内容正文:
3.4电能的输送同步练习
2025-2026学年高二物理下学期人教版选择性必修二
一、单选题
1.某电站向某地输送5000kW的电功率,输电线上损失的电功率为100kW,若把输送电压提高为原来的10倍,同时将输电线的截面积减为原来的一半,那么输电线上损失的电功率为()
A.0.5 kW B.1.0 kW C.2.0 kW D.5.0kW
2.一变压器,原线圈的匝数为n1,副线圈的匝数为n2,下面说法正确的是( )
A.若是降压变压器有:n1<n2 B.若是升压变压器有:n1<n2
C.若是升压变压器有:n1>n2 D.以上说法均不对
3.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的.可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些.这是因为用电高峰时( )
A.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,每盏灯两端的电压较低
B.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,通过每盏灯的电流较小
C.总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大,输电线上损失的电压较大
D.供电线路上的电流恒定,但开的灯比深夜时多,通过每盏灯的电流小
4.如图所示,一小型水电站,输出的电功率为,输出电压,经理想升压变压器变为电压远距离输电,输电线总电阻为,最后经理想降压变压器降为向用户供电。下列说法正确的是( )
A.变压器的匝数比 B.变压器的匝数比
C.输电线上的电流为 D.输电线上损失的电功率为
5.由发电站向远方工厂输电在输出功率相同的情况下,下述哪个方法可减小输电线路中电能损失( )
A.采用电阻率较大的导线 B.减小输电导线的横截面积
C.增大输电电流 D.增大输电电压
6.在远距离输电电路中,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R均不变.发电厂输出功率减小时( )
A.升压变压器的输出电压减小
B.降压变压器的输出电压减小
C.输电线上的电流增大
D.输电线上损耗的功率占发电厂输出功率的比例减小
7.导体中通有交流电时会存在趋肤效应,趋肤效应是指当交变电流在导体中流动时,电流主要分布在导体的表层区域。若某次远距离输电中,输电导线采用6根相同且相互绝缘的导线组合而成,用户恰能正常用电,如图所示。若使用单根粗导线代替6根组合导线,且单根粗导线的横截面积与6根组合导线横截面积之和相等。假设趋肤深度恒定不变,并且远小于导线的半径,电流几乎完全在导线的最外层表面流动。在保证用户功率不变的条件下,前后两种情况,输送电压之比( )
A.等于1 B.大于 C.大于 D.小于
二、多选题
8.某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为100kW,电厂输出电压仅为200V,为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高再输出,到达目的地后用理想降压变压器降压。已知输电线路的总电阻为120,若在输电线路上消耗的功率为输送功率的12%,用户所需电压为220V,则( )
A.理想升压变压器的原、副线圈的匝数比为1:50
B.理想降压变压器的原、副线圈的匝数比为35:1
C.理想升压变压器的原、副线圈中的电流分别为400A和10A
D.理想降压变压器的原、副线圈中的电流分别为10A和400A
9.某水电站用总电阻为2.5Ω的输电线给500km外的用户输电,其输出电功率是。现用500kV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
B.输电线上因电阻造成的电压损失为15kV
C.若改用250kV电压输电,则输电线上损失的电压为原来的2倍
D.若改用250kV电压输电,则输电线上损失的功率为原来的2倍
10.如图所示为某风力发电机发电后电能输送的简易模型,假设风力发电输送的功率恒定不变,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,且图中已经标出了各部分的电流、电压和线圈匝数,输电线的总电阻为,则下列关系式正确的是( )
A. B.
C.输电线上损失的功率为 D.输电线上损失的功率为
三、实验题
11.某同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验。
(1)下列实验器材必需要用的有___________(选填字母代号)。
A.干电池组 B.学生电源
C.多用电表 D.直流电压表
E.滑动变阻器 F.条形磁体
G.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
(2)下列说法正确的是___________(选填字母代号)。
A.为确保实验安全,实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B.要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响,应该保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数
C.测量电压时,先用最大量程试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量
D.变压器开始正常工作后,铁芯导电,把电能由原线圈输送到副线圈
(3)该同学通过实验得到了如下表所示的实验数据,表中n1、n2分别为原、副线圈的匝数,U1、U2分别为原、副线圈的电压,通过实验数据分析可以得到的实验结论是:___________。
实验次数
n1/匝
n2/匝
U1/V
U2/V
1
1600
400
12.1
2.90
2
800
400
10.2
4.95
3
400
200
11.9
5.92
12.某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中,采用了可拆式变压器,铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯,将原、副线圈套在铁芯A的两臂上,如图所示。
(1)下列说法正确的是( )
A.为保证实验安全,原线圈应接低压直流电源
B.变压器中铁芯是整块硅钢
C.保持原线圈电压及匝数不变,可改变副线圈的匝数,研究副线圈的匝数对输出电压的影响
D.变压器正常工作后,电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
N1/匝
100
100
200
200
N2/匝
200
400
400
800
U1/V
2.10
1.95
5.22
2.35
U2/V
4.28
8.00
10.60
9.64
(2)实验过程中,变压器的原、副线圈选择不同的匝数,利用多用电表测量相应电压,记录如下。由数据可知N1一定是____线圈的匝数。(填“原”或“副”)
根据表格中的数据,在实验误差允许的范围内,可得出原副线圈两端电压与匝数的关系:___________
(3)学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线,发现导线粗细不同。结合以上实验结论,应将较细的线圈作为____________________线圈。(填“原”或“副”)
四、解答题
13.如图所示,供电电源的电压始终是,当用户的总功率是时,该小组测得用户端实际得到的电压是,当用户的总功率为时,通过输电线的电流是多少?输电线上的电阻是多少?在内输电线上消耗的电能是多少?
14.一台发电机最大输出功率为4000kW,输出电压为4000V,经变压器升压后采用电压向远方输电。输电线路总电阻。到目的地经变压器降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V、60W)。若变压器和的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态。求:
(1)降压变压器原、副线圈的匝数比;
(2)负载有多少个正常发光的灯泡。
15.有一台内阻为1 Ω的发电机,供给一学校照明用电,如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4,降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1,输电线的总电阻为4 Ω。全校共有22个班,每班有“220 V 40 W”灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则
(1)发电机的输出功率多大?
(2)发电机的电动势多大?
(3)输电效率为多少?
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
B
D
D
B
AD
BC
AC
11. BCG BC 在误差允许的范围内,原、副线圈的电压之比,等于原、副线圈的匝数之比,即
12. C; 副; 原副线圈两端电压U与匝数N成正比,即:; 原
13.40A,,2.16×106J
14.(1);(2)盏
15.(1)5 424 W;(2)250 V;(3)97.3%
试卷第4页,共6页
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