人教版 (2019)选择性必修 第二册电能的输送一课一练

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册电能的输送一课一练，共7页。试卷主要包含了风力发电是最环保的发电方式之一等内容，欢迎下载使用。
A级——基础达标
1．在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是( )
A．使输电线粗一些 B．减小输电线长度
C．减少通电时间D．采用高压输电
2．某发电厂发电机的输出电压为U、输出功率为P，已知该发电厂至学校的输电线总电阻为R，则输电线上损耗的功率可表示为( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(P,U)))2R B.eq \f(U2,R)
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(U,P)))2R D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(P,R)))2U
3．某电站向远处输电，输电线的总电阻为50 Ω，输送功率为1.0×105 kW，若采用500 kV的高压输电，下列说法正确的是( )
A．采用高压输电是为了增加输电线上的电流
B．输电线上的电流为1.0×104 A
C．输电线电阻造成的电压损失为1 kV
D．输电线电阻造成的功率损失为2.0×103 kW
4．(2024·辽宁抚顺期末)(多选)发电站通过理想升压变压器和理想降压变压器给用户端供电，发电机组输出交流电压的有效值恒定，输电线总电阻r保持不变。当夜幕降临时，用户端接入的用电器越来越多，下列说法正确的是( )
A．用户端的电压降低
B．发电机组输出功率不变
C．输电线上损失的功率减小
D．降压变压器副线圈中的电流变大
5．2024年3月15日，国家电网陕北至安徽正负800千伏特高压直流输电工程开工。建成后，每年可从陕西向安徽输送电量超360亿度，其中一半以上是新能源电量。输电线路流程和参数可简化为如图，变压设备和整流逆变设备造成的能量损失均不计。直流和交流转变时有效值不发生变化。下列说法正确的是( )
A．采用直流输电可以减少远距离输电中感抗容抗引起的电能损失
B．“500 kV”指交流电的平均值
C．若远距离输电电压降低一半，输电线电阻上损失的电能为原来的一半
D．降压变压器的原、副线圈匝数之比为8∶5
6．(2024·山东济南期中)(多选)如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和 P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P 3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4 。设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时有( )
A．U2变小，U4变大B．U2不变，U3变小
C．P1变小，P3变小D．P2变大，P3变大
7.(多选)我国的特高压输电技术将为国家“碳中和”做出独特的贡献。白鹤滩水电站共安装16台我国自主研制的全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组。白鹤滩水电站首批初装机容量1 600万千瓦正式并网发电，在传输电能总功率不变情况下，从原先150 kV高压输电升级为1 350 kV特高压输电。则下列说法正确的是( )
A．若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的eq \f(1,9)
B．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的eq \f(1,81)
C．若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的eq \f(1,81)
D．如果损失功率不变，相同材料、相同粗细的输电线传输距离是原先的9倍
B级——综合应用
8．风力发电是最环保的发电方式之一。远距离输电是实现风电产业健康快速发展的必要因素之一。某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成如图所示电路，A、B为理想变压器，灯L1、L2相同且阻值不变。保持A的输入电压不变，开关S断开时，灯L1正常发光。则( )
A．仅闭合S，L1变亮
B．仅闭合S，A的输入功率变小
C．仅将滑片P上移，L1变亮
D．仅将滑片P上移，A的输入功率变小
9．(2024·浙江杭州期末)(多选)如何有效地提高能源利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是远距离输电示意图，变压器T1、T2均为理想变压器，变压器T2原、副线圈的匝数之比为11∶5，n4两端的电压u4随时间t变化的规律为u4＝220eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(100πt))V，假设负载是电阻为48.4 Ω电水壶，下列说法正确的是( )
A．交流电源输出的交流电周期为50 s
B．变压器T1副线圈n2两端的电压为484 V
C．经过1分钟电水壶产生的焦耳热是6×104 J
D．为了减少输电线r上的电能损失，变压器T1应该使用升压变压器
10．(2024·湖南高考)根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R0。当用户端接一个定值电阻R时，R0上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是( )
A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则R0上消耗的功率为4P
B．输电线路距离增加，若R0阻值增加一倍，则R0消耗的功率为4P
C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则R0上消耗的功率为8P
D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则R0上消耗的功率为6P
11．(2023·山东高考)某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1＝250 V，输出功率500 kW。降压变压器的匝数比n3∶n4＝50∶1，输电线总电阻R＝62.5 Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4＝220 V，功率88 kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A．发电机的输出电流为368 A
B．输电线上损失的功率为4.8 kW
C．输送给储能站的功率为408 kW
D．升压变压器的匝数比n1∶n2＝1∶44
12．人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(如风能、煤等燃料的化学能)转化为电能。有条河流，流量Q＝2 m3/s，落差h＝50 m，现利用其发电，已知发电机总效率为η＝50%，输出电压为U＝5 000 V。现直接将发电机和用户连接，测得安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜读数相差2 400 kW·h(一昼夜是24 h)。重力加速度g＝10 m/s2，水的密度ρ＝1×103 kg/m3。
(1)求发电机可输送的功率P；
(2)求输电线的电阻r；
(3)若要使输电线上损失的功率降到输送功率的0.2%，求所加的升压变压器原、副线圈的匝数比；
(4)实施(3)后若用户端需要的电压是100 V，则所加的降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？
课时跟踪检测(二十)
1．选D 从造成电能损失的原因分析，要减少电能损失，需要减小电阻、减小输电电流，减小电阻需增大导线的横截面积，但这就要多耗费金属材料，增加成本，并且导线太重、太粗也给铺设工程带来困难，因此，可采用的最佳方法是高压输电，减小输电电流。故D正确。
2．选A 由I＝eq \f(P,U)，P损＝I2R，解得P损＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(P,U)))2R，故A正确。
3．选D 由输送功率P＝UI可知，功率一定时，采用高压输电会降低电流I，故采用高压输电是为了降低输电线上的电流，故A错误；根据功率P＝UI，可解得输电线上的电流为I＝eq \f(P,U)＝eq \f(1.0×108,5.0×105) A＝200 A，故B错误；根据欧姆定律，可得输电线上的电压损失为U损＝200×50 V＝1.0×104 V＝10 kV，故C错误；根据焦耳定律可知，造成的功率损失即为电阻产生的热功率P损＝I2R，解得P损＝2.0×103 kW，故D正确。
4．选AD 发电机组输出交流电压的有效值恒定，则升压变压器副线圈电压不变，而用户端接入的用电器越来越多，电阻越来越小，变压器原、副线圈的电流都增大，则输电线的分压变大，则用户端的电压降低，故A、D正确；发电机组输出交变电压的有效值恒定，而电流增大，则发电机组输出功率增大，故B错误；输电线的分压变大，则输电线上损失的功率变大，故C错误。
5．选A 采用直流输电可以减少远距离输电中感抗容抗引起的电能损失，故A正确；“500 kV”指交流电的有效值，故B错误；输电线电阻上损失的功率为ΔP＝I2r线＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(P,U)))2r线，如果保持输送功率不变，若远距离输电电压降低一半，则输电线电阻上损失的功率变为原来的4倍，故C错误；由于输电线会损失一定的电压，则降压变压器原线圈的输入电压小于800 kV，则降压变压器的原、副线圈匝数之比满足eq \f(n3,n4)＝eq \f(U3,U4)