第4章 遠(yuǎn)距離輸電 單元測(cè)試-2020-2021學(xué)年高二下學(xué)期物理魯科版選修3－2

第4章 遠(yuǎn)距離輸電 單元測(cè)試一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分。18為單選，912為多選。)1在三相交變電路中，下列說(shuō)法正確的是()A相電壓和線(xiàn)電壓一定相等B在三相電源為星形接法中，相電壓為380 V，線(xiàn)電壓為220 VC在三相電源星形接法中，線(xiàn)電壓U線(xiàn)和相電壓U相滿(mǎn)足U相U線(xiàn)D當(dāng)負(fù)載呈星形連接，且完全對(duì)稱(chēng)時(shí)，則通過(guò)中線(xiàn)的電流為零2理想變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為n1n2101，原線(xiàn)圈兩端接通交流電源，則下列判斷錯(cuò)誤的是()A原、副線(xiàn)圈中電流頻率之比f(wàn)1f2101B原、副線(xiàn)圈兩端電壓之比為U1U2101C原、副線(xiàn)圈內(nèi)交變電流之比I1I2110D變壓器輸入和輸出的功率之比P1P2113遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓升高為原來(lái)的n倍，關(guān)于輸電線(xiàn)上的電壓損失和功率損失正確的是()輸電線(xiàn)上的電功率損失是原來(lái)的1/n輸電線(xiàn)上的電功率損失是原來(lái)的1/n2輸電線(xiàn)上的電壓損失是原來(lái)的1/n輸電線(xiàn)上的電壓損失是原來(lái)的1/n2AB C D4如圖所示，將理想變壓器原線(xiàn)圈接入電壓隨時(shí)間變化規(guī)律為u220sin(100t)V的交流電源上，在副線(xiàn)圈兩端并聯(lián)接入規(guī)格為“22 V,22 W”的燈泡10個(gè)，燈泡均正常發(fā)光。除燈泡外的電阻均不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是()A變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為101B電流表示數(shù)為1 AC電流表示數(shù)為10 AD副線(xiàn)圈中電流的頻率為5 Hz5圖甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線(xiàn)圈上，變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)分別為n1、n2， 為交流電壓表。當(dāng)變壓器副線(xiàn)圈電壓的瞬時(shí)值大于5 000 V時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。以下判斷正確的是()A電壓表的示數(shù)等于5 VB電壓表的示數(shù)等于5 VC實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是>1 000D實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是<1 0006通過(guò)一理想變壓器，經(jīng)同一線(xiàn)路輸送相同的電功率P，原線(xiàn)圈的電壓U保持不變，輸電線(xiàn)路的總電阻為R。當(dāng)副線(xiàn)圈與原線(xiàn)圈的匝數(shù)比為k時(shí)，線(xiàn)路損耗的電功率為P1，若將副線(xiàn)圈與原線(xiàn)圈的匝數(shù)比提高到nk，線(xiàn)路損耗的電功率為P2，則P1和分別為()A.，B()2R，C.， D()2R，7圖是街頭變壓器通過(guò)降壓給用戶(hù)供電的示意圖，變壓器輸入電壓是市電網(wǎng)的電壓，不會(huì)有很大的波動(dòng)。輸出電壓通過(guò)輸電線(xiàn)輸送給用戶(hù)，輸電線(xiàn)的電阻用R0表示，滑動(dòng)變阻器R表示用戶(hù)用電器的總電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P向下移動(dòng)時(shí)，下列判斷錯(cuò)誤的是()A相當(dāng)于用電器的數(shù)目增加BV1示數(shù)隨V2示數(shù)的增大而增大CA1示數(shù)隨A2示數(shù)的增大而增大D變壓器的輸入功率增大8. 自耦變壓器的特點(diǎn)是在鐵芯上只繞一個(gè)線(xiàn)圈，它的結(jié)構(gòu)如圖4所示，P、M之間可以當(dāng)作一個(gè)線(xiàn)圈，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P，可以改變這個(gè)線(xiàn)圈的匝數(shù)；N、M之間可以當(dāng)作另一個(gè)線(xiàn)圈，N、M與一個(gè)滑動(dòng)變阻器相連，Q為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭。下列論述正確的是() A當(dāng)恒壓交流電源接到a、b時(shí)，向上移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P，電壓表V1的示數(shù)不變，V2示數(shù)增大B當(dāng)恒壓交流電源接到a、b時(shí)，向上移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P，電壓表V1的示數(shù)變大，V2示數(shù)也增大C當(dāng)恒壓交流電源接到c、d時(shí)，向上移動(dòng)滑動(dòng)觸頭Q，電壓表V1的示數(shù)不變，V2示數(shù)也不變D當(dāng)恒壓交流電源接到c、d時(shí)，向上移動(dòng)滑動(dòng)觸頭Q，電壓表V1的示數(shù)變大，V2示數(shù)不變9(多選)圖甲是遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路的示意圖，圖乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖像，則()A發(fā)電機(jī)輸出交流電壓的有效值約為500 VB用戶(hù)用電器上交變電流的頻率是100 HzC輸電線(xiàn)的電流只由升壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比決定D當(dāng)用戶(hù)用電器的總電阻減小時(shí)，輸電線(xiàn)上損失的功率增大10(多選)如圖所示，R是一個(gè)光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小。理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為101，電壓表和電流表均為理想交流電表。從某時(shí)刻開(kāi)始在原線(xiàn)圈兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1220sin(100t)V，則()A電壓表的示數(shù)為22 VB在天逐漸變黑的過(guò)程中，電流表 的示數(shù)變小C在天逐漸變黑的過(guò)程中，電流表 的示數(shù)變大D在天逐漸變黑的過(guò)程中，理想變壓器的輸入功率變小11(多選)一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為n1n2101。原線(xiàn)圈輸入的正弦交變電壓如圖所示，副線(xiàn)圈接入一阻值為22 的電阻。下列說(shuō)法正確的是()A電阻中交變電流的方向每秒改變100次B原線(xiàn)圈中電流的有效值是0.14 AC與電阻并聯(lián)的交流電壓表示數(shù)是22 VD1 min內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量是2.64103 J12(多選)國(guó)家電網(wǎng)公司推進(jìn)智能電網(wǎng)推廣項(xiàng)目建設(shè)，擬新建智能變電站1 400座。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈輸入電壓u200sin(100t)V，電壓表、電流表都為理想電表。下列判斷正確的是()A輸入電壓有效值為200 V，電流頻率為50 HzBS打到a處，當(dāng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，兩電壓表的示數(shù)都增大CS打到a處，當(dāng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，兩電流表的示數(shù)都減小D若變阻器的滑片不動(dòng)，S由a處打到b處，電壓表V2和電流表A1的示數(shù)都減小二、填空題(本題包括1小題共10分，把答案填在題中橫線(xiàn)上或按題目要求作答)13. (10分)一臺(tái)理想變壓器，其原線(xiàn)圈2 200匝，副線(xiàn)圈440匝，并接一個(gè)100 的負(fù)載電阻，如圖所示。(1)當(dāng)原線(xiàn)圈接在44 V直流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為_(kāi) V，電流表示數(shù)為_(kāi) A。(2)當(dāng)原線(xiàn)圈接在220 V交流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為_(kāi) V，電流表示數(shù)為_(kāi) A。此時(shí)輸入功率為_(kāi) W。三、計(jì)算題(本題包括3小題，共42分，解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)14(10分)一臺(tái)降壓變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為41，供照明電路用電，原線(xiàn)圈所加交變電壓u11 410sin 100t V，照明電路連接導(dǎo)線(xiàn)的總電阻R1.0 ，問(wèn)能使多少盞“220 V,40 W”的電燈正常發(fā)光？15. (16分)如圖所示，一理想變壓器的原線(xiàn)圈接在電壓為220 V的正弦交流電源上，兩副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n216匝、n3144匝，通過(guò)理想二極管、單刀雙擲開(kāi)關(guān)與一只“36 V18 W”的燈泡相連(燈泡電阻不變)，當(dāng)開(kāi)關(guān)接1時(shí)，燈泡正常發(fā)光，求：(1)原線(xiàn)圈的匝數(shù)n1；(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)接2時(shí)，燈泡兩端電壓的有效值。16(16分)人們利用發(fā)電機(jī)把天然存在的各種形式的能(水流能、煤等燃料的化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為電能，為了合理地利用這些能源，發(fā)電站要修建在靠近這些天然資源的地方，但用電的地方卻分布很廣，因此需要把電能輸送到遠(yuǎn)方。某電站輸送電壓為U6 000 V，輸送功率為P500 kW，安裝在輸電線(xiàn)路的起點(diǎn)和終點(diǎn)的電度表一晝夜讀數(shù)相差4 800 kWh(即4 800度電)。試求：(1)輸電效率和輸電線(xiàn)的電阻；(2)若要使輸電損失的功率降到輸送功率的2%，發(fā)電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？參考答案：1.D 2.A 3.C 4.B5.C6.D 7.B 8.D9.AD10.BD11.AC12.AD13.解析：(1)原線(xiàn)圈接在直流電源上時(shí)，由于原線(xiàn)圈中的電流恒定，所以穿過(guò)原、副線(xiàn)圈的磁通量不發(fā)生變化，副線(xiàn)圈兩端不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)也為零。(2)由得電壓表示數(shù)U2U1220 V44 V電流表示數(shù)I2 A0.44 A對(duì)于理想變壓器，P入P出I2U20.4444 W19.36 W。答案：(1)00(2)440.4419.3614.解析：要使用電器正常工作，必須使用電器兩端電壓達(dá)到其額定值220 V。由電源電壓u11 410sin 100t V，得加在原線(xiàn)圈上的電壓的有效值U1 V1 000 V根據(jù)變壓器公式，所以副線(xiàn)圈兩端電壓U2250 V此時(shí)由副線(xiàn)圈作為“電源”，對(duì)電燈供電。設(shè)共需并聯(lián)n盞電燈，每盞燈正常發(fā)光時(shí)的電流為I0 A根據(jù)歐姆定律，由U2nI0RU0， 得可供燈數(shù)為n165(盞)答案：165盞15.解析：(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)接1時(shí)燈泡正常工作，所以U336 V，根據(jù)得 n1匝880匝。(2)設(shè)當(dāng)開(kāi)關(guān)接2時(shí)，副線(xiàn)圈兩端電壓為U23則 故U23 V40 V根據(jù)有效值的定義知：T0所以燈泡兩端電壓的有效值U20 V，即28.28 V。 答案：(1)880匝(2)28.28 V16.解析：(1)依題意輸電線(xiàn)上損失的功率為P損 kW200 kW則輸電效率100%60%根據(jù)P損I2R線(xiàn)，又PIU所以R線(xiàn) 28.8 。(2)設(shè)升壓至U可滿(mǎn)足要求，則輸送電流I輸電線(xiàn)上損失的功率為P損I2R線(xiàn)P2%10 000 W聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)解得U2.68104 V。答案：(1)60%28.8 (2)2.68104 V