【精准解析】新教材选择性必修第二册课时素养评价：3.4 电能的输送

课时素养评价

十二电能的输送

(25分钟·60分)

一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)

1.输送一定功率的交变电流,若输电电压提高到原来的n倍,则下列说

法正确的是(

A.输电线上的电流变为原来的

B.输电线上的电压损耗变为原来的n倍

C.输电线上的电功率损耗变为原来的

D.为使输电线上的电功率损耗不变,输电距离可变为原来的n倍

【解析】选A。输送一定功率的交变电流,输电电压提高到原来的n倍;

根据I=可得,输电线上的电流变为原来的,故A正确;根据A项分析

和U损=Ir线可得,输电线上的电压损耗变为原来的,故B错误;根据A

项分析和P损=I2r线可得,输电线上的电功率损耗变为原来的,故C错

误;输电线上的电流变为原来的,为使输电线上的电功率损耗不变,据

P损=I2r线可得,输电线的电阻应变为原来的n2倍,输电距离可变为原来

的n2倍。故D错误。

2.采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时,为使输电

线上损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为( A.55 kV B.110 kV

C.440 kV

D.1 980 kV

【解析】选C。输送电流I=,输电线上损耗的功率ΔP=I2R=()2R;可

知输电线上损耗的功率与输电电压的平方成反比,所以为使输电线上

损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为原来的2倍,即输电电压增

大为440 kV,故C正确,A、B、D错误。

3.图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的

原、副线圈匝数分别为n1、n2,在T的原线圈两端接入一电压u=U m sinωt

的交流电源,若输送电功率为2P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因

素的影响,则输电线上损失的电功率为(

A.()

B.()

C.16()2()2r

D.16()2()2r

【解析】选C。根据正弦式交流电最大值和有效值的关系可知,加在原

线圈上的电压U1=,根据理想变压器电压和匝数的关系可知,=,

解得U2=,输电线上的电流I=,消耗的电功率P耗

=I2×2r=16()2()2r,A、B、D错误,C正确。

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。这是因为用电高峰

时( A.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,每盏灯两端的电压较低

B.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,通过每盏灯的电流较小

C.总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大,输电线上损失的电压较大

D.供电线路上电流恒定,但开的灯比深夜时多,通过每盏灯的电流小

【解析】选C。照明供电线路的用电器是并联的,晚上七、八点钟用电

高峰时,用电器多,总电阻变小,供电线路上的电流变大,输电线上损失

的电压较大,用户得到的电压较小,C正确。

【补偿训练】

用电器与电源相距L,线路上电流强度为I,为使输电线上的电压损

失不超过U,已知输电线的电阻率为ρ,那么输电线的横截面积最小值

应是( )

A. B. C. D.

【解析】选B。根据欧姆定律得R=,根据电阻定律R=ρ,又l=2L,解得

S=。故B项正确,A、C、D三项错误。

5.四川特高压输电量已破千亿千瓦时。如图所示是远距离输电示意图,

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。下列说法正确的是(

A.若用户用电功率增加,升压变压器的输出电压将增大

B.若用户用电功率增加,降压变压器的输入电压将增大

C.若输电功率一定,采用特高压输电会降低输电的效率

D.若输电功率一定,采用特高压输电可减少输电线上损耗的功率

【解析】选D。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;由于用户用电功率增加,降

压变压器输出的功率增加,故高压输电线上的电流变大,分压变大,故

输入降压变压器的电压变小,故B错误;若提高输电电压,由P损

=()2·R得,损失的功率变小,故在输电功率一定的情况下,采用特高

压输电会提高输电的效率,并减少输电线上的损耗,故C错误,D正确。

6.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9I

C.输电电压为3U

D.输电电压为9U

【解析】选A。输电线上损失的功率为P损=I2R线=R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,故选项A正确。

【补偿训练】

新疆首条连接南北疆的电力高速通道伊犁—库车750千伏输电线

路工程正式投入使用,标志着我国超高压输电技术已达到世界领先水

平。目前伊犁变电站的升压变压器原线圈的电压为750 V,副线圈的电

压为750千伏,升压变压器的输出电功率为30万千瓦,若伊犁—库车

750千伏输电线的总电阻为20 Ω,下列说法正确的是( A.伊犁—库车750千伏输电线的输送电流是0.4 A

B.伊犁—库车750千伏输电线的输送交流电的表达式为u=750sin 100πt(kV)

C.伊犁变电站的升压变压器原、副线圈匝数之比为1∶1 000

D.伊犁—库车750千伏输电线上的功率损耗为3.2×105 W

【解析】选C。由P=UI可知,输送电流I== A=400 A,故A错误。750 V为电压的有效值,故表达式应为U=750sin 100πt(kV),故B错误。根据电压之比等于线圈匝数之比可得:n1∶n2=750∶750×103=1∶1 000,故C正确。库伊线输电线上的功率损耗为:P损=I2R=4002×20 W=3.2×106 W,故D错误;故选C。

二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)

7.(12分)某交流发电机输出功率为5×105W,输出电压为U=1.0×103V,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)

【解析】(1)画出电路如图所示。

(2)I1==500 A