3.4电能的输送 自主提升过关练（word版含答案）

3.4电能的输送 自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R，T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4，下列说法正确的是（　　）
A．当用户的用电器增多时，U2减小，U4减小
B．当用户的用电器增多时，P1增大，P3减小
C．输电线上损失的功率为ΔP=
D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比
2．远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则 （　　）
A．
B．输电线损失的电功率为
C．提高输送电压U2，则输电线电流I2增大
D．电厂输送电功率为U2I2
3．远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈的匝数分别为、。在的原线圈两端接入一电压的交流电源，已知升压变压器的原线圈输入的总电功率为，输电线的总电阻为，不考虑其他因素的影响，则用户消耗的电功率为（　　）
A． B．
C． D．
4．远距离输电线路简化如图所示，图中标示了电压、电流和线圈匝数，其中输电线总电阻为R，若电厂输送电功率不变。变压器均可视为理想变压器，则（　　）
A． B．输电线损失的电功率为
C．电厂输送的电功率为U2I2 D．提高输送电压U2，则输电线电流I2增大
5．如图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T1的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝1∶10，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r＝2 Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3∶n4＝10∶1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4＝200 V且“用电设备”消耗的电功率为10 kW，不考虑其他因素的影响，下列表述错误的是（　　）
A．T1的副线圈两端电压的最大值为2 010V
B．T2的原线圈两端的电压为2 000 V
C．输电线上损失的电功率为50 W
D．T1的原线圈输入的电功率为10.1 kW
6．浙福线的投运让福建电网实现了从500千伏超高压到1000千伏特高压的跨越，福建从此进入“特高压”时代。在输送功率不变、不考虑其它因素影响的情况下，采用“特高压”输电后，输电线上的电压损失减少到“超高压”的（　　）
A．10% B．25% C．50% D．75%
7．为了减少输电线路中能量损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压，某变电所将电压u0 = 10000 sin 100t（V）的交流电降为220V供居民小区用电，变压器均为理想变压器，则变电所变压器（　　）
A．原、副线圈匝数比为50 ∶1
B．副线圈中电流的频率是50 Hz
C．原线圆的导线比副线圈的要粗
D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和
8．某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，两种情况下输送的电功率都是P。若输电线路的总电阻为R，则下列说法中正确的是（　　）
A．根据公式升压变压器原线圈通过的电流降为原来的
B．根据公式：提高电压后，输电线上的电流增为原来的20倍
C．根据公式P=I2R：提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的
D．根据公式P1=P2：提高电压后，输电线上的功率损耗不变
9．国家重点项目工程——750千伏兰州至银川西电东输工程完成塔基建设。9月底全线架通。远距离输送交流电都采用高压输电，采用高压输电的优点是（　　）
A．可节省输电线的铜材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
10．如图所示，某小型水电站发电机输出的电功率，发电机的输出电压为，经变压器升压后向远距离输电，已知升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线的总电阻为，最后通过降压变压器将电压降为220V向用户供电。若两个变压器均为理想变压器，则下列升压变压器降压变压器说法正确的是（　　）
A．用户端交流电的频率为100Hz
B．用户得到的功率为20kW
C．输电线上损失的功率为500W
D．降压变压器原、副线圈的匝数比
11．如图所示，一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2，向远处用户供电，R为输电线的总电阻。T1的输入电压、输入电流和输入功率分别为U1、I1和P1，它的输出电压、输出电流和输出功率分别为U2、I23和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压、输出电流和输出功率分别为U4、I4和P4。设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，下列说法正确的是（ ）
A．U2减小，U4变大 B．U2不变，U3变小
C．U2不变，I23变小 D．I4变小，P3变大
12．远距离输送一定功率的交流电，若输电电压提高到原来的n（n>1）倍，则（　　）
A．输电线上的电压损失增大 B．输电线上的功率损失增大
C．输电线上的电压损失不变 D．输电线上的功率损失减少到原来的
13．图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，降压变压器原副线圈匝数比为100∶1，远距离输电线的总电阻为200Ω。若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750kW。下列说法中正确的有（　　）
A．用户端交流电的频率为100Hz B．输电线路损耗功率为180kW
C．用户端电压为250V D．输电效率为76%
14．如图所示，一小水电站，输出的电功率为，输出电压，经理想升压变压器变为电压远距离输送，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为向用户供电。下列说法正确的是（　　）
A．变压器的匝数比 B．变压器的匝数比
C．输电线上的电流为200A D．输电线上损失的电功率为
15．特高压输电技术已成为继高铁、核电之后中国在世界范围内的第三张高科技名片。如图为特高压远距离输电示意图，变压器为理想变压器，特高压输电电压U保持不变，输电线路的等效电阻为R0，用户电路为纯电阻电路，总电阻为R，当R变小时，不考虑其他因素的影响，则下列说法正确的是（　　）
A．变压器原线圈中的电流变小
B．变压器输出端的电压变小
C．用户获得的功率一定变大
D．输电线损耗的功率与用户获得的功率的比值变大
二、解答题
16．如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。
求：
（1）输电线路上损耗的电功率；
（2）若升压变压器原、副线圈匝数比为，交流发电机线圈电阻r上的热功率与输电线上损耗的电功率之比。
17．如图所示为远距离输电示意图，其中变压器为理想变压器，水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。要求在输电线上损失的功率控制为5 kW（即用户得到的功率为95 kW）。
（1）求输电线上的电流I2；
（2）求降压变压器的原副线圈匝数比。
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参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．交流发电机的输出电压U1一定，匝数不变，根据
知U2不变；当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P1、P3变大，故副线圈的输出功率增大，根据
可知输电线上的电流增大，则输电线上损失的电压
增大；所以原线圈上的电压
变小，根据
可知U4变小，AB错误；
C．输电线上损失的功率
ΔP=
C错误；
D．输送功率一定时，根据
P=UI，P损=I2R
知，要减小线路的损耗，应增大输送电压，又U1一定，根据
知，应增大升压变压器的匝数比；根据
U3=U2－I2R
U2增大，I2减小，所以U3增大，用户电压U4不变，根据
知，应增大降压变压器的匝数比，D正确。
故选D。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由于输电线总电阻为R，输电线上有电压降，U线＜U2．根据欧姆定律得：
故A错误；
B．输电线上有功率损失
故B错误；
C．根据P=UI知在功率不变的情况下，增大U，I减小，故C错误；
D．理想变压器不改变电功率，U2I2=U1I1，故电厂输送电功率为U2I2，故D正确。
故选D。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
升压变压器原线圈输入电压的最大值为，有效值为
根据变压器的变压比
可知副线圈电压为
输电电流
输电线上损失的电功率为
用户消耗的电功率为
联立解得
故选A。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．因为
即
A错误；
B．输电线损失的电功率为
B错误；
C．电厂输送的电功率为
P=U1I1= U2I2
C正确；
D．根据
P= U2I2
可知，提高输送电压U2，则输电线电流I2减小，D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
T2副线圈电流
根据电流与匝数成反比得输电线中的电流，则有
解得
根据电压与匝数成正比得T2原线圈的电压
解得
输电线上损失的电压为
T1的副线圈两端的电压
则T1副线圈的最大值为2010V，输电线上损失的功率
根据变压器原副线圈的功率相等得原线圈输入的电功率为
故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
输电的电流为
损失的电压为
在输送功率不变、不考虑其它因素影响的情况下，从500千伏超高压到1000千伏特高压，即变为原来的2倍，则输电电流变为原来的一半，有
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
A．根据理想变压器的电压规律有，原、副线圈匝数比为
所以A错误；
B．根据原线圈电压的瞬时表达式
u0 = 10000 sin 100t（V）
可知，原线圈的频率为
原副线圈中电流的频率是相等所，所以副线圈中电流的频率是50 Hz，所以B正确；
C．根据
可知，原线圈中的电流小于副线圈的电流，所以原线圈的导线比副线圈的要细，则C错误；
D．输入副线圈的电流才等于居民小区各用电器电流的总和，所以D错误；
故选B。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．根据
知输送功率不变，输送电压变为原来的20倍，则输电电流降为原来的，升压变压器原线圈通过的电流不变，故AB错误；
CD．根据
得，电流降为原来的，则输电线上损耗的功率减为原来的，故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由于输电距离一定，高压输电不会节省输电线的铜材料，选项A错误；
C．电压输送过程中输送的功率一定，根据P=UI可知输电电压越高，输电电流越小，根据知输电线上损耗的能量就小，所以采用高压输电的优点是可减少输电线上的能量损失。选项C正确；
BD．高压输电不会改变交流电的频率以及输电的速度，选项BD错误。
故选C。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由发电机的输出电压
所以交流电的频率
选项A错误；
BC．由可知升压变压器原线圈的电压
根据升压变压器原副线圈变压比有
解得
升压变压的输入功率等于输出功率有
解得
则输电线上损耗的功率
降压变压器得到的功率
则用户得到的功率为
选项BC错误；
D．输电线上的电压为
则降压变压器原线圈的电压
降压变压器原副线圈匝数比
选项D正确。
故选D。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
当用户消耗的电功率变大时，P4变大，则P3变大；I4变大，I23变大，根据
可知，U2不变，导线上的电压损失变大，则
U3=U2-I23R
减小，根据
可知，U3减小。
故选B。
12．D
【解析】
【分析】
【详解】
AC．在输送功率一定时，由
知，输电电压提高到原来的n倍，则输电电流变为原来的，根据
可知输电线上的电压损失减为原来的，故AC错误；
BD．由
输电线上的功率损失减为原来的，故B错误，D正确。
故选D。
13．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由乙图知，周期为0.02s，所以频率f=50Hz，A错误；
B．对升压变压器，由变压规律
可得
U2=25000V
输电线电流
所以，输电线损耗的功率为
B错误；
C．输电线上有电压的损耗，所以用户端电压小于250V，C错误；
D．根据公式，可得，输出效率为
D正确。
故选BD。
14．AB
【解析】
【分析】
【详解】
A．升压变压器T1的输出电压等于2000V，而输入电压为400V，由电压之比等于匝数之比，则有变压器T1的匝数比
故A正确；
B．降压变压器T2的输入电压等于升压变压器的输出电压减去导线损失的电压，即为
则变压器T2的匝数比
故B正确；
C．输出的电功率为P0=20kW，而升压变压器T1变为2000V电压远距离输送，所以根据
可知输电线上的电流为
故C错误；
D．根据
故D错误。
故选AB。
15．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．用户电路为纯电阻电路，总电阻为R，当R变小时，副线圈电流变大，根据电流与匝数成反比可知，变压器原线圈中的电流变大，故A错误；
B．变压器原线圈中的电流变大，R0分压变大，特高压输电电压U保持不变，则变压器输出端的电压变小，故B正确；
C．因为不确定两电阻关系，无法判断用户获得的功率变化，故C错误；
D．输电线损耗的功率与用户获得的功率的比值
故比值变大，故D正确。
故选BD。
16．（1）160W；（2）4∶1
【解析】
【详解】
（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有
所以输电线路上损耗的电功率
计算可得
，，
（2）电动势的最大值
可得
，，，
升压变压器的原线圈输入功率
电机线圈内阻上消耗的热功率
得
，，
所以
17．（1）25A；（2）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)输电线上的电流为
(2)输电线上损失的电压为
升压变压器的输出电压为
则降压变压器的输入电压为
U3=U2-U损＝4000V-200V=3800V
降压变压器的匝数比为
试卷第页，共页