《电工技术基础与技能》项目五 正弦交流电路（2） 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》 项目五：正弦交流电路（2） 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.在如图所示的正弦交流电路中，当频率升高时，下列说法正确的是（ ） A.电感的感抗减小 B.电容的容抗增大 C.电阻的阻值不变 D.电路的总阻抗不变 2.对于正弦交流电路中的谐振现象，下列说法错误的是（ ） A.谐振时电路的总阻抗最小 B.谐振时电感和电容上的电压可能会很大 C.谐振频率只与电路参数有关 D.谐振时电路的有功功率最大 3.正弦交流电压的有效值为100V，其最大值为（ ） A.100√2V B.200V C.141.4V D.70.7V 4.一个电容为50μF的电容器接在“220V，50Hz”的正弦交流电上，其容抗为（ ） A.63.7Ω B.31.8Ω C.127.4Ω D.254.8Ω 5.在纯电感正弦交流电路中，电流与电压的相位关系是（ ） A.电流超前电压90° B.电流滞后电压90° C.同相位 D.反相位 6.有一RLC串联正弦交流电路，用电压表测得电阻、电感、电容上电压均为20V，用电流表测得电路中电流为2A，则此电路中的R为（ ） A.10Ω B.20Ω C.30Ω D.40Ω 7.如图所示为两个正弦交流电的波形图，其相位关系为（ ） A.U1超前U290° B.U1滞后U290° C.同相位 D.反相位 8.在RLC并联谐振电路中，当电源频率增大时，电路的（ ） A.阻抗增大 B.阻抗减小 C.电流增大 D.电流减小 9.已知某正弦交流电流的有效值为5A，其最大值为（ ） A.5√2A B.10A C.7.07A D.14.14A 10.若要提高感性负载的功率因数，应在负载两端（ ） A.串联电容 B.并联电容 C.串联电阻 D.并联电阻 二、判断题（本大题共10题，每题2分，共20分） 11.在纯电阻正弦交流电路中，电压与电流的频率相同。（ ） 12.电感在直流电路中相当于短路。（ ） 13.电容在交流电路中始终有电流通过。（ ） 答案：正确 解析：交流电压不断变化，电容会不断充放电，所以始终有电流通过。 14.RLC串联电路谐振时，电感和电容上的电压大小相等，方向相反。（ ） 15.提高功率因数可以减小输电线路上的功率损耗。（ ） 16.正弦交流电路中，电流的瞬时值表达式为i=，其中为有效值。（ ） 17.感抗XL与频率f成正比，与电感L成正比。（ ） 18.容抗XC与频率f成反比，与电容C成反比。（ ） 19.在RLC串联电路中，总电压一定大于各元件上的电压。（ ） 20.纯电容电路中，电容的无功功率为正值。（ ） 三、填空题（本大题共10题，每题2分，共20分） 21.一个电容C=0.1μF的电容器接在电压u=100sin(1000t)V的交流电源上，通过电容的电流瞬时值表达式为i=______A。 22.有一RLC串联电路，已知R=5Ω，XL=8Ω，XC=4Ω，电路的阻抗Z=______Ω。 23.在正弦交流电路中，若电压u=220√2sin(314t-60°)V，电流i=10√2sin(314t-30°)A，则电路的功率因数为______。 24.已知某用电设备的功率因数为0.6，视在功率为1000VA，则有功功率为______W。 25.把一个电阻为100Ω、电感为20mH的线圈接到u=311sin(314t+30°)V的交流电源上，线圈的阻抗Z=______Ω。 26.在RLC并联谐振电路中，当电感L=10mH，电容C=0.1μF时，谐振频率f0=______Hz。 27.若电路中某元件两端的电压u=15sin(314t+15°)V，电流i=3sin(314t-75°)A，则该元件是______。 28.已知某正弦交流电流的最大值为8A，其有效值为______A。 29.在纯电容正弦交流电路中，增大电源频率时，其他条件不变，电容的容抗______。 30.有一RLC串联电路，已知u=110√2sin(+20°)V，R=2Ω，XL=3Ω，XC=1Ω，则电路电流i=______A。 四、综合题（本题共2小题，共30分） 31.将一个R=50Ω、L=4mH的线圈与一个C=160pF的电容器串联，接在U=250V的电源上。求：(15分) （1）发生谐振时电路中的电流与电容两端的电压； （2）当频率增加10时，电路中电流与电容两端的电压。 32.把一个电阻为20Ω、电感为48mH的线圈接到V的交流电源上，求：(15分) （1）线圈中电流有效值的大小； （2）电流的瞬时值解析式； （3）线圈的有功功率、无功功率和视在功率； 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》 项目五：正弦交流电路 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.在如图所示的正弦交流电路中，当频率升高时，下列说法正确的是（ ） A.电感的感抗减小 B.电容的容抗增大 C.电阻的阻值不变 D.电路的总阻抗不变 答案：C 2.对于正弦交流电路中的谐振现象，下列说法错误的是（ ） A.谐振时电路的总阻抗最小 B.谐振时电感和电容上的电压可能会很大 C.谐振频率只与电路参数有关 D.谐振时电路的有功功率最大 答案：D 解析：谐振时无功功率为0，但有功功率取决于电阻和电流，不一定最大。 3.正弦交流电压的有效值为100V，其最大值为（ ） A.100√2V B.200V C.141.4V D.70.7V 答案：A 解析：正弦交流电最大值是有效值的√2倍，所以最大值为100√2 V。 4.一个电容为50μF的电容器接在“220V，50Hz”的正弦交流电上，其容抗为（ ） A.63.7Ω B.31.8Ω C.127.4Ω D.254.8Ω 答案：A 解析：容抗XC=1/(2πfC)，f=50Hz，C=50μF=50×10⁻⁶F，代入可得XC=1/(2×3.14×50×50×10⁻⁶)≈63.7Ω。 5.在纯电感正弦交流电路中，电流与电压的相位关系是（ ） A.电流超前电压90° B.电流滞后电压90° C.同相位 D.反相位 答案：B 解析：纯电感电路中电流滞后电压90°。 6.有一RLC串联正弦交流电路，用电压表测得电阻、电感、电容上电压均为20V，用电流表测得电路中电流为2A，则此电路中的R为（ ） A.10Ω B.20Ω C.30Ω D.40Ω 答案：A 解析：根据欧姆定律R=U/I，电阻电压为20V，电流为2A，所以R=20/2=10Ω。 7.如图所示为两个正弦交流电的波形图，其相位关系为（ ） A.U1超前U290° B.U1滞后U290° C.同相位 D.反相位 答案：A 8.在RLC并联谐振电路中，当电源频率增大时，电路的（ ） A.阻抗增大 B.阻抗减小 C.电流增大 D.电流减小 答案：A 解析：RLC并联谐振电路，频率增大时阻抗增大，电流减小。 9.已知某正弦交流电流的有效值为5A，其最大值为（ ） A.5√2A B.10A C.7.07A D.14.14A 答案：A 解析：最大值是有效值的√2倍，所以最大值为5√2 A。 10.若要提高感性负载的功率因数，应在负载两端（ ） A.串联电容 B.并联电容 C.串联电阻 D.并联电阻 答案：B 解析：并联电容可提高感性负载功率因数，通过电容的无功功率补偿电感的无功功率。 二、判断题（本大题共10题，每题2分，共20分） 11.在纯电阻正弦交流电路中，电压与电流的频率相同。（ ） 答案：正确 解析：纯电阻电路中电压与电流同相位，频率也相同。 12.电感在直流电路中相当于短路。（ ） 答案：正确 解析：直流电路频率为0，电感感抗XL=2πfL=0，相当于短路。 13.电容在交流电路中始终有电流通过。（ ） 答案：正确 解析：交流电压不断变化，电容会不断充放电，所以始终有电流通过。 14.RLC串联电路谐振时，电感和电容上的电压大小相等，方向相反。（ ） 答案：正确 解析：谐振时XL=XC，电感和电容电压大小相等，相位差180°，方向相反。 15.提高功率因数可以减小输电线路上的功率损耗。（ ） 答案：正确 解析：功率因数提高后，无功功率减小，线路电流减小，功率损耗减小。 16.正弦交流电路中，电流的瞬时值表达式为i=，其中为有效值。（ ） 答案：错误 解析：是最大值，不是有效值。 17.感抗XL与频率f成正比，与电感L成正比。（ ） 答案：正确 解析：由XL=2πfL可知，感抗与频率和电感都成正比。 18.容抗XC与频率f成反比，与电容C成反比。（ ） 答案：正确 解析：根据XC=1/(2πfC)，容抗与频率和电容成反比。 19.在RLC串联电路中，总电压一定大于各元件上的电压。（ ） 答案：错误 解析：谐振时总电压可能等于电阻上电压，不一定大于各元件电压。 20.纯电容电路中，电容的无功功率为正值。（ ） 答案：正确 解析：纯电容电路无功功率QC=I²XC，XC为正值，所以无功功率为正值。 三、填空题（本大题共10题，每题2分，共20分） 21.一个电容C=0.1μF的电容器接在电压u=100sin(1000t)V的交流电源上，通过电容的电流瞬时值表达式为i=______A。 答案：0.1sin(1000t+90°) 解析：先求容抗XC=1/()=1/(1000×0.1×10⁻⁶)=10000Ω，根据=Um/XC=100÷10000=0.01A，电流超前电压90°，所以表达式为i=0.01sin(1000t+90°)=0.1sin(1000t+90°) 22.有一RLC串联电路，已知R=5Ω，XL=8Ω，XC=4Ω，电路的阻抗Z=______Ω。 答案：5+j4 解析：阻抗Z=R+j()=5+j(8-4)=5+j4Ω。 23.在正弦交流电路中，若电压u=220√2sin(314t-60°)V，电流i=10√2sin(314t-30°)A，则电路的功率因数为______。 答案：0.866 解析：功率因数=cos()=cos(-60°+30°)=cos(-30°)=0.866。 24.已知某用电设备的功率因数为0.6，视在功率为1000VA，则有功功率为______W。 答案：600 解析：有功功率P=S×=1000×0.6=600W。 25.把一个电阻为100Ω、电感为20mH的线圈接到u=311sin(314t+30°)V的交流电源上，线圈的阻抗Z=______Ω。 答案：100+j6.28 解析：XL=2πfL=2×3.14×50×0.02=6.28Ω，Z=R+j=100+j6.28Ω。 26.在RLC并联谐振电路中，当电感L=10mH，电容C=0.1μF时，谐振频率f0=______Hz。 答案：1592 解析：f0=1/(2π√(LC))=1/(2π√(10×10⁻³×0.1×10⁻⁶))≈1592Hz。 27.若电路中某元件两端的电压u=15sin(314t+15°)V，电流i=3sin(314t-75°)A，则该元件是______。 答案：电感 解析：电压超前电流90°（15°-(-75°)=90°），所以是电感元件。 28.已知某正弦交流电流的最大值为8A，其有效值为______A。 答案：4√2 解析：有效值I=/√2=8÷√2=4√2A。 29.在纯电容正弦交流电路中，增大电源频率时，其他条件不变，电容的容抗______。 答案：减小 解析：根据XC=1/(2πfC)，频率增大时容抗减小。 30.有一RLC串联电路，已知u=110√2sin(+20°)V，R=2Ω，XL=3Ω，XC=1Ω，则电路电流i=______A。 答案：55√2sin(+20°) 解析：先求阻抗Z=R+j()=2+j(3-1)=2+j2=2√2∠45°Ω，电流有效值I=U/Z=110√2÷(2√2)=55A，所以电流i=55√2sin(+20°)A。 四、综合题（本题共2小题，共30分） 31.将一个R=50Ω、L=4mH的线圈与一个C=160pF的电容器串联，接在U=250V的电源上。求：(15分) （1）发生谐振时电路中的电流与电容两端的电压； （2）当频率增加10时，电路中电流与电容两端的电压。 答案：（1），Z=R=50Ω，,, (2),，Ω，Ω，， 32.把一个电阻为20Ω、电感为48mH的线圈接到V的交流电源上，求：(15分) （1）线圈中电流有效值的大小； （2）电流的瞬时值解析式； （3）线圈的有功功率、无功功率和视在功率； 答案：（1），Ω，（2）,/R=0.75,,所以A。（3），，。 学科网（北京）股份有限公司 $$