高中物理选修3-2(人教版)练习：第五章5电能的输送

第五章 交变电流5 电能的输送A 级 抓基础1．输电线路的电阻为R ，发电站输出电功率为P ，输电电压为U ，则用户得到的功率为( )A ．PB ．P －⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2·R C ．P －U 2R D.⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2·R 解析：用户得到功率P 得＝P －I 2R ＝P －⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2·R ，所以B 正确． 答案：B2．中国已投产运行的1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原采用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.P 4B.P 2 C ．2P D ．4P解析：由P＝UI可知由500 kV的超高压输电变为1 000 kV特高压输电时．输电线电流变为原来的12，再根据P线＝I2R线可得，输电线上损耗的电功率将变为P4，故选A.答案：A3．(多选)某电站不经变压器直接向用户输送电能，若输电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，用户得到的电压为U′，则下列说法中正确的是( )A．输电线上损失电压为PURB．输电线上损失电功率为（U－U′）2RC．用户得到的功率为U′2 RD．用户得到的功率为U′UP解析：根据输送电压U＝U线＋U′，输送电流I＝PU即可判断A、B、D正确，C错误．答案：ABD4．(多选)某发电厂原来用11 kV的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220 kV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I＝PU，提高电压后输电线上的电流降为原来的120B．根据公式I＝UR，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C．根据公式P损＝I2R＝P2U2R，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1400D．根据公式P损＝U2R，提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的400倍解析：输电线上电流为I ＝P U ，也可以用I ＝ΔU R来表示，其中ΔU 为输电线上电阻R 两端的电压，而不是输送电压，故A 正确，B 错误；输电线上的功率损失为P 损＝I 2R ＝P 2U 2R ，C 正确；如果用P 损＝U 2R，则U 应为R 上的分压ΔU ，故D 错误．答案：AC5．某用电器距离供电电源为L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压降不超过U ，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积最小值是( )A.ρL UB.2ρLI UC.U I ρLD.2UL I ρ解析：输电线电流I ＝U R ，R ＝ρ·2L S，所以最小横截面积 S ＝ρ·2L R ＝2ρLI U. 答案：B6．(多选)要使额定电压为220 V 的用电器正常工作(变压器均为理想变压器)，则( )A.n2n1>n3n4B.n2n1<n3n4C．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：由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，故选项D正确.U2U1＝n2n1，U3U4＝n3n4，因为U1＝220 V＝U4＝220 V，U2>U3＝U2－U线，故n2n1>n3n4，选项A正确．答案：ADB级提能力7．某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过发电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器．经变压器降压后．再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时( )①升压变压器的副线圈的电压变大②高压输电线路的电压损失变大③降压变压器的副线圈上的电压变大④降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大A．①② B．②③C．③④D．②④解析：用电高峰期，用户端总电阻由于并联白炽灯增多而减小，从而电流增大，又由U损＝Ir可知，输电导线上的电压损失变大，升压变压器副线圈的电压不变，降压变压器原、副线圈上的电压变小，而降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大，故正确答案为D.答案：D8．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，负载大，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 ＝U R可知，干路电流大，输电线上损失电压大，电灯两端电压小，故比深夜暗，故C 正确．答案：C9．发电机输出功率为40 kW ，输出电压400 V ，用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5Ω，到达用户后再用变压器降为220 V ，求：(1)输电线上损失的电功率；(2)降压变压器的变压比．解析：(1)发电机输出的电压为400 V ，经升压变压器后电压为U ＝51×400 V ＝2.0×103 V ，由P ＝UI 得输电线上的电流I ＝P U ＝40×1032.0×103A ＝20 A. 输电线上的功率损失：ΔP ＝I 2·R ＝202×5 W ＝2.0×103 W.(2)输电线上的电压损失：ΔU ＝I·R＝20×5 V ＝100 V.加在降压变压器原线圈两端的电压：U 1＝U －ΔU ＝2.0×103 V －100 V ＝1.9×103 V.降压变压器副线圈两端的电压(用户所需的电压)U 2＝220 V.降压变压器的变压比n 1n 2＝U 1U 2＝1.9×103220＝9511. 10．发电机的输出电压为220 V ，输出功率为44 kW ，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接将电送到用户，求用户得到的电压和功率． 解析：(1)线路示意图如图所示．(2)如图，升压变压器次级线圈的输出电压：U 2＝n 2n 1·U 1＝101×220 V ＝2 200 V. 据升压变压器输出电功率等于输入电功率知，升压变压器次级线圈输出电流I 2＝P U 2＝44×1032 200A ＝20 A. 输电线路上的电压损失和功率损失分别为：U R ＝I 2R ＝20×0. 2 V ＝4 V ，P R ＝I 22R ＝202×0.2 W ＝80 W ，加到降压变压器初级线圈上的输入电流和电压为：I 3＝I 2＝20 A ，U 3＝U 2－U R ＝2 200 V －4 V ＝2 196 V.降压变压器次级线圈的输出电流和电压为：U 4＝n 4n 3·U 3＝110×2 196 V ＝219.6 V ， I 4＝n 3n 4·I 3＝10×20 A ＝200 A. 用户得到的功率为：P 4＝I 4U 4＝200×219.6 W ＝4.392×104 W.(3)若不采用高压输电，线路损失电压为U′R＝I1R＝40 V，用户得到的电压U′＝U1－U′R＝180 V，用户得到的功率为P′＝U′I1＝36 kW.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题1．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别位于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置．如果将小球向左推动少许，待两球重新达到平衡时，跟原来相比（）A．两小球间距离将增大，推力F将减小B．两小球间距离将增大，推力F将增大C．两小球间距离将减小，推力F将增大D．两小球间距离将减小，推力F将减小2．一辆汽车刹车后做匀减速直线运动，初速度为10m/s，加速度的大小为2m/s2，则汽车在6s末的速度大小和6s内的位移大小分别是（）A．2m/s和24m B．0和24m C．2m/s和25 m D．0和 25m3．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，正确表示线圈中感应电动势E变化的是图中的（）A．B．C．D．4．如图所示，a、b、c、d、e为同一直线上的五个点，相邻两点间的距离都为L．处于a、e两点的点电荷的电荷量都为q，处于a点的为负电荷，处于e点的为正电荷。

在c点有一与直线垂直的均匀带电薄板，带电量为Q，电性未知。

已知d点的电场强度为零，则b点的电场强度大小为（已知静电力常量为k）（）A．B．C．D．5．如图所示，平行板电容器板长和板间距均为，两极板分别带等量异种电荷。

现有两个质量相同的带电粒子和，分别从紧贴上极板和极板中线位置以相同的初速度垂直于电场强度方向进入电场。

最终均恰好贴着下极板飞出电场。

粒子重力不计。

则A．两个粒子的电荷量之比B．两个粒子的电荷量之比C．两个粒子离开电场时的速度大小之比D．过程中电场力对两个粒子做功之比6．如图所示的电场中，虚线a、b、c为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知A．a、b、c三个等势面中，a的电势最高B．带电质点在P点的动能比在Q点大C．带电质点在P点的电势能比在Q点小D．带电质点在P点时的加速度比在Q点小二、多项选择题7．如图所示，两光滑金属导轨间距为1m，固定在绝缘桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中(导轨其他部分无磁场)，电阻R的阻值为2Ω，桌面距水平地面的高度为1.25m，金属杆ab的质量为0.1kg，有效电阻为1Ω。