高二物理课后练习题电能的输送课时练习题.docx
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高二物理课后练习题电能的输送课时练习题
高二物理课后练习题：
电能的输送课时练习题
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电能的输送课时练习题，供大家参考!
本文题目：
高二物理课后练习题：
电能的输送课时练习题
5.5电能的输送
1.（2009年高考广东卷）如图5-5-4为远距离高压输电的示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是（）
图5-5-4
A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B.高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗
C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D.高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好
解析：
选ABD.根据P=I2R可知，在电流I一定的情况下，减小电阻R可以减少电路上的电能损失，而R=LS，所以增大输电线横截面积S可减小电阻R，A正确;由输送电功率P=UI，得输电线损失电功率P线=I2R=P2U2R，可见减小输电电流可减小电路发热损耗，在输送电压一定时，输送的电功率P越大，电能损失越大，B正确，C错误;高压输电并不一定是电压越高越好，电压过高时，会带来技术和设备上的困难，所以D正确.
2.关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是（）
A.由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻
B.由P=IU，应低电压小电流输电
C.由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流
D.上述说法均不对
解析：
选C.输电时导线上损失的电压U=IR，它不同于输电电压，P=U2R或P=IU中的U应为导线上损失的电压，故A、B错，导线上功率的损失为发热损失，即P=I2R，故C正确.
3.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的.可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些.这是因为用电高峰时（）
A.总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低
B.总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小
C.总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大
D.供电线路上电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小
解析：
选C.照明供电线路的用电器是并联的，晚上七、八点钟用电高峰时，用电器越多，总电阻越小，供电线路上的电流越大，输电线上损失的电压较大，用户得到的电压较小，C正确.
4.远距离输电，原来用电压U0输电，在输电线上损失的电功率为P0，现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的1/10，则输电电压应为（）
A.100U0B.10U0
C.U0/10D.U0/100
解析：
选B.设线路电阻为r，损失功率为P损=I2r，线路电流为I=P/U0
解得P损=P2r/U20
则P损1U02
当P损为原来的110时，U0=10U0
选项B正确.
5.通过相同材料的导线向同一用户输送10kW的电功率，如在输送电压为110V和220V两种情况下导线上损失的电能相同，那么这两种情况下输电线的截面积之比为多少?
解析：
P损=I2R线=（PU）2R线=P2U2lS，所以S=P2lU2P损，由于输送的电功率和P损都相同，且两地距离不变即l相同，材料也相同，所以S1∶S2=22021102=4∶1.
答案：
4∶1
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.U21RB.U1-U22R
C.I2RD.I（U1-U2）
解析：
选BCD.输电线上损耗的功率P损=I2R=U2损/R=IU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50kW，若以1100V送电，则线路损失为10kW，若以3300V送电，则线路损失可降为（）
A.3.3kWB.1.1kW
C.30kWD.11kW
解析：
选B.由P=UI，P=I2R可得：
P=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P=1.1kW.
3.（2019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（）
图5-5-5
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U=I2R线增大，功率损耗P=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PP1=I22R线P1=P1U1n1n22R线P1=P1n21R线U21n22P1，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∶U2B.U21∶U22
C.U22∶U21D.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200V，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220V的用电器正常工作，则（）
图5-5-6
A.n2n1n3n4
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=200VU3=U2-U线，故n2n1n3n4，选项A正确.
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3IB.输电电流为9I
C.输电电压为3UD.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9P，则电流I变为3I，选项A正确.输电功率P不变，由P=UI，电流变为3I，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，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=U2SLB.P=P2LU2S
C.P用=P-U2SLD.P用=P（1-PLU2S）
解析：
选BD.输电线电阻R=LS
输电电流I=PU
故输电线上损失的电功率为
P=I2R=（PU）2LS=P2LU2S
用户得到的电功率为
P用=P-P=P（1-PLU2S）.
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=IR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=1k.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，发电机处于满负荷工作状态，则（）
A.T1原、副线圈电流分别为103A和20A
B.T2原、副线圈电压分别为1.8105V和220V
C.T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1
D.有6104盏灯泡（220V、60W）正常发光
解析：
选ABD.T1原线圈的电流为I1=P1U1=40001034000A=1103A，输电线上损失的功率为P损=I22R=10%P1，
所以I2=10%P1R=40001030.11103A=20A，选项A对;T1的变压比为n1n2=I2I1=20193=150;T1上副线圈的电压为U2=50U1=2105V，T2上原线圈的电压为U3=U2-I2R=2105V-20193V=1.8105V，选项B对;T2上原、副线圈的变压比为n3n4=U3U4=1.8105220=910311，选项C错;能正常发光的灯泡的盏数为：
N=90%P160=6104（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23kV，副线圈通过总电阻为2的供电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是220V，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
=11002.3104-22022W=50W.
答案：
50W
11.（2019年开封高二检测）一座小型发电站的输出功率是20kW，输电线路总电阻是5.
（1）若输电电压是400V，输电线路损耗的功率是多少?
（2）若改用5000V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=20193400A=50A，
输电线路损耗的功率为
P损=I2R=5025W=12500W=12.5kW.
（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为
I=PU=201935000A=4A，
用户端在变压器降压前获得的电压
U1=U-IR=（5000-45）V=4980V，
根据U1U2=n1n2可知，用户得到的电压为
U2=n2n1U1=1224980V=226.4V.
答案：
（1）12.5kW
（2）226.4V
12.小型水利发电站的发电机输出功率为24.5kW，输出电压为350V，输电线总电阻为4，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220V，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：
P=5%P1=5%24.5kW=1225W，
又因为P=I22R线，所以，输电线上的电流为：
I2=PR线=12254A=17.5A.
（2）升压变压器原线圈上的电流
I1=P1/U1=24.5kW/（350V）=70A，
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：
U=I2R线=U2-U3，
降压变压器输入电压：
U3=U2-U=n2n1U1-I2R线
=（4350-17.54）V=1330V.
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）17.5A
（2）1∶4（3）133∶22
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