高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电能的输送课后作业题

3.4电能的输送专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．由于供电电网电压的降低，用电器的功率降低了36％，这时供电电网上电压比原来降低了（   ）

A．64％ B．36％ C．20％ D．10％

2．为消除200 kV高压输电线路中输电线上的凌冰，有人设计了利用电流的热效应除冰的方法．当输送功率和输电线电阻一定时，为使输电线上损耗的热功率增大为原来的16倍，则输电电压应变为

A．50 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV

3．如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220 V，正常情况下输出的总功率，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电．输送电压为V，输电导线的总电阻为r=5 Ω，现要使额定电压为220 V的用电器正常工作，下列说法中正确的是

A．输电线上的电流为220 A

B．降压变压器匝数比

C．用电器的额定功率

D．用电器上交流电的频率是50 Hz

4．当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的（　　）

A．输送电压成正比 B．输送电压的平方成正比

C．输电线中的电流成正比 D．输电线中电流的平方成正比

5．特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率，原线圈的电压保持不变，输电线路的总电阻不变。使用特高压输电，当副线圈与原线圈的匝数比提高为原来的倍，则提升匝数比前后线路损耗的电功率之比和电压损失之比分别为（　　）

A．， B．， C．， D．，

6．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原副线圈的匝数分别为n1、n2，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器。发电机功率不变，为减小输电线上功率损耗，下列方法可行的是（　　）

A．n1加倍，n2加倍

B．n1加倍，n2减半

C．n2减半，n1减半

D．n1减半，n2减半

7．某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机的输出电压变化规律如图乙所示。输电线总电阻为，升压变压器原、副线圈匝数分别为、。降压变压器原、副线圈匝数分别为、（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为的用电器正常工作，则（　　）

A．图乙中电压的瞬时值表达式为

B．图乙中电压的有效值和用电器的额定电压都是，所以

C．通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大

D．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率

8．如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电压为：

A． B． C． D．

9．某山区有一小型水电站，每分钟有60m3的水从高处落下冲击水轮机，水轮机与上游水位的落差是50m。则（　　）

A．水从高处落下，重力每分钟做功

B．若水的机械能有70%转化为电能，水电站的发电功率是3.5×105W

C．若输电电压为10000V，输电电流是3.5A

D．若输电电压为10000V，输电线总电阻为0.5Ω，则输电线上每分钟产生的热量是612.5J

10．如图所示为某小型电站高压输电示意图.发电机输出功率恒定,升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2.下列说法正确的是(     )

A．采用高压输电可以增大输电线中的电流

B．升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2=U2:U1

C．输电线损耗的功率为U22/r

D．将P上移,用户获得的电压将升高

11．交流发电机的输出电压为U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m，降压变压器原、副线圈匝数之比为n，输电导线电阻为r，用户的工作电压为U。下列说法正确的是（　　）

A．mn=1 B．mn>1

C．输电线上损失的功率为 D．输电线上损失的功率为

12．“西电东送”是实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证，它将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的沿海地区。为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采用高压输电，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10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．

13．若某小区变压器输入电压为6 600 V，经过变压器降压，然后经过一段输电线路给小区供电，该居民区有440户．以前每户平均消耗电功率100 W，使用的降压变压器匝数比为165∶6，恰好能使额定电压为220 V的用电器正常工作．现在因家用电器增加，每户平均消耗电功率为250 W．若输入电压为6 600 V、输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用变压器，则此变压器原、副线圈匝数比应为(变压器皆可视为理想变压器)(　　)

A．110∶9 B．220∶9 C．30∶1 D．200∶9

14．实验小组为探究远距离输电的原理，设计了如图所示的模拟电路，A、B为理想变压器，R模拟远距离输电线的总电阻，灯L1、L2规格相同。变压器A的原线圈输入恒定交流电，开关S断开时，灯L1正常发光，下列说法正确的是（     ）

A．A为降压变压器，B为升压变压器

B．仅将滑片P上移，A的输入功率变大

C．仅闭合S，L1、L2均正常发光

D．仅闭合S，L1的亮度变暗

15．如图所示，为远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数比为，降压变压器的原、副线圈匝数比为。升压变压器原线圈两端接入一电压的交流电源，用户的总电阻为R (可视为纯电阻)，输电线总电阻为r，不考虑其他因素的影响，则用户获得的电压（有效值）为（　　）

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为9.8×104W,电厂输出电压仅为350V,为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高到2800V再输出,之后用降压变压器降压到220V给用户使用,已知输电线路的总电阻为4Ω,则损失的电功率为______W,降压变压器的原、副线圈的匝数之比为______．

17．远距离输电的基本原理：在发电站内用______变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过______变压器降到所需的电压。

18．从发电厂输出的电功率为220kW，输电线的总电阻为0.25Ω．若输送电压为1.1kV，输电线上损失的电功率为 ________ W；保持输送功率不变，要使输电线上损失的电功率不超过100W，输送电压至少为 ________ V．

19．从发电站输出的功率为某一定值P，输电线的总电阻为R保持不变，分别用110 V

和11 kV 两种电压输电．忽略变压器损失的电能，则这两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为____________，输电线上由电阻造成的功率损失之比为___________．

三、综合题（共4题）

20．一座小型发电站的输出功率是，输电线路总电阻是．

（1）若输电电压是，求输电线路损耗的电功率；

（2）若改用高压输电，求输电线路损耗的电功率；输电线路损失的电压；若用户端利用的变压器降压，用户得到的电压是多少？

21．如图所示，用一小型交流发电机向用户供电，已知发电机线圈匝数N=100，面积S=0.05m2。该线圈在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动。输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来供用户使用，变压器都是理想变压器。已知输电线的总电阻R=2Ω，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1∶ n2=1∶8，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3∶ n4=10∶1。若用户区标有“220V 20W”的2200只灯泡恰能同时正常发光（假设此时没有其他用电器工作）。发电机线圈电阻不计，求：

（1）发电机的输出功率P；

（2）发电机线圈转动的角速度ω；

（3）如果用电高峰时发电机的输出功率不变，接入的灯泡大于2200只，则简单分析输电线上消耗的功率、灯泡亮度变化情况。

22．某发电站，通过升压变压器、输电线和降压变压器，把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率为400kW，输出电压是400V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：8，输电线上功率损失为5%，求：

（1）画出远距离送电原理图；

（2）输电线上的电阻R；

（3）升压变压器输出电压;

23．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力，求：

（1）水电站升压变压器原、副线圈的匝数比；

（2）用户降压变压器原、副线圈的匝数比。

参考答案：

1．C

2．A

3．C

4．D

5．D

6．B

7．A

8．C

9．B

10．D

11．C

12．B

13．B

14．D

15．D

16．     4900     133：11

17．     升压     降压

18．     ;     ;

19．     100:1     10000:1

20．（1）       （2）80W，20V，

21．（1）44800W；（2）56rad/s；（3）输电线消耗的功率增大，灯泡变暗

22．（1）如图；（2）1.28Ω （3）3200V

23．（1）；（2）