專題06 遠距離輸電(解釋版)-備戰(zhàn)期末高二物理_第1頁
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文檔簡介

試卷第=page22頁,共=sectionpages33頁專題06遠距離輸電一、單選題1.(22-23高二下·山東威?!て谀┠承^(qū)的輸電線路如圖所示,兩變壓器均為理想變壓器,輸電線的總電阻。發(fā)電站發(fā)電機的輸出功率為,輸出電壓為250V,輸電線上損失的功率。已知小區(qū)用電電壓為220V,發(fā)電機的輸出電壓恒定。下列說法正確的是()

A.升壓變壓器副線圈電壓為400VB.降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為C.小區(qū)用電量增加時,輸電線上損耗的功率增大D.小區(qū)用電量增加時,升壓變壓器副線圈兩端電壓增大【答案】C【詳解】A.設(shè)升壓變壓器原副線圈中的電流分別為、,則根據(jù)題意有,解得,,故A錯誤;B.根據(jù)輸電電路中功率之間的關(guān)系,解得而解得則可得降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為故B錯誤;CD.小區(qū)用電量增加時,即并聯(lián)接入降壓變壓器所在電路的支路增加,則降壓變壓器所在回路中的總電阻減小,總電流增加,而不管是升壓變壓器還是降壓變壓器,其匝數(shù)比不變,因此當(dāng)降壓變壓器所在回路中的總電流增大時,升壓變壓器所在回路中的電流也將增大,發(fā)電機的輸出電壓不變,則可知、不變,而輸出電流增加,則輸出功率增加,即均增大,由此可知輸電電流增大,則輸電線上損耗的功率增大,故C正確,D錯誤。故選C。2.(22-23高二下·廣東廣州·期末)我國遠距離輸送交流電用的電壓有110kV、220kV和330kV,輸電干線已經(jīng)采用500kV的超高壓,西北電網(wǎng)的電壓甚至達到750kV,遠距離輸電線路的示意圖如圖所示,若輸送的總功率為P,輸電電壓為U,輸電線的總電阻為R,則正確的是()

A.采用高壓輸電是為了加快輸電的速度B.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓C.輸電線上的電流D.輸電線上損失的功率【答案】D【詳解】AD.輸電時輸送的功率一定時,因為輸出功率與輸入功率相等,可得輸電線上的電流為所以輸電線上損失的功率為故采用高壓輸電是為了減小輸電線上的電能損失,故A錯誤,D正確;BC.因為輸電線上有電壓降,所以升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓,可知輸電線上的電流,故BC錯誤。故選D。3.(22-23高二下·四川內(nèi)江·期末)為盡量減少輸電線的功率損耗,把功率為的電能,用鋁導(dǎo)線輸送到以外的地方,要使功率損失為輸送功率的,用的電壓輸電,導(dǎo)線橫截面積大約需要,顯然這樣的導(dǎo)線太粗了。在輸送相同功率和能耗損失相同的情況下,以下方案可行的是()A.用的電壓輸電,導(dǎo)線的橫截面積大約需要B.用的電壓輸電,導(dǎo)線的橫截面積大約需要C.用的電壓輸電,導(dǎo)線的橫截面積大約需要D.為降低輸電功率損失,輸電電壓越高越好【答案】C【詳解】ABC.根據(jù)可得用的電壓輸電,導(dǎo)線橫截面積大約需要,則用的電壓輸電,導(dǎo)線的橫截面積大約需要用的電壓輸電,導(dǎo)線的橫截面積大約需要用的電壓輸電,導(dǎo)線的橫截面積大約需要則選項AB錯誤,C正確;D.為降低輸電功率損失,輸電電壓并非越高越好,因為輸電電壓越高,導(dǎo)線越細,承受的拉力會越小,在輸電架空線的建設(shè)中對所用各種材料的要求就越嚴(yán)格,線路的造價就越高,選項D錯誤。故選C。4.(22-23高二下·浙江寧波·期末)如圖甲所示,我國西部山區(qū)建有許多水電站,極大改善了當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)、生活,如圖乙所示為某水電站遠距離輸電的原理圖。為升壓變壓器,其原、副線圈匝數(shù)比為,輸電線等效總電阻為R,為降壓變壓器,其原、副線圈匝數(shù)比為,升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器,發(fā)電機輸出的電壓恒為,若由于用戶端用戶數(shù)量變化,使得輸電線輸送電流增加。則下列說法正確的是()

A.損失在輸電線的功率增加 B.用戶端電壓減少了C.發(fā)電機輸出功率增加 D.用戶端的總電流增加了【答案】D【詳解】A.根據(jù)焦耳定律,輸電線損失的功率為輸電線損失的功率增加量為故A錯誤;B.根據(jù)理想變壓器的規(guī)律由閉合電路歐姆定律有聯(lián)立得電流增加,則有兩式相減得故B錯誤;C.根據(jù)理想變壓器的規(guī)律則發(fā)電機輸出功率的增加量為故C錯誤;D.根據(jù)理想變壓器的規(guī)律輸電線輸送電流增加,可得故D正確。故選D。5.(22-23高二下·山東聊城·期末)春夏秋冬、晝夜之間,工作日與節(jié)假日,對電力需求量差異很大,會形成用電高峰和低谷之間的峰谷負荷差。如圖所示,為某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)示意圖,可以在用電低谷時段把電能儲存起來,高峰時段輸出,填補用電缺口。發(fā)電機的輸出電壓U1=500V,輸出功率為P1=800kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3:n4=50:1,輸電線總電阻R=62.5Ω。其余線路電阻不計,用戶端電壓U4=220V,功率為P4=44kW,所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是()

A.發(fā)電機的輸出電流為160A B.升壓變壓器的匝數(shù)比n1:n2=1:400C.輸送給儲能站的功率為756kW D.輸電線上損失的功率為1kW【答案】D【詳解】A.發(fā)電機的輸出電流為A錯誤;B.用戶電流輸電線電流線路損失的電壓升壓變壓器副線圈電壓升壓變壓器的匝數(shù)比B錯誤;D.輸電線上損失的功率為D正確;C.輸送給儲能站的功率為C錯誤。故選D。6.(22-23高二下·四川綿陽·期末)如圖所示為某發(fā)電站高壓輸電示意圖。升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為、,降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為、。在輸電線路靠近升壓變壓器的起始端,接入兩個原、副線圈的匝數(shù)比分別為和的互感器。升壓、降壓變壓器均為理想變壓器,互感器和甲、乙電表都是理想的。則下列說法正確的是(

A.若保持升壓變壓器不變,僅將滑片Q下移,則電表甲示數(shù)減小B.若保持發(fā)電機輸送功率不變,僅將滑片Q下移,輸電線損耗功率增加C.若電壓表的示數(shù)為220V,電流表的示數(shù)為10A,則線路輸送電功率為220kWD.若電壓表的示數(shù)為220V,電流表的示數(shù)為10A,則線路輸送電功率為2200W【答案】C【詳解】A.若保持升壓變壓器不變,僅將滑片Q下移,則變大,根據(jù)可得可知增大;電表甲示數(shù)為可知電表甲示數(shù)增大,故A錯誤;B.若保持發(fā)電機輸送功率不變,僅將滑片Q下移,則變大,增大,減小,輸電線損耗功率為可知輸電線損耗功率減小,故B錯誤CD.設(shè)輸電電流為,根據(jù)理想變壓器規(guī)律可得,解得,所以線路輸送的電功率為故C正確,D錯誤。故選C。7.(22-23高二下·四川宜賓·期末)白鶴灘水電站是目前世界上在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程,其遠距離輸電電路示意圖如圖所示,如果升壓變壓器與降壓變壓器均為理想變壓器,發(fā)電機輸出電壓恒定,R表示輸電線電阻,則當(dāng)用戶功率增大時()A.示數(shù)增大,示數(shù)減小B.示數(shù)不變,示數(shù)減小C.輸電線上的功率損失減小D.示數(shù)的乘積等于示數(shù)的乘積【答案】B【詳解】AB.發(fā)電機輸出電壓恒定,則升壓變壓器的輸出電壓V1不變。當(dāng)用戶功率增大時,輸電線輸電功率增大,而V1不變,所以A1增大,輸電線電阻R不變,輸電線上的電壓降增大,降壓變壓器的輸入電壓減小,用戶端的電壓V2減小,同時A2增大以支持用戶功率的增大,故A錯誤,B正確;C.A1增大,輸電線電阻R不變,所以輸電線上的功率損失增大,故C錯誤;D.V1、A1示數(shù)的乘積表示升壓變壓器的輸出功率,V2、A2示數(shù)的乘積表示用戶端獲得的功率,二者數(shù)值不相等,其差值為輸電線的功率損失,故D錯誤。故選B。8.(22-23高二下·浙江衢州·期末)如圖所示,“奮進號”潮流能發(fā)電機組核心部件是“水下大風(fēng)車”,一臺潮流能發(fā)電機的葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑為10m的圓面,某次漲潮期間,該區(qū)域海水的潮流速度是3m/s,流向恰好與葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直,并將40%的潮流能轉(zhuǎn)化為電能。隨后通過海上升壓變壓器將發(fā)電機組690V電壓升為10kV電壓后向遠處傳輸,不考慮升壓過程中的能量損耗。已知海水密度約為,則()

A.漲潮期間該發(fā)電機的功率約為4×106WB.若每天至少有2h潮流速度高于3m/s,則該臺發(fā)電機日發(fā)電量至少為320kW·hC.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比約為1∶69D.若允許輸送過程中損失的功率控制在4%以內(nèi),則輸電線電阻不能超過2.5Ω【答案】D【詳解】A.漲潮期間該發(fā)電機的功率約為

解得A錯誤;B.若每天至少有2h潮流速度高于3m/s,則該臺發(fā)電機日發(fā)電量至少為B錯誤;C.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比約為C錯誤;D.根據(jù)題意得輸電線電流為解得D正確。故選D。多選題9.(22-23高二下·河北唐山·期末)北京奧運場館的建設(shè)體現(xiàn)了“綠色奧運”的理念。國家體育館“鳥巢”隱藏著一座年發(fā)電量比較大的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),假設(shè)該發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓恒為100V,通過理想變壓器向遠處輸電,如圖,所用輸電線的總電阻為,升壓變壓器T1原、副線圈匝數(shù)比為,下列說法正確的是()

A.若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為,則輸電線損失的功率為B.若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為,用戶獲得220V電壓,則降壓變壓器T2原、副線圈的匝數(shù)比為C.若用戶開啟更多的用電器,則用戶電路兩端電壓U4減小D.若對用戶拉閘限電,則升壓變壓器T1輸出電壓U2減小【答案】BC【詳解】A.根據(jù)解得輸電線路上電流為則故A錯誤;B.若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為,輸電線路上電流為輸電線路上損失的電壓為降壓變壓器原線圈兩端的電壓為所以故B正確;C.若用戶開啟更多的用電器,則用戶消耗功率增加,根據(jù)可知增大,根據(jù)可知,輸電線路上的電流增大,損失的電壓增大,故降壓變壓器原線圈兩端的電壓減小,用戶得的電壓減小,故C正確;D.若對用戶拉閘限電,則用戶消耗功率減少,根據(jù)可知,輸出電壓不變,故D錯誤。故選BC。10.(22-23高二下·遼寧·期末)某同學(xué)用如圖所示的電路探究遠距離輸電的能量損耗,、為兩個完全相同的理想變壓器(升壓、降壓),將總電阻為的長導(dǎo)線卷成相同的兩卷A、B來模擬輸電線路,忽略導(dǎo)線卷的自感作用,當(dāng)變壓器原線圈的輸入電壓為4V時,銘牌為“2.5V、0.3A”的燈泡恰好正常發(fā)光,下列說法正確的是()

A.變壓器原線圈中的電流為0.25AB.兩導(dǎo)線卷產(chǎn)生的熱功率為0.45WC.遠距離輸電的效率為80%D.變壓器原線圈的輸入電壓為25V【答案】BD【詳解】AD.設(shè)變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為n1:n2,電壓為U1、U2,電流為I1、I2,則原副線圈的匝數(shù)之比為n2:n1,電壓為U3、U4,電流為I3、I4,根據(jù)理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比與電壓比的關(guān)系可知聯(lián)立解得根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知根據(jù)輸入功率等于輸出功率可知其中,,綜上可得,,對升壓變壓器輸入合輸出功率相等,則原線圈中的電流為故A錯誤,D正確;B.兩導(dǎo)線產(chǎn)生的熱功率為故B正確;C.遠距離輸電的效率為故C錯誤。故選BD。11.(22-23高二下·福建漳州·期末)如圖為某水電站遠距離輸電的原理圖。升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為k,輸電線的總電阻為R,升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器,發(fā)電廠輸出的電壓恒為U,若由于用戶端負載變化,使發(fā)電廠輸出功率增加了。下列說法正確的是()

A.用戶功率增加了B.輸電線電流增加了C.電壓表V1的示數(shù)不變,電壓表V2的示數(shù)減小D.輸電線上損失的電壓增加了【答案】CD【詳解】A.發(fā)電廠增加的輸出功率等于用戶增加的的功率和輸電線上增加損失的功率,因此用戶增加的功率小于,故A錯誤;B.升壓變壓器原副線圈的電流分別為,,電流分別增加,,由又得故B錯誤;C.由于發(fā)電廠輸出的電壓恒為U,由理想變壓器原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比,升壓變壓器副線圈的電壓不變,則電壓表的示數(shù)不變,由于輸電線上電流變大,則輸電線上損失的電壓變大,則降壓變壓器原線圈兩端電壓變小,由理想變壓器原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比,降壓變壓器負線圈兩端電壓變小,電壓表的示數(shù)減小,故C正確;D.根據(jù)歐姆定律,輸電線上損失的電壓增加了故D正確。故選CD。12.(22-23高二下·天津·期末)如圖所示為遠距離輸電過程示意圖,下列說法正確的是()

A.低壓變電站中變壓器的副線圈匝數(shù)比原線圈多B.高壓輸電綜合考慮各種因素,輸電電壓越高越好C.其他條件不變,用戶消耗的電功率越大,線路損耗的電功率也越大D.其他條件不變,若升壓變壓器原線圈匝數(shù)加倍,線路損耗的電功率增大【答案】CD【詳解】A.低壓變電站為降壓變壓器,副線圈匝數(shù)比原線圈少,故A錯誤;B.高壓輸電并不是越高越好,電壓越高,對輸電線路的絕緣性能等的要求就越高,故B錯誤;C.其他條件不變,用戶消耗的電功率越大,則用戶端的總電流就越大,輸電線路的電流也就越大,根據(jù)可知線路損耗的電功率也越大,故C正確;D.其他條件不變,若升壓變壓器原線圈匝數(shù)加倍,則升壓變壓器副線圈電壓會減小,根據(jù)輸入功率等于輸出功率,結(jié)合可知輸電線路電流增大,線路損耗的電功率增大,故D正確。故選CD。13.(22-23高二下·福建福州·期末)如圖所示,某水電站發(fā)電機的輸出功率,發(fā)電機的輸出電壓,經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電,在用戶端用降壓變壓器將電壓降為。已知輸電電流,兩條輸電線路總電阻,變壓器均視為理想變壓器,則()

A.用戶得到電功率為 B.升壓變壓器的匝數(shù)比C.降壓變壓器的匝數(shù)比 D.發(fā)電機的輸出的電流【答案】AC【詳解】D.發(fā)電機輸出的電流為故D錯誤;A.線路損耗的功率為兩理想變壓器不改變功率,故用戶得到的電功率為故A正確;B.升壓變壓器的副線圈輸出電壓為升壓變壓器的匝數(shù)比為故B錯誤;C.輸電線損耗電壓降壓變壓器的原線圈電壓故降壓變壓器的匝數(shù)比為故C正確。故選AC。14.(22-23高二下·陜西渭南·期末)如圖所示為某發(fā)電站向其他地區(qū)遠距離輸電的原理圖,圖中交流電壓表為理想電表,變壓器、均為理想變壓器。輸電線電阻為,可變電阻R為用戶端負載,發(fā)電機輸出電壓有效值保持不變。當(dāng)輸電功率時,輸電線上損失的功率為輸電功率的1%,電壓表示數(shù)為。下列說法正確的是()

A.輸電線上的電流為B.升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為C.降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為D.隨著用電高峰到來,電壓表的示數(shù)將變大【答案】AC【詳解】A.由于,輸電線上損失的功率為輸電功率的1%,則有解得故A正確;B.升壓變壓器原線圈中電流為則有故B錯誤;C.升壓變壓器副線圈電壓為則降壓變壓器原線圈兩端電壓為則有故C正確;D.隨著用電高峰到來,并聯(lián)用戶增多,即等效為可變電阻R減小,將降壓變壓器與負載等效為一個電阻,則等效阻值為可知等效電阻減小,則輸電線中的電流增大,輸電線上損耗電壓增大,降壓變壓器原線圈兩端電壓減小,則降壓變壓器負線圈兩端電壓減小,即隨著用電高峰到來,電壓表的示數(shù)將變小,故D錯誤。故選AC。15.(22-23高二下·山東臨沂·期末)如圖所示的是某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖。發(fā)電站輸出的電壓U1不變;升壓變壓器輸出電壓為U2,降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U3和U4。為了測量高壓電路的電壓和電流,在輸電線路的起始端接入電壓互感器和電流互感器,若不考慮變壓器和互感器自身的能量損耗,所有的電表均為理想電表。則()

A.①為電流表,能測量大電流;②為電壓表,能測量高電壓B.在用戶不變的情況下,僅將滑片Q下移,則輸電線損耗功率減少C.U2>U3,凌晨時分,用戶家的燈將變得更亮D.僅將滑片P下移,則降壓變壓器副線圈兩端的電壓U4變小【答案】CD【詳解】A.由圖可知,①接在火線和零線之間,為電壓表,②接在同一條線上,測得是電流,為電流表,故A錯誤;B.在用戶不變的情況下,僅將滑片Q下移,升壓變壓器副線圈匝數(shù)增大,則U2增大,總電阻不變,故輸電線上的電流增大,則輸電線損耗功率增大,故B錯誤;C.由于輸電線上有電壓降,則有凌晨時分,降壓變壓器的輸出端用電量減少,電路中的電流減小,則輸電線上的電壓降減小,則降壓變壓器的輸入電壓增大,用戶得到的電壓變大,用戶家的燈將變得更亮,故C正確;D.由于所以僅將滑片P下移,則降壓變壓器的初級線圈匝數(shù)n3增大,則降壓變壓器副線圈兩端的電壓U4的變化不能確定,故D錯誤。故選C。三、解答題16.(22-23高二下·山東煙臺·期末)水力發(fā)電是獲得清潔能源的重要途徑之一、有一條河流,水的流量為,落差,水的密度為,現(xiàn)利用其發(fā)電,若發(fā)電機的總效率為,輸出電壓為,輸電線的總電阻為,為滿足用電的需求,使用戶獲得的電壓,此時輸電線上允許損失的電功率與發(fā)電機輸出電功率的比值為。(?。?)求輸電線中的電流I;(2)分別求輸電線路使用的理想升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比;(3)如果輸送的電能供“220V,100W”的電燈使用,求能夠正常發(fā)光的電燈的盞數(shù)?!敬鸢浮浚?);(2),;(3)564盞【詳解】(1)根據(jù)題意可知,由能量守恒可得,發(fā)電機的輸出功率輸電線上的電流用I表示,則電功率損失聯(lián)立解得(2)根據(jù)題意可知,升壓變壓器原線圈兩端的電壓副線圈兩端的電壓為升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為輸電線上的電壓損失為降壓變壓器原線圈兩端的電壓為降壓變壓器副線圈兩端的電壓為降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為(3)設(shè)正常發(fā)光的電燈的盞數(shù)為,則有解得盞17.(22-23高二下·陜西安康·期末)我們安康水電站是我國十大水電站工程之一,它用總電阻為2.5Ω的輸電線輸電給500km外的用戶,其輸出電功率是?,F(xiàn)用500kV電壓輸電。求:(1)輸電線上輸送的電流大小為多少A?(2)輸電線上由電阻造成的電壓損失為多少kV?(3)若改用5kV電壓輸電,則輸電線上損失的功率為多少kW?【答案】(1);(2);(3)【詳解】解:(1)輸出電功率,輸電電壓則輸電線上輸送的電流大小為(2)輸電線上由電阻造成的電壓損失(3)若改用5kV電壓輸電時,輸電線上輸送的電流大小為。則輸電線上損失的功率為。18.(22-23高二下·四川內(nèi)江·期末)如圖所示,某水電站發(fā)電機的輸出功率為100kW,發(fā)電機的電壓為250V,通過升壓變壓器升高電壓后向遠處輸電,輸電線總電阻為8Ω,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V,若輸電線上損失的功率為5kW,不計變壓器的損耗。求:(1)輸電導(dǎo)線上輸送的電流;(2)升壓變壓器的匝數(shù)比;(3)降壓變壓器的匝數(shù)比。

【答案】(1);(2);(3)【詳解】(1)輸電線上的電流為,有可得(2)升壓變壓器升壓后的電壓升壓變壓器的匝數(shù)比(3)降壓變壓器得輸入電壓降壓變壓器的匝數(shù)比一、單選題1.(22-23高二下·湖南·期末)如圖所示為某小型電站的電能輸送示意圖。已知輸電線的總電阻,降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為,兩變壓器均為理想變壓器,降壓變壓器的副線圈兩端電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,用戶用電器均為純電阻,總電阻,下列說法正確的是(

A.降壓變壓器副線圈兩端的電壓B.降壓變壓器原線圈電流的有效值為C.升壓變壓器的輸入功率為D.發(fā)電機中電流變化的頻率為【答案】C【詳解】A.由圖乙可知,降壓變壓器副線圈兩端的電壓A項錯誤;B.降壓變壓器副線圈兩端電壓有效值為,由于阻值,所以通過電流的有效值是,降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為,所以降壓變壓器原線圈電流的有效值為,B項錯誤;C.輸電線上損失的電功率為用電器消耗的功率因升壓變壓器輸入功率等于導(dǎo)線上損失的電功率和用電器上消耗的功率之和,故升壓變壓器輸入功率C項正確;D.因交流電的周期為故頻率為,D項錯誤。故選C。2.(22-23高二下·安徽馬鞍山·期末)如圖所示是遠距離輸電線路圖,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為U1、U2,降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n3、n4,電壓分別為U3、U4,兩變壓器均視為理想變壓器,輸電線總電阻為R。在進行輸電線路改造后,輸電線電阻R變小,假設(shè)發(fā)電廠電壓U1、升壓變壓器匝數(shù)比n1:n2、用戶電壓U4以及發(fā)電廠總功率保持不變,則改造后()A.輸電電壓U2減小B.降壓變壓器原線圈兩端電壓U3不變C.降壓變壓器的匝數(shù)比n3:n4變大D.降壓變壓器輸出功率不變【答案】C【詳解】A.對于升壓變壓器,根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有由于U1、升壓變壓器匝數(shù)比n1:n2保持不變,則輸電電壓U2也保持不變,故A錯誤;B.由于發(fā)電廠總功率保持不變,根據(jù)根據(jù)上述,U2保持不變,則輸電電流I2不變,根據(jù)由于輸電線電阻R變小,則降壓變壓器原線圈兩端電壓U3增大,故B錯誤;C.對于降壓變壓器,根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有根據(jù)上述U3增大,而U4不變,則降壓變壓器的匝數(shù)比n3:n4變大,故C正確;D.降壓變壓器輸出功率根據(jù)上述,U2、I2保持不變,R減小,則降壓變壓器輸出功率增大,故D錯誤。故選C。3.(22-23高二下·福建泉州·期末)高壓輸電線因結(jié)冰易造成損毀風(fēng)險,如圖所示??梢岳秒娏鳠嵝?yīng)消除高壓輸電線上的冰凌,當(dāng)輸送功率和輸電線電阻一定時,要使輸電線上損耗的熱功率增大為原來的4倍,輸電電壓U應(yīng)變?yōu)椋ǎ?/p>

A.4U B.2U C.U D.U【答案】D【詳解】根據(jù)要使輸電線上損耗的熱功率Pr增大為原來的4倍,則電流變?yōu)橛州斔凸β室欢?,則U故選D。4.(22-23高二下·安徽滁州·期末)如圖所示為某小型發(fā)電站遠距離輸電示意圖,其中升壓變壓器輸入電壓保持不變,降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為200:1,輸電線路總電阻。為了安全測量輸電線路中的電壓和電流,現(xiàn)在輸電線路的起始端接入甲、乙兩個特殊的變壓器,甲、乙原副線圈匝數(shù)比分別為200:1和1:20,電壓表的示數(shù)為220V,電流表的示數(shù)為5A,以上變壓器均為理想變壓器。下列判斷正確的是()

A.用戶端的電壓為210VB.輸電線路上損耗的功率約占輸電總功率的6%C.若用戶端接入的用電設(shè)備變多,電流表示數(shù)變小D.若用戶端接入的用電設(shè)備變多,電壓表示數(shù)變大【答案】A【詳解】A.由變壓器甲可知由變壓器乙可知則用戶端的電壓選項A正確;B.輸電線路上損耗的功率約占輸電總功率的選項B錯誤;CD.若用戶端接入的用電設(shè)備變多,降壓變壓器次級電阻減小,次級電流變大,輸電線上的電流變大,則電流表示數(shù)變大;因升壓變壓器的初級電壓不變,則次級電壓不變,甲圖中的次級電壓不變,即電壓表示數(shù)不變,選項CD錯誤。故選A。5.(22-23高二下·北京昌平·期末)遠距離輸電線路的示意圖如圖所示。若發(fā)電機的輸出電壓不變,升壓變壓器和降壓變壓器都是理想變壓器,輸電導(dǎo)線有一定的電阻,下列說法正確的是()

A.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓B.升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率C.當(dāng)用戶用電器總電阻減少時,升壓變壓器原線圈中電流變小D.當(dāng)用戶用電器總電阻減少時,降壓變壓器原線圈中電壓變小【答案】D【詳解】AB.因在輸電導(dǎo)線上有電壓損耗和能量損耗,則升壓變壓器的輸出電壓總是大于降壓變壓器的輸入電壓,升壓變壓器的輸出功率總是大于降壓變壓器的輸入功率,故AB錯誤;CD.若用戶用電器總電阻減小,則用電器的總數(shù)增多,則用戶功率增加,則降壓變壓器的輸入功率增加,由可知輸電線中電流增加,由變壓器中電流與匝數(shù)的關(guān)系可知升壓變壓器原、副線圈中的電流變大,由可知U耗增加,則降壓變壓器原線圈兩端的電壓變小,故C錯誤,D正確。故選D。6.(22-23高二下·四川綿陽·期末)在遠距離輸電技術(shù)上,中國1100kV特高壓直流輸電工程是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術(shù)水平最先進的輸電工程。輸電線路流程可簡化為:

如虛線框所示,若直流輸電線電阻為,直流電輸送功率為,不計變壓器、整流與逆變等造成的能量損失,則(

)A.直流電輸電線路上的電流為500AB.直流電輸電線路上損失的電壓為100kVC.降壓變壓器的輸出功率是D.若將1100kV直流輸電降為550kV直流輸電,受端獲得功率將比原來減少【答案】D【詳解】A.根據(jù)電功率計算公式可知輸送電流故A錯誤;B.損失的電壓故B錯誤;C.輸電導(dǎo)線上損失的功率降壓變壓器的輸出功率故C錯誤;D.用1100kV輸電時輸電導(dǎo)線上損失的功率保持輸送功率不變,只用550kV輸電,則有則用戶得到的功率比1100kV輸電時減少故D正確。故選D。7.(22-23高二下·山西運城·期末)綠色環(huán)保低碳出行已經(jīng)成為一種時尚,新能源汽車越來越受市民的喜愛,正在加速“駛?cè)搿卑傩占?,某家用交流充電樁的供電電路如圖所示。已知總電源的輸出電壓為U1=250V,輸電線的總電阻r=20Ω,變壓器視為理想變壓器,其中升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n1:n2=1:8,汽車充電樁的額定電壓為U4=220V,額定功率為9.5kW。當(dāng)汽車以額定電壓充電時,下列說法中正確的是()

A.通過輸電線的電流為5AB.電源的輸出功率為10.5kWC.輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%D.降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為100:11【答案】A【詳解】D.總電源的輸出電壓為U1=250V又得當(dāng)汽車以額定電壓充電時,充電電流又得又得聯(lián)立得解得故D錯誤;A.由得通過輸電線的電流故A正確;B.電源的輸出功率為故B錯誤;C.輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率故C錯誤。故選A。8.(22-23高二下·福建廈門·期末)貫徹新發(fā)展理念,福建省風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛。某種風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電、輸電簡易模型如圖甲所示。風(fēng)輪機葉片通過升速齒輪箱帶動發(fā)電機線圈高速轉(zhuǎn)動,發(fā)電機的輸出電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,輸出功率為1500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比為n3∶n4=130∶1,輸電線總電阻為R,其余線路電阻不計,用戶端的電壓為U4=220V,功率1430kW,所有變壓器均為理想變壓器,則()

A.每個周期內(nèi)電流方向改變1次 B.發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)動頻率為100HzC.發(fā)電機的輸出電流為 D.輸電線總電阻R為28Ω【答案】D【詳解】A.每個周期內(nèi)電流方向改變2次,故A錯誤;B.發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)動頻率與輸出的交變電壓頻率相等,為故B錯誤;C.發(fā)電機輸出電壓的有效值為輸出電流為故C錯誤;D.根據(jù)理想變壓器電壓規(guī)律可知輸電電流為輸電線路上損失的功率為解得故D正確。故選D。二、多選題9.(22-23高二下·廣東中山·期末)風(fēng)力發(fā)電將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能.某風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率為10kW,輸出電壓為250V,用戶得到的電壓是220V,輸電線的電阻為20,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:10,輸電線路如圖所示.變壓器視作理想變壓器,則下列說法正確的是(

A.用戶得到的電功率為9kWB.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11:1C.通過輸電線的電流為4AD.輸電線上損耗的功率為320W【答案】BCD【詳解】ACD.設(shè)升壓變壓器副線圈的電壓為,則有解得則輸電線上電流為則輸電線上損失的功率為故戶得到的電功率為故A錯誤,CD正確;B.輸電線上損失的電壓為則降壓變壓器原線圈兩端的電壓為故降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為故B正確。故選BCD。10.(22-23高二下·廣東深圳·期末)遠距離輸電過程,我們常常采用高壓輸電。某風(fēng)力發(fā)電站,通過遠距離輸送一定功率的交流電()A.若僅將輸送電壓升高為原來的n倍,則輸電線上的電功率損失為原來的B.若僅將輸送電壓升高為原來的n倍,則輸電線上的電功率損失為原來的原來的C.若僅將高壓輸送電線的電阻降變?yōu)樵瓉淼谋?,則輸電線上的電功率損失為原來的倍D.若僅將高壓輸送電線的電阻降變?yōu)樵瓉淼谋叮瑒t輸電線上的電功率損失為原來的n2倍【答案】BC【詳解】AB.若僅將輸送電壓升高為原來的n倍,則輸電電流變?yōu)樵瓉淼谋?,根?jù)可知輸電線上的電功率損失為原來的原來的,故A錯誤,B正確;CD.若僅將高壓輸送電線的電阻降變?yōu)樵瓉淼谋叮瑒t輸電電流不變,根據(jù)可知輸電線上的電功率損失為原來的倍,故C正確,D錯誤。故選BC。11.(22-23高二下·福建三明·期末)如圖是遠距離輸電的原理圖,發(fā)電廠輸出電壓恒定不變,兩個變壓器均為理想變壓器。若用戶消耗的功率增大,下列說法正確的是(

A.降壓變壓器的輸出電流減小 B.輸電線上損失的功率增大C.升壓變壓器的輸出電壓增大 D.發(fā)電廠輸出的總功率增大【答案】BD【詳解】A.由于用戶消耗的功率增大,因此降壓變壓器的輸出電流增大,A錯誤;B.根據(jù)可知流過輸電線上的電流增大,輸電線上損失的功率增大,B正確;C.由于發(fā)電廠輸出電壓恒定不變,根據(jù)可知升壓變壓器的輸出電壓不變,C錯誤;D.由于變壓器為理想變壓器,輸電線上損失的功率增大,用戶消耗的功率增大,因此發(fā)電廠輸出的總功率增大,D正確。故選BD。12.(22-23高二下·北京西城·期末)中國發(fā)布的“雙碳戰(zhàn)略”,計劃到2030年實現(xiàn)碳達峰、2060年實現(xiàn)碳中和。電力作為遠程輸送能量的載體,特高壓遠距離輸送清潔電能是實現(xiàn)碳中和的重要途徑之一。若在輸送電能總功率不變的情況下,僅將原來的500kV高壓輸電升級為1000kV的特高壓輸電,下列說法正確的是()A.若輸電線不變,則輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼腂.若輸電線不變,則輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼腃.若輸電線損失功率不變,則傳輸相同距離所需的同種導(dǎo)線橫截面積是原來的D.若輸電線損失功率不變,則使用相同材料、粗細的輸電線傳輸距離是原來的4倍【答案】AD【詳解】AB.由公式可知,在輸電功率不變的情況下,電壓升高為原來的2倍,則輸送電流變?yōu)樵瓉淼?,?dǎo)線上損失的電壓,損失的功率分別為輸電線不變,所以輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼?,損失的功率變?yōu)樵瓉淼?,A正確,B錯誤;C.由于輸送電流變?yōu)樵瓉淼?,要保持輸電線損失功率不變,輸電線的阻值應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍,由電阻定律可得傳輸相同距離所需的同種導(dǎo)線橫截面積變?yōu)樵瓉淼?,C錯誤;D.類比C選項解析可知,若輸電線損失功率不變,則使用相同材料、粗細的輸電線傳輸距離是原來的4倍,D正確。故選AD。13.(22-23高二下·山東德州·期末)某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示,發(fā)電機的輸出電壓,輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比,輸電線總電阻。其余線路電阻不計,用戶端電壓,功率88kW,所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是(

A.發(fā)電機的輸出電流為368A B.輸電線上損失的功率為4.8kWC.輸送給儲能站的功率為408kW D.升壓變壓器的匝數(shù)比【答案】CD【詳解】A.發(fā)電機的輸出電流為選項A錯誤;B.根據(jù)可得U3=11000V輸電線上的電流輸電線損失的功率為選項B錯誤;C.輸送給儲能站的功率為選項C正確;D.因升壓變壓器的匝數(shù)比選項D正確。故選CD。14.(22-23高二下·廣東梅州·期末)如圖所示,高鐵的供電流程是將高壓220kV或110kV經(jīng)過牽引變電所進行變壓(可視作理想變壓器),降至27.5kV,通過接觸網(wǎng)上的電線與車頂上的受電器進行接觸而完成受電,機車最終獲得25kV的電力使高鐵機車運行,以下說法正確的是()

A.若電網(wǎng)的電壓為220kV,則變電所的變壓器原、副線圈匝數(shù)比B.若電網(wǎng)的電壓為110kV,則變電所的變壓器原、副線圈匝數(shù)比C.如果高鐵機車功率為8000kW,牽引變電所至機車間的線路損耗的電功率為800kWD.如果高鐵機車功率為8000kW,則自牽引變電所至機車間線路的等效電阻約為85.9Ω【答案】AC【詳解】A.若電網(wǎng)的電壓為220kV,根據(jù)可得故A正確;B.若電網(wǎng)的電壓為110kV,則有故B錯誤;CD.如果高鐵機車功率為8000kW,通過線路的電流大小為牽引變電所至機車間的線路損耗的電功率為自牽引變電所至機車間線路的等效電阻約為故C正確,D錯誤。故選AC。三、解答題15.(22-23高二下·四川雅安·期末)為

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