【解析】選擇性必修二專題強(qiáng)化練10遠(yuǎn)距離輸電分析【xm】

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選擇性必修二專題強(qiáng)化練10遠(yuǎn)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(yuǎn)距離輸電的輸電損耗，將長導(dǎo)線卷成相同的兩卷A、B來模擬輸電電源線路，忽略導(dǎo)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(shí)驗(yàn)中使用的燈泡相同，燈泡的電壓相等。兩次實(shí)驗(yàn)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(shí)點(diǎn)】變壓器原理

【解析】【解答】題圖2中因?yàn)橛凶儔浩?，所以必須接交流電源，A不符合題意。設(shè)流過燈泡的電流為IL，則題圖1中通過A的電流也為IL；設(shè)T2原、副線圈的匝數(shù)分別為n3和n4，此時(shí)通過A的電流為IA，則有，因?yàn)門2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(dá)式可以判別損失功率與降壓變壓器輸入電壓的關(guān)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?。焕迷褦?shù)之比可以求出輸電電流的大小；利用角速度可以求出交流電頻率的大小。

7．【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】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(duì)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??；利用電線的電壓損失可以判別用電戶的電壓大?。焕迷褦?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(dá)式可以求出損失功率的大小。

8．【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】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(shè)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(dǎo)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小；利用熱功率和總功率的表達(dá)式可以判別輸電效率的變化。

9．【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】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(guān)，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(jī)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小；利用周期可以求出頻率的大?。辉€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(dá)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(shí)點(diǎn)】電能的輸送

【解析】【解答】發(fā)電機(jī)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(dá)式可以判別升高電壓可以減小輸電線的電流大??；當(dāng)P向下移動(dòng)時(shí)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小；利用其電功率的表達(dá)式結(jié)合熱功率的表達(dá)式可以求出用電戶得到的功率大??；利用電功率的表達(dá)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(shí)點(diǎn)】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(gè)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(dá)式可以求出輸電電流的大小，結(jié)合熱功率的表達(dá)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(shí)點(diǎn)】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(dá)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