2024-2025学年高中物理第三章电磁感应五高压输电练习含解析新人教版选修1-1

PAGE5-高压输电一、选择题1．下列关于电能输送的说法正确的是()A．输送电能的基本要求是牢靠、保质、经济B．减小输电导线上功率损失的唯一方法是采纳高压输电C．减小输电导线上功率损失的唯一方法是增大输电线的横截面积D．采纳电网供电可以减小损失的功率解析：输送电能的基本要求是牢靠、保质、经济．电网可以让电力的供应更加牢靠、质量更高，不会减小损失的功率．答案：A2．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是()A．由功率P＝eq\f(U2,R)，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P＝IU，应低电压小电流输电C．由P＝I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对解析：输电线损失的功率ΔP＝I2R＝eq\f(P2,U2)R，即损失的功率随输电线电阻的增大而增大；损失的功率与输电电压的平方成反比．答案：C3．关于远距离输电，下列说法中正确的是()A．高压输电可以削减输电线上的功率损失，因此输电电压可以无限大B．因为铜的电阻率比较小，因此远距离输电中常运用铜作为输电线材料C．远距离输电中运用铝导线作为输电线材料，并且不须要包袱绝缘材料D．增大导线截面积可减小电阻从而减小输电线上的电能损失，因此输电线为一根粗导线解析：远距离输电用袒露的铝导线高电压输电，并且是由多股导线缠绕而成以增大导线截面积．因受到多种制约，输电电压不能无限增大．故选C.答案：C4．(多选)远距离输送肯定功率的沟通，若输送电压上升为原来的n倍，关于输电线上损失的功率和电压损失，下列说法正确的是()A．输电线上损失的电功率是原来的eq\f(1,n)B．输电线上损失的电功率是原来的eq\f(1,n2)C．输电线上的电压损失是原来的eq\f(1,n)D．输电线上的电压损失是原来的eq\f(1,n2)解析：依据P＝IU知I＝eq\f(P,U)，导线上损失功率P损＝I2R＝eq\f(P2,U2)R，因输入功率肯定，损失的功率跟输送电压的平方成反比，U损＝eq\f(P,U)R，跟输送电压成反比．答案：BC5．中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原采纳500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为()A.eq\f(P,4)B.eq\f(P,2)C．2P D．4P解析：由P＝UI可知输出电压由500kV上升到1000kV时，电路中的电流将减为原来的一半；由P损＝I2R线可知电路中损耗的功率变为原来的eq\f(1,4)，选项A正确．答案：A6．(多选)某电站用11kV交变电压输电，输送功率肯定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压上升到220kV送电，下面哪个选项正确()A．因I＝eq\f(U,R)，所以输电线上的电流增为原来的20倍B．因I＝eq\f(P,U)，所以输电线上的电流减为原来的eq\f(1,20)C．因P＝eq\f(U2,R)，所以输电线上损失的功率为原来的400倍D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减小为原来的eq\f(1,20)解析：电压提高了20倍，由公式I＝eq\f(P,U)知，电流将是原来的eq\f(1,20)，选项B正确．由电阻定律R＝eq\f(ρL,S)得P损＝(eq\f(P,U))2eq\f(ρL,S)，在损失功率不变的状况下，输送电压与导线横截面积的平方根成反比，从而得到选项D正确．答案：BD7．用U1＝U和U2＝kU两种电压来输送电能，若输送的功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和材料也相同，则在两种状况下导线横截面积之比S1∶S2为()A．kB.eq\f(1,k)C．k2D.eq\f(1,k2)解析：依据P＝IU知I＝eq\f(P,U)，导线上损失功率P损＝I2R＝eq\f(P2,U2)R＝eq\f(P2,U2)·ρeq\f(L,S)，得到横截面积之比．答案：C8．在远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，假如分别采纳输电电压为U1＝110kV输电和输电电压为U2＝330kV输电，则两种状况中，输电线上通过的电流之比I1∶I2等于()A．1∶1 B．3∶1C．1∶3 D．9∶1解析：由P＝UI得输电电流I＝eq\f(P,U)，则I1∶I2＝U2∶U1＝3∶1，选项B正确．答案：B9．(多选)如图所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是()A．增加输电导线的横截面积有利于削减输电过程中的电能损失B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C．在输送电压肯定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D．高压输电必需综合考虑各种因素，不肯定是电压越高越好解析：电能的损失P损＝I2R＝I2·ρeq\f(L,S)，增大输电线的横截面积，会减小输电线的电阻，可以削减电能损失，A项正确．在输送功率保持不变的状况下，由P＝UI知，提高输送电压会减小输电电流，从而减小电能损失；在输送电压肯定时，输送的电功率越大，输电电流就越大，电能损失就越大，所以B项正确，C项错误．高压输电，电压越高，对变压器要求就越高，架设难度也会增加，同时输电线路还简单向大气放电，也会使电能损失进一步增大，所以要综合考虑各种因素，不肯定是电压越高越好，D项正确．答案：ABD10．(多选)在如图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志向变压器，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：升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比确定，输出功率变大时，升压变压器的输出电压不变，A项错误；由I＝eq\f(P,U)可知，当输出功率增大时，输出电流增大，由U损＝IR及P损＝I2R可知，U损及P损均增大，故C项正确；当U损增大时，降压变压器的输出电压减小，B选项错误；由P损＝eq\f(P2,U2)R可知，eq\f(P损,P)＝eq\f(P,U2)R，故当输出功率增大时，输电线损耗功率占总功率的比例增大，D项正确．答案：CD二、非选择题11．通过相同材料制成的导线向同一用户输送10kW的电功率，如在输送电压为110V和220V两种状况下输电线上损失的电能相同，那么两种状况下输电线的电阻之比为多少？解析：设输送电压为U1时输电线上的电流为I1，输送电压为U2时输电线上的电流为I2，且P＝IU.又P相同，所以I1U1＝I2U2.设输电线上损失的功率为P损，则P损＝I2R.因为P损相同，所以eq\f(R1,R2)＝(eq\f(I2,I1))2＝(eq\f(U1,U2))2＝eq\f(1,4).答案：1∶412．一座发电站，它输出的电功率是4800kW，向外输电，输电导线的总电阻是0.5Ω.(1)假如用4000V的电压输电，输电线上损失的电功率将是多少？(2)假如输电电压是110kV，输电线上损失的电功率又是多少？(3)若把4000V的电压上升为1100kV，须要一个升压变压器，求变压器原、副线圈的匝数比．解析：(1)依据输出功率P＝UI，可计算出输电线上的电流I1＝eq\f(P,U1)＝eq\f(4800×103,4000)A＝1.2×103A.则输电线上损失的功率P1＝I2R＝(1.2×103)2×0.5W＝7.2×105W.(2)I2＝eq\f(P,U2)＝eq\f(4800×103,110×103)A＝43.6A，输电线