高二物理下册电能的输送练习题及参考答案

　　一、选择题

高二物理下册电能的输送练习题及参考答案

　　1.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率的是()

　　A.U21R B.U1-U22R

　　C.I2R D.I(U1-U2)

　　解析：选BCD.输电线上损耗的功率P损=I2R=U2损/R=IU损，而U损=U1-U2，故B、C、D正确.

　　2.水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以1100 V送电，则线路损失为10 kW，若以3300 V送电，则线路损失可降为()

　　A.3.3 kW B.1.1 kW

　　C.30 kW D.11 kW

　　解析：选B.由P=UI，P=I2R可得：P=P2U2R，所以当输送电压增大为原来3倍时，线路损失变为原来的19，即P=1.1 kW.

　　3.(2010年高考江苏卷)在如图5-5-5所示的远距离输电电路图中，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，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()

　　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

　　解析：选CD.对升压(或降压)变压器而言，由变压器电压比U1∶U2=n1∶n2知，输入电压不变，匝数不变，输出电压不变，故A选项不正确;由P=UI知，U不变，P增大，故I增大，使得输电线上的电压损耗U=I2R线增大，功率损耗P=I22R线增大，所以降压变压器上的输入电压减小，输出电压减小，所以B不正确，C正确;因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为PP1=I22R线P1=P1U1n1n22R线P1=P1n21R线U21n22P1，所以随发电厂输出功率变大，该值变大，D正确.

　　4.输电导线的电阻为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.U21∶U22

　　C.U22∶U21 D.U2∶U1

　　解析：选C.由P=UI得输电线中的电流I=PU，输电线上损失的功率P损=I2R=(PU)2R=P2RU2.即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比，所以P损1∶P损2=U22∶U21.

　　5.(2009年高考山东卷)某小型水电站的电能输送示意图如图5-5-6所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则()

　　A.n2n1n3n4

　　B.n2n1

　　C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

　　D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

　　解析：选AD.由于输电线上的'功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率.P出-P损=P入，故D正确.U2U1=n2n1，U3U4=n3n4，因为U1=200 V

　　6.为消除高压输电线上的凌冰，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3 I B.输电电流为9 I

　　C.输电电压为3 U D.输电电压为13U

　　解析：选AD.输电线上的热耗功率P线=I2R线，热耗功率由P变为9 P，则电流I变为3 I，选项A正确.输电功率P不变，由P=UI，电流变为3 I，输电电压为13U，选项D正确.

　　7.在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P，用户得到的电功率为P用，则P、P用的关系式正确的是()

　　A.P=U2S B.P=P2LU2S

　　C.P用=P-U2S D.P用=P(1-PLU2S)

　　解析：选BD.输电线电阻R=LS

　　输电电流I=PU

　　故输电线上损失的电功率为

　　P=I2R=(PU)2LS=P2LU2S

　　用户得到的电功率为

　　P用=P-P=P(1-PLU2S).

　　8.远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中，正确的是()

　　A.输电线上的电功率损失是原来的1/n;

　　B.输电线上的电功率损失是原来的1/n2;

　　C.输电线上的电压损失是原来的1/n;

　　D.输电线上的电压损失是原来的n倍

　　解析：选BC.由P=UI知，当输送的功率P一定时，电压升高为原来的n倍时，输电电流I=P/U=P/(nU)=1nI.又P线=I2R线，所以输电线上的功率损失P损=(1nI)2R线=1n2P损，即B正确，A错误.输电线上的电压损失U损=IR线=1nIR线=1nU损，C正确，D错误.

　　9.(2009年高考海南卷)一台发电机最大输出功率为4000 kW，电压为4000 V，经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻R=1 k.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()

　　A.T1原、副线圈电流分别为103 A和20 A

　　B.T2原、副线圈电压分别为1.8105 V和220 V

　　C.T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1

　　D.有6104盏灯泡(220 V、60 W)正常发光

　　解析：选ABD.T1原线圈的电流为I1=P1U1=40001034000A=1103 A，输电线上损失的功率为P损=I22R=10%P1，

　　所以I2=10%P1R=40001030.11103 A=20 A，选项A对;T1的变压比为n1n2=I2I1=20103=150;T1上副线圈的电压为U2=50U1=2105 V，T2上原线圈的电压为U3=U2-I2R=2105 V-20103 V=1.8105 V，选项B对;T2上原、副线圈的变压比为n3n4=U3U4=1.8105220=910311，选项C错;能正常发光的灯泡的盏数为：N=90%P160=6104(盏)，选项D对.

　　二、非选择题

　　10.有一理想变压器原、副线圈的匝数比为100∶1，原线圈上所加电压为23 kV，副线圈通过总电阻为2 的供电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是220 V，求供电导线上损耗的功率.

　　解析：设原线圈上所加电压为U1，匝数为n1，副线圈上两端电压为U2，匝数为n2，有 U1U2=n1n2①

　　副线圈两端通过导线向用户供电，设用户电压为U3，导线上的电压为U4，有U2=U3+U4②

　　导线上损失功率为P=U24R③

　　由①②③式得

　　P=(n2n1U1-U3)2/R

　　=11002.3104-22022 W=50 W.

　　答案：50 W

　　11.(2011年开封高二检测)一座小型发电站的输出功率是20 kW，输电线路总电阻是5 .

　　(1)若输电电压是400 V，输电线路损耗的功率是多少?

　　(2)若改用5000 V高压输电，用户端利用n1∶n2=22∶1的变压器降压，用户得到的电压是多少?