2024-2025學(xué)年高中物理第三章電磁感應(yīng)五高壓輸電練習(xí)含解析新人教版選修1-1

PAGE5-高壓輸電一、選擇題1．下列關(guān)于電能輸送的說法正確的是()A．輸送電能的基本要求是牢靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)B．減小輸電導(dǎo)線上功率損失的唯一方法是采納高壓輸電C．減小輸電導(dǎo)線上功率損失的唯一方法是增大輸電線的橫截面積D．采納電網(wǎng)供電可以減小損失的功率解析：輸送電能的基本要求是牢靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)．電網(wǎng)可以讓電力的供應(yīng)更加牢靠、質(zhì)量更高，不會減小損失的功率．答案：A2．關(guān)于減小遠(yuǎn)距離輸電線上的功率損耗，下列說法正確的是()A．由功率P＝eq\f(U2,R)，應(yīng)降低輸電電壓，增大導(dǎo)線電阻B．由P＝IU，應(yīng)低電壓小電流輸電C．由P＝I2R，應(yīng)減小導(dǎo)線電阻或減小輸電電流D．上述說法均不對解析：輸電線損失的功率ΔP＝I2R＝eq\f(P2,U2)R，即損失的功率隨輸電線電阻的增大而增大；損失的功率與輸電電壓的平方成反比．答案：C3．關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列說法中正確的是()A．高壓輸電可以削減輸電線上的功率損失，因此輸電電壓可以無限大B．因為銅的電阻率比較小，因此遠(yuǎn)距離輸電中常運(yùn)用銅作為輸電線材料C．遠(yuǎn)距離輸電中運(yùn)用鋁導(dǎo)線作為輸電線材料，并且不須要包袱絕緣材料D．增大導(dǎo)線截面積可減小電阻從而減小輸電線上的電能損失，因此輸電線為一根粗導(dǎo)線解析：遠(yuǎn)距離輸電用袒露的鋁導(dǎo)線高電壓輸電，并且是由多股導(dǎo)線纏繞而成以增大導(dǎo)線截面積．因受到多種制約，輸電電壓不能無限增大．故選C.答案：C4．(多選)遠(yuǎn)距離輸送肯定功率的溝通，若輸送電壓上升為原來的n倍，關(guān)于輸電線上損失的功率和電壓損失，下列說法正確的是()A．輸電線上損失的電功率是原來的eq\f(1,n)B．輸電線上損失的電功率是原來的eq\f(1,n2)C．輸電線上的電壓損失是原來的eq\f(1,n)D．輸電線上的電壓損失是原來的eq\f(1,n2)解析：依據(jù)P＝IU知I＝eq\f(P,U)，導(dǎo)線上損失功率P損＝I2R＝eq\f(P2,U2)R，因輸入功率肯定，損失的功率跟輸送電壓的平方成反比，U損＝eq\f(P,U)R，跟輸送電壓成反比．答案：BC5．中國已投產(chǎn)運(yùn)行的1000kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程．假設(shè)甲、乙兩地原采納500kV的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P.在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1000kV特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)?)A.eq\f(P,4)B.eq\f(P,2)C．2P D．4P解析：由P＝UI可知輸出電壓由500kV上升到1000kV時，電路中的電流將減為原來的一半；由P損＝I2R線可知電路中損耗的功率變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，選項A正確．答案：A6．(多選)某電站用11kV交變電壓輸電，輸送功率肯定，輸電線的電阻為R，現(xiàn)若用變壓器將電壓上升到220kV送電，下面哪個選項正確()A．因I＝eq\f(U,R)，所以輸電線上的電流增為原來的20倍B．因I＝eq\f(P,U)，所以輸電線上的電流減為原來的eq\f(1,20)C．因P＝eq\f(U2,R)，所以輸電線上損失的功率為原來的400倍D．若要使輸電線上損失的功率不變，可將輸電線的直徑減小為原來的eq\f(1,20)解析：電壓提高了20倍，由公式I＝eq\f(P,U)知，電流將是原來的eq\f(1,20)，選項B正確．由電阻定律R＝eq\f(ρL,S)得P損＝(eq\f(P,U))2eq\f(ρL,S)，在損失功率不變的狀況下，輸送電壓與導(dǎo)線橫截面積的平方根成反比，從而得到選項D正確．答案：BD7．用U1＝U和U2＝kU兩種電壓來輸送電能，若輸送的功率相同，在輸電線上損失的功率相同，導(dǎo)線的長度和材料也相同，則在兩種狀況下導(dǎo)線橫截面積之比S1∶S2為()A．kB.eq\f(1,k)C．k2D.eq\f(1,k2)解析：依據(jù)P＝IU知I＝eq\f(P,U)，導(dǎo)線上損失功率P損＝I2R＝eq\f(P2,U2)R＝eq\f(P2,U2)·ρeq\f(L,S)，得到橫截面積之比．答案：C8．在遠(yuǎn)距離輸電中，發(fā)電廠輸送的電功率相同，假如分別采納輸電電壓為U1＝110kV輸電和輸電電壓為U2＝330kV輸電，則兩種狀況中，輸電線上通過的電流之比I1∶I2等于()A．1∶1 B．3∶1C．1∶3 D．9∶1解析：由P＝UI得輸電電流I＝eq\f(P,U)，則I1∶I2＝U2∶U1＝3∶1，選項B正確．答案：B9．(多選)如圖所示為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖．關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是()A．增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于削減輸電過程中的電能損失B．高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗C．在輸送電壓肯定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D．高壓輸電必需綜合考慮各種因素，不肯定是電壓越高越好解析：電能的損失P損＝I2R＝I2·ρeq\f(L,S)，增大輸電線的橫截面積，會減小輸電線的電阻，可以削減電能損失，A項正確．在輸送功率保持不變的狀況下，由P＝UI知，提高輸送電壓會減小輸電電流，從而減小電能損失；在輸送電壓肯定時，輸送的電功率越大，輸電電流就越大，電能損失就越大，所以B項正確，C項錯誤．高壓輸電，電壓越高，對變壓器要求就越高，架設(shè)難度也會增加，同時輸電線路還簡單向大氣放電，也會使電能損失進(jìn)一步增大，所以要綜合考慮各種因素，不肯定是電壓越高越好，D項正確．答案：ABD10．(多選)在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為志向變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變．隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有()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占總功率的比例增大解析：升壓變壓器的輸出電壓由電源電壓及匝數(shù)比確定，輸出功率變大時，升壓變壓器的輸出電壓不變，A項錯誤；由I＝eq\f(P,U)可知，當(dāng)輸出功率增大時，輸出電流增大，由U損＝IR及P損＝I2R可知，U損及P損均增大，故C項正確；當(dāng)U損增大時，降壓變壓器的輸出電壓減小，B選項錯誤；由P損＝eq\f(P2,U2)R可知，eq\f(P損,P)＝eq\f(P,U2)R，故當(dāng)輸出功率增大時，輸電線損耗功率占總功率的比例增大，D項正確．答案：CD二、非選擇題11．通過相同材料制成的導(dǎo)線向同一用戶輸送10kW的電功率，如在輸送電壓為110V和220V兩種狀況下輸電線上損失的電能相同，那么兩種狀況下輸電線的電阻之比為多少？解析：設(shè)輸送電壓為U1時輸電線上的電流為I1，輸送電壓為U2時輸電線上的電流為I2，且P＝IU.又P相同，所以I1U1＝I2U2.設(shè)輸電線上損失的功率為P損，則P損＝I2R.因為P損相同，所以eq\f(R1,R2)＝(eq\f(I2,I1))2＝(eq\f(U1,U2))2＝eq\f(1,4).答案：1∶412．一座發(fā)電站，它輸出的電功率是4800kW，向外輸電，輸電導(dǎo)線的總電阻是0.5Ω.(1)假如用4000V的電壓輸電，輸電線上損失的電功率將是多少？(2)假如輸電電壓是110kV，輸電線上損失的電功率又是多少？(3)若把4000V的電壓上升為1100kV，須要一個升壓變壓器，求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．解析：(1)依據(jù)輸出功率P＝UI，可計算出輸電線上的電流I1＝eq\f(P,U1)＝eq\f(4800×103,4000)A＝1.2×103A.則輸電線上損失的功率P1＝I2R＝(1.2×103)2×0.5W＝7.2×105W.(2)I2＝eq\f(P,U2)＝eq\f(4800×103,110×103)A＝43.6A，輸電線