第4章 遠距離輸電 單元測試-2020-2021學年高二下學期物理魯科版選修3－2

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1、 第4章 遠距離輸電 單元測試 一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分。1－8為單選，9－12為多選。) 1．在三相交變電路中，下列說法正確的是(　　) A．相電壓和線電壓一定相等 B．在三相電源為星形接法中，相電壓為380 V，線電壓為220 V C．在三相電源星形接法中，線電壓U線和相電壓U相滿足U相＝U線 D．當負載呈星形連接，且完全對稱時，則通過中線的電流為零 2．理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2＝10∶1，原線圈兩端接通交流電源，則下列判斷錯誤的是(　　) A．原、副線圈中電流頻率之比f1∶f2＝10∶1 B．原、副線圈兩端電壓之比為U1∶U

2、2＝10∶1 C．原、副線圈內(nèi)交變電流之比I1∶I2＝1∶10 D．變壓器輸入和輸出的功率之比P1∶P2＝1∶1 3．遠距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓升高為原來的n倍，關(guān)于輸電線上的電壓損失和功率損失正確的是(　　) ①輸電線上的電功率損失是原來的1/n?、谳旊娋€上的電功率損失是原來的1/n2?、圯旊娋€上的電壓損失是原來的1/n　④輸電線上的電壓損失是原來的1/n2 A．①③　　　B．①④ C．②③ D．②④ 4．如圖所示，將理想變壓器原線圈接入電壓隨時間變化規(guī)律為u＝220sin(100πt)V的交流電源上，在副線圈兩端并聯(lián)接入規(guī)格為“22 V,22 W”的燈泡

3、10個，燈泡均正常發(fā)光。除燈泡外的電阻均不計，下列說法正確的是(　　) A．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1 B．電流表示數(shù)為1 A C．電流表示數(shù)為10 A D．副線圈中電流的頻率為5 Hz 5．圖甲是某燃氣爐點火裝置的原理圖。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圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2， 為交流電壓表。當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5 000 V時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體。以下判斷正確的是(　　) A．電壓表的示數(shù)等于5 V B．電壓表的示數(shù)等于5 V C．實現(xiàn)點火的條件是>1 000 D．實現(xiàn)點火

4、的條件是<1 000 6．通過一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率P，原線圈的電壓U保持不變，輸電線路的總電阻為R。當副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時，線路損耗的電功率為P1，若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路損耗的電功率為P2，則P1和分別為(　　) A.，　　　　　　 B．()2R， C.， D．()2R， 7．圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖，變壓器輸入電壓是市電網(wǎng)的電壓，不會有很大的波動。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用R0表示，滑動變阻器R表示用戶用電器的總電阻，當滑動變阻器觸頭P向下移動時，下列判斷錯誤的是(　　) A．相當于用電器

5、的數(shù)目增加 B．V1示數(shù)隨V2示數(shù)的增大而增大 C．A1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. 自耦變壓器的特點是在鐵芯上只繞一個線圈，它的結(jié)構(gòu)如圖4所示，P、M之間可以當作一個線圈，移動滑動觸頭P，可以改變這個線圈的匝數(shù)；N、M之間可以當作另一個線圈，N、M與一個滑動變阻器相連，Q為滑動變阻器的滑動觸頭。下列論述正確的是(　　) A．當恒壓交流電源接到a、b時，向上移動滑動觸頭P，電壓表V1的示數(shù)不變，V2示數(shù)增大 B．當恒壓交流電源接到a、b時，向上移動滑動觸頭P，電壓表V1的示數(shù)變大，V2示數(shù)也增大 C．當恒壓交流電源接到c、d時，向上移動滑動觸頭Q，

6、電壓表V1的示數(shù)不變，V2示數(shù)也不變 D．當恒壓交流電源接到c、d時，向上移動滑動觸頭Q，電壓表V1的示數(shù)變大，V2示數(shù)不變 9．(多選)圖甲是遠距離輸電線路的示意圖，圖乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖像，則(　　) A．發(fā)電機輸出交流電壓的有效值約為500 V B．用戶用電器上交變電流的頻率是100 Hz C．輸電線的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定 D．當用戶用電器的總電阻減小時，輸電線上損失的功率增大 10．(多選)如圖所示，R是一個光敏電阻，其阻值隨光照強度的增加而減小。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，電壓表和電流表均為理想交流電表。從某時刻開始在原線

7、圈兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為u1＝220sin(100πt)V，則(　　) A．電壓表的示數(shù)為22 V B．在天逐漸變黑的過程中，電流表 的示數(shù)變小 C．在天逐漸變黑的過程中，電流表 的示數(shù)變大 D．在天逐漸變黑的過程中，理想變壓器的輸入功率變小 11．(多選)一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2＝10∶1。原線圈輸入的正弦交變電壓如圖所示，副線圈接入一阻值為22 Ω的電阻。下列說法正確的是(　　) A．電阻中交變電流的方向每秒改變100次 B．原線圈中電流的有效值是0.14 A C．與電阻并聯(lián)的交流電壓表示數(shù)是22 V D．1 min內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量是2.6

8、4103 J 12．(多選)國家電網(wǎng)公司推進智能電網(wǎng)推廣項目建設(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，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝200sin(100πt)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 Hz B．S打到a處，當變阻器的滑片向下滑動時，兩電壓表的示數(shù)都增大 C．S打到a處，當變阻器的滑片向下滑動時，兩電流表的示數(shù)都減小 D．若變阻器的滑片不動，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上或按題目要求作答)

9、 13. (10分)一臺理想變壓器，其原線圈2 200匝，副線圈440匝，并接一個100 Ω的負載電阻，如圖所示。 (1)當原線圈接在44 V直流電源上時，電壓表示數(shù)為________ V，電流表示數(shù)為________ A。 (2)當原線圈接在220 V交流電源上時，電壓表示數(shù)為________ V，電流表示數(shù)為________ A。此時輸入功率為________ W。 三、計算題(本題包括3小題，共42分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 14．(10分)一臺降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為

10、4∶1，供照明電路用電，原線圈所加交變電壓u1＝1 410sin 100πt V，照明電路連接導(dǎo)線的總電阻R＝1.0 Ω，問能使多少盞“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圈接在電壓為220 V的正弦交流電源上，兩副線圈匝數(shù)分別為n2＝16匝、n3＝144匝，通過理想二極管、單刀雙擲開關(guān)與一只“36 V　18 W”的燈泡相連(燈泡電阻不變)，當開關(guān)接1時，燈泡正常發(fā)光，求： (1)原線圈的匝數(shù)n1； (2)當開關(guān)接2時，燈泡兩端電壓的有效值。 16．(16分)人們利用發(fā)電機把天然存在的各種形式的能(水流能、煤等

11、燃料的化學能)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方。某電站輸送電壓為U＝6 000 V，輸送功率為P＝500 kW，安裝在輸電線路的起點和終點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.B　5.C6.D 7.B 8.D 9.AD　10.BD　11.AC12.AD 　13.解析：(1)原線圈接在直流電源上時，由

12、于原線圈中的電流恒定，所以穿過原、副線圈的磁通量不發(fā)生變化，副線圈兩端不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，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)U2＝U1＝220 V＝44 V 電流表示數(shù)I2＝＝ A＝0.44 A 對于理想變壓器，P入＝P出＝I2U2＝0.4444 W＝19.36 W。 答案：(1)0　0　(2)44　0.44　19.36 14.解析：要使用電器正常工作，必須使用電器兩端電壓達到其額定值220 V。由電源電壓u1＝1 410sin 100πt V，得加在原線圈上的電壓的有效值 U1＝＝ V＝1 000 V 根據(jù)變壓器公式＝，所以副線圈兩端電壓U2＝250 V

13、 此時由副線圈作為“電源”，對電燈供電。設(shè)共需并聯(lián)n盞電燈，每盞燈正常發(fā)光時的電流為I0＝＝＝ A 根據(jù)歐姆定律，由U2＝nI0R＋U0， 得可供燈數(shù)為n＝＝165(盞) 答案：165盞 15.解析：(1)當開關(guān)接1時燈泡正常工作， 所以U3＝36 V，根據(jù)＝得 n1＝＝匝＝880匝。 (2)設(shè)當開關(guān)接2時，副線圈兩端電壓為U23 則＝ 故U23＝ V＝40 V 根據(jù)有效值的定義知：T＝＋0 所以燈泡兩端電壓的有效值U＝20 V，即28.28 V。 答案：(1)880匝　(2)28.28 V 16.解析：(1)依題意輸電線上損失的功率為P損＝ kW＝200 kW 則輸電效率η＝＝100%＝60% 根據(jù)P損＝I2R線，又P＝IU 所以R線＝＝ Ω＝28.8 Ω。 (2)設(shè)升壓至U′可滿足要求，則輸送電流I′＝ 輸電線上損失的功率為P損′＝I′2R線＝P2%＝10 000 W 聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)解得U′＝2.68104 V。 答案：(1)60%　28.8 Ω　(2)2.68104 V