《电工技术基础与技能》项目八任务二 RC串联电路的瞬态过程 45分钟专题训练（原卷版+解析版）

编写说明山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练专辑，共50份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《机械制图》《金属加工基础》《液压与气压传动》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》《电工电子技术与技能》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电工技术基础与技能》 项目八：瞬态过程 任务二：RC串联电路的瞬态过程 考试时间45分钟 满分100分 班级________姓名________学号________成绩_________ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分） 1.下列哪种电路属于一阶动态电路？（ ） A.含有两个电容的电路 B.含有一个电阻和一个电感的电路 C.含有多个电阻的电路 D.含有一个电容和多个电感的电路 2.当R=20Ω,C=0.05F时，RC串联电路的时间常数为（ ） A.1s B.0.1s C.10s D.0.01s 3.在RC串联充电电路中，随着时间推移，电容器两端电压（ ） A.线性上升 B.线性下降 C.按指数规律上升 D.按指数规律下降 4.电路时间常数越小，瞬态过程（ ） A.越长 B.越短 C.不变 D.不确定 5.在某RL串联电路，其时间常数为（ ） （其中R=10Ω，L=5H） A.0.5s B.2s C.5s D.10s 6.已知E=20V，=4Ω，=4Ω，C=1，换路前电路已处于稳态，开关S闭合后，电容器充电的时间常数为（ ） A.10μs B.6μs C.4μs D.24μs 7.在瞬态过程中，电感元件储存能量时，其电流与电压的关系是（ ） A.方向相同 B.方向相反 C.没有固定关系 D.电流为0 8.一个RC电路，时间常数为2s，经过4s后，电容器充电情况（ ） A.基本充满 B.充了一半 C.还没开始充 D.充满后又开始放电 9.关于一阶电路的三要素法，以下说法正确的是（ ） A.只适用于RC电路 B.只适用于RL电路 C.适用于所有电路 D.适用于一阶动态电路 10.如图所示电路，开关S断开前电路已处于稳态，t=0时开关S断开，此时电容电压（图中电容初始电压为5V）（ ） A.变为0 B.变为-5V C.仍为5V D.不确定 二、判断题（本大题共10题，每题2分，共20分） 11.含有电阻、电容和电感的电路一定是动态电路。（ ） 12.RL电路的时间常数与电阻成反比，与电感成正比。（ ）13.在RC串联电路放电过程中，电容器的电流和电压方向始终相同。（ ） 14.只要电路中有电容或电感，就一定会有瞬态过程。（ ） 15.一阶电路的三要素分别是初始值、稳态值和时间常数。（ ） 16.对于RC电路，增大电容值会使充电速度变快。（ ） 17.动态电路的过渡时间在理论上是无限长的，但实际中通常在3-5倍时间常数后可认为过渡过程结束。（ ） 18.电感元件在瞬态过程中，其电压不能突变。（ ） 19.RC串联电路的充电电流在刚开始充电时最大。（ ） 20.时间常数反映了电路从一个稳态过渡到另一个稳态的快慢程度。（ ） 三、填空题（本大题共10题，每题2分，共20分） 21.一阶动态电路中，若含有电容元件，其电压在换路瞬间_______突变。 22.RL电路中，时间常数=_______。 23.在RC串联电路充电时，时间常数越大，充电到稳态值所需时间_______。 24.已知R=8Ω，L=4H，则该RL电路的时间常数为_______。 25.动态电路在换路时，一般会经历_______过程。 26.在RC串联电路放电过程中，电容器两端电压按_______规律变化。 27.对于一阶电路，若已知初始值、稳态值和时间常数，则其在瞬态过程中的表达式为=_______。 28.当R=15Ω，C=0.1F时，RC串联电路的时间常数为_______。 29.电感元件在储存能量时，其电流是_______的。 30.在RL电路中，电阻越大，时间常数_______。 四、综合题（本题共3小题，共30分） 31.在如图所示电路中，已知=18V，=3kΩ，=6kΩ，=6kΩ，=3kΩ，电容C=10uF，开关S闭合前电路已处于稳态，求开关S闭合瞬间电容两端电压和各电阻电流、、、。（10分） 32.在如图所示电路中，已知U=10V，=2kΩ，=3kΩ，电容C=1uF，开关S闭合前电路已处于稳态，求开关S闭合瞬间电容电流和电阻两端电压。（10分） 33.在如图所示电路中，已知=40V，=2kΩ，=6kΩ，=12kΩ，电容C=50uF，开关S闭合前电路已处于稳态，求开关闭S合瞬间电容两端电压和电阻两端电压。(10分) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练专辑，共50份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《机械制图》《金属加工基础》《液压与气压传动》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》《电工电子技术与技能》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电工技术基础与技能》 项目八：瞬态过程 任务二：RC串联电路的瞬态过程 考试时间45分钟 满分100分 班级________姓名________学号________成绩_________ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分） 1.下列哪种电路属于一阶动态电路？（ ） A.含有两个电容的电路 B.含有一个电阻和一个电感的电路 C.含有多个电阻的电路 D.含有一个电容和多个电感的电路 答案：B 解析：一阶动态电路是指含有一个电容或一个电感元件的线性电路，经过等效简化后也只能含有一个此类元件。A选项有两个电容不属于一阶；C选项多个电阻不是动态元件；D选项一个电容和多个电感不符合一阶电路定义，所以选B。 2.当R=20Ω,C=0.05F时，RC串联电路的时间常数为（ ） A.1s B.0.1s C.10s D.0.01s 答案：A 解析：根据RC串联电路时间常数公式.05=1S，可得，所以选A。 3.在RC串联充电电路中，随着时间推移，电容器两端电压（ ） A.线性上升 B.线性下降 C.按指数规律上升 D.按指数规律下降 答案：C 解析：RC串联充电电路中，电容器两端电压是按指数规律上升的，不是线性变化，所以选C。 4.电路时间常数越小，瞬态过程（ ） A.越长 B.越短 C.不变 D.不确定 答案：B 解析：时间常数越小，电路状态变化越快，瞬态过程也就越短，所以选B。 5.在某RL串联电路，其时间常数为（ ） （其中R=10Ω，L=5H） A.0.5s B.2s C.5s D.10s 答案：A 解析：RL电路时间常数，在此电路中5/10=0.5S，所以选A。 6.已知E=20V，=4Ω，=4Ω，C=1，换路前电路已处于稳态，开关S闭合后，电容器充电的时间常数为（ ） A.10μs B.6μs C.4μs D.24μs 答案：A 解析：充电时R=R1=R2=10Ω，时间常数s，所以选A。 7.在瞬态过程中，电感元件储存能量时，其电流与电压的关系是（ ） A.方向相同 B.方向相反 C.没有固定关系 D.电流为0 答案：A 解析：电感元件储存能量时，电流与电压方向相同，释放能量时方向相反，所以选A。 8.一个RC电路，时间常数为2s，经过4s后，电容器充电情况（ ） A.基本充满 B.充了一半 C.还没开始充 D.充满后又开始放电 答案：A 解析：一般认为经过3-5倍时间常数后电路基本达到稳态，4s约为2倍时间常数，此时电容器基本充满，所以选A。 9.关于一阶电路的三要素法，以下说法正确的是（ ） A.只适用于RC电路 B.只适用于RL电路 C.适用于所有电路 D.适用于一阶动态电路 答案：D 解析：一阶电路的三要素法是专门用于求解一阶动态电路的方法，不是所有电路都适用，所以选D。 10.如图所示电路，开关S断开前电路已处于稳态，t=0时开关S断开，此时电容电压（图中电容初始电压为5V）（ ） A.变为0 B.变为-5V C.仍为5V D.不确定 答案：C 二、判断题（本大题共10题，每题2分，共20分） 11.含有电阻、电容和电感的电路一定是动态电路。（ ） 答案：错误 解析：只有含有电容或电感等储能元件且不能等效为纯电阻电路时才是动态电路，仅含有电阻、电容和电感不一定是动态电路，所以错误。 12.RL电路的时间常数与电阻成反比，与电感成正比。（ ） 答案：正确 解析：电路时间常数公式为，所以与电阻成反比，与电感成正比，该说法正确。 13.在RC串联电路放电过程中，电容器的电流和电压方向始终相同。（ ） 答案：错误 解析：在串联电路放电过程中，电容器电流方向与电压方向相反，所以错误。 14.只要电路中有电容或电感，就一定会有瞬态过程。（ ） 答案：错误 解析：当电路处于稳态时，即使有电容或电感也没有瞬态过程，只有在电路状态发生改变（如开关动作等）时才会有瞬态过程，所以错误。 15.一阶电路的三要素分别是初始值、稳态值和时间常数。（ ） 答案：正确 解析：一阶电路用三要素法求解时，这三个要素是关键，通过它们可以得出电路在瞬态过程中的解，所以正确。 16.对于RC电路，增大电容值会使充电速度变快。（ ） 答案：错误 解析：在电路中，增大电容值会使时间常数增大，充电速度变慢，所以错误。 17.动态电路的过渡时间在理论上是无限长的，但实际中通常在3-5倍时间常数后可认为过渡过程结束。（ ） 答案：正确 解析：这是工程上的一般处理方法，因为经过3-5倍时间常数后，电路状态基本稳定，所以正确。 18.电感元件在瞬态过程中，其电压不能突变。（ ） 答案：错误 解析：电感元件是电流不能突变，电容元件是电压不能突变，所以错误。 19.RC串联电路的充电电流在刚开始充电时最大。（ ） 答案：正确 解析：RC串联电路充电时电流按指数规律变化，刚开始充电时电流最大，之后逐渐减小，所以正确。 20.时间常数反映了电路从一个稳态过渡到另一个稳态的快慢程度。（ ） 答案：正确 解析：时间常数越大，过渡过程越慢，越小则越快，所以能反映过渡快慢，该说法正确。 三、填空题（本大题共10题，每题2分，共20分） 21.一阶动态电路中，若含有电容元件，其电压在换路瞬间_______突变。 答案：不能 解析：电容元件的特性是电压不能突变，这是电路分析中的重要依据。 22.RL电路中，时间常数=_______。 答案：L/R 解析：这是RL电路时间常数的基本公式，由电感和电阻决定。 23.在RC串联电路充电时，时间常数越大，充电到稳态值所需时间_______。 答案：越长 解析：时间常数越大，电路状态变化越慢，充电到稳态值就需要更长时间。 24.已知R=8Ω，L=4H，则该RL电路的时间常数为_______。 答案：0.5s 解析：根据公式。 25.动态电路在换路时，一般会经历_______过程。 答案：瞬态 解析：换路会使电路从一个稳态过渡到另一个稳态，这个过程就是瞬态过程。 26.在RC串联电路放电过程中，电容器两端电压按_______规律变化。 答案：指数 解析：这是RC串联电路放电的基本特性，电压按指数规律下降。 27.对于一阶电路，若已知初始值、稳态值和时间常数，则其在瞬态过程中的表达式为=_______。 答案： 解析：这是一阶电路三要素法的表达式，通过它可以求解电路在瞬态过程中的变量随时间的变化。 28.当R=15Ω，C=0.1F时，RC串联电路的时间常数为_______。 答案：1.5s 解析：由可得.1=1.5s。 29.电感元件在储存能量时，其电流是_______的。 答案：增大 解析：电感元件储存能量时电流逐渐增大，释放能量时电流逐渐减小。 30.在RL电路中，电阻越大，时间常数_______。 答案：越小 解析：根据，电阻越大，时间常数越小。 四、综合题（本题共3小题，共30分） 31.在如图所示电路中，已知=18V，=3kΩ，=6kΩ，=6kΩ，=3kΩ，电容C=10uF，开关S闭合前电路已处于稳态，求开关S闭合瞬间电容两端电压和各电阻电流、、、。（10分） 答案：Ω，，，，，，， 32.在如图所示电路中，已知U=10V，=2kΩ，=3kΩ，电容C=1uF，开关S闭合前电路已处于稳态，求开关S闭合瞬间电容电流和电阻两端电压。（10分） 答案：，，，，，。 33.在如图所示电路中，已知=40V，=2kΩ，=6kΩ，=12kΩ，电容C=50uF，开关S闭合前电路已处于稳态，求开关闭S合瞬间电容两端电压和电阻两端电压。(10分) 答案：Ω，，，， 学科网（北京）股份有限公司 $$