2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第54讲理想变压器电能的输送(专项训练)(学生版+解析)

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目录
\l "_Tc17943" 01 课标达标练TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc19845" PAGEREF _Tc19845 \h 1
\l "_Tc28733" 01 理想变压机的基本原理与应用 PAGEREF _Tc28733 \h 1
\l "_Tc2816" 02 远距离输电 PAGEREF _Tc2816 \h 3
\l "_Tc17943" 02 核心突破练 \l "_Tc16358" PAGEREF _Tc16358 \h 4
\l "_Tc17943" 03 真题溯源练 \l "_Tc10195" PAGEREF _Tc10195 \h 8
01 理想变压机的基本原理与应用
1．（2022·辽宁·模拟预测）如图所示的变压器为理想变压器，所有电表均为理想电表，原线圈接一发电机。如果发电机内的磁感应强度B变为原来的一半，发电机线圈内阻不计，则下列说法正确的是（ ）
A．两电表的读数均变为原来的一半B．变压器的输入功率变为原来的一半
C．R消耗的电功率变为原来的八分之一D．交变电流的频率变为原来的一半
2．（2024·吉林白城·二模）图甲为半波整流电路，在理想变压器的输出电路中有一只整流二极管，其具有单向导电性。原、副线圈的匝数比为，电阻，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，电表均为理想交流电表，则（ ）
A．电压表V1、V2读数相同
B．电压表V2的读数为20V
C．电流表A读数为2A
D．原线圈的输入功率为20W
3．（2025·辽宁盘锦·三模）如图所示为一含有理想变压器的电路，三个灯泡完全相同，电阻箱示数为0时，三个灯泡均在额定电压U下工作。已知电路的输入电压恒为U0，变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，忽略灯泡电阻的变化。下列说法正确的是（ ）
A．n1∶n2=1∶2
B．U0=3U
C．其他条件不变，若灯泡L1断路，则L2两端电压峰值较之前变小
D．其他条件不变，增大电阻箱示数，L3的电功率增大
4.（2024·辽宁大连·二模）在如图所示的电路中，输入端接在电压恒定的正弦交流电源上，电流表、电压表均为理想表，、为定值电阻，为滑动变阻器，开关S开始接在1端，则下列判断正确的是（ ）
A．仅将滑动变阻器的滑片P向下移，电流表的示数和电压表的示数均变小
B．仅将滑动变阻器的滑片P向上移，电流表的示数和电压表的示数均变大
C．将开关S由1合向2，电流表的示数变小，电源输出的功率变小
D．将开关S由1合向2，电流表的示数变大，电压表的示数变小
02 远距离输电
5．（2021·吉林长春·一模）某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻r＝10Ω，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3：n4＝n：1，降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示，降压变压器的副线圈与阻值为R0＝22Ω的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A．发电机产生交流电的频率为0.5Hz
B．通过R0的电流的最大值为10A
C．输电线损失的功率为W
D．降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πt（V）
5．（2024·辽宁大连·三模）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
7．（2025·辽宁朝阳·模拟预测）某节能储能远距离送电示意图如图所示；发电机的输出电压U1=250V，输出功率500kW，输电线总电阻R=62.5Ω降压变压器的匝数比n3：n4=50：1，其余电阻均不计，用户端接收电压U4=220V，功率为88kW，本题中变压器为理想变压器，则下列说法错误的是（ ）
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为n1：n2=1：44
1．（2022·辽宁锦州·一模）在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，三个定值电阻的阻值相同，变压器原副线圈的匝数比为。在a、b端加上交变电压U，开关S断开时，电流表的示数为I，则下列说法正确的是（ ）
A．开关S断开时，变压器的输入功率为UI
B．开关S断开时，定值电阻的阻值均为
C．开关S断开时，原副线圈电路中电阻消耗的功率之比为
D．开关S闭合后，电流表的示数为
2．（2025·辽宁·模拟预测）如图所示，理想变压器的匝数比n1:n2=2:1，定值电阻R1=4Ω，R2=1Ω，滑动变阻器R的最大阻值为3Ω。在c、d两端输入正弦交流电，电压的表达式为。当滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数的最小值为0.6A
B．当滑片P处在a端与b端的中点时，整个电路的功率达到最大
C．理想变压器的最大输出功率为6W
D．电阻R2的功率一直增大
3．（2025·辽宁·模拟预测）一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原、副线圈匝数之比为，定值电阻，定值电阻，正弦交流电的有效值一定，电路中的电表均为理想交流电表。增大电阻箱接入电路的阻值，电流表A的示数变化用表示，电压表V的示数变化用表示，则（ ）
A．B．C．D．
4．（2023·辽宁沈阳·三模）如图甲是某款手机置于无线充电盘上充电的情景，图乙是将其视为理想变压器的原理图，送电线圈和受电线圈分别存在于充电盘和手机中，匝数比为n1:n2=20:1，在送电线圈上接入一个工作指示灯，在受电线圈上接入一个电阻R=5Ω的保护电阻。当ab间接上220V的正弦交变电流后，手机电池两端获得电压为5V，充电电流为1A，则下列说法正确的是（ ）

A．ab端输入恒定电流，也能对手机进行无线充电
B．充电时，送电线圈中的电流为20A
C．充电时，送电线圈的输送功率为10W
D．工作指示灯的电阻为4400Ω
5．（2023·辽宁·模拟预测）图甲是一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的a、b间接入的交流电，变压器线圈总匝数为1100匝，交流电流表A 为理想电表，定值电阻，灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。当c、P之间线圈匝数为750匝时，则（ ）
A．灯泡两端的电压约为B．通过电阻的电流约为
C．通过电流表的示数约为D．灯泡的功率约为
6．（2021·辽宁·模拟预测）如图是用电区通过理想变压器降压给用户供电的示意图，假设用户负载均为纯电阻，分别为R1和R2，降压变压器的原副线圈的匝数分别为n1、n2、n3，将如图所示的虚线框内部分等效为电阻RAB，则下列关系式正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7.（多选）（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）昼夜对电力需求量差异很大，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。如图，发电机的输出电压，输出功率。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率为，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2400AB．升压变压器的匝数比
C．输送给储能站的功率为555kWD．输电线上损失的功率为1kW
8.（多选）（2023·辽宁沈阳·三模）如图所示为远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器的原副线圈匝数比为，降压变压器的原副线圈匝数比为。升压变压器原线圈两端接入电压的交流电源，用户的总电阻为（可视为纯电阻），输电线的总电阻为，不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（ ）

A．输电线上损失的电压为
B．用户获得的电压为
C．输电线上损失的电功率为
D．用户消耗的电功率为
1．（2025·福建·高考真题）某理想变压器如图甲，原副线圈匝数比4：1，输入电压随时间的变化图像如图乙，R1的阻值为R2的2倍，则（ ）
A．交流电的周期为2.5s
B．电压表示数为12V
C．副线圈干路的电流为R1电流的2倍
D．原副线圈功率之比为4：1
2．（2025·河北·高考真题）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=n10，开关S接3时输出电压的瞬时值u2=Umsinωt，则S接2时u2−t的图像为（ ）
A．B．
C．D．
3．（2025·湖南·高考真题）如图，某小组设计了灯泡亮度可调的电路，a、b、c为固定的三个触点，理想变压器原、副线圈匝数比为k，灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R，交变电源输出电压的有效值恒为U。开关S与不同触点相连，下列说法正确的是（ ）
A．S与a相连，灯泡的电功率最大
B．S与a相连，灯泡两端的电压为kUk2+3
C．S与b相连，流过灯泡的电流为Uk2+2R
D．S与c相连，灯泡的电功率为U2k2+1R
4．（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ω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R0。当用户端接一个定值电阻R时，R0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R0上消耗的功率为4P
B．输电线路距离增加，若R0阻值增加一倍，则R0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R0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R0上消耗的功率为6P
5．（2023·天津·高考真题）（多选）“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T1和降压变压器T2均为理想变压器，T1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，T2的副线圈并联多个用电器，下列说法正确的是（ ）
A．T1输出电压等于T2输入电压
B．T1输出功率大于T2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，T2的输出电压降低
6．（2022·福建·高考真题）（多选）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6V，定值电阻R1=R2=20Ω，小灯泡L1、L2的规格均为“6V 1.8W”，理想变压器T1、T2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．L1与L2一样亮B．L2比L1更亮
C．R1上消耗的功率比R2的大D．R1上消耗的功率比R2的小