2019年高中物理课时达标训练（十二）第4章第3节电能的远距离传输（含解析）鲁科版 6页

电能的远距离传输一、单项选择题1．下列关于高压直流输电的说法，正确的是(　　)A．高压直流电可以经过变压器提升电压后进行输送B．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电感对电流的影响C．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电阻对电流的影响D．直流输电，用户可以直接得到直流电2．为了减少输电线路中电能损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压，某降压变电站将电压U0＝11000sin100πt(V)的交流电降为220V供居民小区用电，则下列说法错误的是(　　)A．降压变电站原、副线圈匝数比为50∶1B．输电电流的频率是50HzC．降压变电站副线圈的导线比原线圈的要粗D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和3．某发电机的端电压为U，经总电阻为R的输电线向远方用户输送功率为P的电能，则下列说法中不正确的是(　　)A．输电线上的电流为B．输电线上消耗的电功率为C．输电线用户一端的电压为U－RD．输电线上消耗的电功率为4．超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V。若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(　　)A．1kW　　　　　　　　B．1.6×103kWC．1.6kWD．10kW5．(浙江高考)如图所示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I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则(　　)nA．用户端的电压为B．输电线上的电压降为UC．理想变压器的输入功率为IrD．输电线路上损失的电功率为I1U二、多项选择题6．远距离输送交流电都采用高压输电，关于采用高压输电的优点，下列说法正确的是(　　)A．可节省输电线的材料B．可根据需要调节交流电的频率C．可减少输电线上的功率损失D．可降低输电线上的电压损失7．为消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，高压线上输电电压为U，电流为I，发热功率为ΔP；除冰时，输电线上的发热功率需变为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3IB．输电电流为9IC．输电电压为3UD．输电电压为U8．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200V，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、副线圈匝数分别为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三、非选择题9．某交流发电机输出功率为5×105W，输出电压为U＝1.0×103V，假如输电线的总电n阻R＝10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U用户＝380V。(1)画出输电线路的示意图(标明各部分的符号)；(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少(使用的变压器是理想变压器)?10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝3∶1，原线圈电路中接有一量程为3A理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表和一只可变电阻R以及若干“6V　6W”的相同灯泡。输入端交变电压u的图象如图乙所示。(1)求图甲中电压表的读数；(2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数；(3)为满足第(2)问中要求，求可变电阻R应调到的电阻值。n参考答案1．解析：选B　现代的直流输电，只有输电这个环节使用高压直流，发电、用电及升、降电压仍然是交流，D错误；变压器只能对交流起作用，对直流不起作用，A错误；在输电功率大、输电导线横截面积大的情况下，对交流来说，感抗会超过电阻，但电感对直流就不会有影响，当然电阻对直流和交流是同样有影响的，B正确，C错误。2．解析：选D　原电压的有效值为U1＝11000V，由＝得，＝，A正确；变压器不改变交流电的频率，B正确；由＝得，副线圈的电流大，要想导线发热少，导线要粗一些(电阻小)，C正确；居民小区各用电器电流总和应该等于副线圈的电流，D错误。3．解析：选D　根据题意知，输电线上的电流为I＝，输电线上消耗的电功率为ΔP＝I2R＝R，输电线用户一端的电压为U′＝U－IR＝U－R，A、B、C正确。4．解析：选A　节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率，I＝＝A＝50A，P线＝I2R＝502×0.4W＝1000W，故节约的电功率为1kW，A正确。5．解析：选A　理想变压器输入和输出功率相同，设用户端得到的电压为U2，则有I1U1＝U2I2，U2＝，A正确；输电线上的电压降为ΔU＝I1r，或者ΔU＝U－U1，B错误；理想变压器的输入功率为P＝I1U1，C错误；输电线路上损失的电功率为ΔP＝Ir，D错误。6．解析：选ACD　当输电功率一定时，设为P，P＝IU，I是输电电流，U是输电电压，设输电导线电阻为R，则输电线上的损耗为P损＝I2R＝R，U损＝IR＝R，要减小损耗有两条途径：增大输电电压U、减小输电电线电阻；输电距离是一定的，要减小输电电线电阻只能增大电线横截面积，这样就多用材料，如果采用更高的电压输电，就不用加粗导线，亦可换用铝等电阻率稍大、但价格低廉的材料，A、C、D正确。7．解析：选AD　输电功率P＝UI，输电线电阻为R，则ΔP＝I2R＝2R，除冰时，输电线上的发热功率为9ΔP，那么输电电流应变为3I，输电功率保持不变，或者输电电压变为U，A、D正确。8．解析：选AD　设升压变压器原、副线圈两端电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别是U3和U4，导线上消耗的电压为ΔU，则由变压器原理，有＝①n＝②又由题设知U1＜U4③U2＝U3＋ΔU④故U2＞U3⑤所以＜⑥由①②⑥联立得＞A正确，B错误；由于导线上有电压损失，C错误；由于导线上有热功率损失，因此升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，D正确。9．解析：(1)输电线路示意图如图所示。(2)I1＝＝500AP损＝5%P＝5%×5×105W＝2.5×104WP损＝IR，I2＝＝50AI3＝＝＝1.25×103A所以＝＝＝＝答案：(1)见解析图　(2)1∶10　25∶110．解析：(1)根据图象可得原线圈电压的最大值U1m＝27V其有效值为U1＝27V根据n1∶n2＝U1∶U2解得U2＝9V即电压表的读数为9V。(2)设原线圈中通过的电流为I1，副线圈中通过的电流为I2，为使副线圈接入的灯泡最多，则I1取允许通过的最大电流的有效值3A，根据nU1I1＝U2I2解得I2＝9A正常发光时每个灯泡中电流为I灯＝＝1A所以允许接入的灯泡的个数为n＝＝9盏(3)电阻两端电压为UR＝U2－U灯＝3V电阻阻值为R＝＝Ω答案：(1)9V　(2)9盏　(3)Ω