物理选择性必修 第二册第四节 远距离输电精练

3.4远距离输电基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示为远距离输电线路的示意图，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（　　）

A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关

B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定

C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大

2．远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到n倍，则（       ）

A．输电线上的电压损失减少到原来的(n-1)/n倍

B．输电线上的电能损失不变

C．输电线上的电能损失减少到原来的(n2-1)/n2

D．每根输电线上的电压损失减少到原来的1/n

3．某小型发电厂由两条输电导线直接向用户供电，已知发电机的输出电压为，发电厂至用户的输电线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，用户得到的电压为。下列表示输电导线损耗的功率的关系式不正确的是（　　）

A． B．

C． D．

4．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，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，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功率为（     ）

A． B． C． D．

5．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，为减小输电线上的功率损耗，下列方法中可行的是（　　）

A．n1加倍，n2加倍 B．n1加倍，n2减半

C．n1减半，n2加倍 D．n1减半，n2减半

6．紧水滩水电站，位于浙江省丽水市紧水滩镇西北金水峡口，距云和县城12km。电厂设110kV和220kV变电站，经金华并入华东大网。当输送功率一定时，分别以110kV和220kV输电，输电线上损耗的功率之比为（　　）

A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1

7．下列关于交变电流、变压器和远距离输电的说法中不正确的是（　　）

A．理想变压器的输出电压由输入电压和原副线圈匝数比决定

B．交变电流的最大值是有效值的倍

C．降低输电损耗有两个途径：减小输电线的电阻和减小输电电流

D．一般交流电设备上标的额定电压指有效值

8．某小型电站用两根单位长度内电阻为的电缆直接向10公里外的山区送电，已知其输出电功率是kW。现用200kV电压输电，则下列说法正确的是（　　）

A．输电线上输送的电流大小为A

B．输电线上由电阻造成的损失电压为30kV

C．若改用500kV电压输电，根据欧姆定律，输电电流变为原来的2.5倍

D．若改用50kV电压输电，则输电线上损失的功率为kW

9．某发电站为一城市供电的示意图如图所示，其中M为升压变压器，N为降压变压器，假设两变压器均可视为理想变压器．已知变压器M的输入电压U1保持不变，输入电流、输入功率分别用I1、P1表示，输出电压、输出电流、输出功率分别用U2、I2、P2表示；变压器N的输入电压、输入电流、输入功率分别用U3、I3、P3表示，输出电压、输出电流、输出功率分别用U4、I4、P4表示；输电线的阻值为R，输电线损失的功率为ΔP.下列关系式正确的是(　　)

A．I2＝

B．ΔP＝(U2－U3)I3

C．I2>I3

D．当用户的数量增加时，变压器N的输入电压U3增加

10．用6600V和220V两种电压输电，若输送的功率和输电线的电阻相同，则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是（　　）

A．1：900 B．900：1 C．1：30 D．30：1

11．如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数比为，降压变压器的原、副线圈匝数比为。原线圈两端接入一电压的交流电源，用户电阻为(纯电阻)，若用户消耗功率为，输电线的总电阻为，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率和用户获得的电压分别为(　　)

A．　

B．　

C．　

D．　

12．2019年7月1日，被誉为“疆电东送”高速通道的±1100千伏“新疆淮东一安徽皖南”特高压直流工程正式投运，它是目前世界上电压等级最高、送电距离最远的特高压直流输电工程。在输送功率不变的情况下，和试投运电压±550千伏相比的优点是（　　）

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．输电速度是试投运时速度的2倍

D．因输电线上的电阻而损失的电功率减少到试投运的25%

13．远距离输电时，在输送电功率不变的条件下（　　）

A．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率

B．提高输电电压，能减小电流，提高输电效率

C．提高输电电压势必增大输电导线上的能量损耗

D．提高输电电压势必增大输电导线上的电流

14．由于电厂进行设备检修，学校利用自备发电机直接向教学楼供电．发电机输出的电压为U1，发电机房至教学楼的输电线电阻为R，通过输电导线的电流为I，教学楼的输入电压为U2，下列计算线路损耗功率的式子中，不正确的是（　　）

A． B．

C． D．

15．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．

二、填空题（共4题）

16．输电线上的功率损失：P＝______，I为输电电流，r为输电线的电阻。

17．要减少电能输送时的损失，有两个途径：（1）、___________（2）、___________

18．小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，则电流I1=___________；升压变压器的原、副线圈的匝数之比n1：n2=___________；降压变压器的原、副线圈的匝数之比n3：n4= _________。

19．变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变________（填“直流”或“交流”）电的电压，在远距离送电中，导线上会有电能损失，损失的电能主要由电流的热效应引起，在输电功率一定时，输电电压越________（填“高”或“低”），电能损失就越小。

三、综合题（共4题）

20．某小型实验水电站输出功率P=38kW，输电线路总电阻R=1Ω。

（1）若采用U=380 V输电，求输电线路损耗的功率P损；

（2）若改用U1=10000V高压输电，用户端利用n1∶n2=44∶1的变压器降压，求用户得到的电压U2。（计算结果保留整数）

21．某发电厂引进秸秆焚烧发电机设备，该发电机输出功率为40kW，输出电压为400V，用变压比（原、副线圈匝数比）为n1：n2＝1：5的变压器升压后向某小区供电，输电线的总电阻为r＝5Ω，电能到达该小区后再用变压器降为220V。

(1)求输电线上损失的电功率。

(2)求降压变压器的变压比n3：n4。

22．某学校为加强校园安全，备有一台应急发电机，输电线路如图所示，在发电机和升压变压器的线路上串接有一盏 r=0.5 Ω的照明灯．升压变压器的匝数比为 1∶6，降压变压器的匝数比为 6∶1，两变压器间输电线的总电阻为R＝2   Ω．全校共启用了 33 间教室，每间教室有 6 盏相互并联的“220V、40W”灯泡，要求所有灯都正常发光，求：

（1）两个变压器之间输电线上损失的电压；

（2）发电机的输出功率．

23．有一条河流，水的流量每秒为，落差，现在这条河流下方建发电站，若发电机的总效率为50%，输出电压为，输电线总电阻，输电线上损失的电功率为发电机输出电功率的6%，g取。

(1)为满足用电的需求，使用户获得的电压，分别求输电线路使用的理想升压变压器、降压变压器的原副线圈的匝数比；

(2)如果输送的电能供“”的电灯使用，正常发光的电灯的盏数为多少？

参考答案：

1．D

2．D

3．B

4．C

5．C

6．D

7．B

8．B

9．B

10．A

11．B

12．D

13．B

14．A

15．C

16．I2r

17．     减小输电线的电阻     减小输送的电流

18．     70A     1：4     133：22

19．     交流     高

20．（1）10kW；（2）227V

21．(1)2000W；(2)95：11

22．(1)   12V       (2) 8640W

23．(1)升压变压器原、副线圈的匝数比为6：125，降压变压器原、副线圈的匝数比为235：11；(2)470盏。