同步课时精练（十）3.4电能的远距离输送（含解析）

同步课时精练（十）3.4 电能的远距离输送（后附解析）
一、单选题
1．如图是远距离输电的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．a是升压变压器，b是降压变压器
B．a是降压变压器，b是升压变压器
C．a的输出电压等于b的输入电压
D．a的输出电压等于输电线上损失的电压
2．500kV超高压输电是我国目前正在实施的一项重大工程，我省超高压输电工程正在紧张建设之中。若输送功率为3200万kW，原来采用200kV输电，由于输电线有电阻而损失的电功率为P损，则采用500kV超高压输电后，在输电线上损失的电功率为（设输电线的电阻未变）（　　）
A．0.4P损 B．0.16P损 C．2.5P损 D．6.25P损
3．在远距离输电时，输电线的电阻一定，那么输电线上损失的功率（　　）
A．跟输送的电功率成正比，跟输电电压成正比
B．跟输送的电功率成正比，跟输电电压成反比
C．跟输送的电功率的平方成正比，跟输电电压的平方成反比
D．跟输送的电功率的平方成反比，跟输电电压的平方成正比
4．远距离输电时，在输送电功率不变的条件下，说法正确的是（　　）
A．提高输电电压，能减小电流，提高输电效率
B．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率
C．提高输电电压势必增大导线上的能量损耗
D．若输电电压升高为原来的n倍，输电线上的电功率损失是原来的
5．我国已经成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A地到B地原采用超高压输电，在保持输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，当换用电压更高的特高压输电后，下列说法正确的是（　　）
A．输电线两端的电压变大 B．输电线流过的电流变大
C．输电线损失的电功率变小 D．输送到B处的电功率变小
6．08年1月下旬以来，南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害。新华网长沙1月26日电，马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为ΔP；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（ ）
A．输电电流为 B．输电电流为
C．输电电压为 D．输电电压为
7．远距离输电原理图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，R是输电线的电阻，交流电源的输出电压恒定。当S由2改接为1时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表读数增大 B．电流表读数减小
C．灯泡的实际功率减小 D．输电线上损失的功率减小
8．某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km远处的用户供电.已知输电线的电阻率为ρ＝2.4×10－8 Ω·m,导线横截面积为1.5×10－4 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%.则以下说法正确的是：（ ）
A．升压变压器的输出的电压为40 kV B．输电线路上的电压损失为3.2 kV
C．输电线的电阻为12.8Ω D．理想变压器原副线圈的匝数比为1:10
9．如图所示为远距离输电示意图，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处用户供电，升压变压器的输入功率和输出功率分别为P1、P2，降压变压器的输入功率和输出功率分别为P3、P4，输电线的总电阻R一定。下列说法正确的是（　　）
A．当用户的用电器增多时，U2、U3和U4都增大
B．当用户的用电器增多时，U2、U3和U4都减小
C．当用户的用电器增多时，P1、P2都会增大，输电线上损失的功率会增大
D．当用户的用电器增多时，P3、P4都会增大，输电线上损失的功率会减小
二、多选题
10．远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则正确的是（ ）
A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率有关
B．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定
C．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大
D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
11．如图所示为远距离输电的示意图，若电厂输出电压，电流，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．用户得到的交流电频率为
12．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．t=0时刻发电机的线圈平面和磁场平行，磁通量为0
B．在1 s内发电机的线圈绕轴转动25圈
C．将此交流电接到匝数比是1：10的升压变压器上，副线圈的电压为
D．将此交流电与耐压值是220V的电容器相连，电容器会被击穿
三、解答题
13．小型水利发电站的发电机输出功率为28.88kW，输出电压为380V，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处安装升压变压器，用户需电压为220V，所以在用户处安装降压变压器。求：升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比。
14．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400kW，输出电压是400V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：8，输电线上功率损失为5%，求：
（1）画出远距离送电原理图；
（2）输电线上的电阻R；
（3）升压变压器输出电压。
15．发电机输出的电功率为100kW，输出电压为250V．现欲向远处输电，若输电线的总电阻为8Ω，要求输电时输电线上损失的电功率不超过5%，并向用户输送220V电压，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
解析：AB．因能量损失与输送电压的平方成反比，故为减小电路能量损耗，要用高压送电，到用户要进行降压，故a为升压变压器，b是降压变压器，故A正确，B错误；
CD．因电路导线有电阻，会有电压损示，故a的输出电压要大于b的输入电压。且a的输出电压减去输电线上的损失电压等于b的输入电压，故CD错误。
答案：A。
2．B
解析：根据
可知：当输电电压由200kV升高到500kV时，其线路损耗由P减小到0.16P。
答案：B。
3．C
解析：输出功率与输电电流的关系为
输电线上损失的功率为
联立解得
从输电线上损失的功率的表达式可知，输电线上损失的功率跟输送的电功率的平方成正比，跟输电电压的平方成反比，C正确，ABD错误。
答案：C。
4．A
解析：AC．在输送电功率不变的条件下，根据
提高输电电压，能减小电流，损耗功率
减小，则能提高输电效率，故A正确，C错误；
B．输电电流由输送电功率和输送电压决定，与导线电阻无关，故B错误；
D．若输电电压升高为原来的n倍，则电流变为原来的，损耗功率
变为原来的，故D错误。
答案：A。
5．C
解析：AB．在保持输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，当换用电压更高的特高压输电，根据可知输电线上电流减小，则输电线两端的电压也变小，AB错误；
C．根据可知在输电线电阻不变的情况下，随着电流的减小，输电线上损失的功率也在减小，C正确
D．由于输送功率不变，当输电线上损坏的功率变小，则输送到B处的电功率变大，D错误。
答案：C。
6．D
解析：AB．高压线上的热耗功率
若热耗功率变为，则
由上式得
故AB错误；
CD．因为输送功率不变，所以
得
故C错误，D正确。
答案：D。
7．A
解析：设升压变压器的输入电压为U1，输出电压为U2，降压变压器的输入电压为U3，输出电压为U4。
A．S由2改接为1时，升压变压器的副线圈匝数变大，其中U1不变，根据变压比可知U2变大，相应的U3和U4都变大，电压表的示数为U4，则电压表示数增大，故A正确；
B．因为U4变大，根据欧姆定律可知降压变压器的输出电流增大，根据变流比可知降压变压器的输入电流也变大，即电流表示数变大，故B错误；
C．灯泡两端电压增大，所以灯泡消耗的功率变大，故C错误；
D．由上面的B分析可知，输电线上的电流变大，所以输电线上消耗的功率变大，故D错误。
答案：A。
8．B
解析：输电线路的电阻为；输电线上损失的功率为△P=4%P=4%×104KW=400KW；由△P=I2R得．由P=UI得;输电线上损失电压为△U=IR=125×25.6V=3.2kV；变压器原副线圈匝数比为，答案：B．
9．C
解析：理想变压器的变压比
因为U1、 n1、n2均不变，则U2不变，当用户的用电器增多时，P4增大，根据变压器输出功率决定输入功率，有P3增大，升压变压器的输入功率P1和输出功率P2也都增大，根据
则I2增大，则
增大，所以由
得出U3减小，所以U4也减小；经以上分析知当用户的用电器增多时 P4增大，I2增大，所以由
得输电线上损失的功率也增大，故C正确。
答案：C。
10．AC
解析：A．用户用电的总功率增加，升压变压器、降压变压器的原、副线圈电流都要增加，故A正确；
B．输电线的电流由用户消耗的功率和高压输电电压有关，故B错误；
C．用户总电阻减少时，输电线上电流增大，根据，输电线上损失的功率增大，故C正确；
D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压与线路电压损失之和，故D错误。
答案：AC。
11．BC
解析：A．根据电厂输出电压，知
故A错误；
B．根据升压变压器
==＞1
知
故B正确；
C．根据理想变压器原副线圈功率相等可得
故C正确；
D．根据电厂输出电压
知频率为50Hz，变压器不改变频率，故D错误。
答案：BC。
12．BD
解析：A．t=0时刻感应电动势为零，说明此时刻线圈平面位于中性面，发电机的线圈平面和磁场垂直，，磁通量最大，故A错误；
B．由图可知，交流电的周期为0.04s，故在1 s内发电机的线圈绕轴转动圈数为
故B正确；
C．由图可知，输入电压的有效值为U1=200V，将此交流电接到匝数比是1：10的升压变压器上，副线圈的电压为
故C错误；
D．电容器的耐压值为电容器两端允许电压的最大值，将此交流电与耐压值是220V的电容器相连，电容器会被击穿，故D正确。
答案：BD。
13．1：4，361：55
解析：根据输电线上的损耗功率为发电机功率的5%，设输电线的电流为 ，升压变压器原副线圈分别为和，电流分别为和 ，则有
代入数据，解得电流为
由发电机的功率和电压可得，发电机输出的电流为
根据电流规律可得升压变压器原副线圈的匝数比为
解得
设降压变压器原副线圈分别为和，电压分别为和 ，由功率和电流，可得，升压变压器副线圈的电压为
又因为
所以
14．（1）（2）1.28Ω；（3）3200V
分析：根据题中“某发电站，通过升压变压器、输电线和降压变压器”可知，本题考查电能的输送，根据高压输电的规律，运用变压器的电压、电流和匝数关系式、电功率公式等，进行求解。
解析：（1）远距离送电原理图；
（2）升压变压器原线圈中的电流
由变压器电流和匝数关系
输电线上功率损失为5%
解得
R=1.28Ω
（3）根据变压器电压和匝数关系
解得
U2=3200V
15．1：16；190：11．
解析：由P损=I2线R得
I线=25A
由P=U2I线得升压变压器的输出电压
所以升压变压器的原副线圈的匝数之比
输电线上的电压为
U线=RI线=8×25=200V
所以降压变压器的输入电压为
U3=U2﹣U线=4000﹣200=3800V
降压变压器的原副线圈的匝数之比
答案第1页，共2页
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