第72卷-交流电路的功率与功率因数的提高-山东省春季高考电子技术类专业《电工技术基础及应用考点双析卷》

编写说明：山东省春季高考《电工技术基础及应用考点双析卷》，依据《山东省春季高考统一考试招生专业类别考试标准（2025年版）电子技术类》（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第71、第72卷精准对标考纲，知识模块（一）.电工技术基础及应用： 6.单相正弦交流电路基础知识与分析方法：（4）掌握多个元件串联电路中电压与电流的关系及各种功率的分析计算，会判断电路性质；（5）了解功率因数的含义，理解提高功率因数的方法。 山东省春季高考电子技术类专业 《电工技术基础及应用考点双析卷》第72卷 交流电路的功率与功率因数的提高 学生练习卷 时间：90分钟 总分：100分 班级_______姓名_______成绩_______学号_______ 一、单选题（本大题共24小题，每题3分，共72分） 1．下列说法哪种正确？（    ） A．电阻在直流电路中耗能，在交流电路中不耗能 B．电阻在交直流电路中总是耗能的 C．电容在电路中不耗能，它将电能以磁能的形式储存起来 D．电容在电路中不耗能，也不存储电能 2．功率因数的大小由电路参数和电源 决定（    ） A．电动势大小 B．频率大小 C．额定容量 D．效率 3．无功功率中无功的含义是（    ） A．消耗 B．交换 C．工作 D．无用 4．一个电热器的电源吸取的功率，若将此电热器接到的电源上，则吸收的功率为（    ） A． B． C． D． 5．下列求功率因数的公式中，错误的是（    ） A． B． C． D． 6．正弦交流电路的视在功率是表征该电路的（    ） A．电压有效值与电流有效值乘积 B．平均功率 C．瞬时功率最大值 D．有功功率与无功功率之和 7．在对称三相负载交流电路中，关于视在功率的表达式，不正确的是（    ） A． B． C． D． 8．已知交流电流的解析式为，当它通过的电阻时，电阻上所消耗的功率是（    ） A． B． C． D． 9．某三角形联结的纯电容对称负载接于线电压为380V的三相对称电源上，已知各相容抗为6Ω，各线电流为10A，则三相电路的视在功率为（    ） A．1800V·A B．1800W C．600V·A D．600W 10．利用二表法测量三相电路的功率时，发现的指针反偏，于是将其电流线圈两端对调后读出功率是30W，而的读数为50W，问电路总的有功功率为（   ） A．20W B．80W C．-20W D．50W 11．下列关于无功功率的说法正确的是（   ） A．无功功率是无用的功率 B．无功功率表示电路元件建立电场和磁场消耗能量的平均功率 C．无功功率表示电路元件与外界进行能量交换的瞬时功率的最大值 D．无功功率的单位为 12．在三相对称负载功率公式中，功率因数角是（   ） A．线电压、线电流的相位差角 B．相电压、相电流的相位差角 C．线电压、相电流的相位差角 D．相电压、线电流的相位差角 13．在正弦交流电路中，______电路的无功功率是0。（   ） A．纯电阻元件 B．纯电感元件 C．纯电容元件 D．日光灯照明 14．在某一交流电路中，已知加在电路两端的电压为，电路中的电流为，则该电路消耗的功率为（   ） A．0 B． C． D． 15．感性负载两端并联上适当的电容器，说法错误的是（   ） A．功率因数变大 B．总电流变大 C．有功功率不变 D．功率因数角变小 16．在供电系统中，电源电压及负载功率一定时，若提高电路的功率因数，则供电线路的损耗（   ） A．增大 B．减小 C．不变 D．取决于负载的性质 17．在感性负载两端并联适当的电容，电路仍呈感性，则电路中（   ） A．总电流增大 B．负载电流不变 C．功率因数减小 D．有功功率增大 18．增加电路中的什么元件可以改善功率因数（   ） A．电阻 B．电容 C．电感 D．开关 19．交流电路中阻抗匹配可以使电路中的功率传输什么（   ） A．最大化 B．最小化 C．不变 D．难以确定 20．在交流电路中进行阻抗匹配可以什么（   ） A．提高电路的功率因数 B．降低电路的功率因数 C．不影响电路的功率因数 D．以上都不对 21．荧光灯电路的功率因数为0.6，并联电容器后，其功率因数提高到0.9，则线路中的电流（   ） A．不变 B．增大 C．减小 D．不定 22．提高功率因数的目的是（   ） A．节约用电，增加电动机的输出功率 B．提高电动机的效率 C．减小无功功率，提高电源利用率 D．降低用户电气设备的损坏率 23．要提高交流电路的功率因数，应当（   ） A．增加无功功率 B．减少无功功率 C．增加有功功率 D．减少有功功率 24．在交流电路中,提高功率因数的目的是（   ） A．减小电路的功率消耗 B．提高电源的利用率 C．提高负载的效率 D．增加负载的输出功率 二、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 25．提高功率因数为什么能减少输电线路上的电能损失？试说明。 26．什么叫功率因数？提高功率因数有什么意义？提高功率因数的主要方法有哪些？ 三、分析计算题（本大题8分） 27．如图所示，在RL串联电路中，已知，，电源电压。求： (1)电路中电流的有效值。 (2)电阻和电感两端的电压、。 (3)有功功率和无功功率。 四、综合应用题（本大题10分） 28．如图所示电路，已知，，，，求： (1)电流，并画出电压、电流相量图； (2)电路的功率和功率因数。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：山东省春季高考《电工技术基础及应用考点双析卷》，依据《山东省春季高考统一考试招生专业类别考试标准（2025年版）电子技术类》（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第71、第72卷精准对标考纲，知识模块（一）.电工技术基础及应用： 6.单相正弦交流电路基础知识与分析方法：（4）掌握多个元件串联电路中电压与电流的关系及各种功率的分析计算，会判断电路性质；（5）了解功率因数的含义，理解提高功率因数的方法。 山东省春季高考电子技术类专业 《电工技术基础及应用考点双析卷》第72卷 交流电路的功率与功率因数的提高 学生练习卷 时间：90分钟 总分：100分 班级_______姓名_______成绩_______学号_______ 一、单选题（本大题共24小题，每题3分，共72分） 1．下列说法哪种正确？（    ） A．电阻在直流电路中耗能，在交流电路中不耗能 B．电阻在交直流电路中总是耗能的 C．电容在电路中不耗能，它将电能以磁能的形式储存起来 D．电容在电路中不耗能，也不存储电能 【答案】B 2．功率因数的大小由电路参数和电源 决定（    ） A．电动势大小 B．频率大小 C．额定容量 D．效率 【答案】B 3．无功功率中无功的含义是（    ） A．消耗 B．交换 C．工作 D．无用 【答案】B 4．一个电热器的电源吸取的功率，若将此电热器接到的电源上，则吸收的功率为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 5．下列求功率因数的公式中，错误的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】功率因数的定义为有功功率P与视在功率S的比值，A正确。 在交流电路中，阻抗Z = R + jX，功率因数为，B正确。 功率因数是一个实数，是一个复数，C错误。 有功功率P = UI，则，D正确。    6．正弦交流电路的视在功率是表征该电路的（    ） A．电压有效值与电流有效值乘积 B．平均功率 C．瞬时功率最大值 D．有功功率与无功功率之和 【答案】A 7．在对称三相负载交流电路中，关于视在功率的表达式，不正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 8．已知交流电流的解析式为，当它通过的电阻时，电阻上所消耗的功率是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 9．某三角形联结的纯电容对称负载接于线电压为380V的三相对称电源上，已知各相容抗为6Ω，各线电流为10A，则三相电路的视在功率为（    ） A．1800V·A B．1800W C．600V·A D．600W 【答案】C 【详解】纯电容电路，视在功率等于无功功率 10．利用二表法测量三相电路的功率时，发现的指针反偏，于是将其电流线圈两端对调后读出功率是30W，而的读数为50W，问电路总的有功功率为（   ） A．20W B．80W C．-20W D．50W 【答案】A 【详解】本题的关键是W1的读数是在电流线圈对调后得到的，所以要取负值，然后再与的读数相加。所以应选择A。 11．下列关于无功功率的说法正确的是（   ） A．无功功率是无用的功率 B．无功功率表示电路元件建立电场和磁场消耗能量的平均功率 C．无功功率表示电路元件与外界进行能量交换的瞬时功率的最大值 D．无功功率的单位为 【答案】C 【详解】无功功率不是无用的功率，它的用处很大，凡是有储能元件的电气设备要建立电场和磁场，就要交换能量，无功功率就是反映储能元件与外界进行能量交换规模的物理量。故A、B错误。瞬时功率的最大值反映了电路元件与外界能量交换的规模，又称为电路元件的无功功率，故C正确。无功功率的单位为var（乏），故D错误。 12．在三相对称负载功率公式中，功率因数角是（   ） A．线电压、线电流的相位差角 B．相电压、相电流的相位差角 C．线电压、相电流的相位差角 D．相电压、线电流的相位差角 【答案】B 【详解】在三相电路中，功率因数是指相电压与相电流之间的相位差的余弦值，虽然公式中使用的是线电压和线电流，但功率因数角的定义是基于相电压和相电流的关系。 所以答案为：相电压、相电流的相位差角。 13．在正弦交流电路中，______电路的无功功率是0。（   ） A．纯电阻元件 B．纯电感元件 C．纯电容元件 D．日光灯照明 【答案】A 【详解】在正弦交流电路中，纯电感（或纯电容）元件电路只是储存能量，则无功功率不为0；日光灯中的镇流器有电感线圈，所以无功功率不为0；在纯电阻元件电路中，电压与电流同相，无功功率为0。故A正确。 14．在某一交流电路中，已知加在电路两端的电压为，电路中的电流为，则该电路消耗的功率为（   ） A．0 B． C． D． 【答案】A 【详解】因为该交流电为正弦交流电，视在功率，从电压和电流的瞬时值表达式可知，电压超前电流，说明该电路为纯电感电路，不消耗电能，故A正确。 15．感性负载两端并联上适当的电容器，说法错误的是（   ） A．功率因数变大 B．总电流变大 C．有功功率不变 D．功率因数角变小 【答案】B 16．在供电系统中，电源电压及负载功率一定时，若提高电路的功率因数，则供电线路的损耗（   ） A．增大 B．减小 C．不变 D．取决于负载的性质 【答案】B 17．在感性负载两端并联适当的电容，电路仍呈感性，则电路中（   ） A．总电流增大 B．负载电流不变 C．功率因数减小 D．有功功率增大 【答案】B 18．增加电路中的什么元件可以改善功率因数（   ） A．电阻 B．电容 C．电感 D．开关 【答案】B 【详解】增加电路中的电容可以改善功率因数。 19．交流电路中阻抗匹配可以使电路中的功率传输什么（   ） A．最大化 B．最小化 C．不变 D．难以确定 【答案】A 【详解】阻抗匹配可以使电路中的功率传输最大化。 20．在交流电路中进行阻抗匹配可以什么（   ） A．提高电路的功率因数 B．降低电路的功率因数 C．不影响电路的功率因数 D．以上都不对 【答案】A 【详解】在交流电路中进行阻抗匹配可以提高电路的功率因数。 21．荧光灯电路的功率因数为0.6，并联电容器后，其功率因数提高到0.9，则线路中的电流（   ） A．不变 B．增大 C．减小 D．不定 【答案】C 22．提高功率因数的目的是（   ） A．节约用电，增加电动机的输出功率 B．提高电动机的效率 C．减小无功功率，提高电源利用率 D．降低用户电气设备的损坏率 【答案】C 23．要提高交流电路的功率因数，应当（   ） A．增加无功功率 B．减少无功功率 C．增加有功功率 D．减少有功功率 【答案】B 【详解】要提高功率因数，应减少无功功率。 24．在交流电路中,提高功率因数的目的是（   ） A．减小电路的功率消耗 B．提高电源的利用率 C．提高负载的效率 D．增加负载的输出功率 【答案】B 【详解】对于选项 A:功率消耗 ，提高功率因数，如果电压U、电流I不变，功率消耗会增大，而不是减小，所以 A 选项错误。对于选项 B:当功率因数 较低时，电源输出的有功功率 较小，电源的利用率较低提高功率因数后，在电源容量S = UI一定的情况下，能够输出更多的有功功率，提高了电源的利用率，所以 B选项正确。对于选项C:负载的效率是指负载输出的有用功率与输入功率之比，提高功率因数主要是关于电源和电路的功率利用情况，与负载本身的效率提高关系不大，所以C选项错误。对于选项 D:负载的输出功率取决于负载的特性和输入功率等因素，提高功率因数本身不是为了增加负载的输出功率，所以 D选项错误。故选B 二、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 25．提高功率因数为什么能减少输电线路上的电能损失？试说明。 【答案】当负载电压和有功功率一定时，电路中的电流与功率因数成反比，即，；功率因数越低，电路中的电流越大，线路上的压降也就越大，电路的功率损失也就越大。不仅使电能白白地消耗在线路上，而且使得负载两端的电压降低，影响负载的正常工作。所以提高功率因数能减少输电线路上的电能损失。 26．什么叫功率因数？提高功率因数有什么意义？提高功率因数的主要方法有哪些？ 【答案】答：功率因数反映了电源功率的利用率，是有功功率与视在功率的比值。 提高功率因数的意义有：（1）提高供电设备的能量利用率；（2）减小输电线路上的电压降和能量损失。 提高功率因数主要有两种方法：（1）提高用电设备本身的功率因数；（2）在感性负载上并联电容器提高功率因数。 三、分析计算题（本大题8分） 27．如图所示，在RL串联电路中，已知，，电源电压。求： (1)电路中电流的有效值。 (2)电阻和电感两端的电压、。 (3)有功功率和无功功率。 【答案】(1) (2)， (3)， 【详解】（1），，。 （2），。 （3），，。 四、综合应用题（本大题10分） 28．如图所示电路，已知，，，，求： (1)电流，并画出电压、电流相量图； (2)电路的功率和功率因数。 【答案】(1) 相量图为 (2)， 【详解】（1） 8.66√2sin(314t−30°)A （2） P=UIcosφ=100×8.66×0.866=750W 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$