课时分层作业12 电能的输送-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册【名师导航】同步Word练习(人教版)

课时分层作业(十二) (建议用时：25分钟) 考点一　输电线上电压和功率损失的计算 1．“西电东输”工程中，为了减少输电损耗，必须提高输电电压。从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106 kW，输电电压为1 000 kV，输电线电阻为100 Ω。若改用超导材料作为输电线，则可减少输电损耗的功率为(　　) A．105 kW　　　　　　　 B．104 kW C．106 kW D．103 kW A　[输电电流I＝，输电线路损耗的电功率P损＝I2r＝r＝1×105 kW；当改用超导输电时，无电能损失，因此减少的输电损耗就等于P损，A正确。] 2．用电压U和KU分别输送相同的电功率，且在输电线上损耗的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导线的横截面积之比为(　　) A．K∶1 B．1∶K C．K2∶1 D．1∶K2 C　[由R＝ρ、P＝UI、ΔP＝I2R得ΔP＝，可见在其他物理量一定时，S与U2成反比，故C正确。] 3．高压输电过程中，输电电压为U，输电功率为P，输电导线上电阻为R，则下列说法中错误的是(　　) A．损耗功率为 B．输电导线上的电流为 C．电压损失为R D．用户得到的功率为P－R A　[根据P＝UI得，输电线路上的电流为：I＝，则输电线上损耗的功率为：P损＝I2R＝R，故A错误，B正确；根据部分电路欧姆定律得到：U损＝IR＝R，故C正确；根据能量守恒得到，用户得到的功率为：P′＝P－R，故D正确。] 4．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是(　　) A．＝ B．I2＝ C．I1U1＝IR D．I1U1＝I2U2 D　[根据理想变压器的工作原理得I1U1＝I2U2、＝。U2不是加在R两端的电压，故I2≠。而I1U1等于R上消耗的功率IR与下一级变压器的输入功率之和，选项D正确。] 5．在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损耗。有一个小型发电站，输送的电功率P＝500 kW，当使用U＝5 kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW·h。求： (1)输电效率η和输电线的总电阻r； (2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？ [解析]　(1)输送功率P＝500 kW，一昼夜输送电能E＝Pt＝12 000 kW·h 输电线上损耗的电能ΔE＝4 800 kW·h 终点得到的电能 E′＝E－ΔE＝7 200 kW·h 所以输电效率η＝＝60% 输电线上的电流I＝＝100 A 输电线上损耗的功率Pr＝＝200 kW 输电线的电阻r＝＝20 Ω。 (2)Pr＝r 要求输电线上损耗的功率Pr′＝2%P＝10 kW 输电电压应调节为U′＝P＝22.4 kV。 [答案]　(1)60%　20 Ω　(2)22.4 kV 考点二　远距离输电 6．远距离输电时，在输送功率不变的条件下(　　) A．只有增大导线的电阻，才能减小输电电流，提高输电效率 B．提高输电电压，能减小输电电流，提高输电效率 C．提高输电电压，势必增大输电导线上能量的损耗 D．提高输电电压，势必增大输电导线上的电流 B　[在输送功率一定的前提下，P输＝U输I输，P损＝IR线，η＝×100%，B正确。] 7．如图为远距离输电线路的示意图。若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是(　　) A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大 D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 C　[变压器输入功率、输入电流的大小分别由次级负载消耗的功率大小及输出电流的大小决定，选项A、B错误；用户的总电阻减小，根据I＝，用户端电流变大，输电线电流增大，线路损耗功率增大，C项正确；升压变压器的输出电压等于输电线路电阻损失的电压加上降压变压器输入电压，D项错误。] 8．(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220 sin 100 πt(V)，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11 Ω的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是(　　) A．通过R0电流的有效值是20 A B．降压变压器T2原、副线圈的电压之比为4∶1 C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压 D．升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输