《第4章 遠(yuǎn)距離輸電 單元測試-2020-2021學(xué)年高二下學(xué)期物理魯科版選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《第4章 遠(yuǎn)距離輸電 單元測試-2020-2021學(xué)年高二下學(xué)期物理魯科版選修3-2(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第4章 遠(yuǎn)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(dāng)負(fù)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(yuǎn)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?、茌旊娋€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?xì)鉅t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(dāng)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(jìn)而點燃?xì)怏w。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(dāng)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(dāng)滑動變阻器觸頭P向下移動時,下列判斷錯誤的是( )
A.相當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(yuǎn)距離輸電線路的示意圖,圖乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時間變化的圖像,則( )
A.發(fā)電機(jī)輸出交流電壓的有效值約為500 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(dāng)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(qiáng)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(dá)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(jìn)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(dāng)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(dāng)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(fù)載電阻,如圖所示。
(1)當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(jī)把天然存在的各種形式的能(水流能、煤等
11、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(dá)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(dāng)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(dāng)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