全国通用2022版高考物理考前三个月高考题型集训第8题预测题型3远距离输电

预测题型3　远距离输电1．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U2＝110kV和输电电压为U2′＝330kV输电．则两种情况中，输电线上通过的电流之比I2∶I2′等于(　　)A．1∶1．3∶1C．1∶3．9∶12．一交流发电机输出电压为u＝Umsinωt，加在匝数比为1∶n的理想升压变压器的原线圈上，变压器的副线圈通过总电阻为R的输电线向用户供电，若发电机的输出功率为P，则输电线上消耗的功率为(　　)A..C..3．为了解决农村电价居高不下的问题，有效地减轻农民负担，在我国广大农村普遍实施了“农网改造”工程，工程包括两项主要内容：(1)更新变电设备，提高输电电压；(2)更新电缆，减小输电线电阻．若某输电线路改造后输电电压变为原来的2倍，线路电阻变为原来的0.8倍，在输送的总功率不变的条件下，线路损耗功率将变为原来的(　　)A．0.2倍．0.32倍C．0.4倍．0.16倍4．(多选)如图1为模拟远距离输电电路图，两理想变压器的线圈匝数n1＝n4＜n2＝n3，A1、A2、A3为相同的理想交流电流表．当a、b端接入低压交流电源时，则(　　)图1A．A1、A3的示数相等B．A1、A2、A3的示数相等C．A1的示数大于A2的示数D．A2的示数大于A3的示数5．如图2为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1∶n2＝n4∶n3.当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是(　　)4\n图2A．用户的电压U4增加B．恒有U1∶U2＝U4∶U3C．输电线上损耗的功率减小D．发电机的输出功率不变6．(多选)如图3为某小型水电站的电能输送示意图．已知输电线的总电阻R＝10Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，电阻R0＝11Ω.若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为u＝220sin100πtV，下列说法正确的是(　　)图3A．发电机中的电流变化频率为100HzB．通过R0的电流有效值为20AC．升压变压器T1的输入功率为4650WD．若R0的电阻减小，发电机的输出功率也减小7．某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用总电阻r＝3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)，如图4所示．对整个输电过程，下列说法正确的是(　　)图4A．输电线上的损失功率为300WB．升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100C．输电线中的电流为100A4\nD．降压变压器的输入电压为4700V答案精析预测题型3　远距离输电1．B2．D　[根据正弦交流电的基本规律可知输入电压U1＝，根据理想变压器的变压规律，设输出电压为U2，则有＝＝⇒U2＝nU1＝，再根据变压器功率输出规律P入＝P出⇒P出＝P＝I出U2⇒I出＝＝，则有P热＝IR＝.故A、B、C均错误，D正确．]3．A　[传输功率不变，故传输电流为：I＝，电功率损耗为：ΔP＝I2R＝()2R①改造后输电电压变为原来的2倍，线路电阻变为原来的0.8倍，故：ΔP′＝()2·0.8R＝0.2ΔP②故A正确．]4．AC　[因为＝，而＝，又n1＝n4＜n2＝n3，故I1＞I2，I4＞I3，即A1的示数大于A2的示数；A2的示数小于A3的示数；又I2＝I3，所以：I1＝I4，即A1、A3的示数相等，选项A、C正确，B、D错误．]5．B　[因为原、副线圈的电压比等于匝数之比，则＝，＝，因为n1∶n2＝n4∶n3，所以U1∶U2＝U4∶U3，选项B正确；当用电器增多时，功率增大，I＝，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，由ΔP＝I2r可知输电线上的损耗功率增大，选项C错误；U2不变，输电线上电流增大，则U3减小，故U44\n减小，选项A错误；发电机的输出功率等于用户消耗的功率与输电线上损失的功率的和，选项D错误．]6．BC　[由于T2的副线圈的交流电的频率为f＝＝Hz＝50Hz，而变压器不能改变交流电的频率，故发电机中的电流变化频率为50Hz，选项A错误；由于T2的副线圈的交流电电压的有效值为U＝220V，故通过R0的电流有效值为I＝＝＝20A，故选项B正确；根据匝数与电流的关系可得T2的原线圈中的电流为I′＝＝5A，故输电线上损失的功率为P损＝I′2R＝(5A)2×10Ω＝250W，而电阻R0上消耗的电功率为P0＝I2R0＝(20A)2×11Ω＝4400W，故升压变压器T1的输入功率为P＝P损＋P0＝4400W＋250W＝4650W，故选项C正确；若R0的电阻减小，则电阻R0消耗的电功率将增大，输电线上的电流增大，输电线上消耗的电功率也增大，故发电机的输出功率也要增大，故选项D错误．]7．A　[输电线上损失的功率Pr＝50kW×0.6%＝300W，选项A正确；由Pr＝Ir得输电线中的电流I2＝10A，选项C错误；发电机的输出电流I1＝＝A＝100A，升压变压器的匝数比＝＝，选项B错误；升压变压器的输出电压U2＝＝5000V，降压变压器的输入电压为U2－I2r＝4970V，选项D错误．]4