2022届高考物理选择题专题强化训练：电能的输送(北京使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：电能的输送(北京使用)，共13页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共14小题；共56分）
1. 远距离输电，原来采用 2200 V 的输电电压输电，输电线上损失的电功率为 P；在保持输送电功率和输电线电阻不变的条件下，现采用 22 kV 的输电电压输电，则输电线上损失的电功率将变为
A. P100B. 1000PC. 10PD. 100P

2. 在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的 n 倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的
A. n2 倍B. n 倍C. 1n2 D. 1n

3. 500 千伏超高压输电是我国目前正在实施的一项重大工程，我省超高压输电工程正在紧张建设之中.若输送功率为 3200 万千瓦，原来采用 200 千伏输电，由于输电线有电阻而损失的电功率为 P损，则采用 500 千伏超高压输电后，在输电线上损失的电功率为（设输电线的电阻未变）
A. 0.4P损 B. 0.16P损 C. 2.5P损 D. 6.25P损

4. “西电东输”工程中为减少输电损耗，必须提高输电电压，从西部某电站向华东某地区输送的电功率为 106 kW，输电电压为 1000 kV，输电线电阻为 100 Ω。若改用超导材料作为输电线，则可减少电损耗的功率为
A. 105 kW B. 104 kW C. 106 kW D. 103 kW

5. 超导材料电阻降为零的温度称为临界温度 .1987 年我国科学家制成了临界温度为 90 K 的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电.现有一直流电路，输电线的总电阻为 0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为 40 kW，电压为 800 V。如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为
A. 1 kW B. 1.6×103 kW C. 1.6 kW D. 10 kW

6. 输电线路的总电阻为 R，发电站输出功率为 P，输电电压为 U，则用户得到的功率为
A. P B. P−(PU)2⋅R
C. P−U2R D. (PU)2·R

7. 远距离送电，已知升压变压器输出电压为 U ，功率为 P ，降压变压器的输入电压为 Uʹ ，输电线的电阻为 R ，则线路损耗的热功率可用下面哪种方法计算
A. P损=U2RB. P损=Uʹ2RC. P损=U2−Uʹ2RD. P损=P2RU2

8. 为了解决农村电价居高不下的问题，有效地减轻农民负担，在我国广大农村普遍实施了“农网改造”工程，工程包括两项主要内容：（1）更新变电设备，提高输电电压；（2）更新电缆，减小输电线电阻。若某输电线路改造后输电电压变为原来的 2 倍，线路电阻变为原来的 0.8 倍，在输送的总功率不变的条件下，线路损耗功率将变为原来的
A. 0.2 倍B. 0.32 倍C. 0.4 倍D. 0.16 倍

9. 某水电站，用总电阻为 2.5 Ω 的输电线输电给 500 km 外的用户，其输出电功率是 3×106 kW。现用 500 kV 的电压输电，则下列说法正确的是
A. 输电线上输送的电流大小为 2×105 A
B. 输电线上由电阻造成的电压损失为 15 kV
C. 若改用 5 kV 的电压输电，则输电线上损失的功率为 9×108 kW
D. 输电线上损失的功率为 ΔP=U2r，U 为输电电压，r 为输电线的电阻

10. 输电导线的总电阻为 R，输送电功率为 P。现分别用 U1 和 U2 两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为
A. U1:U2 B. U12:U22 C. U22:U12 D. U2:U1

11. 某发电机说明书的部分内容如表所示，现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示。发电机到安置区的距离是 400 m，输电线路中的火线和零线均为某型号单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为 2.5×10−4 Ω。安置区家用电器的总功率为 44 kW，当这些额定电压为 220 V 的家用电器都正常工作时
型号××××最大输出功率60 kW输出电压范围200∼300 V
A. 输电线路中的电流为 20 A
B. 发电机实际输出电压是 300 V
C. 在输电线路上损失的电功率为 8 kW
D. 如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则输出电压最大值是 300 V

12. 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 P2P1 分别为
A. PRkU，1n B. (PkU)2R，1n C. PRkU，1n2 D. (PkU)2R，1n2

13. 如图甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为 1:10，降压变压器的副线圈接有负载 R，升压、降压变压器之间的输电线路的电阻不能忽略，变压器均为理想变压器，升压变压器左侧输入如图乙的交变电压，下列说法中正确的是
A. 交变电流的频率为 100 Hz
B. 升压变压器副线圈输出电压为 22 V
C. 只增加升压变压器副线圈匝数可减少输电损失
D. 当 R 减小时，发电机的输出功率减小

14. 图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数 n1=n42R，忽略灯丝电阻随温度的变化。当 A 、 B 端接入低压交流电源时
A. A1 、 A2 两表的示数相同
B. L1 、 L2 两灯泡的亮度相同
C. R1 消耗的功率大于 R3 消耗的功率
D. R2 两端的电压小于 R4 两端的电压

二、双项选择题（共11小题；共44分）
15. 下列关于电能输送的说法中正确的是
A. 输送电能的基本要求是可靠、保质、经济
B. 减小输电导线上功率损失的惟一办法是采用高压输电
C. 减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积
D. 实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等

16. 某发电站用 11 kV 交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为 R。现若用变压器将电压升高到 220 kV 送电，下面哪个选项正确
A. 因 I=UR，所以输电线上的电流增为原来的 20 倍
B. 因 I=PU，所以输电线上的电流减为原来的 120
C. 因 P=U2R，所以输电线上损失的功率增为原来的 400 倍
D. 若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的 120

17. 某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为 P0，输电电压为 U，输电导线的总电阻为 R 线，则下列说法正确的是
A. 输电线上的电流 I=UR
B. 输电线上的电流 I=P0U
C. 输电线上损失的功率 P=(P0U)2⋅R线
D. 输电线上损失的功 P=U2R线

18. 为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。若在正常供电时，高压线上送电电压为 U，电流为 I，热耗功率为 P；除冰时，输电线上的热耗功率需变为 9P，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 13U

19. 如图所示为街头变压器通过降压给用户供电的示意图.变压器和用户之间两条输电线的总电阻用 R0 表示，用电器增加时相当于 R 的阻值减小（滑动片向下移）。V1 和 V2 是理想交流电压表，示数分别用 U1 和 U2 表示；A1 和 A2 是理想交流电流表，示数分别用 I1 和 I2 表示.忽略变压器上的能量损失，输入电压恒定.下列说法正确的是
A. 用电器数目增加时，用电器两端电压减小
B. 用电器数目增加时，两电流表示数 I1 、 I2 不变
C. 变压器的输入功率与用电器数目增减无关
D. 滑片 P 向上滑动的过程中，输电线上的功率损耗减小

20. 如图所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出功率为 20 kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为 1:10，电流表的示数为 1 A，输电线的总电阻为 10 Ω，则下列说法正确的是
A. 采用高压输电可以增大输电线中的电流
B. 升压变压器的输出电压 U2=2000 V
C. 用户获得的功率为 19 kW
D. 将 P 下移，用户获得的电压将增大

21. 图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为 1:100，降压变压器原副线圈匝数比为 100:1，远距离输电线的总电阻为 100 Ω。若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为 750 kW，下列说法中正确的有
A. 用户端交流电的频率为 50 HzB. 用户端电压为 250 V
C. 输电线中的电流为 30 AD. 输电线路损耗功率为 180 kW

22. 如图为模拟远距离输电电路图，两理想变压器的线圈匝数 n1=n4I3，即 A1 的示数大于 A2 的示数；A2 的示数小于 A3 的示数；又 I2=I3，所以：I1=I4，即 A1 、 A3 的示数相等，选项A、C正确，B、D错误。
23. B， C
【解析】由于 T2 的副线圈的交流电的频率为 f=ω2π=100π2π Hz=50 Hz，而变压器不能改变交流电的频率，故发电机中的电流变化频率为 50 Hz，选项A错误；
由于 T2 的副线圈的交流电电压的有效值为 U=220 V，故通过 R0 的电流有效值为 I=UR0=220 V11Ω=20 A，故选项B正确；
根据匝数与电流的关系可得 T2 的原线圈中的电流为 Iʹ=I4=5 A，故输电线上损失的功率为 P损=I′2R=(5 A)2×10 Ω=250 W，而电阻 R0 上消耗的电功率为 P0=I2R0=(20 A)2×11 Ω=4400 W，故升压变压器 T1 的输入功率为 P=P损+P0=4400 W+250 W=4650 W，故选项C正确；
若 R0 的电阻减小，则电阻 R0 消耗的电功率将增大，输电线上的电流增大，输电线上消耗的电功率也增大，故发电机的输出功率也要增大，故选项D错误。
24. B， D
【解析】由图象可知周期 T=0.02 s，所以频率 f=50 Hz，故选项A错误；交流发电机的输出电压为 U=220 V，故选项B正确；由 P=UI 可知高压输电电流 I=PU0=200005000 A=4 A，故选项C错误；变压器的输入电压 U1=U0−IR=5000 V−4×40 V=4840 V，由 U1U2=n1n2 可知降压变压器的输出电压为 U2=n2n1U1=484022 V=220 V，故选项D正确。
25. A， C
【解析】远距离采用高压输电，然后降压后再使用，故A正确。U1 应为有效值，U1=220 V，故B错误。输电线上损失功率 P损=I2R=(PU2)2R线，所以当 U2 提高为原来的 10 倍时，功率损失为原来的 1100，故C正确。交变电流的频率 f=ω2π=50 Hz，且原、副线圈中电流频率相等，故D错误。
第三部分
26. A， B， C
27. A， B， D
28. A， B， C
29. A， B， D
【解析】根据题意画出输电线路示意图如图所示.
对升压变压器有 P1=U1I1，可知 I1=103 A，由输电线上消耗的功率 ΔP=I22R线=400 kW 可知，输电线上电流为 I2=20 A，A项正确；
T1 的变压比为 n1:n2=I2:I1=1:50；根据 P=U2I2 得 U2=2×105 V，输电线上电压 U线=I2R线=20000 V，则变压器 T2 的输入电压为 U3=U2−U线=1.8×105 V，又灯泡正常发光，可知 T2 的输出电压 U4 为 220 V，B项正确；
T2 的变压比为 n3:n4=U3:U4=1.8×105:220，C项错误；
降压变压器的输入功率等于输出功率 U3I3=60 W⋅n，解得 n=6×104，D项正确.
30. A， B， D
【解析】由 P=UI 可得，升压变压器输入电流 I1=PU=4000×1034000 A=1×103 A
由 P损=I2R 得，
升压变压器的输出电流 I2=P损R=4000×103×0.11×103 A=20 A 故A正确；
由 I1I2=n2n1 得，n1n2=I2I1=201×103=150①
根据 n1n2=U1U2 得，
升压变压器的输出电压 U2=n2n1U1=50×4000 V=2×105 V
输电线上的电压损失 U损=I2R=20×1000 V=2×104 V
降压变压器的输入电压 U3=U2−I2R=2×105 V−20×1000 V=1.8×105 V③
用户得到的电压即为降压变压器的输出电压 U4=220 V④
由 ③④ 可知B正确；
降压变压器的匝数比 n3n4=U3U4=1.8×105220=900011② 由 ①② 知C错误；
用户得到的功率 P3=P2−10%P2=0.9×4000 kW=3600 kW
可供灯泡正常发光的盏数 n=P3P灯=3600×10360=6×104
故D正确。