高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电能的输送复习练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电能的输送复习练习题，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
3.4 电能的输送一、选择题(本题共5小题，每题7分，共35分)1．高压输电过程中，输电电压为U，输电功率为P，输电导线上电阻为R，则下列说法中错误的是(　A　)A．损耗功率为B．输电导线上的电流为C．电压损失为RD．用户得到的功率为P－R解析：根据P＝UI得，输电线路上的电流为I＝，则输电线上损耗的功率为P损＝I2R＝R，故A错误，B正确；根据部分电路欧姆定律得到：U损＝IR＝R，故C正确；根据能量守恒，用户得到的功率为P′＝P－R，故D正确。2．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(　D　)A．＝ B．I2＝C．I1U1＝IR D．I1U1＝I2U2解析：根据理想变压器的工作原理得I1U1＝I2U2、＝，A错，D对；U2不是加在R两端的电压，故I2≠，B错；而I1U1等于R上消耗的功率IR与下一级变压器的输入功率之和，C错。3．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像，则(　D　)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解析：由u－t图像知，发电机的频率f＝50 Hz，选项 A错误；其有效值为U＝ V＝250 V，选项B错误；输电线的电流由输送功率和输送电压共同决定，选项C错误；当用户用电器的总电阻增大时，其电流将减小，输电线损失功率也减小，选项D正确。4．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P1，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和分别为(　D　)A．， B．()2R，C．， D．()2R，解析：当副线圈与原线圈的匝数比为k时，U2＝kU，此时输电线上的电流I＝，线路损耗的功率P1＝I2R＝，当匝数比为nk时，线路损耗的功率P2＝，则＝，D选项正确。5．(多选)如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时(　AD　)A．输电线上损失的功率增大B．电压表V1的示数减小，电流表A1的示数增大C．电压表V2的示数增大，电流表A2的示数减小D．用户功率与发电厂输出功率的比值减小解析：当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，则电流表A2的示数变大，输电线上的电流变大，输电线上损失的功率变大，选项 A正确；因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的副线圈两端的电压不变，即电压表V1的示数不变，选项B错误；输电线上的电压损失变大，故降压器原线圈两端的电压减小，副线圈两端的电压也减小，即电压表V2的示数减小，选项C错误；用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值＝1－＝1－，因为输电线上的电流增大，则电压损失ΔU增大，U1不变，所以用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值减小，故D正确。二、非选择题6．(12分)发电厂的交流发电机输出电压恒为200 V，输出功率为100 kW。要将电能输送到远处的工厂。设计输电线上的功率损失为10%，输电线总电阻为100 Ω。求：(1)输电线上的输电电流；(2)输电所需升压变压器的匝数比(所用变压器看作理想变压器)。答案：(1)10 A　(2)1：50解析：(1)由题意知，输电线上损失的功率为：ΔP＝P出×10%＝10 kW，又则I2＝＝10 A。(2)发电机输出电流为I1＝＝500 A，根据变压器原理得：输电所需升压变压器的匝数比n1：n2＝I2：I1＝10：500＝1：50。7．(13分)某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：(1)村民和村办小企业需要220 V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？答案：(1)1：3　72：11　(2)320 V　5 760 W解析：建立如图甲所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比。本题可以线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流I线，再根据输出功率求出U2，然后再求U3。甲(1)由线路损耗的功率P线＝IR线可得I线＝＝ A＝6 A，又因为P输出＝U2I线，所以U2＝＝ V＝1 500 V，U3＝U2－I线R线＝(1 500－6×10) V＝1 440 V。根据理想变压器规律＝＝＝，＝＝＝，所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1：3和72：11。(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图乙所示)，由P输出＝UI线′可得I线′＝＝ A＝18 A，所以线路损耗的功率P线＝I线′2R线＝182×10 W＝3 240 W，用户得到的电压U用户＝U－I线′R线＝320 V，用户得到的功率P用户＝P输出－P线＝(9 000－3 240)W＝5 760 W。