【物理】2020届一轮复习人教版 电能的输送 课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版 电能的输送 课时作业

‎2020届一轮复习人教版 电能的输送 课时作业 ‎1.(输电线上功率损失的计算)(2017·诸暨市校级期中)用高压输电技术远距离输电，如果发电厂输出功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为R，则输电线上损失的功率为(　　)‎ A. B. C. D. 答案　C 解析　因为输送功率为P，输电电压为U，所以输电电流为I＝，根据公式P＝I2R得输电线上损失的功率为P＝I2R＝，故C正确，A、B、D错误.‎ ‎2.(输电线上功率损失的计算)(多选)某发电厂原来用电压为U1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压变压器将电压升高为U2后输电，输送的电功率保持不变.若输电线路的总电阻为R线，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线可知，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为原来的2500倍 答案　AC 解析　由＝可知，U2＝50U1，输送功率不变，由公式I＝可知，输电线中的电流降为原来的，选项A正确，B错误；由P＝I2R线可知，输电线上的功率损耗减为原来的，选项C正确，D错误.‎ ‎3.(远距离输电线路的分析与计算)远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U1＝110kV和输电电压为U2＝330kV输电.则两种情况中，输电线上通过的电流之比I1∶I2等于(　　)‎ A.1∶1B.3∶1C.1∶3D.9∶1‎ 答案　B 解析　输送功率相同，根据P＝UI得，输电电流与输电电压成反比，所以＝＝，故B正确.‎ ‎4.(远距离输电线路的分析与计算)(多选)(2017·宁波市十校联考)象山是浙江风力发电的前沿重地，已投资建成多个风电场，其中珠山风电场的输送功率为70MW，发电机的输出电压为u＝700sin100πt (V).通过如图5所示的电路向县城输电，其中输送电压为70kV，输电线总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V.以下说法正确的是(　　)‎ 图5‎ A.用户端交流电频率为50Hz B.在输电线上的损耗功率小于输送功率的5%‎ C.降压变压器原、副线圈匝数比为300∶1‎ D.若输送电压为7kV，则输电线上损失的功率为4×108W 答案　ACD 解析　变压器不改变交变电流的频率，由ω＝2πf＝100πrad/s知，用户端交流电频率f＝50Hz，选项A正确；输电线的输送电压，即升压变压器副线圈两端的电压U2＝70kV，则输送电流I＝＝103A，故输电线上的损耗功率ΔP＝I2r＝4×106W，则＝×100%≈5.7%，选项B错误；输电线上的损耗电压ΔU＝Ir＝4kV，则降压变压器原线圈两端的电压U3＝U2－ΔU＝66kV，由＝得，降压变压器原、副线圈匝数比＝300∶1，选项C正确；若输送电压为7kV，则输送电流变为原来的10倍，由损耗功率ΔP＝I2r知，输电线上损失的功率变为原来的100倍，即4×108W，选项D正确.‎ 一、选择题 考点一　输电线上功率损失的计算 ‎1.农村进行电网改造，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格可采取的措施有(　　)‎ A.提高输送功率 B.增大输送电流 C.提高输电电压 D.减小输电导线的横截面积 答案　C 解析　减少输电损耗的途径：减小输电导线中的电流，即提高输电电压；减小输电线的电阻，即增大输电导线的横截面积，故C正确.‎ ‎2.(多选)(2018·东阳中学高二上学期期中)远距离输电时，当输送的功率相同时，输送导线上的电阻损失的功率应是(　　)‎ A.与输送的电压的平方成正比 B.与输送的电流的平方成正比 C.与输送的电压的平方成反比 D.与输电导线上的电压降的平方成正比 答案　BCD ‎3.(2018·温州十五校联合体高二第一学期期末)发电站输出功率为4400kW，现采用110kV的高压输电，若要使输电效率不低于90%.则输电线的电阻不得大于(　　)‎ A.68.75Ω B.275Ω C.137.5Ω D.550Ω 答案　B ‎4.(多选)(2018·宁波市高二第一学期期末)某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW，现用500kV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2.0×105A B.输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C.若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kW D.输电线上损失的功率为ΔP＝，U为输电电压，r为输电线的电阻 答案　BC 解析　由P＝IU得输电线上输送的电流为：I＝＝A＝6×103A，由ΔU＝Ir得输电线路上的电压损失为：ΔU＝6×103×2.5V＝15kV，故A错误，B正确；若改用5kV电压输电，输电线上损失的功率为：ΔP′＝ r＝()2×2.5 W＝9×1011 W＝9×108 kW，C正确；输电线上损失的功率为ΔP＝，计算时，U为输电线上的电压，而不是输电电压，故D错误.‎ ‎5.(多选)在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为l，输电线损失的功率为ΔP，用户得到的功率为P′，则下列关系式正确的是(　　)‎ A.ΔP＝ B.ΔP＝ C.P′＝P－ D.P′＝P 答案　BD 解析　输电线电阻为R线＝ρ，输电电流为I＝，故输电线上损失的电功率为ΔP＝I2R线＝2·ρ＝，用户得到的电功率为P′＝P－ΔP＝P，故B、D正确.‎ ‎6.(2018·牌头中学高二上学期期中)为清除高压电线上的冰凌，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，热损耗功率为ΔP；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP，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9U 答案　A 解析　高压线上的热耗功率为：ΔP＝I2R线；又9ΔP＝I′2R线，由两式得I′＝3I，所以A正确，B错误.又输送功率不变，由P＝UI＝U′I′得U′＝，所以C、D错误.‎ 考点二　远距离输电线路的分析与计算 ‎7.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的.可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些.这是因为此时(　　)‎ A.总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就减小 B.总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小 C.总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大 D.干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电压 答案　C 解析　此时用电器多，总电阻比深夜时小(因为用电器都是并联的)，而变压器输出电压U不变，由I＝可知，干路电流大，输电线上损失电压大，电灯两端电压小，故比深夜时要显得暗，故C正确.‎ ‎8.(多选)如图1为发电厂向远处用户输电的电路示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变.若输送功率增大，下列说法中正确的有(　　)‎ 图1‎ A.升压变压器的输出电压增大 B.降压变压器的输出电压增大 C.输电线上损耗的功率增大 D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 答案　CD 解析　已知发电厂的输出电压不变，升压变压器的原、副线圈匝数比不变，升压变压器的输出电压不变，A错；若输送功率增大，升压变压器的输出电压不变，则输电线上电流增大，又输电线的电阻不变，故输电线上损失的电压增大，降压变压器的输入电压减小，则降压变压器输出电压减小，B错；因输电线上电流增大，输电线的电阻不变，则输电线上损失的功率增大，由＝＝，知损耗的功率占总功率的比例增大，C、D对.‎ ‎9.夏天由于用电器的增多，每年夏天都会出现“用电荒”，只好拉闸限电.若某发电站在供电过程中，用电高峰时输电的功率是正常供电的2倍，输电线电阻不变，下列说法正确的是(　　)‎ A.若输送电压不变，则用电高峰时输电电流为正常供电时的2倍 B.若输送电压不变，则用电高峰时输电线上损失的功率为正常供电时的2倍 C.若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电电流为正常供电时的4倍 D.若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电线损失的功率为正常供电时的4倍 答案　A 解析　高压输电时P＝UI，I是输送电路上的电流.用电高峰时，若输送电压不变，则I为正常供电时的2倍，A正确；输电线上损失的功率ΔP＝I2R线，则损失功率变为正常供电时的4倍，B错误；用电高峰时，若输送电压加倍，则I不变，与正常供电时相同，C错误；由ΔP＝I2R线，知损失的功率不变，D错误.‎ ‎10.(多选)(2018·慈溪中学高二上学期期末)550kV句章变电站已顺利投产，该项目的投产将大大填补余姚、慈溪及杭州湾新区的用电缺口，缓解用电紧张局面.相比原来的275kV输电，下列说法正确的是(　　)‎ A.输电线上的频率将减少一半 B.输电线上的电流将减少一半 C.输电线上损失的电功率将减少一半 D.输电线上损失的电功率将减少为原来的四分之一 答案　BD 二、非选择题 ‎11.发电机输出功率为40kW，输出电压为400V，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5Ω，则输电线上损失的电功率是多少？‎ 答案　2×103W 解析　发电机输出的电压为400V，经升压变压器升压后电压为U＝5×400V＝2×103V 由P＝UI得输电线上的电流I＝＝A＝20A 输电线上的功率损失P损＝I2r＝2×103W.‎ ‎12.(2017·杭州市高二检测)大地震发生后，某公司向灾区人民捐赠一批柴油发电机.这种柴油发电机的工作原理是以柴油机为动力系统，带动发电机发电.现在用一台柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图2所示.发电机到安置区的距离是400m，输电线路中的火线和零线均为单股铜导线，该导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω/m.安置区家用电器的总功率为44kW，当这些家用电器都正常工作时(额定电压均为220V)，则：‎ 图2‎ ‎(1)输电线路中的电流多大？‎ ‎(2)输电线路损失的电功率多大？‎ ‎(3)发电机实际输出电压多大？‎ ‎(4)该柴油发电机工作过程中，每小时消耗18kg柴油，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少？(柴油热值是3.3×107J/kg)‎ 答案　(1)200A　(2)8×103W　(3)260V　(4)31.5%‎ 解析　(1)安置区的总电流I0＝＝A＝200A.‎ 输电线路中的电流I线＝I0＝200A.‎ ‎(2)输电线路电阻R线＝2.5×10－4×800Ω＝0.2Ω，‎ 输电线路损失的电功率P线＝I线2R线＝2002×0.2W＝8×103W ‎(3)输电线路损失的电压U线＝I线R线＝200×0.2V＝40V 发电机输出电压U＝U线＋U0＝(40＋220) V＝260V ‎(4)18kg柴油完全燃烧放出的热量 Q＝mq＝18×3.3×107J＝5.94×108J 发电机每小时输出的电能 W＝UI线t＝260×200×3600J＝1.872×108J 效率η＝×100%≈31.5%.‎