高中人教版物理选修1-1第三章 第五节 高压输电 同步测试

高中人教版物理选修1-1第三章
第五节高压输电同步测试
1.远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U1=11kV输电和输电电压为U2=110kV 输电。

则两种情况中，输电线上损耗功率之比P1∶P2等于（）
A. 1∶100
B. 10∶1
C. 1∶10
D. 100∶1
2.远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，下面说法正确的是（）
A. 输电线上的电压损失是原来的
B. 输电线上的电压缺失是原来的
C. 输电线上的电功率损失是原来的
D. 输电线上的电功率损失是原来的
3.如图所示的输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压及输电线的电阻
均不变．在天气逐渐炎热，用户耗电量增大时（）
A. 升压变压器的输出电压增大
B. 降压变压器的输出电压增大
C. 用户两端得到的电压增大
D. 输电线上损耗的功率增大
4.某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器，将电压升高到220kW输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是( )
A. 根据公式，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
B. 根据公式，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍
C. 根据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减小为原来的
D. 根据公式P=UI，提高电压后输电线上的功率损耗增大库原来的20倍
5.远距离输电线路的示意图如下：
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. 当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大
C. 输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定
D. 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
6.水电站向小山村输电，输送电功率为50Kw ，若以1100V送电，则线路损失为10kW，若以3300V输电，则线路损失可降为（）
A. 3.3kW
B. 1.1Kw
C. 30kW
D. 11kW
7.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U
C. 理想变压器的输入功率为r
D. 输电线路上损失的电功率为I1U
8.中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重．其中客观原因是电网陈旧老化，近年来进行了农村电网改造．为了减少远距离输电线路上的电能损耗而降低电费价格，以下措施中切实可行的是（）
A. 提高输电电压
B. 应用超导材料做输电线
C. 提高输送功率
D. 减小输电导线的横截面积
9.在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电功率一定，如果将输电电压提高到原来的10倍，则输电线上消耗的功率减小到原来的( )
A. 10倍
B. 1/10
C. 100倍
D. 1/100
10.下列关于节约用电的做法,错误的是( )
A. 较长时间不使用计算机时,关闭显示屏,启用休眠状态
B. 选购电冰箱时,选择低能耗产品
C. 傍晚做作业时,不到完全看不见,坚持不开灯
D. 养成习惯,人走关灯
11.在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )
A. 升压变压器的输出电压增大
B. 降压变压器的输出电压增大
C. 输电线上损耗的功率增大
D. 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
12.在总电压不变的条件下，黄昏时电灯比深夜暗，是因为黄昏时（）
A. 线路中总电阻变大，干路电流变小
B. 总电流一定，支路增多分去了电流
C. 干路电流变大，线路损失电压增大
D. 总电阻变小，每支路电流减小
13.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. 和输电线上电压的平方成反比
B. 和输电电流的平方成反比
C. 和输电线上的电压降的平方成正比
D. 和输电电流的平方成正比
14.某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电。

已知输电导线的电阻率为ρ＝2．4×10－8Ω·m，导线横截面积为1．5×10－4 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，升压变压器的输出电压为________，输电线路上的电压损失为________。

15.某发电厂用2.2 kV的电压将电能输送到远处的用户，后改用22 kV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。

前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为________。

要将2.2 kV的电压升高至22 kV ，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是
________匝。

16.远距离输电的电功率为P=900kW ，输电线电阻为R=10Ω，要使输电线上损失的功率不超过输送功率的16%，则输电电压不低于________.
17.某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处供电．已知输电导线的电阻率为ρ=2.4×10﹣8Ω•m，导线横截面积为1.5×10﹣4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：
（1）升压变压器的输出电压；
（2）输电线路上的电压损失．
18.电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电机发电功率为
1.2×105W ，输出电压是240V ，升压器原副线圈的匝数之比为1∶25，输电线的总电阻为10Ω，用户需要电压为220V ．求：
（1）输电线上损失的电功率为多少？
（2）降压变压器的匝数比为多少？
1.【答案】D
【解析】【分析】输送的电功率不变，根据，输电电压比为1:10，则输电电流比为10：1，根据
知，输电线上损耗的功率之比为100：1．故D正确，A、B、C错误。

故选D。

【点评】解决本题的关键掌握输送功率，以及输电线损耗的功率
2.【答案】B
【解析】【分析】功率不变根基P=UI计算电压升高之后，输电电流的降低，再根据U=IR计算损失的电压，电功率的损失只能用纯电阻的发热功率来计算。

【点评】要想清楚电损问题，必须从电路图开始讲起，输电线路电能的损耗相当于是升压变压器的副线圈提供电动势，输电线分一部分电压，其余的大部分加在了降压变压器原线圈两端，把输电线路理解成非纯电阻电路就相应的简单多了。

3.【答案】D
【解析】【解答】解:A、由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故A错误；BC、在用电高峰期，随着用户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，根据U损=I线R ，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3=U2﹣U损可得，降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故BC错误；
D、根据P损=I线2R ，又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，故D正确；
故选：D．
【分析】理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系．4.【答案】C
【解析】【分析】输电线损失的电能是输电线电阻的发热所消耗的，只能利用P=I2R来计算，I=P/U。

电压升高了20倍，电流减小为原来的1/20,A错。

根据P=I2R提高电压后输电线上的功率损耗将减小为原来的，B错，C对；
计算电能的损耗不能用P=UI，所以D错。

故答案选C
【点评】注意各电压、电流、电阻之间的对应性，电损是指输电线电阻的发热问题，并不能用总的输电电压与电流去计算，易错点需注意。

5.【答案】B
【解析】【分析】：在输电问题中，总功率保持不变，若发电机组电压不变则根据变压器的工作特点
，所以升压变压器的输出电压也不变，同时输电线上电流变小，所以输电时的电压降以及能耗均减小。

因此可知降压变压器的输入电压应小于升压变压器的输出电压，D错。

根据刚才分析，输电线中的电流应该由升压变压器原副线圈的匝数比、输电功率共同决定，C错。

当用户用电器的总电阻减少时，由于输出电压为220V，所以电流变大，根据变压器电流之比为线圈匝数反比可知，输出电流变大，输入电流也变大，所以输电线上电流变大，即能耗增加，B正确A错误。

【点评】：本题通过远距离输电问题考察了变压器的综合应用，这类问题在分析时一般是先分析输出电压，然后根据输出端电流，结合功率保持不变分析输入电流。

6.【答案】B
【解析】【分析】功率不变根基P=UI计算电压升高之后，输电电流的降低，再根据U=IR计算损失的电压，电功率的损失只能用纯电阻的发热功率来计算
输电功率一定，当u=110V时，P损=10kW，
当u`=3300V=3u时，P损`=
【点评】输电线电能的损失要想减小可以通过减小输电线的电阻和升高输电电压两种方式进行。

注意区分高压输电和一般输电的区别。

7.【答案】A
【解析】【解答】A、根据理想变压器的工作原理，得I1U1＝I2U2，所以用户端的电压U2＝，选项A符合题意；
B、输电线上的电压降U′＝I1r＝U－U1，选项B不符合题意；
C、理想变压器的输入功率P1＝I1U－r＝I1U1，选项C不符合题意；
D、输电线路上损失的功率P′＝r＝I1（U－U1），选项D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】理想变压器原副线圈两端电功率保持不变，输电线上电压下降可根据闭合回路的欧姆定律进行计算，理想变压器的输入功率为发电厂的输出功率减去传送过程中消耗的功率，消耗的功率为电流通过r所产生的热功率。

8.【答案】A
【解答】解：A、提高输电电压，根据I= ，输送电流较小，根据P损=I2R，知损失的功率较小．故【解析】
A正确．
B、应用超导材料做输电线，根据P损=I2R，损失的功率为0，但成本太高．故B错误．
C、提高输送功率，根据I= ，输送电流较大，根据PP损=I2R，知损失的功率较大．故C错误．
D、减小输电导线的横截面积，增大了电阻，根据P损=I2R，知损失的功率较大．故D错误．
故选：A．
【分析】为了减少远距离输电线路上的电能损耗，根据P损=I2R，知减小电流和电阻来减小损失的功率．9.【答案】D
【解析】【分析】设电线上的电阻为r，则设变化前为：，电线上的消耗功率为输送电压提高10倍，输送功率不变，所以电流变为，则电线上消耗的功率变为
,故选D。

【点评】电能的耗损主要指的是电流的热效应而产生的，输电功率不变，输电线的电阻不变，要减小输电线路上的电能损失，必须通过增大电压的办法来减小电流，从而减少电能的耗损。

10.【答案】C
【解析】【分析】请选用高效节能灯具，如使用电子式日光灯、PL灯及灯泡型日光灯等，避免使用耗电较大普通灯泡（白炽灯）；做到人走灯灭，减少不必要的电能浪费；减少开关电冰箱的次数，和每次打开的
时间．
A、较长时间不使用计算机时,关闭显示屏,启用休眠状态可以节约电能，不符合题意；
B、选购电冰箱时,选择低能耗产品，这样可以节约电能，不符合题意；
C、傍晚做作业时,不到完全看不见,坚持不开灯，容易损坏眼睛，符合题意；
D、离开房间时随手关灯，使用电子高效节能灯，可以节约电能，不符合题意；
故选C．
【点评】此题考查的是在日常生活当中有关节约用电的一些做法．在当今能源日趋紧张的时代，学生们一定要养成节能减排的良好习惯，为改善人类的生活环境贡献自己的一份力量．
11.【答案】C,D
【解析】【解答】由题意可知升压变压器的输入电压不变，则输出电压不变，A错误；
在电能输出过程中有：，U线＝IR线，U3＝U2－U线，因P变大，I变大，所以U线变大，降压变压器初级线圈电压U3变小，则降压变压器的输出电压变小，B错误；
由，因P变大，所以P损变大，C正确；
根据可知因P变大，所以比值变大，D正确。

故选CD
【分析】本题主要考查输电中的功率相关计算，根据U线＝IR线，U3＝U2－U线，等分析即可。

12.【答案】CD
【解析】【解答】解：初入夜时由于负载增多，各个电灯是并联，则总电阻减小，根据欧姆定律，输电线上的电流增大，输电线上损失的电压增大，由于照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，所以用电高峰时用户获得的电压减小，每盏灯两端的电压较低，每支路电流减小，故CD正确，AB错误；故选：CD
【分析】初入夜时是用电高峰时，负载增多，由于各个电灯是并联，总电阻减小，根据电流的变化，判断出输电线上损失电压的变化，从而得出用户获得电压的大小．
13.【答案】A,C,D
【解析】【解答】输电线上的功率损失ΔP＝I2R ，电压损失ΔU＝U－U′＝IR ，输电电流所以
，可见在输送功率P一定，输电线电阻R一定时，ΔP与I2成正比；ΔP与ΔU2成正比；ΔP与U2成反比。

故选ACD
【分析】输电线损耗功率。

14.【答案】8×104V；3．2×103 V
【解析】【解答】导线电阻
r＝ρ ＝Ω＝25．6 Ω
输电线路损失功率为输出功率的4%，则4%P＝I2r
代入数据得：I＝125 A
由理想变压器P入＝P出及P＝UI得：
输出电压U＝＝V＝8×104 V
输电线路上电压损失
U′＝Ir＝125×25．6 V＝3．2×103 V
【分析】在电能的传输过程中热功率即为损失功率，由损失功率可得出传输过程中电流大小，从而得出升压后的电压大小；损失电压由欧姆定律即可得出。

15.【答案】100；1800
【解析】【解答】因为输送功率相同，所以由可知电压增加10倍，则电流减小为原来的，根据输电线消耗的功率公式P=I2r ，可得前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为P1:P2=100：1；
根据变压器的匝数与电压成正比，即可得。

【分析】本题考查输电线损耗功率计算和变压器基本原理，难度不大。

16.【答案】7500V
【解析】【解答】解:要使输电线上损失的功率不超过输送功率的16%，输电线上的损失功率
P 1=900000×16%=144000W ，输电线上的电流I= ；输电电压U=
【分析】根据输电线上损耗的功率求出输送电流的大小，结合P=UI 求出输电电压
17.【答案】（1）解：输电线路的电阻为R=ρ =2.4×10﹣8Ω•m× =25.6Ω
输电线上损失的功率为△P=4%P=4%×104KW=400KW
由△P=I 2R 得
I= = =125A
有P=UI 得
U= = =8×104V
答：升压变压器的输出电压为8×104V
（2）解：输电线路上电压损失为△U=IR=125A×25.6Ω=3200V
答：输电线上损失的电压为3200V
【解析】【分析】（1）由电阻公式R=ρ 可求得输电线的电阻，由△P=4%P 可求出损失的功率，由△P=I 2R 可求出电流，最后由P=UI 求出电压（2）由公式△U=IR 可求出损失电压
18.【答案】（1）升压变压器的输入电流I 1=500A
由 得,输出电流I 2=20A
输电线功率损失P 损＝I 22R ＝202×10W ＝4000W
（2）升压变压器输出电压为U 2 ， 由
得
输电线电压损失U 损＝I 2R ＝20×10V ＝200V 降压变压器的输入电压为U 3 ， 有U 3＝U 2－U 损＝(6000－200)V ＝5800V
则由 得：
答：降压变压器的匝数比为290：11
高中人教版物理选修1-1第三章 第五节 高压输电 同步测试
11 / 11 【解析】【解答】解:(1)升压变压器的输入电流I 1=500A
由
得,输出电流I 2=20A
输电线功率损失P 损＝I 22R ＝202×10W ＝4000W(2)升压变压器输出电压为U 2 ， 由
得
输电线电压损失U 损＝I 2R ＝20×10V ＝200V
降压变压器的输入电压为U 3 ， 有U 3＝U 2－U 损＝(6000－200)V ＝5800V
则由
得：
【分析】电要远送低压，电损较高，所以提高电压，从而减少电损．如图所示是远距离输电的示意图．发电机输出功率等于用户得到的功率加上电线损失的功率．同时运用损失的功率及电线总电阻可算出加入电线两端电压，从而求出降压器的匝数比。