课时测评21 远距离输电-【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（粤教版）

课时测评21　远距离输电 (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1－10题，每题5分，共50分) 1．(2024·河南南阳高二期中)输电线的电阻共计为r，输送的电功率为P，用电压U送电，则用户能得到的电功率为(　　) A．P B．P－r C．P－ D．r 答案：B 解析：用户获得的电功率为P得＝P－I2r＝P－r，故B正确。 2．(多选)(2024·深圳市高二校考期末)某发电厂原来用11 kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220 kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是(　　) A．提高电压后输电线上的电流降为原来的 B．提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍 C．提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的 D．提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍 答案：AC 解析：两次输送的电功率相同，根据P＝UI，输电电压变为原来的20倍，则提高电压后输电线上的电流降为原来的，A正确，B错误；根据P损＝I2R线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的，C正确，D错误。故选AC。 3．(2024·江西南昌高二统考期中)IT之家2023年3月4日消息，河北省张家口国际首套百兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目压缩机通过具有CNAS资质的第三方测试，达到了国际领先水平，项目鸟瞰图如图所示。若发电机产生的电压经升压变压器后升高到100 kV，以10万千瓦的功率(始终不变)经输电线远距离送往变电站，输电线上损耗的功率为3 000千瓦，则输电线的总电阻为(　　) A．3 Ω B．6 Ω C．9 Ω D．30 Ω 答案：A 解析：根据题意可知变压器的输出电压为100 kV，功率为10万千瓦，则输电线上的电流为I＝＝1 000 A，输电线上损耗的功率为P损＝I2R，解得R＝3 Ω，故选A。 4．(多选)如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压、输电线的电阻和理想变压器的匝数均不变，且n1∶n2＝n4∶n3。当用户用电器的总电阻减小时(　　) A．U1∶U2＝U4∶U3 B．用户的电压U4增大 C．输电线上损失的功率增大 D．用户消耗的功率等于发电机的输出功率 答案：AC 解析：根据＝，＝，n1∶n2＝n4∶n3，知U1∶U2＝U4∶U3，A正确；当用户用电器总电阻减小时，电流增大，则输电线上的电流增大，根据P损＝I2R知，输电线上损失的功率增大，根据ΔU＝IR知，输电线上的电压损失变大，由于发电机的输出电压不变，则升压变压器的输出电压不变，降压变压器的输入电压变小，用户的电压U4减小，C正确，B错误；用户消耗的功率等于发电机的输出功率与输电线上损失的功率之差，D错误。 5．(多选)如图是通过降压变压器给用户供电的电路示意图，变压器到用户端输电线的总电阻为R0，假设用户端所有用电器均为纯电阻用电器，用图中虚线框中的R表示用户端正在使用的许多用电器的总电阻。已知输入端输入的是正弦式交变电流且电压恒定，变压器、各电表均为理想器材，当用户端使用的用电器个数减少时，则(　　) A．用户端总电阻R减少 B．电流表A1示数减小 C．电压表V2示数增大 D．用户端电压表V3示数增大 答案：BD 解析：根据并联电路的特点，当用户端使用的用电器个数减少时，用户总电阻增大，故A错误；原线圈的电压不变，原、副线圈的匝数比不变，所以副线圈的电压不变，即电压表V2示数不变，而副线圈的总电阻增大，由I2＝可知，副线圈的电流I2变小，根据原、副线圈的电流与匝数的关系可知I1＝I2，可知电流表A1的示数减小，故B正确，C错误；由U2＝I2R0＋U3，可知U3增大，即用户端电压表V3示数增大，故D正确。故选BD。 6．(2024·广州市高二统考期末)我国远距离输送交流电用的电压有110 kV、220 kV和330 kV，输电干线已经采用500 kV的超高压，西北电网的电压甚至达到750 kV，远距离输电线路的示意图如图所示，若输送的总功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为R，则正确的是(　　) A．采用高压输电是为了加快输电的速度 B．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 C．输电线上的电流I＝ D．输电线上损失的功率P线＝2R 答案：D 解析：输电时输送的功率一定时，因为输出功率与输入功率相等，可得输电线上的电流为I＝，所以输电线上损失的功率为P线＝I2R＝2R，故采用高压输电是为了减小输电线上的电能损失，故A错误，D正确；因为输电线上有电压降低，所以升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，可知输电线上的电流I≠，故B、C错误。故选D。 7．超导材料电阻降为零的温度称为临界温度。1987年我国科学家制成了临界温度为90 K的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V。如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(　　) A．1 kW B．1.6×103 kW C．1.6 kW D．10 kW 答案：A 解析：当输电导线总电阻为0.4 Ω时，由P＝UI得I＝，输电线上损失的功率ΔP＝I2R＝ R＝×0.4 W＝1 kW，B、C、D错误，A正确。 8．(多选)(2024·河北高三学业考试)2023年2月16日国家电网有限公司金上—湖北±800千伏特高压直流输电工程、通山抽水蓄能电站开工建设。如图是特高压输电过程的示意图，发电站输出电压稳定，经升压后被整流成800 kV的直流电，经输电线后，被逆变成交流电，再被降压后供用户使用，假设电压在整流和逆变前后有效值不变。则下列说法正确的是(　　) A．将发电站输出的电压整流后仍能利用升压变压器升压 B．采用高压直流输电时，可减小输电线路上电感的影响 C．用户越多，输电线上损耗的功率越大 D．保持输电功率不变，若电压经升压和整流后为400 kV，输电线上损耗的功率加倍 答案：BC 解析：将发电站输出的电压直接整流，则输入升压变压器原线圈的为直流电，升压变压器的副线圈将不会输出电压，故A错误；长距离输电时，线路上的电容、电感对交变电流的影响不能忽略，有时它们引起的电能损失甚至大于导线电阻引起的电能损失，为了减少感抗和容抗，在输电环节可以使用直流电，故B正确；用户增多，降压变压器副线圈中的电流增大，降压变压器原线圈中的电流增大，输电线上的电流增大，则由公式ΔP＝I2R可知，输电线上损耗的功率增大，故C正确；保持输电功率不变，由公式I＝可知，若电压经升压和整流后为400 kV，输电线中的电流变为原来的2倍，由ΔP＝I2R可知输电线上损耗的功率变为原来的4倍，故D错误。故选BC。 9．某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3×106 kW，现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是(　　) A．输电线上输送的电流大小为2×105A B．输电线上由电阻造成的电压损失为15 kV C．输电线上损失的功率为ΔP＝，U为输电电压，r为输电线的电阻 D．输电线上损失的功率为9×107 kW 答案：B 解析：由P＝UI得用500 kV电压输电时输电线上输送的电流I＝＝ A＝6×103 A，故A错误；由ΔU＝Ir得输电线上的电压损失ΔU＝6×103×2.5 V＝15×103 V＝15 kV，故B正确；输电线上损失的功率为ΔP＝，U为输电线上损失的电压，故C错误；输电线上损失的功率ΔP＝I2r＝(6×103)2×2.5 W＝9×107 W，故D错误。 10．(多选) “新疆准东—安徽皖南”±1 100 kV特高压直流工程是目前世界上电压等级最高输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程，输电容量提升到1 200万千瓦，已成为我国“西电东送”战略的技术基础。若将输电线路简化为送端换流站接入550 kV交流电—升压变压器—整流成1 100 kV直流电输送—逆变成交流电—降压变压器—受端换流站接入500 kV交流系统；直流输电线电阻为10 Ω，若不计变压器与整流等造成的能量损失，直流变交流时，有效值不会变大。当输电线路电流为5×103 A 时，下列说法正确的是(　　) A．此时输电导线输送的功率为5.5×109 W B．输电导线上损失的功率为2.5×108 W，损失的电压为50 kV C．降压变压器匝数比为3∶1 D．若保持输送功率不变，只用550 kV输电，则用户得到的功率比1 100 kV输电时减少1×109 W 答案：AB 解析：理想变压器本身不消耗能量，输入功率等于输出功率，输电导线输送功率为P2＝U2I2＝1 100×103×5×103 W＝5.5×109 W，故A正确；输电导线上损失的功率ΔP＝I22R＝2×10 W＝2.5×108 W，损失的电压ΔU＝I2R＝5×103×10 V＝50 kV，故B正确；输电导线末端电压U3＝U2－ΔU＝(1 100－50) kV＝1 050 kV，则＝<，降压变压器匝数比应小于3∶1，故C错误；用1 100 kV输电时输电导线上损失的功率ΔP＝2.5×108 W，保持输送功率不变，只用550 kV输电，输电导线上损失的功率ΔP′＝2R＝2×10 W＝1×109 W，用户得到的功率比1 100 kV输电时减少ΔP′－ΔP<1×109 W，故D错误。故选AB。 学科网（北京）股份有限公司 $