鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第4节 电能的远距离输送一课一练

3.4电能的远距离输送基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．下图为长距离高压输电的示意图。关于长距离输电，下列说法正确的是（　　）

A．减小输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失

B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗

C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小

D．高压输电综合考虑各种因素，输电电压越高越好

2．远距离送电，已知升压变压器输出电压为U，功率为P，降压变压器的输入电压为U′，输电线的电阻为R，则线路损耗的热功率P损可用下面哪种方法计算（       ）

A． B． C．  D．

3．下图中能将电压升高供给电灯的变压器是：（　　）

A．A B．B C．C D．D

4．远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法中正确的是（     ）

A．输电线上的电流变为原来的n倍

B．输电线上的电压损失变为原来的

C．输电线上的电功率损失变为原来的

D．若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的倍

5．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，这是因为此时                                   (　　)．

A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小

B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小

C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大

D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流

6．由甲地向乙地输电,输送的电功率一定,输电线的材料一定,输电线因发热损失的电功率为P,那么(　　)

A．P与导线电阻R成正比

B．P与导线电阻R成反比

C．P与导线电阻R2成反比

D．P与导线电阻R3成反比

7．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机输出的电压恒定，通过升压变压器和降压变压器乃向用户供电，已知输电线的总电阻为R，降压变压器的原、副线圈匝数之比为4：l，它的副线圈两端的交变电压如图所示，为负载电阻若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是

A．降压变压器原线圈的输入电压为55V

B．降压变压器的输入功率与输出功率之比为4：1

C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D．当增大时，升压变压器的输出电压不变

8．一小水电站，输出的电功率为P0=20kW，输出电压U0=400V，经理想升压变压器T1变为2000V电压远距离输送，输电线总电阻为r=10Ω，最后经理想降压变压器T2降为220V向用户供电，下列说法正确的是（　　）

A．变压器T1的匝数比n1：n2=1：10

B．输电线上的电流为50A

C．输电线上损失的电功率为1kW

D．变压器T2的匝数比n3：n4=100：11

9．如图所示，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势（V）。线圈与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为25∶11，降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端电压为220V，输入功率为1100W，电动机内阻为8.8Ω，输电线路总电阻为25Ω，线圈及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，则（　　）

A．图示位置线圈的磁通量变化率为零

B．电动机的机械功率为800W

C．输电线路损失的电功率为121W

D．升压变压器原、副线圈匝数之比为1∶10

10．宁夏作为国家“西电东送”工程的重要省区，截至2020年底，累计外送电量突破4200亿千瓦·时，外送市场遍及全国十几个省份。在输电时需要对输送功率、电压、电流等进行检测，如图所示为一特高压检测装置的供电部分，可通过缠绕在上面的线圈向检测装置供电。使用时将此装置套在高压线上，将检测装置接在线圈两端即可。下列说法正确的是（　　）

A．该装置可给特高压直流输电线路的检测装置供电

B．若检测装置是电流表且示数增大，则线路上的损耗功率增大

C．若检测装置是电压表且示数减小，则线路中交流电的频率降低

D．增加该装置上的线圈匝数，检测的准确率会降低

11．如图所示，为了减少输电线路中的电能损耗，电厂发出的交流电经变电站升为的高压后再远距离输电，经过匝数比为的理想变压器将电压降压后供用户使用，若输电线的电阻为，下列说法正确的是（　　）

A．若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率也减少一半

B．若将输电线的电阻减为一半，则线路上损失的电功率也减少为原来的

C．降压变压器输出电压的频率为

D．用户得到的电压小于

12．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，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着发电厂输出功率的增大，下列说法正确的是(　　)

A．升压变压器的输出电压增大

B．输电线上损耗的功率增大

C．降压变压器的输出电压增大

D．输电线上损耗的功率占总功率的比例不变

13．一台发电机输出的电功率为50 kW，输出电压为250 V，现欲用变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为，若不考虑输电线路的感抗和容抗对输电的影响，则（       ）

A．输送电压越高，输电线上损失的功率越大

B．若升压变压器的变压比为1:4，输电线上损失的功率为20 kW

C．若升压变压器的变压比为1:8，输电线上损失的功率为10 kW

D．若不用升压变压器，输电线上损失的功率将达到320 kW

14．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n3∶n4＝50∶1，输电线的总电阻R＝10 Ω．某时段全村平均每户用电的功率为200 W，该时段降压变压器的输出电压为220 V．则此时段(       )

A．降压变压器的输入电压为11 kV B．发电机的输出功率为22 kW

C．输电线的电流为1 100 A D．输电线上损失的功率约为8.26 W

15．在确定的两地间用铝导线输送一定功率的交流电，现将输电电压提高1倍，并保持输电线上损失的功率不变，则用铝量可比增压前减少（）

A．25%

B．50%

C．60%

D．75%

二、填空题（共4题）

16．远距离输电时，输电导线上的功率损失和电压损失将很大，如果采用__________输电则会大大降低这种损失

17．某发电厂输出的功率为200kW，输出电压为10kV．若采用200kV的高压输电，那么，升压变压器（不计变压器能量损失）的原线圈和副线圈的匝数比为________；输电线等效电阻为10Ω，输电线上的电压损失为________ V．

18．电网输电的优点

（1）降低一次能源的运输成本，获得最大的______。

（2）减小断电的风险，调剂不同地区______的平衡。

（3）合理调度电力，使______的供应更加可靠，质量更高。

19．在输送一定功率的电能时，为减少输电导线因发热而损失的电能，有效的方法是______(填“提高”成“降低”)送电的电压：若变压器副线圈两端的电压大于原线圈两端的电压，则副线圈的匝数_______(填“大于”“小于“或“等于”)原线圈的匝数。

三、综合题（共4题）

20．每个居民小区均设有一降压变压器，变压器输入电压为6600V，为了安全，一般将此变压器建在与居住区相距较长的距离之外，经该变压器降压后用长导线接到居民小区。此距离上的导线电阻R不可忽略。一居民小区有440户，每户平均消耗电功率为100W，使用的变压器匝数比为，恰好能使额定电压为220V的用电器正常工作。求：

(1)导线上的总电阻R为多少；

(2)现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为300W。变压器输入电压仍为6600V，输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需更换变压器，则新变压器的原副线圈匝数比为多少？

21．水力发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一．某河流水流量为40m3/s，现欲在此河段安装一台发电功率为1000kW的发电机发电．

（1）设发电机输出电压为500 V，在输送途中允许的电阻为5Ω，允许损耗总功率的5%，则所用升压变压器原、副线圈匝数比应是多少?

（2）若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高?(g取10m/s2)

22．一小型发电机输出功率为50kW，输出电压为240V。现用一台升压变压器使其升压，至用户处再用一台降压变压器降到所需要的220V。输电线总电阻为30，损失电功率为总功率的6%。若变压器是理想的，求这两台变压器原、副线的匝数比。

23．为做好疫情防控供电准备，供电部门为医院设计的供电系统输电电路简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.25m2，匝数n＝100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈匝数之比为1：20，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率时，电压表的示数为250V，额定电压为220V的医疗设备正常工作。求：

（1）线圈转动角速度大小；

（2）降压变压器原、副线圈匝数之比。

参考答案：

1．B

2．C

3．C

4．D

5．C

6．A

7．D

8．C

9．C

10．B

11．D

12．B

13．B

14．A

15．D

16．高压

17．     1:20;     10;

18．     经济效益     电力供需     电力

19．     提高     大于

20．(1)0.1Ω；(2)

21．（1）（2）

22． ，

23．（1）；（2）