3.4 电能的输送 同步练习题（Word版含答案）

3.4 电能的输送
一、单选题
1．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
2．“西电东送”是实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证，它将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的沿海地区。为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采用高压输电，在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高到原来的10倍，则输电线路中电阻损耗的功率将减少到原来的（　　）
A． B． C． D．
3．以下关于电能输送的分析，正确的是（　　）
A．由公式P＝知，输电电压越高，输电线上功率损失越大
B．由公式P＝知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越大
C．由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电导线上功率损失越小
D．由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比
4．某发电厂向工厂供电，输送的功率为P，输出的电压为U，输电线路的总电阻为r。若用原、副线圈的匝数之比为1∶10的理想升压变压器输电，则工厂得到的功率为（　　）
A． B．
C． D．
5．浙北一福州1000千伏特高压交流输变电工程是国家电网公司投运的第三条特高压交流工程，也是福建电网首个特高压线路工程。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。在传输电能总功率不变的情况下，从原来的500千伏超高压输电升级为1000千伏的特高压输电，只考虑输电线电阻产生的能量损失，下列说法正确的是（　　）
A．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的2倍
B．若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的4倍
C．若损失功率不变，传输相同距离，用相同材料制成的输电线横截面积变为原来的
D．若损失功率不变，相同材料，相同粗细的输电线的传输距离是原来的2倍
6．如图所示，有一台交流发电机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，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，设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（　　）
A．P2变大，P3变大 B．P1变小，P2变小
C．U2变小，U3变小 D．U2变小，U4变大
二、多选题
7．寒冷的冬天为清除高压电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：通过降低输电电压的方式除冰。若正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，输电线损耗功率为P，除冰时，输电线损耗功率需变为100P，则除冰时（设输电功率和输电线电阻不变）（　　）
A．输电电流为100I B．输电电流为10I
C．输电电压为 D．输电电压为
8．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
9．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%
10．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．t=0时刻发电机的线圈平面和磁场平行，磁通量为0
B．在1 s内发电机的线圈绕轴转动25圈
C．将此交流电接到匝数比是1：10的升压变压器上，副线圈的电压为
D．将此交流电与耐压值是220V的电容器相连，电容器会被击穿
11．如图所示为某小型发电站高压输电示意图。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的，则下列说法正确的是（　　）
A．两互感器均起到降压作用
B．若电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则线路输送电功率为220kW
C．若保持发电机输出电压U1一定，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率减少
D．若发电机输出电压U1一定，若用户数增加，为维持用户电压U4一定，可将滑片P上移
三、填空题
12．在远距离送电时，如果输送电压为2000V，输送功率为10kW，输电线的电阻为20Ω，则输电线上损失功率为______ ，损失电压为______ ，用户得到的功率为______ ．
13．如图所示，在某一输电线路的起始端和终点端各接入一个理想变压器，原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶50，图中a、b表示电流表或电压表，已知电压表的示数为22 V，电流表的示数为1 A，每根输电线的电阻为1Ω，则____ （选填“a”或“b”）为电流表 ，输电线上损失的电功率为______， 线路输送的电功率为___________。
四、解答题
14．某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制在5kW（即用户得到的功率为95kW）。求：
（1）降压变压器输出的电流为多少？
（2）输电线损失的电压为多少？
（3）两个变压器的匝数比各应等于多少？
15．小型水电站是指装机容量25000kW及以下的水电站和配套的地方供电电网。某山区小型水电站的输电网线图如图所示，发电机的输出功率P1=6400kW，输出电压U1=250V，用户需要的电压U4=220V，输电线总电阻R线=8Ω。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%，求：
（1）输电线中的电流I3；
（2）升压变压器原、副线圈的匝数比；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比。
16．某学校有一台发电机供学校停电时使用，其电路示意图如图所示：已知发电机内阻为，升压变压器的匝数比为，降压变压器的匝数比为，输电线的总电阻为，全校22个教室，每个教室用“220V，40W”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为多大？
（2）发电机的输出电压为多大？
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参考答案：
1．D
【解析】
【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。
2．B
【解析】
【详解】
根据
得
则输电导线损失的功率
输出电压提高到原来的10倍，则损失的功率变为原来的，故B正确，ACD错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
A．在计算输电线上功率损失时，公式P＝中的U表示的是输电线上的电压降，而不是输电电压；在输送电能一定时，由P=UI可知，输电电压越高，输电电流越小，由 P=I2R，可知输电线上功率损失越小，A错误；
B．由公式P＝计算输电线功率损失时，公式中的U必须是输电线上的电压降，则公式可变成 P=I2R，则有输电线的电阻越大，输电线上功率损失越大，B正确；
C．根据公式P＝I2R可得输电电流越大，输电导线上功率损失越大，C错误；
D．由公式P＝UI计算输电导线上的功率损失时，U必须是输电线上的电压降，则公式变成 P=I2R，输电导线上的功率损失与电流的平方成正比，D错误。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
发电厂输出的电流为
输电线路上的电流为
工厂得到的功率为
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
AB．输电线上损失的电压为
输电线上损失的功率为
在功率不变时，电压升高为原来的2倍，则传输电流变为原来的，若输电线不变，则变为原来的，变为原来的，故AB错误；
CD．如果损失功率不变，则有
解得
如果输电线材料相同，则电阻率不变，根据电阻定律可知，传输距离不变时，输电线横截面积要变为原来的；输电线横截面积不变时，传输距离是原来的4倍，故C正确，D错误。
故选C。
6．A
【解析】
【详解】
AB．因为
P1＝P2＝ΔP＋P3
P3＝P4
由于P4增大，则T2次级电流变大，则初级电流也变大
可知ΔP、P3及P1、P2均变大，A正确，B错误；
CD．因为
U2＝U1
U1一定，所以U2不变，CD错误。
故选A。
7．BD
【解析】
【详解】
AB．高压线上的热耗功率
若热耗功率变为100P，则有
联立解得
故A错误，B正确；
CD．又输送功率不变，根据
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
8．AB
【解析】
【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。
9．BD
【解析】
【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。
10．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．t=0时刻感应电动势为零，说明此时刻线圈平面位于中性面，发电机的线圈平面和磁场垂直，，磁通量最大，故A错误；
B．由图可知，交流电的周期为0.04s，故在1 s内发电机的线圈绕轴转动圈数为
故B正确；
C．由图可知，输入电压的有效值为U1=200V，将此交流电接到匝数比是1：10的升压变压器上，副线圈的电压为
故C错误；
D．电容器的耐压值为电容器两端允许电压的最大值，将此交流电与耐压值是220V的电容器相连，电容器会被击穿，故D正确。
故选BD。
11．BD
【解析】
【详解】
A．两个互感器原、副线圈的匝数比分别为10：1和1：10，电压互感器电压与匝数成正比，起到降压的作用，电流互感器电流与匝数成反比，起到降流的作用。A错误；
B．由题意，根据理想变压器变压和变流规律可得
解得
U2＝2200V，I2＝100A
所以线路输送的电功率为
P＝U2I2＝2200×100W＝220kW
故B正确；
C．由理想变压器变压规律
可得
则若保持发电机输出电压U1一定，仅将滑片Q下移，增大，U2增大。根据闭合电路欧姆定律有
U3＝U2﹣I2r
根据理想变压器变压和变流规律有
设用户端总电阻为R，则有
联立解得
若保持发电机输出电压U1和用户数一定，仅将滑片Q下移，则输电电压U2增大，R不变，所以输电电流I2增大，而输电线损耗功率为
所以输电线损耗功率增大，故C错误；
D．若保持发电机输出电压U1和Q的位置一定，使用户数增加，即U2不变，R减小，则I2增大，U3减小，为了维持用户电压U4一定，需要增大，可将滑片P上移，故D正确。
故选BD。
12． 500W; 100V; 99500W;
【解析】
【详解】
输送电流I=．
则输电线上损失的功率．
输电线上损失的电压△U=IR=5×20V=100V．
用户得到的功率P′=P-P损=10000-500=99500W．
故答案为500W，100V，99500W．
点睛：根据P=UI求出输电线上的电流，结合得出输电线上损失的功率，根据△U=IR求出电压损失．根据损失的功率求出用户得到的功率．
解决本题的关键知道输送功率、输送电压、电流的关系，知道用户得到的功率与输送功率和功率损失的关系．
13． b 5000 W 110 kW
【解析】
【详解】
电表b串联在电路中，所以b为电流表；
由
知，输电线上的电流为50 A，所以
5000 W
由
知，输电线起始端的电压为2200 V ，则线路输送的电功率
P=UI=
14．（1）；（2）200V；（3）1:16，190:11
【解析】
【详解】
（1）降压变压器的输出电流为
（2）输电线上的电流为
输电线损失的电压为
（3）升压变压器的输出电压为
升压变压器的匝数比为
降压变压器的输入电压为
则降压变压器的匝数比为
15．（1）200A；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设线路损失的功率为P损，则有
解得
(2)设升压变压器的输入电流为I1，输出电流为I2，则有
解得
(3)设用户消耗的电功率即降压变压器的输出功率为P4，输出电流为I4，则有
解得
16．(1)144W；(2)226V
【解析】
【分析】
【详解】
(1)所有灯都正常工作的总功率为
用电器总电流为
输电线上的电流
输电线上损失的功率
(2)降压变压器上
输电线上的电压损失为
因此升压变压器的输出电压为
输入电压为
所以发电机的输出电压为226V。
答案第1页，共2页
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