课时跟踪检测(十六) 电能的远距离输送（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版 福建专用）

课时跟踪检测(十六)　电能的远距离输送 1．为减少远距离输电的损耗从而降低电费价格，可采取的措施有(　　) A．提高输送功率 B．应用超导体材料做输电线 C．提高高压输电的电压 D．减小输电导线的横截面积 2．对于远距离输电，在P送一定的情况下，设输电线路中的电流为I送，输电线的总电阻为R线，为了减少损耗，采用增大电压U送输电，下列说法正确的是(　　) A．由U送＝I送R线，知输电线路中的电流变大 B．由P送＝I送U送，知输电线路中的电流变小 C．由P耗＝，知输电线路消耗功率增大 D．由P送＝I送2R线，知不会影响输电线路中的电流 3．我国1 100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是(　　) A．送电端先升压再整流 B．用户端先降压再变交流 C．1 100 kV 是指交流电的最大值 D．输电功率由送电端电压决定 4.(双选)某地区经常出现低温雨雪冰冻天气，高压输电线因结冰而严重损毁，如图所示。为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，热耗功率为ΔP；除冰时，需要输电线上热耗功率为9ΔP，若输电功率和输电线的电阻不变，则除冰时(　　) A．输电电流为3I　　　　 B．输电电流为9I C．输电电压为3U D．输电电压为U 5．如图为长距离高压输电的示意图。关于长距离输电，下列说法正确的是(　　) A．减小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小电路的发热损耗 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．输电电压越高越好 6.在输电时需要对输送功率、电压、电流等进行检测，如图所示为一特高压检测装置的供电部分，可通过缠绕在上面的线圈向检测装置供电。使用时将此装置套在高压线上，将检测装置接在线圈两端即可。下列说法正确的是(　　) A．该装置可给特高压直流输电线路的检测装置供电 B．若检测装置是电流表且示数增大，则输电线路上的损耗功率增大 C．若检测装置是电压表且示数减小，则输电线路中交流电的频率降低 D．增加该装置上的线圈匝数，检测的准确率会降低 7．(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 8.风力发电是最环保的发电方式之一。远距离输电是实现风电产业健康快速发展的必要因素之一。某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成如图所示电路，A、B为理想变压器，灯L1、L2相同且阻值不变。保持A的输入电压不变，开关S断开时，灯L1正常发光。则(　　) A．仅闭合S，L1变亮 B．仅闭合S，A的输入功率变小 C．仅将滑片P上移，L1变亮 D．仅将滑片P上移，A的输入功率变小 9．(2025·福州高二检测)如图所示，发电机线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势e＝100sin 100πt(V)。线圈与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为5∶2，降压变压器副线圈接入一台“220 V　1 100 W”的电动机，恰好正常工作，电动机内阻为10 Ω，输电线路总电阻为25 Ω，线圈及其余导线电阻不计，电表均为理想交流电表，则下列说法正确的是(　　) A．图示位置时电压表示数为100 V B．升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5 C．输电线路中的电流是12.5 A D．发电机线圈的输出功率为1 200 W 10．(双选)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 11．(10分)一座小型水电站，水以3 m/s的速度流入水轮机，而以1 m/s的速度流出，流出水位比流入水位低1.6 m，水的流量为1 m3/s，水的密度为1.0×103 kg/m3，如果水流机械能减少量的75%供给发电机。问： (1)若发电机效率为80%，则发电机的输出功率为多大？(g取10 m/s2)(4分) (2)在(1)的条件下，发电机的输出电压为240 V，输电线路电阻为24 Ω，允许损失的电功率为5%，用户所需电压为220 V，如图所示，则升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？(变压器均为理想变压器)(6分) 12．(15分)人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(如风能、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；(3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) 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(十六) 1．选C　输电线路中损耗的功率为P＝I2r，可见，要减少远距离输电的损耗，一方面可以减小输电电流，即提高高压输电的电压；提高输送功率，输电损耗也相应增加，故A错误，C正确；另一方面可以减小输电线的电阻，如增加输电导线的横截面积，或换用导电性能好的材料，但目前超导材料还没有进入大规模实用阶段，故B、D错误。 2．选B　由U线＝I线R线，I送＝I线，U送≠U线，得U送≠I送R线，故A错误；公式P送＝I送U送，在P送一定的情况下，增大U送，则I送减小，故B正确，D错误；根据P耗＝I线2R线＝I送2R线＝2R线，因此U送增大时，输电线路消耗功率P耗减小，故C错误。 3．选A　升压和降压都需要在交流的时候才能进行，故送电端应该先升压再整流，用户端应该先变交流再降压，故A正确，B错误；1 100 kV指的是交流电的有效值，故C错误；输电功率是由用户端负载的总功率来决定的，故D错误。 4．选AD　高压线上的热耗功率ΔP＝I2R线，若热耗功率变为9ΔP，则9ΔP＝I′2R线，联立得I′＝3I，A正确；又输送功率不变，P＝UI＝U′I′，得U′＝U，D正确。 5．选B　减小输电导线的横截面积会增大电阻，根据输电过程中损失的电功率P损＝I2R，不利于减小输电过程中的电能损失，故A错误；根据输电过程中损失的电功率P损＝I2R，高压输电通过减小输电电流来减小电路的发热损耗，故B正确；输送的电功率越大，输电线上的电流越大，输电过程中的电能损失越大，故C错误；高压输电应综合考虑材料成本、技术、经济性等各个方面的因素，所以不是输电电压越高越好，故D错误。 6．选B　该装置的原理是通过交变电流周围产生周期性变化的磁场来给检测装置供电，特高压直流输电线路周围的磁场几乎不发生变化，所以该装置不能给特高压直流输电线路的检测装置供电，故A错误；根据＝，可知当匝数比固定时，电流表示数增大，输电线路中电流也增大，输电线路上的损耗功率也会增大，故B正确；电网中交流电的频率是固定不变的，故C错误；该装置利用电磁感应原理工作，线圈匝数增多时，产生的感应电流将增大，在输电线路中电流变化较小时检测装置示数变化更大，更灵敏，准确率更高，故D错误。 7．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。 8．选D　仅闭合S，用户端用电器增多，消耗的功率增大，对于理想变压器有输入功率等于输出功率，则A的输入功率增大，由于A的输入电压不变，则电流增大，输电线电阻R两端的电压增大，理想变压器B原、副线圈的电压减小，即L1两端电压减小，电流减小，L1变暗，故A、B错误；仅将滑片上移，A的副线圈匝数减小，根据原、副线圈电压与匝数的关系＝可知，n2减小，U2减小，则B的输入电压和输出电压都减小，即L1两端电压减小，电流减小，L1变暗，电路中总电流减小，A的原线圈中的电流减小，输入电压不变，所以输入功率变小，故C错误，D正确。 9．选D　电压表示数为原线圈输入电压的有效值，由于线圈电阻不计，则有U1＝＝ V＝100 V，A错误；由于电动机恰好正常工作，可知降压变压器副线圈的输出电压为U4＝220 V，降压变压器副线圈的电流为I4＝＝ A＝5 A，根据变压器电流与匝数关系可得＝＝，解得输电线路中的电流为I2＝I3＝I4＝2 A，C错误；根据变压器电压比等于匝数比＝＝，可得降压变压器原线圈的输入电压为U3＝U4＝550 V，则升压变压器副线圈的输出电压为U2＝I2R线＋U3＝600 V，升压变压器原、副线圈匝数比为＝＝＝，B错误；发电机线圈的输出功率为P出＝U1I1＝U2I2＝600×2 W＝1 200 W，D正确。 10．选BD　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；T1的输出功率为P2＝U2I2，输电线上损耗的功率为ΔP＝I22R，T2的输入功率为P3＝U3I2，则P2＝ΔP＋P3，即T1的输出功率大于T2的输入功率，B正确；若用户接入电路的用电器增多，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；若用户接入电路的用电器减少，则用电器消耗的功率减小，即T2的输出功率减小，D正确。 11．解析：(1)每秒水流的质量m＝1 m3/s×1 s×1.0×103 kg/m3＝1 000 kg 每秒水流机械能损失为ΔE＝m(v12－v22)＋mgΔh＝2×104 J 发电机的输出功率为P出＝×80%＝12 kW。 (2)由题可知P线＝5%P出＝600 W 由P线＝I线2R线，解得I线＝5 A，I2＝I线＝5 A，I1＝＝50 A 对升压变压器有＝＝， I3＝I线＝5 A，I4＝＝ A 所以对降压变压器有＝＝。 答案：(1)12 kW　(2)1∶10　114∶11 12．解析：(1)依题意发电机可输送的功率为 P＝＝ρQghη＝1×103×2×10×50×50%＝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 $