(6分)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。…——2020 高考物理第 6 题答案解析

2020_新课标II卷

2020 全国 第 6 题 解答题 区分题
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6.(6分)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的的电功率为△P,到达B处时电压下降了 $\triangle \mathrm { U } .$ .在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1100kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为 $\triangle { \bf { P } ^ { \prime } }$ ,到达B处时电压下降 $\overrightarrow { \Gamma } \bigtriangleup \mathrm { U } ^ { \prime }$ .不考虑其他因素的影响,则(  )A $\triangle \mathrm { P ^ { \prime } } = \frac { 1 } { 4 } \triangle \mathrm { P }$ B $\triangle \mathsf { P } ^ { \prime } = \frac { 1 } { 2 } \triangle \mathsf { P }$ C $\triangle \mathrm { U ^ { \prime } } = \frac { 1 } { 4 } \triangle \mathrm { U }$ D $\triangle \mathrm { U ^ { \prime } } = \frac { 1 } { 2 } \triangle \mathrm { U }$

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【分析】远距离输电时,在线路上损失的功率为 $\triangle \mathrm { { P } = \frac { \vec { \mathrm { { P } } } ^ { 2 } \vec { \mathrm { { R } } } } { \vec { \mathrm { { U } } } ^ { 2 } } }$ ,与电压的平方成反比;电压降 $\triangle \mathrm { U } = \frac { \mathsf { P } } { \mathrm { U } }$ 与电压成反比;【解答】解:AB、远距离输电时,线路上的电流 $\mathrm { I } { = } \frac { \mathsf { P } } { \mathsf { I } } ;$ ;则在线路上损失的功率为△P=I<sup>2</sup> $\mathrm { \Omega } = { \frac { \mathrm { P } ^ { 2 } \mathrm { { R } } } { \mathrm { U } ^ { 2 } } }$ ;根据损失的功率公式可知,损失的功率与电压的平方成反比;假设从 A 处采用 550kV 的超高压向 B 处输电,若改用 1100kV 特高压输电,电压变成原来的 2 倍,则输电线上损耗的电功率变为原来的 $\frac { 1 } { 4 }$ ,即 $\triangle \mathrm { P ^ { \prime } } = \frac { 1 } { 4 } \triangle \bar { \mathrm { P } }$ ;故A 正确,B错误;CD、线路上的电流 $\mathrm { I { = } } { \frac { \mathsf { P } } { \mathsf { I } } }$ ,到达B 处时电压下降 $\top \triangle \mathrm { U } = \mathrm { I R } = \frac { \sf P } { \mathrm { U } } ]$ ,电压降与电压成反比,则若电压变成原来的2倍,△U变为原来的 $\frac 1 2$ ,故 $\triangle \mathrm { U ^ { \prime } } = \frac { 1 } { 2 } \triangle \mathrm { U }$ ,故C错误,D正确;故选:AD。【点评】本题的关键是掌握远距离输电线路上损失的功率为△P 及电压降△U 与电压的关系。

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