课时跟踪检测(二十) 电能的输送（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版 江苏专用）

课时跟踪检测(二十)　电能的输送 1.(2025·江苏常州期中)家庭用电一般由国家电网交变电流供电,下列相关说法正确的是 (　　) A.大小随时间变化的电流就是交变电流 B.交流电压表测量的是交流电的峰值 C.远距离输电时,可通过减小输电线的电流来降低输电损耗 D.理想变压器原、副线圈中通过的交变电流的功率之比等于原、副线圈的匝数之比 2.(2025·江苏连云港期中)特高压电网的建设意义重大,其一可以大大减小远距离输电线上的功率损耗P,下列说法正确的是 (　　) A.由P=,应降低输电电压,增大导线电阻 B.特高压改变了交流电的频率,从而降低了功率损耗 C.由P=I2R,应减小输电导线电阻或减小输电电流 D.因为输电线路中应用了理想变压器,所以输电时不用考虑电压和电流大小 3.(2025·江苏镇江期中)如图所示,发电站通过理想变压器给用户端供电,发电机组输出的交流电压恒定,输电线总电阻r保持不变。当用户端接入的用电器增多时,下列判断正确的是 (　　) A.升压变压器副线圈两端的电压不变 B.输电线上损失的电功率减小 C.用户端的电压升高 D.降压变压器的输出电流减小 4.(2025·浙江杭州期末)如图所示为远距离输电原理图,图中的电压表、电流表均为理想电表,变压器为理想变压器,发电机输出的电压恒定。若电压表V2的示数减小,则 (　　) A.电压表V1的示数减小 B.电流表A1的示数减小 C.电流表A2的示数增大 D.发电机的输出功率减小 5.(2025·常州高二检测)如图为某发电厂供电流程的简化图,理想升压变压器将发电厂的输出电压U1升压为U2,理想降压变压器再把电压U3降压至U4,为用户设备供电,发电厂的输出电流为I1,升压变压器的输出电流为I2,降压变压器的输入电流为I3,用户设备的输入电流为I4。若变压器的匝数n2=n3,输送过程中存在电能损耗,将输送电线的电阻等效为R线,则下列正确的是 (　　) A.U1∶U3=n1∶n3 B.U2∶U4=n2∶n4 C.I1∶I3=n3∶n1 D.I2∶I4=n2∶n4 6.(2025·云南曲靖期中)如图所示为某发电厂远距离输电示意图,图中升压变压器和降压变压器均是理想变压器,若发电厂输出电压不变,当开关S由 2改接为1时,通过调节电阻箱R2的阻值使发电厂输出功率不变,则 (　　) A.电压表读数变小 B.电流表读数变大 C.用户得到的功率减小 D.输电线损失的功率减小 7.(2025·宜兴高二月考)直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础,其输电示意图如图所示。若变压器T1、T2均为理想变压器,T2的匝数之比n3∶n4=2∶1,直流输电线的总电阻等效为R=10 Ω。整流及逆变过程的能量损失不计,交流电的有效值不变。则 (　　) A.图中“500 kV”指交流电的峰值 B.直流输电线损失的电压为50 kV C.相比交流输电,直流特高压输电可以减少感抗和容抗的损耗 D.当用户负载增加时,用户端增加的功率等于T1输出端增加的功率 8.(2025·盐城高二检测)如图所示,一个发电系统输出的交流电压恒为250 V,输送功率为1×105 W。通过理想变压器向远处输电,所用输电线的总电阻为8 Ω,升压变压器T1原、副线圈的匝数比为 1∶16,下列说法正确的是 (　　) A.升压变压器副线圈两端的电压U2=2×103 V B.输电线损失的电压为3.8×103 V C.输电线损失的功率为2.5×103 W D.若用户获得220 V电压,则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为190∶11 9.(2024·湖南高考)根据国家能源局统计,截止到2023年9月,我国风电装机4亿千瓦,连续13年居世界第一位,湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动,升、降压变压器均为理想变压器,输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R0。当用户端接一个定值电阻R时,R0上消耗的功率为P。不计其余电阻,下列说法正确的是 (　　) A.风速增加,若转子角速度增加一倍,则R0上消耗的功率为4P B.输电线路距离增加,若R0阻值增加一倍,则R0上消耗的功率为4P C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍,则R0上消耗的功率为8P D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻R,则R0上消耗的功率为6P 10.(2025·太仓高二检测)如图为某电力机车的供电流程的简化图,利用可视为理想变压器(原、副线圈匝数比为n1∶n2)的牵引变电所,将电网中高压U1=220 kV降至U2=27.5 kV,再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得U3=25 kV 的额定工作电压,电力机车牵引变压器将此电压进一步降压,多路输出到动力系统中其他用电设备。下列说法正确的是 (　　) A.牵引变电所中变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=4∶1 B.若该机车运行功率增大,由于匝数比不变,故机车的工作电压仍为25 kV C.若该机车运行功率增大,牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 D.若在额定电压下,该机车的输入功率为10 000 kW,则牵引变电所到机车间的等效电阻为 62.5 Ω 11.(14分)(2025·淮安阶段练习)如图为远距离输电示意图,已知电厂的输出功率为100 kW,输出电压为250 V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1∶20,降压变压器的原、副线圈的匝数比为20∶1,输电线的总电阻R=10 Ω,图中变压器可视为理想变压器,求: (1)图示中的送电电流I2;(5分) (2)用户得到的电压U4;(5分) (3)用户得到的功率P用。(4分) 课时跟踪检测(二十) 1．选C　方向随时间做周期性变化的电流是交变电流，故A错误；交流电压表测量的是交流电的有效值，故B错误；远距离输电时，可以通过减小输电线的电阻以及输电线中的输送电流来减小输电损耗，故C正确；理想变压器原、副线圈中通过的交变电流的功率相等，故D错误。 2．选C　输电线上损耗的功率P＝，U损与输电电压不同，故A错误；特高压不改变交流电频率，特高压电网是通过提高输电电压，减小输电电流，从而降低功率损耗，故B错误；由P＝I2R，可减小导线电阻或减小输电电流降低远距离输电线上的功率损耗P，故C正确；因为远距离输电时输电导线的电阻不能忽略，所以输电时需要考虑电压和电流大小，故D错误。 3．选A　升压变压器原、副线圈两端电压不受用户端影响，A正确；当用户端接入的用电器增多时，降压变压器副线圈中的电流增大，则输电线中的电流增大，则输电线上损失的电功率增大，输电线分压增大，故用户端电压降低，B、C、D错误。 4．选C　由于发电机的输出电压不变，升压变压器原、副线圈的匝数不变，可知电压表V1的示数不变，故A错误；由于电压表V2的示数减小，可知降压变压器原线圈两端的电压减小，因此输电线上损失的电压ΔU增大，由I1＝可知，输送电流增大，电流表A1的示数增大，发电机的输出功率增大，故B、D错误；由于输送电流增大，降压变压器原、副线圈的匝数不变，可知电流表A2的示数增大，故C正确。 5．选C　依题意可知，输电线上有电压损失，可得U2＝ΔU＋U3，则＝≠＝，＝＝＝≠，故A、B错误；根据理想变压器原、副线圈匝数与电流的关系，可得＝＝＝，＝＝＝，故C正确，D错误。 6．选D　当开关S由2改接为1时，可知升压变压器副线圈匝数增加，根据＝，可知升压变压器副线圈输出电压U2增大，通过调节电阻箱R2的阻值使发电厂输出功率不变，则有P出＝U1I1＝U2I2，可知升压变压器副线圈输出电流I2减小，则电流表读数变小，通过R1的电流减小，则输电线损失的功率减小，故B错误，D正确；根据U2＝I2R1＋U3，可知降压变压器原线圈的输入电压U3变大，根据＝，可知降压变压器副线圈输出电压U4增大，则电压表读数变大；根据P出＝P损＋P用，由于发电厂输出功率不变，输电线损失的功率减小，则用户得到的功率增大，故A、C错误。 7．选C　题图中“500 kV”指交流电的有效值，故A错误；根据理想变压器原、副线圈电压与线圈匝数的关系＝，解得U3＝1 000 kV，直流输电线损失的电压为ΔU＝U2－U3＝100 kV，故B错误；相比交流输电，直流特高压输电可以减少感抗和容抗的损耗，故C正确；当用户负载增加时，T1输出端增加的功率等于用户端增加的功率与输电线上增加的损失功率之和，故D错误。 8．选D　发电系统输送功率为1×105 W，则升压变压器原线圈电流为I1＝＝400 A，根据理想变压器电流与匝数成反比有＝，可得升压变压器副线圈电流为I2＝25 A，则输电线损失的功率为ΔP＝I22r＝252×8 W＝5×103 W，故C错误；根据理想变压器电压与匝数成正比有＝，可知升压变压器副线圈输出电压为U2＝4 000 V，输电线损失的电压为ΔU＝I2r＝25×8 V＝200 V，则降压变压器原线圈电压为U3＝U2－ΔU＝3 800 V，根据理想变压器电压与匝数成正比有＝，可得降压变压器原、副线圈的匝数比为＝＝，故A、B错误，D正确。 9．选A　如图为等效电路图，设降压变压器的原、副线圈匝数比为k∶1，则输电线上的电流I2＝，转子在磁场中转动时产生的电动势为e＝NBSωsin ωt。当转子角速度增加一倍时，升压变压器原、副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为I2′＝2I2，故R0上消耗的电功率P1＝I2′2R0＝4I22R0＝4P，故A正确；升压变压器副线圈匝数增加一倍，副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍，故R0上消耗的电功率P2＝P1＝4P，故C错误；若R0阻值增加一倍，输电线路上的电流I2″＝，R0上消耗的电功率P3＝I2″2·2R0≠4P，故B错误；若在用户端并联一个完全相同的电阻R，用户端电阻减为原来的一半，输电线上的电流为I2＝＝，R0上消耗的电功率P4＝I22R0≠6P，故D错误。 10．选C　牵引变电所中变压器为理想变压器，则n1∶n2＝U1∶U2＝8∶1，故A错误；若该机车运行功率增大，根据P＝UI知电流将会增大，则牵引变电所至机车间损失的电压ΔU＝Ir增大，所以机车的工作电压U3＝U2－ΔU低于25 kV，牵引变电所至机车间的热损耗功率ΔP＝I2r也会随之增大，故B错误，C正确；若在额定电压下，该机车的输入功率为10 000 kW，则该机车的输入电流为I3＝＝ A＝400 A，由ΔU＝U2－U3＝27.5 kV－25 kV＝2.5 kV，所以r＝＝ Ω＝6.25 Ω，故D错误。 11．解析：(1)由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比＝，可得U2＝U1＝5 000 V，由理想变压器原、副线圈的功率相等，可得P2＝P1＝100 kW，由P＝UI，可得输电线上的电流为I2＝＝ A＝20 A。 (2)输电线上损失的电压ΔU＝I2R＝20×10 V＝200 V，降压变压器的输入电压为U3＝U2－ΔU＝5 000 V－200 V＝4 800 V，由＝，可得用户得到的电压U4＝U3＝×4 800 V＝240 V。 (3)输电线损失的功率ΔP＝I22R＝202×10 W＝4 000 W＝4 kW 用户得到的功率P用＝P1－ΔP＝100 kW－4 kW＝96 kW。 答案：(1)20 A　(2)240 V　(3)96 kW 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $