3.4远距离输电 同步练习（Word版含答案）

3.4远距离输电同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．远距离输电，原来用电压U输电时在输电线上损失的电功率为。在保持输电功率不变的情况下，现在要求使输电线上损失的电功率减小为，则输电电压应为（　　）
A． B． C． D．
2．采用220kV高压向远方的城市输电，当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为
A．110kV B．220V C．220kV D．440kV
3．为了合理地利用自然资源，发电站可能距离用户较远．发电站的输出功率为P，输电线的电阻为r，若采用电压U输送电，则用户得到的功率为（ ）
A． B． C． D．
4．某发电站用的交变电压向远处送电，输送功率为，输电线的总电阻为。若改用的交变电压送电，保持输送功率不变，则输电线上节约的电功率为（　　）
A． B． C． D．
5．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．
6．一个小水电站，输出的电功率为20 kW，输电线总电阻为0.5 Ω，如果先用400 V电压输送，后又改用2 000 V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是（　　）
A．减少50 W
B．减少1 200 W
C．减少7.68×106W
D．增大7.68×106W
7．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
8．我国领先全球的特高压输电技术将为国家“碳中和”做出独特的贡献。2021年6月28日白鹤滩水电站首批初装机容量1600万千瓦正式并网发电。在传输电能总功率不变情况下，从原先高压输电升级为特高压输电，则下列说法正确的是（ ）
A．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原先的
B．若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的
C．如果损失功率不变，相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原先的
D．如果损失功率不变，相同材料、粗细的输电线传输距离是原先的9倍
9．某发电厂原来用的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到输电，输送的电功率都是。若输电线路的电阻为，则下列说法中正确的是（　　）
A．根据公式提高电压后输电线上的电流降为原来的倍
B．根据公式提高电压后输电线上的电流增为原来的10倍
C．根据公式提高电压后输电线上的功率损失减为原来的倍
D．根据公式提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的100倍
10．如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压为，输出功率为输电线的电阻为R=8Ω进行远距离输电时，下列说法中正确的是（）
A．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压增大
B．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率占输出功率的比例为5%时，所用升压变压器的匝数之比
D．用10000V的高压输电时，输电线上损耗的功率为8000W.
11．远距离输电的原理图如图所示，T1、T2为理想变压器，其原、副线圈匝数比分别为1：10和10：1，输电线路的总电阻R=10Ω，A、B均是额定电压为220V额定功率为1100W的电热器。开关S断开时，用电器A正常工作，则下列说法正确的是（　　）
A．开关S断开时，输电线的热功率为2.5W
B．变压器T1的输入电压为225V
C．闭合开关S，输电线损失的电压不变
D．闭合开关S，用电器A、B均正常工作
12．如图所示为远距离输送交流电的示意图，变压器均为理想变压器。随着用户负载增多，发电机F达到额定功率时，降压变压器输出功率仍然不足，用户的用电器不能正常工作.那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了适当提高用户的用电功率，可采取的措施是（ ）
A．适当增大输电线的电阻r
B．适当提高
C．适当提高的同时，降低
D．适当降低的同时，提高
13．某变电站用11 kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R.现若用变压器将电压升高到220 kV送电，下面选项正确的是(　　)
A．因I=U/R，所以输电线上的电流增为原来的20倍
B．因I=P/U，所以输电线上的电流减为原来的1/20
C．因P=U2/R，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍
D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的1/400
14．如图所示，A、B为理想变压器，R为输电线的电阻，灯泡L正常发光。保持变压器A的输入电压不变，现将滑片P上移，则（　　）
A．L变亮 B．输电线电功率减小
C．A的输入功率不变 D．B的输入电压增大
15．如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图，图中变压器均可视为理想变压器，电表均为理想交流电表。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用表示，并且电阻不变。变阻器相当于用户用电器的总电阻。当用电器增加时，相当于变小，则当用电进入高峰时，下列说法错误的是（　　）
A．电压表的读数均不变，电流表的读数增大，电流表的读数增大
B．电压表的读数均减小，电流表的读数增大，电流表的读数增大
C．电压表的读数之差与电流表的读数的比值不变
D．线路损耗功率增大
二、填空题（共4题）
16．我们采用高压输电的原因是为了降低___________。升压变压器的原线圈的匝数比副线圈的线圈匝数__________（填“多”或“少”）。
17．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_________．
18．发电机端电压为220 V，输送功率110 kW，若要保证用户至少获得100 kW电功率，则输电导线电阻不得大于________Ω；若用一个升压变压器升压至5 500 V后进行输电，则导线电阻不得大于________Ω.
19．某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器，把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率为100kW，输出电压是400V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：25，输电线上功率损失为4%，则(1) 升压变压器输出电压_______V；(2)输电线上的电隔R=______Ω；(3)若有60W分配给生产，其余电能用来照明，那么可供额定功率为40W的电灯_______盏正常工作．
三、综合题（共4题）
20．某发电厂总装机容量为22万千瓦，若采用110 kV电压向太原输电，已知从发电厂到太原的输电线总电阻为10 Ω．
（1）求输电导线损耗的功率；
（2）为了降低损耗，把输电电压提高为220 kV，求提高输电电压后比原来少损耗的功率．
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．发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的1%，试求：
（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.
（2）画出此输电线路的示意图.
（3）用户得到的电功率是多少？
23．从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻约为0.05 Ω，用220 V和220 kV两种电压输电，试分别估算两种情况下输电线上由电阻造成的功率损失ΔP1和ΔP2．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．B
5．B
6．B
7．B
8．C
9．C
10．C
11．A
12．C
13．B
14．B
15．A
16． 输电线上的电损 少
17． 磁通量变化率 变压器
18． 0.04; 25;
19． 10000； 40； 900
20．（1） （2）
21．(1)e＝311sin 314t(V)；　(2)220 V；　(3)180 V；　36 kW
22．（1）1:40；495:11（2）如图所示；
（3）99kW
23．5×104 W；5×10－2 W
答案第1页，共2页