3.4电能的远距离输送 同步训练（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.4电能的远距离输送 同步训练（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 558.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-11 09:15:43 | ||
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文档简介
3.4电能的远距离输送
一、选择题（共15题）
1．某电站向某地输送5000kW的电功率，输电线上损失的电功率为100kW，若把输送电压提高为原来的10倍，同时将输电线的截面积减为原来的一半，那么输电线上损失的电功率为
A．0.5 kW B．1.0 kW C．2.0 kW D．5.0kW
2．图甲是高压输电的示意图，升压变压器的原线圈的输入电压U1＝240V，输入电流i随时间t变化的正弦规律如图乙所示。已知输电线的总电阻R＝10Ω，通过输电线的电流I＝10A，且变压器均为理想变压器，则
A．升压变压器的原、副线圈匝数比
B．升压变压器的原、副线圈两端的电压比
C．降压变压器的原线圈的输入功率P3＝47000W
D．降压变压器的原线圈的输入功率P3＝48000W
3．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．
4．如图所示是远距离输电的电路原理示意图，变压器均为理想变压器并标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
5．用U1和U2两种电压通过相同长度和材料的导线输电，若输送的电功率相等，在输电导线上损失的电功率也相同，则在两种情况下输电导线截面积之比S1∶S2为（ ）
A． B． C． D．
6．“西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高输电电压．从洪家渡水电站向华东某地输送电的功率为106kW，输电电压为100万伏，输电线电阻为100 Ω，若采用超导材料作为输电线．则可以减少输送损耗功率为( )
A．1010W B．108W C．1010kW D．108kW
7．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80 km远处的用户供电.已知输电线的电阻率为ρ＝2.4×10－8 Ω·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%.则以下说法正确的是：（ ）
A．升压变压器的输出的电压为40 kV B．输电线路上的电压损失为3.2 kV
C．输电线的电阻为12.8Ω D．理想变压器原副线圈的匝数比为1:10
8．如图是某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出功率为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，电流表的示数为1A，输电线的总电阻为10Ω，下列说法错误的是（ ）
A．输电线中电流的有效值为10A
B．升压变压器的输出电压U2=2kV
C．用户获得的功率为19kW
D．将P下移，用户获得的电压将增大
9．如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器．升压变压器原副线圈匝数比为l：100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100．降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小．电压表V显示加在报警器上的电压（报警器未画出）。未出现火警时，升压变压器的输入功率为750kW。下列说法中正确的有
A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B．远距离输电线路损耗功率为180kW
C．当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数变大
D．当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变大
10．一交流发电机输出电压为，加在匝数比为的理想升压变压器的原线圈上，变压器的副线圈通过总电阻为R的输电线向用户供电，若发电机的输出功率为P，则输电线上消耗的功率为（ ）
A． B． C． D．
11．随着我国远距离高压输电网络的迅猛发展，我国正在研究比还要高的多的电压进行输电，采用高压输电的优点是（ ）
A．可加快输电的速度
B．使我们的家庭生活用电获得高压
C．可以根据需要调节交变电流的频率
D．有利于减少输电线上的能量损失
12．为了解决农村电价居高不下的问题，有效地减轻农民负担，在我国广大农村普遍实施了“农网改造”工程，工程包括两项主要内容：(1)更新变电设备，提高输电电压；(2)更新电缆，减小输电线电阻．若某输电线路改造后输电电压变为原来的2倍，线路电阻变为原来的0.8倍，在输送的总功率不变的条件下，线路损耗功率将变为原来的( )
A．0.4倍 B．0.32倍
C．0.2倍 D．0.16倍
13．某小型水电站的电能输送示意图如图甲，发电机的输出电压变化规律如图乙，输电线总电 阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2．降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（ ）
A．乙图中电压的瞬时值表达式为
B．乙图中电压的有效值和用电器的额定电压都是220 V，所以
C．通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大
D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
14．某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示，输出功率是20kW，现用5000V高压输电，输电线上的总电阻是40，再利用的降压变压器降压后供给用户，则下列说法正确的是（ ）
A．交变电流的频率为100Hz
B．发电机输出电压的有效值为220V
C．流过高压输电线的电流为125A
D．降压变压器输出电压的有效值为220V
15．如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻和理想变压器匝数均不变，且n1：n2=n4：n3，当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是（ ）
A．用户的总电阻增大
B．用户两端的电压U4减小
C．U1：U2=U4：U3
D．用户端增加的功率等于升压变压器多输入的功率
二、填空题
16．远距离输电时，如果输送的电功率不变，输电电压升高到原来的n倍，则输电线上损耗的功率将变为原来的______倍，输电线上的电压损失将变为原来的______倍．
17．电网输电的优点
（1）降低一次能源的运输成本，获得最大的______。
（2）减小断电的风险，调剂不同地区______的平衡。
（3）合理调度电力，使______的供应更加可靠，质量更高。
18．如图所示，某发电机输出功率是100kW，输出电压是250V，从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220V，求升压变压器原、副线圈匝数比______和降压变压器原、副线圈匝数比______。
19．从发电厂输出的电功率为220kW，输电线的总电阻为0.25Ω．若输送电压为1.1kV，输电线上损失的电功率为 ________ W；保持输送功率不变，要使输电线上损失的电功率不超过100W，输送电压至少为 ________ V．
三、综合题
20．如图甲所示，发电机的输出电压为220V，输出功率为44kW，每条输电线电阻为，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果如图乙所示，发电机先用变压比为的升压变压器将电压升高，经同样的输电线且经变压比为的降压变压器降压后再供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？
21．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.01 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T．将此发电机所发出交流电直接输送给某用户，又获悉此发电机的输出功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω.电路如图所示，求：
(1)从线圈平面在中性面位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)电动机输出电压的有效值U0；
(3)用户得到的电压U1和功率P1.
22．水力发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一．某河流水流量为40m3/s，现欲在此河段安装一台发电功率为1000kW的发电机发电．
（1）设发电机输出电压为500 V，在输送途中允许的电阻为5Ω，允许损耗总功率的5%，则所用升压变压器原、副线圈匝数比应是多少
（2）若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高 (g取10m/s2)
23．在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个电站,输送的电功率P=500kW,当使用U=5kV的电压输电时,测得在一昼夜(24小时)内在输电线上的损失为4800kW·h.
（1）求这时的输电效率η和输电线的总电阻r.
（2）若使输电效率提高到90%,又不改变输电线,那么应使用多高的电压输电
（3）在第2问的情况下,若用户得到电压为220V,则进入用户前的降压变压器的变压比为多大
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
设原来的输电电压为U，输电线的电阻为R，
输电线损耗的功率：，100KW=;
把输电电压提高为原来的10倍, 将输电线的截面积减为原来的一半,R’=2R;
==P/50=2KW
思路分析：先根据热功率的计算公式表达出原来损失的电功率；利用电阻的决定式计算出横截面积变化后电阻的变化情况，最后比较得出结论．
试题点评：考查输电线路电损的问题，电阻定律的问题
2．C
【详解】
A．根据
n1I1=n2I2
及图像可得
n1∶n2=1∶20
A错误；
B．根据
B错误；
CD．升压变压器的原线圈的输入功率
P1=U1I1=48000W
则降压变压器的原线圈的输入功率
P3=P1－I2R=47000W
C正确，D错误。
故选C。
3．C
【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。
4．D
【详解】
A．变压器的输入功率等于输出功率，则
导线上的电流
选项A错误；
BC．由于导线中有功率损失，则
选项BC错误；
D．因I2=I3，则
选项D正确。
故选D。
5．C
【详解】
由输送的电功率P=IU，损失的电功率ΔP=I2R，得
由题意知
由此得
因为 ，所以
故选C。
6．B
【详解】
输送的电功率为，输电电压为100万伏，故输送电流为：；
功率损耗：
若改用超导材料作为输电线，电功率损耗减小为零；
故可减少电损耗的功率为：，故选项B正确，ACD错误．
7．B
【详解】
输电线路的电阻为；输电线上损失的功率为△P=4%P=4%×104KW=400KW；由△P=I2R得．由P=UI得;输电线上损失电压为△U=IR=125×25.6V=3.2kV；变压器原副线圈匝数比为，故选B．
8．D
【详解】
A．电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，电流表的示数为1A，根据电流与匝数成反比的关系可得输电线中电流的有效值为10A，所以A正确，不符合题意；
B．发电机的输出功率为20kW，根据变压器原、副线圈功率相等的关系，则升压变压器的输出功率也为20kW，则升压变压器的输出电压为
所以B正确，不符合题意；
C．用户获得的功率为
所以C正确，不符合题意；
D．将P下移，则降压变压器的原线圈匝数增大，所以用户获得的电压将减小，则D错误，符合题意；
故选D。
9．D
【详解】
A．由图乙知交流电的周期0.02s，所以频率为50Hz，A错误；
B．由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25000V，所以输电线中的电流为：
输电线损失的电压为：
△U=IR=30×100=3000V
输电线路损耗功率为：
△P=△UI=90kW
B错误；
C．当传感器R2所在处出现火警时其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表V的示数变小，C错误；
D．由C知副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，D正确；
故选D。
10．B
【详解】
发电机输出电压的有效值为，根据变压器的电压关系，则副线圈两端的电压为，则副线圈中的电流为
则输电线上消耗的功率为
故选B。
11．D
【详解】
试题分析：输送的功率一定，根据，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，故D正确，A、B、C错误．
12．C
【详解】
传输功率不变，改造前，输电线中的传输电流为：
电功率损耗为：
改造后输电电压变为原来的2倍，线路电阻变为原来的0.8倍，故：
联立以上各式解得：
△P′=0.2△P
故C正确．
13．AD
【详解】
A．乙图中电压最大值为
，
所以
所以乙图中电压的瞬时值表达式为
A正确；
B．由于电压存在损耗，所以B错误；
C．变压器不改变交变电流的频率，C错误；
D．由于输电过程中存在电能的损耗，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，D正确；
故选AD。
14．BD
【详解】
A．发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T=2×10-2s，故
故A错误；
B．由图象可知交流电的最大值为
因此其有效值为U=220V，故B正确；
C．由题意可知，输电线中电流
故C错误；
D．因输电线总电阻是10Ω，输电线电阻损失电压为
U损=IR=4×40V=160V
所以降压变压器原线圈的电压
U3=5000-160=4840V
由变压器电压与匝数成正比得降压变压器输出电压的有效值
故D正确．
故选BD.
15．BC
【详解】
A、当用户的功率增大时，用电器增多，总电阻减小．故A错误；
B、当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压U1不变，则U2不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压U4减小．故B正确；
C、因为原副线圈的电压比等于匝数之比，则，．因为n1：n2=n4：n3，所以U1：U2=U4：U3．故C正确；
D、用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率．故D错误．
故选BC．
16．
【详解】
根据P=UI，输送电功率不变，输电电压升高到原来的n倍，则输电电流变为原来的倍，根据知，输电线上损耗的功率变为原来的倍．根据U损=IR知电压损失变为原来的倍．
17． 经济效益 电力供需 电力
18． 1∶16 190∶11
【详解】
发电机输出功率是100kW，电路上损耗的电功率为输出功率的5％，所以输电线上损失的功率为
=100kW×5％=5000W
由
把代入，求得输电线电流为
I=25A
因为升压变压器输出功率也是100kW，由
P=UI
求得升压变压器输出电压为
根据
升压变压器原、副线圈匝数比为1：16。
降压变压器输入端电压为
则降压变压器原、副线圈匝数比
19． ; ;
【详解】
输送功率为：P=UI
功率损耗为：△P=I2r
故：△P=（ ）2r
若输送电功率保持220kW不变，在用1.1kV电压输电时，线路上损失功率为：
要输电线上损失的电功率不超过100W：
△P2=I2r
则有： ；
那么输送电压至少
20．140V；28kW；；
【详解】
采用220V低压直接供电时，回路总电流
线路上的电压损失
线路上损失的功率
则用户获得的电压
用户获得的功率
若采用题图乙所示高压供电由升压变压器规律
得
升压后的输电电流
则线路上的电压损失
线路上的功率损失
则降压变压器原线圈上电压为
则由
得
则有
21．(1)e＝311sin 314t(V)； (2)220 V； (3)180 V； 36 kW
【详解】
（1）由题意知：e=Emcoswt=311cos314t（V）
（2）输出电压的有效值据
（3）根据P入=U0I0，解得I0=200 A
线路损失电压为UR′=I1R=200×0.2 V=40 V
用户得到的电压U′=U0-UR′=220 V-40 V=180 V
用户得到的功率为P′=I0U′=200×180 W=36 kW
22．（1）（2）
【详解】
解：(1)设送电电流为，损耗的功率为，导线电阻为
由得：
设输送电压为，由得：
则升压变压器原、副线圈匝数比：
(2)发电时水的重力势能转化为电能，则有：
其中：
所以：
23．(1) ， (2) (3)
【详解】
（1）输送功率P=500KW, 一昼夜输送的电能E=Pt=12000
终点得到的电能
效率
由P=UI得，输电线上的电流I=100A
输电线损耗功率
由 得:
（2）若使输电效率提高到90%，即输电线上损耗的功率为：
由 得
得输电电压应调为：
（3）用户降压变压器的输入电压为：
用户降压变压器的输出电压
由 得：
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．某电站向某地输送5000kW的电功率，输电线上损失的电功率为100kW，若把输送电压提高为原来的10倍，同时将输电线的截面积减为原来的一半，那么输电线上损失的电功率为
A．0.5 kW B．1.0 kW C．2.0 kW D．5.0kW
2．图甲是高压输电的示意图，升压变压器的原线圈的输入电压U1＝240V，输入电流i随时间t变化的正弦规律如图乙所示。已知输电线的总电阻R＝10Ω，通过输电线的电流I＝10A，且变压器均为理想变压器，则
A．升压变压器的原、副线圈匝数比
B．升压变压器的原、副线圈两端的电压比
C．降压变压器的原线圈的输入功率P3＝47000W
D．降压变压器的原线圈的输入功率P3＝48000W
3．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．
4．如图所示是远距离输电的电路原理示意图，变压器均为理想变压器并标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
5．用U1和U2两种电压通过相同长度和材料的导线输电，若输送的电功率相等，在输电导线上损失的电功率也相同，则在两种情况下输电导线截面积之比S1∶S2为（ ）
A． B． C． D．
6．“西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高输电电压．从洪家渡水电站向华东某地输送电的功率为106kW，输电电压为100万伏，输电线电阻为100 Ω，若采用超导材料作为输电线．则可以减少输送损耗功率为( )
A．1010W B．108W C．1010kW D．108kW
7．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80 km远处的用户供电.已知输电线的电阻率为ρ＝2.4×10－8 Ω·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%.则以下说法正确的是：（ ）
A．升压变压器的输出的电压为40 kV B．输电线路上的电压损失为3.2 kV
C．输电线的电阻为12.8Ω D．理想变压器原副线圈的匝数比为1:10
8．如图是某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出功率为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，电流表的示数为1A，输电线的总电阻为10Ω，下列说法错误的是（ ）
A．输电线中电流的有效值为10A
B．升压变压器的输出电压U2=2kV
C．用户获得的功率为19kW
D．将P下移，用户获得的电压将增大
9．如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器．升压变压器原副线圈匝数比为l：100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100．降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小．电压表V显示加在报警器上的电压（报警器未画出）。未出现火警时，升压变压器的输入功率为750kW。下列说法中正确的有
A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B．远距离输电线路损耗功率为180kW
C．当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数变大
D．当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变大
10．一交流发电机输出电压为，加在匝数比为的理想升压变压器的原线圈上，变压器的副线圈通过总电阻为R的输电线向用户供电，若发电机的输出功率为P，则输电线上消耗的功率为（ ）
A． B． C． D．
11．随着我国远距离高压输电网络的迅猛发展，我国正在研究比还要高的多的电压进行输电，采用高压输电的优点是（ ）
A．可加快输电的速度
B．使我们的家庭生活用电获得高压
C．可以根据需要调节交变电流的频率
D．有利于减少输电线上的能量损失
12．为了解决农村电价居高不下的问题，有效地减轻农民负担，在我国广大农村普遍实施了“农网改造”工程，工程包括两项主要内容：(1)更新变电设备，提高输电电压；(2)更新电缆，减小输电线电阻．若某输电线路改造后输电电压变为原来的2倍，线路电阻变为原来的0.8倍，在输送的总功率不变的条件下，线路损耗功率将变为原来的( )
A．0.4倍 B．0.32倍
C．0.2倍 D．0.16倍
13．某小型水电站的电能输送示意图如图甲，发电机的输出电压变化规律如图乙，输电线总电 阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2．降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（ ）
A．乙图中电压的瞬时值表达式为
B．乙图中电压的有效值和用电器的额定电压都是220 V，所以
C．通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大
D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
14．某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示，输出功率是20kW，现用5000V高压输电，输电线上的总电阻是40，再利用的降压变压器降压后供给用户，则下列说法正确的是（ ）
A．交变电流的频率为100Hz
B．发电机输出电压的有效值为220V
C．流过高压输电线的电流为125A
D．降压变压器输出电压的有效值为220V
15．如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻和理想变压器匝数均不变，且n1：n2=n4：n3，当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是（ ）
A．用户的总电阻增大
B．用户两端的电压U4减小
C．U1：U2=U4：U3
D．用户端增加的功率等于升压变压器多输入的功率
二、填空题
16．远距离输电时，如果输送的电功率不变，输电电压升高到原来的n倍，则输电线上损耗的功率将变为原来的______倍，输电线上的电压损失将变为原来的______倍．
17．电网输电的优点
（1）降低一次能源的运输成本，获得最大的______。
（2）减小断电的风险，调剂不同地区______的平衡。
（3）合理调度电力，使______的供应更加可靠，质量更高。
18．如图所示，某发电机输出功率是100kW，输出电压是250V，从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220V，求升压变压器原、副线圈匝数比______和降压变压器原、副线圈匝数比______。
19．从发电厂输出的电功率为220kW，输电线的总电阻为0.25Ω．若输送电压为1.1kV，输电线上损失的电功率为 ________ W；保持输送功率不变，要使输电线上损失的电功率不超过100W，输送电压至少为 ________ V．
三、综合题
20．如图甲所示，发电机的输出电压为220V，输出功率为44kW，每条输电线电阻为，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果如图乙所示，发电机先用变压比为的升压变压器将电压升高，经同样的输电线且经变压比为的降压变压器降压后再供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？
21．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.01 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T．将此发电机所发出交流电直接输送给某用户，又获悉此发电机的输出功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω.电路如图所示，求：
(1)从线圈平面在中性面位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)电动机输出电压的有效值U0；
(3)用户得到的电压U1和功率P1.
22．水力发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一．某河流水流量为40m3/s，现欲在此河段安装一台发电功率为1000kW的发电机发电．
（1）设发电机输出电压为500 V，在输送途中允许的电阻为5Ω，允许损耗总功率的5%，则所用升压变压器原、副线圈匝数比应是多少
（2）若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高 (g取10m/s2)
23．在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个电站,输送的电功率P=500kW,当使用U=5kV的电压输电时,测得在一昼夜(24小时)内在输电线上的损失为4800kW·h.
（1）求这时的输电效率η和输电线的总电阻r.
（2）若使输电效率提高到90%,又不改变输电线,那么应使用多高的电压输电
（3）在第2问的情况下,若用户得到电压为220V,则进入用户前的降压变压器的变压比为多大
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
设原来的输电电压为U，输电线的电阻为R，
输电线损耗的功率：，100KW=;
把输电电压提高为原来的10倍, 将输电线的截面积减为原来的一半,R’=2R;
==P/50=2KW
思路分析：先根据热功率的计算公式表达出原来损失的电功率；利用电阻的决定式计算出横截面积变化后电阻的变化情况，最后比较得出结论．
试题点评：考查输电线路电损的问题，电阻定律的问题
2．C
【详解】
A．根据
n1I1=n2I2
及图像可得
n1∶n2=1∶20
A错误；
B．根据
B错误；
CD．升压变压器的原线圈的输入功率
P1=U1I1=48000W
则降压变压器的原线圈的输入功率
P3=P1－I2R=47000W
C正确，D错误。
故选C。
3．C
【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。
4．D
【详解】
A．变压器的输入功率等于输出功率，则
导线上的电流
选项A错误；
BC．由于导线中有功率损失，则
选项BC错误；
D．因I2=I3，则
选项D正确。
故选D。
5．C
【详解】
由输送的电功率P=IU，损失的电功率ΔP=I2R，得
由题意知
由此得
因为 ，所以
故选C。
6．B
【详解】
输送的电功率为，输电电压为100万伏，故输送电流为：；
功率损耗：
若改用超导材料作为输电线，电功率损耗减小为零；
故可减少电损耗的功率为：，故选项B正确，ACD错误．
7．B
【详解】
输电线路的电阻为；输电线上损失的功率为△P=4%P=4%×104KW=400KW；由△P=I2R得．由P=UI得;输电线上损失电压为△U=IR=125×25.6V=3.2kV；变压器原副线圈匝数比为，故选B．
8．D
【详解】
A．电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，电流表的示数为1A，根据电流与匝数成反比的关系可得输电线中电流的有效值为10A，所以A正确，不符合题意；
B．发电机的输出功率为20kW，根据变压器原、副线圈功率相等的关系，则升压变压器的输出功率也为20kW，则升压变压器的输出电压为
所以B正确，不符合题意；
C．用户获得的功率为
所以C正确，不符合题意；
D．将P下移，则降压变压器的原线圈匝数增大，所以用户获得的电压将减小，则D错误，符合题意；
故选D。
9．D
【详解】
A．由图乙知交流电的周期0.02s，所以频率为50Hz，A错误；
B．由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25000V，所以输电线中的电流为：
输电线损失的电压为：
△U=IR=30×100=3000V
输电线路损耗功率为：
△P=△UI=90kW
B错误；
C．当传感器R2所在处出现火警时其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表V的示数变小，C错误；
D．由C知副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，D正确；
故选D。
10．B
【详解】
发电机输出电压的有效值为，根据变压器的电压关系，则副线圈两端的电压为，则副线圈中的电流为
则输电线上消耗的功率为
故选B。
11．D
【详解】
试题分析：输送的功率一定，根据，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，故D正确，A、B、C错误．
12．C
【详解】
传输功率不变，改造前，输电线中的传输电流为：
电功率损耗为：
改造后输电电压变为原来的2倍，线路电阻变为原来的0.8倍，故：
联立以上各式解得：
△P′=0.2△P
故C正确．
13．AD
【详解】
A．乙图中电压最大值为
，
所以
所以乙图中电压的瞬时值表达式为
A正确；
B．由于电压存在损耗，所以B错误；
C．变压器不改变交变电流的频率，C错误；
D．由于输电过程中存在电能的损耗，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，D正确；
故选AD。
14．BD
【详解】
A．发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T=2×10-2s，故
故A错误；
B．由图象可知交流电的最大值为
因此其有效值为U=220V，故B正确；
C．由题意可知，输电线中电流
故C错误；
D．因输电线总电阻是10Ω，输电线电阻损失电压为
U损=IR=4×40V=160V
所以降压变压器原线圈的电压
U3=5000-160=4840V
由变压器电压与匝数成正比得降压变压器输出电压的有效值
故D正确．
故选BD.
15．BC
【详解】
A、当用户的功率增大时，用电器增多，总电阻减小．故A错误；
B、当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压U1不变，则U2不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压U4减小．故B正确；
C、因为原副线圈的电压比等于匝数之比，则，．因为n1：n2=n4：n3，所以U1：U2=U4：U3．故C正确；
D、用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率．故D错误．
故选BC．
16．
【详解】
根据P=UI，输送电功率不变，输电电压升高到原来的n倍，则输电电流变为原来的倍，根据知，输电线上损耗的功率变为原来的倍．根据U损=IR知电压损失变为原来的倍．
17． 经济效益 电力供需 电力
18． 1∶16 190∶11
【详解】
发电机输出功率是100kW，电路上损耗的电功率为输出功率的5％，所以输电线上损失的功率为
=100kW×5％=5000W
由
把代入，求得输电线电流为
I=25A
因为升压变压器输出功率也是100kW，由
P=UI
求得升压变压器输出电压为
根据
升压变压器原、副线圈匝数比为1：16。
降压变压器输入端电压为
则降压变压器原、副线圈匝数比
19． ; ;
【详解】
输送功率为：P=UI
功率损耗为：△P=I2r
故：△P=（ ）2r
若输送电功率保持220kW不变，在用1.1kV电压输电时，线路上损失功率为：
要输电线上损失的电功率不超过100W：
△P2=I2r
则有： ；
那么输送电压至少
20．140V；28kW；；
【详解】
采用220V低压直接供电时，回路总电流
线路上的电压损失
线路上损失的功率
则用户获得的电压
用户获得的功率
若采用题图乙所示高压供电由升压变压器规律
得
升压后的输电电流
则线路上的电压损失
线路上的功率损失
则降压变压器原线圈上电压为
则由
得
则有
21．(1)e＝311sin 314t(V)； (2)220 V； (3)180 V； 36 kW
【详解】
（1）由题意知：e=Emcoswt=311cos314t（V）
（2）输出电压的有效值据
（3）根据P入=U0I0，解得I0=200 A
线路损失电压为UR′=I1R=200×0.2 V=40 V
用户得到的电压U′=U0-UR′=220 V-40 V=180 V
用户得到的功率为P′=I0U′=200×180 W=36 kW
22．（1）（2）
【详解】
解：(1)设送电电流为，损耗的功率为，导线电阻为
由得：
设输送电压为，由得：
则升压变压器原、副线圈匝数比：
(2)发电时水的重力势能转化为电能，则有：
其中：
所以：
23．(1) ， (2) (3)
【详解】
（1）输送功率P=500KW, 一昼夜输送的电能E=Pt=12000
终点得到的电能
效率
由P=UI得，输电线上的电流I=100A
输电线损耗功率
由 得:
（2）若使输电效率提高到90%，即输电线上损耗的功率为：
由 得
得输电电压应调为：
（3）用户降压变压器的输入电压为：
用户降压变压器的输出电压
由 得：
答案第1页，共2页