【解析】選擇性必修二專題強化練10遠距離輸電分析【xm】

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選擇性必修二專題強化練10遠距離輸電分析【xm】

一、選擇題

1．小明分別按圖1和圖2電路探究遠距離輸電的輸電損耗，將長導線卷成相同的兩卷A、B來模擬輸電電源線路，忽略導線的自感作用。

其中T1為理想升壓變壓器，T2為理想降壓變壓器，兩次實驗中使用的燈泡相同，燈泡的電壓相等。兩次實驗中（）

A．都接直流電源B．A兩端的電壓相等

C．A損耗的功率相等D．圖1中A的電流較大

【答案】D

【知識點】變壓器原理

【解析】【解答】題圖2中因為有變壓器，所以必須接交流電源，A不符合題意。設流過燈泡的電流為IL，則題圖1中通過A的電流也為IL；設T2原、副線圈的匝數(shù)分別為n3和n4，此時通過A的電流為IA，則有，因為T2為降壓變壓器，即n41知I21知I2<500A，C符合題意；根據(jù)電廠輸出電壓為u1=5500sin100πt(V)知，交變電流的頻率為50Hz，變壓器不改變交流的頻率，D符合題意。

故答案為：BCD

【分析】利用熱功率的表達式可以判別損失功率與降壓變壓器輸入電壓的關系；利用升壓變壓器的輸入電壓及電流可以求出輸電功率的大小；利用匝數(shù)之比可以求出輸電電流的大??；利用角速度可以求出交流電頻率的大小。

7．【答案】C

【知識點】電能的輸送

【解析】【解答】由題圖乙知，交變電流的周期為0.02s，所以頻率f=50Hz，A不符合題意；輸電線上有電壓損耗，所以用戶端電壓小于250V，B不符合題意；對于升壓變壓器，由變壓規(guī)律，可得U2=25000V，輸電線中的電流I==30A，C符合題意；輸電線損耗的功率△P=I2r=90kW，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】利用周期的大小可以求出頻率的大?。焕秒娋€的電壓損失可以判別用電戶的電壓大??；利用匝數(shù)之比可以求出輸電電壓的大小，結(jié)合輸電功率的大小可以求出輸電電流的大小；利用熱功率的表達式可以求出損失功率的大小。

8．【答案】C

【知識點】電能的輸送

【解析】【解答】由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，A不符合題意；發(fā)電廠的輸出功率增大，則升壓變壓器的輸出功率增大，又升壓變壓器的輸出電壓U2不變，根據(jù)P=UI可知輸電線上的電流I線增大，設輸電線電阻為R，根據(jù)U損=I線R可知，輸電線上的電壓損失增大，降壓變壓器的輸入電壓U3=U2-U1，可知降壓變壓器的輸入電壓U3減小，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變，則降壓變壓器的輸出電壓減小，B不符合題意；根據(jù)P損=R，又輸電線上的電流增大，電阻不變，可知輸電線上的功率損失增大，C符合題意；輸電線上損耗的功率占總功率的比例η=，發(fā)電廠的輸出電壓不變，輸電線的電阻不變，η隨著發(fā)電廠輸出功率的增大而增大，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】由于升壓變壓器的輸入電壓不變則輸出電壓不變，由于其電線電流增大則損失的功率增大，導致?lián)p失電壓增大則降壓變壓器的輸入電壓和輸出電壓都減??；利用熱功率和總功率的表達式可以判別輸電效率的變化。

9．【答案】D

【知識點】電能的輸送

【解析】【解答】由題圖乙可知交流電壓的最大值為Um=380V，則其有效值為U=V=190V，A不符合題意；交流電的周期T=0.02s，則交流電的頻率為f==50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，B不符合題意；原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，與匝數(shù)比無關，C不符合題意；在輸送功率一定的情況下，增加升壓變壓器副線圈匝數(shù)，根據(jù)知升壓變壓器副線圈兩端電壓增大，由I=知輸電線上的電流減小，根據(jù)△P=I2R線知，輸電線上損失的功率減小，則降壓變壓器的輸入功率增大，即保持發(fā)電機輸出功率不變，增加升壓變壓器副線圈匝數(shù)，用戶得到的功率增大，D符合題意。

故答案為：D

【分析】利用圖像電壓的峰值可以求出電壓有效值的大??；利用周期可以求出頻率的大小；原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率；利用匝數(shù)之比結(jié)合熱功率的表達式可以判別增加升壓變壓器的匝數(shù)可以減小損失的電壓則其用電戶得到的功率增大。

10．【答案】A,C,D

【知識點】電能的輸送

【解析】【解答】發(fā)電機輸出功率一定，根據(jù)P=UI可知，采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流，A符合題意；將P下移，降壓變壓器原線圈的匝數(shù)變多，即n3變大，由得U4=，則降壓變壓器的輸出電壓將減小，即用戶獲得的電壓將減小，B不符合題意；由電流互感器可得，輸電線中的電流為I2=10I'=10×1A=10A，由題意可知，升壓變壓器的輸出功率為20kW，則可得升壓變壓器的輸出電壓為U2==2000V，輸電線損耗的功率為P損=r=103×10W=1000W，則用戶獲得的功率為P4=P3=P2-P損=20kW-1kW=19kW，C、D符合題意。

故答案為：ACD

【分析】利用電功率的表達式可以判別升高電壓可以減小輸電線的電流大?。划擯向下移動時其降壓變壓器的輸入電壓不變，其匝數(shù)變大則用電戶得到的電壓減??；利用其電功率的表達式結(jié)合熱功率的表達式可以求出用電戶得到的功率大小；利用電功率的表達式可以求出升壓變壓器的輸出電壓大小。

11．【答案】（1）解：升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，

（2）輸電線上損耗的功率為P損=P×4%=4×109W×4%=1.6×108W

輸送電流為I==4×103A

由P損=I2R知輸電線的電阻為R==10Ω

【知識點】電能的輸送

【解析】【分析】（1）已知升壓變壓器的輸入電壓和輸出電壓，利用兩個電壓可以求出升壓變壓器的匝數(shù)比值；

（2）已知電線上損失的功率，利用電功率的表達式可以求出輸電電流的大小，結(jié)合熱功率的表達式可以求出輸電線的電阻大小。

12．【答案】（1）解：由題圖乙知升壓變壓器輸入電壓的有效值為U1=240V

輸送電壓為U2=V=9600V

升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為

（2）解：輸電線上損失的電壓為△U=I2R總=100×4×2V=800V

降壓變壓器輸入電壓為U3=U2-△U=(9600-800)V=8800V

根據(jù)得

代入數(shù)據(jù)解得用戶端得到的電壓為U4=220V

（3）解：輸電線路損耗功率為△P=△Ul2=80kW

4用戶得到的功率為P4=(960-80)kW=880kW

每盞燈正常發(fā)光的功率為20W，N=

代入數(shù)據(jù)解得N=4.4×104

【知識點】電能的輸送

【解析】【分析】（1）從圖像可以得出其升壓變壓器的輸入電壓，利用電功率的表達式結(jié)合輸出電壓可以求出輸電電壓的大??；利用輸入電壓和輸出電壓可以求出升壓變阻器的匝數(shù)之比；

（2）已知降壓變壓器的