2019年高中物理阶段质量检测（四）远距离输电（含解析）鲁科版 7页

远距离输电一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的)1．在三相交变电路中，下列说法正确的是(　　)A．相电压和线电压一定相等B．在三相电源为星形接法中，相电压为380V，线电压为220VC．在三相电源星形接法中，线电压U线和相电压U相满足U相＝U线D．当负载呈星形连接，且完全对称时，则通过中线的电流为零2．远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是(　　)①输电线上的电功率损失是原来的　②输电线上的电功率损失是原来的　③输电线上的电压损失是原来的　④输电线上的电压损失是原来的A．①③　　　B．①④　　　C．②③　　　D．②④3.(重庆高考)如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11000·sin100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220V,880W”的电器RL供电，该电器正常工作。由此可知(　　)A．原、副线圈的匝数比为50∶1B．交变电压的频率为100HzC．副线圈中电流的有效值为4AD．变压器的输入功率为880W4．图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，○V为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是(　　)A．电压表的示数等于5VB．电压表的示数等于5VnC．实现点火的条件是>1000D．实现点火的条件是<10005．通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为(　　)A.，　　　　　　B.2R，C.，D.2R，6.自耦变压器的特点是在铁芯上只绕一个线圈，它的结构如图所示，P、M之间可以当作一个线圈，移动滑动触头P，可以改变这个线圈的匝数；N、M之间可以当作另一个线圈，N、M与一个滑动变阻器相连，Q为滑动变阻器的滑动触头。下列论述正确的是(　　)A．当恒压交流电源接到a、b时，向上移动滑动触头P，电压表V1的示数不变，V2示数增大B．当恒压交流电源接到a、b时，向上移动滑动触头P，电压表V1的示数变大，V2示数也增大C．当恒压交流电源接到c、d时，向上移动滑动触头Q，电压表V1的示数不变，V2示数也不变D．当恒压交流电源接到c、d时，向上移动滑动触头Q，电压表V1的示数变大，V2示数不变二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)7．理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，则下列判断正确的是(　　)A．原、副线圈中电流频率之比f1∶f2＝10∶1B．原、副线圈两端电压之比为U1∶U2＝10∶1C．原、副线圈内交变电流之比I1∶I2＝1∶10D．变压器输入和输出的功率之比P1∶P2＝1∶18.图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图，变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，滑动变阻器Rn表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移动时，下列判断正确的是(　　)A．相当于用电器的数目增加B．V1示数随V2示数的增大而增大C．A1示数随A2示数的增大而增大D．变压器的输入功率增大9．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的是(　　)A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大三、非选择题(本题共3小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)10．(12分)一台降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1，供照明电路用电，原线圈所加交变电压u1＝1410sin100πtV，照明电路连接导线的总电阻R＝1.0Ω，问能使多少盏“220V,40W”的电灯正常发光？n11.(16分)如图所示，一理想变压器的原线圈接在电压为220V的正弦交流电源上，两副线圈匝数分别为n2＝16匝、n3＝144匝，通过理想二极管、单刀双掷开关与一只“36V，18W”的灯泡相连(灯泡电阻不变)，当开关接1时，灯泡正常发光，求：(1)原线圈的匝数n1；(2)当开关接2时，灯泡两端电压的有效值U。12．(18分)人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(水流能、煤等燃料的化学能)转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方，但用电的地方却分布很广，因此需要把电能输送到远方。某电站输送电压为U＝6000V，输送功率为P＝500kW，安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜读数相差4800kW·h(即4800度电)。试求：(1)输电效率和输电线的电阻；(2)若要使输电损失的功率降到输送功率的2%，发电站应使用多高的电压向外输电？n参考答案1．D　2.C　3.C　4.C　5.D　6.D7．BCD　8.ACD　9.CD1．解析：选D　在星形接法中，U相＝U线，A、B、C错误；负载完全对称呈星形连接时，中线上的电流为零，则中线可去掉，D正确。2．解析：选C　根据P损＝2R和U损＝R，可知②、③正确，C正确。3．解析：选C　根据接入电压u＝11000sin100πt，输入电压有效值为11000V，要使“220V,880W”的电器正常工作，则通过用电器的电流为I＝＝4A，副线圈输出电压为U出＝Ir＋U＝4×6V＋220V＝244V，原、副线圈匝数比等于输入电压与输出电压之比，为2750∶61，A错误，C正确；交流电的频率f＝＝＝50Hz，B错误；变压器的输出功率P出＝PRL＋Pr＝880W＋42×6W＝976W，D错误。4．解析：选C　电压表示数为电压有效值，由题图乙可得U＝＝V，A、B错误；当副线圈电压峰值为5000V时，＝＝1000，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5000V，故>1000，C正确，D错误。5．解析：选D　当副线圈与原线圈的匝数比为k时，副线圈输出电压为kU，输出电流I＝，线路损耗的电功率为P1＝I2R＝2R，A、C错误；若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，副线圈输出电压为nkU，输出电流I′＝，线路损耗的电功率为P2＝I′2R＝2R，＝，B错误，D正确。6．解析：选D　令a、b间线圈匝数为n1，M、N间线圈匝数为n2，则＝，即UMN＝，显然，当n1增大而U1、n2不变时，UMN减小，即电压表V2示数变小，因是恒压交流电源，故V1示数不变，A、B错误；当恒压交流电源接c、d时，向上移动触头Q，c、d间电压表V2示数不变，而N、M间电压增大；同理，由变压器的变压比公式可推知，电压表V1示数变大，C错误，D正确。n7．解析：选BCD　根据变压器的电压比＝和电流比＝可知B、C正确；对于理想变压器，输入与输出的功率应相等，即P1＝P2，D正确；变压器不改变电流频率，A错误。8．解析：选ACD　原线圈电压U1由市电网决定，不会随用户电阻的变化而变化，而副线圈两端电压U2由原线圈电压及原、副线圈匝数比确定，故也不发生变化，B错误；当滑动变阻器触头P向下移动时，用户用电器总电阻减小，相当于用电器数目增加，而U2不变，所以电流I2变大，即A2示数变大，输出功率变大，这就决定了输入功率也变大，又因为U1不变，故I1变大，即A1示数变大，A、C、D正确。9．解析：选CD　对升压(或降压)变压器而言，由变压器电压比U1∶U2＝n1∶n2知，输入电压不变，匝数不变，输出电压不变，A错误；由P＝UI知，U不变，P增大，故I增大，使得输电线上的电压损耗ΔU＝I2R线增大，功率损耗ΔP＝IR线增大，所以降压变压器上的输入电压减小，输出电压减小，B错误，C正确；因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为＝＝＝∝P1，所以随发电厂输出功率变大，该值变大，D正确。10．解析：要使用电器正常工作，必须使用电器两端电压达到其额定值220V。由电源电压u1＝1410sin100πtV，得加在原线圈上的电压的有效值U1＝＝V≈1000V根据变压器公式＝所以副线圈两端电压U2＝250V此时由副线圈作为“电源”，对电灯供电。设共需并联n盏电灯，每盏灯正常发光时的电流为I0＝＝A＝A根据欧姆定律，由U2＝nI0R＋U0得可供灯数为n＝＝165盏答案：165盏11．解析：(1)当开关接1时灯泡正常工作，所以U3＝36V，根据＝得n1＝＝匝＝880匝(2)设当开关接2时，副线圈两端电压为U23，则＝n故U23＝V＝40V根据有效值的定义知·T＝·＋0所以灯泡两端电压的有效值U＝20V，即28.28V。答案：(1)880匝(2)28.28V(或20V)12．解析：(1)依题意输电线上损失的功率为P损＝kW＝200kW则输电效率η＝＝×100%＝60%根据P损＝I2R线，又P＝IU所以R线＝＝Ω＝28.8Ω(2)设升压至U′可满足要求，则输送电流I′＝输电线上损失的功率为P′损＝I′2R线＝P×2%＝10000W联立以上各式，代入数据解得U′＝2.68×104V答案：(1)60%　28.8Ω(2)2.68×104V