高二物理（人教版）选择性必修二 课时跟踪检测（二十） 电能的输送

课时跟踪检测（二十）电能的输送

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.⑸RBy

C.（凯

3.某电站向远处输电，输电线的总电阻为50Q,输送功率为1.0X105kW,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1.0X10"A

C.输电线电阻造成的电压损失为IkV

I）.输电线电阻造成的功率损失为2.0X103k\V

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「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（）

送端换流站

整流成800kV

接入550kV

直流电

交流电H

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.“500kV”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。

和理想降压变压器乃向远处用户供电，输电线的总电阻为R.5的输入电压和输入功率分

别为Ui和它的输出电压和输出功率分别为S和尸2；4的输入电压和输入功率分别为

“和它的输出电压和输出功率分别为小和04。设A的输入电压S一定，当用户消

耗的电功率变大时有（）

A.S变小，S变大B.S不变，S变小

C.P1变小，尸3变小D.P2变大，尸3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1600万千瓦正式并网发电，在传输电能总功率不变情况下，从原先150kV高

压输电升级为1350kV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"

B.若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的1

O1

C.若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的表

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L、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Li

正常发光。贝心）

AH

A.仅闭合S,Li变亮

B.仅闭合S,A的输入功率变小

C.仅将滑片尸上移，Li变亮

D.仅将滑片产上移，A的输入功率变小

9.（2024•淅江杭州州东）（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，变压器乃均为理想变压器，变压器为原、副线圈的匝

数之比为11：5,小两端的电压随时间，变化的规律为〃4=22（Nisin（1004）V,假设负载

是电阻为48.4Q电水壶，下列说法正确的是（）

交

流

负

电

载

源

A.交流电源输出的交流电周期为50s

B.变压器。副线圈〃2两端的电压为484V

C.经过1分钟电水壶产生的焦耳热是6X10,J

D.为了减少输电线，上的电能损失，变压器八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“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心。当用户端接一个

定值电阻R时，岛上消耗的功率为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R。上消耗的功率为4P

B.输电线路距离增加，若Ro阻值增加一倍，则Ro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R)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此则心上消耗的功率为6尸

11.(2023♦山东高号)某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压Ui=250V,输

出功率500kW。降压变压器的匝数比〃3："4=50：1,输电线总电阻K=62.5C。其余线路

电阻不计，用户端电压a=220V,功率88kW,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368A

B.输电线上损失的功率为4.8k、V

C.输送给储能站的功率为408kW

D.升压变压器的匝数比川：n2=\：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=2m3/s,落差力=50m,现利用其发电，已知发电机总效率为7=50%，

输出电压为U=5000V。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2400kW・h(一昼夜是24h)o重力加速度g=10m/s2,水的密度〃=

lXl()3kg/m\

(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⑶后若用户端需要的电压是100V,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、臧小输电电流，

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/=£尸栉=尸儿解得P京故A正确。

3.选D由输送功率。=U/可知，功率一定时，采用高压输电会降低电流/,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2=。/,可解得输电线上的电流为

P10X108

/=f=50X1()sA=200A,故B错误；根据欧姆定律，可得输电线上的电压损失为17损=

200X50V=1.0X104V=10kV,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。找=户七解得A=2.0X|()3kw,故D正确。

4.选AD发电机组榆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△。=户/・蚊=(专)2,粒，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；由于输电线会壶失一定的电压，则降压变压器原线图的输入电压小于800kV,则

降压变压器的原、副线圈匝数之比满足华=方＜黑=去故D错误。

UAJOUJ

6.选BD用户消耗的电功率变大时，由于是理想变压器，则P3也会变大；用户消耗的

电功率变大，相当于用户的电阻减小，则不和用户整体的等效电阻R.应减小；由于r的输

入电压a一定，则。的输出电压S不变，根据/2=方凸-可知，输电线路上的电流/2变大，

根据P|=P2=S〃可知，P1和都会变大；根据U2=〃R+U3可知，4的输入电压3变小，

则4的输出电压U4也变小。故选B、Do

7.选AC在输电功率不变的情况下，输电电压从150kV升级为1350kV,即输电电

压变为原来的9倍，由电功率公式P=U/可知，输电电流变为原来的小故A正确；在输电

线不变的情况下，由欧姆定律公式AU=/R可知，输电线上损失的电压变为原先的本故B

错误；由电功率公式△2=「/?可知，输电线上损失的功率变为原来的故C正确；如果损

失的功率不变，由电功率公式可知，输电线的电阻变为原来的81倍，由电阻定律R

=发可知，相同材料、相同粗细的输电线传输距离是原先的81倍，故D错误。

8.选D仅闭合S,用户端用电器增多，消耗的功率增大，对于理想变压器有输入功率

等于输出功率，则A的输入功率增大，由于A的输入电压不变，则电流增大，输电线电阻R

两端的电压增大，理想变压器B原八副线围的电压减小，即Li两端电压减小，电流减小，

L变暗，故A、B错误；攵将滑片上移，A的副线圈匝数减小，根据原、副线圈电压与匝数

的关系行=郎可知，〃2减小，5减小，则8的输入电压和输出电压都减小，即Li两端电压

减小，电流减小，Li变暗，电路中总电流减小，A的原线圈中的电流减小，输入电压不变，

所以输入功率变小，故C错误，D正确。

9.选CD变压器改变电压和电流，不改变频率，则交流电源输出的交流电周期为7=瓷

=0.02s,故A错误；由题意可知，变压器/副线圈两端电压的有效值为S=220V,原线

圈两端电压的有效值为S=/M=484V,由于输电线上一定有电压损失，故变压器方副线

圈〃2两端的电压大于484V,故B错误；电水壶中的电流为〃=牛=得A,经过1分物电水

壶产生的焦耳热是。=/?对=6X10”,故C正确；变压器「原、副线圈满足U/=S/2,输

电线「上的电能损失可表示为AP=/22「，变压器”使用升压变压器，可减小电流人，故可减

小电能损失，故D正确。

10.选A如图为等效电路图，设降压变压器的原、副一……_……

线圈匝数比为k：1,则输电线上的电流/2=/倦天，转子HR

在磁场中转动时产生的电动势为e=NBSojsin3。当转子角

速度增加一倍时，升压变压器原、副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为3=

24故Ro上消耗的电功率Pi=/2'2R°=4/22RO=4P,故A正确；升压变压器副线圈匝数增加

一倍，副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍，故Ro上消耗的电功率尸2=P

=4P,故C错误；若%阻值增加一倍，输电线路上的电流心〃=2RO%R，用）上消耗的电功

率P3="〃2.2&X4P,故B错误；若在用户端并联一个完全相同的电阻R,用户端电阻减为

原来的一半，输电线上的电流为h=­4^=2R%2R，R。上消耗的电功率24=

h2R0W6P,故D错误。

H.选C对发电机端，由尸I=U/I得，/i=2000A,故A错误；对用户端由4=必/4

得，/4=400A,对降压变压器由£=胃得，〃=8A,对输电线由尸机二加氏得，P摄=4kW,

故B错误；由能量守恒定律得。|=尸