专题10 交变电流——远距离输电分析--2021-2022学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019选择性必修第二册）.docx

1、第三章 交变电流专题10：交变电流远距离输电分析一、选择题1.()从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 ，用110 V和11 kV两种电压输电。两种情况下，输电线上由电阻造成的电压损失之比为 () A.1001B.1100C.110D.1012.()远距离输电中，当输送的电功率为P，输送电压为U时，输电线上损失的电功率为P。若输送的电功率增加为4P，而输电线上损失的电功率减为14P(输电线电阻不变)，那么输电电压应增为 ()A.2UB.4UC.8UD.16U3.()发电厂输出功率为100 kW，输出电压为200 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为110的理想变压器升压后向

2、远处供电，用户功率为发电厂输出功率的95%，输电线总电阻为 ()A.20 B.10 C.5 D.2 4.()(多选)如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则 ()A.用户端的电压为I1U1I2B.输电线上的电压降为UC.输电线上损失的电功率为I12rD.输电线上损失的电功率为I1U5.()远距离输电示意图如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，输电线等效电阻为R。下列说法正确的是 ()A.当开关S1由a改接b时，电压表读数变大B

3、.当开关S1由a改接b时，电流表读数变大C.闭合开关S2后，电压表读数变大D.闭合开关S2后，电流表读数变大6.()(多选)如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为a，降压变压器的变压比为b，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒为U。若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数增大了U，则下列判断正确的是 ()A.电压表V1的示数不变B.电流表A2的示数增大了URC.电流表A1的示数减小了bURD.输电线上损失的功率减小了(bUR)2R7.()(多选)我国的特高压输电技术独步全球，有着重大的经济和社会效益。如图为远距离特高压输电的示意图，图中变压器均

4、为理想变压器，若电厂输出电压为u1=5 5002 sin 100t(V)，电流为I1=500 A，在电能输送过程中，输送的电功率一定，输电线电阻一定，在输电线上因发热损失的电功率为P损，下列判断正确的是 ()A.P损与U3的平方成正比B.U2I2=2.75106 WC.I21知I2500 A，选项C正确；根据电厂输出电压为u1=5 5002 sin 100t(V)知，交变电流的频率为50 Hz，变压器不改变交流的频率，选项D正确。8.B用户总功率为P总=110200 W=22 000 W=22 kW，由于输电线上消耗电功率，可知发电机的输出功率一定大于22 kW，选项A错误；降压变压器的输出电

5、压为220 V，即U4=220 V，根据U3U4=n3n4可得降压变压器的输入电压U3=50220 V=11 000 V=11 kV，选项B正确；用户端总电流为I4=P总U4=22 000220 A=100 A，根据I4I3=n3n4可得输电线中的电流为I3=2 A，输电线上损失的功率约为P=I32R=2210 W=40 W，选项C、D错误。9.C由题图乙知，交变电流的周期为0.02 s，所以频率f=50 Hz，选项A错误；输电线上有电压损耗，所以用户端电压小于250 V，选项B错误；对于升压变压器，由变压规律U1U2=n1n2，可得U2=25 000 V，输电线中的电流I=PU2=30 A，

6、选项C正确；输电线损耗的功率P=I2r=90 kW，选项D错误。10.D流过用户的总电流为I4=UR，故输电线上的电流为I3=I4k2=1k2UR，升压变压器原线圈两端电压的有效值为U1=Um2，升压变压器副线圈两端的电压为U2=U1k1，输电线上损失的电压为U=I32r，故降压变压器原线圈两端的电压为U3=U2-U；对于在降压变压器有U=U3k2，联立解得U=Um2k1k2Rk222r+Rk22，选项A、B、C错误，D正确。11.答案(1)28.8 (2)2.68104 V解析(1)输电线路起点和终点的电能表读数之差，即输电线路消耗的电能，由此可得输电线路损失的功率为P损=W损T=4 800

7、kWh24h=200 kW又由P损=I2R=PU2R可得R=P损P2U2=200 000500 00026 0002 =28.8 (2)要使输电线路损失的功率降到输送功率的2%，则有P损=500 kW2%=10 kW则电站的输电电压为U=PRP损=500 00028.810 000 V2.68104 V。12.答案(1)6 250 V16 A(2)15.625 6 000 V解析(1)对于升压变压器，据公式U1U2=n1n2，有U2=n2n1U1=251250 V=6 250 VI2=P2U2=P1U2=100 0006 250 A=16 A(2)由于P损=I22R线，P损=4%P1故R线=0

8、.04P1I22=15.625 因为U=U2-U3=I2R线，所以U3=U2-I2R线=6 000 V13.答案(1)2 (2)38.4 kW(3)240 V解析(1)输电线总电阻R线=25002.010-3 =2 。(2)所有日光灯正常发光时消耗的功率为P灯=882020 W=35 200 W=P4=P3日光灯正常发光时，降压变压器副线圈两端的电压U4=220 V则降压变压器原线圈两端的电压U3=n3n4U4=41220 V=880 V两变压器之间的输电线上的电流为I2=I3=P3U3=35 200880 A=40 A输电线上损失的功率P损=I22R线=4022 W=3 200 W所以P=P灯+P损=38 400 W=38.4 kW可知所购的发电机功率不得低于38.4 kW。(3)升压变压器副线圈两端的电压U2=U3+U损=U3+I2R线=960 V发电机输出的电压即升压变压器原线圈两端的电压U1=n1n2U2=14960 V=240 V。