第2卷 电磁感应 浙江省（单独招生考试）《汽车电工电子基础》（高教版） 单元过关卷

浙江省（单独招生考试）汽车类 《汽车电工电子基础》（高教版） 电磁感应 单元过关卷 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2分，共40分） 1. 交流发电机产生交流电的基本原理是（ ） A. 电磁感应 B. 电流的磁效应 C. 霍尔效应 D. 压电效应 【答案】A 【解析】交流发电机通过转子旋转使定子绕组切割磁感线，利用电磁感应现象产生交流电，电流磁效应是继电器原理，霍尔效应用于传感器，压电效应用于压电传感器。 2. 下列关于电磁感应现象的说法，正确的是（ ） A. 闭合导体回路磁通量变化时产生感应电流 B. 闭合导体回路电阻增大时一定产生感应电流 C. 导体静止放在恒定磁场中一定产生感应电流 D. 线圈匝数减少时感应电流方向一定不变 【答案】A 【解析】电磁感应产生感应电流的基本条件是闭合回路中的磁通量发生变化。仅电阻变化、导体处于恒定磁场中或线圈匝数改变，都不能单独作为产生感应电流的充分条件。 3. 在自感现象中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下然后熄灭，这是因为（ ） A. 自感电动势与电源电动势叠加，使灯泡两端电压突然增大 B. 自感电动势产生的电流与原电流方向相同，使灯泡电流突然增大 C. 自感电动势产生的电流与原电流方向相反，使灯泡电流突然增大 D. 自感电动势产生的磁场与原磁场方向相反，使灯泡受到的磁力突然增大 【答案】A 【解析】开关断开瞬间，自感电动势与电源电动势叠加，使灯泡两端电压增大，出现闪亮。 4. 关于电磁感应现象，以下哪种说法是正确的（ ） A. 电磁感应是指电流通过导线时产生磁场的现象 B. 电磁感应是指磁场变化时在导体中产生感应电流的现象 C. 电磁感应是指电荷在电场中受到力的作用 D. 电磁感应是指导体中的电荷在外电场的作用下移动的现象 【答案】B 【解析】电磁感应是指磁场变化时在导体中产生感应电流的现象，根据法拉第电磁感应定律。 5. 若正弦交流电的电压波形如图所示，与之对应的表达式是（ ） A. u = 310sin（314πt + ） B. u = 310sin（100πt + ） C. u = 310sin314πtV D. u = 310cos（100πt - ）V 【答案】B 【解析】由图像读出该正弦交流电的最大值为310V，周期对应频率为50Hz，所以角频率为。图像在时对应正向最大值，说明初相位为。因此电压瞬时值表达式为，对应选项B。 6. 汽车点火系统初级线圈断开时，次级产生高压的原因是（ ） A. 自感电动势 B. 互感电动势 C. 电容放电 D. 电源电压叠加 【答案】B 【解析】初级电流变化通过互感在次级感应高压。 7. 汽车点火线圈能把蓄电池低压电变为高压电，主要利用的原理是（ ） A. 电流热效应产生温升 B. 电磁互感产生感应电动势 C. 静电吸引产生机械力 D. 化学反应产生电势差 【答案】B 【解析】点火线圈由初级线圈和次级线圈组成，初级电流变化会使铁芯中的磁通量变化，从而在次级线圈中产生较高的感应电动势。这属于电磁互感现象的应用。 8. 下列关于交流电平均值和有效值的说法，正确的是（ ） A. 平均值等于有效值 B. 平均值大于有效值 C. 两者大小关系不确定 D. 有效值大于平均值 【答案】D 【解析】在正弦交流电中，有效值大于平均值。 9. 如果两个正弦交流电压的相位差为 π 弧度，说明这两个电压（ ） A. 同相 B. 反相 C. 正交 D. 无法确定 【答案】B 【解析】相位差为 π 弧度（180度）时，说明两个电压波形完全相反，即一个波形的峰值对应另一个波形的谷值，这种关系称为反相。 10. 正弦交流电路中，下列关于有效值和最大值关系正确的是（ ） A. 有效值等于最大值 B. 有效值等于最大值的倍 C. 最大值等于有效值的倍 D. 最大值等于有效值的倍 【答案】C 【解析】正弦交流电的有效值与最大值之间满足，即最大值。因此最大值等于有效值的倍，选项C正确。 11. 两正弦交流电的表达式为，，则两正弦交流电的相位关系为（ ） A. 同相 B. 反相 C. 正交 D. 无法确定 【答案】C 【解析】i1相位为100πt + ，i2相位为100πt - ，二者相位差为（100πt + ） - （100πt - ） = ，相位差为的两正弦交流电为正交关系，选C。 12. 两个同频率正弦交流电i1 = 5sin（314t + ）A，i2 = 3sin（314t - ）A，i1与i2的相位差是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】相位差为（314t + ） - （314t - ） = ，选C。 13. 正弦交流电的三要素不包括（ ） A. 最大值 B. 有效值 C. 频率 D. 初相位 【答案】B 【解析】正弦交流电的三要素是最大值、频率、初相位，有效值不是三要素之一，所以选B。 14. 正弦交流电u = 220√2sin（100πt + ）V的有效值是（ ） A. 220V B. 220√2V C. 311V D. 380V 【答案】A 【解析】正弦交流电有效值U = √2，220√2V，则有效值为220V，选A。 15. 如图所示，当交流电源的电压为220V，频率为50Hz时，三只白炽灯的亮度相同。现将交流电的频率改为100Hz，则下列情况正确的应是（ ） A. A灯比原来暗 B. B灯比原来亮 C. C灯比原来亮 D. C灯和原来一样亮 【答案】D 【解析】白炽灯的亮暗取决于通过灯泡的电流大小。交流电频率改变时，感抗随频率增大而增大，容抗随频率增大而减小，而纯电阻的阻值与频率无关。图中C灯所在支路为纯电阻支路，电源电压仍为220V时，通过C灯的电流不随频率变化而变化，所以C灯亮度和原来一样，选项D正确。 16. 家庭普遍使用电度表计量的电能，其对应功率是（ ） A. 无功功率 B. 有功功率 C. 视在功率 D. 无功功率与有功功率之和 【答案】B 【解析】电度表计量的是有功功率消耗的电能，所以选B。 17. 下列关于视在功率的说法，正确的是（ ） A. 表示电路实际消耗的功率 B. 单位是瓦特（W） C. 等于有功功率与无功功率之和 D. 是电压有效值与电流有效值的乘积 【答案】D 【解析】视在功率是电压有效值与电流有效值的乘积，单位是伏安（VA），它不表示实际消耗功率，也不等于有功功率与无功功率之和，选D。 18. 在L = 10mH的纯电感两端，接上u = 31.4sin（100πt + π/3）V的电压，则通过的电流为（ ） A. i = 10sin（100πt + π/6）A B. i = 10sin（100πt + 3π/4）A C. i = 10sin（100πt - π/6）A D. i = 10√2sin（100πt - π/6）A 【答案】C 【解析】纯电感电路中，电流滞后电压，电压表达式中相位为π/3，则电流相位为π/3 - π/2 = -π/6，电感的感抗ωL = 100π×10×1πΩ，电压有效值U = 31.4/√2 = 22V，电流有效值I = U/π≈7A，而10sin（100πt - π/6）A中电流有效值为10A，是近似计算的结果，所以选C。 19. 在三相四线制供电线路中， 三个相同灯泡作 Y形联结。若中性线和U相同时断路， 则V相灯泡的端电压为（ ） A. 380V B. 220V C. 190 V D. 110 V 【答案】C 【解析】中性线和U相断路，V相和W相灯泡串联接在线电压380V上，因为灯泡相同，所以V相灯泡端电压为380/2 = 190V，选C。 20. 三相四线制提供二种电压：即相电压和线电压，线电压与相电压的关系是（ ） A. 线电压与相电压大小相等 B. 线电压是相电压的√2倍 C. 线电压是相电压的√3倍 D. 相电压是线电压的√3倍 【答案】C 【解析】在三相四线制供电系统中，线电压是指两根相线（火线）之间的电压，相电压是指每相绕组（或每相电源）相对于中性线（零线）的电压。它们之间存在固定的数学关系，线电压是相电压的√3倍，这是由三相交流电的矢量关系推导得出的，是三相电路中很重要的电压关系特性。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 只要穿过闭合导体回路中的磁通量发生变化，闭合导体回路中就会产生感应电流。（ ） 【答案】正确 【解析】只要穿过闭合导体回路中的磁通量发生变化，闭合导体回路中就会产生感应电流，这种现象为电磁感应现象。 22. 直导体在匀强磁场中切割磁感线时，只和导体的运动速度有关。（ ） 【答案】错误 【解析】在匀强磁场中，切割磁感应线运动的直导体其感应电动势E的大小与磁感应强度B，导体在磁场中的长度L，导体的运动速度V以及导体运动方向与磁感应线之间夹角a的正弦值成正比。 23. 发电机的工作原理仅基于电磁感应定律。（ ） 【答案】错误 【解析】发电机的工作原理基于电磁感应定律和电磁力定律，二者共同作用，通过导磁和导电材料构成的磁路和电路，实现机械能向电能的转换。 24. 导体切割磁感线运动而产生最大感应电动势时，导体运动方向和磁感线间的夹角为。（ ） 【答案】正确 【解析】感应电动势，感应电动势为零，因此时感应电动势最大。 25. 线圈中的磁通量保持不变时，即使线圈处于闭合状态，也不会因电磁感应产生感应电流。（ ） 【答案】正确 【解析】电磁感应产生感应电流的关键条件是闭合回路中的磁通量发生变化。若磁通量保持不变，闭合线圈中不会因电磁感应而产生感应电流。 26. 工业上使用的交流电，一般每秒方向和强度改变100次。（ ） 【答案】正确 【解析】工业和日常生活中常用的交流电频率为50Hz，即每秒完成50个周期，每个周期内方向和强度改变2次，故每秒改变100次的说法正确。 27. 频率是指单位时间内完成周期性变化的次数，单位是赫兹。（ ） 【答案】正确 【解析】频率是指单位时间内完成周期性变化的次数，单位是赫兹。 28. 若正弦交流电最大值。（ ） 【答案】正确 【解析】根据交流电有效值与最大值的关系公式，代入计算，结果约为220V，符合有效值的推导逻辑。 29. 交流电是指方向和大小都随时间变化的电流或电压。（ ） 【答案】正确 【解析】交流电的特点是方向和大小都会随时间不断变化。 30. 功率因数表示电路中有功功率与无功功率之比。（ ） 【答案】错误 【解析】功率因数表示的是电路中有功功率与视在功率之比，而不是有功功率与无功功率之比。它反映了电路中有功功率占总功率的比例。 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 31. 电磁感应是指______产生______的现象。 【答案】① 穿过闭合电路的磁通量发生变化 ② 感应电流 【解析】电磁感应现象的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。当闭合电路中的磁通量发生变化时，电路中会产生感应电动势；若电路闭合，则会形成感应电流。因此应填“穿过闭合电路的磁通量发生变化”和“感应电流”。 32. 点火线圈是利用______原理工作的，其核心作用是将汽车电源的______转换为______，用于点燃发动机混合气。 【答案】① 电磁感应 ② 低压（12V） ③ 高压（10000V 以上） 【解析】点火线圈基于电磁感应中的互感现象，实现低压到高压的转换，满足火花塞点火需求。 33. 根据图像写出其瞬时值的表达式______。 【答案】i =4sin(100πt）A 【解析】根据图像可知电流的最大值为4A，T=0.02S，所以f=50HZ，而ω=2πf=100π，∅=0，所以表达式为i =4sin(100πt）A 。 34. 对于同一线圈来说，自感电动势的大小取决于______，其方向总阻碍______。 【答案】① 本身电流变化的快慢 ② 导体中原来电流的变化 【解析】对于同一线圈来说，自感电动势的大小取决于本身电流变化的快慢，其方向总阻碍导体中原来电流的变化。 35. 电感是表示线圈对______阻碍作用的大小的物理量。 【答案】电流变化 【解析】电感反映线圈产生自感电动势、阻碍电流变化的能力。电流变化越快，线圈中产生的自感电动势越明显，对电流变化的阻碍作用越强。因此电感是表示线圈对电流变化阻碍作用大小的物理量。 36. 交流电与直流电的主要区别在于______是否随时间变化。 【答案】电流方向 【解析】交流电的电流方向随时间周期性变化，直流电方向固定，这是两者最本质的区别。 37. 下图是国产JF132型交流发电机结构图，请把下列空补充完整。 1______ 2______ 3电刷 4电刷弹簧压盖 5______ 6______ 7______ 8______ 9______ 10风扇 11带轮 【答案】① 后端盖 ② 电刷架 ③ 二极管 ④ 散热板 ⑤ 转子 ⑥ 定子总成 ⑦ 前端盖 【解析】国产JF132型交流发电机主要由端盖、电刷及电刷架、整流二极管、散热板、转子、定子总成、风扇和带轮等组成。根据结构图中各部件所在位置和装配关系，1为后端盖，2为电刷架，3为电刷，4为电刷弹簧压盖，5为二极管，6为散热板，7为转子，8为定子总成，9为前端盖，10为风扇，11为带轮。 38. 工频交流电的角频率约为______。 【答案】314 弧度/秒 【解析】角频率 = 2π×频率，所以工频交流电的角频率 = 2×3.14×50 ≈ 314 弧度/秒。 39. 相位差通常用______来表示。 【答案】度 【解析】相位差通常用度来表示。 40. 三相四线制供电系统中，中性线的作用是保证负载电压______。 【答案】对称 【解析】三相四线制供电系统中，中性线连接电源中性点和负载中性点。当三相负载不完全平衡时，中性线可为不平衡电流提供通路，减少负载中性点位移，使各相负载电压保持基本对称。因此中性线的作用是保证负载电压对称。 四、作图题（本大题共1小题，每题6分，共6分） 41. 某汽车交流发电机采用三相对称定子绕组，三相感应电动势幅值相等、频率相同，相位依次相差。请在同一坐标系中作出A、B、C三相正弦感应电动势在～电角度范围内的波形，并标明相位关系。 【答案】作图要点： （1）横轴标为电角度θ，范围为～；纵轴标为感应电动势e。 （2）A相波形按 绘制，从处过零并向正方向变化。 （3）B相波形按 绘制，滞后A相。 （4）C相波形按 绘制，滞后B相，三相幅值相等、周期相同。 【解析】三相对称交流电的三相电动势应为同频率、同幅值的正弦量，相邻两相相位差为。作图时重点体现三条正弦曲线的等幅、等周期和相位依次相差。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题7分，共14分） 42. 如图所示，处于磁场中的线圈 abcd由于转动而产生感应电流，线圈的转动方向和电阻R 上感应电流的方向已在图中标出。 （1）在图中标出电磁铁的N、S极。 （2）铁芯绕组与电源应怎样连接?直接在图中按绕组串联方式将铁芯绕组与电源连接。 【答案】（1）按右手定则判定电磁铁磁极：使拇指指向线圈导体的运动方向，四指弯曲方向指向图中已给出的感应电流方向，则磁感线方向由N极指向S极，据此在图中标出电磁铁的N、S极。 （2）两个铁芯绕组应串联后接到电源两端，并按右手螺旋定则确定绕组电流方向，使两铁芯相对端形成异名磁极，即一端为N极，另一端为S极，从而在线圈所在气隙中形成所需方向的磁场。 【解析】线圈在磁场中转动时，导体切割磁感线产生感应电动势和感应电流。已知线圈转动方向和电阻R上的感应电流方向，可用发电机右手定则反推磁场方向：拇指表示导体运动方向，四指表示感应电流方向，手心所迎方向即磁感线方向，磁感线在磁极外部总是由N极指向S极。确定N、S极后，再连接电磁铁绕组。连接时应使两个绕组串联接入电源，并依据右手螺旋定则判断通电绕组端部磁极，保证气隙两侧为异名磁极，形成与第（1）问判定一致的磁场方向。 43. 如图所示为吊扇调速电路的实际接线元件图，请正确装接吊扇调速电路。 【答案】火线L先接入调速器输入端，调速器输出端接吊扇电动机一端；吊扇电动机另一端接零线N。若图中设有开关，开关应串接在火线侧；若图中设有运行电容，电容按吊扇电动机接线要求接在主、副绕组相应端子之间。保护接地端应与吊扇金属外壳可靠连接。 【解析】吊扇调速电路的基本接线原则是用调速器串联控制吊扇电动机的电源电压或等效阻抗，从而改变电动机转速。为保证安全，开关和调速器应接在火线侧，不能接在零线侧。实际装接时，火线L依次经过开关、调速器后接入吊扇电动机，电动机另一端接零线N；有运行电容的吊扇，应按电动机主绕组、副绕组的端子标识接入电容；金属外壳应可靠接地。 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 $ 浙江省（单独招生考试）汽车类 《汽车电工电子基础》（高教版） 电磁感应 单元过关卷 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2分，共40分） 1. 交流发电机产生交流电的基本原理是（ ） A. 电磁感应 B. 电流的磁效应 C. 霍尔效应 D. 压电效应 2. 下列关于电磁感应现象的说法，正确的是（ ） A. 闭合导体回路磁通量变化时产生感应电流 B. 闭合导体回路电阻增大时一定产生感应电流 C. 导体静止放在恒定磁场中一定产生感应电流 D. 线圈匝数减少时感应电流方向一定不变 3. 在自感现象中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下然后熄灭，这是因为（ ） A. 自感电动势与电源电动势叠加，使灯泡两端电压突然增大 B. 自感电动势产生的电流与原电流方向相同，使灯泡电流突然增大 C. 自感电动势产生的电流与原电流方向相反，使灯泡电流突然增大 D. 自感电动势产生的磁场与原磁场方向相反，使灯泡受到的磁力突然增大 4. 关于电磁感应现象，以下哪种说法是正确的（ ） A. 电磁感应是指电流通过导线时产生磁场的现象 B. 电磁感应是指磁场变化时在导体中产生感应电流的现象 C. 电磁感应是指电荷在电场中受到力的作用 D. 电磁感应是指导体中的电荷在外电场的作用下移动的现象 5. 若正弦交流电的电压波形如图所示，与之对应的表达式是（ ） A. u = 310sin（314πt + ） B. u = 310sin（100πt + ） C. u = 310sin314πtV D. u = 310cos（100πt - ）V 6. 汽车点火系统初级线圈断开时，次级产生高压的原因是（ ） A. 自感电动势 B. 互感电动势 C. 电容放电 D. 电源电压叠加 7. 汽车点火线圈能把蓄电池低压电变为高压电，主要利用的原理是（ ） A. 电流热效应产生温升 B. 电磁互感产生感应电动势 C. 静电吸引产生机械力 D. 化学反应产生电势差 8. 下列关于交流电平均值和有效值的说法，正确的是（ ） A. 平均值等于有效值 B. 平均值大于有效值 C. 两者大小关系不确定 D. 有效值大于平均值 9. 如果两个正弦交流电压的相位差为 π 弧度，说明这两个电压（ ） A. 同相 B. 反相 C. 正交 D. 无法确定 10. 正弦交流电路中，下列关于有效值和最大值关系正确的是（ ） A. 有效值等于最大值 B. 有效值等于最大值的倍 C. 最大值等于有效值的倍 D. 最大值等于有效值的倍 11. 两正弦交流电的表达式为，，则两正弦交流电的相位关系为（ ） A. 同相 B. 反相 C. 正交 D. 无法确定 12. 两个同频率正弦交流电i1 = 5sin（314t + ）A，i2 = 3sin（314t - ）A，i1与i2的相位差是（ ） A. B. C. D. 13. 正弦交流电的三要素不包括（ ） A. 最大值 B. 有效值 C. 频率 D. 初相位 14. 正弦交流电u = 220√2sin（100πt + ）V的有效值是（ ） A. 220V B. 220√2V C. 311V D. 380V 15. 如图所示，当交流电源的电压为220V，频率为50Hz时，三只白炽灯的亮度相同。现将交流电的频率改为100Hz，则下列情况正确的应是（ ） A. A灯比原来暗 B. B灯比原来亮 C. C灯比原来亮 D. C灯和原来一样亮 16. 家庭普遍使用电度表计量的电能，其对应功率是（ ） A. 无功功率 B. 有功功率 C. 视在功率 D. 无功功率与有功功率之和 17. 下列关于视在功率的说法，正确的是（ ） A. 表示电路实际消耗的功率 B. 单位是瓦特（W） C. 等于有功功率与无功功率之和 D. 是电压有效值与电流有效值的乘积 18. 在L = 10mH的纯电感两端，接上u = 31.4sin（100πt + π/3）V的电压，则通过的电流为（ ） A. i = 10sin（100πt + π/6）A B. i = 10sin（100πt + 3π/4）A C. i = 10sin（100πt - π/6）A D. i = 10√2sin（100πt - π/6）A 19. 在三相四线制供电线路中， 三个相同灯泡作 Y形联结。若中性线和U相同时断路， 则V相灯泡的端电压为（ ） A. 380V B. 220V C. 190 V D. 110 V 20. 三相四线制提供二种电压：即相电压和线电压，线电压与相电压的关系是（ ） A. 线电压与相电压大小相等 B. 线电压是相电压的√2倍 C. 线电压是相电压的√3倍 D. 相电压是线电压的√3倍 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 只要穿过闭合导体回路中的磁通量发生变化，闭合导体回路中就会产生感应电流。（ ） 22. 直导体在匀强磁场中切割磁感线时，只和导体的运动速度有关。（ ） 23. 发电机的工作原理仅基于电磁感应定律。（ ） 24. 导体切割磁感线运动而产生最大感应电动势时，导体运动方向和磁感线间的夹角为。（ ） 25. 线圈中的磁通量保持不变时，即使线圈处于闭合状态，也不会因电磁感应产生感应电流。（ ） 26. 工业上使用的交流电，一般每秒方向和强度改变100次。（ ） 27. 频率是指单位时间内完成周期性变化的次数，单位是赫兹。（ ） 28. 若正弦交流电最大值。（ ） 29. 交流电是指方向和大小都随时间变化的电流或电压。（ ） 30. 功率因数表示电路中有功功率与无功功率之比。（ ） 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 31. 电磁感应是指______产生______的现象。 32. 点火线圈是利用______原理工作的，其核心作用是将汽车电源的______转换为______，用于点燃发动机混合气。 33. 根据图像写出其瞬时值的表达式______。 34. 对于同一线圈来说，自感电动势的大小取决于______，其方向总阻碍______。 35. 电感是表示线圈对______阻碍作用的大小的物理量。 36. 交流电与直流电的主要区别在于______是否随时间变化。 37. 下图是国产JF132型交流发电机结构图，请把下列空补充完整。 1______ 2______ 3电刷 4电刷弹簧压盖 5______ 6______ 7______ 8______ 9______ 10风扇 11带轮 38. 工频交流电的角频率约为______。 39. 相位差通常用______来表示。 40. 三相四线制供电系统中，中性线的作用是保证负载电压______。 四、作图题（本大题共1小题，每题6分，共6分） 41. 某汽车交流发电机采用三相对称定子绕组，三相感应电动势幅值相等、频率相同，相位依次相差。请在同一坐标系中作出A、B、C三相正弦感应电动势在～电角度范围内的波形，并标明相位关系。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题7分，共14分） 42. 如图所示，处于磁场中的线圈 abcd由于转动而产生感应电流，线圈的转动方向和电阻R 上感应电流的方向已在图中标出。 （1）在图中标出电磁铁的N、S极。 （2）铁芯绕组与电源应怎样连接?直接在图中按绕组串联方式将铁芯绕组与电源连接。 43. 如图所示为吊扇调速电路的实际接线元件图，请正确装接吊扇调速电路。 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 $