U1110 V，Q调至滑动变阻器R的正中央时，R接入电路的阻值R150 Ω，则电流表示数I22.2 A，A正确；由题图乙可知，该交流电的周期T0.02 s，则流过R的交流电的频率为f50 Hz，B错误；若保持Q位置不动，将P顺时针转动少许，则副线圈匝数n2减小，由U2U1知，B、P间电压U2减小，而R接入电路的阻值不变，则I2减小，电流表示数减小，由PU2I2可知，变压器输出功率减小，C错误；若保持P位置不动，则B、P间电压U2不变，将Q向上移动少许，R接入电路的电阻变小，由I2可知，电流表示数变大，由PU2I2可知，变压器输出功率变大，D正确。] 9．B　[a、b间接入电路的电压有效值为U112 V，根据可得U236 V，当滑片P位于中间、电阻箱的阻值调为18 Ω时，对副线圈上的电阻箱由欧姆定律有I2，解得I21 A，A错误；当副线圈接入电路的匝数调整为总匝数n2的时，结合A项分析可得I22 A，B正确；输入端电压调整为u12sin(50πt)V时，有效电压为12 V，结合A项分析可解得I23 A，C错误；输入端电压调整为u6sin(100πt)V时，有效电压为6 V，结合A项分析可解得I21.5 A，D错误。] 10．AC　[整个电路物理量标注如图所示。 设用户端总电阻为R用户，降压变压器输入端等效为电阻Rx，则有R用户，因为I3n3I4n4，又I2I3，对于输电线有I2，联立可得I2，仅增加用户数，则R用户减小，可知I2增大，根据ΔPr可知r消耗的功率增大，故A正确；仅增加用户数，I2增大，根据U3U2－I2r可知U3减小，根据用户端的电压U4U3可知用户端的电压减小，故B错误；仅适当增加n2，根据U2U1可知U2增大，根据I2可知I2增大，根据U3I2Rx可知U3增大，根据用户端的电压U4U3，可知用户端的电压增大，故C正确；由C选项可知，仅适当增加n2，U2、I2均增大，整个电路消耗的电功率P1P2U2I2，则整个电路消耗的电功率变大，故D错误。] 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $