《高中物理 5.5电能的输送课后习题（含解析）新人教版选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 5.5电能的输送课后习题（含解析）新人教版选修3-2（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5 5 电能的输送电能的输送课时演练课时演练促提升促提升A A 组 1 1.在电能输送过程中,若输送的电功率一定、输电线电阻一定,则在输电线上损耗的电功率( ) A.和输送电线上电压的二次方成正比 B.和输送电流的二次方成反比 C.和输送电线上的电压降的二次方成正比 D.和输送电流成正比 解析:输电线上的功率损失 P=R,电压损失 U=U-U=I线R线,输电电流I线=,所以 P=R线 =()2R线,可见在输送功率P一定和输电线电阻一定时,P与成正比,P与 U2成正比, P与U2成反比。 答案:C 2 2.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电导线的总电阻为R,通过导线的电流 为I,学
2、校得到的电压为U2,则输电线上损耗的电压可表示为( )A.U1B.U1-IRC.IRD.U2 解析:输电线的电压损失 U=U1-U2=IR,故 B 错误,C 正确;U1为输出电压,U2为用户得到的电 压,A、D 错误。 答案:C 3 3.中国已投产运行的 1 000 kV 特高压输电工程是目前世界上输送电压最高的输电工程。 假设甲、乙两地原来用 500 kV 的超高压输电,输电线上损耗的电功率为P。在保持输送电 功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用 1 000 kV 特高压输电,若不考虑其他因素的影 响,则输电线上损耗的电功率将变为( )A. B.C.2P D.4P 解析:由P=UI可知,输
3、电电压提高到原来的 2 倍,由于输电功率不变,所以输电电流变为原来 的,由P损=I2R线可知输电线上的损耗电功率将变为原来的,选项 A 正确。 答案:A 4 4.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的,可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开 灯,电灯比深夜时要显得暗些,这是因为此时( ) A.总电阻比深夜时大,干路电流小,每盏灯分到的电压就小 B.总电阻比深夜时大,干路电流小,每一支路的电流就小 C.总电阻比深夜时小,干路电流大,输电线上损失的电压大 D.干路电流一定,支路比深夜时多,分去了一部分电压 解析:此时用电器多,电阻小(因为用电器都是并联的),而变压器输出电压U不变,由I=可知,干 路
4、电流大,输电线上损失电压大,电灯两端电压小,故比深夜时暗,故 C 正确。 答案:C 5 5.某水电站用总电阻为 2.5 的输电线输电给 500 km 外的用户,其输出电功率是 3106 kW。现用 500 kV 电压输电,则下列说法正确的是( ) A.输电线上输送的电流大小为 2105 A B.输电线上由电阻造成的损失电压为 15 kV C.若改用 5 kV 电压输电,则输电线上损失的功率为 9108 kW D.输电线上损失的功率为 P=,U为输电电压,r为输电线的电阻 解析:输出电功率P=3106 kW,输电电压U=500 kV,则输电线上输送的电流大小为I=6103 A,所以 A 错误;输
5、电线上由电阻造成的损失电压U损=Ir=15 kV,所以 B 正确;输 电线上损失的功 率 P=U损I=r,所以 D 错误;若改用 5 kV 电压输电,则输电线上的极限电流 I=2 000 A,导线上消耗功率P=I2r=2 00022.5 W=107 W,故 C 错误。 答案:B 6 6.(多选)某发电厂原来用电压为U1的交变电流输电,后改用变压比为 150 的升压变压器 将电压升高为U2后输电,输送的电功率保持不变。若输电线路的电阻为R线,则下列说法中 正确的是( ) A.由公式I=可知,提高电压后输电线上的电流降为原来的 B.由公式I=可知,提高电压后输电线上的电流增为原来的 50 倍 C.
6、由公式P=I2R线可知,提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的 D.由公式P=可知,提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的 2 500 倍 解析:由可知,U2=50U1,输送功率不变,由公式I=可知,输电线中的电流变为原来的,选项 A 正 确;由P=I2R线可知,输电线上的功率损耗减为原来的,选项 C 正确;B、D 选项中计算输电线 上的电流和功率损耗不能用输电电压U2代入公式来计算,所以选项 B、D 错误。 答案:AC 7 7.(多选)为了减少输电线路中电力损失,发电厂发出的电通常是经过变电所升压后进行远 距离输送,再经变电所将高压变为低压。某变电所电压u0=11 000sin 100t
7、V 的交变电流 降为 220 V 供居民小区用电,则变电所变压器( ) A.原、副线圈匝数比为 501 B.副线圈中电流的频率是 50 Hz C.原线圈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 解析:u0=11 000sin 100t V 中的 11 000 指的是电压的峰值,有效值为 11 000 V,则原、 副线圈之间的匝数之比等于两线圈的电压之比,即 501,A 正确;由=100 rad/s 可得频 率为 50 Hz,变压器不改变电流的频率,因此,副线圈的频率也是 50 Hz,B 正确;电流与匝数 成反比,即原线圈的电流比副线圈电流要小,因此,副线圈的导线
8、要比原线圈导线粗,C 错误; 居民小区各个用电器都是并联的,它们的电流总和等于副线圈中的电流,故 D 错误。 答案:AB 8 8.(多选)如图为远距离高压输电的示意图,关于远距离输电,下列表述正确的是( )A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小 D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好 解析:根据输电原理,电路中的功率损耗 P=I2R线,而R线=,增大输电线的横截面积,输电 线的电阻会减小,则能减小输电线上的功率损失,A 对;由P=UI可知,P一
9、定的情况下,输送电 压U越大,I越小,P越小,B 对;若输电电压一定,输送功率越大,则电流I越大,P越大,C 错;输电电压并不一定越高越好,因为电压越高,对于安全和技术的要求越高,D 对。 答案:ABD9 9.某小型水电站输出功率为 20 kW,输电线路总电阻是 6 。 (1)若采用 380 V 输电,求输电线路损耗的功率。 (2)若改用 5 000 V 高压输电,用户端利用n1n2=221 的变压器降压,求用户得到的电压。解析:(1)P电=U1I1,P损=R线 损耗的功率为P损=R线=6 W=16.6 kW。 (2)P电=U2I2,损失的电压 U=I2R线=24 VU3=U2-U=4 976
10、 V,U3U4=n1n2 用户得到的电压U4=226.2 V。 答案:(1)16.6 kW (2)226.2 V B B 组 1 1.如图所示为远距离输电线路的示意图,若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是( )A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B.输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C.当用户用电器的总电阻减小时,输电线上损失的功率增大 D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 解析:变压器的输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的,A、B 错误;用 户用电器总电阻减小,据P=,消耗功率增大,输电线中电流增大,线路损失功
11、率增大,C 正确; 升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压,D 错误。答案:C 2 2.输电导线的电阻为R,输送电功率为P。现分别用U1和U2两种电压来输电,则两次输电线 上损失的功率之比为( )A.U1U2 B. C.D.U2U1 解析:由P=UI,P损=I2R可得P损=,所以输电线上损失的功率与输送电压的二次方成反比,C 项正确。 答案:C3 3.关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是( ) A.由功率P=,应降低输电电压,增大导线电阻 B.由P=IU,应降低输电电压,减小输电电流 C.由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流 D.上述说法均
12、不对 解析:因为输电线上的功率损耗 P=I2R=()2R,其中P为输电功率,U为输电电压,I为输 电电流,R为导线电阻,要减小远距离输电线上的功率损耗,需减小导线电阻或减小输电电流,C 对;或者提高输电电压以减小输电电流,A、B 错。 答案:C 4 4.发电厂发电机的输出电压是U1,发电厂至学校的输电导线总电阻为R,导线中的电流为I, 学校得到的电压为U2,则关于输电线上损失的功率,下列表达式错误的是( )A. B.C.I2RD.I(U1-U2) 解析:用P=求电阻上损失的功率时,U要与电阻R相对应,选项 A 中的U1是输出电压,不是输 电线上的电压,故选项 A 错误。选项 B 中的(U1-U
13、2)是输电线上的电压,因此,选项 B 正确。 选项 C、D 中的电流I是输电线中的电流,故选项 C、D 正确。 答案:A 5 5.(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出电压为 200 V,输电线总 电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原、副线圈匝数分别为 n3、n4(变压器均为理想变压器)。要使额定电压为 220 V 的用电器正常工作,则( )A. B. C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 解析:由于输电线上有电阻,所以要考虑电压损失,则有升压变压器的输出电压大于降压变 压器的输入电压
14、,根据变压器的电压与匝数之比的关系,可知,故 A 项对,B、C 项错;考虑到 输电线上也有电功率的损失,可知 D 项对。 答案:AD 6 6.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 V 9.5 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。 解析:(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比 。 (2)由P损=R,输送电流决定于输出电压及输送功率,有I2= 所以R= =20 。 (3)设降压变压器原线圈上电压为U3,U3=U2-I2R=(2 000-520) V=1 900 V 所以降压变压器原、副线圈匝数比为 。 答案:(1) (2)20 (3)
