3.4 远距离输电基础巩固 2021—2022 学年高中物理粤教版（2019）选 择性必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．目前我国远距离输送交流电用的电压有 110kV、220kV 和 330kV，输电干线已经采用 500kV 的超高压， 西北电网的电压甚至达到 750 kV．采用高压输电是为了 A．加快输电的速度 B．降低输电的技术要求 C．方便调节交流电的频率 D．减小输电线上的能量损失 2．某水电站，用总电阻为 3.0Ω 的输电线输电给 500km 外的用户，其输出电功率是 4.0×106kW。现用 500kV 电压输电，则下列说法正确的是（　　） 3 A．输电线上输送的电流大小为 8.0 �10 A B．输电线上由电阻造成的损失电压为 2.4kV 4 C．若改用 800kV 电压输电，则输电线上损失的功率为 7.5 �10 kW D．输电线上损失的功率为 VP  U2 r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻 3．发电厂的输出电压为 U1，发电厂至用户间输电导线的总电阻为 R，通过导线的电流为 I，用户得到的电 压为 U2，则下列输电导线上损耗功率的表达式中错误的是 A． (U1  U 2 ) I U 12 C． R B． I 2R (U1  U 2 ) 2 R D． 4．国家重点项目工程——750 千伏兰州至银川西电东输工程完成塔基建设。9 月底全线架通。远距离输送 交流电都采用高压输电，采用高压输电的优点是（　　） A．可节省输电线的铜材料 B．可根据需要调节交流电的频率 C．可减少输电线上的能量损失 D．可加快输电的速度 5．如图甲所示是远距离输电的示意图，升压变压器和降压变压器都是理想变压器，升压变压器输入正弦 交流电压如图乙所示，以下说法正确的是（ ） A．降压变压器输入回路的电流大于输出回路的电流 B．升压变压器输入电压的表达式是 V C．若将图乙的正弦交流电直接接在 100Ω 的电阻上，热功率为 1250W D．用户越多，降压变压器输出的电流越大，输电线路中电流越小，电阻 r 产生热量越小 6．远距离输送交变电流都采用高压输电，以下不属于采用高压输电的优点是（ ） A．可节省输电线的原材料 B．不调节交流电的频率 C．可减少输电线上的电能损失 D．可提高输电线上的电流 7．为减少远距离输电的损耗从而降低电费价格，可采取的措施有（　　） A．提高输送功率 B．应用超导体材料做输电线 C．提高高压输电的电压 D．减小输电导线的横截面积 8．如图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，发电厂的输出电压及输 电线的电阻均不变。在用电高峰期，随着用户耗电量的增大，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压变大 C．输电线上损耗的功率增大 D．通过升压变压器原线圈的电流变小 9．发电机的输出电压为 220V，输出功率为 44kW，两条输电线的总电阻为 0.2Ω。发电站先用变压比为 1:10 的升压变压器将电压升高，经两条输电线路后再用 10:1 的降压变压器将电压降低后供给用户，则（　 ） A．输电线上的电流 200A B．在输电线上损失的电压为 4V C．输电线消耗的电功率为 160W D．用户得到的电压为 220V 10．一小型水电站输出的电功率为 40KW，输电线总电阻为 2Ω，如果发电机输出电压为 400V，直接以 400V 电压进行输电，输电导线上损失的电功率 P1,若用变压器将电压升为 2000V 电压输电，则输电导线上 损失电功率为 P2，则 P1 与 P2 的比值是( A．1:1 B．25:1 ) C．25:2 D．1:25 11．如图所示为远距离输电示意图，其交流发电机的输出电压 U1 一定，通过理想升压变压器和理想降压变 压器向远处用户供电，升压变压器的输入功率和输出功率分别为 P1、P2，降压变压器的输入功率和输出功 率分别为 P3、P4，输电线的总电阻 R 一定。下列说法正确的是（　　） A．当用户的用电器增多时，U2、U3 和 U4 都增大 B．当用户的用电器增多时，U2、U3 和 U4 都减小 C．当用户的用电器增多时，P1、P2 都会增大，输电线上损失的功率会增大 D．当用户的用电器增多时，P3、P4 都会增大，输电线上损失的功率会减小 12．如图所示为一远距离输电示意图，图中①②均为理想变压器，输电导线总电阻为 R.下列关系式正确的 是（） U2 A．输电导线中的电流 I 2 = R B．输电导线上损失的功率 C．变压器①的输出电流 I2 P   U 2  U 3  I 3 和变压器②的输入电流 D．增加灯泡的个数，变压器②的输入电压 U3 I3 的关系满足 I2  I3 增大 13．为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经 过降压变电站将高压变为低压。某降压变电站将电压 U0=11000 2 sin100πt（V）的交流电降为 220V 供居 民小区用电，则降压变电站变压器（　　） A．原、副线圈匝数比为 100∶1 B．副线圈中电流的频率是 50Hz C．副线圈中电流的频率是 1Hz D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 14．“新疆准东—安徽皖南”±1100kV 特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输 送距离最远、技术水平最先进的输电工程，输电容量 1200 万千瓦。输电线路流程可简化为 若直流输电线电阻为 10Ω，不计变压器与整流等造成的能量损失，直流变交流时，有效值不会变大。当输 电线路电流为 5×103A 时，下列说法正确的是（ ） A．输电功率为 1.2×1010W B．输电导线上损失的功率为 2.5×108W，损失的电压为 50kV C．降压变压器匝数比为 11：5 D．若保持输送功率不变，用 550kV 输电，用户得到的功率比 1100kV 输电时减少 1×109W 15．如图所示为模拟远距离输电电路，两理想变压器的线圈匝数 n1  n4  n2  n3 ， A1 、 A2 、 A3 为相接入 低压交流电源时，有（　　） A． C． A1 A1 、 A2 的示数相等 的示数大于 A2 的示数 B． D． A2 A2 、 A3 的示数相等 的示数大于 A3 的示数 二、填空题（共 4 题） 16．一个电站，向某小区供电．输出的电功率为 110KW，采用 11KV 的高压输送，输电线总电阻为 1.0 欧 姆．在输送线路上损失的功率为__________W．进入小区变压器后，再用 220V 低压输送到每个用户，该 小区变压器原副线圈匝数比 n1:n2 =_________． 17．在远距离送电时，如果输送电压为 2000V，输送功率为 10kW，输电线的电阻为 20Ω，则输电线上损 失功率为______ ，损失电压为______ ，用户得到的功率为______ ． 18．如图所示，某发电机输出功率是 100kW，输出电压是 250V，从发电机到用户间的输电线总电阻为 8Ω，要使输电线上的功率损失为 5%，而用户得到的电压正好为 220V，求升压变压器原、副线圈匝数比__ ____和降压变压器原、副线圈匝数比______。 19．由电磁感应知识知，在闭合电路中产生感应电流的条件是__________；变压器是根据________原理工 作的；在远距离输电中，为了减少电能损失通常采用________输电。 三、综合题（共 4 题） 20．发电机的端电压为 220 V，输出电功率为 44 kW，输电导线的电阻为 1 Ω，如果用原、副线圈匝数之比 为 1∶10 的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为 10∶1 的降压变压器降压供给用户。 （1）画出全过程的线路图（要求在线路图中画出并标注升、降变压器，将自己使用的物理量标注在图 上）； （2）求用户得到的电压和功率。 21．如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电功率为 100 kW ，输出电压为 250V。升压变压器原、副线圈的匝数比是 1：8，两变压器之间输电导线的总电阻为 4Ω，向用户供 220V 交流电，若变压器是理想变压器。求： (1)升压变压器的输出端电压； (2)降压变压器原、副线圈的匝数比。 22．风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展。如图是所建的风车阵。如果风车阵中发电 机总输出功率为 100kW，输出电压是 250V，先后经过升压变压器和降压变压器传输到用户，设输电线的 总电阻为10Ω 。若要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的 4%，试求： (1)输电线上的电压损失为多少？ (2)输电线路中设置的升压变压器的原、副线圈的匝数比为多少？ (3)用户得到的电能使多少盏“220V，40W”的灯泡正常发光？ 23．一台交流发电机的输出功率为 50kW，输出电压为 240V，输电线总电阻 R=30Ω，允许损失功率为输出 功率的 6%，为满足用电需求，则该输电线路所用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少? 能使多少 盏“220V，100W“的电灯正常发光? 参考答案 1．D 2．A 3．C 4．C 5．C 6．D 7．C 8．C 9．B 10．B 11．C 12．B 13．B 14．B 15．C 16．100 50 17．500W; 100V; 99500W; 18．1∶16 190∶11 19．闭合回路的磁通量发生变化 20．（1） 21．(1) 2000V ；(2) 90 :11 22．(1)200V；(2)1:20；(3)2400 盏 23．6:125； 235:11； 470 盏 电磁感应 高压 ；（2）218 V 43.6 kW