第6卷 复杂直流电路定律应用与计算-考点训练卷《电工电子技术》湖南省（职教高考）机电类 考纲百套卷（原卷版+答案版）

编写说明：湖南省对口招生《机电类考纲百套卷》，依据《2022年湖南省普通高等学校对口招生考试基本要求和考试大纲机电类》编写。本专辑涵盖六门课程，且每门课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦真题突破，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第6卷为考点训练卷，按《电工电子技术》范围和要求编写。具体内容为：1.理解电压源与电流源等效变换、基尔霍夫定律、戴维南定理的参数关系和计算条件；2.会运用定律和定理进行复杂直流电路的分析、列式、计算。 湖南省《机电类考纲百套卷》 第6卷 《电工电子技术》 电压源电流源等效变换与复杂直流电路分析计算 考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分） 1. 如图1所示的实际直流电压源模型中，一个理想电压源的内阻为（ ） A. 无穷大　　B. 零　　C. 有限值　　D. 与负载有关 2. 一个理想电流源的内阻为（ ） A. 无穷大　　B. 零　　C. 有限值　　D. 与负载有关 3. 电压源Us=12V，内阻Rs=2Ω，等效变换为电流源时，Is和Rs分别为（ ） A. 6A，2Ω　　　B. 24A，2Ω C. 6A，1Ω　　　D. 24A，1Ω 4. 基尔霍夫电流定律（KCL）适用于电路中的（ ） A. 节点　　B. 回路　　C. 支路　　D. 网孔 5. 基尔霍夫电压定律（KVL）适用于电路中的（ ） A. 节点　　　B. 任一闭合回路 C. 支路　　　D. 电源 6. 某节点有三条支路电流I1、I2流入，I3流出（如图2所示），已知I1=2A，I2=3A，则I3为（ ） A. 1A　　B. 5A　　C. -1A　　D. 6A 7. 戴维南定理适用于分析（ ） A. 线性电路　　　B. 非线性电路 C. 任何电路　　　D. 仅含直流电源的电路 8. 戴维南等效电路中的开路电压Uoc是指（ ） A. 负载两端的电压 B. 电源两端的电压 C. 端口开路时的端口电压 D. 端口短路时的电压 9. 戴维南等效电阻Ro是将网络内所有独立源置零后，从端口看进去的（ ） A. 输入电阻　　B. 输出电阻　　C. 负载电阻　　D. 电源内阻 10. 用支路电流法求解具有b条支路、n个节点的电路，需列写的独立方程数为（ ） A. b个 B. n个 C. b-n+1个 D. b个（n-1个KCL+b-n+1个KVL） 11. 网孔电流法适用于（ ） A. 平面电路　　　B. 非平面电路 C. 任何电路　　　D. 仅含一个网孔的电路 12. 叠加定理适用于（ ） A. 线性电路的电压和电流 B. 线性电路的功率 C. 非线性电路 D. 任何电路的任何物理量 二、双项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分） 13. 关于电压源与电流源的等效变换，下列说法正确的有（ ） A. 等效变换只对外电路等效 B. 等效变换前后电源内部的功率损耗也相同 C. 理想电压源可以等效为理想电流源 D. 等效变换后电源的方向需对应 14. 关于基尔霍夫定律，下列说法正确的有（ ） A. KCL反映了电流的连续性 B. KVL反映了能量守恒 C. KCL只适用于直流电路 D. KVL列方程时绕行方向必须按顺时针选取 15. 关于戴维南定理，下列说法正确的有（ ） A. 适用于线性有源二端网络 B. 等效电压源电压等于负载两端的实际工作电压 C. 等效电阻是从端口看进去的输入电阻 D. 求等效电阻时各独立源应保持原来的作用 16. 关于叠加定理（两电源共同作用的电路如图3所示，其响应可分解为各电源单独作用响应的叠加），下列说法正确的有（ ） A. 适用于任何电路，包括非线性电路 B. 可以计算电压和电流 C. 可以直接计算功率 D. 不作用的电压源应短路 三、填空题（本大题共6小题，每小题3分，共18分） 17. 理想电压源的内阻为________，理想电流源的内阻为________。 18. 电压源Us串联内阻Rs等效变换为电流源时，Is=________；若Us=20V、Rs=4Ω，则Is=________A；内阻连接方式由串联改为________。 19. 基尔霍夫电流定律的数学表达式为________，基尔霍夫电压定律的数学表达式为________。 20. 戴维南等效电路由________和________串联组成。 21. 用戴维南定理求等效电阻时，电压源应________，电流源应________。 22. 支路电流法中，n个节点可列________个独立KCL方程，b条支路可列________个独立KVL方程。 四、计算题（本大题共1小题，共15分） 23. 如图4所示电路，Us1与R1串联、Us2与R2串联后两支路同R3一起并联接于a、b两点之间。已知Us1=12V，Us2=6V，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω。试用戴维南定理求R3支路的电流I3。 （要求：①求开路电压Uoc；②求等效电阻Ro；③画等效电路求I3） 五、分析应用题（本大题共1小题，共15分） 24. 某复杂直流电路有4个节点、6条支路，含2个电压源和1个电流源。请分析回答： （1）用支路电流法求解时，需要列写多少个独立方程？分别是什么方程？（5分） （2）若只需求解其中一条支路的电流，用什么方法最简便？简述其步骤。（5分） （3）叠加定理能否用于计算该电路的功率？为什么？（5分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：湖南省对口招生《机电类考纲百套卷》，依据《2022年湖南省普通高等学校对口招生考试基本要求和考试大纲机电类》编写。本专辑涵盖六门课程，且每门课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦真题突破，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第6卷为考点训练卷，按《电工电子技术》范围和要求编写。具体内容为：1.理解电压源与电流源等效变换、基尔霍夫定律、戴维南定理的参数关系和计算条件；2.会运用定律和定理进行复杂直流电路的分析、列式、计算。 湖南省《机电类考纲百套卷》 第6卷 《电工电子技术》 电压源电流源等效变换与复杂直流电路分析计算 考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分） 1. 如图1所示的实际直流电压源模型中，一个理想电压源的内阻为（ ） A. 无穷大　　B. 零　　C. 有限值　　D. 与负载有关 【答案】B 【解析】理想电压源的内阻为零，输出电压恒定，不受负载影响。 2. 一个理想电流源的内阻为（ ） A. 无穷大　　B. 零　　C. 有限值　　D. 与负载有关 【答案】A 【解析】理想电流源的内阻为无穷大，输出电流恒定，不受负载影响。 3. 电压源Us=12V，内阻Rs=2Ω，等效变换为电流源时，Is和Rs分别为（ ） A. 6A，2Ω　　　B. 24A，2Ω C. 6A，1Ω　　　D. 24A，1Ω 【答案】A 【解析】电压源等效为电流源：Is=Us/Rs=12/2=6A，内阻Rs不变仍为2Ω，且电流源与内阻并联。 4. 基尔霍夫电流定律（KCL）适用于电路中的（ ） A. 节点　　B. 回路　　C. 支路　　D. 网孔 【答案】A 【解析】KCL是电流连续性原理在电路中的体现，适用于任一节点（包括广义节点）。 5. 基尔霍夫电压定律（KVL）适用于电路中的（ ） A. 节点　　　B. 任一闭合回路 C. 支路　　　D. 电源 【答案】B 【解析】KVL是能量守恒定律在电路中的体现，适用于任一闭合回路。 6. 某节点有三条支路电流I1、I2流入，I3流出（如图2所示），已知I1=2A，I2=3A，则I3为（ ） A. 1A　　B. 5A　　C. -1A　　D. 6A 【答案】B 【解析】根据KCL：流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和，I1+I2=I3，所以I3=2+3=5A。 7. 戴维南定理适用于分析（ ） A. 线性电路　　　B. 非线性电路 C. 任何电路　　　D. 仅含直流电源的电路 【答案】A 【解析】戴维南定理只适用于线性电路，将线性有源二端网络等效为一个电压源与电阻的串联。 8. 戴维南等效电路中的开路电压Uoc是指（ ） A. 负载两端的电压 B. 电源两端的电压 C. 端口开路时的端口电压 D. 端口短路时的电压 【答案】C 【解析】开路电压Uoc是指将负载断开后，端口两端的电压，即戴维南等效电压源的电压。 9. 戴维南等效电阻Ro是将网络内所有独立源置零后，从端口看进去的（ ） A. 输入电阻　　B. 输出电阻　　C. 负载电阻　　D. 电源内阻 【答案】A 【解析】等效电阻Ro是将网络内所有独立源置零（电压源短路、电流源开路）后，从端口看进去的输入电阻。 10. 用支路电流法求解具有b条支路、n个节点的电路，需列写的独立方程数为（ ） A. b个 B. n个 C. b-n+1个 D. b个（n-1个KCL+b-n+1个KVL） 【答案】D 【解析】支路电流法：n个节点列n-1个独立KCL方程，b条支路列b-(n-1)=b-n+1个独立KVL方程，共b个方程。 11. 网孔电流法适用于（ ） A. 平面电路　　　B. 非平面电路 C. 任何电路　　　D. 仅含一个网孔的电路 【答案】A 【解析】网孔电流法只适用于平面电路（可以画在平面上且支路不交叉的电路）。 12. 叠加定理适用于（ ） A. 线性电路的电压和电流 B. 线性电路的功率 C. 非线性电路 D. 任何电路的任何物理量 【答案】A 【解析】叠加定理只适用于线性电路的电压和电流计算，功率不能叠加（功率与电压/电流是平方关系）。 二、双项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分） 13. 关于电压源与电流源的等效变换，下列说法正确的有（ ） A. 等效变换只对外电路等效 B. 等效变换前后电源内部的功率损耗也相同 C. 理想电压源可以等效为理想电流源 D. 等效变换后电源的方向需对应 【答案】AD 【解析】A正确（等效变换只保证外电路的电压电流相同，电源内部不等效）；D正确（电流源电流方向应从电压源负极指向正极，保证外电路方向一致）。B错误（变换只对外电路等效，内部功率损耗并不相同）；C错误（理想电压源内阻为零、理想电流源内阻无穷大，二者不能互相等效变换）。故选AD。 14. 关于基尔霍夫定律，下列说法正确的有（ ） A. KCL反映了电流的连续性 B. KVL反映了能量守恒 C. KCL只适用于直流电路 D. KVL列方程时绕行方向必须按顺时针选取 【答案】AB 【解析】A正确（KCL是电流连续性原理的体现）；B正确（KVL是能量守恒定律的体现）。C错误（两条定律适用于任何集总参数电路，不限于直流）；D错误（绕行方向可任意选取，只要方程中全式一致即可，并非必须顺时针）。故选AB。 15. 关于戴维南定理，下列说法正确的有（ ） A. 适用于线性有源二端网络 B. 等效电压源电压等于负载两端的实际工作电压 C. 等效电阻是从端口看进去的输入电阻 D. 求等效电阻时各独立源应保持原来的作用 【答案】AC 【解析】A正确（戴维南定理适用于线性有源二端网络）；C正确（等效电阻就是从端口看进去的输入电阻）。B错误（等效电压源电压等于端口开路电压，不是负载工作时两端电压）；D错误（求Ro时须将独立源置零：电压源短路、电流源开路，不能保留原作用）。故选AC。 16. 关于叠加定理（两电源共同作用的电路如图3所示，其响应可分解为各电源单独作用响应的叠加），下列说法正确的有（ ） A. 适用于任何电路，包括非线性电路 B. 可以计算电压和电流 C. 可以直接计算功率 D. 不作用的电压源应短路 【答案】BD 【解析】B正确（叠加定理用于计算线性电路中的电压和电流）；D正确（某电源单独作用时，其余电压源应短路、电流源应开路）。A错误（叠加定理仅适用于线性电路，不能用于非线性电路）；C错误（功率与电压或电流成平方关系，不能直接叠加，须用总电压或总电流计算功率）。故选BD。 三、填空题（本大题共6小题，每小题3分，共18分） 17. 理想电压源的内阻为________，理想电流源的内阻为________。 【答案】零；无穷大 【解析】理想电压源内阻为零，输出电压恒定；理想电流源内阻为无穷大，输出电流恒定。 18. 电压源Us串联内阻Rs等效变换为电流源时，Is=________；若Us=20V、Rs=4Ω，则Is=________A；内阻连接方式由串联改为________。 【答案】Us/Rs；5；并联 【解析】电压源等效为电流源时 Is=Us/Rs（内阻阻值不变），代入 Us=20V、Rs=4Ω 得 Is=20/4=5A；内阻连接方式由与电源串联改为与电流源并联。 19. 基尔霍夫电流定律的数学表达式为________，基尔霍夫电压定律的数学表达式为________。 【答案】ΣI=0（或ΣI入=ΣI出）；ΣU=0（或ΣE=ΣIR） 【解析】KCL：任一节点电流的代数和为零；KVL：任一闭合回路中各段电压的代数和为零。 20. 戴维南等效电路由________和________串联组成。 【答案】理想电压源Uoc；等效电阻Ro 【解析】戴维南等效电路：开路电压Uoc（理想电压源）与等效电阻Ro串联。 21. 用戴维南定理求等效电阻时，电压源应________，电流源应________。 【答案】短路；开路 【解析】求等效电阻时，将独立源置零：电压源短路（保留内阻），电流源开路（保留内阻）。 22. 支路电流法中，n个节点可列________个独立KCL方程，b条支路可列________个独立KVL方程。 【答案】n-1；b-n+1 【解析】n个节点有n-1个独立KCL方程；b条支路有b-(n-1)=b-n+1个独立KVL方程。 四、计算题（本大题共1小题，共15分） 23. 如图4所示电路，Us1与R1串联、Us2与R2串联后两支路同R3一起并联接于a、b两点之间。已知Us1=12V，Us2=6V，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω。试用戴维南定理求R3支路的电流I3。 （要求：①求开路电压Uoc；②求等效电阻Ro；③画等效电路求I3） 【答案】Uoc=9.6V，Ro=1.2Ω，I3≈1.33A（方向自a经R3流向b） 【解析】 ①求开路电压Uoc：将R3支路从a、b两端断开（去掉中间支路），电路化为Us1—R1与Us2—R2两条支路构成的串联回路。 回路电流 I=(Us1-Us2)/(R1+R2)=(12-6)/(2+3)=1.2A（方向为由Us1正极经上母线流向Us2一侧）。 由右支路求开路电压：Uoc=Us2+I×R2=6+1.2×3=9.6V 用左支路验证：Uoc=Us1-I×R1=12-1.2×2=9.6V，两条支路结果一致。 故开路电压 Uoc=9.6V（极性：a端为高电位）。（5分） ②求等效电阻Ro：将Us1、Us2全部置零（电压源短路），从a、b端口看进去。 所有独立源置零后，R1与R2均并联在a、b端口之间，故 Ro=R1∥R2=2×3/(2+3)=1.2Ω。（5分） ③画等效电路：Uoc=9.6V 的电压源串联 Ro=1.2Ω，再接入 R3=6Ω。 I3=Uoc/(Ro+R3)=9.6/(1.2+6)=9.6/7.2≈1.33A（方向自a经R3流向b）。 （验算：节点电压法列方程 (12-ua)/2+(6-ua)/3=ua/6，解得 ua=8V，则 I3=ua/R3=8/6≈1.33A，与戴维南定理结果一致。）（5分） 五、分析应用题（本大题共1小题，共15分） 24. 某复杂直流电路有4个节点、6条支路，含2个电压源和1个电流源。请分析回答： （1）用支路电流法求解时，需要列写多少个独立方程？分别是什么方程？（5分） （2）若只需求解其中一条支路的电流，用什么方法最简便？简述其步骤。（5分） （3）叠加定理能否用于计算该电路的功率？为什么？（5分） 【答案】 （1）需列6个独立方程：3个KCL方程+3个KVL方程； （2）用戴维南定理最简便，步骤为：断开待求支路求开路电压Uoc→独立源置零求等效电阻Ro→画等效电路求电流； （3）不能直接用叠加定理计算功率。 【解析】 （1）支路电流法：n=4个节点，可列n-1=3个独立KCL方程；b=6条支路，可列b-(n-1)=6-3=3个独立KVL方程。共3+3=6个独立方程，求解6条支路电流。（5分） （2）若只需求一条支路电流，戴维南定理最简便。步骤：①将待求支路从电路中断开，求断开处的开路电压Uoc；②将电路中所有独立源置零（电压源短路、电流源开路），求从断开端口看进去的等效电阻Ro；③画出Uoc串联Ro的戴维南等效电路，接入待求支路，用欧姆定律求电流。（5分） （3）不能直接用叠加定理计算功率。原因：功率与电压或电流是平方关系（P=I²R=U²/R），不是线性关系。当多个电源共同作用时，总功率不等于各电源单独作用时产生的功率之和。正确做法是：先用叠加定理求出总电压或总电流，再用总电压或总电流计算功率。（5分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $