2021年高考物理一轮复习考点过关检测题13.9远距离输电一、单项选择题1.“三农”问题是关系我国国计民生的根本问题,为减少远距离输电的损耗从而降低电费,减轻农民负担,近年来对农村电网进行了改造升级,可采取的措施是( ) A .提高输送的电功率 B .应用超导体材料做输电线 C .减小输电导线的横截面积 D .提高高压输电的电压2.节约能源是当今世界的一种重要社会意识。
原来采用110 kV 高压向远方的城市输电,在输电线路上损耗的功率为∆P 。
为减小输电线上损耗的功率。
在输送功率一定。
输电线路不变的同时输电电压变为440kV 。
则在输电线路上携耗的功率变为( ) A .Δ2PB .Δ4PC .Δ8PD .Δ16P3.“西电东输”工程中为减少输电损耗,必须提高输电电压,从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106kW ,输电电压为1000kV ,输电线电阻为100Ω.若改用超导材料作为输电线,则可减少电损耗的功率为( ) A .105 kW B .104 kW C .106 kWD .103 kW4.某水电站,用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km 外的用户,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2×105A B .输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC .若改用5kV 电压输电,则输电线上损失的功率为9×108kWD .输电线上损失的功率为∆P=U 2/r ,U 为输电电压,r 为输电线的电阻5.图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2 .在T 的原线圈两端接入一电压sin m u U t ω=的交流电源,若输送电功率为P ,输电线的总电阻为2r ,不考虑其它因素的影响,则输电线上损失的电功率为( )A .212()4mU n n rB .221()4mU n n rC .22124()()mn P r n U D .22214()()mn P r n U 6.如图所示为某一输电示意图,电厂的发电机输出功率为100kW ,输出电压U 1=500V ,升压变压器原、副线圈的匝数比为n 1:n 2=1:20,输电线电阻为40Ω,用户需要的电压U 4=220V ,变压器均为理想变压器,则( )A .输电线上的输送电流为250AB .输电线上损失的电压为280VC .输电线上损失的电功率为4kWD .降压变压器的原、副线圈的匝数比为n 3:n 4=960:117.远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2,电压分别为U 1、U 2,电流分别为I 1、I 2,输电线上的电阻为R 。
降压变压器原、副线圈的匝数分别为n 3、n 4,电压分别为U 3、U 4,电流分别为I 3、I 4。
变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是( )A .12I I =12n n B .输入用户的电功率为2223I U I R C .夜间用户用电量增大时,I 3会变小 D .I 1U 1=I 3U 38.2016年1月,重庆主城及多个区县迎来冰冻雨雪天气,图为重庆电力公司工作人员监测高压电线覆冰厚度.为清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 ,热损耗功率为P ∆;除冰时,输电功率、输电线电阻不变,输电线上的热损耗功率为16P ∆,则除冰时( )A .输电电流为16I B .输电电压为4U C .输电电压为4U D .输电电流为16I9.如图所示为远距离输电示意图,1T 、2T 分别为理想升压变压器和理想降压变压器,图中的电表1V 、2V 、1A 、2A 均为理想电表,电表的示数分别为1U 、2U 、1I 、2I ,输电线上有一定的电阻,则下列说法正确的是( )A .1122U I U I =B .保持输送功率不变,增大1U ,则2U 、1I 、2I 均增大C .保持1U 不变,输送功率增大,则2U 、1I 、2I 均增大D .保持1U 不变,用户减少,用户消耗功率与发电厂输出功率的比值增大10.如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想交流电表).设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻用0R 表示,变阻器R 相当于用户用电器的总电阻.当用电器增加时,相当于R 变小,则当用电进入高峰时,下列说法正确的是( )A .电压表12V V 、的读数均不变,电流2A 的读数增大,电流表1A 的读数减小B .电压表34V V 、的读数均减小,电流2A 的读数增大,电流表3A 的读数减小C .电压表23V V 、的读数之差与电流表2A 的读数的比值不变D .线路损耗功率不变 二、多项选择题11.特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。
我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。
假设从A 处采用550 kV 的超高压向B 处输电,输电线上损耗的电功率为∆P ,到达B 处时电压下降了∆U 。
在保持A 处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1 100 kV 特高压输电,输电线上损耗的电功率变为∆P ′,到达B 处时电压下降了∆U ′。
不考虑其他因素的影响,则( ) A .∆P ′=14∆P B .∆P ′=12∆P C .∆U ′=14∆U D .∆U ′=12∆U 12.某个小水电站发电机的输出功率为100kW ,发电机的电压为250V ,通过升压变压器向远处输电,输电线的总电阻为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 ,则( )A .输电线上通过的电流为25AB .升压变压器输出的电压为40kVC .升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶16D .降压变压器原、副线圈的匝数比为190∶1113.某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T 1和降压变压器T 2向用户供电.已知输电线的总电阻为R ,降压变压器T 2的原.副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压u = sin (100πt ) V ,降压变压器的副线圈与阻值R 0=11 Ω的电阻组成闭合电路.若将变压器视为理想变压器,则下列说法中正确的是( )A .通过R 0电流的有效值是20 AB .降压变压器T 2原.副线圈的电压比为4∶1C .升压变压器T 1的输出电压等于降压变压器T 2的输入电压D .升压变压器T 1的输出功率大于降压变压器T 2的输入功率14.如图所示为远距离输送交流电的示意图,变压器均为理想变压器.随着用户负载增多,发电机F 达到额定功率时,降压变压器输出功率仍然不足,用户的用电器不能正常工作.那么,在发电机以额定功率工作的情况下,为了适当提高用户的用电功率,可采取的措施是( )A .适当减小输电线的电阻rB .适当提高43n n C .适当提高21n n 的同时,降低43n nD .适当降低21n n 的同时,提高43n n 15.如图所示是远距离输电示意图,电站的输出电压U 1=250 V ,输出功率P 1=100 kW ,输电线电阻R =8 Ω.则进行远距离输电时,下列说法中正确的是( )A .若电站的输出功率突然增大,则降压变压器的输出电压减小B .若电站的输出功率突然增大,则升压变压器的输出电压增大C.输电线损耗比例为5%时,所用升压变压器的匝数比121 16nnD.用10 000 V高压输电,输电线损耗功率为8 000 W三、填空题16.从发电站输出的功率为200 kW,输电线的总电阻为0.05 Ω。
用110 V和11 kV的电压输电,输电线上损失的电压分别是________ V和________ V,输送到用户的电压分别是________V和________V,在输电线上损失的功率分别为________kW和________kW。
17.发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器.发电机的输出功率是100 kW,输出电压是250 V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为1∶25,则输电导线中的电流为____________A,经检测又发现电导线中的电功率损失为输入功率的4%,则输电导线的总电阻为_________Ω,降压变压器的输入电压为_______V。
18.某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向125 km 远处用户供电.已知输电线的电阻率为ρ=2.4×10-8 Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4 m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求:所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是______,如果用户用电器的额定电压为220 V,所用理想降压变压器原、副线圈匝数比是______.四、解答题19.一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某工厂,已知发电机的输出功率为50 kW,输出电压为500 V,升压变压器原、副线圈匝数比为1:5,两个变压器间的输电导线的总电阻为15 Ω,降压变压器的输出电压为220 V,变压器本身的损耗忽略不计,在输电过程中电抗造成电压的损失不计,求:(1)升压变压器副线圈两端的电压;(2)输电线上损耗的电功率;(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.20.如图1所示,一个小型水力发电站,发电机输出电压U0=315V,内电阻可以忽略不计,最大输出功率为P m=30kW,它通过总电阻r线=2.0Ω的输电线直接向远处的居民区供电,设居民区所有用电器都是额定电压U用=220V的白炽灯,额定总功率为P用=22kW,不计灯丝电阻随温度的变化。
(1)当居民区的电灯全部使用时,电灯两端的实际电压是多少伏?发电机实际输出的电功率多大?(2)若采用高压输电,在发电机端用升压变压器,在用户端用降压变压器,且不计变压器和用户线路的损耗,已知用户变压器的降压比为40∶1,如图2所示。
当全部用户电灯正常发光时,输电线上损耗的功率多大?21.一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V,经变压器T1升压后向远方输电。
输电线路总电阻R=1kΩ,到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V、60W)。
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,发电机发电处于满负荷工作状态,求:(1)T1原、副线圈电流分别为多少;(2)T1副线圈的电压、T2原线圈的电压分别为多少;(3)能有多少盏灯泡(220V、60W)正常发光。