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2019-2020学年新人教版高中物理选修1-1高压输电练习（含解析）
资料简介
高压输电
一、选择题
1．下列关于电能输送的说法正确的是( )
A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济
B．减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电
C．减小输电导线上功率损失的唯一方法是增大输电线的横截面积
D．采用电网供电可以减小损失的功率
解析：输送电能的基本要求是可靠、保质、经济．电网可以让电力的供应更加可靠、质量更高，不会减小损失的功率．
答案：A
2．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是( )
A．由功率P＝，应降低输电电压，增大导线电阻
B．由P＝IU，应低电压小电流输电
C．由P＝I2R，应减小导线电阻或减小输电电流
D．上述说法均不对
解析：输电线损失的功率ΔP＝I2R＝R，即损失的功率随输电线电阻的增大而增大；损失的功率与输电电压的平方成反比．
答案：C
3．关于远距离输电，下列说法中正确的是( )
A．高压输电可以减少输电线上的功率损失，因此输电电压可以无限大
B．因为铜的电阻率比较小，因此远距离输电中常使用铜作为输电线材料
C．远距离输电中使用铝导线作为输电线材料，并且不需要包裹绝缘材料
D．增大导线截面积可减小电阻从而减小输电线上的电能损失，因此输电线为一根粗导线
解析：远距离输电用裸露的铝导线高电压输电，并且是由多股导线缠绕而成以增大导线截面积．因受到多种制约，输电电压不能无限增大．故选C.
答案：C
4．(多选)远距离输送一定功率的交流，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上损失的功率和电压损失，下列说法正确的是( )
A．输电线上损失的电功率是原来的
B．输电线上损失的电功率是原来的
C．输电线上的电压损失是原来的
D．输电线上的电压损失是原来的
解析：根据P＝IU知I＝，导线上损失功率P损＝I2R＝R，因输入功率一定，损失的功率跟输送电压的平方成反比，U损＝R，跟输送电压成反比．
答案：BC
5．中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原采用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P
.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( )
A. B.
C．2P D．4P
解析：由P＝UI可知输出电压由500 kV升高到1 000 kV时，电路中的电流将减为原来的一半；由P损＝I2R线可知电路中损耗的功率变为原来的，选项A正确．
答案：A
6．(多选)某电站用11 kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到220 kV送电，下面哪个选项正确( )
A．因I＝，所以输电线上的电流增为原来的20倍
B．因I＝，所以输电线上的电流减为原来的
C．因P＝，所以输电线上损失的功率为原来的400倍
D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减小为原来的
解析：电压提高了20倍，由公式I＝知，电流将是原来的，选项B正确．由电阻定律R＝得P损＝()2，在损失功率不变的情况下，输送电压与导线横截面积的平方根成反比，从而得到选项D正确．
答案：BD
7．用U1＝U和U2＝kU两种电压来输送电能，若输送的功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和材料也相同，则在两种情况下导线横截面积之比S1∶S2为( )
A．k B. C．k2 D.
解析：根据P＝IU知I＝，导线上损失功率P损＝I2R＝R＝·ρ，得到横截面积之比．
答案：C
8．在远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U1＝110 kV输电和输电电压为U2＝330 kV输电，则两种情况中，输电线上通过的电流之比I1∶I2等于( )
A．1∶1 B．3∶1
C．1∶3 D．9∶1
解析：由P＝UI得输电电流I＝，则I1∶I2＝U2∶U1＝3∶1，选项B正确．
答案：B
9．(多选)如图所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是( )
A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好
解析：电能的损失P损＝I2R＝I2·ρ，增大输电线的横截面积，会减小输电线的电阻，可以减少电能损失，A项正确．在输送功率保持不变的情况下，由P＝UI知，提高输送电压会减小输电电流，从而减小电能损失；在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电电流就越大，电能损失就越大，所以B项正确，C项错误．高压输电，电压越高，对变压器要求就越高，架设难度也会增加，同时输电线路还容易向大气放电，也会使电能损失进一步增大，所以要综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好，D项正确．
答案：ABD
10．(多选)在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，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
解析：升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出功率变大时，升压变压器的输出电压不变，A项错误；由I＝可知，当输出功率增大时，输出电流增大，由U损＝IR及P损＝I2R可知，U损及P损均增大，故C项正确；当U损增大时，降压变压器的输出电压减小，B选项错误；由P损＝R可知，＝R，故当输出功率增大时，输电线损耗功率占总功率的比例增大，D项正确．
答案：CD
二、非选择题
11．通过相同材料制成的导线向同一用户输送10 kW的电功率，如在输送电压为110 V和220 V两种情况下输电线上损失的电能相同，那么两种情况下输电线的电阻之比为多少？
解析：设输送电压为U1时输电线上的电流为I1，输送电压为U2时输电线上的电流为I2，且P＝IU.
又P相同，所以I1U1＝I2U2.
设输电线上损失的功率为P损，则P损＝I2R.
因为P损相同，所以＝()2＝()2＝.
答案：1∶4
12．一座发电站，它输出的电功率是4 800 kW，向外输电，输电导线的总电阻是0.5 Ω.
(1)如果用4 000 V的电压输电，输电线上损失的电功率将是多少？
(2)如果输电电压是110 kV，输电线上损失的电功率又是多少？
(3)若把4 000 V的电压升高为1 100 kV，需要一个升压变压器，求变压器原、副线圈的匝数比．
解析：(1)根据输出功率P＝UI，
可计算出输电线上的电流
I1＝＝ A＝1.2×103 A.
则输电线上损失的功率
P1＝I2R＝(1.2×103)2×0.5 W＝7.2×105 W.
(2)I2＝＝ A＝43.6 A，
输电线上损失的功率
P2＝IR＝43.62×0.5 W＝950.5 W.
(3)根据变压器公式＝，
原、副线圈匝数比＝＝.
答案：(1)7.2×105 W (2)950.5 W (3)1∶275
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