2018-2019学年高二物理上册课后达标检测9

一、选择题1．下列关于减少远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是( )A ．因为热功率P ＝U 2R ，所以应降低输电电压，增大输电导线的电阻，才能减少输电导线上的热损耗B ．因为热功率P ＝IU ，所以应采用低电压、小电流输电，才能减少输电导线上的热损耗C ．因为热功率P ＝I 2R ，所以可采用减小输电线电阻或减小输电电流的方法来减少输电导线上的热损耗D ．以上说法均不正确[导学号00140157] 解析：选C.不能盲目套用公式，要注意其物理意义，在求热损耗时可以用P 损＝I 2线R 线或用P 热＝U 线I 线，也可用P ＝U 2R ，但U 必须为输电导线两端的电压．故选项C 正确．2．下列关于高压直流输电的说法，正确的是( )A ．高压直流电可以经过变压器提升电压后进行输送B ．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电感对电流的影响C ．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电阻对电流的影响D ．直流输电，用户可以直接得到直流电[导学号00140158] 解析：选B.现代的直流输电，只有输电这个环节使用高压直流，发电、用电及升、降电压仍然是交流，D 错误；变压器只能对交流起作用，对直流不起作用，A 错误；在输电功率大、输电导线横截面积大的情况下，对交流来说，感抗会超过电阻，但电感对直流就不会有影响，当然电阻对直流和交流是同样有影响的，B 正确，C 错误．3．输电线的电阻共计为r ，输送的电功率为P ，用电压U 送电，则用户能得到的电功率为( )A ．PB ．P －P 2U 2rC ．P －U 2rD ．P 2U 2r[导学号00140159] 解析：选B.用户能得到的电功率为输送的电功率与输电线上损失的热功率之差，所以P 用户＝P －⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2r ＝P －P 2U 2r ，故选项B 正确．4．(多选)为消除高压输电线上的冰，假设利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上输电电压为U ，电流为I ，热消耗功率为P 损；除冰时，输电线上的热功率需要变为9P 损，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )A ．输电电流为3I B.输电电流为9IC ．输电电压为3UD ．输电电压为13U[导学号00140160] 解析：选AD.输电线上损失的功率为P 损＝I 2R 线＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R 线，由该式可知要使P 损增大为原来的9倍，输电电流应变为原来的3倍或输电电压变为原来的13，故选项A 、D 正确．5．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I 1，其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I 2.则( )A ．用户端的电压为I 1U 1I 2B ．输电线上的电压降为UC ．理想变压器的输入功率为I 21rD ．输电线路上损失的电功率为I 1U[导学号00140161] 解析：选A.根据理想变压器的工作原理，得I 1U 1＝I 2U 2，所以用户端的电压U 2＝I 1U 1I 2，选项A 正确；输电线上的电压降U ′＝I 1r ＝U －U 1，选项B 错误；变压器的输入功率P 1＝I 1U －I 21r ＝I 1U 1，选项C 错误；输电线路上损失的功率P ′＝I 21r ＝I 1(U －U 1)，选项D 错误．6．为了减少输电线路中电能损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压，某降压变电站将电压U 0＝11 0002sin 100πt (V)的交流电降为220 V 供居民小区用电，则下列说法错误的是( )A ．降压变电站原、副线圈匝数比为50∶1B ．输电电流的频率是50 HzC ．降压变电站副线圈的导线比原线圈的要粗D ．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和[导学号00140162] 解析：选D.原线圈电压的有效值为U 1＝11000 V ，由U 1U 2＝n 1n 2得，n 1n 2＝501，A 正确；变压器不改变交流电的频率，B 正确；由n 1n 2＝I 2I 1得，副线圈的电流大，要想导线发热少，导线要粗一些(电阻小)，C 正确；居民小区各用电器电流的总和应该等于副线圈的电流，D 错误．7．如图所示，发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器均不变，如果发电厂欲增大输出功率，则下列说法正确的是( )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减小[导学号00140163] 解析：选C.如果发电厂欲增大输出功率，输电线中电流一定增大，输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，选项C 正确，D 错误；升压变压器的输出电压不变，输电线上电压损失增大，降压变压器的输入电压减小，输出电压减小，选项A 、B 错误．8．(多选)一台发电机最大输出功率为4 000 kW 、输出电压为4 000 V ，经变压器T 1升压后向远方输电．输电线路总电阻R ＝1 k Ω.到目的地经变压器T 2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V ，60 W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T 1和T 2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则( )A．T1原、副线圈电流分别为103A和20 AB．T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220 VC．T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1D．有6×104盏灯泡(220 V，60 W)正常发光[导学号00140164]解析：选ABD.远距离输电的电路如图所示，在升压变压器原线圈中由P＝U1I1，故得原线圈中电流为103 A，在远距离输电线路中由ΔP＝I2线R线得T1副线圈中电流为20 A，故选项A 正确；在远距离输电线路中由P＝U2I2和I线＝I2得U2＝2×105 V，由ΔU＝I线R线，ΔU＝U2－U3可得T2原线圈电压为1.8×105 V，由于灯泡能正常发光，故T2副线圈电压为220 V，故选项B正确；由变压器变压特点知变压比与匝数成正比，故可得T1变压比为1∶50，而T2的变压比为9 000∶11，故选项C错误；正常发光时每盏灯的功率为60 W，由90%P＝NP额，可得N＝6×104盏，故选项D正确．9．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[导学号00140165]解析：选C.变压器输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的，选项A、B错误；用户的总电阻减小，根据欧姆定律知用户端电流增大，输电线上电流增大，由P损＝I2线R线可知线路损失功率增大，C项正确；升压变压器的输出电压等于输电线电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压，D项错误．10．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象，则()A．用户用电器上交流电的频率是100 HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500 VC．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[导学号00140166]解析：选D.由图乙可知交流电的周期为0.02s，频率为50 Hz，则A错误；发电机输出电压的有效值是5002V，则B错误；输电线上的电流由用户消耗的功率及降压变压器原副线圈的匝数比共同决定，则C错误；当用户用电器的总电阻增大时，设降压变压器副线圈两端的电压为U 4，则U 4没变，由P ＝U 24R 知，用户消耗功率变小，降压变压器输入功率变小，设降压变压器原线圈电压为U 3，又P 入＝I 线U 3，U 3没变，I 线变小，P 线＝I 2线R 线，R 线未变，则输电线上损失的功率减少，故D 正确．二、非选择题11．水电站给远处山村送电的输出功率是100 kW ，已知用2 000 V 的电压输电，线路上损失的功率是2.5×104 W ．如果改用20 000 V 的电压输电，线路上损失的功率是多少？[导学号00140167] 解析：设发电厂的输送功率为P ，前后两次的输电电压分别为U 1和U 2，前、后两次线路上的功率损失分别为P 1和P 2，输电线的总电阻为R 线．由P 损＝I 2R 线，I ＝P U ，可得P 损＝P 2U 2R 线． 所以P 2P 1＝U 21U 22，得P 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2 00020 0002×2. 5×104 W ＝250 W. 答案：250 W12．某交流发电机输出功率为5×105 W ，输出电压为U ＝1.0×103 V ，假如输电线的总电阻R ＝10 Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U 用户＝380 V .(1)画出输电线路的示意图；(标明各部分的符号)(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？(使用的变压器是理想变压器)[导学号00140168] 解析：(1)画出电路如图所示：(2)I 1＝P U ＝500 AP 损＝5%P ＝5%×5×105 W ＝2.5×104 W P 损＝I 22R ，I 2＝ P 损R ＝50 AI 3＝P 用户U 用户＝P －P 损U 用户＝4.75×105380 A ＝1.25×103 A 所以n 1n 2＝I 2I 1＝50500＝110 n ′1n ′2＝I 3I 2＝1.25×10350＝251. 答案：(1)见解析图 (2)1∶10 25∶1。