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2016高二物理下册电能的输送期中练习题

编辑:sx_gaohm

2016-04-07

物理在绝大多数的省份既是会考科目又是高考科目,在高中的学习中占有重要地位。以下是精品学习网为大家整理的高二物理下册电能的输送期中练习题,希望可以解决您所遇到的相关问题,加油,精品学习网一直陪伴您。

一、选择题

1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至用户的输电导线的总电阻为R,通过输电导线的电流为I,输电线末端的电压为U2,下面选项表示输电导线上损耗的功率的是(  )

A.U21R   B.U1-U22R

C.I2R   D.I(U1-U2)

解析:选BCD.输电线上损耗的功率P损=I2R=U2损/R=I•U损,而U损=U1-U2,故B、C、D正确.

2.水电站向小山村输电,输送电功率为50 kW,若以1100 V送电,则线路损失为10 kW,若以3300 V送电,则线路损失可降为(  )

A.3.3 kW   B.1.1 kW

C.30 kW   D.11 kW

解析:选B.由P=UI,ΔP=I2R可得:ΔP=P2U2R,所以当输送电压增大为原来3倍时,线路损失变为原来的19,即ΔP=1.1 kW.

3.(2010年高考江苏卷)在如图5-5-5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理想变压器,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:选CD.对升压(或降压)变压器而言,由变压器电压比U1∶U2=n1∶n2知,输入电压不变,匝数不变,输出电压不变,故A选项不正确;由P=UI知,U不变,P增大,故I增大,使得输电线上的电压损耗ΔU=I2R线增大,功率损耗ΔP=I22R线增大,所以降压变压器上的输入电压减小,输出电压减小,所以B不正确,C正确;因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为ΔPP1=I22R线P1=P1U1•n1n22R线P1=P1n21R线U21n22∝P1,所以随发电厂输出功率变大,该值变大,D正确.

4.输电导线的电阻为R,输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电,则两次输电线上损失的功率之比为(  )

A.U1∶U2   B.U21∶U22

C.U22∶U21   D.U2∶U1

解析:选C.由P=UI得输电线中的电流I=PU,输电线上损失的功率P损=I2R=(PU)2R=P2RU2.即在输送功率和输电线电阻不变的情况下,损失的功率与输电电压的平方成反比,所以P损1∶P损2=U22∶U21.

5.(2009年高考山东卷)某小型水电站的电能输送示意图如图5-5-6所示,发电机的输出电压为200 V,输电线总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V的用电器正常工作,则(  )

A.n2n1>n3n4

B.n2n1

C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

解析:选AD.由于输电线上的功率损耗,故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率.P出-P损=P入,故D正确.U2U1=n2n1,U3U4=n3n4,因为U1=200 V

6.为消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,热耗功率为P;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9P,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)(  )

A.输电电流为3 I   B.输电电流为9 I

C.输电电压为3 U   D.输电电压为13U

解析:选AD.输电线上的热耗功率P线=I2R线,热耗功率由P变为9 P,则电流I变为3 I,选项A正确.输电功率P不变,由P=UI,电流变为3 I,输电电压为13U,选项D正确.

7.在远距离输电时,输送的电功率为P,输电电压为U,所用导线电阻率为ρ,横截面积为S,总长度为L,输电线损失的电功率为P′,用户得到的电功率为P用,则P′、P用的关系式正确的是(  )

A.P′=U2SρL   B.P′=P2ρLU2S

C.P用=P-U2SρL   D.P用=P(1-PρLU2S)

解析:选BD.输电线电阻R=ρLS

输电电流I=PU

故输电线上损失的电功率为

P′=I2R=(PU)2ρLS=P2ρLU2S

用户得到的电功率为

P用=P-P′=P(1-PρLU2S).

8.远距离输送一定功率的交变电流,若输送电压升高为原来的n倍,关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中,正确的是(  )

A.输电线上的电功率损失是原来的1/n;

B.输电线上的电功率损失是原来的1/n2;

C.输电线上的电压损失是原来的1/n;

D.输电线上的电压损失是原来的n倍

解析:选BC.由P=UI知,当输送的功率P一定时,电压升高为原来的n倍时,输电电流I′=P/U′=P/(nU)=1nI.又P线=I2R线,所以输电线上的功率损失P损′=(1nI)2R线=1n2P损,即B正确,A错误.输电线上的电压损失U损′=I′R线=1nIR线=1nU损,C正确,D错误.

9.(2009年高考海南卷)一台发电机最大输出功率为4000 kW,电压为4000 V,经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻R=1 kΩ.到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W).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,发电机处于满负荷工作状态,则(  )

A.T1原、副线圈电流分别为103 A和20 A

B.T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 V

C.T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1

D.有6×104盏灯泡(220 V、60 W)正常发光

解析:选ABD.T1原线圈的电流为I1=P1U1=4000×1034000A=1×103 A,输电线上损失的功率为P损=I22R=10%P1,

所以I2=10%P1R=4000×103×0.11×103 A=20 A,选项A对;T1的变压比为n1n2=I2I1=20103=150;T1上副线圈的电压为U2=50U1=2×105 V,T2上原线圈的电压为U3=U2-I2R=2×105 V-20×103 V=1.8×105 V,选项B对;T2上原、副线圈的变压比为n3n4=U3U4=1.8×105220=9×10311,选项C错;能正常发光的灯泡的盏数为:N=90%P160=6×104(盏),选项D对.

二、非选择题

10.有一理想变压器原、副线圈的匝数比为100∶1,原线圈上所加电压为23 kV,副线圈通过总电阻为2 Ω的供电导线向用户供电,用户用电器得到的电压是220 V,求供电导线上损耗的功率.

解析:设原线圈上所加电压为U1,匝数为n1,副线圈上两端电压为U2,匝数为n2,有 U1U2=n1n2①

副线圈两端通过导线向用户供电,设用户电压为U3,导线上的电压为U4,有U2=U3+U4②

导线上损失功率为P=U24R③

由①②③式得

P=(n2n1U1-U3)2/R

=1100×2.3×104-22022 W=50 W.

答案:50 W

11.(2011年开封高二检测)一座小型发电站的输出功率是20 kW,输电线路总电阻是5 Ω.

(1)若输电电压是400 V,输电线路损耗的功率是多少?

(2)若改用5000 V高压输电,用户端利用n1∶n2=22∶1的变压器降压,用户得到的电压是多少?

解析:(1)输电线上的电流强度为

I=PU=20×103400A=50 A,

输电线路损耗的功率为

P损=I2R=502×5 W=12500 W=12.5 kW.

(2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为

I′=PU′=20×1035000A=4 A,

用户端在变压器降压前获得的电压

U1=U′-I′R=(5000-4×5)V=4980 V,

根据U1U2=n1n2可知,用户得到的电压为

U2=n2n1U1=122×4980 V=226.4 V.

答案:(1)12.5 kW (2)226.4 V

12.小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW,输出电压为350 V,输电线总电阻为4 Ω,为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%,需在发电机处设升压变压器,用户所需电压为220 V,所以在用户处需安装降压变压器.输电电路图如图5-5-7所示,求:

图5-5-7

(1)输电线上的电流.

(2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比.

(3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比.

解析:(1)输电线上功率损失:

ΔP=5%P1=5%×24.5 kW=1225 W,

又因为ΔP=I22R线,所以,输电线上的电流为:

I2=ΔPR线=12254A=17.5 A.

(2)升压变压器原线圈上的电流

I1=P1/U1=24.5 kW/(350 V)=70 A,

升压变压器原、副线圈的匝数之比为

n1∶n2=I2∶I1=17.5∶70=1∶4.

(3)输电线上电压损失:ΔU=I2R线=U2-U3,

降压变压器输入电压:

U3=U2-ΔU=n2n1U1-I2R线

=(4×350-17.5×4)V=1330 V.

降压变压器原、副线圈的匝数之比为

n3∶n4=U3∶U用=1330∶220=133∶22.

答案:(1)17.5 A (2)1∶4 (3)133∶22

最后,希望精品小编整理的高二物理下册电能的输送期中练习题对您有所帮助,祝同学们学习进步。

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