【物理】2020届一轮复习人教版远距离输电课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版远距离输电课时作业

‎2020届一轮复习人教版 远距离输电 课时作业 ‎1. (多选)如图为远距离输电示意图，升压变压器与降压变压器的匝数比分别为1∶100和100∶1，发电站输出电压为u＝250sin 100πt (V)．下列说法正确的是(　　)‎ A．用户得到的交变电压频率为50 Hz B．用户得到的交流电压有效值为250 V C．用电高峰期升压变压器的输出电压不变 D．输送过程中电能的损耗主要来自变压器原、副线圈的发热 解析：变压器不会改变交流电的频率，选项A正确；由于输电线上有电压的损失，虽然变压比为1∶100和100∶1，所以用户得到的交流电压有效值小于为250 V，选项B错误；发电站发出的电压是定值，升压变压器的输出电压也是定值，与负载无关，选项C正确；输送过程中电能的损耗主要来自输电线，选项D错误．‎ 答案：AC ‎2. (多选)远距离输电时，为减少输电线上的能量损失可采用的措施有(　　)‎ A．降低导线电阻　　　 B．可加快输电速度 C．可增大输电功率 D．高压输电 解析：在输电电流I输一定的情况下，由公式P输＝IR知，减小导线电阻能减少输电电能损失，故A正确；加快速度不会减小功率损失，并且也无法增大输电的速度；故B 错误；一般来说我们所输送的功率均是一定的，并且增大输电功率的同时，电流也将随之增大，损失的功率同样很大，故C错误；在输电功率P输一定的情况下，U输越大，输电电流I输越小，由公式P输＝IR知，输电电流越小，电能损失越小，所以应该高压输电，故D正确．‎ 答案：AD ‎3．某发电厂通过远距离向某学校输电，输送的电功率为P，从发电厂至学校的输电导线总电阻为r，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，则下列说法正确的是(　　)‎ A．输送的电压越高，输电线上的电流越大，输电线路上损失的电压越大 B．输电线路上损失的电压与输送电流成正比 C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成正比 D．输电导线总电阻r两端的电压等于输送的电压 解析：根据输电线路上损失的功率P损＝I2r以及输电线上的电流与输出功率、电压的关系P＝UI可知，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，输送的电压越高，输电线上的电流越小，输电线路上损失的电压越小，且输电线路上损失的功率P损＝()2r，跟输送电压的平方成反比，选项A、C错误；根据欧姆定律可知，输电线路上损失的电压与输送电流成正比，选项B正确；输电导线总电阻r两端的电压不等于输送的电压，输电导线总电阻r两端的电压与用户端得到的电压之和等于输送的电压，选项D错误．‎ 答案：B ‎4．如图所示，在远距离输电电路中，升压和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，电表均为理想电表．若用户的总功率减小，则下列说法正确的是(　　)‎ A．电压表V1示数减小，电流表A1减小 B．电压表V1示数增大，电流表A1减小 C．电压表V2示数增大，电流表A2减小 D．电压表V2示数减小，电流表A2减小 解析：根据＝得电压表V1两端的电压U1不变；根据P出＝U1I1得通过电流表A1的电流I1将减小，根据＝得通过电流表A2的电流I2将减小，降压变压器原线圈两端的电压U＝U1－I1R线将增大，根据＝得电压表V2两端的电压U2增大，综上可知C正确．‎ 答案：C ‎5．如图所示，交流发电机向理想变压器M1提供e＝220sin 100πt (V)的交变电压，升压变压器原、副线圈匝数之比为1∶10，远距离输电导线总电阻R＝2 Ω，输送功率为10 kW，则输电线上损失的功率为多少？‎ 解析：由发电机提供e＝220sin 100πt (V)的交变电压可知，提供给变压器原线圈n1两端的电压U1＝220 V，副线圈n2两端输出的电压U2＝2 200 V．根据输出功率P＝10 kW，可得IR＝＝ A＝ A，又因为PR＝IR，所以PR＝×2 W＝41 W.‎ 答案：41 W B级　提能力 ‎6．(多选)某发电厂原来用电压为U1的交变电流输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．由公式I＝可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的 B．由公式I＝可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍 C．由公式P＝I2R可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的 D．由公式P＝可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍 解析：根据公式＝可得输送电压变为原来的50倍，而输送功率不变，所以由I＝可得提高电压后输电线上的电流降为原来的，A正确；如果使用I＝计算电流变化，则公式中的U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，B错误；电流变为原来的，而输电线电阻不变，所以根据公式P＝I2R可得提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的，C正确；如果由公式P＝计算输电线上功率的损耗，则U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，D错误．‎ 答案：AC ‎7．有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有(　　)‎ A．P2变大，P3变大 B．P1变小，P2变小 C．U2变小，U3变小 D．U2变小，U4变大 解析：当用户消耗的电功率变大时，由于是理想变压器，则P3也会变大，由于T1的输入电压U1一定时，U2也不变，则P2必须变大，故A正确，B错误；线路上的电流变大，导致电阻R消耗的功率也变大，电阻两端电压也变大，所以U3变小，U4变小，故C、D错误．‎ 答案：A ‎8．分别用220 V和1 100 V的电压输电，输送电功率相同，导线材料和送电距离也相同．若要输电线路上的功率损失也相同，则所用导线的横截面积之比是(　　)‎ A．25∶1 B．5∶1‎ C．1∶5 D．1∶25‎ 解析：设导线的电阻率为ρ，导线的横截面积为S，导线总电阻为R，送电距离为L，输电电压为U，输电线中电流为I，输送功率为P，则由P＝UI得，I＝，输电损失的电功率为ΔP＝I2R，R＝ρ，联立可得：ΔP＝·ρ.由题意，P、L、ρ、ΔP相等，则有S1∶S2＝U∶U＝1 1002∶2202＝25∶1.‎ 答案：A ‎9．(多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，2是升压变压器的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表， R是输电线的电阻，交流电源的输出电压恒定．当K由2改接为1时，下列说法正确的是(　　)‎ A．电压表读数增大 B．电流表读数增大 C．电流表读数减小 D．输电线上损失的功率减小 解析：K由2改接为1时，升压变压器副线圈匝数增多，根据U1∶U2＝n1∶n2可知输电电压U2升高．所以输电线电压增大，所以最终降压变压器的输出电压变大，电压表测路端电压，示数变大，A正确；电压表示数增大，电流增大，所以电流表的示数增大，B正确，C错误；电流表示数增大，输电线损失功率增大，D错误．‎ 答案：AB ‎10. 三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦．‎ ‎(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？‎ ‎(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它占输出功率的几分之几？‎ ‎(3)若将电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它占输出功率的几分之几？‎ 解析：(1)由P＝UI，得I＝＝ A＝2 500 A.‎ ‎(2)输电线上损失的功率 ΔP＝I2·2r＝2 5002×2×10 W＝1.25×108 W，‎ 损失功率与输出功率之比为 ＝＝.‎ ‎(3)当电压升高至50万伏时，‎ I′＝＝ A＝1 000 A，‎ 输电线上损失的功率为 ΔP′＝I′2·2r＝1 0002×2×10 W＝2×107 W.‎ 损失功率与输出功率之比为 ＝＝.‎ 答案：(1)2 500 A　(2)1.25×108 W　　 (3)1 000 A　2×107 W　 ‎11. 某小型水力发电站的发电输出功率为5×104 W，发电机的输出电压为250 V，输电线总电阻R线＝5 Ω.为了使输电线上损失的功率为发电机输出功率的4%，必须采用远距离高压输电的方法，在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器．设用户所需电压为220 V，不计变压器的损失(g取10 m/s2)．‎ ‎(1)求输电线上的电流；‎ ‎(2)升、降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？‎ ‎(3)可供多少盏“220 V　40 W”的白炽灯正常工作？‎ 解析：(1)输电线中，由P损＝IR线，‎ 得I2＝ ＝20 A.‎ ‎(2)由P＝U2I2，得U2＝ V＝2.5×103 V，‎ 对升压变压器：＝＝＝，‎ 对降压变压器：U3＝U2－IR线＝(2 500－20×5) V＝2 400 V，又U4＝220 V，故＝＝.‎ ‎(3)n＝＝1 200(盏)．‎ 答案：(1)20 A　(2)　(3)1 200‎