3. (2025·广东深圳模拟)阅读短文,回答问题。
我国的核电事业发展迅速,已经建成几座核电站,其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港,30%的电力供应广东电网.在保证输送功率不变的情况下,远距离送电采取高压送电的方式来实施,核电站的发电输出电功率为2×10⁷W,用10kV的高压进行输电.图1、图2分别是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图.

(1)核电站中,绕制发电机线圈的材料可能是
(2)关于远距离输电,下列表述中正确的是
A. 提高输电电压会增大输电电流,从而增大输电损失
B. 提高输电电压可以减小输电线电阻,从而减小输电损失
C. 在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D. 若能研制出常温下的超导体,用它制作远距离输电导线,将不需要高压输电方式
(3)核电站是利用可控的核裂变发电,核能属于
(4)发电站各个车间负责人分工合作,有时需要手机联系,手机之间的信号属于
(5)远距离输电时某处发生了短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图3所示的电路进行测量.已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻R=0.3Ω,电压表示数U=3V,电流表示数I=0.2A,则短路位置到甲地的距离为

(6)核电站高压输电时的输电电流为
(7)若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为220V,通过总电阻为0.2Ω的输电线给居民楼内用户供电,当居民楼内所有用电器消耗的总功率为21.78kW时,不考虑灯泡电阻的变化,“220V 40W”灯泡的实际功率为
我国的核电事业发展迅速,已经建成几座核电站,其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港,30%的电力供应广东电网.在保证输送功率不变的情况下,远距离送电采取高压送电的方式来实施,核电站的发电输出电功率为2×10⁷W,用10kV的高压进行输电.图1、图2分别是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图.
(1)核电站中,绕制发电机线圈的材料可能是
铜
(选填“铜”“镍铬合金”或“超导材料”)。(2)关于远距离输电,下列表述中正确的是
D
。A. 提高输电电压会增大输电电流,从而增大输电损失
B. 提高输电电压可以减小输电线电阻,从而减小输电损失
C. 在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D. 若能研制出常温下的超导体,用它制作远距离输电导线,将不需要高压输电方式
(3)核电站是利用可控的核裂变发电,核能属于
不可再生
(选填“可再生”或“不可再生”)能源。(4)发电站各个车间负责人分工合作,有时需要手机联系,手机之间的信号属于
电磁波
(选填“电磁波”或“超声波”)。(5)远距离输电时某处发生了短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图3所示的电路进行测量.已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻R=0.3Ω,电压表示数U=3V,电流表示数I=0.2A,则短路位置到甲地的距离为
25
km。(6)核电站高压输电时的输电电流为
2000
A;在输送功率不变时,若改用1000kV的电压输电,则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为1:10000
。(7)若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为220V,通过总电阻为0.2Ω的输电线给居民楼内用户供电,当居民楼内所有用电器消耗的总功率为21.78kW时,不考虑灯泡电阻的变化,“220V 40W”灯泡的实际功率为
32.4
W。答案:3.(1)铜 (2)D (3)不可再生 (4)电磁波 (5)25 (6)2000 1:10000 (7)32.4 解析:(1)发电机的线圈电阻越小,相同条件下产生的热量越少,越安全且发电效率越高,铜的电阻较小,镍铬合金的电阻较大,因此线圈的材料可能是铜;超导体的电阻为零,但是在常温下不易获得超导材料.(2)在输送功率不变时,提高输电电压,输电线的电流$I=\frac{P}{U}$变小,而输电线电阻不变,输电线上损失电能的功率即发热的功率$P_{损}=I^{2}R$变小,故A、B错误;在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电线的电流$I=\frac{P}{U}$越大,在输电线电阻不变时,输电线上损失电能的功率即发热的功率$P_{损}=I^{2}R$越大,所以输电过程中的电能损失越大,故C错误;若能研制出常温下的超导体,用它制作远距离输电导线,由于导线没有电阻,输电过程中电能没有损失,就不需要高压输电,故D正确.(3)核电站是利用可控的核裂变发电,核能属于不可再生能源.(4)发电站各个车间负责人分工合作,有时需要手机联系,手机之间的信号属于电磁波.(5)由图3可知,电压表测甲地到短路处之间输电导线两端的电压,电流表测电路中的电流,由$I=\frac{U}{R}$可得,输电导线的总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{3V}{0.2A}=15\Omega,$因每条输电线每千米的电阻$R=0.3\Omega,$所以,输电导线的总长度$L_{总}=\frac{15\Omega}{0.3\Omega/km}=50km,$则短路位置离甲地的距离$L'=\frac{1}{2}L_{总}=\frac{1}{2}×50km=25km.(6)$由短文知发电厂输出电功率$P=2×10^{7}W,$用10kV的高压输电,根据P=UI可得,高压输电时的输电电流$I_{0}=\frac{P}{U_{0}}=\frac{2×10^{7}W}{10×10^{3}V}=2000A,$在输送功率不变时,若改用1000kV的电压输电,此时的输电电流$I_{0}'=\frac{P}{U_{0}'}=\frac{2×10^{7}W}{1000×10^{3}V}=20A,$输电线上的热损耗功率$P_{损}=I'^{2}R,$电阻不变时,电功率之比等于电流平方之比,则导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比$\frac{P_{损}'}{P_{损}}=\frac{I_{0}'^{2}}{I_{0}^{2}}=\frac{(20A)^{2}}{(2000A)^{2}}=\frac{1}{10000}.(7)$由题意可知,供电过程的简化电路为所有用电器并联后与$R_{线}=0.2\Omega$的输电线串联,设居民楼内所有用电器两端的电压为$U_{实},$则输电线两端的电压为$220V-U_{实},$由欧姆定律可得$I_{总}=\frac{220V-U_{实}}{R_{线}},$由题意知$P_{总}=21.78kW=21780W,$由P=UI可得,所有用电器的总电流$I_{总}=\frac{P_{总}}{U_{实}}=\frac{21780W}{U_{实}},$则$\frac{21780W}{U_{实}}=\frac{220V-U_{实}}{0.2\Omega},$解得$U_{实}=198V.$由$P=\frac{U^{2}}{R}$可得,“220V 40W”灯泡的电阻$R_{L}=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(220V)^{2}}{40W}=1210\Omega,$不考虑灯泡电阻的变化,则灯泡的实际功率$P_{实}=\frac{U_{实}^{2}}{R_{L}}=\frac{(198V)^{2}}{1210\Omega}=32.4W.$
解析:
(1)铜
(2)D
(3)不可再生
(4)电磁波
(5)25
(6)2000;1:10000
(7)32.4
(2)D
(3)不可再生
(4)电磁波
(5)25
(6)2000;1:10000
(7)32.4