高二物理课后练习题：电能的输送课时练习题

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本文题目：高二物理课后练习题：电能的输送课时练习题

5.5电能的输送

1.(2009年高考广东卷)如图5-5-4为远距离高压输电的示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是()

图5-5-4

A.增加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少电路的发热损耗

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.高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好

解析：选ABD.根据P=I2R可知，在电流I一定的情况下，减小电阻R可以减少电路上的电能损失，而R=LS，所以增大输电线横截面积S可减小电阻R，A正确;由输送电功率P=UI，得输电线损失电功率P线=I2R=P2U2R，可见减小输电电流可减小电路发热损耗，在输送电压一定时，输送的电功率P越大，电能损失越大，B正确，C错误;高压输电并不一定是电压越高越好，电压过高时，会带来技术和设备上的困难，所以D正确.

2.关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是()

A.由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻

B.由P=IU，应低电压小电流输电

C.由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流

D.上述说法均不对

解析：选C.输电时导线上损失的电压U=IR，它不同于输电电压，P=U2R或P=IU中的U应为导线上损失的电压，故A、B错，导线上功率的损失为发热损失，即P=I2R，故C正确.

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.供电线路上电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小

解析：选C.照明供电线路的用电器是并联的，晚上七、八点钟用电高峰时，用电器越多，总电阻越小，供电线路上的电流越大，输电线上损失的电压较大，用户得到的电压较小，C正确.

4.远距离输电，原来用电压U0输电，在输电线上损失的电功率为P0，现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的1/10，则输电电压应为()

A.100 U0 B.10 U0

C.U0/10 D.U0/100

解析：选B.设线路电阻为r，损失功率为P损=I2r，线路电流为I=P/U0

解得P损=P2r/U20

则P损1U02

当P损为原来的110时，U0=10U0

选项B正确.

5.通过相同材料的导线向同一用户输送10 kW的电功率，如在输送电压为110 V和220 V两种情况下导线上损失的电能相同，那么这两种情况下输电线的截面积之比为多少?

解析：P损=I2R线=(PU)2R线=P2U2lS，所以S=P2lU2P损，由于输送的电功率和P损都相同，且两地距离不变即l相同，材料也相同，所以S1∶S2=22021102=4∶1.

答案：4∶1

一、选择题

1.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率的是()

A.U21R B.U1-U22R

C.I2R D.I(U1-U2)

解析：选BCD.输电线上损耗的功率P损=I2R=U2损/R=IU损，而U损=U1-U2，故B、C、D正确.

2.水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以1100 V送电，则线路损失为10 kW，若以3300 V送电，则线路损失可降为()

A.3.3 kW B.1.1 kW

C.30 kW D.11 kW

解析：选B.由P=UI，P=I2R可得：P=P2U2R，所以当输送电压增大为原来3倍时，线路损失变为原来的19，即P=1.1 kW.

3.(2010年高考江苏卷)在如图5-5-5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，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()

图5-5-5

A.升压变压器的输出电压增大

B.降压变压器的输出电压增大

C.输电线上损耗的功率增大

D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

解析：选CD.对升压(或降压)变压器而言，由变压器电压比U1∶U2=n1∶n2知，输入电压不变，匝数不变，输出电压不变，故A选项不正确;由P=UI知，U不变，P增大，故I增大，使得输电线上的电压损耗U=I2R线增大，功率损耗P=I22R线增大，所以降压变压器上的输入电压减小，输出电压减小，所以B不正确，C正确;因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为PP1=I22R线P1=P1U1n1n22R线P1=P1n21R线U21n22P1，所以随发电厂输出功率变大，该值变大，D正确.

4.输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为()

A.U1∶U2 B.U21∶U22

C.U22∶U21 D.U2∶U1

解析：选C.由P=UI得输电线中的电流I=PU，输电线上损失的功率P损=I2R=(PU)2R=P2RU2.即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比，所以P损1∶P损2=U22∶U21.

5.(2009年高考山东卷)某小型水电站的电能输送示意图如图5-5-6所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则()

图5-5-6

A.n2n1n3n4

B.n2n1

C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

解析：选AD.由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率.P出-P损=P入，故D正确.U2U1=n2n1，U3U4=n3n4，因为U1=200 VU3=U2-U线，故n2n1n3n4，选项A正确.

6.为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰.若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为P;除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)()

A.输电电流为3 I B.输电电流为9 I

C.输电电压为3 U D.输电电压为13U

解析：选AD.输电线上的热耗功率P线=I2R线，热耗功率由P变为9 P，则电流I变为3 I，选项A正确.输电功率P不变，由P=UI，电流变为3 I，输电电压为13U，选项D正确.

7.在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P，用户得到的电功率为P用，则P、P用的关系式正确的是()

A.P=U2SL B.P=P2LU2S

C.P用=P-U2SL D.P用=P(1-PLU2S)

解析：选BD.输电线电阻R=LS

输电电流I=PU

故输电线上损失的电功率为

P=I2R=(PU)2LS=P2LU2S

用户得到的电功率为

P用=P-P=P(1-PLU2S).

8.远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中，正确的是()

A.输电线上的电功率损失是原来的1/n;

B.输电线上的电功率损失是原来的1/n2;

C.输电线上的电压损失是原来的1/n;

D.输电线上的电压损失是原来的n倍

解析：选BC.由P=UI知，当输送的功率P一定时，电压升高为原来的n倍时，输电电流I=P/U=P/(nU)=1nI.又P线=I2R线，所以输电线上的功率损失P损=(1nI)2R线=1n2P损，即B正确，A错误.输电线上的电压损失U损=IR线=1nIR线=1nU损，C正确，D错误.

9.(2009年高考海南卷)一台发电机最大输出功率为4000 kW，电压为4000 V，经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻R=1 k.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()

A.T1原、副线圈电流分别为103 A和20 A

B.T2原、副线圈电压分别为1.8105 V和220 V

C.T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1

D.有6104盏灯泡(220 V、60 W)正常发光

解析：选ABD.T1原线圈的电流为I1=P1U1=40001034000A=1103 A，输电线上损失的功率为P损=I22R=10%P1，

所以I2=10%P1R=40001030.11103 A=20 A，选项A对;T1的变压比为n1n2=I2I1=20103=150;T1上副线圈的电压为U2=50U1=2105 V，T2上原线圈的电压为U3=U2-I2R=2105 V-20103 V=1.8105 V，选项B对;T2上原、副线圈的变压比为n3n4=U3U4=1.8105220=910311，选项C错;能正常发光的灯泡的盏数为：N=90%P160=6104(盏)，选项D对.

二、非选择题

10.有一理想变压器原、副线圈的匝数比为100∶1，原线圈上所加电压为23 kV，副线圈通过总电阻为2 的供电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是220 V，求供电导线上损耗的功率.

解析：设原线圈上所加电压为U1，匝数为n1，副线圈上两端电压为U2，匝数为n2，有 U1U2=n1n2①

副线圈两端通过导线向用户供电，设用户电压为U3，导线上的电压为U4，有U2=U3+U4②

导线上损失功率为P=U24R③

由①②③式得

P=(n2n1U1-U3)2/R

=11002.3104-22022 W=50 W.

答案：50 W

11.(2011年开封高二检测)一座小型发电站的输出功率是20 kW，输电线路总电阻是5 .

(1)若输电电压是400 V，输电线路损耗的功率是多少?

(2)若改用5000 V高压输电，用户端利用n1∶n2=22∶1的变压器降压，用户得到的电压是多少?