第5卷 直流与交流电流、电压的测量 山东省（春季高考）《电气测量技术》（高教版·第4版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第5卷 直流与交流电流、电压的测量 单元过关卷《电气测量技术》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 当使用万用表测量某直流电路电流，测量值比实际值小很多，可能的原因是（ ） A. 量程选择过小 B. 红黑表笔接反 C. 分流电阻阻值变大 D. 表头灵敏度降低 2. 用数字直流电流表测量电流时，如果被测电流超过量程，可能会导致（ ） A. 测量值偏小 B. 测量值偏大 C. 电流表损坏 D. 无影响 3. 电磁系仪表可以测量（ ） A. 直流电流 B. 交流电流 C. 直流电压 D. 以上都是 4. 磁电系测量机构在测量时，若指针抖动，可能的原因是（ ） A. 电流过小 B. 游丝损坏 C. 永久磁铁磁性减弱 D. 测量环境稳定 5. 读取数字式万用表直流电流测量值时，以下说法正确的是（ ） A. 直接读取显示数值，无需考虑单位 B. 要先确认量程再读取数值 C. 测量值会自动根据量程调整，无需任何操作 D. 若显示 “1”，表示测量值为 1A 6. 磁电系仪表的游丝主要作用是（ ） A. 产生转动力矩 B. 产生反作用力矩 C. 传导电流 D. B和C 7. 直流电流表的量程为 0 - 0.6A，分度值为 0.02A，指针指在第 15 格处，被测电流为（ ） A. 0.15A B. 0.2A C. 0.3A D. 0.4A 8. 直流电流表测量电流时，若发现指针抖动厉害，可能原因是（ ） A. 电路电流稳定 B. 电流表放置平稳 C. 内部零件松动 D. 量程选择合适 9. 指针式万用表表头的灵敏度由_____决定（ ） A. 表头满偏电流 B. 表头内阻 C. 表头满偏电流和内阻 D. 转换开关 10. 直流电流表表盘上标识的单位不可能是（ ） A. A B. V C. mA D. μA 11. 为什么在测量交流电流时，电流表的读数可能会受到温度和湿度的影响（ ） A. 温度和湿度会影响电流表的机械部件 B. 温度和湿度会影响电流的传播速度 C. 温度和湿度会增加电流的噪声 D. 温度和湿度会改变电流表的内部电阻 12. 在电路中串联一个直流电流表后，如果电路中的其他元件工作正常，但电流表无读数，最可能的原因是？（ ） A. 电流表损坏 B. 电路断路 C. 量程选择过大 D. 电流表极性接反 13. 磁电系检流计的悬丝如果断裂，会出现______现象（ ） A. 指针正常偏转 B. 指针不偏转 C. 指针偏转角度过大 D. 指针来回摆动 14. 电磁系测量机构的转动力矩与______有关。（ ） A. 电流大小 B. 线圈匝数 C. 铁片形状 D. 以上都是 15. 定期对交流电流表进行校准，目的是（ ） A. 清洁表盘 B. 检查接线端子 C. 延长使用寿命 D. 保证测量准确性 16. 磁电式仪表的游丝作用是（ ） A. 产生反作用力矩 B. 导电 C. 阻尼振动 D. A 和 B 17. 电磁系测量机构测量电压时，需要（ ） A. 串联电阻 B. 并联电阻 C. 串联电感 D. 并联电感 18. 读取直流电压表示数时，视线应（ ） A. 斜视表盘 B. 俯视表盘 C. 平视表盘，与指针垂直 D. 任意角度 19. 使用指针式万用表测量直流电压时，正确的表笔连接方式是（ ） A. 红表笔接负极，黑表笔接正极 B. 红表笔接正极，黑表笔接负极 C. 红、黑表笔可随意连接 D. 以上都不对 20. 指针式万用表在测量直流电压前，必须进行的操作是（ ） A. 机械调零 B. 欧姆调零 C. 不需要任何调零 D. 以上都不对 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 交流电流表的表盘上刻度均匀分布。（ ） 22. 电流表内阻越大，对被测电路的影响越小。（ ） 23. 电磁系电流表测量交流电流时，其指针偏转方向会随电流方向改变而改变。（ ） 24. 交流数字电流表的AC/DC转换器可处理任意频率信号。（ ） 25. 多量程数字直流电流表切换量程时，本质是改变 ADC 的转换精度。（ ） 26. 万用表直流电流档出现指针抖动现象，一定是表头损坏。（ ） 27. 测量交流电流时，电流表应并联在被测电路中。（ ） 28. 直流电流表的工作原理是基于电磁感应原理。（ ） 29. 使用交流电压表前，不需要检查其外观和指针灵活性。（ ） 30. 交流电压表的工作原理基于电磁感应原理，将交流电压转换为可测量的电流。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 万用表测量直流电流时，如果发现指针反向偏转，可能是什么原因？ 32. 交流电压表的频率响应特性是什么？它对测量有什么影响？ 33. 直流电压表的内部电阻对测量有什么影响？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 有一只磁电系表头，其内阻为150 Ω，额定电压为45 mV。将它改为量程为150 mA的电流表。（1）分流器的电阻值是多少？（2）用此表头去测量100～150 A的大电流，需配置何种规格的外附分流器？（3）将它改为15 V的电压表，附加电阻是多少？ 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 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第5卷 直流与交流电流、电压的测量 单元过关卷《电气测量技术》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 当使用万用表测量某直流电路电流，测量值比实际值小很多，可能的原因是（ ） A. 量程选择过小 B. 红黑表笔接反 C. 分流电阻阻值变大 D. 表头灵敏度降低 【答案】C 【解析】分流电阻阻值变大，会使通过分流电阻的电流减小，更多电流通过表头，导致表头指示的电流值偏小，即测量值比实际值小很多，C 正确。量程选择过小指针会满偏或超量程，A 错误；红黑表笔接反指针会反偏（指针式）或显示负值（数字式），B 错误；表头灵敏度降低对测量值影响较小，一般不是测量值小很多的主要原因 ，D 错误。 2. 用数字直流电流表测量电流时，如果被测电流超过量程，可能会导致（ ） A. 测量值偏小 B. 测量值偏大 C. 电流表损坏 D. 无影响 【答案】C 【解析】当被测电流超过电流表量程时，过大的电流可能会使电流表内部的电路元件，如分流电阻、表头线圈等因过载而损坏。测量值不会偏小或偏大，因为超过量程后电流表可能无法正常工作；不是无影响，而是可能造成仪表损坏。 3. 电磁系仪表可以测量（ ） A. 直流电流 B. 交流电流 C. 直流电压 D. 以上都是 【答案】D 【解析】电磁系仪表通过改变测量线路连接方式，既能测量直流电流、直流电压，也能测量交流电流、交流电压，所以选 D。 4. 磁电系测量机构在测量时，若指针抖动，可能的原因是（ ） A. 电流过小 B. 游丝损坏 C. 永久磁铁磁性减弱 D. 测量环境稳定 【答案】B 【解析】游丝损坏会导致无法正常产生反作用力矩，使得指针抖动，电流过小指针偏转角度小，永久磁铁磁性减弱会使指针偏转角度变小，测量环境稳定不会导致指针抖动，选 B。 5. 读取数字式万用表直流电流测量值时，以下说法正确的是（ ） A. 直接读取显示数值，无需考虑单位 B. 要先确认量程再读取数值 C. 测量值会自动根据量程调整，无需任何操作 D. 若显示 “1”，表示测量值为 1A 【答案】B 【解析】读取数字式万用表直流电流测量值时，虽然其能自动显示数值，但仍需先确认量程，明确显示数值对应的单位，才能准确获取测量结果，B 正确。不能不考虑单位直接读取，A 错误；测量前需要正确选择量程，并非无需任何操作，C 错误；显示 “1” 通常表示超量程，而不是测量值为 1A ，D 错误。 6. 磁电系仪表的游丝主要作用是（ ） A. 产生转动力矩 B. 产生反作用力矩 C. 传导电流 D. B和C 【答案】D 【解析】磁电系仪表的游丝一方面产生反作用力矩，与转动力矩平衡，使指针稳定在相应位置；另一方面用于传导电流，选D。产生转动力矩主要是通电导体在磁场中受力。 7. 直流电流表的量程为 0 - 0.6A，分度值为 0.02A，指针指在第 15 格处，被测电流为（ ） A. 0.15A B. 0.2A C. 0.3A D. 0.4A 【答案】C 【解析】被测电流 = 指针偏转格数 × 分度值，即 15×0.02A = 0.3A，所以选 C。 8. 直流电流表测量电流时，若发现指针抖动厉害，可能原因是（ ） A. 电路电流稳定 B. 电流表放置平稳 C. 内部零件松动 D. 量程选择合适 【答案】C 【解析】内部零件松动会导致在电流通过时，零件振动，使指针抖动厉害；电路电流稳定、电流表放置平稳、量程选择合适都不会出现指针抖动情况，所以选 C。 9. 指针式万用表表头的灵敏度由_____决定（ ） A. 表头满偏电流 B. 表头内阻 C. 表头满偏电流和内阻 D. 转换开关 【答案】C 【解析】表头的灵敏度由满偏电流和内阻共同决定，满偏电流越小、内阻越大，灵敏度越高。 10. 直流电流表表盘上标识的单位不可能是（ ） A. A B. V C. mA D. μA 【答案】B 【解析】A（安培）、mA（毫安）、μA（微安）都是电流的单位，会出现在直流电流表表盘上，而 V（伏特）是电压单位，不会出现在电流表表盘，所以选 B。 11. 为什么在测量交流电流时，电流表的读数可能会受到温度和湿度的影响（ ） A. 温度和湿度会影响电流表的机械部件 B. 温度和湿度会影响电流的传播速度 C. 温度和湿度会增加电流的噪声 D. 温度和湿度会改变电流表的内部电阻 【答案】A 【解析】温度和湿度可能会影响电流表的机械部件和内部电路，从而影响读数的准确性。特别是在极端环境下，这种影响更为显著。 12. 在电路中串联一个直流电流表后，如果电路中的其他元件工作正常，但电流表无读数，最可能的原因是？（ ） A. 电流表损坏 B. 电路断路 C. 量程选择过大 D. 电流表极性接反 【答案】A 【解析】如果电路中的其他元件工作正常，但电流表无读数，且电流表是串联在电路中的，那么最可能的原因是电流表本身损坏。 13. 磁电系检流计的悬丝如果断裂，会出现______现象（ ） A. 指针正常偏转 B. 指针不偏转 C. 指针偏转角度过大 D. 指针来回摆动 【答案】B 【解析】悬丝断裂后，可动线圈无法正常受力偏转，指针不偏转，选 B。 14. 电磁系测量机构的转动力矩与______有关。（ ） A. 电流大小 B. 线圈匝数 C. 铁片形状 D. 以上都是 【答案】D 【解析】电磁系测量机构的转动力矩与电流大小、线圈匝数、铁片形状等都有关，电流越大、线圈匝数越多，产生磁场越强，转动力矩越大；铁片形状影响其在磁场中的受力情况，也会影响转动力矩，所以选 D。 15. 定期对交流电流表进行校准，目的是（ ） A. 清洁表盘 B. 检查接线端子 C. 延长使用寿命 D. 保证测量准确性 【答案】D 【解析】校准交流电流表主要是为了调整和修正因使用、环境等因素产生的测量误差，保证测量结果的准确性，与清洁表盘、检查接线端子、延长使用寿命无直接关联。 16. 磁电式仪表的游丝作用是（ ） A. 产生反作用力矩 B. 导电 C. 阻尼振动 D. A 和 B 【答案】D 【解析】游丝一方面为指针提供反作用力矩，使指针稳定在平衡位置；另一方面作为线圈电流的通路。 17. 电磁系测量机构测量电压时，需要（ ） A. 串联电阻 B. 并联电阻 C. 串联电感 D. 并联电感 【答案】A 【解析】电磁系测量机构测量电压时，需要串联电阻来分压，使测量机构通过的电流与被测电压成正比，从而实现电压测量，所以选 A。 18. 读取直流电压表示数时，视线应（ ） A. 斜视表盘 B. 俯视表盘 C. 平视表盘，与指针垂直 D. 任意角度 【答案】C 【解析】平视垂直读数可避免视差，保证测量准确性。 19. 使用指针式万用表测量直流电压时，正确的表笔连接方式是（ ） A. 红表笔接负极，黑表笔接正极 B. 红表笔接正极，黑表笔接负极 C. 红、黑表笔可随意连接 D. 以上都不对 【答案】B 【解析】测量直流电压时，要遵循 “红正黑负” 原则，即红表笔接被测电路的正极，黑表笔接负极，这样才能保证电流从红表笔流入表头，使指针正向偏转，获得正确读数，所以选 B。 20. 指针式万用表在测量直流电压前，必须进行的操作是（ ） A. 机械调零 B. 欧姆调零 C. 不需要任何调零 D. 以上都不对 【答案】A 【解析】机械调零是指针式万用表测量前的必要操作，通过旋转调零螺丝使指针指在电压刻度盘的零位，确保测量初始状态准确，避免测量误差；欧姆调零是在使用欧姆挡测量电阻前进行的操作，所以选 A。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 交流电流表的表盘上刻度均匀分布。（ ） 【答案】错误 【解析】电磁系交流电流表的刻度是非均匀的。因为其转动力矩与电流的平方成正比，在小电流区域刻度较密，大电流区域刻度较疏，并非均匀分布。 22. 电流表内阻越大，对被测电路的影响越小。（ ） 【答案】错误 【解析】电流表应串联接入被测电路，其内阻越小，对被测电路的分流和电流分配影响越小，测量结果越接近电路原有状态。内阻越大，串联后对被测电路的影响越大。因此题干说法错误，答案为“错误”。 23. 电磁系电流表测量交流电流时，其指针偏转方向会随电流方向改变而改变。（ ） 【答案】错误 【解析】虽然电流方向改变，但固定线圈和可动铁片的相互作用性质不变，指针偏转方向不变。 24. 交流数字电流表的AC/DC转换器可处理任意频率信号。（ ） 【答案】错误 【解析】AC/DC转换器适用频率范围通常为45~500Hz，超出范围误差增大。 25. 多量程数字直流电流表切换量程时，本质是改变 ADC 的转换精度。（ ） 【答案】错误 【解析】多量程数字直流电流表切换量程时，本质是通过改变分流电阻阻值调整分流比例，与 ADC 转换精度无关。 26. 万用表直流电流档出现指针抖动现象，一定是表头损坏。（ ） 【答案】错误 【解析】指针抖动可能是因为表笔接触不良、内部接线松动，导致电流不稳定，不一定是表头损坏。表头损坏通常表现为指针不偏转、偏转异常等情况。 27. 测量交流电流时，电流表应并联在被测电路中。（ ） 【答案】错误 【解析】测量交流电流时，电流表应串联接入被测支路，使被测电流流过电流表。若将电流表并联接入电路，由于电流表内阻很小，可能造成近似短路，损坏仪表或电路。因此题干说法错误，答案为“错误”。 28. 直流电流表的工作原理是基于电磁感应原理。（ ） 【答案】错误 【解析】直流电流表的工作原理实际上是基于电流在磁场中受力产生偏转（磁电效应），而不是电磁感应原理（后者主要用于发电机和变压器等） 29. 使用交流电压表前，不需要检查其外观和指针灵活性。（ ） 【答案】错误 【解析】使用前检查交流电压表外观是否完好，指针是否能灵活摆动，可确保仪表正常工作，避免因仪表本身故障影响测量结果，是测量前的必要操作。 30. 交流电压表的工作原理基于电磁感应原理，将交流电压转换为可测量的电流。（ ） 【答案】正确 【解析】交流电压表通常使用电磁式或电子式转换装置，通过电磁感应将交流电压的变化转换为指针或数字显示。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 万用表测量直流电流时，如果发现指针反向偏转，可能是什么原因？ 【答案】可能是极性连接错误，即红表笔连接到了负极，黑表笔连接到了正极。指针反向偏转通常指示电流方向与万用表内部预期方向相反，即极性连接错误。 【解析】直流电流具有方向性，万用表测量直流电流时，电流应从红表笔端流入、从黑表笔端流出。如果红、黑表笔接反，即红表笔接负极、黑表笔接正极，电流方向与仪表规定的正向方向相反，指针就会反向偏转。因此，指针反向偏转的主要原因是测量极性接反。 32. 交流电压表的频率响应特性是什么？它对测量有什么影响？ 【答案】交流电压表的频率响应特性是指电压表对不同频率的交流电压的测量能力。它表现为在一定频率范围内，电压表的测量误差在允许范围内。当被测电压频率超出电压表的频率响应范围时，测量误差会增大。因为不同频率下，交流电压表内部电路元件（如电容、电感）的电抗会发生变化，影响电路的分压、整流等功能，从而导致测量值与实际值偏差增大，影响测量的准确性。 【解析】交流电压表的频率响应特性，是指仪表在不同频率的交流电压作用下保持规定测量准确度的能力，通常用允许误差范围内的频率范围表示。在规定频率范围内，仪表的示值误差一般较小，测量结果较为准确。当被测信号频率超出该范围时，仪表内部的电阻、电容、电感、整流或放大等环节的频率特性会使传递系数发生变化，导致示值偏大或偏小，误差增大。因此，测量交流电压时应确认被测信号频率处于电压表规定的频率响应范围内。 33. 直流电压表的内部电阻对测量有什么影响？ 【答案】电压表的内部电阻应该足够高，以减少对被测电路的负载影响，从而保证测量结果的准确性。高内部电阻意味着电压表在测量时不会显著降低电路的总电阻，从而不影响电路的工作状态。 【解析】直流电压表应并联接入被测电路。电压表内阻越小，接入后分流越明显，会使被测支路的等效电阻发生较大变化，并可能改变被测点的实际电压，产生较大的负载效应和测量误差。因此，直流电压表的内阻应尽可能大，使流过电压表的电流很小，减小对被测电路工作状态和被测电压的影响，提高测量准确性。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 有一只磁电系表头，其内阻为150 Ω，额定电压为45 mV。将它改为量程为150 mA的电流表。（1）分流器的电阻值是多少？（2）用此表头去测量100～150 A的大电流，需配置何种规格的外附分流器？（3）将它改为15 V的电压表，附加电阻是多少？ 【答案】（1）表头满偏电流为：Ig=Ug/Rg=45×10^-3 V/150 Ω=0.3 mA。将表头改为量程为150 mA的电流表时，分流器电阻为：Rsh=IgRg/(I-Ig)=(0.3×10^-3 A×150 Ω)/(150×10^-3 A-0.3×10^-3 A)≈0.3006 Ω。因此，分流器电阻约为0.301 Ω。 （2）测量100～150 A的大电流时，应配置量程为150 A的外附分流器。其电阻应为：Rsh=IgRg/(150 A-Ig)=(0.3×10^-3 A×150 Ω)/(150 A-0.3×10^-3 A)≈3.00×10^-4 Ω，即约0.300 mΩ，并且分流器应能承受150 A的额定电流及相应功率。 （3）将表头改为量程为15 V的电压表时，串联附加电阻为：Rs=U/Ig-Rg=15 V/(0.3×10^-3 A)-150 Ω=49850 Ω，即约49.85 kΩ。 【解析】表头的内阻为Rg=150 Ω，额定电压为Ug=45 mV，因此表头满偏电流为Ig=Ug/Rg=45×10^-3/150=0.3 mA。 （1）改装为150 mA电流表时，分流器与表头并联。表头和分流器两端电压相同，分流器电流为I-Ig，所以有IgRg=(I-Ig)Rsh，得Rsh=IgRg/(I-Ig)。代入Ig=0.3 mA、Rg=150 Ω、I=150 mA，得Rsh≈0.3006 Ω。 （2）测量100～150 A的大电流时，应按最大量程150 A选择外附分流器。外附分流器与表头并联，仍使表头满偏时流过0.3 mA，因此Rsh=IgRg/(150 A-Ig)≈3.00×10^-4 Ω，即约0.300 mΩ。该分流器还应满足150 A的额定载流能力和散热要求。 （3）改装为电压表时，应在表头串联附加电阻。满偏时总电阻为R总=U/Ig，所以附加电阻Rs=R总-Rg=U/Ig-Rg。代入U=15 V、Ig=0.3 mA、Rg=150 Ω，得Rs=49850 Ω，约为49.85 kΩ。 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 $