3.4电能的输送同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.4电能的输送同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 415.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-19 06:00:16 | ||
图片预览
文档简介
3.4 电能的输送 同步练习
一、单选题
1．在图甲电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，电压表为理想电表，定值电阻R1＝0.8Ω、R2＝2Ω、R3＝3Ω，变压器原线圈两端a、b接正弦交流电源后，通过R2的电流i2随时间t的变化规律如图乙。下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R1的电流方向每秒钟改变50次 B．变压器的输入电流为2.5A
C．电压表的示数为6V D．变压器的输入功率为25W
2．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，两变压器均为理想变压器，发电机的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着用 户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，下列说法正确的是（）
A．用户总电阻变大
B．降压变压器的输入电压变小
C．输电线上损耗的功率变小
D．通过升压变压器原线圈的电流变小
3．为有效解决渝西、渝北局部地区用电紧张形势，渝西、渝北电网主网架由220kV升级到500kV超高压，有力地支撑了这两个地区较大的年用电量。远距离输电时，首先要把电厂发电机组产生的500V电压通过升压变压器升高到500kV，以40万kW的功率远距离送往变电站，不同的输送电压相应的线损率（输电线上损耗的功率与总功率的比值）如表所示，则升级后（ ）
电压等级（KV） 线损率（%）
220 3
500 1
A．送往变电站远距离输电线的电流为8000A
B．电厂的升压变压器原、副线圈匝数之比为1：100
C．材料相同的情况下输电导线粗细对线损耗无影响
D．送往变电站的输电线损耗功率比升级前减少了8000kW
4．输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流变为原来的1/n
B．输电线上的电压损耗变为原来的n倍
C．输电线上的电功率损耗变为原来的1/n
D．为使输电线上的电功率损耗不变，输电距离可变为原来的n倍
5．如图所示为额定电压为250V的用户供电的远距离输电的示意图，已知输入原线圈n1两端的电压U1=500V，发电机的输出功率为P=500kW，输电线的电阻R=12.5，如果输电线上损失的功率为输送功率的1%。如果图中的升压变压器以及降压变压器均为理想的变压器。则下列结论正确的是（ ）
A．n3：n4=79：1
B．n1：n2=1：50
C．流过输电线的电流强度大小为40A
D．降压变压器原线圈两端的电压为24700V
6．远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U1=11kV输电和输电电压为U2=110kV输电．则两种情况中，输电线上损耗功率之比P1∶P2等于（ ）
A．1∶100 B．10∶1 C．1∶10 D．100∶1
7．如图所示，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，R为输电线的总电阻。T1的输入电压、输入电流和输入功率分别为U1、I1和P1，它的输出电压、输出电流和输出功率分别为U2、I23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、输出电流和输出功率分别为U4、I4和P4。设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，下列说法正确的是（ ）
A．U2减小，U4变大 B．U2不变，U3变小
C．U2不变，I23变小 D．I4变小，P3变大
8．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，这是因为此时 ( )．
A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小
B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小
C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大
D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流
二、多选题
9．如图所示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T1的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝1：10．在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r＝2Ω，降压变压器T2的原、副线圈数之比为n3：n4＝10：1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4＝200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW，不考虑其它因素的影响，则（ ）
A．T1的副线圈两端电压的最大值为2010V
B．T2的原线圈两端的电压为2000V
C．输电线上损失的电功率为100W
D．T1原线圈输入的电功率为10.1kW
10．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11 Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R＝10 Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220sin 100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器．下列说法中正确的是
A．降压变压器的输入功率为4400 W
B．升压变压器中电流的频率为100 Hz
C．输电线消耗的功率为250 W
D．当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小
11．中国的特高压输电技术独步全球，有着重大的经济和社会效益．如图为远距离特高压输电的示意图，若电厂输出电压为，电流为I1＝500A，在电能输送过程中，输送的电功率一定，输电线电阻一定，在输电线上发热损失的电功率P损，下列判断正确的是（ ）
A．P损与U3的平方成正比
B．U2I2＝2.75×106W
C．I2＜500A
D．用户得到的交流电频率为50Hz
12．如图甲所示，在远距离输电电路中，升压、降压变压器均为理想变压器，电表均为理想电表，发电厂的发电机线圈匝数为100匝，线圈的磁通量随时间变化的关系如图．则
A．原线圈中电压表示数为500V
B．用户端交流电的频率是50HZ
C．当用户端的负载电阻增大时，原线圈中电流表示数增大
D．当用户端的负载电阻增大时，输电线上损失的功率减小
13．“华龙一号”是中国自主研发的第三代核电技术，跻身世界前列，其远距离输电线路简化如图，变压器为理想变压器，升压变压器原副线圈匝数分别为、，电压分别别为、，电流分别为、，降压变压器原副线圈匝数分别为、，电压分别别为、，电流分别为、，输电线的电阻为，下列说法中正确的是（ ）
A．电厂发出的电是直流电
B．
C．若，则升压变压器与降压变压器的匝数比满足
D．夜晚用户增多，输电线上损失的功率增大，用户两端的电压减小
14．如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电压为250V，升压变压器原、副线圈的匝数比是，两变压器之间输电导线的总电阻为4Ω，向用户供220V交流电，若变压器是理想变压器，当发电机的输出电功率为时。下列说法正确的是（ ）
A．远距离输电损失的电压160V
B．远距离输电损失的功率为640W
C．降压变压器原、副线圈的匝数比
D．若用户用电器增多则降压变压器输出电压增大
三、解答题
15．如图所示，交流发电机内阻不计，它通过一个小灯泡L连接变压器，变压器输出并联24只相同的小灯泡L，每只灯泡都是“6V 0.25W”，所有灯泡都正常发光，导线电阻不计，求：
（1）降压变压器初级、次级线圈匝数比
（2）发电机的输出功率．
16．某个水电站发电机的输出功率为100KW，发电机的电压为250V．通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为2Ω，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为5KW（即用户得到的功率为95KW）．请你设计两个变压器的匝数比．为此，请你：
（1）画出远距离输送电能的线路示意图．
（2）降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？
（3）输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？
（4）两变压器的匝数比各应等于多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．电流的频率
故电流方向每秒钟改变100次，选项A错误；
B．通过的电流
R2两端的电压
通过的电流
通过副线圈的电流
故通过原线圈的电流
选项B正确；
C．电压表的示数
选项C错误；
D．变压器的输入功率
选项D错误；
故选B。
2．B
【解析】
【分析】
用户增多，由于是并联，根据串并联特点求得总电阻的变化，在用电高峰期，随着用户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，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，根据P损＝I2R求得损失的功率变化.
【详解】
用电高峰期，用户用电器的个数变多，用电器是并联接入电路，所以总电阻变小，选项A错误；在用电高峰期，随着用户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，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，选项B正确；对输电线路的电压损失变大，输电线的电阻不变，导致线路中损失的功率变大，选项C错误；发电厂的输出功率增大，升压变压器的输出电压不变，所以通过升压变压器原线圈的电流变大，选项D错误；故选B．
【点睛】
理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损．输电线上的损失功率与其电流的平方成正比，而与输电线两端的电压的平方成反比．
3．D
【解析】
【详解】
A．送往变电站远距离输电线的电流为
A错误；
B．电厂的升压变压器原、副线圈匝数之比为
B错误；
C．材料相同的情况下输电导线粗细会影响输电导线的电阻，电阻不同会对线损耗有影响，C错误；
D．升级后线损率减小了2%，则有
D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
A：输送一定功率的交变电流，输电电压提高到原来的n倍；据可得，输电线上的电流变为原来的．故A项正确．
B：据A项分析和可得，输电线上的电压损耗变为原来的．故B项错误．
C：据A项分析和可得，输电线上的电功率损耗变为原来的．故C项错误．
D：输电线上的电流变为原来的，为使输电线上的电功率损耗不变，据可得，输电线的电阻应变为原来的倍，输电距离可变为原来的倍．故D项错误．
5．B
【解析】
【详解】
BC．导线上的电流:
升压变压器原线圈电流:
则:
B正确，C错误；
AD．降压变压器的初级电压：
则：
AD错误。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
根据公式, ,所以P1∶P2=100:1，选D
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
当用户消耗的电功率变大时，P4变大，则P3变大；I4变大，I23变大，根据
可知，U2不变，导线上的电压损失变大，则
U3=U2-I23R
减小，根据
可知，U3减小。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
晚上七、八点钟用电高峰时开灯，由于负载增多，各个负载是并联，则总电阻减小，根据欧姆定律，输电线上的电流增大，输电线上损失的电压变大，由于照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，所以用电高峰时用户获得的电压减小，每盏灯两端的电压较低．故C正确，ABD错误．
故选C.
9．AB
【解析】
【分析】
根据降压变压器的输出电压，结合匝数比求出输入电压，从而得出输电线电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电压损失得出升压变压器的输出功率．
【详解】
T2副线圈电流 ，设输电线中的电流为I3．则比得，则有I3＝5A，设T2原线圈两端的电压为U3．则，即得 U3＝2000V，输电线上的损失电压为 U损＝I3 2r＝5×2＝10V，T1的副线圈两端电压 U2＝U损+U3＝10+2000＝2010V，所以T1的副线圈两端电压的最大值为2010 V，故AB正确；输电线上损失的功率 P损＝I32 2r＝52×2＝50W，故C错误；T1的原线圈输入的电功率为 P1＝10kW+50W＝10.05kW，故D错误．所以AB正确，CD错误．
【点睛】
解决本题的关键要知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系．
10．AC
【解析】
【分析】
由题意可知考查高压输电规律，根据变压器工作原理及输电特点分析可得．
【详解】
由
u＝220sin 100πt(V)
可知降压变压器的最大压为220v，其有效值为220v，输入功率为
故A正确；
升压变压器中电流的频率等于降压变压器的频率
故B错误；
取降压变压器分析，副线圈电流
T2的原、副线圈匝数比为4∶1，原、副线圈电流之比为1：4，所以输电线路上的电流为I2=5A，输电线消耗的功率为
D．当用电器的电阻减小时，降压变压器原副线圈电流都增大，输电线路上电流增大，消耗的功率增大，故D错误．
【点睛】
变压器输电线路中，输入电压决定输出电压，输出电流、功率决定输入电流、功率．变压器工作原理是互感现象，原、副线圈交流电的频率不变．
11．BCD
【解析】
【详解】
A.损失功率为：
故A项与题意不相符；
B.根据电厂输出电压为：
知
U1＝5500V，I1＝500A
根据功率相等知：
U1I1＝U2I2＝5500×500W＝2.75×106W
故B项与题意相符；
C.理想变压器，根据
知I2＜500A，故C项与题意相符；
D.根据电厂输出电压为：
知频率为50Hz，变压器不改变频率，故D项与题意相符．
12．BD
【解析】
【详解】
A. 发电机电动势的最大值为Em==100××10-2×V=500V，原线圈中电压表示数等于发电机电动势的有效值V，故A错误；
B. 由线圈的磁通量随时间变化的关系图，周期T=0.02s，频率f=1/T=50Hz，故B正确；
C．设原线圈输入电压和电流分别为U1和I1，升压变压器匝数比为1：n1，降压变压器匝数比为n2:1，线路电阻为R线，负载电阻为RL，则，得，当用户端的负载电阻增大时，输入电压U1不变，电流表示数即输入电流I1将减小，故C错误；
C. 当用户端的负载电阻增大时，输电线上的电流I=I1/n1也减小，输电线损耗功率P线=I2R线将减小，故D正确．
故选：BD
13．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．电厂发出的电是交流电，才能通过变压器，A错误；
B．输电线上损失电压为
解得
B正确；
C．由变压器的电压与匝数成正比可得
由于输电线上的电压损失，故满足
若，则升压变压器与降压变压器的匝数比满足
C错误；
D．夜晚用户增多，消耗的功率增大，由
可知，I4增大、I3增大，输电线上损失的功率、损失的电压增大，导致U3减小，U4减小，即用户两端的电压减小，D正确。
故选BD。
14．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．输送电压为
输送电流为
所以损失的电压为
A正确；
B．远距离输电损失的功率为
B错误；
C．降压变压器的输入电压为
降压变压器原、副线圈的匝数比
C正确；
D．若用户用电器增多，用户的电功率大时，输电线中电流也增大，线路损失的电压增多，降压变压器初级电压减小，则用户的电压会减小，故D错误；
故选AC。
15．（1）；（2）6.25W
【解析】
【详解】
（1）设原线圈电流为，副线圈电流为
则由题意可知：
所以：；
（2）变压器的功率为：，
发电机的输出功率等于原线圈的灯泡的功率加上变压器副线圈的功率，
所求的发电机的输出功率为：．
点睛：根据理想变压器的电流与匝数之间的关系计算匝数比，理想变压器的功率没有损失，根据功率相等来计算发电机的输出功率．
16．（1）输电示意图见解析；（2）431.8 A ；50A（3）100V；1900V（4）1：8；95:11
【解析】
【分析】
根据用户端的功率和电压求出用户端的电流，根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流．根据输电线上的电流和输电线的电阻求出输电线上损失的电压，根据输出功率和输送的电流得出升压变压器的输出电压．根据原副线圈的电压比求出升压变压器的匝数比，根据电压损失得出降压变压器的输入电压，从而通过电压比得出降压变压器的匝数比．
【详解】
(1)输电线路示意图如图所示:
(2)降压变压器输出的电流即用户得到的电流:A=431.8A
由,得输电线上通过的电流为:A
(3)输电线上损失的电压为:V
对理想变压器
得升压变压器的输出电压V
降压变压器的输入电压1900V
(4)根据理想变压器匝数与电压的关系
【点睛】
解决本题的关键知道原副线圈的电压比与匝数比的关系，知道升压变压器的输出电压、电压损失、降压变压器的输入电压之间的关系．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．在图甲电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，电压表为理想电表，定值电阻R1＝0.8Ω、R2＝2Ω、R3＝3Ω，变压器原线圈两端a、b接正弦交流电源后，通过R2的电流i2随时间t的变化规律如图乙。下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R1的电流方向每秒钟改变50次 B．变压器的输入电流为2.5A
C．电压表的示数为6V D．变压器的输入功率为25W
2．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，两变压器均为理想变压器，发电机的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着用 户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，下列说法正确的是（）
A．用户总电阻变大
B．降压变压器的输入电压变小
C．输电线上损耗的功率变小
D．通过升压变压器原线圈的电流变小
3．为有效解决渝西、渝北局部地区用电紧张形势，渝西、渝北电网主网架由220kV升级到500kV超高压，有力地支撑了这两个地区较大的年用电量。远距离输电时，首先要把电厂发电机组产生的500V电压通过升压变压器升高到500kV，以40万kW的功率远距离送往变电站，不同的输送电压相应的线损率（输电线上损耗的功率与总功率的比值）如表所示，则升级后（ ）
电压等级（KV） 线损率（%）
220 3
500 1
A．送往变电站远距离输电线的电流为8000A
B．电厂的升压变压器原、副线圈匝数之比为1：100
C．材料相同的情况下输电导线粗细对线损耗无影响
D．送往变电站的输电线损耗功率比升级前减少了8000kW
4．输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流变为原来的1/n
B．输电线上的电压损耗变为原来的n倍
C．输电线上的电功率损耗变为原来的1/n
D．为使输电线上的电功率损耗不变，输电距离可变为原来的n倍
5．如图所示为额定电压为250V的用户供电的远距离输电的示意图，已知输入原线圈n1两端的电压U1=500V，发电机的输出功率为P=500kW，输电线的电阻R=12.5，如果输电线上损失的功率为输送功率的1%。如果图中的升压变压器以及降压变压器均为理想的变压器。则下列结论正确的是（ ）
A．n3：n4=79：1
B．n1：n2=1：50
C．流过输电线的电流强度大小为40A
D．降压变压器原线圈两端的电压为24700V
6．远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U1=11kV输电和输电电压为U2=110kV输电．则两种情况中，输电线上损耗功率之比P1∶P2等于（ ）
A．1∶100 B．10∶1 C．1∶10 D．100∶1
7．如图所示，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，R为输电线的总电阻。T1的输入电压、输入电流和输入功率分别为U1、I1和P1，它的输出电压、输出电流和输出功率分别为U2、I23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、输出电流和输出功率分别为U4、I4和P4。设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，下列说法正确的是（ ）
A．U2减小，U4变大 B．U2不变，U3变小
C．U2不变，I23变小 D．I4变小，P3变大
8．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，这是因为此时 ( )．
A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小
B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小
C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大
D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流
二、多选题
9．如图所示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T1的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝1：10．在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r＝2Ω，降压变压器T2的原、副线圈数之比为n3：n4＝10：1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4＝200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW，不考虑其它因素的影响，则（ ）
A．T1的副线圈两端电压的最大值为2010V
B．T2的原线圈两端的电压为2000V
C．输电线上损失的电功率为100W
D．T1原线圈输入的电功率为10.1kW
10．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11 Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R＝10 Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220sin 100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器．下列说法中正确的是
A．降压变压器的输入功率为4400 W
B．升压变压器中电流的频率为100 Hz
C．输电线消耗的功率为250 W
D．当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小
11．中国的特高压输电技术独步全球，有着重大的经济和社会效益．如图为远距离特高压输电的示意图，若电厂输出电压为，电流为I1＝500A，在电能输送过程中，输送的电功率一定，输电线电阻一定，在输电线上发热损失的电功率P损，下列判断正确的是（ ）
A．P损与U3的平方成正比
B．U2I2＝2.75×106W
C．I2＜500A
D．用户得到的交流电频率为50Hz
12．如图甲所示，在远距离输电电路中，升压、降压变压器均为理想变压器，电表均为理想电表，发电厂的发电机线圈匝数为100匝，线圈的磁通量随时间变化的关系如图．则
A．原线圈中电压表示数为500V
B．用户端交流电的频率是50HZ
C．当用户端的负载电阻增大时，原线圈中电流表示数增大
D．当用户端的负载电阻增大时，输电线上损失的功率减小
13．“华龙一号”是中国自主研发的第三代核电技术，跻身世界前列，其远距离输电线路简化如图，变压器为理想变压器，升压变压器原副线圈匝数分别为、，电压分别别为、，电流分别为、，降压变压器原副线圈匝数分别为、，电压分别别为、，电流分别为、，输电线的电阻为，下列说法中正确的是（ ）
A．电厂发出的电是直流电
B．
C．若，则升压变压器与降压变压器的匝数比满足
D．夜晚用户增多，输电线上损失的功率增大，用户两端的电压减小
14．如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电压为250V，升压变压器原、副线圈的匝数比是，两变压器之间输电导线的总电阻为4Ω，向用户供220V交流电，若变压器是理想变压器，当发电机的输出电功率为时。下列说法正确的是（ ）
A．远距离输电损失的电压160V
B．远距离输电损失的功率为640W
C．降压变压器原、副线圈的匝数比
D．若用户用电器增多则降压变压器输出电压增大
三、解答题
15．如图所示，交流发电机内阻不计，它通过一个小灯泡L连接变压器，变压器输出并联24只相同的小灯泡L，每只灯泡都是“6V 0.25W”，所有灯泡都正常发光，导线电阻不计，求：
（1）降压变压器初级、次级线圈匝数比
（2）发电机的输出功率．
16．某个水电站发电机的输出功率为100KW，发电机的电压为250V．通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为2Ω，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为5KW（即用户得到的功率为95KW）．请你设计两个变压器的匝数比．为此，请你：
（1）画出远距离输送电能的线路示意图．
（2）降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？
（3）输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？
（4）两变压器的匝数比各应等于多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．电流的频率
故电流方向每秒钟改变100次，选项A错误；
B．通过的电流
R2两端的电压
通过的电流
通过副线圈的电流
故通过原线圈的电流
选项B正确；
C．电压表的示数
选项C错误；
D．变压器的输入功率
选项D错误；
故选B。
2．B
【解析】
【分析】
用户增多，由于是并联，根据串并联特点求得总电阻的变化，在用电高峰期，随着用户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，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，根据P损＝I2R求得损失的功率变化.
【详解】
用电高峰期，用户用电器的个数变多，用电器是并联接入电路，所以总电阻变小，选项A错误；在用电高峰期，随着用户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，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，选项B正确；对输电线路的电压损失变大，输电线的电阻不变，导致线路中损失的功率变大，选项C错误；发电厂的输出功率增大，升压变压器的输出电压不变，所以通过升压变压器原线圈的电流变大，选项D错误；故选B．
【点睛】
理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损．输电线上的损失功率与其电流的平方成正比，而与输电线两端的电压的平方成反比．
3．D
【解析】
【详解】
A．送往变电站远距离输电线的电流为
A错误；
B．电厂的升压变压器原、副线圈匝数之比为
B错误；
C．材料相同的情况下输电导线粗细会影响输电导线的电阻，电阻不同会对线损耗有影响，C错误；
D．升级后线损率减小了2%，则有
D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
A：输送一定功率的交变电流，输电电压提高到原来的n倍；据可得，输电线上的电流变为原来的．故A项正确．
B：据A项分析和可得，输电线上的电压损耗变为原来的．故B项错误．
C：据A项分析和可得，输电线上的电功率损耗变为原来的．故C项错误．
D：输电线上的电流变为原来的，为使输电线上的电功率损耗不变，据可得，输电线的电阻应变为原来的倍，输电距离可变为原来的倍．故D项错误．
5．B
【解析】
【详解】
BC．导线上的电流:
升压变压器原线圈电流:
则:
B正确，C错误；
AD．降压变压器的初级电压：
则：
AD错误。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
根据公式, ,所以P1∶P2=100:1，选D
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
当用户消耗的电功率变大时，P4变大，则P3变大；I4变大，I23变大，根据
可知，U2不变，导线上的电压损失变大，则
U3=U2-I23R
减小，根据
可知，U3减小。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
晚上七、八点钟用电高峰时开灯，由于负载增多，各个负载是并联，则总电阻减小，根据欧姆定律，输电线上的电流增大，输电线上损失的电压变大，由于照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，所以用电高峰时用户获得的电压减小，每盏灯两端的电压较低．故C正确，ABD错误．
故选C.
9．AB
【解析】
【分析】
根据降压变压器的输出电压，结合匝数比求出输入电压，从而得出输电线电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电压损失得出升压变压器的输出功率．
【详解】
T2副线圈电流 ，设输电线中的电流为I3．则比得，则有I3＝5A，设T2原线圈两端的电压为U3．则，即得 U3＝2000V，输电线上的损失电压为 U损＝I3 2r＝5×2＝10V，T1的副线圈两端电压 U2＝U损+U3＝10+2000＝2010V，所以T1的副线圈两端电压的最大值为2010 V，故AB正确；输电线上损失的功率 P损＝I32 2r＝52×2＝50W，故C错误；T1的原线圈输入的电功率为 P1＝10kW+50W＝10.05kW，故D错误．所以AB正确，CD错误．
【点睛】
解决本题的关键要知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系．
10．AC
【解析】
【分析】
由题意可知考查高压输电规律，根据变压器工作原理及输电特点分析可得．
【详解】
由
u＝220sin 100πt(V)
可知降压变压器的最大压为220v，其有效值为220v，输入功率为
故A正确；
升压变压器中电流的频率等于降压变压器的频率
故B错误；
取降压变压器分析，副线圈电流
T2的原、副线圈匝数比为4∶1，原、副线圈电流之比为1：4，所以输电线路上的电流为I2=5A，输电线消耗的功率为
D．当用电器的电阻减小时，降压变压器原副线圈电流都增大，输电线路上电流增大，消耗的功率增大，故D错误．
【点睛】
变压器输电线路中，输入电压决定输出电压，输出电流、功率决定输入电流、功率．变压器工作原理是互感现象，原、副线圈交流电的频率不变．
11．BCD
【解析】
【详解】
A.损失功率为：
故A项与题意不相符；
B.根据电厂输出电压为：
知
U1＝5500V，I1＝500A
根据功率相等知：
U1I1＝U2I2＝5500×500W＝2.75×106W
故B项与题意相符；
C.理想变压器，根据
知I2＜500A，故C项与题意相符；
D.根据电厂输出电压为：
知频率为50Hz，变压器不改变频率，故D项与题意相符．
12．BD
【解析】
【详解】
A. 发电机电动势的最大值为Em==100××10-2×V=500V，原线圈中电压表示数等于发电机电动势的有效值V，故A错误；
B. 由线圈的磁通量随时间变化的关系图，周期T=0.02s，频率f=1/T=50Hz，故B正确；
C．设原线圈输入电压和电流分别为U1和I1，升压变压器匝数比为1：n1，降压变压器匝数比为n2:1，线路电阻为R线，负载电阻为RL，则，得，当用户端的负载电阻增大时，输入电压U1不变，电流表示数即输入电流I1将减小，故C错误；
C. 当用户端的负载电阻增大时，输电线上的电流I=I1/n1也减小，输电线损耗功率P线=I2R线将减小，故D正确．
故选：BD
13．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．电厂发出的电是交流电，才能通过变压器，A错误；
B．输电线上损失电压为
解得
B正确；
C．由变压器的电压与匝数成正比可得
由于输电线上的电压损失，故满足
若，则升压变压器与降压变压器的匝数比满足
C错误；
D．夜晚用户增多，消耗的功率增大，由
可知，I4增大、I3增大，输电线上损失的功率、损失的电压增大，导致U3减小，U4减小，即用户两端的电压减小，D正确。
故选BD。
14．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．输送电压为
输送电流为
所以损失的电压为
A正确；
B．远距离输电损失的功率为
B错误；
C．降压变压器的输入电压为
降压变压器原、副线圈的匝数比
C正确；
D．若用户用电器增多，用户的电功率大时，输电线中电流也增大，线路损失的电压增多，降压变压器初级电压减小，则用户的电压会减小，故D错误；
故选AC。
15．（1）；（2）6.25W
【解析】
【详解】
（1）设原线圈电流为，副线圈电流为
则由题意可知：
所以：；
（2）变压器的功率为：，
发电机的输出功率等于原线圈的灯泡的功率加上变压器副线圈的功率，
所求的发电机的输出功率为：．
点睛：根据理想变压器的电流与匝数之间的关系计算匝数比，理想变压器的功率没有损失，根据功率相等来计算发电机的输出功率．
16．（1）输电示意图见解析；（2）431.8 A ；50A（3）100V；1900V（4）1：8；95:11
【解析】
【分析】
根据用户端的功率和电压求出用户端的电流，根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流．根据输电线上的电流和输电线的电阻求出输电线上损失的电压，根据输出功率和输送的电流得出升压变压器的输出电压．根据原副线圈的电压比求出升压变压器的匝数比，根据电压损失得出降压变压器的输入电压，从而通过电压比得出降压变压器的匝数比．
【详解】
(1)输电线路示意图如图所示:
(2)降压变压器输出的电流即用户得到的电流:A=431.8A
由,得输电线上通过的电流为:A
(3)输电线上损失的电压为:V
对理想变压器
得升压变压器的输出电压V
降压变压器的输入电压1900V
(4)根据理想变压器匝数与电压的关系
【点睛】
解决本题的关键知道原副线圈的电压比与匝数比的关系，知道升压变压器的输出电压、电压损失、降压变压器的输入电压之间的关系．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页