2026年高考物理一轮复习(通用版)第58讲变压器电能的输送(专项训练)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习(通用版)第58讲变压器电能的输送(专项训练)(学生版+解析)，共9页。试卷主要包含了，则下列说法正确的是等内容，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·福建·一模）如图所示，一台理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶1，原线圈接在电压的交流电源上，副线圈接有的定值电阻，图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为20VB．电流表的示数为1A
C．变压器的输入功率为20WD．变压器的输出功率为40W
2．（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．
3．（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
4.（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
5．（2025·河北石家庄·二模）如图所示为某交流发电机为用户输电的示意图。发电机线圈绕垂直磁场的轴在匀强磁场中做匀速圆周运动，产生的交流电经理想变压器输送到远方用户，输电线路总电阻为，不计电动机线圈电阻。已知用户（纯电阻）两端电压为U0。下列说法正确的是（ ）
A．若仅将发电机线圈的转速降为原来的，则用户两端的电压变为
B．若仅将变压器的副线圈匝数变为原来的2倍，则输电线路损耗的功率变为原来的
C．若仅增加用户个数使流过电阻的电流变为原来的2倍，则变压器原线圈的电流变为原来的2倍
D．若仅将输电线路的电阻增大为原来的2倍，则用户端电压变为
6．（2025·重庆·二模）如图所示，某直流电源经交直转换后输出交流电，经理想变压器升压后，当点火针和金属板间的电压峰值达到10kV，就会引发电火花。已知原副线圈的匝数分别为、，D为理想二极管（正向导通时电阻为零，反向截止时电阻无限大），则下列说法正确的是
A．引发电火花的频率为50Hz
B．
C．引发电火花的频率为100Hz
D．
7．（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
02 变压器的动态分析
8．（2025·湖南岳阳·二模）如图所示，一原副线圈匝数均可调节的理想变压器，输入端、接入有效值恒定的交流电源。已知定值电阻阻值为，滑动变阻器的最大阻值为。初始时刻原、副线圈的匝数之比为，滑片位于最下端。理想电压表的示数、示数变化量的大小分别用、表示；理想电流表的示数、示数变化量的大小分别用、表示。不计其余电阻，下列说法正确的是（ ）

A．保持、位置不变，向上缓慢滑动的过程中，不变，增大
B．保持、位置不变，向上缓慢滑动的过程中，不断减小
C．保持、位置不变，向上缓慢滑动的过程中，副线圈的输出功率逐渐减小
D．保持位置不变，、向上移动，使原副线圈增加相同的匝数后，副线圈的输出功率增大
9.（2025·陕西西安·三模）在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表、电流表均为理想交流电表，R0、R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，在a、b两端输入正弦交流电压，将滑动变阻器滑片从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数一直减小
B．电压表示数一直增大
C．a、b端输入功率一直增大
D．变压器的输出功率一直增大
10．（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
11．（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
03 远距离输电问题
12．（2025·河北·模拟预测）近些年中国研发出的特高压输电技术让中国标准成了国际标准，该技术可输送高达1000千伏以上的电压。其原理如图所示，若在某一段时间内，发电厂的输出功率恒定，要使传输过程中由于电线电阻r损失的功率降为原来的一半，下列操作中可行的是（ ）
A．使用电阻率为原来一半的材料制作输电线
B．将升压变压器匝数比变为原来的2倍
C．将升压变压器匝数比变为原来的倍
D．将发电机的输出电压U1变为原来的倍
13．（2025·山东聊城·三模）近年来我国新能源汽车产业快速发展，全液冷超级充电桩可实现“一秒一公里”的充电速度。下图是充电系统的示意图，已知升压变压器原线圈两端电压的有效值恒为，输电线的总电阻，降压变压器的匝数比为，变压器均视为理想变压器。若某汽车使用充电桩1充电时，充电桩2、3闲置，此时汽车充电电压为，充电功率为，下列说法正确的是（ ）
A．流经充电桩电流的最大值为
B．充电桩1、2、3同时工作时，充电桩的总功率为
C．升压变压器的匝数比为
D．若充电桩总电流减小，充电桩获得的电压减小
14．（2025·黑龙江·二模）某地区有一风力发电机如图甲所示，其叶片转动时可形成截面积为的圆面，某时间内该地的风速为10m/s，空气密度为，假设这个风力发电机能将圆内10%的空气动能转化为电能。如图乙所示，发电机产生的交流电通过变压器升压后，经输电线给储电站供电，已知发电机输出电压为200V，不计发电机内阻，输电线的电阻R=5Ω，输电线损失功率为2kW，则（ ）
A．发电机的发电功率为48kW
B．输电线的电流为20A
C．变压器原副线圈的匝数比
D．储电站两端的电压为1300V
15．（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
1.（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
2.（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
3．（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．
4．（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
5.（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
6．（2025·天津·一模）小型电钻已经在生产生活中普遍使用，如图所示为其简化电路图，它由变压器及电机两部分构成，变压器为理想变压器。电机的内阻为1Ω，额定电压为22V，额定电流为1A，变压器原线圈电压为220V的正弦交流电时电钻正常工作，下列说法正确的是（ ）
A．变压器副线圈电流的最大值为2A
B．变压器原线圈的电流为0.2A
C．变压器的副线圈消耗功率为1W
D．电机产生的机械功率为21W
7．（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。
8．（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
9．（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
10.（2025·陕西咸阳·二模）图甲所示的电磁炉可视为一个变压器，炉盘相当于原线圈，锅体既是副线圈又是负载，通过电磁感应产生涡流来加热食物。锅体感应的电动势与原线圈电压的比值称作耦合系数，设为n。电磁炉工作原理可简化为图乙，电源的频率、有效值恒定，电压为U，炉盘中配有定值电阻，阻值为，锅体回路中的电阻相当于负载。
(1)若已知锅体中感应电动势的有效值为，求通过定值电阻的电流；
(2)若已知锅体等效电阻为R，求流过定值电阻的电流；
(3)更换不同锅体，相当于调节负载电阻，设耦合系数n都不变，求锅体等效电阻为多大时加热食物的功率最大。
11．（2025·湖北武汉·模拟预测）某水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求在输电线上损失的功率控制在，则（ ）
A．输电线上通过的电流为B．降压变压器原线圈的电压为
C．升压变压器匝数比为D．降压变压器匝数比为
12．（2025·河南·模拟预测）国家能源集团在西藏那曲建成世界海拔最高（4700米）的“日光之城”光伏电站，通过500km高压输电线向拉萨市区稳定供电，其简化电路如图所示。电厂的输出电压恒定不变，送电过程仅考虑输电线电阻，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．相较于日常情况，处于用电高峰时，用户端电压较大
B．相较于日常情况，处于用电高峰时，升压变压器的输出电流减小
C．用电情况紧张时，电力部门需要对一部分用户拉闸限电，限电后输电线上损耗的功率降低
D．无论用户端用电情况如何变化，电厂的输出功率均不变
13.（2025·天津南开·二模）绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家。某品牌电动汽车安装充电桩的电路图如下，已知总电源的输出电压 ，输出功率 ，输电线的总电阻r=12Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比 ，汽车充电桩的额定电压为50V。下列说法正确的是（ ）
A．输出功率 P1不变时，输电电压 U2越高，输电线上损失的功率越小
B．输电线上的电流为100A
C．用户获得的功率为
D．降压变压器的匝数比
14.（2025·天津河西·三模）如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数分别为、，在的原线圈两端接入一电压的交流电源。若的副线圈两端电压的有效值为，输电线的总电阻为，输电线中电流的有效值为，不考虑其它因素的影响，则以下说法正确的是（ ）
A．的原线圈两端电压的有效值为
B．
C．输电线上损失的电功率为
D．输电线上损失的电功率为
．
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．
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
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
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
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
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
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
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
9.（2024·浙江1月·高考真题） 如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈匝数分别为和的变压器升压至峰值大于，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。下列正确的是（ ）

A. B.
C. 用电压表测原线圈两端电压，示数为 D. 副线圈输出交流电压的频率是
10.（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
11.（2024·辽宁·高考真题）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2 = 5：1，原线圈接在电压峰值为Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热，加热前气体温度为T0。
（1）求变压器的输出功率P；
（2）已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量ΔT成正比，即Q = CΔT，其中C已知。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2倍，求电热丝的通电时间t。

12．（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
13．（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
14．（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
热风时电源输入功率
460W
冷风时电源输入功率
60W