高中物理-电能的输送测试题

高中物理-电能的输送测试题

第Ⅰ部分选择题

一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。

1．远距离输电时,在输送电功率不变的条件下( )

A．只有增大导线的电阻,才能减小电流,提高输电效率

B．提高输电电压,能减小电流,提高输电效率

C．提高输电电压,势必增大输电导线上能量损耗

D．提高输电电压,势必增大输电导线上的电流

2．发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线的总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电线上损失的电压可表示为( )

A．U1B．U1－IR

C．IR D．U2

3．图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

4．某农村水力发电站的发电机输出电压稳定,它发出的电先通过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。降低电压后,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( )

A．升压变压器的副线圈的电压变大

B．高压输电线路的电压损失变大

C．降压变压器的副线圈上的电压变大

D．降压变压器的副线圈上的电压变小

5．通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路的总电阻为R

。当副线圈与原线圈的匝数比为k时,线路损耗的电功率为

P

1

,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为P2,则P1和2

1

P

P

分别为( )

A．

PR

kU

,

1

n

B．2

P

kU

（）R,

1

n

C．

PR

kU

,

2

1

n

D．2

P

kU

（）R,

2

1

n

6．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200 V,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( )

A．2

1

n

n

>3

4

n

n

B．2

1

n

n

<3

4

n

n

C．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

7．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n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,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 ．

12I I ＝12n n B ．I 2＝2U R

C ．I 1U 1＝22I R

D ．I 1U 1＝I 2U 2

8．用U 1和U 2两种电压通过相同长度和材料的导线输电,若输送的电功率相等,在输电导线上损失的电功率也相同,则在两种情况下输电导线横截面积之比S 1︰S 2为( ) A ．

21U U B ．12

U U C ．221U U （） D ．212

U U （）

第Ⅱ部分 非选择题

二、非选择题：本题4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上,或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

9．对某一输电线路,线路架设情况已确定,现要求输送一定的电功率P ,若输电线上损失的功率占输送功率P 的百分比用η表示,输电线路总电阻用r 表示,输电电压用U 表示,则P =________。（用η、U 、r 表示）

10．发电机输出功率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 5 Ω,到达用户后再用变压器降为220 V, 则输电线上损失的电功率为________,降压变压器的变压比为________。

11．理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝4∶1,原线圈输入电压U ＝1410sin100πt (V),副线圈通过电阻R ＝1Ω的输电线对用户供电,则用户处最多接多少盏“220V 40W”的电灯可保证正常发光？

12．发电机两端的电压为220 V,输出功率44 kW,输电导线的总电阻为0.2 Ω,如果用原、副线圈匝数比为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送到用户,求用户得到的电压和功率。

参考答案与解析

第Ⅰ部分 选择题

一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。 1． 【答案】B

【解析】输电线上的电流由输送的功率与输出电压决定,与输电线的电阻无关,故A 错误；根据P =UI 知,输送功率不变,提高输电电压,输电电流减小,则损失的功率减小,输电的效率提高,故B 正确,C 、D 错误。 2． 【答案】C

【解析】输电线上损失电压为ΔU ,ΔU ＝U 1－U 2＝IR ,所以选项A 、B 、D 错误,选项C 正确。 3． 【答案】C

【解析】变压器的输入功率、输入电流的大小是由用户消耗的功率大小决定的,A 、

B 项错误；用户的总电阻减小,根据P ＝2

U R ,输电电压不变,消耗的功率增大,输电线

上的电流增大,再根据P 损＝I 2·r ,因此线路损失功率增大,C 项正确；升压变压器的输出电压等于在输电线路电阻上损失的电压加上降压变压器输入电压,D 项错误。 4． 【答案】BD

【解析】变压器的输入功率、输入电流的大小是由负载消耗的功率大小决定的,用电高峰期,白炽灯不够亮,消耗功率增大,输电线中的电流增大,因U 线＝IR 线,故输电线上损耗电压增加,B 正确；当用户用电处于高峰期时,降压变压器的输出功率会增大,从而导致降压变压器的输入电流变大,所以输电线路损失的电压变大,而升压变压器的副线圈电压不变,最终使得降压变压器的副线圈上的电压变小,D 正确。 5． 【答案】D

【解析】当副线圈与原线圈的匝数比为k 时,U 2＝kU ,此时输电线上的电流I ＝

P kU

,线路损耗的功率P 1＝I 2R ＝2P kU （）R ,当匝数比为nk 时,线路损耗的功率P 2＝2

P nkU

（）R ,