2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修二课时作业 电能的输送（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修二课时作业 电能的输送（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-10-12 10:42:42 | ||
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文档简介
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2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修二课时作业 电能的输送
一、单选题
1．某电站的电能输送示意图如图所示，升压变压器与降压变压器间输电线的总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数比，降压变压器原、副线圈匝数比，变压器均为理想变压器，若发电机的输出电压为，用户输入端电压为，用户消耗的电功率为P，则( )
A.升压变压器原线圈中的电流为
B.输电线上损失的电压为
C.因输电线发热而损失的功率为
D.电路的输电效率为
2．超导现象发现至今已超过百年，如果能够实现常温超导，用超导体代替常规导线输电将会节约大量的电能.如图所示为远距离输电示意图，若发电机的功率为100 kW，输出电压为250 V，用户电压为220 V，导线的总电阻可等效为电阻R，升压变压器匝数比，降压变压器匝数比，若用超导体代替常规导线，可以节省的功率为( )
A.5 kW B.100 kW C.2000 kW D.7812.5 w
3．如图所示为远距离输电的示意图，已知交流电源电压为U，升压变压器的原、副线圈匝数比为，降压变压器的原、副线圈匝数比为，负载R正常工作.增大输电距离，输电线电阻随之增大，若要保证负载仍能正常工作，只改变一个量，下列做法可行的是( )
A.增大m B.减小m C.增大n D.减小U
4．为减少远距离输电的损耗，某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送的总功率为，输电电压为U，输电线的总电阻为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.输电线上损失的功率为
D.输电电压提高一倍，输电线上损失的功率减小为原来的一半
5．如图所示，有一固定的金属圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流。当把磁铁向左方移近并通过圆环的过程中，圆环中产生了一定的电流，则( )
A.靠近时电流的方向与图中所示方向相反
B.靠近时磁铁与圆环相互吸引
C.远离时电流的方向与图中所示方向相同
D.远离时磁铁与圆环相互吸引
6．如图所示，两种情况下灯泡的功率均为P，且为相同的灯泡，原、副线圈匝数比为，则图（a）中的功率和图（b）中的功率分别为( )
A.P、P B. C. D.
7．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻和的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，A为理想交流电流表，u为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.则该变压器原、副线圈匝数比为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8．图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。其输电原理图如图乙所示，采用高压输电可减少输电线上电能的损耗，发电机组发出电压有效值一定的交流电，经理想变压器升压后向远方输电，再经理想变压器降压后输送给用户。假设输电线总电阻r保持不变，下列说法正确的是( )
A.输电电压U一定时，输电功率P加倍，则输电线损耗功率加倍
B.输电电压U一定时，输电功率P加倍，则输送给用户的功率也加倍
C.输电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线中的电流减半
D.输电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线损耗功率减半
9．如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为m，降压变压器的变压比为n，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为一理想变压器，发电机输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，使电压表的示数减小了，则下列判断正确的是( )
A.电流表的示数增大了 B.电流表的示数增大了
C.电压表的示数减小了 D.输电线损失的功率增加了
10．如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为20Ω。降压变压器右侧电路中为一定值电阻，为滑动变阻器，则下列说法正确的是( )
A.降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B.若升压变压器的输入功率为75kW，远距离输电线路损耗功率为9kW
C.当滑片P向a端滑动时，电阻上的电压变小
D.当滑片P向a端滑动时，输电线上的电流变大
11．小型发电站为某村寨110户家庭供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压变压器的匝数比为，输电线的总电阻某时段全村平均每户用电的功率为，该时段降压变压器的输出电压为则此时段( )
A.降压变压器的输入电压为 B.发电机的输出功率为
C.输电线的电流为 D.输电线上损失的功率约为
12．直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础，其输电示意图如图所示。若变压器、均为理想变压器，的匝数之比，直流输电线的总电阻等效为整流及逆变过程的能量损失不计，交流电的有效值不变。则（ ）
A.图中“”指交流电的峰值
B.直流输电线损失的电压为100kV
C.当用户负载增加时，输电线上损失的电压会减小
D.当用户负载增加时，用户端增加的功率等于输出端增加的功率
二、多选题
13．如图所示为高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒为500V。升压变压器原、副线圈的匝数比为，在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为，理想电流表的示数为1A，输电线的总电阻。下列说法正确的是( )
A.输电线上损失的功率
B.发电机输出功率为50kW
C.在用电高峰，用户获得的电压将减小
D.在用电高峰，用户获得的电压将增大
14．如图为电能输送示意图，左侧变压器原、副线圈的匝数之比为，连接两理想变压器的输电线的总电阻为10Ω，右侧变压器原、副线圈的匝数之比为，输电线上损失的功率为10W。已知降压变压器副线圈两端的交变电压，将变压器视为理想变压器，下列说法正确的是( )
A.负载电阻的阻值为440Ω
B.升压变压器输入功率为450W
C.通过输电线上的电流为1A
D.升压变压器输入电压的表达式为
15．如图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，其末端间的电压为.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是.则( )
A.用户端的电压为 B.输电线上损失的电压为U
C.理想变压器的输入功率为 D.输电线路上损失的电功率为
16．如图是工厂利用的交流电给36 V照明灯供电的电路，理想变压器原线圈匝数为1100，下列说法正确的是( )
A.电源电压有效值为 B.交变电流的周期为0.02 s
C.副线圈匝数为180 D.副线圈匝数为240
三、填空题
17．如图所示，电压互感器、电流互感器可看成理想变压器，已知电压互感器原、副线圈匝数比是1000:1，电流互感器原、副线圈匝数比是1:200，电压表读数是200V，电流表读数是1.5A，为两只交流电表。则a为________，b为_______，交流电路输送电能的功率是________W。
18．采用高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为 。
四、实验题
19．完成下列小题:
1.“天宫二号”被称为是我国首个真正意义上的空间实验室,是继“天宫一号”后中国自主研发的第二个空间实验室,“天宫二号”的发射将全面开启中国空间实验室任务,为我国未来空间站建设打下重要基础。设“天宫二号”在距地面高为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,己知地球的质量为M、半径为R,引力常量为G,且不考虑地球自传的影响。则“天宫二号”绕地球运动的线速度大小为________,周期为________,向心加速度大小为________。
2.某发电站,发电机的输出功率为5×105kw,采用500kv的高压输电,输电线上的总电阻为20Ω,则输电线上的电流为________A,输电线上损失的电压为________V,输电线上损失的电功率为________kw。
3.我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。
①接好电路后,合上开关瞬间,电流表指针________(选填“偏转”或“不偏转”);
②合上开关,电路稳定后,电流表指针________(选填“偏转”或“不偏转”);
③如果合上开关后,将原线圈A迅速插入副线圈B时,发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向________偏(选填“右”或“左”)。
五、计算题
20．如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率，额定电压，变压器均视为理想变压器。求：
(1)升压变压器副线圈两端电压；
(2)通过输电线上的电流；
(3)输电线的总电阻r。
21．如图所示为某电站高压输电示意图，发电厂输出电压恒为，变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数比为；降压变压器由一个原线圈和两个副线圈构成，的两个副线圈所接电阻分别为和，且.在输电线上接入一个电流互感器（作用为将输电线路中的大电流转化为可测量的小电流），原、副线圈的匝数比为，输电线总电阻为.当只闭合时，通过电流表的电流为1 A，只闭合时，通过电流表的电流为2 A.忽略电流互感器对输电电路的影响.求：
（1）只闭合和只闭合时，输电线损耗的功率之比；
（2）降压变压器的两个副线圈匝数之比.
参考答案
1．答案：C
解析：依题意，用户消耗的电功率为P，由于输电线路上有功率损耗，所以升压变压器输入端的功率一定大于P，则理想升压变压器输入端的电流，故A错误；根据理想变压器原、副线圈电压与匝数比关系可得，降压变压器输入端的电压，升压变压器原、副线圈电压比，则，可得输电线上损失的电压为，故B错误；用户消耗的电功率为P，可得降压变压器副线圈中的电流为，根据原、副线圈电流与匝数比关系可得，输电线上的电流，则因输电线发热而损失的功率，故C正确；电路的输电效率为，根据可得，则，故D错误.
2．答案：A
解析：根据题意可知，由于超导体的电阻为0，则用超导体代替常规导线，可以节省的功率等于用常规导线时损失的功率.设升压变压器的输出电压为，降压变压器的输入电压为，由电压与线圈匝数关系有，解得，则输电线上损失的电压为，由变压器原、副线圈功率关系可知，升压变压器输出功率为100 kW，则由可得，输电电流为，则损失的功为，即用超导体代替常规导线，可以节省的功率为5 kW.故选A.
3．答案：A
解析：输电距离增大，输电线电阻随之增大，输电线上消耗的电压增多，要保证负载仍能正常工作，即降压变压器副线圈两端电压不变.增大m，升压变压器副线圈两端的电压增大，可保证降压变压器副线圈两端的电压不变，A正确，B错误；若增大n，降压变压器副线圈两端的电压变小，C错误；若减小U，负载两端电压变小，负载不能正常工作，D错误.
4．答案：B
解析：根据可得，输电线上的电流，设输电线上损失的电压为，则输电电流，A错误，B正确；输电线上损失的功率，故C错误；根据可知，输电电压U提高一倍，输电线上损失的功率减小为原来的四分之一，D错误.
5．答案：D
解析：A.穿过圆环的原磁场方向向左，磁铁向左方移近，原磁通量增大，故产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，方向向右，根据安培定则，感应电流的方向与图示方向相同，故A错误；BD.根据楞次定律的推论“来拒去留”，磁铁靠近圆环时是排斥力，远离圆环时是吸引力，故BD错误，D正确；C.磁铁远离时，穿过圆环的原磁场方向向左，原磁通量减小，故产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，也向左，根据安培定则，感应电流的方向与图示方向相反，故C错误。故选D。
6．答案：B
解析：由题意可知，两种情况下原线圈的输入功率均为2P，设灯泡两端的电压为U，通过的电流为I，电阻为R，则有，根据理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比可知，两种情况下原线圈两端的电压均为3U，根据输入功率和输出功率相等可知，原线圈中的电流为，所以题图（a）中的功率为，题图（b）中的功率为，故B正确.
7．答案：B
解析：设原、副线圈的匝数比为k，原线圈的电流为，则副线圈的电流为，副线圈两端电压为，原线圈两端的电压，因为电源电压的有效值恒定，所以有，代入数据得，解得，故选B.
8．答案：C
解析:A.由可知输电线电流
输电线损耗功率
输电电压U一定时，发电功率P加倍，输电线损耗功率变为原来的4倍，故A错误；
B.用户得到的功率
发电功率P加倍时，用户得到的功率没有加倍，故B错误；
C.由可知，发电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线中的电流减半，故C正确；
D.由
可知，发电功率P一定时，输电电压U加倍，输电线损耗功率变为原来的，故D错误。故选C。
9．答案：B
解析：AB、降压变压器原副线圈两端的电压之比等于n，所以有，即降压变压器原线圈两端电压减小了，根据欧姆定律，知电流表示数增大了，输电线上电流增大了，根据电流与匝数成反比知，电流表示数增大了，故A错误，B正确；C、根据题意知，发电厂的输出电压恒为U，升压变压器的变压比不变，所以电压表的示数不变，故C错误;D、由于输电线上电流增大了，故输电线损失的功率增加量一定不是，故D错误；故选:B。
10．答案：D
解析：A.由题图乙知交流电的周期为0.02s，所以频率为，故A错误：
B.由题图乙知，升压变压器输入端电压有效值为
若升压变压器的输入功率为75kW，则
根据理想变压器原副线圈电流与匝数的关系有
所以
所以远距离输电线路损耗功率为
故B错误；
CD.对输电回路，有
根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系有
根据理想变压器原副线圈电流与匝数的关系有
对用电回路有
联立可得
当滑片向a端滑动时，减小，升压变压器副线圈两端电压不变，则增大，电阻上的电压变大，故C错误，D正确。
故选D。
11．答案：A
解析:
12．答案：B
解析：A.图中“”指交流电的有效值，故A错误；
B.根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系
解得
直流输电线损失的电压为
故B正确；
C.当用户负载增加时，电流增大，输电线上的电流也增大，根据可知，输电线上损失的电压增大，故C错误；
D.当用户负载增加时，输出端增加的功率等于用户端增加的功率与输电线上增加的损失功率之和，故用户端增加的功率小于输出端增加的功率，故D错误。
故选B。
13．答案：BC
解析:A.输电线总电阻上的电压等于与降压变压器原线圈两端电压的差，所以输电线上损失的功率
故A错误；
B.设输电线上的电流为，理想电流表的示数1A，根据电流互感器原副线圈中的电流与匝数的关系有
可得
升压变压器原、副线圈的匝数比为，则有
可得
可知发电机的输出功率
故B正确；
CD.用电高峰期，用户使用的用电设备越多，用户电流增大，则输电电流增大，根据可知，输电线损失电压增大，不变，则降压变压器输入电压减小，降压变压器输出电压减小，故C正确，D错误。
故选BC。
14．答案：BC
解析:AC.输电线损失功率为
解得
降压变压器副线圈电路电流
解得
负载电阻的阻值为
故A错误，C正确；
B.降压变压器副线圈两端电压
得降压变压器副线圈两端电压
则可得升压变压器输入功率为
又
解得
故B正确；
D.升压变压器副线圈两端电压
又
解得
升压变压器输入电压的表达式为，故D错误。
故选BC。
15．答案：AD
解析：根据题意，设变压器的原线圈匝数为，副线圈的匝数为，用户端的电压为，由线圈匝数与电流的关系有，由线圈匝数与电压的关系有，解得，故A正确；输电线上损失的电压为，或由可得，故B错误；由可得，理想变压器的输入功率为，故C错误；输电线路上损失的电功率为，或由可得，故D正确.
16．答案：BC
解析：电源电压最大值，则有效值为，A错误；由瞬时值表达式知，则交变电流周期，B正确；变压器副线圈所在电路电灯并联，则输出电压，由，解得，C正确，D错误.
17．答案：电压表;电流表;或
解析：左边为电压互感器，则a为电压表；右边的电流互感器，b为电流表；
因为
交流电路输送电能的功率是，代入数据得
18．答案：
解析：
19．答案：1.；；.
2.1000（1×103）；20000（2×104）；2×104
3.①偏转；②不偏转；③右
解析：
20．答案：(1)2250V
(2)10A
(3)35Ω
解析：（1）根据理想变压器两端电压与匝数的关系得
解得
（2）根据理想变压器两端电压与匝数的关系得
通过输电线上的电流为
解得
（3）输电线电势差为
输电线的总电阻
解得
21．答案：（1）1:4
（2）8:5
解析：（1）只闭合时输电线上的电流为，
只闭合时输电线上的电流为，
所以只闭合和只闭合时，输电线损耗的功率之比.
（2）只闭合和只闭合时，输电线损失的电压分别为
，
升压变压器的输出电压为，
所以只闭合和只闭合时，降压变压器原线圈的输入电压分别为，
只闭合和只闭合时，降压变压器的输入功率分别为
，
降压变压器的输入功率和输出功率相等，所以只闭合和只闭合时有，
解得，
只闭合和只闭合时，降压变压器原、副线圈电流关系分别为，
解得.
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2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修二课时作业 电能的输送
一、单选题
1．某电站的电能输送示意图如图所示，升压变压器与降压变压器间输电线的总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数比，降压变压器原、副线圈匝数比，变压器均为理想变压器，若发电机的输出电压为，用户输入端电压为，用户消耗的电功率为P，则( )
A.升压变压器原线圈中的电流为
B.输电线上损失的电压为
C.因输电线发热而损失的功率为
D.电路的输电效率为
2．超导现象发现至今已超过百年，如果能够实现常温超导，用超导体代替常规导线输电将会节约大量的电能.如图所示为远距离输电示意图，若发电机的功率为100 kW，输出电压为250 V，用户电压为220 V，导线的总电阻可等效为电阻R，升压变压器匝数比，降压变压器匝数比，若用超导体代替常规导线，可以节省的功率为( )
A.5 kW B.100 kW C.2000 kW D.7812.5 w
3．如图所示为远距离输电的示意图，已知交流电源电压为U，升压变压器的原、副线圈匝数比为，降压变压器的原、副线圈匝数比为，负载R正常工作.增大输电距离，输电线电阻随之增大，若要保证负载仍能正常工作，只改变一个量，下列做法可行的是( )
A.增大m B.减小m C.增大n D.减小U
4．为减少远距离输电的损耗，某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送的总功率为，输电电压为U，输电线的总电阻为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.输电线上损失的功率为
D.输电电压提高一倍，输电线上损失的功率减小为原来的一半
5．如图所示，有一固定的金属圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流。当把磁铁向左方移近并通过圆环的过程中，圆环中产生了一定的电流，则( )
A.靠近时电流的方向与图中所示方向相反
B.靠近时磁铁与圆环相互吸引
C.远离时电流的方向与图中所示方向相同
D.远离时磁铁与圆环相互吸引
6．如图所示，两种情况下灯泡的功率均为P，且为相同的灯泡，原、副线圈匝数比为，则图（a）中的功率和图（b）中的功率分别为( )
A.P、P B. C. D.
7．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻和的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，A为理想交流电流表，u为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.则该变压器原、副线圈匝数比为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8．图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。其输电原理图如图乙所示，采用高压输电可减少输电线上电能的损耗，发电机组发出电压有效值一定的交流电，经理想变压器升压后向远方输电，再经理想变压器降压后输送给用户。假设输电线总电阻r保持不变，下列说法正确的是( )
A.输电电压U一定时，输电功率P加倍，则输电线损耗功率加倍
B.输电电压U一定时，输电功率P加倍，则输送给用户的功率也加倍
C.输电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线中的电流减半
D.输电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线损耗功率减半
9．如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为m，降压变压器的变压比为n，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为一理想变压器，发电机输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，使电压表的示数减小了，则下列判断正确的是( )
A.电流表的示数增大了 B.电流表的示数增大了
C.电压表的示数减小了 D.输电线损失的功率增加了
10．如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为20Ω。降压变压器右侧电路中为一定值电阻，为滑动变阻器，则下列说法正确的是( )
A.降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B.若升压变压器的输入功率为75kW，远距离输电线路损耗功率为9kW
C.当滑片P向a端滑动时，电阻上的电压变小
D.当滑片P向a端滑动时，输电线上的电流变大
11．小型发电站为某村寨110户家庭供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压变压器的匝数比为，输电线的总电阻某时段全村平均每户用电的功率为，该时段降压变压器的输出电压为则此时段( )
A.降压变压器的输入电压为 B.发电机的输出功率为
C.输电线的电流为 D.输电线上损失的功率约为
12．直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础，其输电示意图如图所示。若变压器、均为理想变压器，的匝数之比，直流输电线的总电阻等效为整流及逆变过程的能量损失不计，交流电的有效值不变。则（ ）
A.图中“”指交流电的峰值
B.直流输电线损失的电压为100kV
C.当用户负载增加时，输电线上损失的电压会减小
D.当用户负载增加时，用户端增加的功率等于输出端增加的功率
二、多选题
13．如图所示为高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒为500V。升压变压器原、副线圈的匝数比为，在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为，理想电流表的示数为1A，输电线的总电阻。下列说法正确的是( )
A.输电线上损失的功率
B.发电机输出功率为50kW
C.在用电高峰，用户获得的电压将减小
D.在用电高峰，用户获得的电压将增大
14．如图为电能输送示意图，左侧变压器原、副线圈的匝数之比为，连接两理想变压器的输电线的总电阻为10Ω，右侧变压器原、副线圈的匝数之比为，输电线上损失的功率为10W。已知降压变压器副线圈两端的交变电压，将变压器视为理想变压器，下列说法正确的是( )
A.负载电阻的阻值为440Ω
B.升压变压器输入功率为450W
C.通过输电线上的电流为1A
D.升压变压器输入电压的表达式为
15．如图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，其末端间的电压为.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是.则( )
A.用户端的电压为 B.输电线上损失的电压为U
C.理想变压器的输入功率为 D.输电线路上损失的电功率为
16．如图是工厂利用的交流电给36 V照明灯供电的电路，理想变压器原线圈匝数为1100，下列说法正确的是( )
A.电源电压有效值为 B.交变电流的周期为0.02 s
C.副线圈匝数为180 D.副线圈匝数为240
三、填空题
17．如图所示，电压互感器、电流互感器可看成理想变压器，已知电压互感器原、副线圈匝数比是1000:1，电流互感器原、副线圈匝数比是1:200，电压表读数是200V，电流表读数是1.5A，为两只交流电表。则a为________，b为_______，交流电路输送电能的功率是________W。
18．采用高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为 。
四、实验题
19．完成下列小题:
1.“天宫二号”被称为是我国首个真正意义上的空间实验室,是继“天宫一号”后中国自主研发的第二个空间实验室,“天宫二号”的发射将全面开启中国空间实验室任务,为我国未来空间站建设打下重要基础。设“天宫二号”在距地面高为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,己知地球的质量为M、半径为R,引力常量为G,且不考虑地球自传的影响。则“天宫二号”绕地球运动的线速度大小为________,周期为________,向心加速度大小为________。
2.某发电站,发电机的输出功率为5×105kw,采用500kv的高压输电,输电线上的总电阻为20Ω,则输电线上的电流为________A,输电线上损失的电压为________V,输电线上损失的电功率为________kw。
3.我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。
①接好电路后,合上开关瞬间,电流表指针________(选填“偏转”或“不偏转”);
②合上开关,电路稳定后,电流表指针________(选填“偏转”或“不偏转”);
③如果合上开关后,将原线圈A迅速插入副线圈B时,发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向________偏(选填“右”或“左”)。
五、计算题
20．如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率，额定电压，变压器均视为理想变压器。求：
(1)升压变压器副线圈两端电压；
(2)通过输电线上的电流；
(3)输电线的总电阻r。
21．如图所示为某电站高压输电示意图，发电厂输出电压恒为，变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数比为；降压变压器由一个原线圈和两个副线圈构成，的两个副线圈所接电阻分别为和，且.在输电线上接入一个电流互感器（作用为将输电线路中的大电流转化为可测量的小电流），原、副线圈的匝数比为，输电线总电阻为.当只闭合时，通过电流表的电流为1 A，只闭合时，通过电流表的电流为2 A.忽略电流互感器对输电电路的影响.求：
（1）只闭合和只闭合时，输电线损耗的功率之比；
（2）降压变压器的两个副线圈匝数之比.
参考答案
1．答案：C
解析：依题意，用户消耗的电功率为P，由于输电线路上有功率损耗，所以升压变压器输入端的功率一定大于P，则理想升压变压器输入端的电流，故A错误；根据理想变压器原、副线圈电压与匝数比关系可得，降压变压器输入端的电压，升压变压器原、副线圈电压比，则，可得输电线上损失的电压为，故B错误；用户消耗的电功率为P，可得降压变压器副线圈中的电流为，根据原、副线圈电流与匝数比关系可得，输电线上的电流，则因输电线发热而损失的功率，故C正确；电路的输电效率为，根据可得，则，故D错误.
2．答案：A
解析：根据题意可知，由于超导体的电阻为0，则用超导体代替常规导线，可以节省的功率等于用常规导线时损失的功率.设升压变压器的输出电压为，降压变压器的输入电压为，由电压与线圈匝数关系有，解得，则输电线上损失的电压为，由变压器原、副线圈功率关系可知，升压变压器输出功率为100 kW，则由可得，输电电流为，则损失的功为，即用超导体代替常规导线，可以节省的功率为5 kW.故选A.
3．答案：A
解析：输电距离增大，输电线电阻随之增大，输电线上消耗的电压增多，要保证负载仍能正常工作，即降压变压器副线圈两端电压不变.增大m，升压变压器副线圈两端的电压增大，可保证降压变压器副线圈两端的电压不变，A正确，B错误；若增大n，降压变压器副线圈两端的电压变小，C错误；若减小U，负载两端电压变小，负载不能正常工作，D错误.
4．答案：B
解析：根据可得，输电线上的电流，设输电线上损失的电压为，则输电电流，A错误，B正确；输电线上损失的功率，故C错误；根据可知，输电电压U提高一倍，输电线上损失的功率减小为原来的四分之一，D错误.
5．答案：D
解析：A.穿过圆环的原磁场方向向左，磁铁向左方移近，原磁通量增大，故产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，方向向右，根据安培定则，感应电流的方向与图示方向相同，故A错误；BD.根据楞次定律的推论“来拒去留”，磁铁靠近圆环时是排斥力，远离圆环时是吸引力，故BD错误，D正确；C.磁铁远离时，穿过圆环的原磁场方向向左，原磁通量减小，故产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，也向左，根据安培定则，感应电流的方向与图示方向相反，故C错误。故选D。
6．答案：B
解析：由题意可知，两种情况下原线圈的输入功率均为2P，设灯泡两端的电压为U，通过的电流为I，电阻为R，则有，根据理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比可知，两种情况下原线圈两端的电压均为3U，根据输入功率和输出功率相等可知，原线圈中的电流为，所以题图（a）中的功率为，题图（b）中的功率为，故B正确.
7．答案：B
解析：设原、副线圈的匝数比为k，原线圈的电流为，则副线圈的电流为，副线圈两端电压为，原线圈两端的电压，因为电源电压的有效值恒定，所以有，代入数据得，解得，故选B.
8．答案：C
解析:A.由可知输电线电流
输电线损耗功率
输电电压U一定时，发电功率P加倍，输电线损耗功率变为原来的4倍，故A错误；
B.用户得到的功率
发电功率P加倍时，用户得到的功率没有加倍，故B错误；
C.由可知，发电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线中的电流减半，故C正确；
D.由
可知，发电功率P一定时，输电电压U加倍，输电线损耗功率变为原来的，故D错误。故选C。
9．答案：B
解析：AB、降压变压器原副线圈两端的电压之比等于n，所以有，即降压变压器原线圈两端电压减小了，根据欧姆定律，知电流表示数增大了，输电线上电流增大了，根据电流与匝数成反比知，电流表示数增大了，故A错误，B正确；C、根据题意知，发电厂的输出电压恒为U，升压变压器的变压比不变，所以电压表的示数不变，故C错误;D、由于输电线上电流增大了，故输电线损失的功率增加量一定不是，故D错误；故选:B。
10．答案：D
解析：A.由题图乙知交流电的周期为0.02s，所以频率为，故A错误：
B.由题图乙知，升压变压器输入端电压有效值为
若升压变压器的输入功率为75kW，则
根据理想变压器原副线圈电流与匝数的关系有
所以
所以远距离输电线路损耗功率为
故B错误；
CD.对输电回路，有
根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系有
根据理想变压器原副线圈电流与匝数的关系有
对用电回路有
联立可得
当滑片向a端滑动时，减小，升压变压器副线圈两端电压不变，则增大，电阻上的电压变大，故C错误，D正确。
故选D。
11．答案：A
解析:
12．答案：B
解析：A.图中“”指交流电的有效值，故A错误；
B.根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系
解得
直流输电线损失的电压为
故B正确；
C.当用户负载增加时，电流增大，输电线上的电流也增大，根据可知，输电线上损失的电压增大，故C错误；
D.当用户负载增加时，输出端增加的功率等于用户端增加的功率与输电线上增加的损失功率之和，故用户端增加的功率小于输出端增加的功率，故D错误。
故选B。
13．答案：BC
解析:A.输电线总电阻上的电压等于与降压变压器原线圈两端电压的差，所以输电线上损失的功率
故A错误；
B.设输电线上的电流为，理想电流表的示数1A，根据电流互感器原副线圈中的电流与匝数的关系有
可得
升压变压器原、副线圈的匝数比为，则有
可得
可知发电机的输出功率
故B正确；
CD.用电高峰期，用户使用的用电设备越多，用户电流增大，则输电电流增大，根据可知，输电线损失电压增大，不变，则降压变压器输入电压减小，降压变压器输出电压减小，故C正确，D错误。
故选BC。
14．答案：BC
解析:AC.输电线损失功率为
解得
降压变压器副线圈电路电流
解得
负载电阻的阻值为
故A错误，C正确；
B.降压变压器副线圈两端电压
得降压变压器副线圈两端电压
则可得升压变压器输入功率为
又
解得
故B正确；
D.升压变压器副线圈两端电压
又
解得
升压变压器输入电压的表达式为，故D错误。
故选BC。
15．答案：AD
解析：根据题意，设变压器的原线圈匝数为，副线圈的匝数为，用户端的电压为，由线圈匝数与电流的关系有，由线圈匝数与电压的关系有，解得，故A正确；输电线上损失的电压为，或由可得，故B错误；由可得，理想变压器的输入功率为，故C错误；输电线路上损失的电功率为，或由可得，故D正确.
16．答案：BC
解析：电源电压最大值，则有效值为，A错误；由瞬时值表达式知，则交变电流周期，B正确；变压器副线圈所在电路电灯并联，则输出电压，由，解得，C正确，D错误.
17．答案：电压表;电流表;或
解析：左边为电压互感器，则a为电压表；右边的电流互感器，b为电流表；
因为
交流电路输送电能的功率是，代入数据得
18．答案：
解析：
19．答案：1.；；.
2.1000（1×103）；20000（2×104）；2×104
3.①偏转；②不偏转；③右
解析：
20．答案：(1)2250V
(2)10A
(3)35Ω
解析：（1）根据理想变压器两端电压与匝数的关系得
解得
（2）根据理想变压器两端电压与匝数的关系得
通过输电线上的电流为
解得
（3）输电线电势差为
输电线的总电阻
解得
21．答案：（1）1:4
（2）8:5
解析：（1）只闭合时输电线上的电流为，
只闭合时输电线上的电流为，
所以只闭合和只闭合时，输电线损耗的功率之比.
（2）只闭合和只闭合时，输电线损失的电压分别为
，
升压变压器的输出电压为，
所以只闭合和只闭合时，降压变压器原线圈的输入电压分别为，
只闭合和只闭合时，降压变压器的输入功率分别为
，
降压变压器的输入功率和输出功率相等，所以只闭合和只闭合时有，
解得，
只闭合和只闭合时，降压变压器原、副线圈电流关系分别为，
解得.
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