《2025年大联考单元期末测试卷九年级物理全一册沪科版》

22. 甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线路某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源连接成如图所示的电路进行测量。当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.5A,求短路位置与甲地的距离。

答案：

22. 解：短路处到甲地两段输电线的总电阻 $ R = \frac{U}{I} = \frac{3\ V}{0.5\ A} = 6\ \Omega $，（2 分）

输电线的长度 $ L = \frac{6\ \Omega}{0.2\ \Omega/km} = 30\ km $，（2 分）

短路位置与甲地的距离 $ s = \frac{1}{2}L = \frac{1}{2} × 30\ km = 15\ km $。（2 分）

答：短路位置与甲地的距离为 15 km。

23. 如图所示是供电设备向用户输电的示意图,输电线的总电阻为0.1Ω。为保证用户的所有用电器都能正常工作,用户端输入导线的电压必须保证是220V。求:
(1)当用户消耗的功率为44kW时,通过输电线的电流和供电设备的输出电压。
(2)当用户消耗的功率由44kW增加到88kW(所有用电器均正常工作),输电线路损失的功率的增加量。

答案：

23. 解：

(1) 由$P = UI$可知，通过输电线的电流$I_{1}=\frac{P_{1}}{U_{1}}=\frac{44kW}{220V}=\frac{44×10^{3}W}{220V}=200A$。（2分）

由$I=\frac{U}{R}$可知输电线两端的电压$U_{r}=Ir = 200A×0.1\Omega=20V$，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以供电设备的输出电压$U_{0}=U + U_{r}=220V + 20V=240V$。（2分）

(2) 用户消耗的功率由$44kW$增加到$88kW$，

通过输电线的电流$I_{2}=\frac{P_{2}}{U}=\frac{88kW}{220V}=\frac{88×10^{3}W}{220V}=400A$，

输电线路损失的功率$P_{损2}=I_{2}^{2}r=(400A)^{2}×0.1\Omega=16000W$，

增加前输电线损失的功率$P_{损1}=I_{1}^{2}r=(200A)^{2}×0.1\Omega=4000W$，

则输电线路损失的功率的增加量$\Delta P = P_{损2}-P_{损1}=$16 000 W - 4 000 W = 12 000 W。（4 分）

答：（1）通过输电线的电流是 200 A，供电设备的输出电压是 240 V。

（2）输电线路损失的功率的增加量是 12 000 W。