3.4遠(yuǎn)距離輸電 同步練習(xí)（含解析）

試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)試卷第=page22頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)粵教版（2019）選擇性必修二3.4遠(yuǎn)距離輸電一、單選題1．有一臺(tái)內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機(jī)，供給一個(gè)學(xué)校照明用電，如下圖，升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器匝數(shù)比4∶1，輸電線總電阻R＝4Ω。全校共22個(gè)班，每班有“220V，40W”燈6盞，若保證全部電燈正常發(fā)光，則（）A．發(fā)電機(jī)輸出功率為5280WB．發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)為250VC．若減小升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比可以提高輸電的效率D．若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光，發(fā)電機(jī)輸出功率也減半2．圖示為某發(fā)電廠向偏遠(yuǎn)山區(qū)輸送電能的示意圖，發(fā)電廠通過(guò)升壓變壓器和降壓變壓器向純電阻用電器（未知）供電。已知輸電線的總電阻為R，原、副線圈匝數(shù)比為1∶10，原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，原線圈兩端的瞬時(shí)電壓，測(cè)得發(fā)電廠回路中電流有效值為I。若均可視為理想變壓器，發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻不計(jì)，則（）A．降壓變壓器中電流的頻率為 B．輸電線消耗的總功率為C．用電器消耗的功率為 D．用電器的電阻為3．目前我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電已經(jīng)采用的超高壓和的特高壓。假設(shè)甲、乙兩地原來(lái)采用的超高壓輸電，在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用的特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，下列說(shuō)法正確的是（）A．輸電線上輸送的電流大小減小B．輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損失電壓增大C．輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損耗電功率增大D．用戶得到的電功率減小4．遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，在輸送功率不變的條件下，下列說(shuō)法正確的是（）A．提高輸電電壓，能減小輸電電流，提高輸電效率B．提高輸電電壓，勢(shì)必增大輸電導(dǎo)線上的電流C．提高輸電電壓，勢(shì)必增大輸電導(dǎo)線上能量的損耗D．只有增大導(dǎo)線的電阻，才能減小輸電電流，提高輸電效率5．如圖所示是動(dòng)圈式話筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)聲波傳至振膜，振膜便振動(dòng)起來(lái)，與振膜相連的音圈也振動(dòng)起來(lái)，由于音圈處在磁場(chǎng)中，音圈內(nèi)就產(chǎn)生了“隨聲音變化”的電流信號(hào)。為了減少電流信號(hào)沿導(dǎo)線傳輸過(guò)程中的電能損失，話筒內(nèi)接有變壓器。話筒輸出的電流信號(hào)經(jīng)擴(kuò)音機(jī)放大后能推動(dòng)喇叭發(fā)出聲音。以下說(shuō)法正確的是（）A．動(dòng)圈式話筒的音圈在磁場(chǎng)中因受安培力而運(yùn)動(dòng)B．動(dòng)圈式話筒的振膜遇到聲波時(shí)所做的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)C．動(dòng)圈式話筒將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)的原理是電流磁效應(yīng)D．動(dòng)圈式話筒內(nèi)的變壓器是升壓變壓器，升壓后傳輸電流減小6．某電站不用變壓器直接向用戶輸送電能，若輸電功率為P，輸電電壓為U，輸電線電阻為R，用戶得到的電壓為，不計(jì)容抗與感抗的影響，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．輸電線上損失電壓為B．輸電線上損失電功率為C．用戶得到的功率為D．用戶得到的功率為7．如圖所示，有一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)E。通過(guò)理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R。T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4，設(shè)T1的輸入電壓U1一定，當(dāng)用戶消耗的電功率變大時(shí)，有（）A．P2變大，P3變大 B．P1變小，P2變小C．U2變小，U3變小 D．U2變小，U4變大8．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，經(jīng)升壓變壓器和降壓變壓器后為養(yǎng)殖場(chǎng)供電。已知輸電線的總電阻R線=5Ω，輸電線上損失的功率P線=2kW，養(yǎng)殖場(chǎng)共有1100盞標(biāo)有“220V

40W”字樣的燈泡正常工作（除此之外沒(méi)有其他用電器）。假設(shè)兩個(gè)變壓器均為理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）A．輸電線上的電流I線=20A B．升壓變壓器的匝數(shù)比n1∶n2=1∶10C．降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4=9∶1 D．發(fā)電機(jī)的輸出功率為44kW9．遠(yuǎn)距離輸電原理圖如圖所示，原線圈輸入電壓及輸電功率恒定，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，當(dāng)S由2改接為1時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．電壓表讀數(shù)增大 B．電流表讀數(shù)減小C．輸電線上損耗的功率減小 D．用戶的功率減小10．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率，發(fā)電機(jī)輸出的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設(shè)兩個(gè)變壓器均為理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（

）A．發(fā)電機(jī)輸出的電流B．輸電線上的電流C．降壓變壓器的匝數(shù)比D．用戶得到的電流11．在我國(guó)北方部分地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)低溫雨雪冰凍天氣，高壓輸電線因結(jié)冰而造成嚴(yán)重?fù)p毀，如圖所示。為消除高壓輸電線上的冰凌，有人設(shè)計(jì)了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應(yīng)除冰。在正常供電時(shí)，高壓線上送電電壓為U，電流為I，熱耗功率為；若輸電功率和輸電線電阻不變，除冰時(shí)，需要輸電線上熱耗功率為，則除冰時(shí)（）A．輸電電流為 B．輸電電流為9IC．輸電電壓為3U D．輸電電壓為12．“新疆準(zhǔn)東—安徽皖南”±1100kV特高壓直流輸電工程是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的輸電工程，輸電容量1200萬(wàn)千瓦。輸電線路流程可簡(jiǎn)化為若直流輸電線電阻為10Ω，不計(jì)變壓器與整流等造成的能量損失，直流變交流時(shí)，有效值不會(huì)變大。當(dāng)輸電線路電流為5×103A時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．輸電功率為1.2×1010WB．輸電導(dǎo)線上損失的功率為2.5×108W，損失的電壓為50kVC．降壓變壓器匝數(shù)比為11：5D．若保持輸送功率不變，用550kV輸電，用戶得到的功率比1100kV輸電時(shí)減少1×109W13．遠(yuǎn)距離輸電線路如圖所示。在輸送的電功率一定的情況下，采用高壓輸電時(shí)，線路損耗的電功率為；采用高壓輸電時(shí)，線路損耗的電功率為。若，下列關(guān)系式正確的是（）A． B． C． D．14．小型發(fā)電站向某工廠輸電，發(fā)電站的輸出功率為。若用電壓輸送，輸電導(dǎo)線的總電阻為，再在用戶端用一理想變壓器降壓，使用戶得到的電壓為。則降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為（）A． B． C． D．15．某水電站，用總電阻為5Ω的輸電線給940km外的用戶送電，其輸出電功率是3×106kW。現(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說(shuō)法正確的是（）A．輸電線上輸送的電流大小為1×105AB．輸電線上損失電壓為300kVC．該輸電系統(tǒng)的輸電效率為96%D．若改用10kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為4.5×108kW二、填空題16．電網(wǎng)：通過(guò)網(wǎng)狀的輸電線、______，將許多電廠和廣大用戶連接起來(lái)，形成全國(guó)性或地區(qū)性的輸電______。17．某發(fā)電站的輸出功率為，輸出電壓為4kV，通過(guò)理想變壓器升壓后向80km遠(yuǎn)處供電．已知輸電導(dǎo)線的電阻率為，導(dǎo)線橫截面積為，輸電線損耗的電功率為輸出功率的，則理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為_(kāi)_____．18．遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸電導(dǎo)線上的功率損失和電壓損失將很大，如果采用__________輸電則會(huì)大大降低這種損失19．要減少電能輸送時(shí)的損失，主要的途徑有：①_____；②_____。三、解答題20．某個(gè)小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為P1=100kW，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1=250V，通過(guò)升壓變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線的雙線總電阻為R=10Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4=220V，要求在輸電線上損失的功率控制在4kW，請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比。為此，請(qǐng)你計(jì)算：（1）升壓變壓器輸入的電流為多少？輸電線上通過(guò)的電流是多少？（2）輸電線損失的電壓為多少？升壓變壓器輸出的電壓是多少？（3）兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少？21．如圖所示，作為北京奧運(yùn)會(huì)主場(chǎng)館之一的國(guó)家體育館“鳥(niǎo)巢”擁有9.1萬(wàn)個(gè)座位，其扇型屋面和大面積的玻璃幕墻不僅給人以賞心悅目之感，還隱藏著一座太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，供給體育館內(nèi)的照明燈等使用。假如該發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率為1×105W。輸出電壓250V，現(xiàn)準(zhǔn)備向遠(yuǎn)處輸電。所用輸電線的總電阻為8Ω，輸電時(shí)在輸電線上損失的電功率為3200W。用戶獲得220V電壓，求：（1）按平均每天太陽(yáng)照射6小時(shí)計(jì)，該發(fā)電系統(tǒng)一年（365天計(jì)）能輸出多少電能？（2）應(yīng)選用的升壓變壓器匝數(shù)比多大？（3）應(yīng)選用的降壓變壓器匝數(shù)比多大？22．某實(shí)驗(yàn)興趣小組設(shè)計(jì)并制作了一個(gè)遠(yuǎn)距離輸電演示器，如圖所示。（1）觀察裝置并嘗試描述演示步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（2）若想測(cè)出升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作？23．如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，其中變壓器為理想變壓器，水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100kW，發(fā)電機(jī)的電壓為250V。通過(guò)升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。要求在輸電線上損失的功率控制為5kW（即用戶得到的功率為95kW）。（1）求輸電線上的電流I2；（2）求降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比。24．某村在較遠(yuǎn)的地方建立了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)的輸出功率為，輸出電壓為，輸電導(dǎo)線的總電阻為，導(dǎo)線上損耗的電功率為，該村的用電電壓是。求：（1）升壓變壓器副線圈上的輸出電流；（2）升壓變壓器副線圈上的輸出電壓；（3）升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比；（4）如果該村某工廠用電功率為，則該村還可以裝“”的電燈多少盞？答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)參考答案：1．B【解析】【詳解】A．對(duì)降壓變壓器解得，對(duì)升壓變壓器解得故A錯(cuò)誤；B．對(duì)升壓變壓器解得又因?yàn)榻獾糜蓺W姆定律可得解得故B正確；C．若想提高輸電效率，需要減少導(dǎo)線上的功率損失，就需要減小輸電導(dǎo)線上的電流，則需要提高升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)電燈減少一半時(shí)同理可得故D錯(cuò)誤。故選B。2．D【解析】【詳解】A．降壓變壓器中電流的周期頻率A錯(cuò)誤；B．原線圈兩端的電壓由得由得發(fā)電廠的輸出功率輸電線消耗的總功率B錯(cuò)誤；C．用電器消耗的功率C錯(cuò)誤；D．由得而，得用電器的電流，又得用電器的電阻D正確。故選D。3．A【解析】【詳解】A．根據(jù)公式且P不變，可知輸電電流當(dāng)輸電電壓增大時(shí)，輸電電流減小，A正確；B．不變，當(dāng)輸電電流減小，輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損失電壓減小，B錯(cuò)誤；C．輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損耗電功率當(dāng)輸電電流減小，輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損耗電功率減小，C錯(cuò)誤；D．P不變，輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損耗電功率減小，用戶得到的電功率增大，D錯(cuò)誤；故選A。4．A【解析】【詳解】A．輸送功率不變時(shí)，根據(jù)可知，電壓增大時(shí)，輸電上的電流減小。由輸電線上損失的功率可知，電流減小，輸電線上損失的功率減小，提高輸電效率，A正確；B．根據(jù)可知，輸送功率不變時(shí)，提高電壓可以小輸電線上的電流，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)輸送功率不變時(shí)，根據(jù)可知，電壓增大時(shí)，輸電上的電流減小。由輸電線上損失的功率可知，電流減小，輸電線上損失的功率減小，減小了輸電導(dǎo)線上能量的損耗，C錯(cuò)誤；D．輸送功率不變，根據(jù)P=UI知，增大導(dǎo)線的電阻，對(duì)電流無(wú)影響，D錯(cuò)誤。故選A。5．D【解析】【分析】【詳解】A．動(dòng)圈式話筒的音圈是由振膜振動(dòng)時(shí)帶動(dòng)的，不是因受安培力而運(yùn)動(dòng)的。故A錯(cuò)誤；B．動(dòng)圈式話筒的振膜所做的運(yùn)動(dòng)是受迫振動(dòng)，因?yàn)橛陕暡ㄌ峁┑尿?qū)動(dòng)力不滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)條件。故B錯(cuò)誤；C．話筒產(chǎn)生電流信號(hào)的原理是音圈在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)，不是電流磁效應(yīng)。故C錯(cuò)誤；D．由可知，為了減信號(hào)沿導(dǎo)線傳輸過(guò)程中的電能損失，應(yīng)減小電流；再由知，增大電壓可減小電流，故話筒內(nèi)的變壓器是升壓變壓器，升壓后傳輸電流減小，故D正確。故選D。6．C【解析】【詳解】A．電路中的電流則輸電線上損失的電壓故A正確；B．輸電線上損失電功率為故B正確；CD．用戶得到的功率故D正確，C錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤項(xiàng)，故選C。7．A【解析】【詳解】AB．因?yàn)镻1＝P2＝ΔP＋P3P3＝P4由于P4增大，則T2次級(jí)電流變大，則初級(jí)電流也變大可知ΔP、P3及P1、P2均變大，A正確，B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)閁2＝U1U1一定，所以U2不變，CD錯(cuò)誤。故選A。8．A【解析】【詳解】A．根據(jù)公式解得A正確；B．設(shè)升壓變壓器原線圈電流為I1，則有解得升壓變壓器的匝數(shù)比為B錯(cuò)誤；C．降壓變壓器的副線圈的電流為降壓變壓器的匝數(shù)比為C錯(cuò)誤；D．發(fā)電機(jī)的輸出功率D錯(cuò)誤。故選A。9．D【解析】【分析】【詳解】AB．原線圈輸入電壓及輸電功率恒定，當(dāng)S由2改接為1時(shí)，根據(jù)升壓變壓器副線圈匝數(shù)增大，則增大，由于則升壓變壓器副線圈電流減小，所以電流表讀數(shù)減小，線路損失的電壓減小，則降壓變壓器原線圈的電壓增大，則降壓變壓器副線圈的電壓增大，所以電壓表的讀數(shù)增大，則AB正確，不符合題意；C．輸電線上損耗的功率為由于升壓變壓器副線圈電流減小，所以輸電線上損耗的功率減小，則C正確，不符合題意；D．用戶的功率為輸電線上損耗的功率減小，所以用戶的功率增大，則D錯(cuò)誤，符合題意；故選D。10．C【解析】【詳解】A．發(fā)電機(jī)輸出的電流A錯(cuò)誤；B．輸電線上的電流B錯(cuò)誤；CD．在用戶端，有根據(jù)變壓器的規(guī)律有解得，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。11．D【解析】【分析】【詳解】根據(jù)△P=I2r，導(dǎo)線上的熱損失功率變?yōu)樵瓉?lái)的9倍，電流應(yīng)增加為原來(lái)的3倍，即為3I；由P=UI知，則輸送電壓變?yōu)椤９蔬xD。12．B【解析】【分析】【詳解】A．理想變壓器本身不消耗能量，輸入功率等于輸出功率，輸電導(dǎo)線輸送功率為發(fā)電機(jī)輸電功率不可能比它低，A錯(cuò)誤；B．輸電導(dǎo)線上損失的功率損失的電壓B正確；C．輸電導(dǎo)線末端電壓則降壓變壓器匝數(shù)比應(yīng)小于3：1，C錯(cuò)誤；D．用1100kV輸電時(shí)輸電導(dǎo)線上損失的功率保持輸送功率不變，只用550kV輸電，輸電導(dǎo)線上損失的功率則用戶得到的功率比1100kV輸電時(shí)減少D錯(cuò)誤。故選B。13．A【解析】【分析】【詳解】根據(jù)、可知，在輸送的電功率一定的情況下，輸電線上損耗的功率又根據(jù)功率的比值可知故選A。14．B【解析】【分析】本題考查遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，解決本題的關(guān)鍵：1、知道變壓器原副線圈的電壓比、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系；2、知道升壓變壓器的輸出電壓、電壓損失、降壓變壓器的輸入電壓之間的關(guān)系?！驹斀狻吭O(shè)發(fā)電站端升壓變壓器的輸出電壓為，用戶端變壓器原線圈電壓為，則有對(duì)用戶端降壓變壓器，根據(jù)變壓器的變壓比有聯(lián)立解得降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為故選B。15．D【解析】【分析】【詳解】A．輸電線上輸送的電流大小為A錯(cuò)誤；B．輸電線上損失電壓為B錯(cuò)誤；C．損失的功率為故該輸電系統(tǒng)的輸電效率為94%C錯(cuò)誤；D．若改用10kV電壓輸電，則輸電電流為輸電線上損失的功率為D正確。故選D。16．

變電站

網(wǎng)絡(luò)【解析】【詳解】略17．1：50【解析】【分析】根據(jù)電阻定律得出輸電線的電阻，根據(jù)輸電線上損失的功率求出輸電線上的電流，從而根據(jù)求出升壓變壓器的輸出電壓；根據(jù)輸電線上的電流和電阻求出輸電線上的電壓損失；根據(jù)變壓比公式求解升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；【詳解】解：導(dǎo)線電阻為：，代入數(shù)據(jù)得：，升壓變壓器副線圈電流為：，又，解得：，根據(jù)得：，根據(jù)變壓比公式，有：故答案為1：5018．高壓【解析】【詳解】由線路損耗電能為，輸送功率一定的情況下，電壓越高，電流越小，損耗越小19．

減小導(dǎo)線的電阻

提高輸送的電壓【解析】【詳解】[1]由可知，輸電功率P一定，輸電電壓U一定，減小導(dǎo)線的電阻，輸電線損失的功率越小，導(dǎo)線損失的電能越??；[2]輸電功率P一定，導(dǎo)線的電阻一定，提高輸送的電壓，導(dǎo)線損失的功率減小，導(dǎo)線損失的電能減小。20．(1)400A，20A；(2)200V，5000V；(3)，【解析】【分析】【詳解】(1)升壓變壓器輸入的電流為由解得輸電線上通過(guò)的電流是(2)輸電線損失的電壓為由可得升壓變壓器輸出的電壓是(3)升壓變壓器的匝數(shù)比為降壓變壓器輸入電壓為降壓變壓器的匝數(shù)比為21．（1）2.19×105kW·h或7.884×1011J；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解