第二章 远程输电 （巩固 ）—2020-2021学年教科版高中物理选修3-2同步检测（ Word版含部分答案）

第二章 3 远程输电
【巩固题】（10min）
照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时（　　）
A．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低
B．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小
C．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大
D．供电线路上的电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小
2011年1月初，黔、湘、桂三省再次出现冻雨灾害，冻雨在输电线上极易结成冰凌而造成输电线故障．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，为了减少输电损耗，需经过升压变压器将电压升高后采用高压输电，假设升压变压器原、副线圈匝数比为1：N，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为△P；除冰时，调整升压变压器原、副线圈的匝数比，使输电线上的热损耗功率变为9△P，通过增加焦耳热达到除冰的目的．则下列除冰措施错误的是（认为输电功率和输电线电阻不变）（　　）
A．输电电流变为3I
B．输电电流变为9I
C．输电电压变为
D．升压变压器原、副线圈匝数比变为3N
电厂发电机的输出电压250V，输出功率为10kW，在进行远距离输电时，输电线总电阻为5Ω，则（　　）
A．直接输电，用户两端的电压只有50V
B．若要求用户两端的电压为220V，则应配备原、副线圈匝数比为（发电厂）和（用户端）的变压器
C．若要求输电线损耗的功率仅为总功率的5%，升压变压器原、副线圈匝数比为1：4
D．若用10000V的高压输电，输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%
一小水电站，输出的电功率为 20kW，输电线总电阻为0.50Ω，如果先用400V电压输送，后又改用 2000V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率（　　）
A．减少50W B．减少1200W
C．减少7.68×103W D．增大7.68×103w
某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是（　　）
A．根据公式I=，提高电压后输电线上的电流降为原来的
B．根据公式I=，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
C．根据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的
D．根据公式P=，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍
在电能输送过程中，若输送的电功率一定，输电线电阻一定时，则在输电线上损耗的电功率（　　）
A．和输电电压的平方成反比
B．和输送电流的平方成反比
C．和输送电线上的电压降的平方成正比
D．和输送电流平方成正比
　
远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是（　　）
A．可改变输电线的电阻
B．可根据需要调节交流电的周期
C．可降低输电上的电流
D．可加快输电的速度
　
有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R．T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4．设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（　　）
A．P2变大，P3变大 B．P1变小，P2变小
C．U2变小，U3变小 D．U2减小，U4变大
　
某小型水电站的电能输送示意图如下．发电机的输出电压为220V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2．降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（　　）
A．＜
B．＞
C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
第二章 3 远程输电
【巩固题】（10min）
照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时（　　）
A．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低
B．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小
C．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大
D．供电线路上的电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小
【解答】解：晚上七、八点钟用电高峰时开灯，由于负载增多，总电阻减小，根据欧姆定律，输电线上的电流增大，输电线上损失的电压变大，由于照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，所以用户获得的电压减小，每盏灯两端的电压较低．故C正确，A、B、D错误．
【答案】C．
2011年1月初，黔、湘、桂三省再次出现冻雨灾害，冻雨在输电线上极易结成冰凌而造成输电线故障．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，为了减少输电损耗，需经过升压变压器将电压升高后采用高压输电，假设升压变压器原、副线圈匝数比为1：N，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为△P；除冰时，调整升压变压器原、副线圈的匝数比，使输电线上的热损耗功率变为9△P，通过增加焦耳热达到除冰的目的．则下列除冰措施错误的是（认为输电功率和输电线电阻不变）（　　）
A．输电电流变为3I
B．输电电流变为9I
C．输电电压变为
D．升压变压器原、副线圈匝数比变为3N
【解答】解：根据△P=I2r，导线上的热损失功率变为原来的9倍，电流应增加为原来的3倍，P=UI，则输送电压变为，输电线电压降为原来的，则可以将原线圈匝数加为原来3倍，或将副线圈匝数变为原来．故A、C、D正确，B错误．
【答案】B．
电厂发电机的输出电压250V，输出功率为10kW，在进行远距离输电时，输电线总电阻为5Ω，则（　　）
A．直接输电，用户两端的电压只有50V
B．若要求用户两端的电压为220V，则应配备原、副线圈匝数比为（发电厂）和（用户端）的变压器
C．若要求输电线损耗的功率仅为总功率的5%，升压变压器原、副线圈匝数比为1：4
D．若用10000V的高压输电，输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%
【解答】解：A、直接输电，由I=，由于输电线总电阻为5Ω，则用户两端的电压只有（250﹣40×5）=50V，故A正确；
B、若要求用户两端的电压为220V，若用户端的变压器原副线圈匝数之比5：1，根据原副线圈的电压与匝数成正比，则有其原线圈的电压为1100V；若电厂的变压器的原副线圈匝数之比为1：4，则由原线圈电压250V，可得副线圈的电压为1000V，由于导线的电阻要有电压降低，因此不可能有这样的变压比，故B错误；
C、由题意可得 P损=5%P1=500W
由P=I2线R得：
I线=10A
且由P1=U1I1得
输入电流：I1=40A
∴升压变压器：=，故C正确；
D、若用10000V的高压输电，输电线的电流为I==，则导线的损失电压为5V，损失功率为5W，所以输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%，故D正确；
【答案】ACD
一小水电站，输出的电功率为 20kW，输电线总电阻为0.50Ω，如果先用400V电压输送，后又改用 2000V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率（　　）
A．减少50W B．减少1200W
C．减少7.68×103W D．增大7.68×103w
【解答】解：当用400V电压输送时，输电电流I1=，则损失的电功率，当改用2000V电压输送时，输电电流，则损失的电功率，损失的电功率减小1200W．故B正确，A、C、D错误．
【答案】B．
某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是（　　）
A．根据公式I=，提高电压后输电线上的电流降为原来的
B．根据公式I=，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
C．根据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的
D．根据公式P=，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍
【解答】解：A、根据I=，知输送功率不变，输送电压变为原来的20倍，则输电电流降为原来的．故A正确，B错误．
C、根据得，电流降为原来的，则输电线上损耗的功率减为原来的．故C正确，D错误．
【答案】AC．
在电能输送过程中，若输送的电功率一定，输电线电阻一定时，则在输电线上损耗的电功率（　　）
A．和输电电压的平方成反比
B．和输送电流的平方成反比
C．和输送电线上的电压降的平方成正比
D．和输送电流平方成正比
【解答】解：（1）输电功率一定、输电线电阻一定时，由P=UI可知：I=，输电线上损失的功率P损=I2R=R，
由此可知，输电线上损耗的电功率与输送电流的平方成正比，与输送电压的平方成反比，故AD正确．
（2）设输送电线上的电压降△U，
∵P=，输电线电阻R一定，
∴输电线上损失的电功率P损=，
由此可见，输电线上损耗的电功率与输电线上的电压降的平方成正比，故C正确．
【答案】ACD．
　
远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是（　　）
A．可改变输电线的电阻
B．可根据需要调节交流电的周期
C．可降低输电上的电流
D．可加快输电的速度
【解答】解：A、在输电的过程中输送的功率一定，根据P=UI，输送电压越高，输送电流越小，不会改变输电线的电阻．故A错误．
B、输电电压的高低不改变交流电的频率以及输电的速度．故B、D错误．
C、输电电压越高，输电电流越小，根据根据P损=I2R，知损失的功率越小．故C正确．
【答案】C．
　
有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R．T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4．设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（　　）
A．P2变大，P3变大 B．P1变小，P2变小
C．U2变小，U3变小 D．U2减小，U4变大
【解答】解：AB、要使用户消耗的电功率变大，由于是理想变压器，则P3也会变大；由于T1的输入电压U1一定时，U2也不变，则P2必须变大，故A正确，B错误；
CD、要使用户消耗的电功率变大，由于是理想变压器，则P3也会变大；由于T1的输入电压U1一定时，U2也不变，则P2必须变大，线路上的电流变大，导致电阻R消耗的功率也变大，电阻两端电压也变大，所以U3变小，U4变小，故CD错误；
【答案】A
　
某小型水电站的电能输送示意图如下．发电机的输出电压为220V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2．降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（　　）
A．＜
B．＞
C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
【解答】解：根据变压器工作原理可知，，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有U2＞U3，所以，故B正确，AC不正确．
升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，故D正确．
【答案】BD