课时分层检测(18) 电能的输送-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 课时分层检测（十 …0基础达标练0… 1.(多选)发电厂发电机的输出电压为U1,发电 厂至学校的输电线总电阻为R线，通过输电 线的电流为I,学校输入电压为U2,下列计 算输电线功率损耗的式子中，正确的是 U12 (U1-U2)2 A.R线 B. R线 C.2R线 D.I(U1-U2) 2.为了减少输电线路上的电能损耗，发电厂发 出的电通常是经过变电站升压后通过远距 离输送，再经变电站将高压变为低压。某变 电站将电压uo=11000√2·sin(100πt)V 的交流电降为220V供居民小区用电，则变 电站变压器 ( A.原、副线圈匝数比为1：50 B.副线圈中电流的频率是50Hz C.原线圈的导线比副线圈的要粗 D.原线圈中的电流等于居民小区各用电器 电流的总和 3.(多选)如图所示为远距离输电的原理图，升 压变压器和降压变压器均为理想变压器，发 电厂的输出电压恒定、输电线上的电阻不 变，假设用户所用用电器都是纯电阻用电 器。若发现发电厂发电机输出的电流增大 了，则可以判定 电 U 用 2 升压变压器 降压变压器 A.通过用户的电流减小了 B.用户接入电路的总电阻减小了 C.用户消耗的电功率减小了 D.加在用户两端的电压变小了 4.某小型水电站的电能输送示意图如图所示， 发电机通过升压变压器T1和降压变压器 T2向R。=112的纯电阻用电器供电。己 知输电线的总电阻R=102,T2的原、副线 圈匝数比为4：1，用电器两端的电压= 220√2sin(100πt)V,将T1、T2均视为理想变 压器。下列说法正确的是 得分 八) 电能的输送 发 电⊙ 机 A.降压变压器的输入功率为4400W B.升压变压器中电流的频率为100Hz C.输电线消耗的功率为500W D.当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功 率减小 5.如图为远距离输电示意图，两变压器均为理 想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数 分别为1、2，在T的原线圈两端接入一电 压u=Umsin wt的交流电源，若输送电功率 为P,输电线的总电阻为2x,不考虑其他因 素的影响，则输电线上损失的电功率为 几 用 户 Um2 A.( n24r C4号P, n2 4P是 7n1 6.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500kW,输出电压为500V,升压变 压器B1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22。降压变压 器B2的输出电压为220V,不计变压器的损 耗。求： 500VU1n) U3 U 220 V (1)输电导线上损失的功率； (2)降压变压器B2的原、副线圈的匝数比。 班级 姓名 …0能力提升练0… 7.如图所示为某实验室研究远距离输电的模拟 装置。理想变压器的匝数比n1：n2=n4：3, 交流电源的电动势e=50√2sin(10πt)V,r为输 电线的电阻，则 S,4S2S39 几4 A.闭合开关后，灯泡两端的电压为50V B.闭合开关后，通过灯泡的电流的频率为 10 Hz C.依次闭合开关S1、S2、S3,在此过程中灯泡 L1越来越亮 D.依次闭合开关S1、S2、S3,输电线消耗的电 功率越来越大 8.(多选)如图为远距离输电示意图，发电机的 输出电压U1和输电线的电阻R、理想变压 器匝数均不变，且n1:n2=n4：n3。当用户 用电器的总电阻减小时 n2 U1 CU 电 R 升压变压器 降压变压器 A.U1:U2=U4:U3 B.用户的电压U4增加 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 9.某小型实验水电站输出功率是20kW,输电： 线路总电阻是62。 (1)若采用380V低压输电，求输电线路损 耗的功率； 16 得分 (2)若改用5000V高压输电，用户端利用 n1:n2=22:1的变压器降压，求用户得到 的电压。 …0情景创新练0… 10.在如图所示的远距离输电电路图中，升压 变压器和降压变压器均为理想变压器且都 有一个线圈可调，发电厂的输出电压及输 电线的电阻均不变。在用电高峰期，随着 用户耗电量的增大导致实际用户电压偏 低。为使用户电压达到正常，下列说法正 确的是 ( R 发电厂 升压变压器 降压变压器 A.仅P1上调一点可使用户电压升高，线路 损失减小 B.仅P2上调一点可使用户电压升高，线路 损失增大 C.仅P2下调一点可使用户电压升高，线路 损失减小 D.仅P1下调一点可使用户电压升高，线路 损失增大 11.(多选)如图所示为某小型电站高压输电示 意图，变压器均为理想变压器，发电机输出 功率为20kW。在输电线路上接人一个电 流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10， 电流表的示数为1A,输电线的总电阻为 102,则下列说法正确的是 ( 升压变压器 降压变压器 02 。 几1几2 n ④ A.采用高压输电可以减小输电线中的电流 B.将P下移，用户获得的电压将增大 C.用户获得的功率为19kW D.升压变压器的输出电压U2=2000V9.B[由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变： 降压变电器原线圈两端电压U,=U,一△U=4800V, 化的，因此受电线圈中产生的磁场也是周期性变化的，A正 确，B错误；根据变压器原理，原、副线圈是通过互感现象实· 所以3=元=240：11。 现能量传递的，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现· 答案(1)20kW(2)240：11 象实现能量传递的，C正确；手机与机座不需要导线连接就！7，D[输电线有电阻，则输电线上有电压降，灯泡两端电压一 能实现充电，D正确。] 10.C[由题图乙可知，该交变电流的周期为T=0.02s,其频率！ 定小于50V,A错误：遥过灯泡的电流的频率为f=云 为f=宁=50比，输入电压的最大值为U.=20巨V,有效 严Hz=5Hz,B错误；依次闭合开关S、SS,降压变压 2x 值为U=20V,剥制线国两端的电压为U,=光U= 1 器副线圈上的电流I,增大，则I增大，即输电线中电流增 21 大，U减小，U,减小，灯泡L1两端的电压减小，L1变暗， 220V=22V,所以通过电阻R的电流即电流表A。的示数为 错误；依次闭合开关S1、S,S,1:增大，1增大，即输电线 -号=号A=1A,选项A,B错误：变压器的输出功率为 中电流增大，由P=Ir可知，输电线消耗的电功率增大， 1=R22 D正确。] P-U1,=2×1W=2W,理起支压器的输入功车等于龄8.AC[根挑宁-”己-元 出功率，即P、=P出=22W,选项C正确；将P。沿逆时针方 据丛=业=以及：=知U· 向转动一些，变压器的副线图匝数增多，输出电压变大，输出！U=U,:U,故A正确。用户用电器总电阻减小，用电器 功率变大，所以输入功率也变大，故电流表A,的示数将变大，， 增多，则降压变压器副线圈上电流增大，所以输电线上的电 选项D错误。] 流增大，根据P描=严R知，输电线上损失的功率增大，根据 课时分层检测（十八） △U=IR知，输电线上损失的电压变大，发电机的输出电压 不变，则升压变压器的输出电压不变，则降压变压器的输入 LBCD[输电线功率损耗P=了R&二R三1四，其中 电压变小，用户的电压U减小，故C正确，B错误。用户消 U=U1-U2,故选项A错误，B、C、D正确。] 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，故D错误。] 2.B[原、副线圈匝数比L=,000=50,A错误：变压器不9.解析(1)输电线上的电流为 220 改支交支电流的频幸，f=云=50H,B正确：原线调中的 p_20×10A≈52.63A, 1≠ 380 输电线路损耗的功率为 电流较小，导线较细，C错误；副线圈的电流等于居民小区！ 各用电器电流的总和，D错误。] P=I'R=52.63×6W≈16620W=16.62kW。 3.BD[如果发电机输出电流增大，根据变流比可知，输送电 (2)改用高压输电后，输电线上的电流变为 流增大，则通过用户的电流也增大，A错误；由1U1= 1r=-9a ·A=4A, 5000 I,U,=,R十(1)R,可知，输送电流增大，是由R 用户端在变压器降压前获得的电压 U1=U'-1'R=(5000-4×6)V=4976V。 减小引起的，B正确：用户电阻减小，即用电器增多，用户消· 耗的功率增大，C错误；发电机输出电流增大，则输电线上： 据=L得，用户得到的电压为 的电压降增大，因此降压变压器的输入、输出电压均减小，： 根据U2: 即在用户两端的电压变小了，D正确。] 6=2U=2×4976V≈26.18v. n 4,A[由题可知，用电器两端电压有效值为220V,由电功率 答案(1)16.62kW(2)226.18V 武可知，降压变压器输出功率P?三4400W,理想变0，B[将P,上词一点，则升压变压器的原线圈的应 由匝数比与电压比的关系可知，输电线的输送电压减小， 压器输入功率与输出功率相等，A项正确；交变电流频率！ 由P=UI可知输送的电流增大，由P箱=产R可知线路损 云TH2=50Hz,理想变压器不改变交变电流的) 失增大，由U箱=R可知输电线损耗的电压增大，所以到 达降压变压器的电压减小，则用户得到的电压减小：同理 =可 频率，频率一直是50Hz,B项错误：由变压规律可一元 可知将P下调一，点线路损失将减小，用户得到的电压增 加，故A、D错误。将P,上调一，点，则降压变压器的副线 知，降压变压器输入电压为880V,由电功率定义式P=U1 可知，降压变压器输入电流1=5A,由焦耳定律可知，输电 图的匝数增加，用户得到的电压增加，输送电流增加，发电 线电阻消耗的功率P.=IR=250W,C项错误；当用电器1 厂的输出电压及输电线的电阻均不变，根据P精=IR可 知线路损失将增加；同理可知P。下调一点，用户电压将减 的电阻减小时，输出功率增大，故降压变压器输入功率增 小，线路损失将减小，故B正确，C错误。门 大，从而输入电流增大，再由P。=严R可知，输电线消耗的 :11.ACD[当输电功率不变时，增加升压变压器的输入电压， 功率增大，D项错误。] 5.C[T的输入电压U1= ,则p=U1山=可，=0。 P2 ，又 电流会减小。对于理想变压器，由亡=是可知，输电线的 √2 电流会减小。所以采用高压输电可以减小输电线中的电 因为二2，所以1=1=√，U·则输电线上损失的 流，故A正确；将P下移，降压变压器的原线图匝数变多， 电功率P=2=4受户号，造境C正门 ?九变大，对子理想安压器，有光=，化简得U 11 6解新1报号-是年U:=货U=500V, 血，所以降压变压器的输出电压将减小，即用户获得的 11 n 电压将减小，B错误；由电流互感器可得，输电线的电流为 则输电子线上的电流上，三100A, I。=10I=10×1A=10A,由题意可知，升压变压器的输 出功率为20kW,则可得升压变压器的输出电压为U2= 损失的功率为△P=I,2R=20kW。 (2)输电导线上损失的电压△J=IR=200V, P=2000V,由题意及以上选项分析可得，输电线损耗的 243 一动车为P-二0X0V二100v,期用户袁得的9B[由振殇频率公式2元 二可知，要使频率提高到原 功率为P,=P=P2一P=19kW,故C、D正确。] 课时分层检测（十九） 1,C[A中磁场不变，则不会产生电场，故A错误：B中磁场！ 来的2位，则可以减小电容使之支为原来的子，或减小电感 方向变化，而大小不变，则不会产生恒定的电场，故B错误； 使之变为原来的子，故B正确，A,CD错误] C中磁场随时间均匀变化，则会产生恒定的电场，故C正 确；D中磁场随时间微非均匀变化，则会产生非均匀变化的：10，BC[电子钟变慢，说明LC回路的振荡周期变大，根据公 电场，故D错误。] 式T=2π√LC可知，振荡电路中电容器的电容变大或线 2.A[00.5s时间内，电路中电流顺时针变大，则电容器C1 圈的电感变大都会导致振荡电路的周期变大，故选B、C。] 在放电，选项A正确；0.5~1s时间内，电路中电流顺时针11，CD[因为玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场，在周围产 减小，则电容器正在充电，电场能正在增加，选项B错误；： 生稳定的涡电场，对带正电的小球做功。由楞次定律判断 1一1,5s时间内，电路中电流逆时针增加，则磁场能正在增 出电场方向为顺时针方向。在静电力的作用下，小球先沿 加，选项C错误；1.5一2s时间内，电路中电流逆时针减小， 逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动。小 电容器正在充电，此时电容器上极板带正电，即P点的电势： 球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环的弹力 比Q点的电势高，选项D错误。] FN和磁场的洛伦兹力f=Bq0,而且两个力的矢量和时刻 3.D[变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形！ 等于小球做圆周运动的向心力。考虑到小球速度大小的 成电磁波，电磁场是一种客观存在的物质，故A错误，D正 变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力F、和洛伦 确：静止的电荷周围不能激发磁场，故B错误；稳定的磁场： 兹力∫不一定始终在增大。磁场力始终与圆周运动的线 不能产生电场，故C错误。] 速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功。故选项C、D 正确。] 4.D[电容器极板间电压U=是，随电容器极板上电荷量的12.解析1C振瑞电路的周期T=2xVC=2×314X 增大而增大，随电荷量的减小而减小。从题图乙可以看出，： /1×10-3X556X10-12s 在0~T这段时同内是充电过程，且U>0,即9>9%，A ≈4.68X10is LC振荡电路的周期即其发射的电磁波的周期，电容器极 板应带正电，只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后： 带正电，同时考虑到t=0时刻电压为零，电容器极板上的！ 板上所节电荷量由最大变为零，经垃的最短时问为工，则 电荷量为零，电流最大，即t=0时刻，电流为负向最大，D 正确。门 4=7=1.17×10s 5.BC[电容器电荷量最大时，振荡电流为零，A错误；电荷： 答案4.68×10-6s1.17×10s 量为零时，放电结束，线圈中振荡电流最大，B正确；电荷量！ 课时分层检测（二十） 增大时，电容器充电，磁场能转化为电场能，C正确；同理可！1，B[比较有效的发射电磁波的装置应该有调制电路、高频 判断D错误。] 振荡电路和开放振荡电路。调制电路是把需要发射的信号 6.解析(1)S断开后，LC中产生振荡电流，振荡周期为 装载在高频电磁波上才能发射出去，高频振荡电路能产生 T=2π√LC=2x√J25X103X40X10-Fs 高频电磁波，开放振荡电路能把电磁波发送的更远。而调 =2xX1038, 谐电路是在接收端需要的电路。] T 则1=受×1038=千时，电容器充电完毕，右板板带正 2.C[电磁波的接收过程是调谐解调一放大一显 示，故C正确。」 电荷。 3.A微波是不可见光，选项A正确：红外线有热效应，紫外 (2)开关S闭合后，灯泡正常发光时电路中的电流 线可以灭菌消毒，选项B错误；紫外线的波长比红外线短， 选项C错误；X射线是电磁波，不带电，在磁场中不偏转，选 6=2A=0,5A 4 项D错误。] 当1=x×108=号时，1C回路中的电流达到反向最大， 4.C[紫外线有显著的生理作用，杀菌能力较强，在医疗上有 其应用，但是过多地接受紫外线的照射，对人体来说也是有 即I=0.5A。 害的，A、D错误；并不是所有的高温物体发出的光都含有紫 答案(1)正电荷(2)0.5A 外线，B错误；紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪，C 7.BCD[由题图乙知1ms至1,5ms内i在增大，电容器正 正确。] 在放电，电流方向通过P点向左，电容器下极板带正电，！5.ACD[任何物体都在不停地辐射红外线，且热物体比冷物 Q点电势比P,点电势高，A错误，C正确。1.5ms至2ms 体的红外辐射本领大，选项A正确；荧光效应是紫外线的特 内，电流在减小，应为反向充电过程，电流方向通过P,点向！ 性，红外线没有，红外线的显著作用是热效应，选项B错误， 左，电容器上极板带正电，磁场能在减少，B、D正确。] C正确；红外线波长较长，衍射能力比较强，选项D正确。] 8.B[由题图乙知1×108~2×10-8s时间内，电容器两极6.AB[电磁波在真空中的速度都为3.0×10m/s,故A正 板间的电压增大，是充电过程，电路中的磁场能转化成电场：确；Y射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要 能，故A错误：由T=2C可得，电容C=4L T 高，故B正确：在电磁波谱中从无线电波到Y射线，波长逐 渐减小，频率逐渐升高，而波长越大，波动性越强，越容易发 90F=4X10PF,故B正确：2X10s时，电容7 生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍 射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故C、D错误。] 器两极板间的电压最大，是充电刚结束的时刻，此时电流为：7.D[任何物体在任何温度下均会向外辐射红外线，A错误； 零，穿过线圈的磁通量为零，故C错误；3×10“s时，电容器！ 紫外线的主要作用是化学作用和荧光作用，B错误；可见光 两极板间的电压为零，是放电刚结束的时刻，此时电流最 的波长小于红外线的波长，故可见光相对红外线不容易发 大，磁通量最大，穿过线圈的磁通量的变化率最小，故D: 生衍射现象，C错误；X射线穿透力强，医学上常用于透视 错误。] 人体，D正确。] 244