高中物理第三章 交变电流4 电能的输送课堂检测

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．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

2．如图甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶15，降压变压器的副线圈接有负载R，升压、降压变压器之间的输电线路的总电阻为10 Ω，变压器均为理想变压器，升压变压器原线圈中接入如图乙所示的正弦式交变电压，输送功率为33 kW．下列说法正确的是(　　)

A．输电线上交变电流的变化周期为0.01 s

B．输电线中电流为150 A

C．降压变压器原线圈输入电压为3 200 V

D．输电线上功率损失为500 W

3．如图所示是远距离输电的基本过程示意图，关于变压器和远距离输电，下列说法正确的是（       ）

A．升压变压器副线圈两端的电压与输电线上的电流大小有关

B．若用户用电器数量增多，输电线发热量增大

C．由于工厂用电量大，可以直接输入高压，不需要降压

D．输电线上的电流与用户消耗功率无关

4．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

5．如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈匝数匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度。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后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻不可忽略。则（　　）

A．交流发电机产生电动势的最大值为300V

B．输电线路上损耗的电压为20V

C．输电线路上损耗的电功率为

D．若升压变压器原、副线圈匝数比为，升压变压器原线圈两端的电压为

6．为了降低输电过程中电能的损耗，下列电压中最适合，远距离输电的是（　　）

A．220V B．380V C．10kV D．220kV

7．“西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高输电电压．从洪家渡水电站向华东某地输送电的功率为106kW，输电电压为100万伏，输电线电阻为100 Ω，若采用超导材料作为输电线．则可以减少输送损耗功率为(　　)

A．1010W B．108W C．1010kW D．108kW

8．现象一：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮；现象二：在插上电炉等大功率电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上亮了起来．下列说法正确的是

A．两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释

B．两个现象都可以用电阻定律R=ρL/S来解释

C．现象二是因为电炉等大功率电器的电阻都比较大引起的

D．现象一是因为夜深人静时，周围比较黑，突显出灯光特别明亮

9．远距离输电线路如图所示。在输送的电功率一定的情况下，采用高压输电时，线路损耗的电功率为；采用高压输电时，线路损耗的电功率为。若，下列关系式正确的是（　　）

A． B． C． D．

10．图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=22：3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V。定值电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω， 滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（　　）

A．1 Ω B．5 Ω C．6 Ω D．8 Ω

11．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4:1，降压变压器副线圈两端交变电压，降压变压器的副线网与阻值 的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（       ）

A．通过电阻R0的电流的有效值是20A

B．降压变压器T2原、副线圈的电压比为1:4

C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压

D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率

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能量将减少到原来的(　　)

A． B． C． D．

13．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P，输电线的总电阻为，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为（　　）

A． B．

C． D．

14．在雨雪冰冻天，为清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，高压线上送电电压为，电流为，热损耗功率为；除冰时，输电线上的热耗功率需变为，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（ ）

A．输电电流为 B．输电电流为

C．输电电压为 D．输电电压为

15．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u＝Umsin ωt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功率为（　　）

A．  B．

C．  D．

二、填空题（共4题）

16．日常生活中的照明用电是______（填“直流”或“交流”），给手机电池（电压约3.6V）充电，则充电器中的变压器是______（填“升压”或“降压”）变压器。

17．感应电动势的大小与________成正比；在远距离输电中，提高输电电压的设备是_________．

18．我国大陆地区居民用电的电压是220V，频率是________Hz；变压器根据电磁感应原理工作，所以变压器只能改变________（选填“交变电流”或“恒定电流”）的电压；远距离输电中，可采用______（选填“提高”或“降低”）输送电压的方式来减少电能输送时的损失。

19．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。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，∆P′=______，∆U′=______（∆P和∆U已知）

三、综合题（共4题）

20．一台发电机的功率是44kW，用总电阻为0.2Ω的导线输送到用户，则：

（1）若用220V的电压输电，输电线上损失的功率是多少？用户得到的电压与功率分别为多少？

（2）若用2.2kV的电压输电，输电线上损失的功率又是多少？用户得到的电压与功率又分别为多少？

21．某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向远处供电．已知输电导线的电阻为25.6 Ω，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：

(1)输电线上的电流；

(2)输电线路上的电压损失；

(3)升压变压器的原副线圈匝数比．

22．某中学有一台应急备用发电机，发电机线圈内阻为r＝1 Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V，40 W”规格的电灯6盏，要求所有灯都正常发光，输电线路如图所示．求：

(1)发电机的输出功率；

(2)发电机的电动势；

(3)输电线上损耗的电功率．

23．如图，照明电路的电压为，并联了20盏电阻都是（正常发光时的电阻）的电灯，两条输电线的电阻都是。只开10盏灯时，整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是多大？20盏灯都打开时，情况又怎样？

参考答案：

1．D

2．C

3．B

4．C

5．C

6．D

7．B

8．A

9．A

10．A

11．D

12．B

13．C

14．D

15．C

16．     交流     降压

17．     磁通量变化率     变压器

18．     50     交变电流     提高

19．     ∆P     ∆U

20．（1），，；（2），，

21．（1）1.25×102 A （2）3.2 kV （3）

22．（1）P1=5424 W；（2）E＝250 V；（3）ΔP＝144 W

23．只开10盏灯时，整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是585.2W，5.32V和14.2W；开20盏灯时，整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是1142.9W，10.38V和53.87W