【解析】选择性必修二专题强化练10远距离输电分析【xm】

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选择性必修二专题强化练10远距离输电分析【xm】

一、选择题

1．小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电电源线路，忽略导线的自感作用。

其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等。两次实验中（）

A．都接直流电源B．A两端的电压相等

C．A损耗的功率相等D．图1中A的电流较大

【答案】D

【知识点】变压器原理

【解析】【解答】题图2中因为有变压器，所以必须接交流电源，A不符合题意。设流过灯泡的电流为IL，则题图1中通过A的电流也为IL；设T2原、副线圈的匝数分别为n3和n4，此时通过A的电流为IA，则有，因为T2为降压变压器，即n41知I21知I2<500A，C符合题意；根据电厂输出电压为u1=5500sin100πt(V)知，交变电流的频率为50Hz，变压器不改变交流的频率，D符合题意。

故答案为：BCD

【分析】利用热功率的表达式可以判别损失功率与降压变压器输入电压的关系；利用升压变压器的输入电压及电流可以求出输电功率的大小；利用匝数之比可以求出输电电流的大小；利用角速度可以求出交流电频率的大小。

7．【答案】C

【知识点】电能的输送

【解析】【解答】由题图乙知，交变电流的周期为0.02s，所以频率f=50Hz，A不符合题意；输电线上有电压损耗，所以用户端电压小于250V，B不符合题意；对于升压变压器，由变压规律，可得U2=25000V，输电线中的电流I==30A，C符合题意；输电线损耗的功率△P=I2r=90kW，D不符合题意。

故答案为：C

【分析】利用周期的大小可以求出频率的大小；利用电线的电压损失可以判别用电户的电压大小；利用匝数之比可以求出输电电压的大小，结合输电功率的大小可以求出输电电流的大小；利用热功率的表达式可以求出损失功率的大小。

8．【答案】C

【知识点】电能的输送

【解析】【解答】由于发电厂的输出电压不变，升压变压器原、副线圈的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，A不符合题意；发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可知输电线上的电流I线增大，设输电线电阻为R，根据U损=I线R可知，输电线上的电压损失增大，降压变压器的输入电压U3=U2-U1，可知降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器原、副线圈的匝数不变，则降压变压器的输出电压减小，B不符合题意；根据P损=R，又输电线上的电流增大，电阻不变，可知输电线上的功率损失增大，C符合题意；输电线上损耗的功率占总功率的比例η=，发电厂的输出电压不变，输电线的电阻不变，η随着发电厂输出功率的增大而增大，D不符合题意。

故答案为：C

【分析】由于升压变压器的输入电压不变则输出电压不变，由于其电线电流增大则损失的功率增大，导致损失电压增大则降压变压器的输入电压和输出电压都减小；利用热功率和总功率的表达式可以判别输电效率的变化。

9．【答案】D

【知识点】电能的输送

【解析】【解答】由题图乙可知交流电压的最大值为Um=380V，则其有效值为U=V=190V，A不符合题意；交流电的周期T=0.02s，则交流电的频率为f==50Hz，变压器不改变交流电的频率，B不符合题意；原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，与匝数比无关，C不符合题意；在输送功率一定的情况下，增加升压变压器副线圈匝数，根据知升压变压器副线圈两端电压增大，由I=知输电线上的电流减小，根据△P=I2R线知，输电线上损失的功率减小，则降压变压器的输入功率增大，即保持发电机输出功率不变，增加升压变压器副线圈匝数，用户得到的功率增大，D符合题意。

故答案为：D

【分析】利用图像电压的峰值可以求出电压有效值的大小；利用周期可以求出频率的大小；原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率；利用匝数之比结合热功率的表达式可以判别增加升压变压器的匝数可以减小损失的电压则其用电户得到的功率增大。

10．【答案】A,C,D

【知识点】电能的输送

【解析】【解答】发电机输出功率一定，根据P=UI可知，采用高压输电可以减小输电线中的电流，A符合题意；将P下移，降压变压器原线圈的匝数变多，即n3变大，由得U4=，则降压变压器的输出电压将减小，即用户获得的电压将减小，B不符合题意；由电流互感器可得，输电线中的电流为I2=10I'=10×1A=10A，由题意可知，升压变压器的输出功率为20kW，则可得升压变压器的输出电压为U2==2000V，输电线损耗的功率为P损=r=103×10W=1000W，则用户获得的功率为P4=P3=P2-P损=20kW-1kW=19kW，C、D符合题意。

故答案为：ACD

【分析】利用电功率的表达式可以判别升高电压可以减小输电线的电流大小；当P向下移动时其降压变压器的输入电压不变，其匝数变大则用电户得到的电压减小；利用其电功率的表达式结合热功率的表达式可以求出用电户得到的功率大小；利用电功率的表达式可以求出升压变压器的输出电压大小。

11．【答案】（1）解：升压变压器原、副线圈的匝数比，

（2）输电线上损耗的功率为P损=P×4%=4×109W×4%=1.6×108W

输送电流为I==4×103A

由P损=I2R知输电线的电阻为R==10Ω

【知识点】电能的输送

【解析】【分析】（1）已知升压变压器的输入电压和输出电压，利用两个电压可以求出升压变压器的匝数比值；

（2）已知电线上损失的功率，利用电功率的表达式可以求出输电电流的大小，结合热功率的表达式可以求出输电线的电阻大小。

12．【答案】（1）解：由题图乙知升压变压器输入电压的有效值为U1=240V

输送电压为U2=V=9600V

升压变压器原、副线圈的匝数比为

（2）解：输电线上损失的电压为△U=I2R总=100×4×2V=800V

降压变压器输入电压为U3=U2-△U=(9600-800)V=8800V

根据得

代入数据解得用户端得到的电压为U4=220V

（3）解：输电线路损耗功率为△P=△Ul2=80kW

4用户得到的功率为P4=(960-80)kW=880kW

每盏灯正常发光的功率为20W，N=

代入数据解得N=4.4×104

【知识点】电能的输送

【解析】【分析】（1）从图像可以得出其升压变压器的输入电压，利用电功率的表达式结合输出电压可以求出输电电压的大小；利用输入电压和输出电压可以求出升压变阻器的匝数之比；

（2）已知降压变压器的