2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第59讲变压器电能的输送(专项训练)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第59讲变压器电能的输送(专项训练)(学生版+解析)，文件包含四川省彭州中学2025-2026学年高二上学期期末考试政治试题Word版含解析docx、四川省彭州中学2025-2026学年高二上学期期末考试政治试题原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共46页， 欢迎下载使用。
目录
\l "_Tc17943" 01 课标达标练TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc200568558" PAGEREF _Tc200568558 \h 2
\l "_Tc200568559" 题型01变压器的原理及应用 PAGEREF _Tc200568559 \h 2
\l "_Tc200568560" 题型02变压器的动态分析 PAGEREF _Tc200568560 \h 4
\l "_Tc200568561" 题型03 远距离输电问题 PAGEREF _Tc200568561 \h 6
\l "_Tc20184" 02 核心突破练 \l "_Tc200568570" PAGEREF _Tc200568570 \h 18
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练 \l "_Tc200568571" PAGEREF _Tc200568571 \h 23
01 变压器的原理及应用
1.（2025湖南省娄底市高三下学期模拟）如图所示的变压器，原线圈匝数为匝，输入电压随时间变化为，将阻值为10Ω的电阻R接在副线圈AB两端时，功率为10W。下列说法正确的是（ ）
A．副线圈中的电流为2AB．原线圈中的电流为
C．副线圈AB两端电压的频率为50HzD．副线圈的匝数为100匝
【答案】BCD
【详解】A．根据
可得副线圈回路中的电流为
故A错误；
B．对于理想变压器输入功率等于输出功率，即
所以
故B正确；
C．变压器不会改变交流电的频率，所以副线圈AB两端电压的频率为
故C正确；
D．根据原副线圈中电流与匝数的关系可得
所以
故D正确。
故选BCD。
2（2025·湖南师大附中·二模）某小型发电机结构可简化为如图甲所示，矩形交流发电机匝数为，线圈、导线的电阻均不计，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴匀速转动，线圈中磁通量随时间的变化如图乙所示，其中。发电机与变压器的原线圈相连，变压器的副线圈对外供电，变压器为理想变压器，假设负载的额定电压为时恰能正常工作。下列说法正确的是（ ）
A. 可以通过变压器调节交流电频率
B. 电压表的示数为
C. 变压器的原副线圈匝数比为
D. 当副线圈的负载增加时，发电机的输出功率增加
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．变压器不能改变交流电的频率，错误；
BC．根据图像可得，线圈的角速度
线圈产生电动势的峰值为
则电压表的示数为
变压器的匝数比
B、C正确；
D．当副线圈的负载增加时，副线圈的总电阻减小，副线圈消耗的功率
因为副线圈电压不变，则副线圈消耗的功率增大，由于变压器不改变功率，所以当副线圈的负载增加时，发电机的输出功率增大，D正确。
故选BCD。
3.（2025·福建福州·三模）电蚊拍利用高压电击网来击杀蚊虫，原理如图所示，将稳恒直流电源的3V电压通过高频转换器转变为交变电压u=3sin10000πt(V)，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电击网电压可达2400V。下列说法正确的是（ ）
A．该变压器是降压变压器
B．交流电压表的示数为3V
C．电击网上的高频电压的频率为5000Hz
D．去掉高频转换器电蚊拍仍能正常工作
【答案】C
【详解】A．该变压器是将最大3V电压升高到2400V，所以是升压变压器，故A错误；
B．交流电压表的示数为有效值，是，故B错误；
C．电击网上的高频电压的频率为，故C正确；
D．变压器适用于交变电流，去掉高频转换器直流电源无法升压，故D错误。
故选C 。
4.（2025·山东潍坊·三模）如图所示，匝数为50匝的矩形线圈置于磁感应强度大小为0.5T、方向水平向右的匀强磁场中，线圈的面积为、电阻为1Ω，与两金属圆环相连的电路中有一理想变压器，其原副线圈的匝数比，两定值电阻的阻值分别为、。现使线圈以120r/min的转速沿逆时针方向（从上向下看）绕竖直轴匀速转动，则定值电阻消耗的电功率和图示时刻中的电流方向分别为（ ）
A．，向右B．，向左
C．，向右D．，向左
【答案】A
【详解】矩形线圈匀速转动产生的感应电动势的峰值为
有效值为
根据理想变压器的输入功率等于输出功率有
又
联立解得，
定值电阻消耗的电功率为
根据右手定则可知，图示时刻矩形线圈内的电流方向为顺时针（从前往后看），所以中的电流方向向右。
故选A。
5.（2025·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
【答案】D
【详解】AB．由题图乙可知，原线圈输入电压的有效值为。根据原、副线圈匝数比与电压比的关系有
解得
由于二极管具有单向导电性，只有半个周期内能通过电流，故有
解得
故AB错误；
CD．通过R的电流为
理想变压器输入功率等于输出功率，则有
原线圈虽然整个周期都有电压但是只有在副线圈有电流和功率时原线圈才有功率，电流表电流
可得
故C错误，D正确。
故选D。
6.（2025·四川巴中·三模）2025年某高层住宅的智能供电系统采用一套应急交流发电系统，该系统由理想交流发电机与副线圈匝数可调的变压器组成。发电机的线圈可绕轴OO'在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，线圈电阻不计；滑动触头P可在副线圈上下移动，以调节用户端电压。输电线电阻为R0。以下说法中正确的是（ ）
A．当线圈平面与磁场方向垂直时，发电机输出电动势瞬时值为0
B．若触头P下移，副线圈输出电压增大，输电线电流将减小
C．若发电机转速减半，用户获得的功率减为原来的
D．用户数量增加时，为保持用户端电压稳定，应将触头P向下调节
【答案】AD
【详解】A．当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈平面处于中性面位置，此时产生的感应电动势为零，故A正确；
B．若触头P下移，副线圈匝数增大，而原线圈的输入电压、原线圈匝数不变，由可知，副线圈输出电压增大，在用户不变时，输电线电流将增大，故B错误；
C．发电机产生的感应电动势的最大值为
又,
故发电机线圈的转速减为原来的一半，则有效值变为原来的，而变压器的匝数比不变，故副线圈的电压变为原来的，副线圈的电流也变为原来的，根据可知，用户获得的功率减为原来的，故C错误；
D．当用户数目增多时，因用户之间为并联关系，所以用户电阻减小，用户分得的电压减小，为使用户端电压稳定，应增大副线圈两端的电压，根据可知，应增大，即应将触头P向下调节，故D正确。
故选AD。
02 变压器的动态分析
7．（2025·内蒙古呼和浩特·一模）交流发电机通过自耦变压器给一电阻供电，如图所示，不计发电机内阻，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置线圈产生的感应电动势为零
B．仅将线圈的转速增大，电压表示数变大
C．仅将变压器滑片P上移，电压表示数变大
D．仅将变压器滑片P上移，电阻R的热功率变小
【答案】BD
【详解】A．图示位置线圈平面与磁场方向平行，磁通量为零，磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大，不为零，故A错误；
B．线圈转动产生的感应电动势最大值为，仅将线圈的转速增大，角速度增大，原线圈两端的电压增大，电压表示数变大，故B正确；
CD．仅将变压器滑片P上移，线圈转动产生的感应电动势最大值不变，原线圈两端电压不变，电压表示数不变，由于原线圈匝数增大，根据可知，副线圈两端的电压减小，根据可知，电阻R的热功率变小，故C错误，D正确。
故选BD。
8.（2025·辽宁·三模）如图所示的电路接在有效值恒为U的交流电源两端，理想变压器原、副线圈的匝数之比，定值电阻、，电表均为理想电表。滑动变阻器的滑片位于最下端a与最上端b时，变压器的输出功率相同，则下列说法正确的是（ ）
A．当滑动变阻器滑片从a向b滑动时，电压表示数变大
B．当滑动变阻器滑片从a向b滑动时，电流表示数变小
C．滑动变阻器的最大阻值
D．当滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω时，变压器的输出功率最大
【答案】C
【详解】C．变压器副线圈等效电阻为
又因为滑动变阻器触片滑到最下端与最上端时，变压器的输出功率相同，所以
解得
故C正确；
AB．当滑动变阻器滑片从a向b滑动时，滑动变阻器接入电路阻值减小，等效电阻减小，根据
可知原线圈电流增大，即电流表示数变大，两端电压变大，则原线圈输入电压变小，根据可知，副线圈输出电压变小，即电压表示数变小，故AB错误；
D．将看成电源内阻，可知当
变压器输出功率最大，解得滑动变阻器接入电路的阻值为
故D错误。
故选C。
9.（2025·吉林松原·模拟预测）如图所示为可调压式自耦变压器，输入电压为电压有效值恒定的正弦交流电，电表均为理想电表，为定值电阻，为滑动变阻器，则（ ）
A．仅减小接入电路的电阻，电流表的示数减小
B．仅减小接入电路的电阻，电压表的示数减小
C．仅将P顺时针转过适当角度，电流表的示数减小
D．仅将P顺时针转过适当角度，消耗的功率增大
【答案】C
【详解】B．根据理想变压器变压原理，仅减小接入电路的电阻，电压表示数不变，B错误；
A．由于减小，则负载总电阻减小，副线圈电流变大，副线圈功率增大，原线圈电流增大，电流表的示数增大，A错误；
D．仅将P顺时针转过适当角度，副线圈匝数减小，电压表示数减小，定值电阻消耗的功率减小，D错误；
C．副线圈匝数减小，电压减小，而副线圈电阻不变，则副线圈功率减小，副线圈电流减小，原线圈电流减小，电流表的示数减小，C正确。
故选C。
10．（2025·福建泉州·模拟）某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，通过旋转滑动触头的位置可以改变副线圈的匝数，其输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．通过R的交变电流的频率为50Hz
B．时电流表的示数为0
C．将沿顺时针方向转动一些，电流表的示数变大
D．将沿逆时针方向转动一些，电流表的示数变大
【答案】AD
【详解】A．由图乙可知，该交变电流的周期为
则通过R的交变电流的频率为
故A正确；
B．电流表的读数为电流有效值，所以时电流表的示数不为0，故B错误；
C．将沿顺时针方向移动一些，变压器的副线圈匝数变小，根据
可知副线圈输出电压变小，输出功率变小，所以输入功率也变小，故电流表的示数将变小，故C错误；
D．将沿逆时针方向移动一些，变压器的副线圈匝数变大，根据
可知副线圈输出电压变大，输出功率变大，所以输入功率也变大，故电流表的示数将变大，故D正确。
故选AD。
11.（2025·四川绵阳·模拟预测）如图甲所示，一足够长的形状满足正弦函数图样的金属导体套在位于其中心轴线的绝缘轨道上，以速度向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场。图乙为理想变压器，P所在位置原副线圈匝数比为k。现将该金属导体两端用导线接入原线圈。电表均为理想表，除滑动变阻器R外，其余电阻不计，则说法正确的是（ ）
A．原线圈两端电压峰值为
B．电压表示数为
C．将滑片P下滑，电压表示数减小，电流表示数减小
D．将滑片Q下滑，电压表示数减小、电流表示数增大
【答案】BC
【详解】A．金属导体匀速进入磁场，切割磁感线有效长度最大值为d，则电动势峰值为，故A错误；
B．电压表示数为，故B正确；
C．原线圈电压不变，滑片P下滑，副线圈电压减小，则电压表示数减小，原线圈输入功率减小，则原线圈电流减小，故C正确；
D．将滑片下滑，R减小，匝数比不变，副线圈电压不变，其电流增大，则原线圈电流也增大，电流表示数增大，电压表示数不变，故D错误。
故选BC。
12．（2025·福建宁德·模拟）如图所示，理想变压器原线圈接电压为的正弦交流电，开关接1时，原、副线圈的匝数之比为，滑动变阻器接入电路的阻值为，电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（ ）
A．开关接1时，电压表示数为
B．变压器的输入功率与输出功率之比为
C．仅将从1拨到2，电压表示数增大
D．将从1拨到2，并将滑动变阻器的滑片向上滑动，电流表示数可能不变
【答案】AD
【详解】A．S接1时，原副线圈的匝数之比为，根据理想变压器原副线圈电压与匝数之间的关系
代入数据解得
A正确；
B．理想变压器输入功率等于输出功率，即变压器的输入功率与输出功率之比为，B错误；
C．仅将从1拨到2，原线圈的匝数增大，根据理想变压器原副线圈电压与匝数之间的关系
可知，电压表的示数减小，C错误；
D．根据上述分析可知，若将从1拨到2，滑动变阻器的接入电路中的阻值不变，电压表的示数将减小，将滑动变阻器的滑片向上移动，则滑动变阻器接入电路中的阻值减小，故副线圈回路中的电流可能不变，根据变流比可知，原线圈回路中的电流可能不变，电流表的示数可能不变，D正确。
故选AD。
03 远距离输电问题
13.（2025·湖南怀化·二模）远距离输电中使用升压变压器和降压变压器的组合可以有效地减少输电损耗，某小组利用如下的模拟电路研究这一问题。升压变压器的原、副线圈匝数比是，降压变压器的原、副线圈匝数比是。假设输电线电阻和负载电阻阻值相同，为了保证输电效率不低于90％，则n的最小值为（ ）
A．2B．3C．4D．5
【答案】B
【详解】根据题意可知将负载电阻等效至输电电路中，其等效阻值为 ，由此可求知系统的输电效率为
由题意可知输电效率不低于90%，则
解得
故选B。
14.（2025·贵州铜仁·模拟预测）我国已投产运行的特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程，输送电功率最大可达1200万千瓦。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线总电阻为，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电电流为时，下列说法正确的是（ ）
A．输送电功率为
B．降压变压器匝数比为11∶5
C．直流输电线上损失的功率为1.6×108W，损失的电压为
D．若保持输送电功率不变，改用输电，直流输电线上损失的功率为5.6×108W
【答案】C
【详解】A．输送电功率为
选项A错误；
C．直流输电线上损失的功率为
损失的电压为
选项C正确；
B．降压变压器匝数比为
选项B错误；
D．根据
若保持输送电功率不变，改用输电，直流输电线上损失的功率变为原来的4倍，即为6.4×108W，选项D错误。
故选C。
15.（2025·辽宁·一模）远距离输电采用高压输电，可有效降低输电线上的电能损耗。远距离输电的示意图如图所示，变压器和变压器均视为理想变压器，线圈匝数比为，，发电厂的输出电压为，输送功率为，用户端得到的电压刚好为，则下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流为
B．输电线的总电阻阻值为
C．用户端消耗的总功率为
D．若发电厂输出电压不变，用户端消耗总功率变大，则输电线上消耗的电功率减小
【答案】BC
【详解】A．已知发电厂的输出电压为，根据变压器的变压比
求得变压器的输出电压为
发电厂输送功率为，则变压器的输出功率为
输电线上的电流为
故A错误；
B．用户端得到的电压刚好为,根据变压比
求得变压器的输入电压为
所以输电线损失的电压为
输电线的总电阻阻值为
故B正确；
C．输电线损失的功率为
用户端消耗的总功率为
故C正确；
D．若发电厂输出电压不变，则不变，用户德到的电压不变，则不变，变压器变压比不变则、均不变，用户端消耗总功率变大，则均增大，根据
可知，输电线上的电流增大，根据
可知，则输电线上消耗的电功率增大，故D错误。
故选BC。
1．（2025·陕西渭南·二模）图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比，输入端、所接电压随时间的变化关系如图乙所示。灯泡的电阻恒为，额定电压为。定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（ ）
A．B．C．6ΩD．
【答案】C
【详解】输电电压的有效值为（即原线圈电压的有效值）
根据理想变压器电压规律
可知副线圈电压有效值为
灯泡正常工作，根据欧姆定律可知通过灯泡的电流，即副线圈部分的干路电流为
根据串联分压规律可知，和R构成的并联电路部分的分压为
通过的电流为
通过R的电流为
则滑动变阻器的阻值为
故选C。
2．（）2025·河南·模拟预测）如图所示，理想变压器的原线圈接有电阻箱，副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头调节，副线圈回路接有灯泡，其正常发光时的电阻为。端输入稳定的正弦交流电，当电阻箱的电阻调为时，调节滑动触头使灯泡正常发光，此时原、副线圈匝数之比为；当电阻箱的电阻调为时，调节滑动触头使灯泡正常发光，此时原、副线圈匝数之比为。则、满足的关系为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】设灯泡正常发光时的电压为，端电压为，当电阻箱的电阻调为时，原线圈的电压为，电流为，有，，
联立可得
同理，当电阻箱的电阻调为时，有
故
故选A。
3．（2025·江西萍乡·二模）如图为“日”字形理想变压器（铁芯左右对称）的示意图，中间和两臂上分别绕有匝数为n0、n1，n2的线圈，线圈匝数比n0:n1:n2=10:4:5，两臂电路中接有相同的电阻R。将中间线圈接入电压的交变电流，设通过铁芯左右两臂的磁通量相等，下列说法正确的是（ ）
A．三个线圈中磁通量的变化率都相同
B．电压表V1的示数为7.2V
C．电压表V1和V2示数比为4:5
D．电流表A1和A2示数比为5:4
【答案】BC
【详解】A．因穿过中间线圈的磁通量等于两边线圈的磁通量之和，可知中间线圈的磁通量变化率大于两边线圈的磁通量变化率，两边线圈的磁通量变化率相等，选项A错误；
B．中间线圈电压有效值
可得左侧线圈两端电压
即电压表V1的示数为7.2V，选项B正确；
C．同理右侧线圈两端电压
即电压表V2的示数为9.0V，电压表V1和V2示数比为4:5，选项C正确；
D．因左右两边电路中所接的电阻相同，可知电流表A1和A2示数比等于电压之比，即为4:5，选项D错误。
故选BC。
4．（2025高三·福建龙岩）如图甲所示，位于敦煌的“超级镜子电站”是全球最高、聚光面积最大的熔盐塔式光热电站，吸收光能后利用熔盐储换热系统实现24小时连续发电。发电站输出正弦交流电的功率为，电压为，利用图乙所示电路进行远距离输电，均为理想变压器。已知输电线总电阻为，输电线上损失的功率为，次级变电站两端的电压为，则（ ）
A．该发电站每天接收到的光能为
B．输电线上的电流
C．变压器原副线圈的匝数比为
D．变压器原副线圈的匝数比为
【答案】BC
【详解】A．该发电站每天发出的电能为
光能转化成电能的效率等未知，无法求出接收的光能，故A错误；
B．由
可得输电线上的电流
故B正确；
C．发电站输出正弦交流电的电流为
由
可得
故C正确；
D．变压器的输出功率
可得
所以变压器原副线圈的匝数比为
故D错误。
故选BC。
5．（2025·贵州贵阳·二模）如图所示为某家用小型电吹风电路原理图，、、、为四个固定触点。可动扇形金属触片P能同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。理想变压器原、副线圈的匝数比为。在输入端接入的交流电源为，当触片P处于合适位置时，小风扇恰好能够正常工作，已知小风扇的电阻为，该电吹风的部分工作参数如下表所示。下列说法正确的是（ ）
A．吹冷风时触片P位于之间
B．小风扇在正常工作时输出的功率为52W
C．电热丝的电阻值为
D．若把电热丝截去一小段后再接入电路，电吹风吹热风时输入功率将变小
【答案】B
【详解】A．当电吹风机送出来的是冷风时，电路中只有电动机自己工作，触片P与触点、接触，故A错误；
B．设小风扇两端电压为，由题意可知变压器输入电压为
由，解得
吹冷风时电源输入功率等于小风扇的电功率，
小风扇正常工作时输出的功率为
联立解得小风扇在正常工作时输出的功率为52W，故B正确；
C．设吹热风时电热丝的电阻值为，热功率为，小风扇的电功率仍为，由题意得
电热丝的热功率可表示为
联立解得
故C错误；
D．根据公式可知，把电热丝截去一小段后的电热丝（材料、粗细均不变）电阻变小，电吹风吹热风时的功率将变大，故D错误。
故选B。
6.（2025·福建漳州·模拟预测）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，为定值电阻，R为滑动变阻器，所有电表均为理想电表。现将变阻器滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电压表的示数增大，则（ ）
A．变阻器滑片是向下滑动的B．电压表示数增大
C．电流表示数增大D．电流表和示数之比不变
【答案】D
【详解】AB．由题知，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，所以原线圈的电压不变，即电压表示数不变，根据电压与匝数成正比，可知副线圈的电压也不变，即电压表示数不变，又在副线圈回路中有
现观察到电压表的示数增大，即增大，所以减小，根据
可知减小，即电流表示数减小，所以副线圈回路中的电阻增大，故变阻器滑片是向上滑动的，故AB错误；
CD．根据电流与匝数的关系有
可知电流表和示数之比不变，则电流表示数减小，故C错误，D正确。
故选D。
7.（2025·湖北·模拟预测）如图所示，电路a、b间输入的正弦交变电压。定值电阻的阻值为R，滑动变阻器的滑片P初始位置在最右端，此时理想电压表的示数为2V，理想电压表的示数为6V。下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈匝数比为
B．的最大阻值为6R
C．当的滑片P向左滑动时，电压表、的示数都变大
D．当时，电阻消耗的功率最大
【答案】B
【详解】A．根据正弦交变电压的有效值其中为最大值
可得输入电压的有效值，
解得，故A错误；
B．原线圈的“等效电阻”与副线圈的电阻的比值关系为：
可知R1的等效电阻R等效
U原，
解得的最大阻值为，故B正确；
C．当的滑片P向左滑动时，阻值减小，根据串联电路电压分配规律可知，电压表的示数减小，U原示数变大，故的示数变大，故C错误；
D．当时，U原示数最大，电压表的示数最大，根据，电阻消耗的功率最大，故D错误。
故选B。
8．（2025·福建·模拟预测）如图，理想的升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数之比分别为和，为检测电路在AB、CD端分别接理想电压表和电流表，已知，，则电压表V和电流表A的示数和分别为（ ）
A．B．C．D．
【答案】BD
【详解】理想电流表把和二极管短路，根据等效关系
根据电压之比与线圈匝数之比关系有
可得
则
解得V
则
故选BD。
9．（2025·重庆·三模）太阳能光伏发电是利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能的一项新兴技术(如图甲)。如图乙所示为某光伏发电站输电入户的示意图，其中输电电压的有效值恒定，是输电线的等效电阻，变压器为理想变压器，电表均可视为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A．若开关均断开，电压表示数不为0
B．开关均闭合的前提下，线路老化导致增大，则电流表的示数增大
C．若先让开关保持闭合状态，然后闭合开关，则电流表的示数减小
D．若先让开关保持闭合状态，然后闭合开关，则电压表的示数减小
【答案】AD
【详解】A．若开关均断开，变压器输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，所以电流表的示数为0，电压表的示数不为0，故A正确；
B．开关均闭合的前提下，设原线圈两端的电压为，电流为，副线圈两端的电压为，电流为，总电阻为；在原线圈回路中有
根据电压与匝数的关系有
解得
根据电流与匝数的关系有
解得
在副线圈回路中有
联立可得
可知线路老化导致增大，副线圈的总电阻不变，则副线圈的电流减小，故原线圈的电流减小，即电流表的示数减小，故B错误；
C．同B项分析，有
若先让开关保持闭合状态，然后闭合开关，则副线圈的总电阻减小，故副线圈的电流增大，故原线圈的电流增大，即电流表的示数增大，故C错误；
D．同B项分析，有
若先让开关保持闭合状态，然后闭合开关，则副线圈的总电阻减小，故副线圈的电流增大，故原线圈的电流增大，根据
可知原线圈两端的电压，则副线圈的电压减小；在副线圈回路中有
可知变小，即电压表的示数减小，故D正确。
故选AD。
10.（2025·福建福州·模拟预测）图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度ω绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，的发热功率增大
B．线框在图示位置时，电压表的示数为0
C．滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为
D．线框从图示位置开始转过180°的过程中，产生的平均电动势为
【答案】CD
【详解】A．原线圈的电压没有发生改变，则副线圈的电压也不会改变，在滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，接入电路中的电阻R增大，根据
副线圈回路的电流减小，的发热功率
可知R1的发热功率减小,故A错误。
BC．矩形线框在转动过程中产生的感应电动势的最大值
电压表显示的是有效值，不会变化，原线圈的电压即电压表V1的示数
再根据原、副线圈电压比与匝数比的关系有
则副线圈的电压即电压表V2的示数
与副线圈中电阻的变化无关，故B错误，C正确；
D．线框从题中图示位置开始转过180°的过程中，磁通量的变化量，
而产生的平均电动势
又因为
解得：
故D正确。
故选CD。
11．（2025·福建福州·三模）“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，模拟远距离高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器原、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状态，则下列说法正确的是（ ）
A．图中a为电流表，b为电压表
B．若电压表的示数为100V，电流表的示数为5A，则线路输送电功率为100kW
C．若保持U1和用户数不变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大
D．若保持U1和用户数不变，仅将滑片P下移，则U2减小
【答案】C
【详解】A．图中a互感器是并联到电路中的，b互感器是串联到电路中的，所以a是电压表，b为电流表，故A错误；
B．若电压表的示数为100V，则输电电压为U2=10U=10×100V=1000V
电流表的示数为5A，则输电电流为I2=5×10A=50A
所以线路输送的电功率为P= U2 I2=1000×50W=50kW，故B错误；
C．若保持U1和用户数不变，仅将滑片Q下移，则升压变压器的副线圈匝数增加，根据变压比可知，输电电压升高，则变大，同时变大，用户数不变，根据
可知增大，根据
可知，变大，根据
可知，输电线损耗的功率增大，故C正确；
D．若保持U1和用户数不变，仅将滑片P下移，由于升压变压器原、副线圈的匝数比不变，所以升压变压器的输出电压U2不变，故D错误。
故选C。
12．（2025·天津和平·三模）如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡（规格为“4W100Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列正确的是（ ）
A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为
B．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大
C．当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为
D．若将自耦变压器触头向上滑动，灯泡会变暗
【答案】C
【详解】A．感应电动势最大值
若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为，选项A错误；
B．线圈匝数不变，根据理想变压器的变压比可知输出电压不变，若将滑动变阻器触头向上滑动，连入电路电阻变大，负载等效电阻变大，
又P1=U1I1可知电流表示数变小，故B错误；
C．变压器输入电压的有效值为
开关闭合时灯泡正常发光，所以
根据理想变压器的变压比等于匝数比可知此时原副线圈的匝数比为2：1，故C正确；
D．若将自耦变压器触头向上滑动，副线圈匝数变大，根据理想变压器的变压比可知输出电压变大，所以灯泡变亮，故D错误。
故选C。
13．（2025·湖南娄底·二模）某小型发电机结构可简化为如图甲所示，矩形交流发电机匝数为，线圈、导线的电阻均不计，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴匀速转动，线圈中磁通量随时间的变化如图乙所示，其中。发电机与变压器的原线圈相连，变压器的副线圈对外供电，变压器为理想变压器，假设负载的额定电压为时恰能正常工作。下列说法正确的是（ ）
A．可以通过变压器调节交流电的频率
B．电压表的示数为
C．变压器的原副线圈匝数比为
D．当副线圈的负载增加时，发电机的输出功率增加
【答案】BCD
【详解】A．变压器不能改变交流电的频率，错误；
BC．根据图像可得，线圈的角速度
线圈产生的电动势的峰值为
则电压表的示数为
变压器的匝数比
B、C正确；
D．当副线圈的负载增加时，副线圈的总电阻减小，副线圈消耗的功率
因为副线圈电压不变，则副线圈消耗的功率增大，由于变压器不改变功率，所以当副线圈的负载增加时，发电机的输出功率增大，D正确。
故选BCD。
14．（2025·山东济南·二模）如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（ ）
A．电流表A2示数增大
B．电流表A1示数减小
C．原线圈输入功率增大
D．定值电阻R消耗的功率不变
【答案】BD
【详解】AB．由于原线圈所接电压恒定，匝数比恒定，则副线圈的输出电压恒定，变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中，副线圈所接的电阻值逐渐增大，即副线圈总电阻增大，由欧姆定律
可知副线圈电流减小，根据
可知减小，故A错误，B正确；
C．原线圈输入功率
由于不变、增大，可知原线圈输入功率减小，故C错误；
D．定值电阻R消耗的功率
由于不变，则定值电阻R消耗的功率不变，故D正确。
故选BD。
15．（2025·辽宁沈阳·二模）如图所示，边长、匝数匝的正方形线圈绕垂直于磁场的中心轴以的角速度在磁感应强度大小的匀强磁场中转动，磁场只分布在中心轴的左侧。理想变压器原线圈接有理想交流电压表，副线圈连接标有“10 V 1 A”的电动机，该电动机恰好能正常工作，电动机线圈的内阻，不计正方形线圈的内阻，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置交流电压表的示数为零
B．理想变压器原、副线圈的匝数之比为
C．电动机发热的功率为10W
D．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，则理想变压器的输入功率将变大
【答案】D
【详解】A．交流电压表的示数为有效值，不为零，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律得正方形线圈产生的感应电动势的最大值
带入数值得
感应电动势的有效值
故理想变压器原线圈的电压
因电动机正常工作，故理想变压器副线圈的电压
所以理想变压器原、副线圈的匝数之比
故B错误；
C．电动机发热功率
故C项错误；
D．滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，不变，理想变压器的输出功率变大，输入功率也变大，故D正确。
故选D。
．
1．（2025·广西·高考真题）某变压器输入正弦交流电的电压有效值为220V．输出电压最大值为，该变压器视为理想变压器，其原、副线圈匝数之比为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】变压器次级电压有效值为
则变压器原副线圈的匝数比
故选C。
2．（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
【答案】B
【详解】A．由图可知，交流电的周期为2.25s，故A错误；
B．根据图乙可知，输入电压最大值，则输入电压有效值为，根据变压比可知，副线圈电压即电压表示数为，故B正确；
C．R1的阻值为R2的2倍，根据并联规律可知，两电阻的电压相同，根据欧姆定律可知，流经R1和R2的电流之比为，副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和，则副线圈干路的电流为R1电流的3倍，故C错误；
D．根据变压器的原理可知，原副线圈功率相同，故D错误。
故选 B。
3．（2025·安徽·高考真题）某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压的正弦式交流电，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。要使电流表的示数变为，下列操作正确的是（ ）
A．电阻箱R的阻值调为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D．输入端电压调为
【答案】B
【详解】A．输入电压峰值为，则输入电压有效值为，滑动触头在正中间，根据变压比可知，输出电压，若将电阻箱阻值调为18欧姆，则电流为1A，故A错误；
B．若将副线圈匝数调为总匝数的，根据变压比可知，输出电压，则副线圈电流变为，故B正确；
C．输入端电压调为时，其有效值不变，不会导致电流的变化，仍然为，故C错误；
D．将输入电压峰值减小一半，则输入电压有效值变为，输出电压，副线圈电流变为，故D错误。
故选B。
4．（2025·重庆·高考真题）2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为的交流电，再经配电房中的变压器（视为理想变压器）降为的家用交流电，若输电线路输送功率为，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则（ ）
A．直流输电导线中的电流为250A
B．直流输电导线总阻值不超过16Ω
C．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50Hz
D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为
【答案】BD
【详解】A．直流输电电流由公式计算得
，故A错误；
B．导线允许的最大功率损耗为5%的输送功率
由 得导线总阻值上限
，故B正确；
C．家用交流电表达式为，其最大值为；
频率为，故C错误；
D．变压器原线圈电压，副线圈电压，匝数比
电流比与匝数比成反比可知，故D正确。
故选BD。
5（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
C．S与b相连，流过灯泡的电流为
D．S与c相连，灯泡的电功率为
【答案】B
【详解】设变压器原、副线圈的电压分别为，灯泡L的阻值为R，根据等效电阻的思想有灯泡的等效电阻
灯泡L的阻值
由理想变压器原理，电压关系
电流关系
联立解得
A．S与a相连，根据等效电源思想，灯泡的电功率最大时应该满足
因为值不确定，灯泡的电功率不一定最大，故A错误；
B．S与a相连，变压器原线圈电压
灯泡两端的电压为
B正确；
C．S与b相连，变压器原线圈电路接入两个电阻，变压器原线圈的电流
流过灯泡的电流
C错误；
D．S与c相连，变压器原线圈电路接入一个电阻，变压器原线圈的电流
流过灯泡的电流
灯泡的电功率为
D错误。
故选B。
6．（2025·湖北·高考真题）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
【答案】AC
【详解】A．整个电路物理量标注如图
设用户端总电阻为R用户，降压器输入端等效为电阻Rx，则有
因为
其中I2=I3，则对于输电线有
联立整理可得
仅增加用户数，则R用户减小，可知I2增大，根据
可知r消耗的功率增大，故A正确；
B．仅增加用户数，I2增大，根据
可知U3减小，根据用户端的电压
可知用户端的电压减小，故B错误；
C．仅适当增加n2，根据
可知U2增大，根据
可知I2增大，根据
可知U3增大，根据用户端的电压
可知用户端的电压增大，故C正确；
D．由C选项可知，仅适当增加n2，I2增大，整个电路消耗的电功率
由于U2增大，故整个电路消耗的电功率变大，故D错误。
故选AC。
7．（2025·广东·高考真题）如图所示。某光伏电站输出功率、电压的交流电，经理想变压器升压至后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为。下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈匝数比为
B．输电线上由R造成的电压损失为
C．变压器原线圈中的电流为
D．变压器原、副线圈中电流的频率不同
【答案】B
【详解】A．根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得
A错误；
B．原副线圈两端的功率相等，流过副线圈的电流
输电线上由R造成的电压损失为
B正确；
C．变压器原线圈中的电流为
C错误；
D．变压器不改变交变电流的频率，变压器原、副线圈中电流的频率相同，D错误。
故选B。
8.（多选）（2024·全国甲卷·高考真题） 如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻和、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压不变的情况下，为提高的热功率，可以（ ）

A. 保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动
B. 将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变
C. 将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动
D. 将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动
【答案】AC
【解析】A．保持T不动，根据理想变压器的性质可知副线圈中电压不变，当滑动变阻器R的滑片向f端滑动时，R与串联后的总电阻减小，电流增大，根据可知此时热功率增大，故A正确；
B．将T向b端移动，副线圈匝数变小，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片位置不变时，通过的电流减小，故热功率减小，故B错误；
C．将T向a端移动，副线圈匝数增加，故副线圈两端电压变大，滑动变阻器R的滑片向f端滑动，R与串联后的总电阻减小，电流增大，此时热功率增大，故C正确；
D．将T向b端移动，副线圈匝数减少，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片向e端滑动，R与串联后的总电阻增大，电流减小，此时热功率减小，故D错误。
故选AC。
9.（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
【解析】

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。
10．（2023·山东·统考高考真题）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368AB．输电线上损失的功率为4.8kW
C．输送给储能站的功率为408kWD．升压变压器的匝数比n1：n2= 1：44
【答案】C
【解析】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。
11．（2023·北京·统考高考真题）自制一个原、副线圈匝数分别为600匝和190匝的变压器，原线圈接12V的正弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8V的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5V。下列措施有可能使小灯泡正常发光的是（ ）
A．仅增加原线圈匝数B．仅增加副线圈匝数
C．将原、副线圈匝数都增为原来的两倍D．将两个3.8V小灯泡并联起来接入副线圈
【答案】B
【解析】A．由知，仅增加原线圈匝数，副线圈的输出电压U2减小，不能使小灯泡正常发光，故A错误；
B．由知，仅增加副线圈匝数，副线圈的输出电压U2增大，有可能使小灯泡正常发光，故B正确；
C．由知，将原、副线圈匝数都增为原来的两倍，但由于原线圈的电压不变，则副线圈的输出电压U2不变，不能使小灯泡正常发光，故C错误；
D．将两个3.8V小灯泡并联，但由于原线圈的电压不变，则副线圈的输出电压U2不变，不能使小灯泡正常发光，故D错误。
故选B。
12．（2023·浙江·统考高考真题）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
【解析】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。
热风时电源输入功率
460W
冷风时电源输入功率
60W