3.4远距离输电 同步练习（含解析）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page22页，共=sectionpages22页粤教版（2019）选择性必修二3.4远距离输电一、单选题1．有一台内阻为1Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如下图，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器匝数比4∶1，输电线总电阻R＝4Ω。全校共22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则（）A．发电机输出功率为5280WB．发电机电动势为250VC．若减小升压变压器原副线圈匝数比可以提高输电的效率D．若使用灯数减半并正常发光，发电机输出功率也减半2．图示为某发电厂向偏远山区输送电能的示意图，发电厂通过升压变压器和降压变压器向纯电阻用电器（未知）供电。已知输电线的总电阻为R，原、副线圈匝数比为1∶10，原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈两端的瞬时电压，测得发电厂回路中电流有效值为I。若均可视为理想变压器，发电机的内阻不计，则（）A．降压变压器中电流的频率为 B．输电线消耗的总功率为C．用电器消耗的功率为 D．用电器的电阻为3．目前我国远距离输电已经采用的超高压和的特高压。假设甲、乙两地原来采用的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用的特高压输电，若不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（）A．输电线上输送的电流大小减小B．输电线上由于导线电阻造成的损失电压增大C．输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率增大D．用户得到的电功率减小4．远距离输电时，在输送功率不变的条件下，下列说法正确的是（）A．提高输电电压，能减小输电电流，提高输电效率B．提高输电电压，势必增大输电导线上的电流C．提高输电电压，势必增大输电导线上能量的损耗D．只有增大导线的电阻，才能减小输电电流，提高输电效率5．如图所示是动圈式话筒的内部结构示意图，当声波传至振膜，振膜便振动起来，与振膜相连的音圈也振动起来，由于音圈处在磁场中，音圈内就产生了“随声音变化”的电流信号。为了减少电流信号沿导线传输过程中的电能损失，话筒内接有变压器。话筒输出的电流信号经扩音机放大后能推动喇叭发出声音。以下说法正确的是（）A．动圈式话筒的音圈在磁场中因受安培力而运动B．动圈式话筒的振膜遇到声波时所做的运动是简谐运动C．动圈式话筒将声音信号转变为电流信号的原理是电流磁效应D．动圈式话筒内的变压器是升压变压器，升压后传输电流减小6．某电站不用变压器直接向用户输送电能，若输电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，用户得到的电压为，不计容抗与感抗的影响，则下列说法中错误的是（）A．输电线上损失电压为B．输电线上损失电功率为C．用户得到的功率为D．用户得到的功率为7．如图所示，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8．如图所示，某小型水电站发电机的输出电压U1=250V，经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻R线=5Ω，输电线上损失的功率P线=2kW，养殖场共有1100盏标有“220V

40W”字样的灯泡正常工作（除此之外没有其他用电器）。假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（）A．输电线上的电流I线=20A B．升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶10C．降压变压器的匝数比n3∶n4=9∶1 D．发电机的输出功率为44kW9．远距离输电原理图如图所示，原线圈输入电压及输电功率恒定，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，当S由2改接为1时，下列说法错误的是（）A．电压表读数增大 B．电流表读数减小C．输电线上损耗的功率减小 D．用户的功率减小10．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机输出的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（

）A．发电机输出的电流B．输电线上的电流C．降压变压器的匝数比D．用户得到的电流11．在我国北方部分地区经常出现低温雨雪冰冻天气，高压输电线因结冰而造成严重损毁，如图所示。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。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；若输电功率和输电线电阻不变，除冰时，需要输电线上热耗功率为，则除冰时（）A．输电电流为 B．输电电流为9IC．输电电压为3U D．输电电压为12．“新疆准东—安徽皖南”±1100kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程，输电容量1200万千瓦。输电线路流程可简化为若直流输电线电阻为10Ω，不计变压器与整流等造成的能量损失，直流变交流时，有效值不会变大。当输电线路电流为5×103A时，下列说法正确的是（

）A．输电功率为1.2×1010WB．输电导线上损失的功率为2.5×108W，损失的电压为50kVC．降压变压器匝数比为11：5D．若保持输送功率不变，用550kV输电，用户得到的功率比1100kV输电时减少1×109W13．远距离输电线路如图所示。在输送的电功率一定的情况下，采用高压输电时，线路损耗的电功率为；采用高压输电时，线路损耗的电功率为。若，下列关系式正确的是（）A． B． C． D．14．小型发电站向某工厂输电，发电站的输出功率为。若用电压输送，输电导线的总电阻为，再在用户端用一理想变压器降压，使用户得到的电压为。则降压变压器原、副线圈的匝数之比为（）A． B． C． D．15．某水电站，用总电阻为5Ω的输电线给940km外的用户送电，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1×105AB．输电线上损失电压为300kVC．该输电系统的输电效率为96%D．若改用10kV电压输电，则输电线上损失的功率为4.5×108kW二、填空题16．电网：通过网状的输电线、______，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电______。17．某发电站的输出功率为，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处供电．已知输电导线的电阻率为，导线横截面积为，输电线损耗的电功率为输出功率的，则理想变压器原副线圈的匝数比为______．18．远距离输电时，输电导线上的功率损失和电压损失将很大，如果采用__________输电则会大大降低这种损失19．要减少电能输送时的损失，主要的途径有：①_____；②_____。三、解答题20．某个小型水电站发电机的输出功率为P1=100kW，发电机的输出电压为U1=250V，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为R=10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V，要求在输电线上损失的功率控制在4kW，请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算：（1）升压变压器输入的电流为多少？输电线上通过的电流是多少？（2）输电线损失的电压为多少？升压变压器输出的电压是多少？（3）两个变压器的匝数比各应等于多少？21．如图所示，作为北京奥运会主场馆之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感，还隐藏着一座太阳能光伏发电系统，供给体育馆内的照明灯等使用。假如该发电系统的输出功率为1×105W。输出电压250V，现准备向远处输电。所用输电线的总电阻为8Ω，输电时在输电线上损失的电功率为3200W。用户获得220V电压，求：（1）按平均每天太阳照射6小时计，该发电系统一年（365天计）能输出多少电能？（2）应选用的升压变压器匝数比多大？（3）应选用的降压变压器匝数比多大？22．某实验兴趣小组设计并制作了一个远距离输电演示器，如图所示。（1）观察装置并尝试描述演示步骤及实验现象。（2）若想测出升压变压器原、副线圈的匝数比，应当如何进行实验操作？23．如图所示为远距离输电示意图，其中变压器为理想变压器，水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制为5kW（即用户得到的功率为95kW）。（1）求输电线上的电流I2；（2）求降压变压器的原副线圈匝数比。24．某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为，该村的用电电压是。求：（1）升压变压器副线圈上的输出电流；（2）升压变压器副线圈上的输出电压；（3）升压变压器的原、副线圈的匝数比；（4）如果该村某工厂用电功率为，则该村还可以装“”的电灯多少盏？答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．B【解析】【详解】A．对降压变压器解得，对升压变压器解得故A错误；B．对升压变压器解得又因为解得由欧姆定律可得解得故B正确；C．若想提高输电效率，需要减少导线上的功率损失，就需要减小输电导线上的电流，则需要提高升压变压器原副线圈的匝数比，故C错误；D．当电灯减少一半时同理可得故D错误。故选B。2．D【解析】【详解】A．降压变压器中电流的周期频率A错误；B．原线圈两端的电压由得由得发电厂的输出功率输电线消耗的总功率B错误；C．用电器消耗的功率C错误；D．由得而，得用电器的电流，又得用电器的电阻D正确。故选D。3．A【解析】【详解】A．根据公式且P不变，可知输电电流当输电电压增大时，输电电流减小，A正确；B．不变，当输电电流减小，输电线上由于导线电阻造成的损失电压减小，B错误；C．输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率当输电电流减小，输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率减小，C错误；D．P不变，输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率减小，用户得到的电功率增大，D错误；故选A。4．A【解析】【详解】A．输送功率不变时，根据可知，电压增大时，输电上的电流减小。由输电线上损失的功率可知，电流减小，输电线上损失的功率减小，提高输电效率，A正确；B．根据可知，输送功率不变时，提高电压可以小输电线上的电流，B错误；C．根据输送功率不变时，根据可知，电压增大时，输电上的电流减小。由输电线上损失的功率可知，电流减小，输电线上损失的功率减小，减小了输电导线上能量的损耗，C错误；D．输送功率不变，根据P=UI知，增大导线的电阻，对电流无影响，D错误。故选A。5．D【解析】【分析】【详解】A．动圈式话筒的音圈是由振膜振动时带动的，不是因受安培力而运动的。故A错误；B．动圈式话筒的振膜所做的运动是受迫振动，因为由声波提供的驱动力不满足简谐运动条件。故B错误；C．话筒产生电流信号的原理是音圈在磁场中切割磁感线运动而产生感应电流，是电磁感应，不是电流磁效应。故C错误；D．由可知，为了减信号沿导线传输过程中的电能损失，应减小电流；再由知，增大电压可减小电流，故话筒内的变压器是升压变压器，升压后传输电流减小，故D正确。故选D。6．C【解析】【详解】A．电路中的电流则输电线上损失的电压故A正确；B．输电线上损失电功率为故B正确；CD．用户得到的功率故D正确，C错误。本题选错误项，故选C。7．A【解析】【详解】AB．因为P1＝P2＝ΔP＋P3P3＝P4由于P4增大，则T2次级电流变大，则初级电流也变大可知ΔP、P3及P1、P2均变大，A正确，B错误；CD．因为U2＝U1U1一定，所以U2不变，CD错误。故选A。8．A【解析】【详解】A．根据公式解得A正确；B．设升压变压器原线圈电流为I1，则有解得升压变压器的匝数比为B错误；C．降压变压器的副线圈的电流为降压变压器的匝数比为C错误；D．发电机的输出功率D错误。故选A。9．D【解析】【分析】【详解】AB．原线圈输入电压及输电功率恒定，当S由2改接为1时，根据升压变压器副线圈匝数增大，则增大，由于则升压变压器副线圈电流减小，所以电流表读数减小，线路损失的电压减小，则降压变压器原线圈的电压增大，则降压变压器副线圈的电压增大，所以电压表的读数增大，则AB正确，不符合题意；C．输电线上损耗的功率为由于升压变压器副线圈电流减小，所以输电线上损耗的功率减小，则C正确，不符合题意；D．用户的功率为输电线上损耗的功率减小，所以用户的功率增大，则D错误，符合题意；故选D。10．C【解析】【详解】A．发电机输出的电流A错误；B．输电线上的电流B错误；CD．在用户端，有根据变压器的规律有解得，C正确，D错误。故选C。11．D【解析】【分析】【详解】根据△P=I2r，导线上的热损失功率变为原来的9倍，电流应增加为原来的3倍，即为3I；由P=UI知，则输送电压变为。故选D。12．B【解析】【分析】【详解】A．理想变压器本身不消耗能量，输入功率等于输出功率，输电导线输送功率为发电机输电功率不可能比它低，A错误；B．输电导线上损失的功率损失的电压B正确；C．输电导线末端电压则降压变压器匝数比应小于3：1，C错误；D．用1100kV输电时输电导线上损失的功率保持输送功率不变，只用550kV输电，输电导线上损失的功率则用户得到的功率比1100kV输电时减少D错误。故选B。13．A【解析】【分析】【详解】根据、可知，在输送的电功率一定的情况下，输电线上损耗的功率又根据功率的比值可知故选A。14．B【解析】【分析】本题考查远距离输电问题，解决本题的关键：1、知道变压器原副线圈的电压比、电流比与匝数比的关系；2、知道升压变压器的输出电压、电压损失、降压变压器的输入电压之间的关系。【详解】设发电站端升压变压器的输出电压为，用户端变压器原线圈电压为，则有对用户端降压变压器，根据变压器的变压比有联立解得降压变压器原、副线圈的匝数比为故选B。15．D【解析】【分析】【详解】A．输电线上输送的电流大小为A错误；B．输电线上损失电压为B错误；C．损失的功率为故该输电系统的输电效率为94%C错误；D．若改用10kV电压输电，则输电电流为输电线上损失的功率为D正确。故选D。16．

变电站

网络【解析】【详解】略17．1：50【解析】【分析】根据电阻定律得出输电线的电阻，根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流，从而根据求出升压变压器的输出电压；根据输电线上的电流和电阻求出输电线上的电压损失；根据变压比公式求解升压变压器原、副线圈的匝数比；【详解】解：导线电阻为：，代入数据得：，升压变压器副线圈电流为：，又，解得：，根据得：，根据变压比公式，有：故答案为1：5018．高压【解析】【详解】由线路损耗电能为，输送功率一定的情况下，电压越高，电流越小，损耗越小19．

减小导线的电阻

提高输送的电压【解析】【详解】[1]由可知，输电功率P一定，输电电压U一定，减小导线的电阻，输电线损失的功率越小，导线损失的电能越小；[2]输电功率P一定，导线的电阻一定，提高输送的电压，导线损失的功率减小，导线损失的电能减小。20．(1)400A，20A；(2)200V，5000V；(3)，【解析】【分析】【详解】(1)升压变压器输入的电流为由解得输电线上通过的电流是(2)输电线损失的电压为由可得升压变压器输出的电压是(3)升压变压器的匝数比为降压变压器输入电压为降压变压器的匝数比为21．（1）2.19×105kW·h或7.884×1011J；（2）；（3）【解析】【分析】【详解