2022版高中物理 課時(shí)作業(yè)（十三）電能的輸送 新人教版選修3-2

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1、2022版高中物理 課時(shí)作業(yè)（十三）電能的輸送 新人教版選修3-2 一、單項(xiàng)選擇題 1．以下關(guān)于電能輸送的說法，正確的是(　　) A．由公式P＝知，輸電電壓越低，輸電線上的功率損失越少 B．由公式P＝知，輸電線電阻越大，輸電線上的功率損失越少 C．由公式P＝I2R知，輸電電流越大，輸電線上的功率損失越大 D．由公式P＝UI知，輸電線上的功率損失與電流成正比 解析：輸電線損失的功率ΔP＝I2R，故C正確；因U＝ΔU＋U3，ΔU為線損電壓，U3為降壓變壓器的原線圈電壓，A中的U不是輸電電壓，故A錯(cuò)誤，分析可知B、D也錯(cuò)誤． 答案：C 2．照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的．

2、可是我們?cè)谕砩掀?、八點(diǎn)鐘用電高峰時(shí)開燈，電燈比深夜時(shí)要顯得暗些．這是因?yàn)橛秒姼叻鍟r(shí)(　　) A．總電阻比深夜時(shí)大，供電線路上的電流小，每盞燈兩端的電壓較低 B．總電阻比深夜時(shí)大，供電線路上的電流小，通過每盞燈的電流較小 C．總電阻比深夜時(shí)小，供電線路上的電流大，輸電線上損失的電壓較大 D．供電線路上電流恒定，但開的燈比深夜時(shí)多，通過每盞燈的電流小 解析：照明供電線路的用電器是并聯(lián)的，晚上七、八點(diǎn)鐘用電高峰時(shí)，用電器多，總電阻變小，供電線路上的電流變大，輸電線上損失的電壓較大，用戶得到的電壓較小，C正確． 答案：C 3．水電站向小山村輸電，輸送電功率為50 kW，若以1 100 V

3、送電，則線路損失為10 kW，若以3 300 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：由P＝UI，ΔP＝I2R可得：ΔP＝R，所以當(dāng)輸送電壓增大為原來的3倍時(shí)，線路損失變?yōu)樵瓉淼模处＝1.1 kW. 答案：B 4．遠(yuǎn)距離輸電，原來用電壓U0輸電，在輸電線上損失的電功率為ΔP，現(xiàn)在要使輸電線上損失的電功率減少到原來的，則輸電電壓應(yīng)為(　　) A．100U0 B.U0 C. D. 解析：設(shè)線路電阻為r，損失功率為ΔP＝I2r，線路電流為I＝ 解得ΔP＝ 則ΔP∝ 當(dāng)ΔP為原來的時(shí)，U′0＝U0 選

4、項(xiàng)B正確． 答案：B 5．(安慶高二檢測(cè))如圖為遠(yuǎn)距離的簡(jiǎn)化電路圖．發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2.則(　　) A．用戶端的電壓為 B．輸電線上的電壓降為U C．理想變壓器的輸入功率為Ir D．輸電線路上損失的電功率為I1U 解析：由于輸電線與用戶間連有一理想變壓器，設(shè)用戶端的電壓是U2，則U1I1＝U2I2，得U2＝，故A正確；發(fā)電廠的輸出電壓是U，所以輸電線上的電壓降不可能是U，故B錯(cuò)誤；等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，所

5、以輸電線路上損耗的功率是Ir，故C錯(cuò)誤；發(fā)電廠的輸出電壓是U，末端間的電壓為U1，輸電線路上損失的電功率是I1(U－U1)，故D錯(cuò)誤． 答案：A 二、多項(xiàng)選擇題 6．電能輸送的過程中，若輸送電功率一定，則在輸電線上的功率損失(　　) A．與輸電線上電壓損失的平方成反比 B．與輸送電壓的平方成正比 C．與輸電線上電壓損失的平方成正比 D．與輸電電流的平方成正比 解析：輸電線上的功率損失ΔP＝I2R，電壓損失ΔU＝U－U′＝IR，輸電電流I＝，所以ΔP＝I2R＝＝2R.可見在輸送功率P一定時(shí)，ΔP與ΔU2成正比，與U2成反比，與I2成正比． 答案：CD 7．在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸送

6、的電功率為P，輸送電壓為U，所用導(dǎo)線的電阻率為ρ，橫截面積為S，總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，輸電線損失的電功率為P′，用戶得到的電功率為P用，則P′、P用的關(guān)系式正確的是(　　) A．P′＝ B．P′＝ C．P用＝P－ D．P用＝P 解析：輸電線電阻R＝ρ，輸電電流I＝， 故輸電線上損失的電功率為 P′＝I2R＝2ρ＝ 用戶得到的功率為 P用＝P－P′＝P. 答案：BD 8．(煙臺(tái)高二檢測(cè))某發(fā)電廠原來用11 kV的交變電壓輸電，后來改用升壓變壓器將電壓升到220 kV輸電，輸送的電功率都是P.若輸電線路的電阻為R，則下列說法中正確的是(　　) A．根據(jù)公式I＝，提高電壓后輸電線上的電

7、流降為原來的 B．根據(jù)公式I＝，提高電壓后輸電線上的電流增為原來的20倍 C．根據(jù)公式P損＝I2R＝R，提高電壓后輸電線上的功率損失減為原來的 D．根據(jù)公式P損＝，提高電壓后輸電線上的功率損失增大為原來的400倍 解析：輸電線上電流為I＝，也可以用I＝來表示，其中ΔU為輸電線電阻R兩端的電壓，而不是輸送電壓，故A正確、B錯(cuò)誤；輸電線上的功率損失為P損＝I2R＝R，C正確；如果用P損＝，則U應(yīng)為R兩端的電壓ΔU，故D錯(cuò)誤． 答案：AC 9．如圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電電路，兩理想變壓器的線圈匝數(shù)n1＝n4

8、　　) A．A1、A3的示數(shù)相等 B．A1、A2、A3的示數(shù)相等 C．A1的示數(shù)大于A2的示數(shù) D．A2的示數(shù)大于A3的示數(shù) 解析：因?yàn)椋?，＝，n1＝n4I2，I4>I3，即A1的示數(shù)大于A2的示數(shù)；A2的示數(shù)小于A3的示數(shù)；又I2＝I3，所以I1＝I4，即A1、A3的示數(shù)相等，選項(xiàng)A、C正確，B、D錯(cuò)誤． 答案：AC 10．如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1和輸電線的電阻、理想變壓器匝數(shù)均不變，且n1∶n2＝n4∶n3.當(dāng)用戶用電器的總電阻減少時(shí)(　　) A．U1∶U2＝U4∶U3 B．用戶的電壓U4增加 C．輸電線上損失功率增大

9、 D．用戶消耗的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率 解析：根據(jù)＝，＝，以及n1∶n2＝n4∶n3，知U1∶U2＝U4∶U3，故A正確．用戶用電器總電阻減小，則電流增大，所以輸電線上的電流增大，根據(jù)P損＝I2R知，輸電線上損耗的功率增大，根據(jù)ΔU＝IR知，輸電線上的電壓損失變大，發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則升壓變壓器的輸出電壓不變，則降壓變壓器的輸入電壓變小，用戶的電壓U4減小，故C正確、B錯(cuò)誤．用戶消耗的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率與輸電線上損失的功率之差，故D錯(cuò)誤． 答案：AC 三、非選擇題 11．某小河水流量為4 m3/s，水流下落的高度為5 m．現(xiàn)在利用它來發(fā)電，設(shè)所用發(fā)電機(jī)的總效率為50%，求：

10、 (1)發(fā)電機(jī)的輸出功率； (2)若輸電導(dǎo)線的總電阻為4 Ω，輸電導(dǎo)線上損失的電功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的5%，則需用多大的電壓輸送電能？ (3)在(2)的條件下，輸電導(dǎo)線上的電壓損失． 解析：(1)水由高處流下，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，推動(dòng)水輪機(jī)做功，設(shè)水的流量為Q，則發(fā)電機(jī)的輸入功率P1＝ρQgh 所以輸出功率為P2＝ηP1＝ηρQgh＝50%×1.0×103×4×9.8×5 W＝9.8×104 W. (2)設(shè)輸電電壓為U，輸電線上的電流為I，電阻為R，損失的電功率為P3.由P3＝I2R得 I＝＝＝ A＝35 A 由P2＝IU得輸電電壓 U＝＝ V＝2.8×103 V. (3)

11、輸電導(dǎo)線上損失的電壓為 ΔU＝IR＝35×4 V＝140 V. 答案：(1)9.8×104 W　(2)2.8×103 V (3)140 V 12．(江西豐城中學(xué)周考)如圖所示為演示遠(yuǎn)距離輸電的裝置，理想變壓器T1、T2的原副線圈匝數(shù)比分別為1∶4和5∶1，交流電源的內(nèi)阻r＝1 Ω，三只燈泡的規(guī)格均為“6 V,1 W”，輸電線總電阻為10 Ω.若三只燈泡都正常發(fā)光，則交流電源的電動(dòng)勢(shì)E為多大？ 解析：設(shè)變壓器T1的原線圈電壓為U1，副線圈電壓為U2，變壓器T2的原線圈電壓為U3，副線圈電壓為U4.通過T1原線圈的電流為I1，輸電線中的電流為I2，T2副線圈中的電流為I3.根據(jù)題意得：U4＝6 V，而I3＝0.5 A 對(duì)T2，由I2n3＝n4I3得：I2＝I3＝0.1 A 線路上損失的電壓為ΔU線＝I2R線＝1 V 由＝得：U3＝U4＝30 V 由線路上的電壓關(guān)系得：U2＝ΔU線＋U3＝31 V 由＝得：U1＝U2＝7.75 V 再對(duì)T1由I1n1＝I2n2求得：I1＝0.4 A 最后由閉合電路歐姆定律得：E＝I1r＋U1＝8.15 V 答案：8.15 V