物理选择性必修 第二册第4节 电能的远距离输送同步测试题

3.4电能的远距离输送同步练习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14题）

1．图是远距离输电的示意图，下列说法正确的是(　　)

A．a是升压变压器，b是降压变压器

B．a是降压变压器，b是升压变压器

C．a的输出电压等于b的输入电压

D．a的输出电压等于输电线上损失的电压

2．目前世界上电压最高的输电工程为中国已经投产运行的1000kV特高压输电工程。如果分别用220V和220kV两种电压来输电，设两种电压输送的电功率相同，所用导线的长度相同。则下面说法正确的是（　　）

A．若使用相同的导线来输电，则输电电流之比为1：1000

B．若使用相同的导线来输电，则输电线上损失的电功率之比为1：106

C．若使用不同的导线输电，输电线上损失的电功率相同，导线的电阻率相同，则导线的横截面积之比为106：1

D．若使用不同的导线输电，输电线上损失的电功率相同，导线的横截面积相同，则导线的电阻率之比为106：1

3．将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率，采用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。设某电厂经升压后输电电压为U，输电电流为I，输电线的电阻为r不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（　　）

A．输电线上损耗的功率为UI B．输电线上损耗的功率为

C．输电线上损失的电压为U D．输电线上损失的电压为Ir

4．如图所示为远距离输电的原理图，发电机输出电压不变，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，降压变压器的原、副线圈匝数之比为n。若用户负载发生变化，电压表V的示数变化△U，电流表A的示数变化△I，=k。则两变压器间输电线的总电阻R等于（　　）

A．nk B． C．n2k D．

5．一小型水电站的输出功率恒定输电线总电阻不可忽略，发电机输出电压为400V，如果直接以400V电压进行输电，输电导线上损失的电功率为，若用变压器将电压升为2000V后进行输电，则输电导线上损失的电功率为，则与之比是（　　）

A． B． C． D．

6．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．

7．为了减少输电线路中能量损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压，某变电所将电压u0 = 10000 sin 100t（V）的交流电降为220V供居民小区用电，变压器均为理想变压器，则变电所变压器（　　）

A．原、副线圈匝数比为50 ∶1

B．副线圈中电流的频率是50 Hz

C．原线圆的导线比副线圈的要粗

D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和

8．如图所示为电能输送的示意图，升压、降压变压器均为理想变压器，输电线总电阻R为8Ω，升压变压器的输入功率100kW，用户端得到的电压为220V，用户得到的功率为95kW，降压变压器原、副线圈匝数比为（　　）

A． B． C． D．

9．远距离输送交流电都采用高压输电，采用高压输电的优点下列说法错误的是（　　）

A．可节省输电线的材料

B．可减少输电线上的功率损失

C．可根据需要调节交流电的频率

D．可降低输电线上的电压损失

10．采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（       ）

A．55 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV

11．如图所示，某小型水电站发电机的输出电压U1=250 V，经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻R线=5 Ω，输电线上损失的功率P线=2 kW，养殖场共有1100盏标有“220 V   40 W”字样的灯泡正常工作（除此之外没有其他用电器）。假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　）

A．输电线上的电流I线=20 A B．升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶10

C．降压变压器的匝数比n3∶n4=9∶1 D．发电机的输出功率为44 kW

12．如图是变电所为市区用户供电的示意图。变压器的输入电压是电网的电压，负载变化时电网电压波动极小，可视为不变。变压器可视为理想变压器，其变压比通过P可调，输电线的电阻为R0，则下列判断错误的是（　　）

A．当用户增多负载增大时，用户获得的电压会有所降低

B．当用户增多负载增大时，R0的功率会增大

C．当用户增多负载增大时，为了使用户获得的电压稳定在220V应将P适当上调

D．当用户增多负载增大时，为了使用户获得的电压稳定在220V应将P适当下调

13．如图甲所示为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为1：10，降压变压器副线圈接有负载电路，升压变压器和降压变压器之间的长距离输电线路的电阻不能忽略，变压器视为理想变压器，升压变压器左侧输入端输入如图乙所示交变电压，下列说法中正确的有（                 ）

A．升压变压器副线圈输出电压的频率为500Hz

B．升压变压器副线圈输出电压的有效值为31V

C．滑片P向右移动时，整个输电系统的效率降低

D．滑片P向右移动时，降压变压器的输出电压不变

14．远距离输电的原理图如图所示，T1、T2为理想变压器，其原、副线圈匝数比分别为1：10和10：1，输电线路的总电阻R=10Ω，A、B均是额定电压为220V额定功率为1100W的电热器。开关S断开时，用电器A正常工作，则下列说法正确的是（　　）

A．开关S断开时，输电线的热功率为2.5W

B．变压器T1的输入电压为225V

C．闭合开关S，输电线损失的电压不变

D．闭合开关S，用电器A、B均正常工作

二、填空题（共3题）

15．国家电网向某地输电，输送功率为1.1×106KW，输电变压器为理想变压器，输电电压为550kV的特高压，则输电电流为______A，若某段输电导线的电阻为10Ω，则这段导线上损失的功率为______KW，若将来科技发展了，改用10倍电压输电，其他条件不变，则这段导线上损失的功率变为原来的_______________（结果用百分数表示）．

16．如图所示，变压器原副线圈匝数之比为4∶1，输入电压，输电线电阻，标有“25V，5W”的灯泡接入_______盏才能正常发光，输入电路上保险丝允许电流应大于_______A。

17.用电压U和kU通过相同距离相同材料的输电线向用户输送同样的电能，若要求输电线损失的功率相同，则前后两种情况输电线的横截面积之比为_________，若采用同样粗细的输电导线输电，则前后两种情况下输电导线上损失的功率之比为_________。

三、综合题（共4题）

18．发电机的输出电压为220V，输出功率为44kW，输电导线的总电阻为，用初、次级线圈匝数之比为的升压变压器升压，经输电线后，再用初次级线圈匝数之比为的降压变压器降压供给用户（设两个变压器均为理想变压器）。根据给出的全过程的线路示意图，求：

(1)输电导线上的电流I；

(2)输送过程中损失的电压；

(3)用户得到的电压；

(4)用户得到的功率；

(5)若不经过变压而直接送到用户，用户得到的电压和功率。

19．利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统。有一台内阻为的太阳能发电机，供给一个学校照明用电。如图所示，升压变压器匝数比为，降压变压器匝数比为，输电线的总电阻，全校共22个班，每班有“”灯6盏，若全部电灯正常发光，求：

（1）输电线路损失的功率；

（2）输电线路的效率。

20．某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V，输出电功率为100 kW，如果用电阻为3 Ω的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如，要求输电线上损失的电功率是输送功率的1.2%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220 V供用户使用，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少

21．图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为n1∶n2=1∶100，降压变压器原副线圈匝数比为n3∶n4=10∶1，远距离输电线的总电阻r＝100Ω．若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为P1= 750kW．求：

(1)输电线路损耗功率△P；     (2)用户端电压U4．

参考答案：

1．A

2．C

3．D

4．C

5．B

6．C

7．B

8．C

9．C

10．C

11．A

12．D

13．C

14．A

15．     2×103     4×104     1%

16．     25     1.25

17．     k2：1     k2：1

18．(4)20A；(4)4V；(5)；(5)；(5)180V，

19．（1）144W；（2）

20．494/25.

21．（1）ΔP=90KW；（2）U4=220V