3.4 电能的输送 同步练习(word版含答案)

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名称 3.4 电能的输送 同步练习(word版含答案)
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文件大小 542.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-08 05:58:33

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文档简介

3.4、电能的输送
一、选择题(共16题)
1.为了降低输电过程中电能的损耗,下列电压中最适合,远距离输电的是(  )
A.220V B.380V C.10kV D.220kV
2.发电站输出功率为P,输电电压为U,输电线路的总电阻为R,则用户得到的功率为
A.P B.P-·R C.P- D.·R
3.直流输电网技术在近期尚不具备大规模工程应用能力,因此在2030年前,近距离输电将主要采用高压交流输电方式,远距离则主要采用高压直流输电方式,则下列说法正确的是  
A.高压直流输电方式可以不用变压器
B.高压直流输电是利用变压器把交流电变为直流电
C.高压交流输电的输送电压越高,电能的输送损失越小
D.高压交流输电过程中的主要电能输送损失元件是变压器
4.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.供电线路上的电流恒定,但开的灯比深夜时多,通过每盏灯的电流小
5.“三农”问题是关系我国国计民生的根本问题,为减少远距离输电的损耗从而降低电费,减轻农民负担,近年来对农村电网进行了改造升级,可采取的措施是(  )
A.提高输送的电功率 B.应用超导体材料做输电线
C.减小输电导线的横截面积 D.提高高压输电的电压
6.2019年7月1日,被誉为“疆电东送”高速通道的千伏“新疆淮东—安徽皖南”特高压直流工程正式投运,它是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的特高压直流输电工程.该特高压工程在全压运行前,首先试投运电压为千伏的双极低端直流系统,在输送功率不变的情况下,全压直流输电后因输电线上的电阻而损失的电功率减少到试投运的( )
A.10% B.25%
C.50% D.75%
7.某小型发电站发电机输出的交流电压为500V,输出的电功率为50kW,用电阻为3Ω的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器).对整个送电过程,下列说法正确的是
A.升压变压器的匝数比为1:100 B.升压变压器副线圈电压为5kV
C.输电线上的电流为100 A D.降压变压器的输入电压为4700 V
8.如图所示为某小型电站高压输电示意图.发电机输出功率、输出电压均恒定,输电线电阻不变.升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2.下列说法正确的是( )
A.采用高压输电可以增大输电线中的电流
B.输电线损耗的功率为
C.将P下移,用户获得的电压将降低
D.将P下移,用户获得的功率将增大
9.高压输电过程中,输电电压为U,输电功率为P,输电导线上电阻为R,则下列说法中错误的是( )
A.损失功率为 B.输电导线上的电流为
C.电压损失为 D.用户得到的功率为
10.远距离输电中,当输送的电功率为P,输送电压为U时,输电线上损失的电功率为△P,若输送的电功率增加为4P,而输电线中损失的电功率减为。(输电线电阻不变),那么,输电电压应增为( )
A.32U B.16U C.8U D.4U
11.小型发电站为某村寨110户家庭供电,输电原理如图所示,图中的变压器均为理想变压器,其中降压变压器的匝数比为n3∶n4=50∶1,输电线的总电阻R=10 Ω.某时段全村平均每户用电的功率为200 W,该时段降压变压器的输出电压为220 V.则此时段( )
A.降压变压器的输入电压为11 kV B.发电机的输出功率为22 kW
C.输电线的电流为1 100 A D.输电线上损失的功率约为8.26 W
12.含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为16Ω、2Ω、6Ω,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定,开关S断开时变压器输出功率与S闭合时变压器输出功率相等,该变压器原、副线圈匝数比为(  )
A.5 B.4 C.3 D.2
13.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,输电线等效电阻为R.下列说法正确的是( )
A.当开关由a改接为b时,电压表读数变大
B.当开关由a改接为b时,电流表读数变大
C.闭合开关后,电压表读数变大
D.闭合开关后,电流表读数变大
14.某发电厂通过远距离向某学校输电,输送的电功率为P,当输电线的电阻和输送的电功率不变时,则下列说法正确的是 (  ).
A.输送的电压越高,输电线路上损失的电压越大
B.输电线路上损失的电压与输送电流成正比
C.输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成正比
D.输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比
15.如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为500V,输出的电功率为50kW,用总电阻为3Ω的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程,下列说法正确的是(  )
A.输电线上的损失功率为300W
B.升压变压器的匝数比为1∶100
C.降压变压器的输入电压为4970V
D.降压变压器的匝数比为100∶1
16.如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器的原、副线圈的匝数之比为a,降压变压器的原、副线圈匝数之比为b,输电线的电阻为R,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂输出的电压恒为U,若由于用户的负载变化,使电压表V2的示数增大了,则下列判断正确的是( )
A.电压表V1的示数不变
B.电流表A2的示数增大了
C.电流表A1的示数减小了
D.输电线损失的功率减小了
二、填空题
17.由于供电电网电压的降低,用电器的功率降低了19%,这时供电电网上电压比原来降低了_____%。
18.变压器是根据电磁感应原理工作的,所以变压器只能改变________电的电压;在远距离送电中,导线上会有电能损失,损失的电能主要由电流的____________引起,在输电功率一定时,输电电压越____,电能损失就越小。
19.在远距离输电中,输送电压为220伏,输送的电功率为44千瓦,输电线的总电阻为0.2欧,在使用原副线圈匝数比为1:10的升压变压器升压,再用10:1的降压变压器降压方式送电时.输电线上损失的电压为______ V,损失的电功率为______ W.
20.用电压U和kU通过相同距离相同材料的输电线向用户输送同样的电能,若要求输电线损失的功率相同,则前后两种情况输电线的横截面积之比为_________,若采用同样粗细的输电导线输电,则前后两种情况下输电导线上损失的功率之比为_________。
三、综合题
21.如图所示为一输电系统,A地有一台升压变压器,B地有一台匝数比为10:1的降压变压器,降压变压器副线圈上的电流为100A,输出功率是12kW,A、B两地输电线的电阻是20Ω,求:
(1)升压变压器输出端的电压;
(2)若不用变压器,要在B地得到同样大小的电流和电功率,那么在A地要用多大的电压将电能输出?
22.某村在较远的地方建立一座小型水电站,发电机的输出功率为200kW,输出电压为500V,两根输电导线的总电阻为10Ω,导线上损耗的电功率为16kW,该村的用电电压时220V。变压器均为理想变压器。
(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原副线圈的匝数比;
(2)如果该村某工厂用电功率为80 kW,则该村还可以装“220 V 40 W”的电灯多少盏?
23.如图所示,在扶贫工作中,要给某山村供电,需要设计输电方案。现有用220V和11kV电压输电的两种意见。在输电线的材料、输送距离、输送电功率和线路损耗功率一定的情况下,如果用11kV的电压输电,则使用横截面积为16mm2的输电线。那么,在用220V电压输电时,所用同材质导线的直径应是多少 你认为哪一种方案更合适
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
根据导线损耗功率可知,要降低输电过程中电能的损耗,要减小输电电流,根据输电功率可知,在输电功率一定时,提高输电电压可以减小输电电流,从而到达减小电能损耗的目的,即采用高压输电。
故选D。
2.B
【详解】
输电线路上的电流由P=UI可得:
输电线上消耗的功率为:
P耗=I2r=
用户得到的功率为:
P用=P-P耗=
A.P与分析不符,故A错误。
B. P-·R与分析相符,故B正确。
C. P-与分析不符,故C错误。
D. ·R与分析不符,故D错误。
3.C
【详解】
A.高压输电时也需要提高电压和降压;故也必须用到变压器;故A错误;
B.变压器只能改变电压,不能将交流变成直流;故B错误;
C.由P=UI及P=I2 R可知,输送电压越高,电能的输送损失就越小,故C正确;
D.远距离输电中电能的损失主要是在导线上,变压器损失电能很少;故D错误;
故选C.
C
【详解】
照明供电线路的用电器是并联的,晚上七、八点钟用电高峰时,用电器越多,总电阻越小,供电线路上的电流越大,输电线上损失的电压较大,用户得到的电压较小,所以C正确.
5.D
【详解】
A.提高输送功率,则输电电流增大,输电导线损耗的功率增大,故A错误;
B.使用超导体材料做输电线,费用昂贵,不适合远距离输电,故B错误;
C.减小输电导线的横截面积,导线电阻增大,损耗增大,故C错误;
D.提高高压输电的电压,能够减小输电电流,从而减小输电导线的电压损失和输电导线的功率损失,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】
由题意可知,全压投运的电压为试投运电压的2倍,由公式可知,全压投运的输电电流为试投运的,由公式,所以全压投运时输电线上的电功率损失为试投运的,即,故B正确.
7.B
【详解】
根据得输电线上损失的功率为:,输电线上的电流为:,故C错误;升压变压器原线圈的输入电流为:则升压变压器的匝数之比为,故A错误;输电线上损失的电压为,升压变压器的输出电压为:,故B正确;降压变压器的输入电压为:,故D错误.
8.D
【详解】
发电机输出功率恒定,根据P=UI可知,采用高压输电可以减小输电线中的电流,故A错误;输电线上损失的功率为:, U2为升压变压器副线圈两端的电压,故B错误;若P下移,升压变压器的副线圈匝数增加,由,可知输电电压升高,根据P=UI可知输电电流减小,线路损耗电压减小,降压变压器的输入电压增大,故用户得到的电压升高,故C正确;由上可知线路电流减小,线路损耗减少,所以用户得到的功率将增大,故D正确.所以D正确,ABC错误.
9.A
【详解】
A.根据得,输电线路上的电流为:
则输电线上损耗的功率为:
故A错误,B正确;
C.根据部分电路欧姆定律得到:
故选项C正确;
D.根据能量守恒得到,用户得到的功率为:
故选项D正确.
10.C
【详解】
由P=UI知,输电线上的电流
I=
则输电线上损失的功率
P=I2R=R
得输电电压
U=P
若输送的电功率增加为4P,而输电线中损失的电功率减为,由上式得输电电压
U =4P=8P=8U
故选C。
11.A
【详解】
A.降压变压器输出电压220 V,根据变压器原理:,代入数据解得:,A正确
BCD.降压变压器输出功率:,而,代入数据解得:输电线电流,输电线上功率损失:,根据:,所以发电机输出功率为22040W,BCD错误
12.D
【详解】
由于开关S断开时变压器输出功率与S闭合时变压器输出功率相等,设开关S断开时副线圈的电流强度为I1、S闭合时副线圈的电流强度为I2,则有:I12(R2+R3)=I22R2,解得:I2=2I1;设变压器原副线圈的匝数比为k,开关断开时,原线圈的电流强度为,电压为kI1(R2+R3),根据闭合电路的欧姆定律可得:,开关闭合时,原线圈的电流强度为,电压为kI2R2,根据闭合电路的欧姆定律可得:,联立解得k=2;故选D.
13.D
【详解】
当开关由a改接为b时,升压变压器的原线圈匝数增加,副线圈匝数不变,所以输送电压变小,降压变压器的输入电压和输出电压均变小,电压表读数变小,选项A错误;当开关由a改接为b时,输送电压变小,升压变压器的输出功率变小,电源的输入功率P1=I1U1也变小,则通过升压变压器原线圈的电流I1变小,即电流表读数变小,选项B错误;闭合开关后,负载电阻减小,输电电流增大,则线路损失电压增大,降压变压器的输入电压和输出电压均变小,电压表读数变小,选项C错误;闭合开关后,输电电流增大,则通过原线圈中的电流增大,电流表读数变大,选项D正确.
14.BD
【详解】
设输电电压为U,线路电阻为R,由P=UI得输电电流I=,则损失电压为U损=IR=,A错,B对.线路上损失的功率P损=I2R=知C错,D对.
15.AC
【详解】
A.输电线上的损失功率为
P损=P×0.6%=50kW×0.6%=300W
故A正确;
B.输电线上的电流为
升压变压器副线圈两端的电压为

可得
故B错误;
C.输电线上损失的电压为
U损=I2R=10×3V=30V
降压变压器输入电压为
U3=5000V-30V=4970V
故C正确;
D.由
可得
故D错误。
故选AC。
16.AC
【详解】
A.由于发电厂输出的电压U不变,所以电压表V1的示数不变,故A正确;
BC.由于V2增大,所以降压变压器原线圈的电压U3增大了b△U,根据UV1=IA1R+U3,所以IA1R减小了b△U,所以电流表A1的示数减小了,根据变压器原副线圈的电流比等于匝数比的倒数可得,A2的示数减小了,故C正确;B错误;
D.输电线损失的功率减小了
故D错误。
故选AC。
17.10
【详解】
设原来的电压为U,电功率为P,则
由于电压的降低,电炉的实际功率降低了19%,电炉的电阻不变,故

即电压比原电压降低了10%。
18. 交流 热效应 高
【详解】
变压器是根据电磁感应原理工作的,所以变压器只能改变交流电的电压;
在远距离送电中,导线上损失的电能主要由电流的热效应引起;由
可知,在电阻和通电时间不变时,电流减小,电阻产生的热量减小为原来电流的平方倍.
从而可知减小电能损失的有效办法是减小输送电流,即提高输电电压;所以在输电功率一定时,输电电压越高,电能损失就越小。
19. 4 80
【详解】
根据电压与匝数成正比,有,可得升压变压器的输出电压为U2=2200V,根据P=UI,输出电流为:,故电压损失为:△U=Ir=20A×0.2Ω=4V,电功率损失为:△P=I2r=202×0.2=80W.
20. k2:1 k2:1
【详解】
根据知,,输电线上损耗的功率
因为输送电压之比为,损耗功率相等,则电阻之比为,根据电阻定律得,,则横截面积之比为;
若采用同样粗细的输电导线输电,则输电线的电阻相同,输送电压之比为,根据知,输送电流之比为k:1,根据知,损失的功率之比为
21.(1)1400V(2)2120V
【详解】
试题分析:(1)根据电流与匝数成反比知输电线中电流,
输送功率
代入数据解得
(2)若不用变压器,则:,
其中I2′=100A
代入数据解得:U=2120V
22.(1) , ;(2)
【详解】
(1)根据如图所示输电线路,设高压输电线电流,输电电压为,由题意可知
所以有

根据电流与匝数比
电压与匝数成比

则降压变压器的原线圈的电压
根据电压与匝数成正比
(2)据降压变压器输入功率等于输出功率,有
灯可以消耗的功率是
所以还可装灯的盏数为
23.0.226m,使用11kv电压输电更合适
【详解】
设电线的输送功率为P,输电电压为U,输电线上的损失功率为,导线长度为L,导线的横截面积S,电阻率为,由电阻定律得
输电线的输电电流为
输电线上的损失功率为
由题可知电线的输送功率为P,输电线上的损失功率为,导线长度为L,电阻率为均相同,则导线的横截面积S与输电电压U的平方成反比,则
所以当用11kV的电压输电,则使用横截面积为16mm2的输电线时,用220V电压输电时,所用同材质导线的横截面积为
其直径约为0.226m,所以这样的导线是不行的,故适合用11kv的电压输电。
答案第1页,共2页