课时跟踪检测(十四) 电能的传输（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（教科版）

课时跟踪检测(十四)　电能的传输 1.在电能输送过程中,若输送的电功率一定,输电线电阻一定时,则在输电线上损耗的电功率 (　 ) A.和输电线上的电压的平方成反比 B.和输送电流的平方成反比 C.和输电线上的电压的平方成正比 D.和输送电流成正比 2.采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为 (　 ) A.55 kV　　　　　　　 B.110 kV C.440 kV D.880 kV 3.(2025·广东高考)如图所示,某光伏电站输出功率1 000 kW、电压400 V的交流电,经理想变压器升压至10 kV后,通过输电线输送到变电站,输电线的等效电阻R为5 Ω。下列说法正确的是 (　 ) A.变压器原、副线圈匝数比为1∶100 B.输电线上由R造成的电压损失为500 V C.变压器原线圈中的电流为100 A D.变压器原、副线圈中电流的频率不同 4.四川特高压输电量已破千亿千瓦时。如图所示是远距离输电示意图,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。下列说法正确的是 (　 ) A.若用户用电功率增加,升压变压器的输出电压将增大 B.若用户用电功率增加,降压变压器的输入电压将增大 C.若输电功率一定,采用特高压输电会降低输电的效率 D.若输电功率一定,采用特高压输电可减少输电线上损耗的功率 5.超导是当今高科技研究的热点,利用超导材料可实现无损耗输电。现有一直流电路,输电总电阻为0.4 Ω,它提供给用电器的电功率为40 kW,电压为800 V。若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线,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 6.(多选)发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电导线电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2,对输电导线上损耗的功率,下列表达式正确的是 (　 ) A. B. C.I2R D.I(U1-U2) 7.如图为某发电站的发电机发出的交流电,经升压变压器、降压变压器后向某小区的用户供电的示意图,已知升压变压器原线圈两端的电压为u=500sin 100πt(V)。则下列说法正确的是 (　 ) A.小区用户得到的交流电的频率可能为100 Hz B.升压变压器原线圈两端的电压的有效值为500 V C.用电高峰时输电线上损失的电压不变 D.深夜小区的用户逐渐减少时,输电线损耗的电功率减小 8.如图所示,某小型水电站发电机的输出功率P=100 kW,发电机的电压U1=250 V,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻R线=8 Ω,在用户端用降压变压器把电压降为U4=220 V。已知输电线上损失的功率P线=5 kW,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是 (　 ) A.发电机输出的电流I1=40 A B.输电线上的电流I线=625 A C.降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11 D.用户得到的电流I4=455 A 9.(多选)交流发电机的输出电压为U,采用图示理想变压器输电,升压变压器原、副线圈匝数比为m,降压变压器原、副线圈匝数比为n,输电导线电阻为r,用户的工作电压为U。下列说法正确的是 (　 ) A.mn>1 B.输电线上损失的功率为ΔP= C.当用电高峰时,升压变压器的输出功率变大 D.增大m,同时增大n,能够减小线路损耗的功率 10.(8分)某总装机容量175万千瓦的电站建成之后,采用110千伏高压将11万千瓦的电力对某地供电,如果从电站到该地的输电电线总电阻是5 Ω。求: (1)输电线上损耗的功率。(4分) (2)输电线上损失的电压。(2分) (3)为了进一步节约能源,请你为输电环节提出改进措施。(2分) 11.(12分)如图所示,一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机的输出功率为500 kW,输出电压为500 V,升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶10,两变压器间输电导线的总电阻为2 Ω。降压变压器的输出电压为220 V,不计变压器的损耗。求: (1)输电导线上损失的功率;(6分) (2)降压变压器的原、副线圈的匝数比。(6分) 12.(14分)人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(风能、煤等燃料的化学能)转化为电能。有条河流,流量Q=2 m3/s,落差h=50 m,现利用其发电,已知发电机总效率为η=50%,输出电压为U=5 000 V。现直接将发电机和用户连接,测得安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜读数相差2 400 kW·h(一昼夜是24 h)。重力加速度g=10 m/s2,水的密度ρ=1×103 kg/m3。 (1)求发电机可输送的功率P;(2分) (2)求输电线的电阻r;(4分) (3)若要使输电线上损失的功率降到输送功率的0.2%,求所加的升压变压器原、副线圈的匝数比;(4分) (4)实施(3)后若用户端需要的电压是100 V,则所加的降压变压器原、副线圈的匝数比为多少?(4分) 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(十四) 1.选C　设输送功率为P,输电线电阻为R,输电线上的电压为ΔU,输送电流为I,输电线电阻R一定,故输电线上损失的电功率P损=,由此可见,输电线上损耗的电功率与输电线上的电压的平方成正比,A错误,C正确;根据P=I2R可知P损=I2R,输电线电阻一定,则输电线上损耗的电功率与输送电流的平方成正比,B、D错误。 2.选C　输送功率P=UI,输电线上损耗的功率P损=I2r=r∝。当P损减小为原来的时,输电电压应变为原来的2倍,C正确。 3.选B　根据理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比可得===,A错误;理想变压器原、副线圈的功率相等,流过副线圈的电流I2==100 A,输电线上由R造成的电压损失为ΔU=I2R=100×5 V=500 V,B正确;变压器原线圈中的电流为I1==2 500 A,C错误;变压器不改变交变电流的频率,变压器原、副线圈中电流的频率相同,D错误。 4.选D　由于发电厂的输出电压不变,升压变压器的匝数不变,所以升压变压器的输出电压不变,A错误;由于用户用电功率增加,降压变压器输出的功率增加,故高压输电线上的电流变大,分压变大,故输入降压变压器的电压变小,B错误;若提高输电电压,由P损=·R得,损失的功率变小,故在输电功率一定的情况下,采用特高压输电会提高输电的效率,并减少输电线上损耗的功率,C错误,D正确。 5.选A　节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率,I== A=50 A,P线=I2R=502×0.4 W=1 000 W,故节约的电功率为1 kW, A正确。 6.选BCD　输电线上损失的电压U=U1-U2,输电导线上损耗的电功率P=I2R=(U1-U2)I=,故B、C、D正确,A错误。 7.选D　根据u=500sin 100πt(V)可知,ω=100π rad/s,故交流电的频率f==50 Hz,变压器不改变交流电的频率,故用户得到的交流电频率为50 Hz,A错误;根据u=500sin 100πt(V)可知,升压变压器原线圈两端电压的最大值Um=500 V,故原线圈两端的电压的有效值为U==250 V,B错误;若用户增加时,相当于负载的电阻减小,输出功率增大,输电线上的电流增大,则输电线上分得的电压ΔU=Ir将增加,C错误;深夜小区的用户逐渐减少时,降压变压器的输入功率减小,输入电流也减小,输电线上损失的功率ΔP=I2r将减小,D正确。 8.选C　发电机输出的电流I1== A=400 A,A错误;输电线上的电流I线==A=25 A,B错误;升压变压器的副线圈输出电压U2== V=4×103 V,输电线损耗电压ΔU=I线R线=25×8 V=200 V,降压变压器的原线圈电压U3=U2-ΔU=3 800 V,故降压变压器的匝数比===,C正确;降压变压器的副线圈的输出功率P4=P3=P-P线=95 kW,故用户得到的电流I4== A≈431.8 A,D错误。 9.选CD　若变压器的输电功率为P,用户得到的功率为P',由于升压变压器输入电压为U,降压变压器输出电压为U,则升压变压器输出电压U2=U,降压变压器输入电压U3=nU,由于在输电线上有功率损失,所以P>P',输电导线上电流相等,即=,整理可得:mn<1,A错误;根据变压器的规律,升压变压器副线圈的电压U2=U,且U3=nU,线路损失的电压ΔU=U2-U3,损失的功率ΔP=,由以上式子代入求得:ΔP=,B错误;当用电高峰时,用户的电流总和变大,故升压变压器的输出功率变大,C正确;增大m,同时增大n,输电线损失的功率ΔP减小,能够减小线路的损耗,D正确。 10.解析:(1)由P=UI可得: 电流I== A=1 000 A; 则损失的功率 P损=I2r=(1 000 A)2×5 Ω=5×106 W。 (2)输电线上损失的电压为 U损=Ir=1 000 A×5 Ω=5×103 V。 (3)为了减少输电线上的功率损耗,可以通过提高输电电压或减小输电线电阻来减小输电线上功率的损耗。 答案:(1)5×106 W　(2)5×103 V　(3)见解析 11.解析:(1)升压变压器原线圈中电流I1== A=1 000 A。输电导线中的电流I2即为升压变压器副线圈中的电流,由I1∶I2=n2∶n1,I2=I1=100 A,则损失功率P损=r=20 kW。 (2)升压变压器副线圈电压U2=U1=10×500 V=5 000 V。 导线上电压损失ΔU=I2r=200 V,则降压变压器原线圈电压U3=U2-ΔU=5 000 V-200 V=4 800 V。 则降压变压器原、副线圈的匝数比===240∶11。 答案:(1)20 kW　(2)240∶11 12.解析:(1)依题意发电机可输送的功率为P==5×105 W。 (2)依题意输电线上损失的功率为P损= kW=100 kW,又P=IU,得I=100 A 根据P损=I2r,得r=10 Ω。 (3)输电线上损失的功率为P损'=I'2r=P×0.2%=1 000 W,解得I'=10 A。设升压至U'可满足要求,且U'=,所以U'=5×104 V,则升压变压器原、副线圈匝数比为==。 (4)输电线上损失的电压为U损'=I'r=100 V,则降压变压器原线圈两端的电压U3=U'-U损'=49 900 V,则降压变压器原、副线圈匝数比为==。 答案:(1)5×105 W　(2)10 Ω　(3)1∶10　(4)499∶1 $