第三章 第4节电能的输送（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 第4节电能的输送（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 433.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-31 12:46:39 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第4节电能的输送
挑战学霸
一、单选题
1． 如图所示有一台交流发电机E，通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处的用户供电，输电线的总电阻为R。的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和；的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和。若的输入电压一定，当用户消耗的电功率变小时；下列判断正确的是（ ）
A．变小，变大 B．不变，变小
C．变小，变小 D．变大，变大
2． 远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U0时，输电线上的电流为I0，损失的电功率为P0。则当输电电压提高为2U0时（ ）
A．由得，输电线上的电流变为2I0
B．由得，输电线上的电流变为
C．由得，输电线上损失的电功率为4P0
D．由P=UI得，输电线上损失的电功率为2P0
3． 图为模拟远距离交流输电的电路，升压变压器T1的原、副线圈匝数比n1 : n2 = 1 : k，降压变压器T2的原、副线圈匝数比n3 : n4 = k : 1，模拟输电导线的电阻r = 3 Ω，T2的负载是规格为“15 V，45 W”的灯泡L．当T1的输入电压为16 V时L正常发光，两个变压器可视为理想变压器，则k的值为
A． B．3 C．4 D．9
4． 远距离输电线路简化如图所示，图中标示了电压、电流和线圈匝数，其中输电线总电阻为R，若电厂输送电功率不变。变压器均可视为理想变压器，则（ ）
A． B．输电线损失的电功率为
C．电厂输送的电功率为U2I2 D．提高输送电压U2，则输电线电流I2增大
5． 图示为某发电厂向偏远山区输送电能的示意图，发电厂通过升压变压器和降压变压器向纯电阻用电器（未知）供电。已知输电线的总电阻为R，原、副线圈匝数比为1∶10，原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈两端的瞬时电压，测得发电厂回路中电流有效值为I。若均可视为理想变压器，发电机的内阻不计，则（ ）
A．降压变压器中电流的频率为 B．输电线消耗的总功率为
C．用电器消耗的功率为 D．用电器的电阻为
6． 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，水电站的发电机输出电压恒定。发电机通过升压变压器和降压变压器（变压比为40∶1）向25km外的小区用户供电（供电电压为220V），输送到用户的电功率为165kW，若用表格中某种型号的输电线进行高压输电，线路上损耗的功率约为输送电功率的6%，则所选用的输电线型号的代号为（ ）
型号的代号 千米电阻（Ω/km）
X 1
Y 0.6
Z 0.3
W 0.2
A．X B．Y C．Z D．W
7． 如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u1＝220sin100πt(V)，则下列表述不正确的是 （ ）
A．U1＜U2，U3＞U4
B．U1＝220 V
C．若U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的
D．用户得到的交变电流频率为25 Hz
8． 如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220 V，正常情况下输出的总功率，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电．输送电压为V，输电导线的总电阻为r=5 Ω，现要使额定电压为220 V的用电器正常工作，下列说法中正确的是
A．输电线上的电流为220 A
B．降压变压器匝数比
C．用电器的额定功率
D．用电器上交流电的频率是50 Hz
9． 现有一直流电路，输电线的总电阻为，它提供给用电器的电功率为80kW，电压为400V。若利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电。如果用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，那么可节约的电功率为（ ）
A．16kW B． C．400kW D．10kW
10．下列说法正确的是（ ）
A．电流互感器的原线圈匝数小于副线圈匝数
B．竖直上抛小球，从小球抛出到落回抛出点的过程中，重力的冲量为零
C．回旋加速器所用交流电源的周期是带电粒子在磁场中运动的周期的2倍
D．远距离输电时，输电线路的总电阻为R，输电电压为U，则输电线损失的功率为
二、多选题
11．如图所示，在远距离输电时，发电厂发电机的输送电功率为，输出电压为，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线损失的电功率为，输电线末端的电压为，用户得到的电功率为．则下列关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
12．用一台内阻为r=1Ω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1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有““220V 40W”“灯6盏，若全部电灯正常发光，则（ ）
A．输电线上损失的电功率为144 W
B．远距离输电的输电效率为87.3%
C．发电机的电动势为250 V
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
13．特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为 P，到达B处时电压下降了 U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为 P′，到达B处时电压下降了 U′。不考虑其他因素的影响，则（ ）
A． P′= P B． P′= P C． U′= U D． U′= U
14．如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则
A．用户端的电压为
B．输电线上的电压降为U
C．理想变压器的输入功率为I1U1
D．输电线路上损失的电功率为I1U
15．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
三、解答题
16．如图所示，某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8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V．若输电线上损失的功率为5kW，不计变压器的损耗，求：
（1）输电导线上输送的电流；
（2）升压变压器的输出电压U2；
（3）降压变压器的匝数比．
17．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）．
（1）画出远距离输送电能的线路示意图．（2）两变压器的匝数比各应等于多少？
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第4节电能的输送（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B B C D B D C A A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCD AC AD AC BD
三、解答题
16．（1）25A；（2）4000V；（3）190:11
17．(1)（2）1：8；95：11
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挑战学霸
一、单选题
1． 如图所示有一台交流发电机E，通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处的用户供电，输电线的总电阻为R。的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和；的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和。若的输入电压一定，当用户消耗的电功率变小时；下列判断正确的是（ ）
A．变小，变大 B．不变，变小
C．变小，变小 D．变大，变大
2． 远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U0时，输电线上的电流为I0，损失的电功率为P0。则当输电电压提高为2U0时（ ）
A．由得，输电线上的电流变为2I0
B．由得，输电线上的电流变为
C．由得，输电线上损失的电功率为4P0
D．由P=UI得，输电线上损失的电功率为2P0
3． 图为模拟远距离交流输电的电路，升压变压器T1的原、副线圈匝数比n1 : n2 = 1 : k，降压变压器T2的原、副线圈匝数比n3 : n4 = k : 1，模拟输电导线的电阻r = 3 Ω，T2的负载是规格为“15 V，45 W”的灯泡L．当T1的输入电压为16 V时L正常发光，两个变压器可视为理想变压器，则k的值为
A． B．3 C．4 D．9
4． 远距离输电线路简化如图所示，图中标示了电压、电流和线圈匝数，其中输电线总电阻为R，若电厂输送电功率不变。变压器均可视为理想变压器，则（ ）
A． B．输电线损失的电功率为
C．电厂输送的电功率为U2I2 D．提高输送电压U2，则输电线电流I2增大
5． 图示为某发电厂向偏远山区输送电能的示意图，发电厂通过升压变压器和降压变压器向纯电阻用电器（未知）供电。已知输电线的总电阻为R，原、副线圈匝数比为1∶10，原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈两端的瞬时电压，测得发电厂回路中电流有效值为I。若均可视为理想变压器，发电机的内阻不计，则（ ）
A．降压变压器中电流的频率为 B．输电线消耗的总功率为
C．用电器消耗的功率为 D．用电器的电阻为
6． 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，水电站的发电机输出电压恒定。发电机通过升压变压器和降压变压器（变压比为40∶1）向25km外的小区用户供电（供电电压为220V），输送到用户的电功率为165kW，若用表格中某种型号的输电线进行高压输电，线路上损耗的功率约为输送电功率的6%，则所选用的输电线型号的代号为（ ）
型号的代号 千米电阻（Ω/km）
X 1
Y 0.6
Z 0.3
W 0.2
A．X B．Y C．Z D．W
7． 如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u1＝220sin100πt(V)，则下列表述不正确的是 （ ）
A．U1＜U2，U3＞U4
B．U1＝220 V
C．若U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的
D．用户得到的交变电流频率为25 Hz
8． 如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220 V，正常情况下输出的总功率，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电．输送电压为V，输电导线的总电阻为r=5 Ω，现要使额定电压为220 V的用电器正常工作，下列说法中正确的是
A．输电线上的电流为220 A
B．降压变压器匝数比
C．用电器的额定功率
D．用电器上交流电的频率是50 Hz
9． 现有一直流电路，输电线的总电阻为，它提供给用电器的电功率为80kW，电压为400V。若利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电。如果用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，那么可节约的电功率为（ ）
A．16kW B． C．400kW D．10kW
10．下列说法正确的是（ ）
A．电流互感器的原线圈匝数小于副线圈匝数
B．竖直上抛小球，从小球抛出到落回抛出点的过程中，重力的冲量为零
C．回旋加速器所用交流电源的周期是带电粒子在磁场中运动的周期的2倍
D．远距离输电时，输电线路的总电阻为R，输电电压为U，则输电线损失的功率为
二、多选题
11．如图所示，在远距离输电时，发电厂发电机的输送电功率为，输出电压为，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线损失的电功率为，输电线末端的电压为，用户得到的电功率为．则下列关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
12．用一台内阻为r=1Ω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1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有““220V 40W”“灯6盏，若全部电灯正常发光，则（ ）
A．输电线上损失的电功率为144 W
B．远距离输电的输电效率为87.3%
C．发电机的电动势为250 V
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
13．特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为 P，到达B处时电压下降了 U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为 P′，到达B处时电压下降了 U′。不考虑其他因素的影响，则（ ）
A． P′= P B． P′= P C． U′= U D． U′= U
14．如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则
A．用户端的电压为
B．输电线上的电压降为U
C．理想变压器的输入功率为I1U1
D．输电线路上损失的电功率为I1U
15．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
三、解答题
16．如图所示，某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8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V．若输电线上损失的功率为5kW，不计变压器的损耗，求：
（1）输电导线上输送的电流；
（2）升压变压器的输出电压U2；
（3）降压变压器的匝数比．
17．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）．
（1）画出远距离输送电能的线路示意图．（2）两变压器的匝数比各应等于多少？
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第4节电能的输送（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B B C D B D C A A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCD AC AD AC BD
三、解答题
16．（1）25A；（2）4000V；（3）190:11
17．(1)（2）1：8；95：11
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