2019-2020学年高中物理 第5章 交变电流 5 电能的输送训练（含解析）新人教版选修3-2

电能的输送基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第56题有多项符合题目要求)1某用电器与供电电源的距离为l，线路上的电流为i，若要求线路上的电压降不超过u，已知输电导线的电阻率为，那么，该输电导线的横截面积最小值是()a.b.c.d.【答案】b【解析】输电线的电阻r线，由电阻定律得r，得s，b正确2(2019青岛一模)如图为某小型水电站电能输送的示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器t1的原、副线圈匝数比为120，降压变压器t2的原、副线圈匝数比为31.升压变压器原线圈两端接入一电压uumsin(t)的交流电源，用户的总电阻为r(可视为纯电阻)，输电线总电阻rr，不考虑其他因素的影响，用户获得的电压u为()a2um b3um c4um d6um【答案】b【解析】升压变压器两端电压的有效值为u1，升压变压器t1的原、副线圈匝数比为120，所以升压变压器副线圈两端的电压为u220u110um.用户获得的电压为u，则用户的电流为i3，降压变压器t2的原、副线圈匝数比为31，故在输电线路上的电流为i2i3，降压变压器原线圈两端u33u，输电线路上损失的电压为ui2ri3ru，故降压变压器原线圈的电压为u3u2u，联立解得u3um.故b正确，a、c、d错误3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理想变压器，流入用户端的电流是i2.则()a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ird输电线路上损失的电功率为i1u【答案】a【解析】根据理想变压器的工作原理，得i1u1i2u2，所以用户端的电压u2，选项a正确；输电线上的电压降ui1ruu1，选项b错误；变压器的输入功率p1i1uiri1u1，选项c错误；输电线路上损失的功率piri1(uu1)，选项d错误4(2019济宁二模)为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了利用电流的热效应除冰的融冰思路若在正常供电时，高压线上送电电压为u，电流为i，热耗功率为p；除冰时，在输电功率、用户的输入电压和输电线电阻不变的情况下，通过自动调节高压输电变压器的变压比，使输电线上的热耗功率变为16p，则除冰时()a输电电流为4i b输电电流为16ic输电电压为4u d输电电压为【答案】a【解析】高压线上的热耗功率为pi2r线 ，若热耗功率变为16p，则有16pi2r线，得i4i，故a正确，b错误又输送功率不变，由puiui得uu，故c、d错误5(2019广东校级期中)当远距离高压输电的功率一定时，输电线上损耗的功率与电路中的()a输送电压的平方成正比b输送电压的平方成反比c输电线中电流的平方成正比d导线中电流的平方成反比【答案】bc【解析】根据pi2r，输电线上损耗的功率与输电线中电流的平方成正比，故c正确，d错误；由于pui，pi2r，故p，输电线上损耗的功率与输送电压的平方成反比，故a错误，b正确故选bc.6在远距离输电时，输送的电功率为p，输送电压为u，所用导线的电阻率为，横截面积为s，总长度为l，输电线损失的电功率为p，用户得到的电功率为p用，则p、p用的关系式正确的是()ap bpcp用p dp用p【答案】bd【解析】输电线电阻r，输电电流i故输电线上损失的电功率为pi2r2用户得到的功率为p用ppp.故选bd.二、非选择题7对某一输电线路，线路架设情况已确定，现要求输送一定的电功率p，若输电线上损失的功率占输送功率p的百分比用表示，输电线路总电阻用r表示，输电电压用u表示，则、p、u、r间满足什么关系？从中你能得出什么结论？【答案】见解析【解析】ppi2rpui联立可得p2r，即u2pr，当p、r确定时，有u2定值，所以要减小，必须提高输电电压u.能力提升8如图所示为某山区小型电站输电示意图，发电厂发出u1220sin(100t) v的交流电通过升压变压器升压后进行高压输电，接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电，图中高压输电线部分总电阻为r，负载端的电压表是理想交流电表，下列有关描述正确的是()a若开关s1、s2都断开，则电压表示数为零b负载端所接收到交流电的频率为25 hzc深夜开灯时灯特别亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故d用电高峰期灯泡较暗，可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度【答案】c【解析】开关都断开时变压器空载，副线圈两端有电压，电压表示数不为零，故a错误；变压器不改变频率，故负载端交流电的频率还是50hz，故b错误；深夜大部分用户已关灯，干路中电流减小，线路损耗也减小，用户得到的电压较高，故此时开灯就较亮，故c正确；用电高峰时，负载增多，负载电阻减小，干路中电流增大，因此输电线损耗电压增大，导致降压变压器的输入电压降低，为提高负载电压，可增大降压变压器的副线圈的匝数，使输出电压提高，故d错误9(多选)(2019广东名校模拟)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，当k由2改接为1时，下列说法正确的是()a电压表读数变大 b电流表读数变大c电流表读数变小 d输电线损失的功率减小【答案】acd【解析】k接到1后，升压变压器副线圈匝数增多，所以输电电压u2升高(u1u2n1n2，n2增多)所以输电线电压增大，所以最终降压变压器的输出电压变大，电压表测路端电压，示数变大，a正确；电压表示数增大，电流与匝数成反比，所以电流表的示数减小，b错误，c正确；电流表示数减小，输电线损失功率减小，d正确10远距离输电时，输送电压为6 000 v，功率为500 kw，这时，安装在输电线路起点和终点的电能表一昼夜里读数相差4 800 kwh，则输电效率为多少？输电导线的电阻为多少？【答案】60%28.8 【解析】由能的转化与守恒定律可知100%60%因为p损p40%，p损r所以r28.8 .11如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kw，输出电压为400 v，向距离较远的用户供电，为了减少电能损耗，使用2 kv高压输电，最后用户得到“220 v9.5 kw”的电能，求：(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比；(2)输电线路导线电阻r；(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比.【答案】(