课时测评14 电能的输送-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评14　电能的输送 (时间：30分钟　满分：50分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－5题，每题4分，6－11题，每题5分，共50分) 1.为了尽可能减少输电线上的能量损耗。下列方法可行的是(　　) A.提高输送电压 B.将铝线换成银线 C.适当减小输电线的横截面积 D.缩短输电线长度 答案：A 解析：由P＝UI可知，输送功率不变，增大输送电压可使输电线路电流减小，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，电流减小，可以减少输电线上的能量损耗，A正确；银有不稳定、易折损、造价成本高等缺点，不适用于当输送电线，B错误；适当增大输电线的横截面积，可使电阻减小，结合A项分析可知，可以减少输电线上的能量损耗，C错误；缩短输电线长度，虽能使电阻减小，但每条输电线路都是经过规划的，不能随意更改，D错误。故选A。 2.为消除高压输电线上的冰凌，有人提出了利用电流的热效应除冰的思路。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ΔP；除冰时，在输电功率、用户的输入电压和输电线电阻不变的情况下，通过自动调节高压输电变压器的变压比，使输电线上的热耗功率变为16ΔP，则除冰时(　　) A.输电电流为4I B.输电电流为16I C.输电电压为4U D.输电电压为 答案：A 解析：根据题意有ΔP＝I2R线，16ΔP＝I'2R线，解得I'＝4I，故A正确，B错误；因为输电功率不变，则P＝UI＝U'I'，解得U'＝U，故C、D错误。故选A。 3.(多选)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电。输电线上损耗的电功率变为ΔP'，到达B处时电压下降了ΔU'。不考虑其他因素的影响，则(　　) A.ΔP'＝ΔP B.ΔP'＝ΔP C.ΔU'＝ΔU D.ΔU'＝ΔU 答案：AD 解析：由输电电流I＝可知，输送的电功率不变，输电电压加倍，输电电流变为原来的，由损耗的电功率ΔP＝I2r可知，损耗的电功率变为原来的，即ΔP'＝ΔP；由输电线上损失的电压ΔU＝Ir可知，输电电压加倍，损失的电压变为原来的，即ΔU'＝ΔU。故选AD。 4.(多选)(2025·湖北黄冈高二期末)某小型水电站交流发电机的输出电压为400 V，先经升压变压器将电压升高，经总阻值为R＝2 Ω的输电线向远端用户输电，用户端用降压变压器将电压降到220 V供用户使用。若用户的用电功率为19.8 kW，输电线R上损耗的功率为0.2 kW，已知变压器均为理想变压器，其他电阻不计。下列说法正确的是(　　) A.通过输电线R的电流I2＝10 A B.降压变压器的输入电压U3＝2 000 V C.升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶5 D.降压变压器原、副线圈匝数比n3∶n4＝10∶1 答案：AC 解析：通过输电线R的电流I2＝＝10 A，故A正确；用户的用电功率为19.8 kW，用户端电流I4＝＝90 A，降压变压器原、副线圈匝数比n3∶n4＝I4∶I2＝9∶1，所以降压变压器的输入电压U3＝U4＝1 980 V，故B、D错误；升压变压器输出电压U2＝U3＋I2R＝2 000 V，升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝U1∶U2＝1∶5，故C正确。故选AC。 5. (2025·福建福州高二期末)如图所示，某水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的输出电压U1＝250 V，经变压器升压后向远处输电，在用户端用降压变压器将电压降为U4＝220 V。已知输电电流I线＝25 A，两条输电线路总电阻R线＝8 Ω，变压器均视为理想变压器，则(　　) A.用户得到的电功率为95 kW B.升压变压器的匝数比n1∶n2＝4∶5 C.降压变压器的匝数比n3∶n4＝190∶20 D.发电机输出的电流I1＝40 A 答案：A 解析：线路损耗的功率为ΔP＝R线＝5 kW，故用户得到的电功率为P用户＝P－ΔP＝95 kW，故A正确；升压变压器的副线圈输出电压为U2＝＝4×103 V，升压变压器的匝数比为n1∶n2＝U1∶U2＝1∶16，故B错误；输电线损失电压为ΔU＝I线R线＝200 V，降压变压器的原线圈电压为U3＝U2－ΔU＝3 800 V，故降压变压器的匝数比为＝＝，故C错误；发电机输出的电流为I1＝＝400 A，故D错误。故选A。 6.(2025·贵州怀仁高二月考)“西电东送”是中国的一项重大能源战略工程，旨在将西部地区丰富的煤炭、水能资源转化为电力资源，并通过电网输送到电力需求较大的东部沿海地区。若某发电厂电能输送示意图如图所示，发电厂的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器的匝数都不变，当用户数量增多时，下列说法正确的是(　　) A.输电线上的电流减小 B.输电线上的损耗功率减小 C.输电线上的损耗功率不变 D.降压变压器的原线圈电压减小 答案：D 解析：当用户数量增多时，负载端的电阻R用降低，根据题意发电厂的输出电压不变，升压变压器的原线圈输入电压不变，由于升压变压器原、副线圈匝数比不变，则副线圈输出电压不变，可知输电线上的电流增大，根据ΔP＝I2R可知，输电线上的损耗功率增大，故A、B、C错误；根据ΔU＝IR可知，输电线上损失的电压增大，则降压变压器的原线圈电压减小，故D正确。故选D。 7.(2025·江苏南京高二月考)如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势e＝110sin (100πt) V，导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为2 A，输电线路总电阻为25 Ω，理想降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为220 V，电动机的功率为1 100 W，导线框及其余导线电阻不计，不计一切摩擦，则(　　) A.图示位置线圈的磁通量变化率为0 B.升压变压器原、副线圈的匝数比为2∶5 C.线框转动一圈过程中克服安培力做功22 J D.若电动机突然卡住而不能转，输电线上的损耗功率将增大 答案：D 解析：题图所示位置线圈与中性面垂直，此时线圈的磁通量变化率最大，选项A错误；电动机的功率为1 100 W，则降压变压器的输入功率为1 100 W，此时降压变压器原线圈电压U3＝＝ V＝550 V，则升压变压器的副线圈电压为U2＝U3＋I3R＝550 V＋2×25 V＝600 V，升压变压器原线圈电压U1＝V＝110 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为＝＝，选项B错误；线框中的感应电流I1＝I3＝ A，线框转动一圈过程中克服安培力做功W＝U1I1T＝110×× J＝24 J，选项C错误；若电动机突然卡住而不能转，机械功率为0，电能完全转化为内能，则通过电动机的电流增大，则输电线上的输电电流增大，输电线上的损耗功率将增大，选项D正确。故选D。 8.(多选)(2025·湖南衡阳高二期末)如图甲所示，太阳能光伏发电是一种新型清洁能源，我国光伏装机容量已突破8亿千瓦。一光伏发电站输出电压恒为250 V，现准备向远处输电，输电示意图如图乙所示。若该发电站的输出功率为1.1×105 W，该发电站到用户之间采用5 500 V高压进行远距离输电，输电线的总电阻为11 Ω，用户获得220 V电压。变压器视为理想变压器，下列说法正确的是(　　) A.升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶20 B.输电线上损失的功率为440 W C.降压变压器的原、副线圈匝数比为24∶1 D.若用户消耗的功率增大，则用户电路两端的电压U4减小 答案：CD 解析：升压变压器的原、副线圈匝数比为＝＝＝，故A错误；输电线上的电流为I＝＝ A＝20 A，输电线上损失的功率为P损＝I2r＝202×11 W＝4 400 W，故B错误；降压变压器的输入电压U3＝U2－Ir＝5 500 V－20×11 V＝5 280 V，则降压变压器的原、副线圈匝数比＝＝＝，故C正确；若用户消耗的功率增大，则发电站输出功率一定增大，升压变压器的输入电压U1不变，则升压变压器原线圈中的电流I1增大，故副线圈中的电流I2也增大，即输电电流增大，输出电压U2不变，又因为U3＝U2－I2r，所以降压变压器的输入电压U3减小，输出电压即用户电路两端的电压U4减小，故D正确。故选CD。 9.(多选)近20年来福建电网实现电网结构、电压等级、电力技术“三大跨越”。如图是远距离输电示意图，现将输送电压U2由220 kV升级为1 000 kV，输送的总电功率变为原来的2倍，保持发电机输出电压U1及用户得到的电压U4不变，输电线的电阻不变，变压器均为理想变压器，则下列说法正确的是(　　) A.n2∶n1变为原来的 B.输电线上的电流I2变为原来的 C.输电线损失的功率变为原来的 D.降压变压器原、副线圈匝数比变小 答案：ABC 解析：U1不变，U2变为原来的，根据＝可知，，故A正确；根据P送＝U2I2可知，因P送变为原来的2倍，U2变为原来的，则输电线上的电流I2变为原来的，故B正确；根据P损＝R线可知，P损变为原来的，故C正确；总功率变大，损失的功率变小，则用户端功率变大，因用户端电压不变，则I4变大，又I2变小，I2＝I3，则＝变大，故D错误。故选ABC。 10.(多选)如图是输电线为用户输电的示意图，电路中升压变压器T1和降压变压器T2都认为是理想变压器，中间输电线上的总电阻为R，下列说法正确的是(　　) A.T1的输出电压与T2的输入电压相等 B.T1的输出功率大于T2的输入功率 C.若用户接入的用电器增多，则R消耗的电功率减小 D.若用户接入的用电器减少，则T2的输出功率减小 答案：BD 解析：设输电线中的电流为I2，T1的输出电压与T2的输入电压分别为U2、U3，则有U2＝I2R＋U3，即T1的输出电压大于T2的输入电压，A错误；设T1的输出功率为P2，输电线上损耗的功率为ΔP，T2的输入功率为P3，则P2＝ΔP＋P3，即T1的输出功率大于T2的输入功率，B正确；若用户接入的用电器增多，则T2副线圈中的电流增大，由变压器的工作原理可知，T2原线圈中的电流增大，即输电线上的电流增大，输电线上损耗的电功率增大，即R消耗的电功率增大，C错误；若用户接入的用电器减少，则用电器消耗的功率减小，即T2的输出功率减小，D正确。故选BD。 11.(多选)如图为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率为20 kW。在输电线路上接入一理想电流互感器用来测量电路中的电流，其原、副线圈的匝数比为n5∶n6＝1∶10，电流表的示数为1 A，输电线的总电阻为5 Ω，则下列说法中正确的是(　　) A.采用高压输电可以增大输电线中的电流 B.升压变压器的输出电压U2＝2 000 V C.用户获得的功率为19 kW D.将P下移，用户获得的电压将减小 答案：BD 解析：根据P1＝P2＝U2I2，P1不变的情况下，U2增大，I2减小，即采用高压输电可以减小输电线中的电流，故A错误；根据理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系有n5∶n6＝I6∶I5＝1∶10，则I5＝10I6＝10 A，又因为P2＝P1＝U2I2，I2＝I5，解得U2＝2 000 V，故B正确；输电线上损耗的电功率为ΔP＝R＝102×5 W＝500 W，根据能量守恒有P用户＝P1－ΔP＝19.5 kW，故C错误；根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系有n3∶n4＝U3∶U4，P下移，n3变大，n4、U3不变，所以U4将减小，故D正确。故选BD。 学科网（北京）股份有限公司 $