3.4 电能的输送 同步练习—2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 3.4 电能的输送 同步练习—2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 206.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-28 08:14:21 | ||
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文档简介
3.4 电能的输送
1．在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是( )
A．使输电线粗一些 B．减小输电线长度
C．减少通电时间 D．采用高压输电
2．如图所示是远距离输电的示意图，下列说法正确的是( )
A．a是升压变压器，b是降压变压器
B．a是降压变压器，b是升压变压器
C．a的输出电压等于b的输入电压
D．a的输出电压等于输电线上损耗的电压
3．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时( )
A．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低
B．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小
C．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大
D．供电线路上电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小
4．某用电器离供电电源的距离为l，线路上的电流为I.若要求线路上的电压降不超过U.已知输电导线的电阻率为ρ，那么该输电导线的横截面积的最小值是( )
A． B．I2ρ
C． D．
5．远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U0时，输电线上的电流为I0，损失的电功率为P0.则当输电电压提高为2U0时( )
A．由I＝得，输电线上的电流变为2I0
B．由I＝得，输电线上的电流变为
C．由P＝得，输电线上损失的电功率为4P0
D．由P＝IU得，输电线上损失的电功率为2P0
6．(多选)在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( )
A．输电线路上损失的电压与输电电流成正比
B．输电电压越高，输电线路上损失的电压越大
C．输电线路上损失的功率跟输电电压的平方成反比
D．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比
7．输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( )
A．U1∶U2 B．U∶U
C．U∶U D．U2∶U1
8.(多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器．当S由2改接为1时，下列说法正确的是( )
A．电压表读数变大
B．电流表读数变大
C．电流表读数变小
D．输电线损失的功率变小
9．(多选)为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，发热功率为ΔP；除冰时，输电线上的发热功率需变为9ΔP，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )
A．输电电流为3I B．输电电流为9I
C．输电电压为3U D．输电电压为U
10．如图所示为额定电压为250 V的用户供电的远距离输电的示意图，已知输入原线圈n1两端的电压U1＝500 V，发电机的输出功率为P＝500 kW，输电线的电阻R＝12.5 Ω，如果输电线上损失的功率为输送功率的1%.如果图中的升压变压器以及降压变压器均为理想的变压器．则下列结论正确的是( )
A．n3∶n4＝79∶1
B．n1∶n2＝1∶50
C．流过输电线的电流强度大小为40 A
D．降压变压器原线圈两端的电压为24 700 V
11．(多选)发电厂发电机的输出电压是U1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R，导线中的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损失的功率下列表达式正确的是( )
A． B．
C．I2R D．I(U1－U2)
12．(多选)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为r，降压变压器的原、副线圈的匝数之比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R0＝22 Ω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．发电机产生的交流电的频率为0.5 Hz
B．降压变压器的副线圈两端的电压的瞬时值表达式u＝220 sin(100πt) V
C．通过电阻R0的电流的最大值为20 A
D．输电线损失的功率为 W
13．(多选)如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( )
A．发电机输出交变电流的电压有效值是500 V
B．降压电器上交变电流的频率是50 Hz
C．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定
D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小
14．如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2.在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为10∶1和1∶10，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是( )
A．升压变压器原、副线圈的匝数比为＝
B．采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 A
C．线路输送电功率是220 kW
D．将P上移，用户获得的电压将降低
15．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器．发电机功率不变，为减小输电线上的功率损耗，下列方法中可行的是( )
A．n1加倍，n2加倍 B．n1加倍，n2减半
C．n1减半，n2加倍 D．n1减半，n2减半
16．某变电站用220 V的电压输电，导线上损失的功率为输送功率的20%.若要使导线上损失的功率降为输送功率的5%，则输电电压应为多少？若输电电压不变，输电线的电阻应变为原来的多少倍？
17．在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个小型发电站，输送的电功率P＝500 kW，当使用U＝5 kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW·h.求：
(1)输电效率η和输电线的总电阻r；
(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？
18．某学校有一台应急备用发电机，内阻为R＝1 Ω，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为r＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V 40 W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，则：
(1)输电线上损耗的电功率多大？
(2)发电机的输出功率多大？
(3)发电机的电动势多大？
参考答案
1D
2A
3C
4C
5B
6AC
7C
8AB
9AD
10B
11BCD
12BD
13BD
14C
15C
16解：设输送功率为P，输电电压U1＝220 V时，损失功率ΔP1＝20%P，
又因为ΔP1＝IR线，I1＝，解得ΔP1＝R线．
现要求ΔP2＝5%P，同理ΔP2＝R线，
因此可得＝＝，
所以U2＝2U1＝440 V.
若输电电压不变，由ΔP＝R线，
得＝＝＝.
即输电线的电阻应变为原来的.
17解：(1)输送功率P＝500 kW，一昼夜输送电能
E＝Pt＝12 000 kW·h，
输电线上损失的电能ΔE＝4 800 kW·h，
终点得到的电能E′＝E－ΔE＝7 200 kW·h，
所以输电效率η＝＝60%.
输电线上的电流I＝＝100 A，
输电线上损耗的功率Pr＝＝200 kW，
输电线的电阻r＝＝20 Ω.
(2)据Pr＝2r，
要求输电线上损耗的功率Pr′＝2%P＝10 kW.
输电电压应调节为U′＝P≈22.4 kV.
18解：(1)根据题意，画出从发电机到教室灯泡之间的输电过程，如图所示．
所有灯都正常工作的总功率为
P2′＝22×6×40 W＝5 280 W，
用电器都正常工作时的总电流
I2′＝＝ A＝24 A.
两个变压器之间输电线上的电流Ir＝I2＝＝6 A，
故输电线上损耗的电功率Pr＝Ir＝144 W.
(2)升压变压器的输出功率P1′＝Pr＋P2′＝5 424 W.
而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率
P出＝P1＝P1′＝5 424 W.
(3)降压变压器上的输入电压U2＝4U2′＝880 V，输电线上的电压损失Ur＝Irr＝24 V，
因此升压变压器的输出电压U1′＝Ur＋U2＝904 V.
升压变压器的输入电压U1＝＝226 V，
升压变压器的输入电流I1＝4Ir＝24 A.
发电机的电动势E＝U1＋I1R＝226 V＋24×1 V＝250 V.
1．在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是( )
A．使输电线粗一些 B．减小输电线长度
C．减少通电时间 D．采用高压输电
2．如图所示是远距离输电的示意图，下列说法正确的是( )
A．a是升压变压器，b是降压变压器
B．a是降压变压器，b是升压变压器
C．a的输出电压等于b的输入电压
D．a的输出电压等于输电线上损耗的电压
3．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时( )
A．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低
B．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小
C．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大
D．供电线路上电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小
4．某用电器离供电电源的距离为l，线路上的电流为I.若要求线路上的电压降不超过U.已知输电导线的电阻率为ρ，那么该输电导线的横截面积的最小值是( )
A． B．I2ρ
C． D．
5．远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U0时，输电线上的电流为I0，损失的电功率为P0.则当输电电压提高为2U0时( )
A．由I＝得，输电线上的电流变为2I0
B．由I＝得，输电线上的电流变为
C．由P＝得，输电线上损失的电功率为4P0
D．由P＝IU得，输电线上损失的电功率为2P0
6．(多选)在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( )
A．输电线路上损失的电压与输电电流成正比
B．输电电压越高，输电线路上损失的电压越大
C．输电线路上损失的功率跟输电电压的平方成反比
D．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比
7．输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( )
A．U1∶U2 B．U∶U
C．U∶U D．U2∶U1
8.(多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器．当S由2改接为1时，下列说法正确的是( )
A．电压表读数变大
B．电流表读数变大
C．电流表读数变小
D．输电线损失的功率变小
9．(多选)为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，发热功率为ΔP；除冰时，输电线上的发热功率需变为9ΔP，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )
A．输电电流为3I B．输电电流为9I
C．输电电压为3U D．输电电压为U
10．如图所示为额定电压为250 V的用户供电的远距离输电的示意图，已知输入原线圈n1两端的电压U1＝500 V，发电机的输出功率为P＝500 kW，输电线的电阻R＝12.5 Ω，如果输电线上损失的功率为输送功率的1%.如果图中的升压变压器以及降压变压器均为理想的变压器．则下列结论正确的是( )
A．n3∶n4＝79∶1
B．n1∶n2＝1∶50
C．流过输电线的电流强度大小为40 A
D．降压变压器原线圈两端的电压为24 700 V
11．(多选)发电厂发电机的输出电压是U1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R，导线中的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损失的功率下列表达式正确的是( )
A． B．
C．I2R D．I(U1－U2)
12．(多选)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为r，降压变压器的原、副线圈的匝数之比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R0＝22 Ω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．发电机产生的交流电的频率为0.5 Hz
B．降压变压器的副线圈两端的电压的瞬时值表达式u＝220 sin(100πt) V
C．通过电阻R0的电流的最大值为20 A
D．输电线损失的功率为 W
13．(多选)如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( )
A．发电机输出交变电流的电压有效值是500 V
B．降压电器上交变电流的频率是50 Hz
C．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定
D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小
14．如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2.在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为10∶1和1∶10，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是( )
A．升压变压器原、副线圈的匝数比为＝
B．采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 A
C．线路输送电功率是220 kW
D．将P上移，用户获得的电压将降低
15．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器．发电机功率不变，为减小输电线上的功率损耗，下列方法中可行的是( )
A．n1加倍，n2加倍 B．n1加倍，n2减半
C．n1减半，n2加倍 D．n1减半，n2减半
16．某变电站用220 V的电压输电，导线上损失的功率为输送功率的20%.若要使导线上损失的功率降为输送功率的5%，则输电电压应为多少？若输电电压不变，输电线的电阻应变为原来的多少倍？
17．在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个小型发电站，输送的电功率P＝500 kW，当使用U＝5 kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW·h.求：
(1)输电效率η和输电线的总电阻r；
(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？
18．某学校有一台应急备用发电机，内阻为R＝1 Ω，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为r＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V 40 W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，则：
(1)输电线上损耗的电功率多大？
(2)发电机的输出功率多大？
(3)发电机的电动势多大？
参考答案
1D
2A
3C
4C
5B
6AC
7C
8AB
9AD
10B
11BCD
12BD
13BD
14C
15C
16解：设输送功率为P，输电电压U1＝220 V时，损失功率ΔP1＝20%P，
又因为ΔP1＝IR线，I1＝，解得ΔP1＝R线．
现要求ΔP2＝5%P，同理ΔP2＝R线，
因此可得＝＝，
所以U2＝2U1＝440 V.
若输电电压不变，由ΔP＝R线，
得＝＝＝.
即输电线的电阻应变为原来的.
17解：(1)输送功率P＝500 kW，一昼夜输送电能
E＝Pt＝12 000 kW·h，
输电线上损失的电能ΔE＝4 800 kW·h，
终点得到的电能E′＝E－ΔE＝7 200 kW·h，
所以输电效率η＝＝60%.
输电线上的电流I＝＝100 A，
输电线上损耗的功率Pr＝＝200 kW，
输电线的电阻r＝＝20 Ω.
(2)据Pr＝2r，
要求输电线上损耗的功率Pr′＝2%P＝10 kW.
输电电压应调节为U′＝P≈22.4 kV.
18解：(1)根据题意，画出从发电机到教室灯泡之间的输电过程，如图所示．
所有灯都正常工作的总功率为
P2′＝22×6×40 W＝5 280 W，
用电器都正常工作时的总电流
I2′＝＝ A＝24 A.
两个变压器之间输电线上的电流Ir＝I2＝＝6 A，
故输电线上损耗的电功率Pr＝Ir＝144 W.
(2)升压变压器的输出功率P1′＝Pr＋P2′＝5 424 W.
而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率
P出＝P1＝P1′＝5 424 W.
(3)降压变压器上的输入电压U2＝4U2′＝880 V，输电线上的电压损失Ur＝Irr＝24 V，
因此升压变压器的输出电压U1′＝Ur＋U2＝904 V.
升压变压器的输入电压U1＝＝226 V，
升压变压器的输入电流I1＝4Ir＝24 A.
发电机的电动势E＝U1＋I1R＝226 V＋24×1 V＝250 V.