3.4 电能的输送 基础题练习 （word版含答案）

3.4 电能的输送
一、单选题
1．一发电站采用高电压向外输送电能，输送的总功率为P，输电电压为U，输电导线的总电阻为R，则下列说法正确的是（　　）
A．输电线上的电流为 B．输电线上的电流为
C．输电线上损失的电压为U D．输电线上损失的功率为
2．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
3．在远距离输电中，提高送电电压的设备是（ ）
A．验电器 B．变压器 C．电容器 D．传感器
4．发电厂输送电压为U1，发电厂到学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损耗的功率表示错误的是（ ）
A． B． C．I2R D．I(U1﹣U2)
5．如图所示，在远距离输电过程中，若保持升压变压器原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是(　　)
A．升高U1会增大输电电流I2
B．升高U1会增大线路的功率损耗
C．升高U1会增大线路的电压损耗
D．升高U1会提高电能的利用率
6．如图所示是动圈式话筒的内部结构示意图，当声波传至振膜，振膜便振动起来，与振膜相连的音圈也振动起来，由于音圈处在磁场中，音圈内就产生了“随声音变化”的电流信号。为了减少电流信号沿导线传输过程中的电能损失，话筒内接有变压器。话筒输出的电流信号经扩音机放大后能推动喇叭发出声音。以下说法正确的是（　　）
A．动圈式话筒的音圈在磁场中因受安培力而运动
B．动圈式话筒的振膜遇到声波时所做的运动是简谐运动
C．动圈式话筒将声音信号转变为电流信号的原理是电流磁效应
D．动圈式话筒内的变压器是升压变压器，升压后传输电流减小
7．如图所示为某山区小型水电站的电能输送示意图，发电机输出的电压和输电线路上的电阻恒定，用电器均为纯电阻元件。当用电高峰来临时，下列判断正确的是（　　）
A．用电器等效电阻变大
B．升压交压器的输出电压变大
C．降压变压器的输出电压不变
D．输电线路总电阻R上消耗的功率变大
二、多选题
8．如图所示为某水电站的输电原理图。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，则（　　）
A．n1n2 C．n3>n4 D．n39．如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为55∶9，L1、L2、L3为三只规格均为“36 V，18 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的u－t图像如图中乙所示．则以下说法中正确的是(　　)
A．电压表的示数为220 V
B．当闭合开关S时，三只灯泡均能正常发光
C．当闭合开关S时，电流表的示数为1.5 A
D．当断开开关S时，变压器的输出功率变小
10．风能是一种清洁无公害的可再生能源能源，风力发电作为新型环保能源越来越得到人们的重视。如图所示为某风力发电站的风车阵，它将风的动能转化为电能发电，通过升压变压器升压后将电能输送至千里之外的城市，再通过降压变压器降压后将电能输送到千家万户。若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（　　）
A．升压变压器的输出电压不等于降压变压器的输入电压
B．夏天用户用电器增加时，输电线上损失的功率增大
C．输电线路中的电流由升压变压器原、副线圈的匝数比决定
D．无论发电机发出的是交流电还是直流电，都可以通过高压输电减少输电线上的能量损耗
11．如图所示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．理想变压器的输入功率为
C．输电线路上损失的电功率为
D．当用户消耗的功率增大时，输电效率将下降
12．在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所有输电导线的电阻率均为ρ，横截面积均为S，两地的距离为L，输电线上损耗的电功率为P1，用户得到的电功率为P2。下列关于P1和P2的表达式中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
三、填空题
13．如图为电能输送示意图，图中A为________ 变压器，B为________ 变压器．（选填“升压”或“降压”）
14．在输送一定功率的电能时，为减少输电导线因发热而损失的电能，有效的方法是______(填“提高”成“降低”)送电的电压：若变压器副线圈两端的电压大于原线圈两端的电压，则副线圈的匝数_______(填“大于”“小于“或“等于”)原线圈的匝数。
15．图为远距离输电的原理图，理想变压器原线圈输入功率为100KW，输电线上的电阻R为20Ω，采用10KV高压输电．则输电线路上损失的电压为______V，损失的电功率为_______W．
四、解答题
16．一台发电机，输出功率为1100kW，所用输电导线的电阻为，当发电机接到输电线路的电压为11kV时，请计算：
输电导线上的电流；
输电导线上损失的热功率。
17．某水电站的配电设施，该电站发电机组的输出电压为500V，输出电功率为50kW，如果用总电阻为16Ω的输电线向远处用户送电，要求输电线上损失的电功率是发电机组输出功率的3.2%，该电站安装了一台升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用，不考虑变压器的能量损失．求：
（1）画出此输电线路的示意图．
（2）用户得到的电功率是多少．
（3）在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比．
18．电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电机发电功率为1.2×105 W，输出电压是240V，升压器原副线圈的匝数之比为1:25，输电线的总电阻为10Ω，用户需要电压为220 V．求：
（1）输电线上损失的电功率为多少？
（2）降压变压器的匝数比为多少？
19．学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为1∶6，降压变压器的匝数比为6∶1，输电线的总电阻为R=4.5Ω，全校22个教室，每个教室用“220V，40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，变压器均为理想变压器，求：
（1）输电线上损耗的电功率多大？
（2）发电机的电动势多大？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
AB. 输电线上的电流为.
当U是导线上损失的电压，可以用电流
而本题中电压U为输电电压，不是导线上的损失电压，故A错误，B正确；
C. 因U为输电电压，不是输电线上损失的电压，故C错误；
D．因U为输电电压，不是加在导线两端的电压，故不能用公式
计算输电线上损失的功率，故D错误。
故B正确。
2．C
【解析】
【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
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
故选C。
3．B
【解析】
【详解】
在远距离输电中，提高送电电压的设备是变压器。
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
C．通过导线的电流为I，输电导线总电阻为R，输电线上损耗的功率可表示为
C正确，不符合题意；
AB．导线上损失的电压为
输电线上损耗的功率可表示为
A错误，符合题意，B正确，不符合题意；
D．输电线上损耗的功率可表示为
D正确，不符合题意；
故选A。
5．D
【解析】
【详解】
A．升高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，又因为I1，所以I2将减小，故A错误；
BC．线路功率损耗P损=R，因此功率损耗在减小，由U线=I2R可知线路电压损失减小，故BC错误；
D．因线路损耗功率减小，因此利用率将升高，故D正确。
故选D。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．动圈式话筒的音圈是由振膜振动时带动的，不是因受安培力而运动的。故A错误；
B．动圈式话筒的振膜所做的运动是受迫振动，因为由声波提供的驱动力不满足简谐运动条件。故B错误；
C．话筒产生电流信号的原理是音圈在磁场中切割磁感线运动而产生感应电流，是电磁感应，不是电流磁效应。故C错误；
D．由
可知，为了减信号沿导线传输过程中的电能损失，应减小电流；再由
知，增大电压可减小电流，故话筒内的变压器是升压变压器，升压后传输电流减小，故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
A．用电高峰来临时，用电器增多，用电器并联后的总电阻减小，故A错误；
B．由于升压变压器的输入电压一定，则输出电压一定，故B错误；
C．用电器增多，输电线中电流增大，降压变压器的输入电压等于，可以判断此电压减小，则输出电压也减小，故C错误；
D．设输电线的输送电流为I，降压变压器的变压比为k，升压变压器的输出电压为U，则
当减小时，I增大，输电线电阻R消耗的功率
变大，故D正确。
故选D。
8．AC
【解析】
【详解】
AB．根据
解得
n1A正确，B错误；
CD．根据
解得
n4C正确，D错误。
故选AC。
9．BCD
【解析】
【详解】
A.电压表示数是电压的有效值，根据题意可知，有效值，A错误．
B.根据变压器原理可知，输出电压，所以灯泡均正常发光，B正确．
C.闭合开关后，三只灯泡均正常发光，所以干路电流，C正确．
D.变压器输出功率等于负载消耗功率，断开开关S后，只剩两只灯泡正常发光，功率变小，变压器输出功率变小，D正确．
10．AB
【详解】
A．电能输送过程中，输电线有电阻，则输电线上有电压降，所以升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，故A正确；
B．当用电器增加时，相当于电阻减小，电路中的总的电阻减小，所以电流要变大，即输电线上的电流变大，输电线上损失功率增大，故B正确；
C．由公式可知，输电线路中的电流由输电功率与输电电压决定，故C错误；
D．由于变压器的工作原理为互感现象，当电流为直流电时，变压器不能起到升压的作用，故D错误。
故选AB。
11．AD
【解析】
【详解】
由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是，则，得，A正确；理想变压器的输入功率为线路上消耗的电功率与用户消耗功率之和，故为，B错误；发电厂的输出电压是U，末端间的电压为U1，输电线路上损失的电功率是：I1（U-U1），故C错误；当用户消耗的功率增大时，用户端的电流增大，根据可知输送电线上的电流增大，电厂的输出功率增大，则：，发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大；输电效率随着发电厂输出功率的增大而减小，故D正确。
故选AD。
【点睛】
正确解答本题需要掌握：理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压由输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系．
12．AC
【详解】
输电线上的电流
输电导线的电阻
输电线上损耗的电功率为
用户得到的电功率为
故选AC。
13． 升压 降压
【解析】
【详解】
为了减小电能的损失，在输电中要采用高压输电，故先经升压变压器将电压升高进行输送，当电到达用户后再经降压变压器将电压降至220V，故A为升压变压器，B为降压变压器．
【点睛】
明确远距离输电的过程，知道在输电中要先升压以提高电压减小功率损失，到达用户后要先降压再使用．
14． 提高 大于
【解析】
【详解】
根据P损=I2R，要减少输电导线因发热而损失的电能，在R不变的情况下，需要减小线路上的电流，输入功率一定，根据P=UI，可以升高输送电的电压来解决问题；
根据，电压和线圈匝数成正比，若变压器副线圈两端的电压大于原线圈两端的电压，则副线圈的匝数大于原线圈的匝数。
15． 200 2000
【解析】
【详解】
试题分析：输电线上的电流：；输电线路上损失的电压为U线=Ir=200V；损失的电功率：
考点：远距离输电
16．(1)100A(2)1000W
【详解】
(1)由可知，导线上的电流强度为
(2)由可知在导线上损失的热功率为
17．(1) (2) 49400W (3) 1：10 ， 22：1
【解析】
【详解】
（1）此输电线路的示意图如图所示；
（2）设输电线上损失功率为P损，输电电流为I，升压变压器输入电压为U0，输出电压为U，原、副线圈的匝数分别是n1和n2，则P损=3.2%P
解得：P损=50×103×3.2% W=1600 W
P用=49400W
（3）P损=I2R
解得：I=10A
P=IU
解得：U=5000V
（2）设输电线上损失电压为U损，降压变压器输入电压为U3，输出电压为U4，原、副线圈的匝数分别是n3和n4，则：
U损=IR；
U3=U-U损
解得：U3=4840V；
点睛：解决本题的关键知道升压变压器的输出电压、损失电压和降压变压器的输入电压的关系，以及知道输出功率和输出电流和输出电压的关系．
18．(1)4000W；(2)290：11
【详解】
（1）若发电机输出电压是240V，升压器原副线圈的匝数之比为1：25，则
可知，输出电压为6000V，输入电流为
输入输出电流之比为线圈匝数反比，所以电流为20A，因此损耗
（2）损耗电压为
所以降压变压器输入电压为5800V，用户电压为220V，所以
19．（1）P =72W；（2）E= 247V
【详解】
（1）降压变压器的输出电压U4=220V，由得U3=6U4=1320V
降压变压器的输出功率P4=22406=5280W
降压变压器的输入电流
输电线上损失的功率
（2）升压变压器的输出电压U2=I3R+U3=1338V
由，解得U1=223V
由，解得I1=24A
由闭合电路欧姆定律得E=U1+I1r=247V
答案第1页，共2页
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