2025-2026学年高中物理人教版选择性必修第二册课时作业 电能的输送（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025-2026学年高中物理人教版选择性必修第二册课时作业 电能的输送（含解析） |
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| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-12-21 16:14:44 | ||
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文档简介
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2025-2026学年高中物理人教版选择性必修第二册课时作业 电能的输送
一、单选题
1．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是( )
A.先变暗后变亮，一直变亮 B.先变亮后变暗，一直变亮
C.先变暗后变亮，先变亮后变暗 D.先变亮后变暗，先变亮后变暗
2．随着经济发展，加之寒冬来临，用电需求增加，当火力发电供应紧张时，通过远距离调度方式，会及时将其他地区的风力发电、太阳能发电并入电网保障电力供应。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户用电器增加时（假设所有用电器均可视为纯电阻），电网中数据发生变化，下列说法正确的是( )
A.降压变压器的输出电流减小 B.输电线上损失的功率减小
C.升压变压器的输出电压增大 D.发电厂输出的总功率增大
3．甲图为某同学做的远距离输电模型，图中变压器均视为理想变压器，用模拟输电线电阻，用模拟用户端电阻。在输入端a、b接如乙图所示的交流电，发现电压表示数小于220V，为使电压表示数等于220V，下列措施合理的是( )
A.减小 B.减小 C.使 D.使
4．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为.已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电流 B.输电线上的电流
C.降压变压器的匝数比 D.用户得到的电流
5．如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，一个用来测高压电流，一个用来测高压电压，则下列说法正确的是( )
A.是测交流电压的仪器 B.是测交流电流的仪器
C.a是电流表，b是电压表 D.a是电压表，b是电流表
6．2025年2月24日11时36分，中广核广东陆丰核电项目1号机组完成核岛第一罐混凝土浇筑（FCD）。这标志着该机组主体工程正式开工，广东陆丰核电项目双三代核电机组建设全面拉开序幕。某电厂对用户进行供电的原理图如图所示。发电机的输出电压为，输出功率为，输电线的总电阻等效为r。变压器视为理想变压器，其中升压变压器原、副线圈的匝数比为，用户获得的电压为。假设用户（负载）是阻值为R的纯电阻。下列说法中正确的是( )
A.若输送的总电功率恒为，则输电线上的电流为
B.若输送的总电功率恒为，则降压变压器的原、副线圈匝数比为
C.若r增大、R减小，和变压器的匝数比不变，则高压输电线的输电电流一定增大
D.若将输送电压由300kV升级为2100kV的高压，输送电功率变为原来的3.5倍，不考虑其他因素的影响，输电线损失的功率变为原来的4倍
7．某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率500 kW.降压变压器的匝数比，输电线总电阻，其余线路电阻不计，用户端电压，功率88 kW，所有变压器均为理想变压器.下列说法正确的是( )
A.发电机的输出电流为368 A B.输电线上损失的功率为4.8 kW
C.输送给储能站的功率为408 kW D.升压变压器的匝数比
8．如图甲所示，白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的重大工程，其输电原理如图乙所示。设输电功率为P，输电电压为U，输电线总电阻为r，仅考虑输电线的功率损耗。下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流
B.输电线上损耗的功率
C.P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍
D.U一定时，输电功率变为2P，用户得到的功率变为原来的2倍
9．“西电东送”采用高压输电，在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高 到原来的5倍，则输电线路中电阻损耗的功率将减少到原来的( )
A. B. C. D.
10．某远距离输电的原理如图所示，发电机输出的电压恒定，升压变压器副线圈两端的电压为，用户两端的电压为，发电机输出的功率为，输电线路上损耗的功率为。当用户的用电器增加时，则( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.减小
11．如图甲所示为远距离输电的示意图，图中的变压器均为理想变压器，输电线的总电阻，降压变压器所接用户的用电器可等效为图中的滑动变阻器R，用电器增加时相当于滑动触头向下滑动.已知用户的额定电压为，降压变压器原、副线圈的匝数比，升压变压器原线圈所接电压如图乙所示，用户在正常情况下，消耗的总功率为，下列说法正确的是( )
A.发电厂的输出功率为11 kW
B.升压变压器原、副线圈的匝数比为
C.用电器增加时，用户得到的电压增大
D.用电器增加时，输电效率升高
12．如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图；图中变压器均可视为理想变压器，电表均为理想交流电表；设发电厂输出的电压不变，两条输电线总电阻用表示，滑动变阻器R相当于用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰时，下列说法正确的是( )
A.输电线电阻消耗的功率增加，电流表示数均变大
B.电压表示数均不变，电压表示数均变大
C.电压表的示数之差与电流表的示数的比值变大
D.当时，用户的功率达到最大值
二、多选题
13．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时，下列说法正确的是( )
A.升压变压器的输出电压减小 B.降压变压器的输出电压减小
C.输电线上损失的功率增大 D.升压变压器原线圈中的电流减小
14．白鹤滩水电站(图甲所示)是实施“西电东送”的国家重大工程，是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程，它的建成投产对减少碳排放具有重要意义。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外输电，再经理想变压器降压后接入电网。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，发电功率P加倍，则输电线损耗功率变为原来的4倍
B.输电电压U一定时，发电功率P加倍，则入网功率也加倍
C.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
D.发电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线损耗功率减半
15．图为我国某远距离输电系统简化示意图。发电厂输出的交变电流经升压变压器后，通过高压输电线路传输，再经降压变压器降压后供给城市用户用电。已知发电厂输出电压为，输出功率为P，升压变压器原副线圈匝数比为，降压变压器原副线圈匝数比为，输电线路总电阻为R。保持不变，忽略变压器的能量损耗，以下说法正确的是( )
A.输电线路上损失的功率为
B.升压变压器的输入电流与降压变压器的输出电流之比为
C.若仅减小，发电厂输送相同的功率情况下，输电线路上的电压损失会增大
D.当发电厂输出频率增大，降压变压器的输出电压会减小
16．垃圾焚烧发电厂向远处输电时，采用高压输电，图中升压变压器的原、副线圈匝数分别为，原线圈接发电厂的电压为，电功率为P，升压变压器副线圈两端的电压为，输电导线的总电阻为r，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流大小
B.输电线上损失的电压
C.输电线上损失的功率
D.用户得到的功率
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．风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，图1所示的风车阵中发电机输出功率100kW，输出电压250V，用户需要的电压是220V，输电线总电阻为。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的，图2为此输电线路的示意图。
(1)求输电导线中的电流；
(2)求在输电线路中设置的升、降压变压器（都为理想变压器）原、副线圈的匝数比；
(3)求用户得到的电功率。
21．某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为1:5，降压变压器原、副线圈匝数比为5:1，输电线的总电阻为。全校共有33个班，每班有6盏“220V；40W”的灯，若要保证全部电灯正常发光，求：
(1)降压变压器副线圈中的电流的大小？
(2)输电线上损失的功率的大小？
(3)升压变压器的输入电压的大小？
参考答案
1．答案：A
解析：副线圈的总电阻为
解得
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系有
则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有
，
先减小后增大，先减小后增大，则先变暗后变亮，根据
，
由于先减小后增大，则副线圈的电压先增大后减小，通过的电流为
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，逐渐减小，副线圈的电压增大过程中增大；在副线圈的电压减小过程中，通过的电流为
逐渐增大，则越来越小，则
则先变暗后变亮，一直变亮；
故选A。
2．答案：D
解析：
3．答案：A
解析:AB.将降压变压器原线圈等效为一个电阻，则有得减小则分得的电压增大，则增大，增大；减小则减小，分得的电压减小，则减小，减小，故A正确，B错误；
CD.大得因故因可得，故CD错误。
故选A。
4．答案：C
解析：根据电功率公式可得发电机输出电流，A错误；输电线上损失功率5 kW，由可得，故B错误；降压变压器原副线圈得到的功率为，根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，可得，C正确；用户得到的功率为95 kW，用户得到的电流，D错误.
5．答案：C
解析：A.是测交流电流的仪器，故A错误；
B.是测交流电压的仪器，故B错误；
CD.a的原线圈与高压线串联，a是电流表，b的原线圈与高压线并联，b是电压表，故C正确，D错误。
故选C。
6．答案：B
解析：A.升压变压器原线圈电流根据变压器电流之比与匝数之比成反比，得故A错误；B.根据变压器电压之比与匝数之比成正比，得升压变压器线圈电压，降压变压器原线圈电压降变压器原线的匝数比，故B正确;C.对用户回路。有对降压变压器，有又联立得若r增大，R减小，和变压器的匝数比不变，则高压输电线的输电电流可能增大，可能减小，可能不变，故C错误;D电线路上的损失的功率当输送电压增加7倍，功率增加3.5倍，代入得损失的功率变为原来的，故D错误。故选B。
7．答案：C
解析：发电机输出功率，已知，解得发电机的输出电流，A错误；根据用户端的电压和功率可知，解得，由理想变压器原、副线圈匝数与电流关系规律可知，解得，输电线上损失的功率，B错误；由于变压器均为理想变压器，故匝数为的原线圈的输入功率等于匝数为的两副线圈的输出功率之和，匝数为的线圈输出功率等于输电线损失的功率和匝数为的线圈输入功率之和，匝数为的线圈输入的功率等于匝数为的线圈输出的功率，所以，C正确；匝数为的线圈两端电压，联立解得升压变压器的匝数比，D错误.
8．答案：C
解析：A.输电线上的电流为
故A错误；
BC.输电线上损耗的功率
由此可知，P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍，故B错误，C正确；
D.用户得到的功率为
由此可知，U一定时，输电功率变为2P，输电线损失的功率变为原来的4倍，用户得到的功率不是变为原来的2倍，故D错误。
故选C。
9．答案：A
解析:根据可得
则输电线路中电阻损耗的功率
输送电压提高到原来的5倍，则输电线路中电阻损耗的功率变为原来的。
故选 A。
10．答案：B
解析：A.设升压变压器原、副线圈的匝数分布为，则有由于发电机输出的电压恒定，所以不变，故A错误；D.当用户的用电器增加时，相当于降压变压器副线圈用户总电阻减小，设降压变压器原、副线圈的匝数分布为，将降压变压器与用户看成一个等效电阻，则有则输电线路的电流为可知输电线路的电流增大；输电线路上损耗的功率为可得增大，故D错误；C.根据可知，升压变压器原线圈电流增大，发电机输出的功率为可得增大，故C错误；B.设降压变压器原线圈的电压为，则有可得减小；根据可知，减小，故B正确。故选B。
11．答案：B
解析：用户端正常工作消耗的总功率，降压变压器副线圈中的电流，由，解得，输电线上损失的功率，则发电厂的输出功率，故A错误；由题图乙可知，升压变压器原线圈两端电压，则升压变压器原线圈中的电流为，则升压变压器原、副线圈的匝数比，故B正确；当用电器增加时，用户消耗的功率增大，则发电厂的输出功率增大，输出电流增大，输电电流增大，输电线上损失的电压增大，降压变压器原线圈的输入电压减小，则其副线圈的输出电压减小，用户得到的电压减小，故C错误；发电厂的输电效率，用电器增加时输电电流增大，则输电效率降低，故D错误.
12．答案：A
解析：当用电进入高峰时，用电器增多，相当于R变小，则电流表示数变大，根据理想变压器电流与匝数关系可知，匝数比不变时，电流表示数变大，输电线电阻消耗的功率增大，又由于，匝数比不变时，电流表示数变大，A正确；发电厂输出的电压不变，可知电压表示数不变，由可知，匝数比不变，电压表示数也不变，由可知，变大，输电线损耗的电压变大，又，则电压表示数变小，由可知，电压表示数也变小，B错误；电压表的示数之差与电流表的示数的比值不变，C错误；降压变压器和R的等效电阻为，根据闭合电路欧姆定律可知，当时输出功率最大，即当时，用户的功率达到最大值，D错误.
13．答案：BC
解析：A.根据原、副线圈电压比等于匝数比可得，即
可知升压变压器的输出电压不变，选项A错误。
BCD.当用户端用电器增加导致总电阻变小时，根据变压器等效电阻理论可知，升压变压器原线圈中的电流变大，输电线上的电流也变大，故输电线上损失的电压和功率都增大，降压变压器的输出电压减小，故选BC正确，D错误。
故选BC。
14．答案：AC
解析：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，A正确。入网功率，发电功率P加倍时，入网功率没有加倍，B错误。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，C正确。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，D错误。
15．答案：BC
解析:A.设升压变压器原线圈的电流为，副线圈的电流为；由题知发电厂输出电压为，输出功率为P，则有
解得
根据
解得
故输电线路上损失的功率为
故A错误；
B.对升压变压器有
设降压变压器输出电流为，对降压变压器
联立可得
故B正确；
C.输电线路上的电压损失为
可知若仅减小，输电线路上的电压损失会增大，故C正确；
D.因为升压变压器的变压比和降压变压器的变压比不变，所以升压变压器副线圈的电压不变，又输出功率不变P，故升压变压器副线圈的电流不变，根据
可知电阻两端的电压不变，在中间输送回路中有
所以降压变压器原线圈两端的电压不变，故降压变压器输出电压不变，与交流电的频率无关，所以当发电厂输出频率增大时，降压变压器的输出电压不变，故D错误。
故选BC。
16．答案：AC
解析：升压变压器原线圈中电流，由理想变压器变流规律有解两式得，A项正确；输电线上损失的电压，B项错；输电线上损失的功率，C项正确；由能量守恒定律可知，用户得到的功率，D项错。
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)
(2)，
(3)
解析:（1）输电线损耗功率
又
输电线电流
（2）原线圈中输入电流
则升压变压器匝数比
降压变压器输入电压
降压变压器匝数比
（3）用户端电流满足
解得：
故用户得到的电功率
21．答案：(1)36A
(2)1296W
(3)256V
解析：（1）降压变压器副线圈中的电流为
解得
（2）降压变压器原线圈的电流为
所以输电线上损失的功率为
代入数据解得
（3）降压变压器原线圈的电压为
输电线上损失的电压为
升压变压器的输出电压为
则升压变压器的输入电压为
解得
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2025-2026学年高中物理人教版选择性必修第二册课时作业 电能的输送
一、单选题
1．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是( )
A.先变暗后变亮，一直变亮 B.先变亮后变暗，一直变亮
C.先变暗后变亮，先变亮后变暗 D.先变亮后变暗，先变亮后变暗
2．随着经济发展，加之寒冬来临，用电需求增加，当火力发电供应紧张时，通过远距离调度方式，会及时将其他地区的风力发电、太阳能发电并入电网保障电力供应。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户用电器增加时（假设所有用电器均可视为纯电阻），电网中数据发生变化，下列说法正确的是( )
A.降压变压器的输出电流减小 B.输电线上损失的功率减小
C.升压变压器的输出电压增大 D.发电厂输出的总功率增大
3．甲图为某同学做的远距离输电模型，图中变压器均视为理想变压器，用模拟输电线电阻，用模拟用户端电阻。在输入端a、b接如乙图所示的交流电，发现电压表示数小于220V，为使电压表示数等于220V，下列措施合理的是( )
A.减小 B.减小 C.使 D.使
4．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为.已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电流 B.输电线上的电流
C.降压变压器的匝数比 D.用户得到的电流
5．如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，一个用来测高压电流，一个用来测高压电压，则下列说法正确的是( )
A.是测交流电压的仪器 B.是测交流电流的仪器
C.a是电流表，b是电压表 D.a是电压表，b是电流表
6．2025年2月24日11时36分，中广核广东陆丰核电项目1号机组完成核岛第一罐混凝土浇筑（FCD）。这标志着该机组主体工程正式开工，广东陆丰核电项目双三代核电机组建设全面拉开序幕。某电厂对用户进行供电的原理图如图所示。发电机的输出电压为，输出功率为，输电线的总电阻等效为r。变压器视为理想变压器，其中升压变压器原、副线圈的匝数比为，用户获得的电压为。假设用户（负载）是阻值为R的纯电阻。下列说法中正确的是( )
A.若输送的总电功率恒为，则输电线上的电流为
B.若输送的总电功率恒为，则降压变压器的原、副线圈匝数比为
C.若r增大、R减小，和变压器的匝数比不变，则高压输电线的输电电流一定增大
D.若将输送电压由300kV升级为2100kV的高压，输送电功率变为原来的3.5倍，不考虑其他因素的影响，输电线损失的功率变为原来的4倍
7．某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率500 kW.降压变压器的匝数比，输电线总电阻，其余线路电阻不计，用户端电压，功率88 kW，所有变压器均为理想变压器.下列说法正确的是( )
A.发电机的输出电流为368 A B.输电线上损失的功率为4.8 kW
C.输送给储能站的功率为408 kW D.升压变压器的匝数比
8．如图甲所示，白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的重大工程，其输电原理如图乙所示。设输电功率为P，输电电压为U，输电线总电阻为r，仅考虑输电线的功率损耗。下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流
B.输电线上损耗的功率
C.P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍
D.U一定时，输电功率变为2P，用户得到的功率变为原来的2倍
9．“西电东送”采用高压输电，在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高 到原来的5倍，则输电线路中电阻损耗的功率将减少到原来的( )
A. B. C. D.
10．某远距离输电的原理如图所示，发电机输出的电压恒定，升压变压器副线圈两端的电压为，用户两端的电压为，发电机输出的功率为，输电线路上损耗的功率为。当用户的用电器增加时，则( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.减小
11．如图甲所示为远距离输电的示意图，图中的变压器均为理想变压器，输电线的总电阻，降压变压器所接用户的用电器可等效为图中的滑动变阻器R，用电器增加时相当于滑动触头向下滑动.已知用户的额定电压为，降压变压器原、副线圈的匝数比，升压变压器原线圈所接电压如图乙所示，用户在正常情况下，消耗的总功率为，下列说法正确的是( )
A.发电厂的输出功率为11 kW
B.升压变压器原、副线圈的匝数比为
C.用电器增加时，用户得到的电压增大
D.用电器增加时，输电效率升高
12．如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图；图中变压器均可视为理想变压器，电表均为理想交流电表；设发电厂输出的电压不变，两条输电线总电阻用表示，滑动变阻器R相当于用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰时，下列说法正确的是( )
A.输电线电阻消耗的功率增加，电流表示数均变大
B.电压表示数均不变，电压表示数均变大
C.电压表的示数之差与电流表的示数的比值变大
D.当时，用户的功率达到最大值
二、多选题
13．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时，下列说法正确的是( )
A.升压变压器的输出电压减小 B.降压变压器的输出电压减小
C.输电线上损失的功率增大 D.升压变压器原线圈中的电流减小
14．白鹤滩水电站(图甲所示)是实施“西电东送”的国家重大工程，是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程，它的建成投产对减少碳排放具有重要意义。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外输电，再经理想变压器降压后接入电网。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，发电功率P加倍，则输电线损耗功率变为原来的4倍
B.输电电压U一定时，发电功率P加倍，则入网功率也加倍
C.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
D.发电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线损耗功率减半
15．图为我国某远距离输电系统简化示意图。发电厂输出的交变电流经升压变压器后，通过高压输电线路传输，再经降压变压器降压后供给城市用户用电。已知发电厂输出电压为，输出功率为P，升压变压器原副线圈匝数比为，降压变压器原副线圈匝数比为，输电线路总电阻为R。保持不变，忽略变压器的能量损耗，以下说法正确的是( )
A.输电线路上损失的功率为
B.升压变压器的输入电流与降压变压器的输出电流之比为
C.若仅减小，发电厂输送相同的功率情况下，输电线路上的电压损失会增大
D.当发电厂输出频率增大，降压变压器的输出电压会减小
16．垃圾焚烧发电厂向远处输电时，采用高压输电，图中升压变压器的原、副线圈匝数分别为，原线圈接发电厂的电压为，电功率为P，升压变压器副线圈两端的电压为，输电导线的总电阻为r，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流大小
B.输电线上损失的电压
C.输电线上损失的功率
D.用户得到的功率
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．风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，图1所示的风车阵中发电机输出功率100kW，输出电压250V，用户需要的电压是220V，输电线总电阻为。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的，图2为此输电线路的示意图。
(1)求输电导线中的电流；
(2)求在输电线路中设置的升、降压变压器（都为理想变压器）原、副线圈的匝数比；
(3)求用户得到的电功率。
21．某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为1:5，降压变压器原、副线圈匝数比为5:1，输电线的总电阻为。全校共有33个班，每班有6盏“220V；40W”的灯，若要保证全部电灯正常发光，求：
(1)降压变压器副线圈中的电流的大小？
(2)输电线上损失的功率的大小？
(3)升压变压器的输入电压的大小？
参考答案
1．答案：A
解析：副线圈的总电阻为
解得
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系有
则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有
，
先减小后增大，先减小后增大，则先变暗后变亮，根据
，
由于先减小后增大，则副线圈的电压先增大后减小，通过的电流为
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，逐渐减小，副线圈的电压增大过程中增大；在副线圈的电压减小过程中，通过的电流为
逐渐增大，则越来越小，则
则先变暗后变亮，一直变亮；
故选A。
2．答案：D
解析：
3．答案：A
解析:AB.将降压变压器原线圈等效为一个电阻，则有得减小则分得的电压增大，则增大，增大；减小则减小，分得的电压减小，则减小，减小，故A正确，B错误；
CD.大得因故因可得，故CD错误。
故选A。
4．答案：C
解析：根据电功率公式可得发电机输出电流，A错误；输电线上损失功率5 kW，由可得，故B错误；降压变压器原副线圈得到的功率为，根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，可得，C正确；用户得到的功率为95 kW，用户得到的电流，D错误.
5．答案：C
解析：A.是测交流电流的仪器，故A错误；
B.是测交流电压的仪器，故B错误；
CD.a的原线圈与高压线串联，a是电流表，b的原线圈与高压线并联，b是电压表，故C正确，D错误。
故选C。
6．答案：B
解析：A.升压变压器原线圈电流根据变压器电流之比与匝数之比成反比，得故A错误；B.根据变压器电压之比与匝数之比成正比，得升压变压器线圈电压，降压变压器原线圈电压降变压器原线的匝数比，故B正确;C.对用户回路。有对降压变压器，有又联立得若r增大，R减小，和变压器的匝数比不变，则高压输电线的输电电流可能增大，可能减小，可能不变，故C错误;D电线路上的损失的功率当输送电压增加7倍，功率增加3.5倍，代入得损失的功率变为原来的，故D错误。故选B。
7．答案：C
解析：发电机输出功率，已知，解得发电机的输出电流，A错误；根据用户端的电压和功率可知，解得，由理想变压器原、副线圈匝数与电流关系规律可知，解得，输电线上损失的功率，B错误；由于变压器均为理想变压器，故匝数为的原线圈的输入功率等于匝数为的两副线圈的输出功率之和，匝数为的线圈输出功率等于输电线损失的功率和匝数为的线圈输入功率之和，匝数为的线圈输入的功率等于匝数为的线圈输出的功率，所以，C正确；匝数为的线圈两端电压，联立解得升压变压器的匝数比，D错误.
8．答案：C
解析：A.输电线上的电流为
故A错误；
BC.输电线上损耗的功率
由此可知，P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍，故B错误，C正确；
D.用户得到的功率为
由此可知，U一定时，输电功率变为2P，输电线损失的功率变为原来的4倍，用户得到的功率不是变为原来的2倍，故D错误。
故选C。
9．答案：A
解析:根据可得
则输电线路中电阻损耗的功率
输送电压提高到原来的5倍，则输电线路中电阻损耗的功率变为原来的。
故选 A。
10．答案：B
解析：A.设升压变压器原、副线圈的匝数分布为，则有由于发电机输出的电压恒定，所以不变，故A错误；D.当用户的用电器增加时，相当于降压变压器副线圈用户总电阻减小，设降压变压器原、副线圈的匝数分布为，将降压变压器与用户看成一个等效电阻，则有则输电线路的电流为可知输电线路的电流增大；输电线路上损耗的功率为可得增大，故D错误；C.根据可知，升压变压器原线圈电流增大，发电机输出的功率为可得增大，故C错误；B.设降压变压器原线圈的电压为，则有可得减小；根据可知，减小，故B正确。故选B。
11．答案：B
解析：用户端正常工作消耗的总功率，降压变压器副线圈中的电流，由，解得，输电线上损失的功率，则发电厂的输出功率，故A错误；由题图乙可知，升压变压器原线圈两端电压，则升压变压器原线圈中的电流为，则升压变压器原、副线圈的匝数比，故B正确；当用电器增加时，用户消耗的功率增大，则发电厂的输出功率增大，输出电流增大，输电电流增大，输电线上损失的电压增大，降压变压器原线圈的输入电压减小，则其副线圈的输出电压减小，用户得到的电压减小，故C错误；发电厂的输电效率，用电器增加时输电电流增大，则输电效率降低，故D错误.
12．答案：A
解析：当用电进入高峰时，用电器增多，相当于R变小，则电流表示数变大，根据理想变压器电流与匝数关系可知，匝数比不变时，电流表示数变大，输电线电阻消耗的功率增大，又由于，匝数比不变时，电流表示数变大，A正确；发电厂输出的电压不变，可知电压表示数不变，由可知，匝数比不变，电压表示数也不变，由可知，变大，输电线损耗的电压变大，又，则电压表示数变小，由可知，电压表示数也变小，B错误；电压表的示数之差与电流表的示数的比值不变，C错误；降压变压器和R的等效电阻为，根据闭合电路欧姆定律可知，当时输出功率最大，即当时，用户的功率达到最大值，D错误.
13．答案：BC
解析：A.根据原、副线圈电压比等于匝数比可得，即
可知升压变压器的输出电压不变，选项A错误。
BCD.当用户端用电器增加导致总电阻变小时，根据变压器等效电阻理论可知，升压变压器原线圈中的电流变大，输电线上的电流也变大，故输电线上损失的电压和功率都增大，降压变压器的输出电压减小，故选BC正确，D错误。
故选BC。
14．答案：AC
解析：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，A正确。入网功率，发电功率P加倍时，入网功率没有加倍，B错误。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，C正确。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，D错误。
15．答案：BC
解析:A.设升压变压器原线圈的电流为，副线圈的电流为；由题知发电厂输出电压为，输出功率为P，则有
解得
根据
解得
故输电线路上损失的功率为
故A错误；
B.对升压变压器有
设降压变压器输出电流为，对降压变压器
联立可得
故B正确；
C.输电线路上的电压损失为
可知若仅减小，输电线路上的电压损失会增大，故C正确；
D.因为升压变压器的变压比和降压变压器的变压比不变，所以升压变压器副线圈的电压不变，又输出功率不变P，故升压变压器副线圈的电流不变，根据
可知电阻两端的电压不变，在中间输送回路中有
所以降压变压器原线圈两端的电压不变，故降压变压器输出电压不变，与交流电的频率无关，所以当发电厂输出频率增大时，降压变压器的输出电压不变，故D错误。
故选BC。
16．答案：AC
解析：升压变压器原线圈中电流，由理想变压器变流规律有解两式得，A项正确；输电线上损失的电压，B项错；输电线上损失的功率，C项正确；由能量守恒定律可知，用户得到的功率，D项错。
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)
(2)，
(3)
解析:（1）输电线损耗功率
又
输电线电流
（2）原线圈中输入电流
则升压变压器匝数比
降压变压器输入电压
降压变压器匝数比
（3）用户端电流满足
解得：
故用户得到的电功率
21．答案：(1)36A
(2)1296W
(3)256V
解析：（1）降压变压器副线圈中的电流为
解得
（2）降压变压器原线圈的电流为
所以输电线上损失的功率为
代入数据解得
（3）降压变压器原线圈的电压为
输电线上损失的电压为
升压变压器的输出电压为
则升压变压器的输入电压为
解得
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