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2016高二物理下册电能的输送期中练习题

来源:101教育网整理 2016-04-19 字体大小: 分享到:

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101教育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,101教育网一直陪伴您。

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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标签: 高二 物理 高二物理 交变电流 (责任编辑:101教育小编)