2018年新课标高考物理总复习 课时达标检测六十五 电能

课时达标检测(六十五) 电能的输送 (重点突破课)
一、单项选择题
1．如图所示为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是( )
A ．U 1>U 2
B ．U 2＝U 3
C ．I 4<I 2
D ．I 1>I 2
解析：选D 在远距离输电的过程中，第一级为升压过程，故U 1<U 2，理想变压器输入功率等于输出功率，即U 1I 1＝U 2I 2，可得I 1>I 2，A 错误，D 正确；由部分电路欧姆定律可得U 3＝U 2－I 2R 线，B 错误；由于第二级为降压过程，故U 3>U 4，由U 3I 2＝U 4I 4，可知I 2<I 4，C 错误。

2．(2014·江苏高考)远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，电压分别为U 1、U 2，电流分别为I 1、I 2，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( )
A.I 1I 2＝n 1n 2
B ．I 2＝U 2R
C ．I 1U 1＝I 22R
D ．I 1U 1＝I 2U 2
解析：选D 根据变压器的工作原理可知I 1I 2＝n 2n 1
，所以选项A 错误；因U 2、I 2、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；U 1I 1＝U 2I 2，但U 2I 2≠I 22R ，选项C 错误，D 正确。

3．如图所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压U 1和输电线的电阻r 、理想变压器匝数均不变，且n 1∶n 2＝n 3∶5n 4。

下列表述正确的是( )
A ．若用户用电器消耗的功率增加，用户的电压U 4增加
B ．不论用户用电器的功率增加还是减少，恒有U 1∶U 2＝U 3∶5U 4
C ．若用户用电器的功率增加为原来的两倍，则输电线上消耗的功率增加为原来的四倍
D ．若用户用电器消耗的功率增加，则远距离输电的效率增加
解析：选B升压变压器原、副线圈的电压由发电机输出电压和升压变压器原、副线圈匝数比决定，故用户用电器消耗的功率变化，升压变压器的输出电压不变；同理降压变压器输入、输出电压比值与其原、副线圈匝数比值成正比，故选项B正确。

降压变压器原、副线圈电流比值与其匝数比值成反比，用户用电器消耗的功率增大，即降压变压器输出电流增大，故降压变压器输入电流增大，因此输电线上损失电压U r增大；又U2＝U3＋U r，所以U3减小，由变压规律可知，U4减小，选项A错误。

用户用电器消耗的功率增加为原来的两倍，则U4减小，故降压变压器输出电流大于原来的两倍，因此降压变压器输入电流大于原来的两倍，故输电线上消耗的功率大于原来的四倍，选项C错误。

远距离输电效率等于用户得到功率与总功率之比，由选项C分析可知，用户用电器消耗的功率越大，输电效率越低，选项D错误。

4．如图所示，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()
A．用户用电器上交流电的频率是100 Hz
B．发电机输出交流电的电压有效值是500 V
C．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小
解析：选D用户用电器上交流电的频率与发电机输出的电流的频率是一样的，由题图乙可以看到，交流电的频率应为50 Hz，所以A错误；正弦式交变电流的最大值应为有效值的2倍，故B错误；输电线的电流由用户的用电功率和输电电压等决定，故C错误；由于变压器的输出电压不变，当用户用电器的总电阻增大时，输出电流减小，根据电流与匝数成反比的关系可知，输电线上的电流减小，由P线＝I线2R线可知，输电线上损失的功率减小，D正确。

5．(2017·成都二诊)某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机的输出电压变化规律如图乙所示，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，则下列说法正确的是()
A ．乙图中电压的瞬时值表达式为u ＝2202sin 200πt (V)
B.n 1n 2>n 4n 3
C ．当用户用电器的负载增加时，输电线上损耗的功率增大
D ．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
解析：选C 题图乙中电压最大值U m ＝220 2 V ，T ＝0.02 s ，所以ω＝2πT
＝100 π，题图乙中的电压瞬时值表达式u ＝2202sin 100πt (V)，A 错误。

因为U 1＝U 4＝220 V ，U 1U 2＝n 1n 2
，U 3U 4＝n 3n 4，U 2>U 3，所以n 1n 2<n 4n 3
，B 错误。

当用户用电器的负载增加时，用电器的总功率增大，则I 4增大，则I 3增大，又P 损＝I 32r ，可得输电线上损耗的功率增大，C 正确。

由于输电线上的功率损耗，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，D 错误。

二、多项选择题
6．某发电厂原来用电压为U 1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压变压器将电压升高后输电，输送的电功率保持不变。

若输电线路的电阻为R ，则提高电压后( )
A ．输电线上的电流减小为原来的150
B ．输电线上的电流增大为原来的50倍
C ．输电线上的功率损耗减小为原来的12 500
D ．输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍
解析：选AC 根据公式n 2n 1＝U 2U 1
可得，输送电压变为原来的50倍，而输送功率不变，所以由I 2＝P U 2可得，提高电压后输电线上的电流减小为原来的150
，A 正确，B 错误；电流变为原来的150
，而输电线电阻不变，所以根据公式P ＝I 2R 可得提高电压后输电线上的功率损耗减小为原来的12 500
，C 正确，D 错误。

7．发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线电阻为R ，通过导线的电流为I ，输入学校的电压为U 2，下列计算线路损耗功率的式子中正确的是( )
A.U 12R
B.(U 1－U 2)2R C ．I 2R D ．I (U 1－U 2)
解析：选BCD 线路的损耗功率ΔP ＝I 2R ，如果ΔU 表示输电线上的电压损失，
则ΔP ＝(ΔU )2R 或ΔP ＝ΔUI ，不难看出本题中ΔU ＝U 1－U 2，所以，正确选项为B 、C 、D ，错误选项为A 。

8．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220 V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n 3、n 4，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.n 2n 1>n 3n 4
B.n 2n 1<n 3n 4
C ．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比n 1n 2
，同时减小降压变压器的匝数比n 3n 4
D ．要减小线路的损耗，应减小升压变压器的匝数比n 1n 2
，同时增大降压变压器的匝数比n 3n 4
解析：选AD 根据变压器工作原理可知n 1n 2＝220 V U 2，n 3n 4＝U 3220 V
，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，即U 2>U 3，所以n 2n 1>n 3n 4
，选项A 正确，B 错误；要减小线路的损耗，应减小升压变压器的匝数比n 1n 2
，使输电线上电流减小，由于用户获得的电压不变，所以应同时增大降压变压器的匝数比n 3n 4
，选项C 错误，D 正确。