3.4电能的输送同步练习（Word版含答案）

3.4 电能的输送 同步练习
一、单选题
1．如图甲所示的变压器电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，a、b输入端输入如图乙所示的交变电流，电阻R1的功率是R2的功率的一半，电流表的示数为2A，电路中的电流表、电压表都是理想电表。则（　　）
A．交变电压瞬时值表达式为u=100sin（50πt）V
B．通过电阻R1的电流为4A
C．电压表示数为100V，电阻R1的阻值为50Ω
D．a、b端输入的功率为600W
2．超导材料电阻降为零的温度称为临界温度。1987年我国科学家制成了临界温度为90K的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V。如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（　　）
A．1kW B．1.6×103kW
C．1.6kW D．10kW
3．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，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，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（ ）
A． B． C． D．
4．输电线路的总电阻为R，发电站输出功率为P，输电电压为U，则用户得到的功率为(　　)
A．P B．P－()2·R
C．P－ D．( )2·R
5．若某小区变压器输入电压为6 600 V，经过变压器降压，然后经过一段输电线路给小区供电，该居民区有440户．以前每户平均消耗电功率100 W，使用的降压变压器匝数比为165∶6，恰好能使额定电压为220 V的用电器正常工作．现在因家用电器增加，每户平均消耗电功率为250 W．若输入电压为6 600 V、输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用变压器，则此变压器原、副线圈匝数比应为(变压器皆可视为理想变压器)(　　)
A．110∶9 B．220∶9 C．30∶1 D．200∶9
6．远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到原来的n倍，则（ ）
A．输电线上损失的电压减少到原来的
B．输电线上损失的电压减少到原来的
C．输电线上损失的电能减少到原来的
D．输电线上损失的电能不变
7．在远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻R均不变．发电厂输出功率减小时( )
A．升压变压器的输出电压减小
B．降压变压器的输出电压减小
C．输电线上的电流增大
D．输电线上损耗的功率占发电厂输出功率的比例减小
8．现象一：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮；现象二：在插上电炉等大功率电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上亮了起来．下列说法正确的是
A．两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释
B．两个现象都可以用电阻定律R=ρL/S来解释
C．现象二是因为电炉等大功率电器的电阻都比较大引起的
D．现象一是因为夜深人静时，周围比较黑，突显出灯光特别明亮
二、多选题
9．如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压U1＝250 V，输出功率P1＝100 kW，输电线电阻R＝8 Ω.则进行远距离输电时，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减小
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．输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比
D．用10 000 V高压输电，输电线损耗功率为8 000 W
10．如图是远距离输电的示意图，两个变压器均为理想变压器，输电导线的总电阻为r，升压变压器匝数比为n1：n2，发电机输出的电功率为P，输出电压为U，导线上损失的功率为P损，用户得到的功率为P用，升压变压器原副线圈两端的电压分别为U1、U2，输电线上输送的电流大小为I。下列判断正确的是（　　）
A．输电线上电流大小为 B．输电线上损失的电压为
C．输电线上损失的功率 D．用户得到的功率
11．一小型风力发电机，通过直径m的叶片带动转子转动，使定子中产生感应电流，实现风能向电能转化，转化效率。风力发电机产生的电能通过如图所示输电线路向附近某工厂提供电压有效值为380V的交流电压，变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为，输电线等效电阻的阻值。已知空气密度为1.2kg/m3，风力发电机输出电压有效值为200V，设计的额定风速为4m/s，运动空气与受风面作用后速度变为零。则下列说法正确的是（　　）
A．额定风速下风力发电机的输出功率为36kW
B．输电线路上损失的功率为发电机输出功率的1%
C．降压变压器输入电压与升压变压器输出电压之差为180V
D．降压变压器副线圈与原线圈匝数之比为
12．有一台太阳能发电机，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，降压变压器的匝数比为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，若全部电灯均为并联且正常发光，则
A．发电机输出功率为5 424 W
B．发电机输出电压为230 V
C．输电线上损失功率为144 W
D．以上都不对
13．某电站用22 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，下面哪个选项正确( )
A．因，所以输电线上的电流增为原来的10倍
B．因，所以输电线上的电流减为原来的1/10
C．因P损失=，所以输电线上损失的功率为原来的100倍
D．因,所以输电线上损失的功率为原来的1/100倍
14．用一台内阻为的交流发电机，供给一个学校班级照明用电。如图所示，理想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，全校共22个班，每班有“”灯6盏，若全部电灯正常发光，则下列说法错误的是（　　）
A．输电线上损失的电功率为
B．远距离输电的输电效率为87.3%
C．发电机的电动势为
D．若一教室内某盏灯发生断路故障，则发电机输出电压将变小
三、解答题
15．如下图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.60×104V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，当副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断．求：
（1）当交流电频率增加时，霓虹灯的频率怎么变；
（2）熔丝的熔断电流是多大；
（3）当副线圈电路中电流为10mA时，变压器的输入功率是多大？
16．某发电站的输出功率为，输出电压为，通过理想变压器升压后向远处供电．已知输电导线的电阻，输电线路损失的功率为输出功率的，求：
（1）输电线路上的电压损失；
（2）升压变压器的原副线圈匝数比．
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．根据图乙可知角速度为
交变电压瞬时值表达式为
故A错误；
B．根据变压比可知，两端的电压为
则的功率
根据题意的功率为
则中的电流
故B错误；
C．电压表测量的是交流电压的有效值，不是瞬时值，所以电压表示数为100V，电阻的阻值为
故C错误；
D．a、b端输入的功率
故D正确；
故选D。
2．A
【解析】
【详解】
当输电导线总电阻为0.4Ω时，由
P=UI
得
I=
输电线上损失的功率
=1kW
BCD错误，A正确。
故选A。
3．C
【解析】
【详解】
加在原线圈上的电压为：，根据电压比与匝数比关系有：，所以有：，输电线上的电流为：，输电线上损失的功率为：，联立解得：，故C正确．
4．B
【解析】
【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=r，用户得到的功率为：P用=P-P耗=P-r，故B正确，ACD错误．故选B．
点睛：解决本题的关键知道输出功率与输出电压、电流的关系，以及知道输出功率、损耗功率和用户得到的功率之间的关系．
5．B
【解析】
【详解】
居民小区有居民440户，以前每户平均消耗电功率100 W，消耗的总功率为44 000 W，此时输电线路上的电流为I1＝ A＝200 A，使用的变压器匝数比为165∶6，所以变压器副线圈上的电压为U2＝×6 V＝240 V，输电线路上的电压为240 V－220 V＝20 V，输电线电阻为 Ω＝0.1 Ω．家用电器增加，每户平均消耗电功率为250 W时，消耗的总功率为110 000 W，此时输电线路上的电流为500 A，输电线路上的电压为500×0.1 V＝50 V，所以变压器副线圈上的电压为220 V＋50 V＝270 V，此时变压器原、副线圈匝数比为6 600∶270＝220 ∶9．
A. 110∶9；与结论不相符，选项A错误；
B. 220∶9；与结论相符，选项B正确；
C. 30∶1；与结论不相符，选项C错误；
D. 200∶9；与结论不相符，选项D错误；
6．B
【解析】
【详解】
AB.输送的功率一定，根据P=UI，可知输电电压越高，输电电流越小，若输送电压提高到原来的
n倍，则电流减小到原来的，根据△U=Ir，可知输电线上损失的电压减少到原来的，
故A错误，B正确；
CD.根据，可知输电线上损失的功率减少到原来的，则输电线上损失的电能减少到
原来的，故CD错误．
7．D
【解析】
【详解】
发电厂的输出电压不变，则根据可知，升压变压器的输出电压不变，选项A错误；发电厂输出功率减小，根据P=UI知，输出电压不变，则升压变压器原线圈中的电流减小，则副线圈中的电流也减小，即输电线上的电流减小，根据U损=I线R，输电线上的电压损失减小，根据降压变压器的输入电压U3=U2-U损可得，降压变压器的输入电压U3增大，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压增大，故BC错误．输电线消耗的功率占发电厂输出功率的比例，因为输电线上的电流减小，则输电线的电压损失减小，U2不变，所以输电线消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小．故D正确．
8．A
【解析】
【详解】
A．由于大多数用电器都是并联的，当傍晚用电多的时候或者插上电炉等功率大的用电器时，干路上的总电流会变大，这时候导线上的电压损失就会增加，当变压器供给用户电压一定的情况下，会使得用户得到的电压减小，所以电灯就会发暗；而当夜深人静时，用户用电器减少或者拔掉电炉、电暖气等功率大的用电器时，干路上的总电流会减小，这时候导线上的电压损失就会减小，用户得到的电压增大，所以电灯就会明亮，所以两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释，故A正确，D错误；
B．两个现象无法用电阻定律R=ρL/S来解释，故B错误；
C．电炉等大功率电器的电阻都比较小，故C错误．
故选：A．
点睛：灯泡的明暗是通过灯泡的实际功率来体现的，而功率的大小要看灯泡两端的电压，所以可从讨论灯泡两端的电压变化入手．
9．AC
【解析】
【详解】
由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，根据U损=I线R，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3=U2-U损可得，降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故A正确，B错误．损失的功率为△P=5%P=5000W，根据△P=I2R，解得，升压变压器原线圈中的电流为，，故C正确；输送电流为，损失功率为△P=I2R=102×8W=800W，故D错误；故选AC．
点睛：对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关．
10．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．对于理想变压器有
，，
解得
故A错误；
B．输电线上损失的电压为
故B正确；
C．输电线损失的功率
故C错误；
D．用户得到的功率
故D正确。
故选BD。
11．AB
【解析】
【详解】
A．额定风速下风力发电机输出的电能为
且
解得
所以额定风速下风力发电机的输出电功率为
故A正确；
B．对升压变压器有
解得
输电线路中的电流
所以输电线路上损失的功率
占发电机输出功率的1%，故B正确；
C．降压变压器输入电压与升压变压器输出电压之差为输电线路上损失的电压
故C错误；
D．降压变压器原线圈两端电压有效值为
因此降压变压器副线圈与原线圈匝数之比为
故D错误。
故选AB。
12．AC
【解析】
【详解】
根据题意，所有灯都正常工作，它们的总功率为，总电流为：，由得两个变压器之间输电线上的电流为，输电线上损耗的电功率．升压变压器的输出功率为，而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率：，AC正确；降压变压器上的输入电压，输电线上的电压损失为，因此升压变压器的输出电压为，升压变压器的输入电压为，升压变压器的输入电流为，故发电机的电动势，BD错误．
【点睛】解决本题的关键知道升压变压器的输出功率等于线路损耗功率和降压变压器的输入功率之和，发电机的输出功率等于升压变压器的输出功率，以及知道升压变压器的输出电压等于电压损失与降压变压器的输入电压之和
13．BD
【解析】
【详解】
AB．根据得，，输送功率一定时，输送电压变为原来的10倍，则输送电流变为原来的；故A错误，B正确.
CD．根据知，输送电流变为原来的，则损失的功率变为原来的；故C错误，D正确.
14．BD
【解析】
【分析】
【详解】
通过每个灯泡的电流为
A．降压变压器输出电流为
输电线上电流为
输电线上损失的电功率为
A正确，不符合题意；
B．远距离输电的输电效率为
B错误，符合题意；
C．升压变压器的输出电压为
升压变压器的输入电压为
升压变压器的输入电流为
发电机的电动势为
C正确，不符合题意；
D．若一教室内某盏灯发生断路故障，设灯泡的总电阻为，则对于降压变压器，有
，
对于升压变压器，有
，，
对发电机有
当一教室内某盏灯发生断路故障，灯泡的总电阻为增大，则增大，将减小，即减小，所以发电机内电压减小，输出电压增大。D错误，符合题意。
故选BD。
15．（1）频率增加（2）A（3）W
【解析】
【详解】
（1）霓虹灯的频率与交流电的频率成正比，则当市电频率增加时，霓虹灯的频率增加；
（2）变压器的输出功率等于输入功率，则U1I1=U2I2，解得
即熔丝的熔断电流是0.87A.
（3）副线圈中电流为I2′=10 mA=0.01A时，变压器的输入功率为P1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有P1=I2′U2，代入数据，得：P1=1.6×102 W；
点睛：本题考查变压器原理，要注意明确变压器中电压之比等于匝数之比；电流之比等于匝数的反比；而输出功率等于输入功率．
16．(1)3200(2)1:20
【解析】
【详解】
（1）根据得，
则输电线路上的电压损失
（2）原线圈的电流
故升压变压器的原副线圈匝数比为．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页