高考物理选修知识点巩固练习 电能的输送及应用 基础

【巩固练习】一、选择题1远距离输送交变电流都采用高压输电，我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电，采用高压输电输电的优点是（ ） A可节省输电线的铜材料 B可根据需要调节交变电流的频率 C可减少输电线上的能量损失 D可加快输电的速度2以下关于电能输送的说法正确的是（ ） A输送电能的基本要求是可靠、保质、经济 B减小输电导线上功率损失的唯一方法，是要采用高压输电 C减小输电导线上功率损失的唯一方法，是增大导线的横截面积 D实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等3（2015 北京西城教研）远距离输送电时，在输送的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只有提高输电电压，才能减小电流，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4某电站用1 kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到20 kV送电，下列说法正确的是（ ） A因，所以输电线上的电流增为原来的20倍 B因，所以输电线上的电流减为原来的 C因，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍 D若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的5变电站通过两根输电线向用户送电，变电站输出电压为U，线路电流为I，导线电阻为R，用户端电压为U，则输电线上损失的电功率为（ ） A BI2R CUI DI(UU)6输电线的电阻共计为r，输送的电功率为P，用电压U送电，则用户能得到的电功率为（ ） AP B C D7远距离输电时，在输送功率不变的条件下（ ） A只有增加导线的电阻，才能减小输电电流，提高输电效率 B只有提高输电电压，才能减小输电电流，提高输电效率 C提高输电电压，势必增大输电导线上能量的损耗 D提高输电电压，势必增大输电导线上的电流8水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以1100 V送电，则线路损失为10 kw，若以3300 V送电，则线路损失可降为（ ） A3.3 kW B1.1 kW C30 kW D11 kW9发电厂发电机的输出电压为U，发电厂至学校的输电导线总电阻为R，通过导线上的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率下列表达式错误是（ ） A B CI2R DI(U1U2）10（2014 浙江卷）如图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想想变压器，流入用户端的电流是I2。则A用户端的电压为I1U1/I2B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I1U11小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户。没变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器电功率的增加将导致（ ） A升压变压器初级线圈中的电流变小 B升压变压器次级线圈两端的电压变小 C高压输电线路的电压损失变大 D降压变压器次级线圈两端的电压变小二、填空题12“二滩”水电站于。1991年9月动工，1997年11月10日下闸蓄水，1998年开始向西南电网送电，设计装机容量为330104 kW，2000年竣工后，年发电量达到170亿度，大坝为混凝土双曲拱坝，坝高240 m，是20世纪亚洲装机容量、库容量最大的水利枢纽工程，设想将“二滩”的电能输送到成都地区，如果使用相同的输电线，从减少输电线上的电能损失来看，在50104 V超高压和11104 V高压两种输电方案中应选用_输电方案，因为该方案输电线上的电能损失是另一种的_。13如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=41，原线圈输入电压U1=1410sin100t（V），副线圈通过电阻R=1的输电线对用户供电，则用户处最多接_盏“220 V 40 W”的电灯可保证正常发光。 三、解答题14（2015 北京西城教研）某发电机的输出功率为100 kW，输出电压为250V，从发电机到用户间的输电线总电阻为8，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220V，升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比各是多少？15发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2，如果用初、次级匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次匝数比为10l的降压变压器降压供给用户。 （1）画出全过程的线路示意图； （2）求用户得到的电压和功率； （3）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率。【答案与解析】一、选择题1【答案】AC 【解析】本题考查了远距离输电中功率损失与电压、电阻的关系。由P=IU得，输送的电功率P一定，采用高压输电，U大则I小，输电线中的电流就小，由P线=I2r，在要求输电线损耗一定的情况下，就可选电阻率略大一点的材料作导线。若输电线确定，则可减少输电线上的能量损失，故A、C选项正确。交变电流的频率是固定的，不需调节，输电的速度就是电磁波的传播速度，是一定的，故B、D选项不正确。2【答案】AD 【解析】输送电能的基本要求是可靠、保质、经济。减少输电线上的功率损失可采用高压输电，也可以减小输电线电阻，即增大导线横截面积，但不经济。实际输电时，应综合考虑各种因素。3【答案】B【解析】输电线上的电流由输送的功率与输出电压决定，与输电线的电阻无关故A错误；输送功率不变，根据P=UI知，提高输电电压，输电电流减小，则损失的功率减小，输电的效率提高，故B正确，C、D错误故选B4【答案】BD 【解析】选项A中，是输电线中的电流，只是输电线的电阻，但是U不是输电线上损失的电压，而是总的输送电压（是输电线和负载上电压之和），所以不能用计算输电线中的电流，在运用欧姆定律时，I、R、U应该对应于同一部分导体。因为输送的功率一定，由可知，当输送的电压增为原来的20倍时，电流减为原来的，所以选项B是正确的。选项C中，R是输电线的电阻，而U是输送的总电压，R与U不对应，所以是错误的。 输电线上损失的功率一般用P=I2R计算不容易出错，从选项B中已经知道电流减为原来的，若P不变，则输电线的电阻可增为原来的400倍，根据，在电阻率、长度不变的条件下，那么导线的横截面积可减小为原来的，即导线的直径可减为原来的击，所以选项D是正确的。5【答案】BD 【解析】输电线上损失的电功率即为输电线上的热功率，所以P损=I2R。损失电压为UU，所以P损=(UU)。B、D选项正确，A、C选项错误。6【答案】B 【解析】用户能得到的电功率为输送的电功率与输电线上损失的热功率之差，所以，B选项正确，A、C、D均错误。7【答案】B 【解析】在输送功率一定的前提下，P输=U输I输，所以选项B正确。8【答案】B 【解析】由P=UI，P=I2R可得：，所以当输送电压增大为原来3倍时，线路损失变为原来的，即P=1.1 kW。9【答案】A 【解析】用求电阻上损失的功率时，U要与电阻R相对应，选项A中的U是输出电压不是输电线电阻上的电压，故A是错误的。B中的U1U2是输电线电阻上的电压，因此，B是正确的。C、D中的电流，是输电线中的电流，故C、D都是正确的。10【答案】A【解析】理想变压器输入和输出功率相同，设用户端得到电压为U2,所以I1U1=U2I2,即A选项正确;输电线上电压降为,或者,即B选项错误;理想变压输入功率为P=I1U1,即C选项错误;损失的功率即D选项错误。11【答案】CD 【解析】用电器电功率增加导致输出功率变大，在输出电压一定时，使输出电流变大，由于U=IR，所以输出电流变大导致输电线路的电压损失变大，从而导致降压变压器初级线圈电压变小，次级线圈电压也减小，所以选项C、D正确。二、填空题12【答案】50104 V超高压 4.84 【解析】据可知，在输出功率一定的前提下，如果R确定，则P与U2成反比，故应选超高压输电方案。将两种方案的电压数值代入方程，可得到能量损失的比值。13【答案】165 【解析】由题意知原线圈的输入电压为：，根据原、副线圈的匝数比得副线圈的电压为：，用电器正常工作电压，则线路损失电压为：U=U2U用=250 V220 V=30 V，输电线上的电流为。每只灯泡的正常工作电流为。用户最多可接电灯的盏数为。三、解答题14【答案】1:16；190:11 【解析】画出高压输电线路图如图所示 设升压变压器原线圈电流为I1，电压为U1，有U1=250 V， 升压变压器副线圈电流为I2，当输电线上损失功率为输送功率的5%时，有 因此升压变压器的匝数比降压变压器的输入电压为所以，降压变压器匝数比15【答案】（1）图见解析 （2）219.6 V 4.392104 W （3）180 V 3.6104 W【解析】（1）示意图如图所示。 （1） 升压变压器次级的输出电夺。据升压变压器输出电功率等于输入电功率知，升压变压器次级输出电流。输电线路上的电压损失和功率损失分别为UR=I2R=200.2 V=4 V，PR=I2