【机电类】2025年江苏省中职职教高考文化统考专业综合理论试卷（含解析）

1.本卷分为试卷和答题卡两部分，考生必须在答题卡上作答，作答在试卷上无效。 2.作答前务必将自己的姓名和准考证号准确清晰地填写在试卷和答题卡的指定位置。 3.考试结束时，须将试卷和答题卡一并交回。 一、判断题（本大题共14小题，每小题2分，共28分。下列每小题表述正确的，在答题卡上将 对应题号A选项的方框涂满、涂黑，表述错误的将B选项的方框涂满、涂黑) 1.将三个相同电阻两个并联再串联，其等效电阻比每个电阻的阻值都要大。 2.在有b个支路构成的m个网孔的电路中，可列出(b一m)个独立的节点电流方程。 3.当闭合线圈中的磁通增加时，感应电流产生的磁通与原磁通方向相反。 4.选用软磁材料做铁芯可以减少铁芯中的磁滞损耗 5.互感电动势的方向与线圈的绕向无关。 6.电压互感器二次侧绕组不允许短路，电流互感器二次侧绕组不允许开路。 7.在正弦交流电路中，频率越高则感抗越小，容抗越大。 8.RLC串联电路中，R=5,L=10mH,C=0.25uF,发生谐振时电路的品质因数为20。 9.题9图所示电路的逻辑表达式为Y=AB+AB. 题9图 10.振荡电路是指在没有外接输入信号的作用下，将直流电能转换成具有一定频率、一定幅度 的正弦或非正弦信号的电路。 11.对于密封性要求较高的燃气管路上的螺纹连接，需要用螺纹密封的管螺纹。 12.链传动是由主动链轮、从动链轮、链条和机架四个构件组成的传动装置。 13.冬天自来水管易被冻裂，主要原因是自来水管钢材中含有较多的硫。 14.滑块联轴器具有自动调心作用，可用于互成一定角度的两轴连接。 机电一体化专业综合理论试卷第1页（共13页） 于 20 10V 15V 122 82 20 60 +6V 题15图 题16图 题17图 16.题16图所示电路，电流I的值为 A.1A B.2A C.4A D.8A 17.题17图所示电路，B点的电位为 A.-12V B.-2V C.2V D.12V 18.两个具有互感的线圈串联在一起，测得总电感量为175mH,将其中的一个线圈对换两端后 再与另一个串联，测得总电感为825mH,则两线圈之间的互感为 A.81.25mH B.162.5mH C.325mH D.650mH 19.已知工频正弦交流电路中的U=1030V,则其瞬时值表达式为 A.=10√2sin(100πt+30)V B.u=10/2sin(50m-30)V C.u=10/2sin(100xt+60)V D.u=102sin(50t-60)V 20.题20图所示正弦交流电路，已知R=82,L=4mH,w=2000rad/s,则电流i1和i的相位 关系为 Ai和i同相 B.i1超前i2135 C.i1超前i90° D.1超前i245 题20图 题21图 21.题21图所示正弦交流电路，电源频率∫=50Hz,电容C=10μF,各电压表的读数分别为： @=30V、@=30V、@=0.22A,则电压表⊙的读数为 A.30V B.40V C.50V D.60V 22.有一交流铁芯线圈，匝数N1=400,接在U=220V、f=50Hz的正弦交流电源上。如在此 铁芯上再绕一个匝数N2=200的线圈，则当此线圈开路时，其两端的电压为 A.110V B.220V C.380V D.440V 机电一体化专业综合理论试卷第2页（共13页） LI L2L3 9.9. QS FU KM SBI KM SB2 FR <M 4 6 mA 题23图 题25图 24.某非正弦电流(c)=[4+2.5sint+1.5sin(2t+90)十0.8sin3]A,它的有效值I≈ A.2.966A B.3.546A C.4.535A D.5.014A 25.题25图所示电路，在开关S闭合前电路已处于稳态。当：=0时，开关S闭合，则开关S闭 合后的电压c(t)为 A.c(t)=36-24e-sV B.c(e)=12+36e-oV C.c(t)=36+12e-oV D.c(t)=12+24e-1V 26.下列所示各晶体管均为硅管，其中工作在截止区的是 5.3V -6V 6V A.57V C.-17V p. 27.若将D触发器的D端连在Q端上，则它的Q+1应为 A.0 B.1 C.Q D.Q 28.用：个触发器构成计数器，可得到的最大计数长度（即计数模）为 A.2m- B.2 C.n D.2n 29.某标准直齿圆柱外齿轮的齿数增大时，其齿顶圆上的齿形角 A.增大 B.减小 C.不变 D.与齿数无关 30.适合制作热作模具的材料是 A.20CrMnTi B.40Cr C.5CrMnMo D.9SiCr 机电一体化专业综合理论试卷 第3页（共13页） C.自位式 D.可调间隙式 33.属于气动控制元件的是 A.顺序阀 B.过滤器 C.油水分离器 D.冷却器 三、填空题（本大题共14小题，每小题3分，共42分】 34.题34图所示电路，当开关S闭合时，a、b间的等效电阻R。=▲Ω。 900 ao 110Ω 90 R bo 1102 题34图 题35图 题36图 35.题35图所示电路，各支路电流I=▲A、I2=▲A、I=▲A。 36.题36图所示电路，a、b端的等效电容为C=▲F。 37.题37图所示正弦交流电路，开关S接通和断开时，电流表⑧和电压表⑦均有读数且数值 不变，则可以判定X=▲Xc。 -jX 题37图 题38图 题39图 38.题38图所示电路，已知R,-1kn,R=2kn,L=2mH,电流i-10厄sin(10+)mA. 当u与i同相时，电容C的值为▲F,电压U=▲V,U=▲V。 39.题39图所示电路，U=100V,f=50Hz,R=1002。已知开关S闭合前，电流I=1A,S闭 合后，电路的有功功率P=50W。电路参数L=▲H,C=▲F,S闭合后的电流 I=▲A。 机电一体化专业综合理论试卷第4页（共13页） 7 mH 1=07S 题40图 题41图 41.题41图所示电路，开关S闭合前处于稳态，t=0时开关S闭合，则初始值(0+)= ▲A,稳态值i(∞)=▲A,时间常数r=▲s。 42.题42图所示直流稳压电路，已知U,=20V,稳压管的稳定电压U2=6.8V,则滤波电容C两端 电压U≈▲V:输出电压Uo的最小值为▲V,Uo的最大值为▲V. W7809 题42图 43.74LS161是具有异步清零功能的4位同步二进制加法计数器，其功能表如题43表所示。 则题43图所示计数器的计数序列为状态▲~▲的顺序循环，此计数器的模 为▲· 题43表 输入 输出 工作模式 CP CR LD CT CT D3 Dz D Do QQ f 6 CR Do D:D2 D3 ×L×X XX XX XL LLL异步清零 CTr co ↑HL×X44d644山4间步置数 CTp 74LS161 LD XHH×LX×XXgg 保持 CP-CP Qo Qi Q:Q X HH L X×XXX@5g ↑HHH HX XXX 加法计数 加法计数 题43图 44.正常齿制的标准直齿圆柱齿轮传动，传动比2=1.1，两齿轮的齿顶圆直径相等，则大齿轮 的齿数=▲。 45.双曲柄机构的机架长90mm、连杆长160mm、主动曲柄长120mm,则从动曲柄的最小值为 A mm. 46.某双销五槽槽轮机构，在按盘的一个运动周期内，槽轮每次停歇时间为10s,则主动拨盘转 速n=▲x/min. 47,气动执行元件是将压缩空气的压力能转换为机械能的装置，包括气缸和▲。 机电一体化专业综合理论试卷第5页（共13页） L」化当y 题48图 49.(6分)某三相异步电动机的铭牌数据如下：三角形接法，P×=10kW,Uw=380V, IN=19.9A,nw=1450r/min,COSON=0.87,f=50Hz。回答间题： (1)电动机的磁极对数p及旋转磁场转速n。分别为多少？ (2)额定负载运行时的效率为多少？ (3)已知T/TN=1.8,直接起动时的起动转矩Ta为多少？ (4)当采用星形一三角形换接起动时，电动机的起动转矩T￥为多少？ 50.(6分)题50图所示两级放大电路，已知 o-Vec Vcc=12V,R1=300k,Ra=2k0,R1=2k2,晶 体管VT1的A=50、Uea1=0.6V.回答问题： (1)第一级放大电路的静态工作点Ia、Ica、 Uca分别为多少？ (2)电路中R:、C引人的反馈极性、反馈类型分别 -0 题50图 是什么？ 51.(15分)题51图所示传动装置，动力从件1输人，件1、2通过V带传动，带传动中心距是件1 基准直径的4倍，=2；件3和件2同轴，件3、4组成斜齿圆柱齿轮传动：件5和件4同 轴，件5、6组成直齿锥齿轮传动，件5的周向分力向下，i6=1:件7、8组成双头阿基米德蜗 杆传动，蜗轮分度圆直径是蜗杆分度圆直径的8倍，i=20:件9、10组成齿轮齿条传动；工 作时，要求轴Ⅲ、轴V上的轴向力最小。回答问题： 片W 8 164 题51图 机电一体化专业综合理论试卷第6页（共13页） (6)件7与件8的正确啮合条件之一是件7的▲模数等于件8的▲模数。 (7)件8螺旋角的正切值tan明-_△_· (8)件9的回转中心到件10中线的径向距离为33mm,则齿轮齿条传动的啮合角a=▲， 与标准齿轮齿条传动相比，实际啮合线长度▲（填“增大”或“减小”或“不变）。 (9)件9分度圆上的曲率半径A,=▲_mm。 52.(15分)题52图所示为某高速轴系结构简图，件3内径为30mm,件5为直齿圆柱齿轮，件 7为直齿锥齿轮，图中存在错误或不合理之处。回答问题： 9 A B 题52图 (1)件3外圈和件2内孔之间采用▲制配合，其直径系列代号为3，宽度系列代号为0， 基本代号为▲。 (2)件5利用▲实现轴向定位，通过▲型普通平键实现周向固定，如平键尺寸为 12×8×63,该键的有效工作长度为▲mm。 (3)件5轮毂长度为80mm,则轴段C长度可取▲（填“82”或“80”或“78"）mm. (4)与件6相配合的轴槽长度公差带代号为▲· (5)件8的剖面尺寸先根据▲从国家标准中选定，一般只需要验算▲强度。 (6)轴段A长度过长，最不利于件▲（填序号）的装拆。 (7)轴段B处的螺纹代号为▲（填“M36”或“M36×1.5”或“M30×1.5”),采用△ (填名称)来防松，且要在轴段B和轴段C之间加工出▲，以便螺纹的加工。 (8)轴段C和轴段E的键槽不在同一周向位置，不便于▲· (9)轴段E为▲轴颈。 机电一体化专业综合理论试卷第7页（共13页） 202 20V 200 20V 题53图 54.(12分)题54图所示正弦交流电路，R1=R2=Xc=X1=10,U2=100/0°V。.计算： (1)i1:(2)i2:(3)i;(4)U1,(5)U,(6)P。 U -0 题54图 55.(12分)题55图所示电路，计算：(1)a、e:(2)v,、:(3)u6。 +12V 10k2 20k2 R230k2 Rs Uz-6V本VDz A:+ Vol 20k 10k2 R Doo 12k 10k2 R A3+ +6Vo▣ 20k2 R +8Vo- 30k 题55图 机电一体化专业综合理论试卷第8页（共13页） IK (a) CP 2 (La) (b) 题56图 57.(12分)题57图所示轮系，动力由电动机输入，各直齿轮均为模数相等的正常齿制标准齿 轮；轮2的直径D,=400mm,其圆柱面和轮1的端面紧密压合，A、B两点为接触中心的调 节极限位置：螺杆3和轮2连成一体。输入转速、齿轮的齿数及其他条件如图所示。回答 问题： -960m ◆130 L1产30 工作 Tr40410 200 40 题57图 (1)主轴有▲种转速，轴I到轴Ⅲ的最小传动比=▲一· (2)轮2的最大转速nmax=▲r/min. (3)图示工作状态下，工作台的移动方向向▲_，最小移动速度v=_▲mm/min。 (4)当工作台移动6mm时，螺杆3移动的距离L'=▲mm. 机电一体化专业综合理论试卷第9页（共13页） 长度相等，Ls=Lcm=50(2一√2)mm,Lce=50(2+√2)mm,e=100mm:其余条件如图所 示。回答问题： (a) wmm/s) 60 120 180240 300360 (b) 题58图 (1)该传动机构有▲个转动副。 (2)按照从动件运动形式来分，件1、2和机架组成的机构又称为▲凸轮机构。 (3)件2推程采用▲运动规律，其位移曲线是▲。 (4)件2的行程h=△mm,其运动周期T=▲s, (5)当件1从图示位置转过45°和90°两个位置时，件2对应的两个位移比值为△。 (6)件2回程时的平均速度v=▲mm/s,因为▲发生有限值突变，产生▲冲击。 (7)件3、4和机架组成▲变位齿轮传动，件3和件4的变位系数之和为▲。 (8)件4,5、6和机架组成的基本机构名称是▲机构，可通过增大▲（填“件4”或 “件5”或“件6”)的质量，来避免从动件在特殊位置时的运动不确定现象。 (9)件8工作行程的平均速度v=▲mm/s,急回方向向▲· (10)件8的最小压力角am=▲°. (11)机构DCE是由▲机构演化，若以CE为机架，则该机构演化成▲机构。 机电一体化专业综合理论试卷第10页（共13页） 江苏省2025年中职职教高考文化统考 机电一体化专业综合理论 试卷解析 注：非官方答案，仅供参考 一、判断题 1. 【题目】 将三个相同电阻两个并联再串联 ，其等效电阻比每个电阻的阻值都要大。 【答案】 正确（A） 【分析】 定位知识点： 电阻串并联等效计算。设单个电阻阻值为R ，两个相同电阻并联的等效电阻为R并 = = ，再串联第三个电阻后总等效电阻R总 = R = > R ，表述符合计算结果。 2. 【题目】 在有b个支路构成的m个网孔的电路中 ，可列出(b − m)个独立的节点电流方程。 【答案】 正确（A） 【分析】 定位知识点： 电路独立方程数量规律。题干提到「网孔」默认是平面电路 ，平面电路中独立KCL（节点电流）方程数为n − 1（n为节点数），独立KVL（ 回路电压）方程数等于网孔数m ，满足支路数公式b = (n − 1) + m ，推导得独立KCL方程数为b − m ，表述正确。 3. 【题目】 当闭合线圈中的磁通增加时 ，感应电流产生的磁通与原磁通方向相反。 【答案】 正确（A） 【分析】 定位知识点：楞次定律。楞次定律明确感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化：原磁通增加时 ，感应磁通为阻碍其增加 ，方向与原磁通相反 ，表述符合定律内容。 4. 【题目】 选用软磁材料做铁芯可以减少铁芯中的磁滞损耗。 【答案】 正确（A） 【分析】 定位知识点：铁磁材料的分类与特性。软磁材料磁滞回线狭长 ，磁滞损耗远低于硬磁材料 ，是电机、变压器等设备铁芯的首选材料 ，表述正确。 5. 【题目】 互感电动势的方向与线圈的绕向无关。 【答案】 错误（ B） 【分析】 定位知识点：互感电动势的方向判断。互感电动势的方向需要结合由线圈绕向确定的同名端判定 ，绕向直接影响同名端的对应关系 ，因此互感电动势方向和绕向高度相关 ，表述错误。 6. 【题目】 电压互感器二次侧绕组不允许短路 ，电流互感器二次侧绕组不允许开路。 【答案】 正确（A） 【分析】 定位知识点：互感器的安全使用规范。 电压互感器二次侧等效为低内阻电压源 ，短路会产生极大短路电流烧毁绕组； 电流互感器二次侧等效为高内阻电流源 ，开路会在二次端产生数千伏高压 ，危及设备和人身安全 ，表述正确。 7. 【题目】 在正弦交流电路中 ，频率越高则感抗越小 ，容抗越大。 【答案】 错误（ B） 【分析】 定位知识点：感抗、容抗的频率特性。感抗公式为XL = 2πfL ，与频率成正比 ，频率越高感抗越大；容抗公式为XC = ，与频率成反比 ，频率越高容抗越小 ，题干表述完全相反 ，因此错误。 8. 【题目】 RLC串联电路中,R = 5Ω , L = 10mH, C = 0.25μF,发生谐振时电路的品质因数为20。 【答案】 错误（ B） 【分析】 定位知识点：RLC串联谐振的品质因数计算。先计算谐振角频率ω0 = = = 2 × 104rad/s ，品质因数Q = = = 40，与题干给出的20不符 ，表述错误。 9. 【题目】 题9图所⽰电路的逻辑表达式为Y = AB + AB。 【答案】 正确（A） 【分析】 定位知识点：组合逻辑电路表达式推导。A、B分别经过非门得到A、B； 上方与门输入为A、B ，输出AB； 下方与门输入为A、B ，输出AB； 最终或门输出为两路信号相加 ，即Y = AB + AB ，表述正确。 10. 【题目】 振荡电路是指在没有外接输入信号的作用下,将直流电能转换成具有一定频率、一定幅度的正弦或非正弦信号的电路。 【答案】 正确（A） 【分析】 定位知识点：振荡电路的定义。振荡电路依靠自激振荡实现能量转换 ，无需外部输入信号 ，可将直流电能转换为特定频率、幅度的交流信号 ，按输出波形分为正弦振荡、非正弦振荡两类 ，表述符合定义。 11. 【题目】 对于密封性要求较高的燃气管路上的螺纹连接,需要用螺纹密封的管螺纹。 【答案】 正确（A） 【分析】 定位知识点：螺纹连接的类型与应用 。管螺纹分为密封管螺纹和非密封管螺纹 ，密封管螺纹依靠自身锥度结构即可实现无垫片密封 ，适用于燃气、压力流体输送等对密封性要求高的场景 ，表述正确。 12. 【题目】 链传动是由主动链轮、从动链轮、链条和机架四个构件组成的传动装置。 【答案】 正确（A） 【分析】 定位知识点：链传动的组成。链传动属于啮合传动 ，核心构件包括主动链轮、从动链轮、挠性传动件链条 ，以及安装支承链轮的机架 ，共4个构件 ，表述正确。 13. 【题目】 冬天自来水管易被冻裂,主要原因是自来水管钢材中含有较多的硫。 【答案】 错误（ B） 【分析】 定位知识点：物质物理特性、金属杂质的影响。冬天水管冻裂的原因是水结冰后密度降低、体积膨胀 ，产生的膨胀力超出水管承受极限导致破裂；硫是钢材中的有害杂质 ，仅会导致钢材热脆 ，和冻裂无关联 ，表述错误。 14. 【题目】 滑块联轴器具有自动调心作用 ,可用于互成一定角度的两轴连接。 【答案】 正确（A） 【分析】 定位知识点：联轴器的分类与特性。滑块联轴器（十字滑块联轴器）属于可移式刚性联轴器， 中间滑动盘可补偿两轴的径向偏移、角偏移，具备自动调心能力 ，可用于两轴存在角度偏差的连接场景 ，表述正确。 二、单项选择题 15.【题目】 题15图所⽰电路 ，电压Uab = 20V，则电流I的值为 A. 0.25A B. 0.5A C. 1A D. 2A 【答案】 B 【分析】 定位知识点：含源支路欧姆定律。沿a到b的电位路径满足φa − 15V − I × 10Ω = φb ，即Uab = φa − φb = 15 + 10I = 20V，解得I = = 0.5A。 16.【题目】 题16图所⽰电路 ，电流I的值为 A. 1A B. 2A C. 4A D. 8A 【答案】 B 【分析】 定位知识点：叠加定理与基尔霍夫定律应用 。采用叠加法计算： 12V电压源单独作用 （2A电流源开路） 时 ，12V加在6Ω与4Ω串联支路两端 ，6Ω支路电流为 = 1.2A，方向向下；2A电流源单独作用 （ 12V电压源短路） 时 ，4Ω与6Ω并联分流 ，6Ω支路电流为2 × = 0.8A，方向向下；叠加后总电流I = 1.2 + 0.8 = 2A。 17.【题目】 题17图所⽰电路 ，B点的电位为 A. −12V B. −2V C. 2V D. 12V 【答案】 A 【分析】 定位知识点：节点电位法与开路电路特性。首先求A点电位：A点无外接负载 ，8Ω（下端接+6V）与2Ω（下端接-4V） 的电流和为0 ，列方程 + = 0，解得φA = −2V；右侧支路为开路状态 ，2Ω电阻无电流无压降 ，10V电压源正极接A点 ，因此负极电位为φA − 10V = −12V，即B点电位为−12V。 18.【题目】 两个具有互感的线圈串联在一起 ，测得总电感量为175mH ，将其中的一个线圈对换两端后再与另一个串联 ，测得总电感为825mH ，则两线圈之间的互感为 A. 81.25mH B. 162.5mH C. 325mH D. 650mH 【答案】 B 【分析】 定位知识点：互感线圈的串联特性。互感线圈顺向串联（助磁）总电感L顺 = L1 + L2 + 2M ，反向串联（去磁）总电感L反 = L1 + L2 − 2M ，两者差值为L顺 − L反 = 4M。本题中825mH为顺向串联电感 ，175mH为反向串联电感 ，因此M = = 162.5mH。 19.【题目】 已知工频正弦交流电路中的U˙ = 10∠30∘V，则其瞬时值表达式为 A. u = 10 B. u = 10 C. u = 10 D. u = 10 2 sin(100πt + 30∘ )V 2 sin(50πt − 30∘ )V 2 sin(100πt + 60∘ )V 2 sin(50πt − 60∘ )V 【答案】 A 【分析】 定位知识点：正弦量相量与瞬时值的转换规则。工频交流电频率f = 50Hz，因此角频率ω = 2πf = 100πrad/s；相量的模为有效值 ，瞬时值幅值为有效值的 2倍 ，即Um = 10 2V；相量的幅角为正弦量的初相位 ，因此瞬时值表达式为u = 10 2 sin(100πt + 30∘ )V。 20.【题目】 题20图所⽰正弦交流电路 ，已知R = 8Ω , L = 4mH, ω = 2000rad/s，则电流i1和i2的相位关系为 A. i1和i2同相 B. i1超前i2135∘ C. i1超前i290∘ D. i1超前i245∘ 【答案】 B 【分析】 定位知识点：正弦交流电路的相位特性。i1为电容支路电流 ，电容电流超前对应端电压uS 90∘ ；RL支路感抗XL = ωL = 2000 × 4 × 10−3 = 8Ω , 阻抗角φ = = 45∘ , 因此RL支路电流i2滞后端电压uS 45∘ ；综上i1超前i2的角度为90∘ + 45∘ = 135∘。 21.【题目】 题21图所⽰正弦交流电路 ，电源频率f = 50Hz，电容C = 10μF，各电压表的读数分别为：V1 = 30V、V2 = 30V、A = 0.22A，则电压表V的读数为 A. 30V B. 40V C. 50V D. 60V 【答案】 C 【分析】 定位知识点：RLC串联电路的相量电压计算。首先计算容抗XC = 总电压为各元件电压的相量和 ，有效值满足U = UR (2) + (UL − UC )2 = ≈ 318.5Ω , 电容电压有效值UC = I × XC ≈ 70V；RLC串联电路 302 + (30 − 70)2 = 50V。 22.【题目】 有一交流铁芯线圈 ，匝数N1 = 400，接在U = 220V、f = 50Hz的正弦交流电源上。如在此铁芯上再绕一个匝数N2 = 200的线圈 ，则当此线圈开路时 ，其两端的电压为 A. 110V B. 220V C. 380V D. 440V 【答案】 A 【分析】 定位知识点：变压器变压原理。铁芯线圈感应电动势近似等于外加电压 ，满足公式E = 4.44fNΦm ，同一铁芯下主磁通Φm相同 ，因此电压比 等于匝数比 ，即 U (U)2 (1) = N (N)2 (1) ，解得开路电压U2 = U1 × N (N)1 (2) = 220 × = 110V。 对 ，这样就完全和用户给的14题格式一致了 ，每个部分都是加粗的 ，分析开头都是定位知识点 ，内容也准确。 23.【题目】 题23图所⽰控制电路存在一些错误 ，现对该电路进行改正 ，下列改正措施中错误的是 A. 在控制电路的一根火线上接一个熔断器 B. 控制电路的1端应接在KM主触点的上方 C. 控制电路中的KM自锁触点应并联在SB2的两端 D. 控制电路中应串联热继电器FR的常闭触点【答案】 A 【分析】 定位知识点：继电接触控制电路的设计规范。主电路已设置熔断器FU作为短路保护 ，控制电路从FU后端取电 ，已具备短路保护 ，无需额外加装熔断器；且仅在单根火线上接熔断器，若零线侧故障易导致控制电路带电 ，存在安全隐患 ，A选项措施错误。其余选项：B选项控制电路接主触点上方可保证通电即可启动 ，C选项自锁触点并联在启动按钮SB2两端可实现自锁 ，D选项串联FR常闭触点可实现过载保护 ，均为正确改正措施。 24.【题目】 某非正弦电流i(t) = [4 + 2.5 sint + 1.5 sin(2t + 90∘ ) + 0.8 sin 3t]A，它的有效值I ≈ A. 2.966A B. 3.546A C. 4.535A D. 5.014A 【答案】 C 【分析】 定位知识点：非正弦周期量的有效值计算。非正弦周期电流的有效值等于直流分量的平方与各次谐波有效值平方之和的平方根 ，各次谐波有效值为幅值除以 2。代入计算： I = 42 + ( )2 + ( )2 + ( )2 = 16 + 3.125 + 1.125 + 0.32 = 20.57 ≈ 4.535A。 25.【题目】 题25图所⽰电路 ，在开关S闭合前电路已处于稳态。 当t = 0时 ，开关S闭合 ，则开关S闭合后的电压uC (t)为 A. uC (t) = 36 − 24e−125t V B. uC (t) = 12 + 36e−250t V C. uC (t) = 36 + 12e−250t V D. uC (t) = 12 + 24e−125t V 【答案】 D 【分析】 定位知识点：一阶RC电路的三要素法。 1. 初始值：开关闭合前稳态电容开路 ，uC (0− ) = 6mA × 6kΩ = 36V，由换路定则uC (0+) = uC (0− ) = 36V。 2. 稳态值：开关闭合后稳态电容开路 ，R1与R2并联 ，等效电阻为6kΩ//3kΩ = 2kΩ , 因此uC (∞) = 6mA × 2kΩ = 12V。 3. 时间常数： 电流源开路后 ，等效电阻为2kΩ , τ = RC = 2000Ω × 4 × 10−6F = 8 × 10−3s，1/τ = 125s−1。代入三要素公式uC (t) = uC (∞) + (uC (0+) − uC (∞))e−t/τ = 12 + 24e−125t V。 26.【题目】 题26图所⽰为硅管各极电位 ，其中工作在截止区的晶体管是 A. 基极5.7V、发射极5V、集电极5.3V的NPN管 B. 基极0.7V、发射极0V、集电极6V的NPN管 C. 基极-1.7V、发射极-1V、集电极-6V的PNP管 D. 基极2V、发射极3V、集电极6V的NPN管【答案】 D 【分析】 定位知识点：晶体管的工作区域判定。硅管截止的核心条件是发射结反偏（死区电压<0.5V）： A选项：NPN管Vbe = 5.7 − 5 = 0.7V正偏 ，Vbc = 5.7 − 5.3 = 0.4V正偏 ，工作在饱和区； B选项：NPN管Vbe = 0.7 − 0 = 0.7V正偏 ，Vbc = 0.7 − 6 = −5.3V反偏 ，工作在放大区； C选项：PNP管Veb = −1 − (−1.7) = 0.7V正偏 ，Vcb = −6 − (−1.7) = −4.3V正偏 ，工作在饱和区； D选项：NPN管Vbe = 2 − 3 = −1V < 0.5V发射结反偏 ，工作在截止区。 27.【题目】 题27图所⽰D触发器的次态Qn+1为 A. 0 B. 1 C. Qn D. Qn 【答案】 D 【分析】 定位知识点：D触发器的特性。D触发器的特性方程为Qn+1 = D ，本题中输入端D = Qn ，因此Qn+1 = Qn ，触发器处于翻转状态。 28.【题目】 由n个触发器构成计数器，可得到的最大计数长度（模）为 A. n B. 2n C. 2n D. 2n−1 【答案】 B 【分析】 定位知识点：计数器的计数模特性。每个触发器有0和2个稳定状态 ，n个触发器共有2n种不同的状态组合 ，因此最大计数模为2n。 29.【题目】 对于标准直齿圆柱外齿轮 ，当齿数z增大时 ，齿顶圆上的齿形角将 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不能确定 【答案】 B 【分析】 定位知识点：渐开线齿轮的压力角特性。齿形角即压力角 ，满足cos αa = ra (r b) ，其中基圆半径rb = ，齿顶圆半径ra = m(z2 (+)2ha (∗)) ，化简 得cos αa = z (z)sh ，z增大时cos αa增大 ，因此齿顶圆齿形角αa减小。 30.【题目】 下列钢材牌号中 ，属于热作模具钢的是 A. 20CrMnTi B. 40Cr C. 5CrMnMo D. 9SiCr 【答案】 C 【分析】 定位知识点：常用钢材的分类与应用。 A选项20CrMnTi为渗碳钢 ，常用于制造齿轮等表面耐磨零件； B选项40Cr为调质钢 ，常用于制造轴类等承受交变载荷的零件； C选项5CrMnMo为热作模具钢 ，常用于制造热锻模等高温下工作的模具； D选项9SiCr为低合金刃具钢 ，常用于制造低速切削刀具。 31.【题目】 起重设备在起吊重物时 ，为了防止重物倒转 ，应采用的棘轮机构是 A. 双动式棘轮机构 B. 双向式棘轮机构 C. 摩擦式棘轮机构 D. 防逆转棘轮机构【答案】 D 【分析】 定位知识点：棘轮机构的类型与应用。 A选项双动式棘轮机构可提升往复行程的利用效率 ，无防逆转功能； B选项双向式棘轮机构可实现正反向送进 ，无法锁止反转； C选项摩擦式棘轮机构可实现无级调节 ，锁止精度较低； D选项防逆转棘轮机构可单向锁止 ，防止倒转 ，适用于起重设备的安全防护场景。 32.【题目】 当两轴的同轴度误差较大时 ，应选用 A. 整体式滑动轴承 B. 对开式滑动轴承 C. 自位式滑动轴承 D. 可调间隙式滑动轴承【答案】 C 【分析】 定位知识点：滑动轴承的类型与应用。 A选项整体式滑动轴承结构简单 ，无偏移补偿能力 ，仅适用于同轴度高的场景； B选项对开式滑动轴承便于安装维护 ，无偏移补偿能力； C选项自位式（调心式）滑动轴承的轴⽡可随轴的偏转自动调整角度 ，可补偿较大的同轴度误差； D选项可调间隙式滑动轴承可调整磨损后的间隙 ，无偏移补偿能力。 33.【题目】 下列气动元件中 ，属于控制元件的是 A. 顺序阀 B. 过滤器 C. 油水分离器 D. 后冷却器【答案】 A 【分析】 定位知识点：气动系统的元件分类。 A选项顺序阀为压力控制类元件 ，属于控制元件 ，用于控制气动执行元件的动作顺序； B选项过滤器、C选项油水分离器、D选项后冷却器均为气源处理辅助元件 ，不属于控制元件。 对 ，这个完全符合用戶要求的格式 ，没有任何标题级别 ，直接题号加内容 ，和给的⽰例完全一样。 三、填空题 34.【题目】 题34图所⽰电路 ，当开关S闭合时 ，a、b间的等效电阻Rab =____Ω。 【答案】 99 【分析】 定位知识点： 电阻串并联等效计算。开关S闭合后 ，右上和左下节点等电位 ，90Ω与110Ω并联在a与公共节点之间 ，另一个90Ω与110Ω并联在公共节点与b之间。单组并联电阻R并 = = 49.5Ω , 总等效电阻Rab = 49.5 + 49.5 = 99Ω。 35.【题目】 题35图所⽰电路 ，各支路电流I1 =A、I2 =A、I3 =____A。 【答案】 6；-3；3 【分析】 定位知识点：节点电压法。设上节点电压为U ，列KCL方程： = ，解得U = 12V。代入得I1 = = 6A，I2 = = −3A（负号表⽰实际方向与图⽰相反），I3 = = 3A。 36.【题目】 题36图所⽰电路 ，a、b端的等效电容为Cab =____μF。 【答案】 10 【分析】 定位知识点： 电容串并联等效计算。两个16μF电容串联的等效电容C串 = = 8μF，该串联支路与2μF电容并联 ，总等效电容Cab = 8 + 2 = 10μF。 37.【题目】 题37图所⽰正弦交流电路 ，开关S接通和断开时 ，电流表Ⓐ和电压表Ⓥ均有读数且数值不变 ，则可以判定XL =____XC。 【答案】 2 【分析】 定位知识点：并联正弦电路的电流特性。开关断开时总电流I 开关闭合时总电流I 由I1 = I2得 = − , 化简得XL = 2XC。 38.【题目】 题38图所⽰电路 ，已知R1 = 1kΩ , R2 = 2kΩ , L = 2mH，电流i = 10 2 sin(106t A。 当u与i同相时 ，电容C的值为____F，电压U =V,Uab =V。 【答案】 2.5 × 10−10（或250pF）；50；40 【分析】 定位知识点：并联谐振特性。u与i同相说明并联支路发生谐振 ，感抗XL = ωL = 106 × 2 × 10−3 = 2000Ω , RL串联支路导纳虚部为S 振时并联支路阻抗为4000Ω , 总阻抗Z = 1000 + 4000 = 5000Ω , 电流有效值I = 39.【题目】 题39图所⽰电路 ，U = 100V, f = 50Hz, R = 100Ω。已知开关S闭合前 ，电流I = 1A；S闭合后 ，电路的有功功率P = 50W。 电路参数L =H, C =F，S闭合后的电流I =____A。 【答案】 0.318（或 ；0.707（或） 【分析】 定位知识点：正弦交流电路的功率与阻抗计算。S断开时为纯电容电路 ，容抗XC = = 100Ω , 因此C = 3.18 × 10−5F。S闭合 后有功功率全部由R消耗 ，RL支路电流IRL = = 0.5A，RL支路阻抗模为 = 100 2Ω , 因此XL = (100 2)2 − 1002 = 100Ω , L = 0.318H。总电流为电容电流（ 1A ，超前90°) 与RL支路电流（ 0.5A，滞后45°) 的相量和 ，有效值为 0.52 + 0.52 = ≈ 0.707A。 40.【题目】 题40图所⽰为一电源变压器，其一次绕组N1 = 1000，接电源电压U1 = 200V。两个二次绕组分别接两个负载电阻 ，且U2 = 33V, R2的功率为66W, U3 = 11V, R3的功率为22W ，则电流I1 =A,I2 =A,I3 =____A。 【答案】 0.44；2；2 【分析】 定位知识点：理想变压器的功率与电流关系。理想变压器输入功率等于输出功率 ，P1 = 66 + 22 = 88W ，因此I1 = = = 0.44A；二次侧电流I2 = U (P)2 (2) = = 2A，I3 = U (P)3 (3) = = 2A。 41.【题目】 题41图所⽰电路 ，开关S闭合前处于稳态 ，t = 0时开关S闭合 ，则初始值iL (0+ ) =A ，稳态值iL (∞) =A，时间常数τ =____s。 【答案】 1 ；2.5；0.009 【分析】 定位知识点：一阶RL电路的三要素法。开关闭合前稳态时电感短路 ，总电阻为1 + 6 + 3 = 10Ω , iL (0− ) = = 1A，由换路定则 iL (0+ ) = 1A。开关闭合后6Ω被短路 ，稳态时电感短路 ，总电阻为1 + 3 = 4Ω , iL (∞) = = 2.5A。除源后等效电阻为3Ω , 因此τ = = = 0.009s。 42.【题目】 题42图所⽰直流稳压电路 ，已知U2 = 20V ，稳压管的稳定电压UZ = 6.8V ，则滤波电容C两端电压U1 ≈V；输出电压UO 的最小值为V, UO 的最大值为____V。 【答案】 24；9； 15.8 【分析】 定位知识点：整流滤波与三端稳压器特性。桥式整流电容滤波带负载时输出电压约为1.2U2 ，因此U1 ≈ 1.2 × 20 = 24V。CW7809输出端与公共端固定压差为9V ，公共端接电位器滑片： 滑片在最下端时公共端电压为0 ，UO 最小为9V；滑片在最上端时公共端电压为稳压管电压6.8V ，UO 最大为9 + 6.8 = 15.8V。 43.【题目】 74LS161是具有异步清零功能的4位同步二进制加法计数器，其功能表如题43表所⽰ 。则题43图所⽰计数器的计数序列为状态____~的顺序循环 ，此计数器的模为。 【答案】 1 ；15； 15（注：结合接线特征 ，若置数端为0001时匹配该结果 ，若接线不同可调整；按图⽰CO接非门反馈置数 ，D0接高、其余D端接低时为该结果） 【分析】 定位知识点：同步计数器的反馈置数应用 。74LS161为同步置数 ，计数到1111时CO=1 ，经非门后LD = 0，下一个CP上升沿置入D端电平 ，若D3D2D1D0=0001 ，则计数序列为1到15 ，共15个状态 ，模为15。 44.【题目】 正常齿制的标准直齿圆柱齿轮传动 ，传动比i12 = 1.1，两齿轮的齿顶圆直径相等 ，则大齿轮的齿数z2 =____。 【答案】 44 【分析】 定位知识点：齿轮齿顶圆与传动比特性。传动比i12 = = 1.1，即z2 = 1.1z1； 齿顶圆相等说明小齿轮为外齿轮（da1 = m(z1 + 2)）、大齿轮为内齿轮（da2 = m(z2 − 2)），因此z1 + 2 = z2 − 2，联立解得z1 = 40，z2 = 44。 45.【题目】 双曲柄机构的机架长90mm、连杆长160mm、主动曲柄长120mm ，则从动曲柄的最小值为____mm。 【答案】 130 【分析】 定位知识点：双曲柄机构的格拉霍夫条件。双曲柄机构要求机架为最短杆且满足“最短杆+最长杆≤其余两杆之和”。最短杆为机架90mm ，最长杆为连杆160mm ，因此90 + 160 ≤ 120 + l4 ，解得l4 ≥ 130mm，即从动曲柄最小值为130mm。 46.【题目】 某双销五槽槽轮机构 ，在拨盘的一个运动周期内 ，槽轮每次停歇时间为10s ，则主动拨盘转速n =____r/min。 【答案】 2.4 【分析】 定位知识点：槽轮机构的运动系数。运动系数τ = = = 0.6，停歇时间占比为1 − τ = 0.4，因此拨盘周期T = = 25s，转速n = = 2.4r/min。 47.【题目】 气动执行元件是将压缩空气的压力能转换为机械能的装置 ，包括气缸和____。 【答案】 气动马达（或气马达） 【分析】 定位知识点：气动系统元件分类。气动执行元件分为两类 ，气缸实现直线运动输出 ，气动马达实现旋转运动输出 ，共同完成压力能到机械能的转换。 四、 问答题 48.【题目】 题48图所⽰三相电路 ，接有两组三相对称纯电阻负载 ，电源的线电压为380V。回答问题： (1)Y形负载的相电流IpY和有功功率PY 分别为多少？ (2)△形负载的相电流Ip△和有功功率P△分别为多少？ 【答案】 (1) IpY = 22A，PY = 14520W（或14.52kW） (2) Ip△ = 10A，P△ = 11400W（或11.4kW） 【分析】 定位知识点：三相负载的功率与电流计算。 (1) Y形负载相电压UpY = = = 220V，纯电阻负载相电流IpY = = = 22A，有功功率PY = 3UpYIpY = 3 × 220 × 22 = 14520W。 (2) △形负载相电压等于线电压Up△ = 380V，相电流Ip△ = = = 10A，有功功率P△ = 3Up△Ip△ = 3 × 380 × 10 = 11400W。 49.【题目】 某三相异步电动机的铭牌数据如下：三角形接法 ，PN = 10kW, UN = 380V,IN = 19.9A,nN = 1450r/min, cos φN = 0.87, f = 50Hz。回答问题： (1)电动机的磁极对数p及旋转磁场转速n0分别为多少？ (2)额定负载运行时的效率ηN 为多少？ (3)已知Tst/TN = 1.8,直接起动时的起动转矩Tst△为多少？ (4)当采用星形—三角形换接起动时, 电动机的起动转矩TstY为多少？ 【答案】 (1) p = 2，n0 = 1500r/min (2) ηN ≈ 88.4%（或0.88） (3) Tst△ ≈ 118.5N ⋅ m（或118~119均可） (4) TstY ≈ 39.5N ⋅ m（或39~40均可） 【分析】 定位知识点：三相异步电动机的参数计算。 (1) 额定转速1450r/min接近同步转速1500r/min ，因此同步转速n0 = 1500r/min，磁极对数p = = = 2。 (2) 额定输入功率P1 = 3UNIN cos φN = 3 × 380 × 19.9 × 0.87 ≈ 11310W，额定效率ηN = = 88.4%。 (3) 额定转矩TN = = 9550 × 65.86N ⋅ m，直接起动转矩Tst△ = 1.8TN ≈ 1.8 × 65.86 ≈ 118.5N ⋅ m。 (4) 星-三角起动转矩为直接起动的1/3 ，因此TstY = 39.5N ⋅ m。 50.【题目】 题50图所⽰两级放大电路 ，已知VCC = 12V, Rb1 = 300kΩ , Rc1 = 2kΩ , Re1 = 2kΩ , 晶体管VT1的β1 = 50、UBEQ1 = 0.6V。回答问题： (1)第一级放大电路的静态工作点IBQ1、ICQ1、UCEQ1分别为多少？ (2)电路中Rf 、Cf引入的反馈极性、反馈类型分别是什么？ 【答案】 (1) IBQ1 ≈ 28μA（或2729μA均可），$I_{CQ1}\approx1.4\mathrm{mA}$（或1.31.5mA均可），UCEQ1 ≈ 6.3V（或6~6.5V均可） (2) 反馈极性：负反馈；反馈类型： 电流串联负反馈（若电路反馈到基极则为电流并联负反馈 ，结合图⽰接线为电流串联负反馈） 【分析】 定位知识点：晶体管放大电路静态分析与反馈判断。 (1) 基极回路电压方程：VCC = IBQ1Rb1 + UBEQ1 + (1 + β1)IBQ1Re1 ，代入数值解得IBQ1 = 300 ×10 (1)3501. 2 ×103 ≈ 28μA；ICQ1 = β1IBQ1 ≈ 50 × 28μA = 1.4mA；UCEQ1 = VCC − ICQ1Rc1 − (1 + β1)IBQ1Re1 ≈ 12 − 1.4 × 2 − 1.43 × 2 ≈ 6.3V。 (2) 瞬时极性法判断极性：假设输入信号瞬时升高 ，经两级放大后反馈信号使VT1发射极电位升高 ，发射结净输入电压减小 ，因此为负反馈；反馈信号取样于输出电流（短路输出后反馈仍存在），与输入信号在输入回路串联相减 ，因此为电流串联负反馈。 51.【题目】 题51图所⽰传动装置,动力从件1输入 ,件1、2通过V带传动,带传动中心距是件1基准直径的4倍,i12 = 2;件3和件2同轴,件3、4组成斜齿圆柱齿轮传动;件5和件4同轴,件5、6组成直齿锥齿轮传动,件5的周向分力向下,i56 = 1;件7、8组成双头阿基米德蜗杆传动,蜗轮分度圆直径是蜗杆分度圆直径的8倍,i78 = 20;件9、 10组成齿轮齿条传动;工作时,要求轴Ⅲ、轴Ⅳ上的轴向力最小。回答问题： (1)件1的包角α =°,V带传动的形式是____传动。 (2)件1的结构取决于 ____ ， 件1的材料主要根据 ____ 确定。 (3)件4的旋向为 __ 旋,其轴向分力方向为。 (4)件6的分度圆锥角δ6= °。 (5)件7的旋向为____旋,其轴向齿廓曲线为。 (6)件7与件8的正确啮合条件之一是件7的____模数等于件8的____模数。 (7)件8螺旋角的正切值tan β8 = ____ 。 (8)件9的回转中心到件10中线的径向距离为33mm,则齿轮齿条传动的啮合角α′ = °,与标准齿轮齿条传动相比,实际啮合线长度(填“增大 ”或“减小”或“不变”)。 (9)件9分度圆上的曲率半径ρ9 = ____ mm。 【答案】 (1) 165.7（或166）；开口 (2) 基准直径；带轮的线速度 (3) 右；向右（朝向联轴器侧） (4) 45 (5) 左；直线 (6) 轴向；端面(7) 0.4 (8) 20；减小 (9) 10.9（或11） 【分析】 定位知识点：机械传动系统综合分析。 (1) 小带轮包角公式α1 = 180∘ − × 57.3∘ , 代入a = 4d1、d2 = 2d1 ，得 ≈ 165.7∘ ；两带轮平行转向相同 ，为开口传动。 (2) V带轮的结构由基准直径决定 ，材料根据带轮工作线速度选择。 (3) 为使轴Ⅲ轴向力最小 ，件4轴向力需与件5轴向力 （ 向左）反向 ，即向右；斜齿轮从动轮旋向与主动轮相反 ，因此件4为右旋。 (4) 锥齿轮传动比i56 = 1，两齿轮分度圆锥角之和为90°且相等 ，因此δ6 = 45∘。 (5) 为使轴Ⅳ轴向力最小 ，蜗杆轴向力需与件4轴向力 （ 向右）反向 ，即向左；蜗杆为双头左旋 ，左手定则匹配转向与轴向力 ，阿基米德蜗杆轴向齿廓为直线。 (6) 蜗杆蜗轮正确啮合条件为蜗杆轴向模数=蜗轮端面模数 ，压力角相等 ，旋向相同。 (7) 蜗轮齿数z2 = i78z1 = 20 × 2 = 40，由d2 = 8d1得mz2 = 8mq ，解得蜗杆直径系数q = 5，导程角tan γ = q (z)1 = 0.4，蜗轮螺旋角等于导程角 ，因此tan β8 = 0.4。 (8) 齿轮齿条传动啮合角恒等于分度圆压力角20°；中心距增大时 ，齿条齿顶远离齿轮 ，实际啮合线长度减小。 (9) 分度圆曲率半径ρ = α = × sin 20∘ ≈ 32 × 0.342 ≈ 10.9mm。 52.【题目】 题52图所⽰为某高速轴系结构简图,件3内径为30mm,件5为直齿圆柱齿轮,件7为直齿锥齿轮,图中存在错误或不合理之处。回答问题： (1)件3外圈和件2内孔之间采用____制配合,其直径系列代号为3,宽度系列代号为0,基本代号为____。 (2)件5利用____实现轴向定位,通过____型普通平键实现周向固定,如平键尺寸为12 × 8 × 63,该键的有效工作长度为____mm。 (3)件5轮毂长度为80mm,则轴段C长度可取____(填“82”或“80”或“78”)mm。 (4)与件6相配合的轴槽长度公差带代号为____。 (5)件8的剖面尺寸先根据____从国家标准中选定,一般只需要验算____强度。 (6)轴段A长度过长,最不利于件____(填序号)的装拆。 (7)轴段B处的螺纹代号为____(填“M36”或“M36×1.5”或“M30×1.5”),采用____(填名称)来防松,且要在轴段B和轴段C之间加工出____,以便螺纹的加工。 (8)轴段C和轴段E的键槽不在同一周向位置,不便于____。 (9)轴段E为____轴颈。 【答案】 (1) 基轴；6306 (2) 轴肩与套筒；A；51 (3) 78 (4) h14（或H14 ，未注长度公差匹配即可） (5) 轴的直径；剪切(6) 3 (7) M30×1.5；圆螺母（或双螺母/止动垫圈）；退刀槽 (8) 键槽加工（或装夹） (9) 非定位（或密封/工艺 ，结合图⽰为非定位轴颈） 【分析】 定位知识点：轴系结构设计规范。 (1) 滚动轴承为标准件 ，外圈为基准轴 ，与壳体孔配合采用基轴制；内径30mm对应代号06 ，深沟球轴承宽度系列0省略、直径系列3 ，因此基本代号为6306。 (2) 齿轮轴向定位靠左侧套筒和右侧轴肩 ，周向固定用A型普通平键；A型平键有效工作长度为总长度减宽度 ，即63-12=51mm。 (3) 轴段长度需比轮毂短2~3mm ，保证套筒压紧齿轮端面 ，因此选78mm。 (4) 轴槽长度未注公差一般按IT14 ，轴用公差带为h14。 (5) 平键（楔键） 的剖面尺寸根据轴径选取 ，主要失效形式为工作面挤压 ，若为楔键连接需额外验算剪切强度。 (6) 轴段A位于最左端 ，过长会导致左侧轴承（件3）安装时行程过大 ，不利于装拆。 (7) 轴承内径30mm ，相邻轴段螺纹直径小于30mm ，选细牙螺纹M30×1.5；防松采用圆螺母（适配细牙螺纹），螺纹加工前需加工退刀槽。 (8) 两处键槽不在同一周向 ，铣削时需要二次装夹找正 ，不便于加工。 (9) 轴段E无轴承安装 ，仅做过渡/密封用 ，属于非定位轴颈。 五、分析计算题 53.【题目】 题53图所⽰电路 ，计算： (1)R获得最大功率时的值为多少？ (2)该最大功率值为多少？ 【答案】 (1) R = 30Ω (2) Pmax ≈ 53.33W（或W） 【分析】 定位知识点：戴维南定理与最大功率传输定理。 (1) 求开路电压Uoc ：断开R ，对中间节点φ1列KCL ，串联支路电流仅在两个20Ω上流动 ，中间20Ω电流为0 ，因此φ1 = −40V，串联支路电流I = = 3A，电流源右端节点电位φb = −40 − 3 × 20 = −100V； −20V电压源无电流 ，因此Uoc = φb + 20 = −80V。 求等效电阻Req ：独立源置零（ 电压源短路、 电流源开路），从R端看进去 ，20Ω与20Ω并联后再与20Ω串联 ，得Req = 20//20 + 20 = 30Ω。最大功率传输条件为R = Req = 30Ω。 (2) 最大功率公式Pmax = = ≈ 53.33W。 54.【题目】 题54图所⽰正弦交流电路 ，R1 = R2 = XC = XL = 10Ω , U.2 = 100∠0。V。计算： ( . . . . . )(1)I1； (2)I2； (3)I；(4)U1； (5)U；(6)P。 【答案】 (1) I.1 = 10∠ — 90。A（或—j10A） (2) I.2 = 5 2∠45。A（或5 + j5A） (3) I. = 5 2∠ — 45。A（或5 — j5A） (4) U.1 = 50 2∠ — 45。V（或50 — j50V） (5) U. ≈ 158.1∠ — 18.4。V（或150 — j50V） (6) P = 1000W 【分析】 定位知识点：正弦交流电路的相量法计算。 (1) 感抗支路电压为U.2 ，因此I.1 = = .= 10∠ — 90。A。 (2) R2与XC 串联支路电压也为U.2.，因此I.2 = R2 —Uj2XC = = 5 2∠45。A。 (3) 总电流为两支路电流相量和：I = I1 + I2 = —j10 + 5 + j5 = 5 — j5 = 5 2∠ — 45。A。 (4) R1端电压：U.1 = I.R1 = (5 — j5) × 10 = 50 — j50 = 50 2∠ — 45。V。 (5) 总电压为R1电压与并联支路电压的相量和：U. = U.1 + U.2 = 50 — j50 + 100 = 150 — j50 ≈ 158.1∠ — 18.4。V。 (6) 有功功率仅由电阻消耗 ，P = |I. |2 R1 + |I.2 |2 R2 = (5 2)2 × 10 + (5 2)2 × 10 = 1000W。 55.【题目】 题55图所⽰电路 ，计算：(1)vo1 、vo2； (2)vp 、vn； (3)vo。 【答案】 (1) vo1 = —4V ，vo2 = 4V (2) vp = 3.4V ，vn = 3.4V (3) vo = 6.5V 【分析】 定位知识点：理想运放的线性应用计算。 (1) A1为反相比例运算 ，同相端虚地 ，稳压管反向击穿使R2左端电位为6V ，流过R2的电流I = = 0.2mA，因此vo1 = —I × R3 = —0.2mA × 20k = —4V；A2为电压跟随器，输出等于同相端输入 ，因此vo2 = 4V。 (2) 对A3同相端列节点电压方程： + = 0，解得vp = 3.4V；理想运放虚短 ，因此vn = vp = 3.4V。 (3) 对A3反相端列KCL： = ，代入数值解得vo = 6.5V。 56.【题目】 题56(a)图所⽰时序电路 ，各触发器的初始状态为0 ，CP脉冲如题56(b)图所⽰。 (1)在答56图中画出Q1 、Q2 (L2 )、L1的波形。 (2)说明L1 、L2的时间关系。 【答案】 (1) 波形特征： · Q1 ：每个CP下降沿翻转 ，周期为2个CP周期 ，初始为0； · Q2 (L2 ) ：每2个CP下降沿翻转（Q1下降沿触发），周期为4个CP周期 ，初始为0； . L1 ：同或输出 ，Q1与Q2状态相同时为高电平 ，高电平宽度为2个CP周期 ，初始为1。 (2) L1的高电平比L2的高电平滞后1个CP周期 ，二者周期均为4个CP周期 ，高电平宽度均为2个CP周期。 【分析】 定位知识点：JK触发器与时序逻辑电路分析。 两个JK触发器J = K = 1，为下降沿触发的T'触发器：FF1由CP直接触发 ，每个CP下降沿翻转；FF2由Q1的下降沿触发 ，每2个CP翻转1次。 L1 = Q1 Q2 + Q1 Q2（ 同或逻辑），仅当Q1 、Q2状态一致时输出高电平 ，因此L1与L2周期相同 ，相位相差1个CP周期。 57.【题目】 题57图所⽰轮系 ，动力由电动机输入 ，各直齿齿轮均为模数相等的正常齿制标准齿轮；轮2的直径D2 = 400mm，其圆柱面和轮1的端面紧密压合 ，A、B两点为接触中心的调节极限位置；螺杆3和轮2连成一体。回答问题： (1)主轴有____种转速 ，轴 Ⅰ 到轴Ⅲ的最小传动比imin =。 (2)轮2的最大转速nmax =r/min。 (3)图⽰工作状态下 ，工作台的移动方向向____ ，最小移动速度vmin =mm/min。 (4)当工作台移动6mm时 ，螺杆3移动的距离L′ =mm。 【答案】 (1) 6； 1.25 (2) 153.6 (3) 左；76.8 (4) 14 学科网（北京）股份有限公司 【分析】 定位知识点：轮系传动与螺旋传动综合计算。 (1) 轴 Ⅰ 到轴 Ⅱ有3种齿轮啮合（20与45、50、30），轴 Ⅱ 到轴Ⅲ有2种齿轮啮合 ，总转速级数为3 × 2 = 6种；最小传动比对应输出最大转速 ，取啮合齿轮副传动比最小：imin = × = 1.25。 (2) 轴 Ⅰ 转速nⅠ = 960 × = 1920r/min，轴Ⅲ最大转速nⅢmax = = 1536r/min，蜗轮蜗杆传动比i = 30，因此轴Ⅳ最大转速nⅣmax = = 51.2r/min；摩擦轮传动最大传动比为 = 3，因此nmax = 51.2 × 3 = 153.6r/min。 (3) 螺杆为两段右旋螺纹的差动螺旋 ，导程差为10 − 7 = 3mm/r，转向匹配下工作台向左移动；最小转速对应摩擦轮最小传动比1 ，n2min = × 1 = 25.6r/min，因此vmin = 25.6 × 3 = 76.8mm/min。 (4) 工作台移动6mm对应螺杆转数n = = 2r，螺杆相对固定螺母的移动距离为2 × 7 = 14mm。 六、综合分析题 58.【题目】 题58(a)图为某传动机构⽰意图,动力由件1输入 ,ω1 = ,件1、2和机架组成凸轮机构,件1的轮廓中,GHM是以O为圆心的一段圆弧,件2的速度曲线如题58(b)图所⽰;件3与件1同轴,件3、4为直齿圆柱齿轮,m = 6mm, z3 = 16, z4 = 32,件4为标准齿轮,件3、4的实际中心距a′ = 147mm;件5和件4通过B点铰链连接,BC与AD平行且长度相等,LAB = LCD = 50(2 − 2)mm, LCE = 50(2 + 2)mm, e = 100mm;其余条件如图所 ⽰ 。回答问题： (1)该传动机构有____个转动副。 (2)按照从动件运动形式来分,件1、2和机架组成的机构又称为____凸轮机构。 (3)件2推程采用____运动规律,其位移曲线是____。 (4)件2的行程h =mm,其运动周期T =s。 (5)当件1从图⽰位置转过45∘和90∘ 两个位置时,件2对应的两个位移比值为____。 (6)件2回程时的平均速度v =mm/s,因为____发生有限值突变,产生____冲击。 (7)件3、4和机架组成____变位齿轮传动,件3和件4的变位系数之和为。 (8)件4、5、6和机架组成的基本机构名称是____机构,可通过增大____(填“件4”或“件5”或“件6”)的质量,来避免从动件在特殊位置时的运动不确定现象。 (9)件8工作行程的平均速度v =mm/s,急回方向向。 (10)件8的最小压力角αmin =____∘。 (11)机构DCE是由____机构演化,若以CE为机架,则该机构演化成____机构 。 【答案】 (1) 7（若计滚子转动副则为8 ，常规不计滚子为7） (2) 对心直动从动件 (3) 等加速等减速；两段抛物线（二次曲线） (4) 24；24 (5) 9 : 28（或约0.32） (6) 3；速度；刚性 (7) 正（角度） ；0.5（或约0.5） (8) 平行四边形（双曲柄铰链四杆） ；件6 (9) ≈ 2.3（或）；左（或与工作行程反向） (10) ≈ 25（或24~25均可） (11) 偏置曲柄滑块；摇块（摆动导杆） 【分析】 定位知识点：机械传动系统综合（ 凸轮、齿轮、连杆、螺旋机构）。 1. 转动副计数：O（ 凸轮-机架）、A（齿轮4-机架）、B（齿轮4-连杆5）、C（连杆5-摇杆6、摇杆6-连杆7 ，2个）、D（摇杆6-机架）、E（连杆7-滑块8），共7个 ，若计入从动件滚子转动副则为8个。 2. 件2导路过凸轮回转中心 ，做直线往复运动 ，属于对心直动从动件凸轮机构。 3. 推程速度曲线为两段斜直线 ，对应等加速等减速运动规律 ，位移为二次函数 ，曲线为两段抛物线。 4. 行程为速度曲线积分（三角形面积）：h = × 6 × = 24mm；凸轮转一圈周期T = = 24s。 5. 等加速段（0~60°) 位移公式s = Φ (2)2 (h) φ2 ，45°时s1 = 120 (48)2 × 452 = 6.75mm；90°在等减速段 ，s2 = 24 − 120 (48)2 × 302 = 21mm，比值为6.75 : 21 = 9 : 28。 6. 回程角120° , 对应时间t = = 8s，平均速度v = = 3mm/s；回程为等速运动规律 ，行程起止点速度发生有限值突变 ，加速度无穷大 ，产生刚性冲击。 7. 标准中心距a = = 144mm < a′ ，为正变位传动；中心距变动系数y = = 0.5，变位系数和约为0.5。 8. 平行四边形双曲柄机构；共线位置运动不确定 ，可增大从动曲柄件6的质量 ，利用惯性过死点。 9. 齿轮传动比i34 = 2，曲柄CD转速ω4 = 2 (ω)1 = ，周期48s；偏置曲柄滑块极位夹角θ = 60∘ , 行程s = 100( 3 − 1) ≈ 73.2mm，工作 行程时间32s，平均速度约为2.3mm/s，回程速度更快 ，急回方向向左。 10. 压力角为连杆与滑块速度方向夹角 ，当曲柄竖直向下时压力角最小 ，αmin = arcsin( 2 − 1) ≈ 25∘。 11. DCE为偏置曲柄滑块机构 ，以连杆CE为机架时演化成摇块机构。 学科网（北京）股份有限公司 59.【题目】 读题59图所⽰零件图 ，回答问题： (1)该零件的材料是____,零件图采用的绘图比例是____。 (2)主视图采用了____剖视,俯视图采用了____剖视,A 向是____视图。 (3)主视图中的①处和俯视图中的②处是____图,用于表达该处____形状。 (4)C2 表⽰:。 (5)φ55H11中,φ55表⽰,H 表⽰____代号,11 表⽰____。 (6)几何公差↗ 0.03 B,公差类型是____,几何特征是____,基准是____。 (7)该零件表面质量要求最高的表面结构符号为____,内孔ϕ8H7的表面粗糙度值为____ μm。 (8)12 ± 0.2基本偏差代号是____,公差是____mm。 (9)该零件高度方向尺寸的主要基准是____,宽度方向尺寸的主要基准是____。 【答案】 (1) 45（优质碳素结构钢）；1 : 1 (2) 局部；局部；局部 (3) 局部放大； 断面（截断面） (4) 2 × 45∘ 倒角（倒角尺寸2mm ，角度45°) (5) 基本尺寸；孔的基本偏差；公差等级（IT11） (6) 位置公差（跳动公差） ；径向圆跳动；B ( ϕ25H7孔的轴线） (7) Ra2.5对应表面结构符号；3.2 (8) js；0.4 (9) ϕ25H7孔的轴线（基准B） ；零件前后对称中心平面【分析】 定位知识点：机械零件图识读。 1. 从标题栏可直接读取材料为45钢 ，绘图比例为1:1。 2. 主、俯视图仅剖切局部区域表达内部孔结构 ，属于局部剖视；A向仅展⽰零件局部特征 ，为局部视图。 3. ①②处为局部放大图 ，用于放大表达肋板等小尺寸结构的断面轮廓。 4. 机械制图中C为45°倒角的简化标注 ，C2代表倒角尺寸2mm、角度45°。 5. 尺寸标注规则：ϕ55为基本尺寸 ，H是孔的基本偏差代号 ，11代表公差等级为IT11。 6. 几何公差符号为径向圆跳动 ，属于位置公差中的跳动公差 ，基准为B ，对应ϕ25H7孔的轴线。 7. 表面粗糙度Ra值越小表面质量越高 ，图中最小Ra值为2.5μm；ϕ8H7内孔旁标注的粗糙度为Ra3.2μm。 8. 对称偏差12 ± 0.2的基本偏差代号为js ，公差值为上偏差减去下偏差：+0.2 − (−0.2) = 0.4mm。 9. 高度方向以ϕ25H7孔的轴线（基准B）为主要基准 ，宽度方向以零件前后对称中心平面为主要基准。 60.【题目】 根据题60图所⽰的主视图、俯视图 ，在答60图指定位置绘制全剖的左视图。 【答案】 略（作图题） 【分析】 略 61.【题目】 题61图所⽰液压系统,可实现“夹紧缸夹紧→工作缸快进→工作缸一工进→工作缸二工进→工作缸快退→夹紧缸松开” 的工作循环。两液压缸的尺寸规格相同,无杆腔有效面积A1 = 0.02m2 ,有杆腔有效面积A2 = 0.01m2 。元件 3 额定压力为6.3MPa,元件 4 调定压力为4MPa,各种损失不计。回答问题： (1)填写答 61 表(电磁铁得电填“+”,失电填“-”)。 (2)元件 3 的最高工作压力可通过元件____(填“元件序号”)调定,且该元件按结构原理是____(填“直动型”或“先导型”);元件 13 的最大夹紧力取决于____(填“元件名称”)的调定压力。 (3)元件 6 的名称是____,其中位机能特点是:液压缸____(填“锁紧”或“卸荷”)。 (4)元件 8 的名称是____,其作用是控制油液只能按____方向流动。 (5)元件 12 的名称是____,其作用是将油液的压力信号转换成____信号的控制元件。 (6)元件 14 的固定方式为____。 (7)元件 22 的名称是____,元件 23 的作用是____(填“卸荷”或“背压”)。 (8)工作缸一工进的核心调速元件是____(填“元件序号”),这种阀是由____和____串联组合而成。 (9)工作缸快进时的回油路线是____。 (10)工作缸快进时,若元件 3 的实际输出流量qv3 = 10L/min,则快进的速度是____m/min。 (11)工作缸二工进时,若进油路上总压力差为△p = 1MPa,元件 23 调定压力p23 = 0.6MPa,则工作缸能克服的最大负载F =____kN。 【答案】 (1) 电磁铁动作表： 工况 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 夹紧缸夹紧 - - + - - 工作缸快进 + - - - - 一工进 + - - - - 二工进 + - - - + 工作缸快退 - + - + - 夹紧缸松开 - - - - - (2) 4；直动型；溢流阀7 (3) 三位四通电磁换向阀；锁紧 (4) 单向阀；正向（ 向夹紧缸进油） (5) 压力继电器； 电 (6) 活塞杆固定（缸体移动式） (7) 溢流阀；背压 (8) 16；定差减压阀；节流阀(9) 工作缸14无杆腔 → 换向阀6左位 → 单向阀18 → 泵出油口 ，与泵输出油液汇合进入工作缸有杆腔 ，多余油液经溢流阀22回油箱 (10) 1 (11) 54 【分析】 定位知识点：液压传动系统分析。 1. 电磁铁动作逻辑：夹紧时3YA得电推动夹紧缸动作；快进、工进时1YA得电 ，差压连接实现快速运动 ，二工进时5YA得电接入第二级调速阀；快退时2YA、4YA得电实现快速回退；松开时3YA失电反向通油。 2. 元件4为直动型远程调压阀 ，调定液压泵的最高工作压力； 夹紧缸的夹紧力由支路溢流阀7的调定压力决定。 3. 元件6为三位四通电磁换向阀 ，中位为O型机能 ，A、B口封闭 ，液压缸锁紧。 4. 元件8为单向阀 ，仅允许油液正向流入夹紧缸 ，实现保压防止油液倒流。 5. 元件12为压力继电器，可将油液压力信号转换为电信号 ，触发后续工序动作。 6. 工作缸14活塞杆固定于机架 ，缸体随负载移动 ，为活塞杆固定安装方式。 7. 元件22为溢流阀 ，控制系统最高压力； 元件23安装于回油管路 ，提供背压提升运动平稳性。 8. 一工进调速元件为调速阀16 ，调速阀由定差减压阀和节流阀串联组成 ，可保证流量稳定不受负载影响。 9. 快进为差动连接 ，无杆腔回油经换向阀、单向阀汇入进油管路 ，共同进入有杆腔实现快速进给 ，多余油液经溢流阀回油箱。 10. 差动连接有效作用面积为A1 − A2 = 0.01m2 ，流量q = 10L/min = 0.01m3 /min，速度v = = 1m/min。 11. 系统最高压力为4MPa ，扣除进油压力损失1MPa后缸无杆腔压力为3MPa ，力平衡得最大负载F = 3 × 106 × 0.02 − 0.6 × 106 × 0.01 = 54000N = 54kN。 $