3.4电能的输送 基础巩固（word版含答案）

3.4电能的输送基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．发电厂输送电压为U1．发电厂到学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损耗的功率表示错误的是（ ）
A． B． C．I2R D．I（U1﹣U2）
2．如图所示为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用户相连，两变压器均为理想变压器，发电厂输出发电功率P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻保持不变。当升压变压器原副线圈匝数比为k时，用户得到的功率为P1则当升压变压器的原副线圈匝数比为nk时，用户得到的电功率为（　　）
A．
B．
C．
D．
3．如图是家庭漏电保护开关主要部分的原理图，P是变压器铁芯，入户的火线和零线采用双线绕法，绕在铁芯的一侧作为原线圈，然后再接入用电器，接在副线圈M、N两端之间的是一个脱扣开关的控制器Q。脱扣开关本身没有画出，它的作用是同时接通或切断火线和零线，M与N之间没有电压时，Q使脱扣开关闭合；M与N之间有电压时，Q使脱扣开关立即断开。下列说法错误的有（　　）
A．该漏电保护开关应用了电磁感应原理
B．用户正常用电时，M与N间没有电压
C．漏电时，变压器的铁芯中有磁通量的变化
D．漏电时，M与N间没有电压，Q使脱扣开关闭合
4．在遭遇特大冰雪灾害时，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清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，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为△P；除冰时，输电线上的热损耗功率需变为9△P，假定输电功率及输电线电阻均不变，则除冰时（　　）
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0.5U
5．某变电站用10kV的高压向20km外的小区供电，输送的电功率为100 kW．现使用型号DYD50/C的电线，已知该电线(单股)每千米的电阻为0.5Ω，则输电线路的电流为( )
A．0.1A
B．10A
C．500A
D．1000A
6．以下说法正确的是（　　）
A．只适用于点电荷产生的电场，E = 适用于任何电场
B．由C = 可知C与Q成正比，与U成反比
C．高压输电时，三根输电线上方还有两根接地导线，主要是起屏蔽作用
D．静电喷涂、静电复印都是利用了静电屏蔽的原理
7．电网陈旧老化易使电能损耗严重，为了减少远距离输电线路上的电能损耗，以下措施中切实可行的是（　　）
A．提高输电电压 B．用超导材料做输电线
C．提高输送功率 D．减小输电线的横截面积
8．要减少电能输送时的损失，下列说法中正确的是（ ）
A．降低输电电压
B．把输电导线埋于地下
C．提高输电电压
D．增大输电导线中的电流
9．如图甲所示是远距离输电的示意图，升压变压器和降压变压器都是理想变压器，升压变压器输入正弦交流电压如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A．降压变压器输入回路的电流大于输出回路的电流
B．升压变压器输入电压的表达式是V
C．若将图乙的正弦交流电直接接在100Ω的电阻上，热功率为1250W
D．用户越多，降压变压器输出的电流越大，输电线路中电流越小，电阻r产生热量越小
10．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后的农村用电电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行新农村电网改造，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格，下列措施可行的是（　　）
A．提高输送电压 B．提高输送电功率
C．加快输电的速度 D．调节交流电的频率
11．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压U1和输电线上的电阻R均保持不变。随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（　　）
A．升压变压器的输出电压U2增大
B．降压变压器的输出电压U4增大
C．输电线上损耗的功率减小
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
12．如图为某发电站电能输送电路示意图，已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器匝数均不变，若用户电阻R0减小，下列说法正确的是（　　）
A．发电机的输出功率减小
B．输电线上的功率损失减小
C．用户得到的电压减小
D．输电线输送电压减小
13．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T的原、副线圈匝数分别为n1、n2 ．在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )
A． B． C． D．
14．某小型电站用两根单位长度内电阻为的电缆直接向10公里外的山区送电，已知其输出电功率是kW。现用200kV电压输电，则下列说法正确的是（　　）
A．输电线上输送的电流大小为A
B．输电线上由电阻造成的损失电压为30kV
C．若改用500kV电压输电，根据欧姆定律，输电电流变为原来的2.5倍
D．若改用50kV电压输电，则输电线上损失的功率为kW
15．如图所示，为远距离输电的示意图，发电机组发出的电首先经过升压变压器（T1）升压后再向远距离输电，到达用电区后，首先在一次高压变电站（T2）降压，在更接近用户地点再由二次变电站（T3）降压后，一部分电能送到大量用电的工业用户（工厂），另一部分经过低压变电站（T4）降到220V/380V，送给其他用户。假设变压器都是理想变压器，只考虑远距离输电线电阻，其他电阻不计，则下列说法正确的是（　　）
A．T1的输出电压和T2的输入电压相等
B．增加其他用户负载，T2的输出电压减小
C．增加其他用户负载，T3的输出电压不变
D．增加工业用户负载，T4的输出电压不变
二、填空题（共4题）
16．感应电动势的大小与________成正比；在远距离输电中，提高输电电压的设备是_________．
17．一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线上总电阻为0.5Ω。如果先用200V电压输送，输电线上损失的电功率为____________。后改用2×103V电压输送，则输送电压提高后，输电线上损失的电功率为____________。
18．某发电站的输出功率为 104 kW，输出电压为 4 kV，通过理想变压器升压后向125 km 远处用户供电．已知输电线的电阻率为 ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为1.5×10－4 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是______，如果用户用电器的额定电压为 220 V，所用理想降压变压器原、副线圈匝数比是______.
19．某水电站给远处山村送电的输出功率是，用电压输送，线路上损失功率为，如果改用高压输电，线路上损失功率是_____。
三、综合题（共4题）
20．发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户。若发电机的输出功率是，输出电压是，升压变压器的原、副线圈匝数比为，求
（1）升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；
（2）输电导线中的电功率损失为输入功率的，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压；
（3）计算降压变压器的输出功率。
21．利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统．有一台内阻为1 Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V 40 W”灯6盏，若全部电灯正常发光，则
（1）发电机输出功率多大？
（2）发电机电动势多大？
（3）输电效率多少？
22．有条河流，流量Q=2m3/s，落差h=5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240V，输电线总电阻R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？ （g=10m/s2）
23．一小型发电站的输电线路如图所示。已知发电机的输出功率P1500kW，路端电压U1500V，升压变压器原、副线圈的匝数之比n1：n21：10，两变压器间输电线的总电阻r线1.6Ω，降压变压器的输出电压U4220V，不计变压器的能量损耗，求：
（1）输电导线上的功率损失；
（2）降压变压器原、副线圈的匝数之比；
（3）用户得到的功率。
参考答案
1．A
2．B
3．D
4．A
5．B
6．C
7．A
8．C
9．C
10．A
11．D
12．C
13．C
14．B
15．B
16．磁通量变化率 变压器
17．5000W 50W
18．1∶25 4800:11
19．250W
20．（1），；（2），；（3）
21．(1) 5424W (2) 250 V（3）97%
22．6∶125；235∶11
23．（1）1.6 104W；（2）22：1；（3）484kW