高中第四节 远距离输电复习练习题

3.4远距离输电同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率，原线圈两端电压U保持不变，输电线的总电阻为R．当副线圈与原线圈的匝数比为k时，输电线损耗的电功率为；若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，输电线损耗的电功率为，则和分别为（ ）

A．， B．， C．， D．，

2．发电厂发电机的输出功率为P，输送电压为U，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R，下面说法中错误的是（　　）

A．通过输电线上的电流为

B．输电线路损耗的功率为

C．学校在变压器降压前得到的电压为

D．若输送电压提高到原来的k倍，则输电线路损耗的功率减为原来的

3．如图所示为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用户相连，两变压器均为理想变压器，发电厂输出发电功率P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻保持不变。当升压变压器原副线圈匝数比为k时，用户得到的功率为P1则当升压变压器的原副线圈匝数比为nk时，用户得到的电功率为（　　）

A．

B．

C．

D．

4．如图所示，T1、T2为理想变压器，R为输电线的等效电阻。保持变压器T1的输入电压不变，灯泡L正常发光。现将变压器T1副线圈上的触头P上移，下列说法正确的是（　　）

A．灯泡L变亮

B．R消耗的电功率减小

C．变压器T1的输入功率不变

D．变压器T2的输入电压增大

5．党的十九大以来，习近平总书记多次强调，要精准扶贫。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，供电部门要进行农村电网改造。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．用超导材料做输电线

C．提高输送功率 D．减小输电线的横截面

6．如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=Umsin ωt的交流电源，若输送电功率为P，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．  D．

7．以下关于电能输送的分析，正确的是（　　）

A．由公式P＝知，输电电压越高，输电线上功率损失越大

B．由公式P＝知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越大

C．由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电导线上功率损失越小

D．由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比

8．浙福线的投运让福建电网实现了从500千伏超高压到1000千伏特高压的跨越，福建从此进入“特高压”时代。在输送功率不变、不考虑其它因素影响的情况下，采用“特高压”输电后，输电线上的电压损失减少到“超高压”的（　　）

A．10% B．25% C．50% D．75%

9．2011年入夏以来，中国南方贵州、云南、重庆等省市部分地区出现持续高温、少雨天气，引起不同程度旱情，导致大面积农作物受灾，造成群众饮水短缺等基本生活困难．目前旱情仍在持续中，电力部门全力确保灾区的用电供应．如下图所示，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．输电线上损耗的功率增大

C．降压变压器的输出电压增大

D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减少

10．如图所示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为100 kW，输出电压U1=500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:20，输电线电阻为40Ω，用户需要的电压U4=220 V，变压器均为理想变压器．则

A．输电线上的输送电流为250A

B．输电线上损失的电压为280V

C．输电线上损失的电功率为4kW

D．降压变压器的原、副线圈的匝数比为n3:n4=48:11

11．如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压恒定、输电线上的电阻不变。若用户消耗的电功率增大了，则可以判定（　　）

A．发电厂的输出功率不变 B．输电线路上损耗的电功率减小

C．输电线上的电流增大 D．用户获得的电压增大

12．如图所示，为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压．某变电所电压u0＝11000sin 100πt V的交流电降为220 V供居民小区用电，则变电所变压器（   ）

A．原、副线圈匝数比为50∶1

B．副线圈中电流的频率是100 Hz

C．原线圈的导线比副线圈的要粗

D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和

13．随着社会发展，人类对能源的需求日益增加，节能变得愈加重要．甲、乙两地采用电压U进行远距离输电，输电线上损耗的电功率为输入总功率的k（0<k<1）倍。在保持输入总功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用5U的电压输电，若不考虑其他因素的影响，输电线上损耗的电功率将变为输入总功率的_____倍

A． B． C．5k D．25k

14．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

15．特高压电网是指1000kV及以上交流电网或800kV及以上直流电网。我国特高压输电技术实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。2011年12月16日，世界首条商业运营的特高压交流输电工程（1000kV晋东南——南阳——荆门特高压交流试验示范工程）在中国正式投产，到现在已经安全运行近十年。下列说法中正确的是（　　）

A．大小不随时间变化的电流称为直流

B．所有交流电的峰值都是其对应有效值的倍

C．理想变压器输出的功率大于输入功率

D．远距离输电采用特高压的主要目的是降低输电线路中的损耗

二、填空题（共4题）

16．发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器.发电机的输出功率是 100 kW，输出电压是250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1∶25，则输电导线中的电流为____________A，经检测又发现电导线中的电功率损失为输入功率的 4%，则输电导线的总电阻为_________Ω，降压变压器的输入电压为_______V．

17．变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变________电的电压；在远距离送电中，导线上会有电能损失，损失的电能主要由电流的____________引起，在输电功率一定时，输电电压越____，电能损失就越小。

18．某发电厂原来用11V的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220kV输电，输送的电功率都是P。若输电线路的电阻为R，下列说法是否正确?请阐述理由。

说法1:根据公式，提高电压后输电线上的电流减小为原来的；__________

说法2:根据公式，提高电压后输电线上的电流增大为原来的20倍。________

说法3:根据公式，提高电压后输电线上的功率损失减小为原来的。_______

说法4:根据公式，提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的400倍。________

19．变压器线圈中的电流较大，所用的导线应当较粗。升压变压器的原线圈的漆包线比副线圈的漆包线________（填“粗”或“细”）。远距离输电时，采用升压变压器使输送电压升高为原来的n倍，当输送电功率一定时，输电线路上因发热损耗的电功率将减少为原来的_________。

三、综合题（共4题）

20．某一小型水电站，输电电路如图所示，发电机的输出功率为100kW，发电机的输出电压为400V，导线上损耗的电功率为4kW，降压变压器原副线圈匝数比为480：11该村的用电电压是220V。求：

（1）降压变压器原线圈输入电压是U3；

（2）输电线上电流I3；

（3）升压变压器原、副线圈的匝数比。

21．如图所示，某发电站通过燃烧煤来发电。发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是120 kW ，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 ，用户需要的电压为220V。则：

(1) 输电线上损失的电功率为多少？

(2) 降压器原、副线圈的匝数比为多少？

22．一台交流发电机额定输出功率为P=4.0×103kW，以400V的电压接到升压变压器后向远方输电，若输电线的总电阻为40Ω，允许输电线损失的功率为10%，使用的升压变压器、降压变压器都是理想变压器，求：

（1）升压变压器原、副线圈的匝数之比和输出电流．

（2）为了使远方的用户负载能获得220V工作电压，则降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？

（3）实际输送到用户的总功率是多少？

23．某一水电站发电机组设计为：水以的速度流入水轮机后以的速度流出，流出水位比流入水位低，水流量为．水轮机效率为，发电机效率为，重力加速度，水的密度试问：

(1)发电机的输出功率是多少？

(2)如果发电机输出电压为240V，用户所需电压为220V，输电线路中能量损耗为，输电线的电阻共为，那么所需用升压变压器、降压变压器的原副线圈的匝数比分别是多少？

参考答案：

1．C

2．B

3．B

4．B

5．A

6．C

7．B

8．C

9．B

10．C

11．C

12．A

13．A

14．D

15．D

16．     16     15.6     6000

17．     交流     热效应     高

18．    

[1]根据公式，电压提高了20000倍，则输电线上的电流减小为原来的，故此说法错误。

[2]根据公式，其中U为输电线路电阻R上分得的电压，并不是输送电压，故此说法错误。

[3]根据公式，电压提高了20000倍后，输电线上的功率损失减小为原来的，故此说法错误。

[4]根据公式，其中U为输电线路电阻R上分得的电压，并不是输送电压，故此说法错误。

19．     粗    

20．（1）；（2）；（3）

21．(1)4000W；(2)290:11

22．（1）1:100     100A（2）n3:n4=1800:11（3）3.6×103kW

23．(1)   (2),