專題54 遠距離輸電-十年（2014-2023）高考物理真題分項匯

專題54遠距離輸電-十年（2014-2023）高考物理真題分項匯編（全國通用）專題54遠距離輸電一、單選題1．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4=50：1，輸電線總電阻R=62.5Ω。其余線路電阻不計，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（

）

A．發(fā)電機的輸出電流為368A B．輸電線上損失的功率為4.8kWC．輸送給儲能站的功率為408kW D．升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2=1：442．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）我國1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設(shè)備將交流變換成直流，用戶端用“逆變”設(shè)備再將直流變換成交流。下列說法正確的是（）A．送電端先升壓再整流 B．用戶端先降壓再變交流C．1100kV是指交流電的最大值 D．輸電功率由送電端電壓決定3．（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率，發(fā)電機的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機輸出的電流B．輸電線上的電流C．降壓變壓器的匝數(shù)比D．用戶得到的電流4．（2014·四川·高考真題）如圖所示，甲是遠距離的輸電示意圖，乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象，則（）A．用戶用電器上交流電的頻率是100HzB．發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500VC．輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D．當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失功率減小5．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）電流互感器是一種測量電路中電流的變壓器，工作原理如圖所示。其原線圈匝數(shù)較少，串聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較多，兩端接在電流表上。則電流互感器（）A．是一種降壓變壓器B．能測量直流電路的電流C．原、副線圈電流的頻率不同D．副線圈的電流小于原線圈的電流6．（2020·浙江·高考真題）如圖所示，甲乙兩圖中的理想變壓器以不同的方式接在高壓電路中。甲圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，電壓表讀數(shù)為U，乙圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，電流表讀數(shù)為I。則甲圖中高壓線電壓和乙圖中高壓線電流分別為（

）A．， B．， C．， D．，7．（2016·江蘇·高考真題）一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈。通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈，在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動觸頭從M點順時針轉(zhuǎn)到N點的過程中()A．U2>U1，U2降低B．U2>U1，U2升高C．U2<U1，U2降低D．U2<U1，U2升高8．（2018·全國·統(tǒng)考期末）圖為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。在T的原線圈兩端接入一電壓的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）A． B．C． D．9．（2018·江蘇·高考真題）采用220kV高壓向遠方的城市輸電．當(dāng)輸送功率一定時，為使輸電線上損耗的功率減小為原來的，輸電電壓應(yīng)變?yōu)椋?/p>

）A．55kV B．110kV C．440kV D．880kV10．（2014·浙江·高考真題）如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖．發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1．在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流是I2．則（

）A．用戶端的電壓為B．輸電線上的電壓降為UC．理想變壓器的輸入功率為I12rD．輸電線路上損失的電功率為I1U二、多選題11．（2022·福建·高考真題）某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠距離輸電．圖中交流電源電壓為，定值電阻，小燈泡、的規(guī)格均為“

”，理想變壓器、原副線圈的匝數(shù)比分別為1∶3和3∶1．分別接通電路Ⅰ和電路Ⅱ，兩電路都穩(wěn)定工作時，（）A．與一樣亮 B．比更亮C．上消耗的功率比的大 D．上消耗的功率比的小12．（2021·山東·高考真題）輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r，負載R的阻值為。開關(guān)S接1時，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為；接2時，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是（）A． B．C． D．13．（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為?P，到達B處時電壓下降了?U。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)?P′，到達B處時電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響，則（）A．?P′=?P B．?P′=?P C．?U′=?U D．?U′=?U

專題54遠距離輸電一、單選題1．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4=50：1，輸電線總電阻R=62.5Ω。其余線路電阻不計，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（

）

A．發(fā)電機的輸出電流為368A B．輸電線上損失的功率為4.8kWC．輸送給儲能站的功率為408kW D．升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2=1：44【答案】C【解析】A．由題知，發(fā)電機的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW，則有A錯誤；BD．由題知，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，則有P′=U4I4聯(lián)立解得I4=400A，I3=8A，U3=11000V則輸電線上損失的功率為P損=I32R=4kW且U2=U3＋I3R=11500V再根據(jù)，解得BD錯誤；C．根據(jù)理想變壓器無功率損失有P=U2I3＋P儲代入數(shù)據(jù)有P儲=408kWC正確。故選C。2．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）我國1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設(shè)備將交流變換成直流，用戶端用“逆變”設(shè)備再將直流變換成交流。下列說法正確的是（）A．送電端先升壓再整流 B．用戶端先降壓再變交流C．1100kV是指交流電的最大值 D．輸電功率由送電端電壓決定【答案】A【解析】AB．升壓和降壓都需要在交流的時候才能進行，故送電端應(yīng)該先升壓再整流，用戶端應(yīng)該先變交流再降壓，故A正確，B錯誤；C．1100kV指的是交流電的有效值，故C錯誤；D．輸電的功率是由用戶端負載的總功率來決定的，故D錯誤。故選A。3．（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率，發(fā)電機的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機輸出的電流B．輸電線上的電流C．降壓變壓器的匝數(shù)比D．用戶得到的電流【答案】C【解析】A．根據(jù)電功率公式發(fā)電機輸出電流A錯誤；B．輸電線上損失功率，由可得故B錯誤；C．降壓變壓器原副線圈得到的功率為P4=P-P線=95kW根據(jù)理想變壓器電流與線圈匝數(shù)成反比關(guān)系，可得C正確；D．用戶得到的功率為，用戶得到的電流D錯誤。故選C。4．（2014·四川·高考真題）如圖所示，甲是遠距離的輸電示意圖，乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象，則（）A．用戶用電器上交流電的頻率是100HzB．發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500VC．輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D．當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失功率減小【答案】D【解析】A．由題圖乙知交變電流的周期為s，則頻率為Hz故A錯誤；B．發(fā)電機輸出的最大電壓為500V，故B錯誤；C．輸電線的電流由負載決定，故C錯誤；D．當(dāng)用戶的用電器的總電阻增大時，輸出的電流減小，故輸電線上損耗的功率減小，故D正確。故選D。5．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）電流互感器是一種測量電路中電流的變壓器，工作原理如圖所示。其原線圈匝數(shù)較少，串聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較多，兩端接在電流表上。則電流互感器（）A．是一種降壓變壓器B．能測量直流電路的電流C．原、副線圈電流的頻率不同D．副線圈的電流小于原線圈的電流【答案】D【解析】A．原線圈匝數(shù)較少，電流互感器是一種降電流的變壓器，A選項錯誤。B．電流互感器的工作原理是電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象，只可以測量交變電流，B選項錯誤。C．

電流互感器不會改變電流的頻率，只改變電流，故原、副線圈電流的頻率相同。C選項錯誤。D．原線圈匝數(shù)較少，電流互感器是一種降電流的變壓器，副線圈的電流小于原線圈的電流。D正確。故選D。6．（2020·浙江·高考真題）如圖所示，甲乙兩圖中的理想變壓器以不同的方式接在高壓電路中。甲圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，電壓表讀數(shù)為U，乙圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，電流表讀數(shù)為I。則甲圖中高壓線電壓和乙圖中高壓線電流分別為（

）A．， B．， C．， D．，【答案】B【解析】根據(jù)理想變壓器的電壓和電流規(guī)律：解得甲圖中高壓線電壓為乙圖中高壓線電流為故B正確，ACD錯誤。故選B。7．（2016·江蘇·高考真題）一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈。通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈，在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動觸頭從M點順時針轉(zhuǎn)到N點的過程中()A．U2>U1，U2降低B．U2>U1，U2升高C．U2<U1，U2降低D．U2<U1，U2升高【答案】C【解析】設(shè)a、b兩端所接線圈匝數(shù)為n1，c、d兩端所接線圈匝數(shù)為n2，根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律有因為所以將滑動觸頭從M點順時針轉(zhuǎn)到N點的過程中，n1不變，n2減小，所以U2降低。綜上所述故選C。8．（2018·全國·統(tǒng)考期末）圖為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。在T的原線圈兩端接入一電壓的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）A． B．C． D．【答案】C【解析】由題意可知則加在原線圈上的電壓根據(jù)變壓器原、副線圈上的電壓比與匝數(shù)比關(guān)系所以根據(jù)可得輸電線上的電流輸電線上消耗的功率ABD錯誤，C正確。故選C。9．（2018·江蘇·高考真題）采用220kV高壓向遠方的城市輸電．當(dāng)輸送功率一定時，為使輸電線上損耗的功率減小為原來的，輸電電壓應(yīng)變?yōu)椋?/p>

）A．55kV B．110kV C．440kV D．880kV【答案】C【解析】本意考查輸電線路的電能損失，意在考查考生的分析能力．當(dāng)輸電功率P=UI，U為輸電電壓，I為輸電線路中的電流，輸電線路損失的功率為P損=I2R，R為輸電線路的電阻，即P損=．當(dāng)輸電功率一定時，輸電線路損失的功率為原來的，則輸電電壓為原來的2倍，即440V，故選項C正確．點睛：本意以遠距離輸電為背景考查輸電線路的電能損失，解題時要根據(jù)輸送電功率不變，利用輸電線路損失的功率P損=I2R解題．10．（2014·浙江·高考真題）如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖．發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1．在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流是I2．則（

）A．用戶端的電壓為B．輸電線上的電壓降為UC．理想變壓器的輸入功率為I12rD．輸電線路上損失的電功率為I1U【答案】A【解析】A．由于輸電線與用戶間連有一理想變壓器，設(shè)用戶端的電壓是U2，則根據(jù)理想變壓器原副線圈功率相等U1I1=U2I2得故A正確；B．輸電線上損失的電壓為故B錯誤；CD．理想變壓器的輸入功率為U1I1，等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，所以輸電線是損耗的功率是I12r，故CD錯誤。故選A。二、多選題11．（2022·福建·高考真題）某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠距離輸電．圖中交流電源電壓為，定值電阻，小燈泡、的規(guī)格均為“

”，理想變壓器、原副線圈的匝數(shù)比分別為1∶3和3∶1．分別接通電路Ⅰ和電路Ⅱ，兩電路都穩(wěn)定工作時，（）A．與一樣亮 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【解析】若開關(guān)接cd端，則若電源電壓為，理想變壓器、的匝數(shù)比為用戶電阻為，輸電線電阻為，由變壓器工作原理和歐姆定律。升壓變壓器次級電壓降壓變壓器初級電壓降壓變壓器次級電壓可得輸電功率為輸電線上損耗的電功率為用戶得到的電功率為若開關(guān)接ab端，則負載得到的功率輸電線上損耗的電功率為將，，k=3帶入可知可得即比更亮；上消耗的功率比的大。故選BC。12．（2021·山東·高考真題）