2017届高中物理课时跟踪检测十电能的输送教科版选修.docx

课时跟踪检测（十） 电能的输送1远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U1110 kV输电和输电电压为U2330 kV输电。则两种情况中，输电线上通过的电流之比为I1I2等于()A11B31C13 D91解析：选B输送功率相同，根据PUI得，输电电流与输电电压成反比，所以。故B正确。2远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U0时，输电线上的电流为I0，损失的电功率为P0。则当输电电压提高为2U0时()A由I得，输电线上的电流变为2I0B由I得，输电线上的电流变为C由P得，输电线上损失的电功率为4P0D由PIU得，输电线上损失的电功率为2P0解析：选B设输电线的电阻为R，当输电线上的电流为I0时，损失的电功率为P0I02R。当输电电压提高为2U0时，由I可知输电线上的电流变为，输电线上损失的电功率为P损2R。故选项B正确。3(多选)如图1所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则()图1A发电机输出交流电的电压有效值是500 VB用户用电器上交流电的频率是50 HzC输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，可减少输电线上损失的功率解析：选BD由图像可知交流电的最大值为Um500 V，因此其有效值为U V250 V，故A错误；根据发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T0.02 s，故f Hz50 Hz，故B正确；输电线的电流由输送的功率与电压决定的，与降压变压器原副线圈的匝数比无关，故C错误；保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，根据可知，次级电压变大，次级电流减小，根据PI2r可知，输电线上损失的功率减小，选项D正确。4图2为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是()图2AU1U2 BU2U3CI4I2解析：选D在远距离输电中，首先是升压，故U2U1，根据输入功率等于输出功率可知：I1U1I2U2，可知I1I2，选项A错误，D正确；在远距离输送过程中，导线上是有电压损失的，故U2U3，根据输入功率等于输出功率可知：I2U3I4U4，可知I4I2，选项B、C错误；故选D。5远距离输电的原理图如图3所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()图3A. BI2CI1U1I22R DI1U1I2U2解析：选D根据变压器的工作原理可知，所以选项A错误；因U2、I2、R不满足欧姆定律公式中物理量之间的对应关系，所以选项B错误；U1I1U2I2，但U2I2I22R，选项C错误，D正确。6(多选)如图4所示，一小水电站，输出的电功率为P20 kW，输出电压U0400 V，经理想升压变压器T1变为2 000 V电压远距离输送，输电线总电阻为r10 ，最后经理想降压变压器T2降为220 V向用户供电。下列说法正确的是()图4A变压器T1的匝数比n1n215B输电线上的电流为50 AC输电线上损失的电功率为25 kWD变压器T2的匝数比n3n49511解析：选AD升压变压器T1的输出电压等于2 000 V，而输入电压为400 V，由电压之比等于匝数之比，则有变压器T1的匝数比n1n215，选项A正确；输出的电功率为P020 kW，而升压变压器T1变为2 000 V电压远距离输送，根据I，可知输电线上的电流为I A10 A，所以选项B错误；根据P损I2R10210 W1 000 W，所以选项C错误；降压变压器T2的输入电压等于升压变压器的输出电压减去导线损失的电压，即为U2 000 V1010 V1 900 V；根据，则有变压器T2的匝数比n3n41 9002209511，所以选项D正确。7(多选)为消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，高压线上输电电压为U，电流为I，热耗功率为P；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)()A输电电流为3I B输电电流为9IC输电电压为3U D输电电压为U解析：选AD由PI2R线知P9P时，I3I，故A对B错；又由PIU得，UU，故C错D对。8如图5所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则()图5A用户端的电压为B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为I12rD输电线路上损失的电功率为I1U解析：选A理想变压器输入和输出功率相同，设用户端得到的电压为U2，则有I1U1U2I2，U2，选项A正确；输电线上的电压降为UI1r，或者UUU1，选项B错误；理想变压器的输入功率为PI1U1，选项C错误；输电线路上损失的电功率为PI12r，选项D错误。9(多选)如图6为发电厂向远处用户的输电电路示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。若输送功率增大，下列说法中正确的有()图6A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：选CD升压变压器的输出电压只由输入电压决定，与输送功率无关，选项A错误；若输送功率增大，则输送的电流增大，输电线上的电压损失变大，输电线上的功率损失变大，则降压变压器初级电压减小，次级输出电压减小，选项B错误，C正确；输电线上消耗的功率与总功率之比：，因输送功率变大时，输送电流变大，故输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，选项D正确。10(多选)如图7为某小型水电站的电能输送示意图。已知输电线的总电阻R10 ，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，电阻R011 。若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为u220 sin 100t V，下列说法正确的是()图7A发电机中的电流变化频率为100 HzB通过R0的电流有效值为20 AC升压变压器T1的输入功率为4 650 WD若R0的电阻减小，发电机的输出功率也减小解析：选BC由于T2的副线圈的交流电的频率为f50 Hz，而变压器是不能改变交流电频率的，故发电机中的电流变化频率为50 Hz，选项A错误；由于T2的副线圈的交流电电压的有效值为U220 V，故通过R0的电流有效值为I20 A，故选项B正确；根据匝数与电流的关系可得T2的原线圈中的电流为I5 A，故输电线上损失的功率为P损I2R(5 A)210 250 W，而电阻R0上消耗的电功率为P0I2R0(20 A)211 4 400 W，故升压变压器T1的输入功率为PP损P04 400 W250 W4 650 W，故选项C正确；若R0的电阻减小，则电阻R0消耗的电功率将增大，输电线上的电流增大，输电线上消耗的电功率也增大，故发电机的输出功率也要增大，故选项D错误。11如图8所示，发电机输出功率为P100 kW，输出电压是U1250 V，用户需要的电压是U4220 V，输电线电阻为R10 。若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比。图8解析：输电线损耗功率P线1004% kW4 kW，又P线I22R线输电线电流I2I320 A原线圈中输入电流I1 A400 A，所以U2U125020 V5 000 V，U3U2U线5 000 V2010 V4 800 V所以。答案：12在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个电站，输送的电功率为P500 kW，当使用U5 kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800度。求：(1)这时的输电效率和输电线的总电阻r。(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？解析：(1)由于输送功率为P500 kW，一昼夜输送电能EPt12 00