高二物理下冊電能的輸送練習題及參考答案

　　一、選擇題

1.發電廠發電機的輸出電壓為U1，發電廠至用户的輸電導線的總電阻為R，通過輸電導線的電流為I，輸電線末端的電壓為U2，下面選項表示輸電導線上損耗的功率的是()

A.U21R B.U1-U22R

C.I2R D.I(U1-U2)

解析：選BCD.輸電線上損耗的功率P損=I2R=U2損/R=IU損，而U損=U1-U2，故B、C、D正確.

2.水電站向小山村輸電，輸送電功率為50 kW，若以1100 V送電，則線路損失為10 kW，若以3300 V送電，則線路損失可降為()

A.3.3 kW B.1.1 kW

C.30 kW D.11 kW

解析：選B.由P=UI，P=I2R可得：P=P2U2R，所以當輸送電壓增大為原來3倍時，線路損失變為原來的19，即P=1.1 kW.

3.(2010年大學聯考江蘇卷)在如圖5-5-5所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨着發電廠輸出功率的增大，下列説法中正確的有()

A.升壓變壓器的輸出電壓增大

B.降壓變壓器的輸出電壓增大

C.輸電線上損耗的功率增大

D.輸電線上損耗的功率佔總功率的比例增大

解析：選CD.對升壓(或降壓)變壓器而言，由變壓器電壓比U1∶U2=n1∶n2知，輸入電壓不變，匝數不變，輸出電壓不變，故A選項不正確;由P=UI知，U不變，P增大，故I增大，使得輸電線上的電壓損耗U=I2R線增大，功率損耗P=I22R線增大，所以降壓變壓器上的輸入電壓減小，輸出電壓減小，所以B不正確，C正確;因為輸電線上損耗的功率佔總功率的比例為PP1=I22R線P1=P1U1n1n22R線P1=P1n21R線U21n22P1，所以隨發電廠輸出功率變大，該值變大，D正確.

4.輸電導線的電阻為R，輸送電功率為P.現分別用U1和U2兩種電壓來輸電，則兩次輸電線上損失的功率之比為()

A.U1∶U2 B.U21∶U22

C.U22∶U21 D.U2∶U1

解析：選C.由P=UI得輸電線中的電流I=PU，輸電線上損失的功率P損=I2R=(PU)2R=P2RU2.即在輸送功率和輸電線電阻不變的情況下，損失的功率與輸電電壓的平方成反比，所以P損1∶P損2=U22∶U21.

5.(2009年大學聯考山東卷)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖5-5-6所示，發電機的輸出電壓為200 V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數分別為n1、n2，降壓變壓器原副線圈匝數分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器).要使額定電壓為220 V的用電器正常工作，則()

A.n2n1n3n4

B.n2n1

C.升壓變壓器的輸出電壓等於降壓變壓器的輸入電壓

D.升壓變壓器的輸出功率大於降壓變壓器的輸入功率

解析：選AD.由於輸電線上的功率損耗，故升壓變壓器的輸出功率大於降壓變壓器的輸入功率.P出-P損=P入，故D正確.U2U1=n2n1，U3U4=n3n4，因為U1=200 V

6.為消除高壓輸電線上的凌冰，有人設計了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應除冰.若在正常供電時，高壓線上送電電壓為U，電流為I，熱耗功率為P;除冰時，輸電線上的熱耗功率需變為9P，則除冰時(認為輸電功率和輸電線電阻不變)()

A.輸電電流為3 I B.輸電電流為9 I

C.輸電電壓為3 U D.輸電電壓為13U

解析：選AD.輸電線上的熱耗功率P線=I2R線，熱耗功率由P變為9 P，則電流I變為3 I，選項A正確.輸電功率P不變，由P=UI，電流變為3 I，輸電電壓為13U，選項D正確.

7.在遠距離輸電時，輸送的電功率為P，輸電電壓為U，所用導線電阻率為，橫截面積為S，總長度為L，輸電線損失的電功率為P，用户得到的電功率為P用，則P、P用的關係式正確的是()

A.P=U2S B.P=P2LU2S

C.P用=P-U2S D.P用=P(1-PLU2S)

解析：選BD.輸電線電阻R=LS

輸電電流I=PU

故輸電線上損失的電功率為

P=I2R=(PU)2LS=P2LU2S

用户得到的電功率為

P用=P-P=P(1-PLU2S).

8.遠距離輸送一定功率的交變電流，若輸送電壓升高為原來的n倍，關於輸電線上由電阻造成的電壓損失和功率損失的説法中，正確的'是()

A.輸電線上的電功率損失是原來的1/n;

B.輸電線上的電功率損失是原來的1/n2;

C.輸電線上的電壓損失是原來的1/n;

D.輸電線上的電壓損失是原來的n倍

解析：選BC.由P=UI知，當輸送的功率P一定時，電壓升高為原來的n倍時，輸電電流I=P/U=P/(nU)=1nI.又P線=I2R線，所以輸電線上的功率損失P損=(1nI)2R線=1n2P損，即B正確，A錯誤.輸電線上的電壓損失U損=IR線=1nIR線=1nU損，C正確，D錯誤.

9.(2009年大學聯考海南卷)一台發電機最大輸出功率為4000 kW，電壓為4000 V，經變壓器T1升壓後向遠方輸電.輸電線路總電阻R=1 k.到目的地經變壓器T2降壓，負載為多個正常發光的燈泡(220 V,60 W).若在輸電線路上消耗的功率為發電機輸出功率的10%，變壓器T1和T2的損耗可忽略，發電機處於滿負荷工作狀態，則()

A.T1原、副線圈電流分別為103 A和20 A

B.T2原、副線圈電壓分別為1.8105 V和220 V

C.T1和T2的變壓比分別為1∶50和40∶1

D.有6104盞燈泡(220 V、60 W)正常發光

解析：選ABD.T1原線圈的電流為I1=P1U1=40001034000A=1103 A，輸電線上損失的功率為P損=I22R=10%P1，

所以I2=10%P1R=40001030.11103 A=20 A，選項A對;T1的變壓比為n1n2=I2I1=20103=150;T1上副線圈的電壓為U2=50U1=2105 V，T2上原線圈的電壓為U3=U2-I2R=2105 V-20103 V=1.8105 V，選項B對;T2上原、副線圈的變壓比為n3n4=U3U4=1.8105220=910311，選項C錯;能正常發光的燈泡的盞數為：N=90%P160=6104(盞)，選項D對.

　　二、非選擇題

10.有一理想變壓器原、副線圈的匝數比為100∶1，原線圈上所加電壓為23 kV，副線圈通過總電阻為2 的供電導線向用户供電，用户用電器得到的電壓是220 V，求供電導線上損耗的功率.

解析：設原線圈上所加電壓為U1，匝數為n1，副線圈上兩端電壓為U2，匝數為n2，有 U1U2=n1n2①

副線圈兩端通過導線向用户供電，設用户電壓為U3，導線上的電壓為U4，有U2=U3+U4②

導線上損失功率為P=U24R③

由①②③式得

P=(n2n1U1-U3)2/R

=11002.3104-22022 W=50 W.

答案：50 W

11.(2011年開封高二檢測)一座小型發電站的輸出功率是20 kW，輸電線路總電阻是5 .

(1)若輸電電壓是400 V，輸電線路損耗的功率是多少?

(2)若改用5000 V高壓輸電，用户端利用n1∶n2=22∶1的變壓器降壓，用户得到的電壓是多少?

解析：(1)輸電線上的電流強度為

I=PU=20103400A=50 A，

輸電線路損耗的功率為

P損=I2R=5025 W=12500 W=12.5 kW.

(2)改用高壓輸電後，輸電線上的電流強度變為

I=PU=201035000A=4 A，

用户端在變壓器降壓前獲得的電壓

U1=U-IR=(5000-45)V=4980 V，

根據U1U2=n1n2可知，用户得到的電壓為

U2=n2n1U1=1224980 V=226.4 V.

答案：(1)12.5 kW (2)226.4 V

12.小型水利發電站的發電機輸出功率為24.5 kW，輸出電壓為350 V，輸電線總電阻為4 ，為了使輸電線損耗功率為發電機輸出功率的5%，需在發電機處設升壓變壓器，用户所需電壓為220 V，所以在用户處需安裝降壓變壓器.輸電電路圖如圖5-5-7所示，求：

圖5-5-7

(1)輸電線上的電流.

(2)升壓變壓器的原、副線圈的匝數之比.

(3)降壓變壓器的原、副線圈的匝數之比.

解析：(1)輸電線上功率損失：

P=5%P1=5%24.5 kW=1225 W，

又因為P=I22R線，所以，輸電線上的電流為：

I2=PR線=12254A=17.5 A.

(2)升壓變壓器原線圈上的電流

I1=P1/U1=24.5 kW/(350 V)=70 A，

升壓變壓器原、副線圈的匝數之比為

n1∶n2=I2∶I1=17.5∶70=1∶4.

(3)輸電線上電壓損失：U=I2R線=U2-U3，

降壓變壓器輸入電壓：

U3=U2-U=n2n1U1-I2R線

=(4350-17.54)V=1330 V.

降壓變壓器原、副線圈的匝數之比為

n3∶n4=U3∶U用=1330∶220=133∶22.

答案：(1)17.5 A (2)1∶4 (3)133∶22

最後，希望小編整理的高二物理下冊電能的輸送期中練習題對您有所幫助，祝同學們學習進步。