第18卷 初识正弦交流电（一） 吉林省（对口招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 单元过关卷

吉林省（对口招生）装备制造类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 初识正弦交流电（一） 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3分，共60分） 1. 正弦交流电的峰值电压与有效值电压之间的关系是（ ） A. 峰值电压是有效值电压的两倍 B. 峰值电压与有效值电压无关 C. 峰值电压是有效值电压的一半 D. 峰值电压是有效值电压的根号2倍 【答案】D 【解析】正弦交流电的峰值电压是有效值电压的根号2倍。 2. 某正弦电压的最大值为311V，其有效值为（ ） A. 220V B. 311V C. 440V D. 110V 【答案】A 【解析】有效值U=Um/=311/1.414≈220V，对应我国民用电压标准。 3. 图所示交流电路中，若电源电压为u=10sin(314t+π/3)V时，=10V，=20V， 则 和 分别为（ ） A. 10V、22.4V B. 10V、14.14V C. 20V、10V D. 20V、22.4V 【答案】D 4. 某正弦电压的有效值为220V，其最大值为（ ） A. 220V B. 110V C. 380V D. 311V 【答案】D 【解析】正弦量的最大值是有效值的倍，220V×≈311V。 5. 在以(wt)为横轴的电流波形图中，取任一角度所对应的电流值叫该电流的（ ） A. 瞬时值 B. 平均值 C. 有效值 D. 最大值 【答案】A 【解析】正弦交流电的瞬时值是指在某一时刻或某一角度所对应的电流值。有效值是根据热效应定义的等效直流电流值，不是波形图中任一角度对应的电流值。因此应选A。 6. 交流电每秒钟内变化的角度叫（ ） A. 频率 B. 周期 C. 角频率 D. 相位 【答案】C 【解析】交流电每秒钟变化的角度称为角频率，通常用ω表示，单位为弧度每秒，且ω=2πf。因此应选C。频率表示每秒完成的周期数，周期表示完成一个周期所需的时间，初相位表示正弦交流电在t=0时的相位角。 7. 如图所示，正弦交流电路中，电流i与电压u的相位关系是（ ） A. 同相 B. 反相 C. 相差90° D. 相差45° 【答案】C 8. 正弦交流电的周期T与频率f的关系是（ ） A. T=f B. T=2πf C. T=1/f D. T=ω/f 【答案】C 【解析】周期是交流电变化一次的时间，频率是每秒变化的次数，二者互为倒数，即T=1/f。 9. 频率为50Hz的正弦交流电，其周期是多长？（ ） A. 0.02秒 B. 0.05秒 C. 0.1秒 D. 0.5秒 【答案】A 【解析】频率为50Hz表示每秒震荡50次，周期是1/50=0.02秒。 10. 正弦交流电的相位差是指（ ） A. 两个同频率正弦量的初相位之差 B. 两个不同频率正弦量的初相位之差 C. 两个正弦量的最大值之差 D. 两个正弦量的频率之差 【答案】A 11. 如果一个电流波形的频率增加，其周期会如何变化？（ ） A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 【答案】B 【解析】正确答案是B。频率增加意味着波形每秒钟变化的次数增加，因此周期会减小。 12. 如果一个波形的周期为0.02秒，则其频率是多少？（ ） A. 50Hz B. 20Hz C. 0.05Hz D. 25Hz 【答案】A 【解析】f = 1/T = 1/0.02 = 50 Hz 13. 在交流电路中，频率是指什么？（ ） A. 电流的方向 B. 电流的大小 C. 电压的变化速率 D. 电压的大小 【答案】C 【解析】正确答案是C。频率是交流电压或电流波形每秒钟变化的次数，单位为赫兹（Hz）。 14. .如图所示的相量图中，交流电压与的相位关系是（ ） A. 比超前75° B. 比滞后75° C. 比超前30° D. 无法确定 【答案】A 15. 频率为50Hz的正弦交流电，其周期为（ ） A. 0.02s B. 0.01s C. 0.5s D. 50s 【答案】A 【解析】周期T=1/f=1/50=0.02s，与频率互为倒数。 16. 在一个完整周期内，正弦交流电的电流方向改变次数为（ ） A. 1次 B. 4次 C. 3次 D. 2次 【答案】D 【解析】正弦交流电每经过一次过零点，电流方向改变一次；一个周期内有两个过零点，因此电流方向改变2次。 17. 已知正弦交流电压 u=220 （314t+60°） V 和电流 i=5 （314t-30°） A，则电压与电流的相位差为（ ）​ A. 30°​ B. 60°​ C. 90°​ D. 120°​ 【答案】C 18. 正弦交流电（100πt-60°） V 的初相位是（ ）​ A. 100π​ B. -60°​ C. 110​ D. 60°​ 【答案】B 【解析】正弦交流电的一般表达式为u=Umsin(ωt+φ)，其中φ为初相位。题中括号内为100πt-60°，因此初相位φ=-60°，应选B。 19. 正弦交流电 u=220 (100πt-45°) V 的初相位是（ ） A. 100π B. -45° C. 220 D. 45° 【答案】B 【解析】正弦交流电的一般表达式为u=Umsin(ωt+φ)，其中φ为初相位。题中括号内的相位为100πt-45°，所以初相位φ=-45°，应选B。 20. 在正弦交流电波形图中，电压与电流的相位差为180°时，代表它们的关系是？（ ） A. 电压领先电流 B. 电压滞后电流 C. 电压和电流同相位 D. 电压和电流正交 【答案】B 【解析】相位差为180°时，电压滞后于电流。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 正弦交流电的三要素是指有效值、周期和频率。（ ） 【答案】错误 【解析】正弦交流电的三要素是指有效值、角频率和初相位。 22. 正弦交流电的有效值等于其峰值电压。 （ ） 【答案】错误 【解析】错误，正弦交流电的有效值等于其峰值电压或电流除以根号2。 23. 描述正弦交流电的三要素是平均值、角频率和初相位。（ ） 【答案】错误 【解析】描述正弦交流电的三要素通常是最大值、角频率和初相位。平均值不是描述正弦交流电的三要素之一，因此题述说法错误，答案为错误。 24. 有两个频率和初相位不同的正弦交流电压和，若它们的有效值相同，则最大值也相同。（ ） 【答案】正确 【解析】正弦交流电的有效值U与最大值Um的关系为U=Um/√2，即Um=√2U。两个正弦交流电压的有效值相同，则由该关系可知它们的最大值也相同，与频率和初相位是否相同无关。因此题述说法正确。 25. 图示为交流电（ ） 【答案】错误 【解析】图示为直流电 26. 正弦交流电的周期与频率成反比。（ ） 【答案】正确 【解析】周期T表示交流电完成一个周期变化所需的时间，频率f表示单位时间内完成的周期数，二者互为倒数，关系为T=1/f。因此在其他条件不变时，频率越大，周期越小；频率越小，周期越大，说明周期与频率成反比。题述说法正确。 27. 两个不同频率的正弦交流电的相位之差称为相位差。（ ） 【答案】错误 【解析】两个同频率的正弦交流电的相位之差称为相位差，故错误。 28. 在正弦交流电中，相位是描述波形的高低。（ ） 【答案】错误 【解析】相位是描述正弦交流电中电压或电流波形的相对起点，而不是波形的高低。 29. 两个正弦交流电的相位差为180°时，它们的变化趋势完全相反。（ ） 【答案】正确 【解析】相位差为180°，意味着一个交流电达到最大值时，另一个达到最小值，变化趋势完全相反。故表述正确。 30. 初相、相位差和相位都是电角度，但意义不同。（ ） 【答案】正确 【解析】初相、相位差和相位都是电角度，但它们的意义不同。初相反映的是正弦交流电起始时刻的状态，用电角度表示；相位是指正弦量函数表达式中的，是指任意时刻t所对应的电角度；相位差表示的是两个正弦量相位的差值，表示的是两正弦量的超前或滞后的关系，用电角度表示。故正确。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述正弦交流电产生的基本条件，并说明感应电动势随时间变化的原因。 【答案】（1）线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动。 （2）线圈切割磁感线的速率随转角变化而变化，导致感应电动势的大小和方向作周期性变化。 （3）当线圈平面与磁感线平行时，感应电动势达到最大值；当线圈平面与磁感线垂直时，感应电动势为零。 【解析】线圈匀速转动时，切割磁感线的有效速度随转角按正弦规律变化，因此产生大小和方向周期变化的正弦交流电。 32. 两个正弦交流电压和的波形如图所示，求有效值、相位差和解析式。 【答案】有效值：4V、3V 相位差：150° 解析式： 33. 某正弦交流电的频率为 50 Hz，最大值为 311 V。求该交流电的周期和有效值，并说明有效值的物理意义。 【答案】（1）周期为 。 （2）有效值为 。 （3）有效值为 220 V，表示该交流电在相同电阻上产生的热效应与 220 V 直流电相同。 【解析】正弦交流电的周期与频率互为倒数，有效值等于最大值除以 ；有效值按热效应与直流电等效定义。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 两个正弦交流电的表达式分别为，。 （1）求它们的三要素。 （2）求它们的相位差，并说明相位关系。 （3）绘制出它们的相量图。 【答案】（1）有效值 频率 初相 有效值 频率 初相 （2） 其相位关系为电压超前电流75° （3） 【解析】（1）的有效值， 频率， 初相。 的有效值， 频率， 初相。 （2）它们的相位差， 其相位关系为电压超前电流75°。 （3）绘制出它们的相量图，如图所示。 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 $ 吉林省（对口招生）装备制造类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 初识正弦交流电（一） 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3分，共60分） 1. 正弦交流电的峰值电压与有效值电压之间的关系是（ ） A. 峰值电压是有效值电压的两倍 B. 峰值电压与有效值电压无关 C. 峰值电压是有效值电压的一半 D. 峰值电压是有效值电压的根号2倍 2. 某正弦电压的最大值为311V，其有效值为（ ） A. 220V B. 311V C. 440V D. 110V 3. 图所示交流电路中，若电源电压为u=10sin(314t+π/3)V时，=10V，=20V， 则 和 分别为（ ） A. 10V、22.4V B. 10V、14.14V C. 20V、10V D. 20V、22.4V 4. 某正弦电压的有效值为220V，其最大值为（ ） A. 220V B. 110V C. 380V D. 311V 5. 在以(wt)为横轴的电流波形图中，取任一角度所对应的电流值叫该电流的（ ） A. 瞬时值 B. 平均值 C. 有效值 D. 最大值 6. 交流电每秒钟内变化的角度叫（ ） A. 频率 B. 周期 C. 角频率 D. 相位 7. 如图所示，正弦交流电路中，电流i与电压u的相位关系是（ ） A. 同相 B. 反相 C. 相差90° D. 相差45° 8. 正弦交流电的周期T与频率f的关系是（ ） A. T=f B. T=2πf C. T=1/f D. T=ω/f 9. 频率为50Hz的正弦交流电，其周期是多长？（ ） A. 0.02秒 B. 0.05秒 C. 0.1秒 D. 0.5秒 10. 正弦交流电的相位差是指（ ） A. 两个同频率正弦量的初相位之差 B. 两个不同频率正弦量的初相位之差 C. 两个正弦量的最大值之差 D. 两个正弦量的频率之差 11. 如果一个电流波形的频率增加，其周期会如何变化？（ ） A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 12. 如果一个波形的周期为0.02秒，则其频率是多少？（ ） A. 50Hz B. 20Hz C. 0.05Hz D. 25Hz 13. 在交流电路中，频率是指什么？（ ） A. 电流的方向 B. 电流的大小 C. 电压的变化速率 D. 电压的大小 14. .如图所示的相量图中，交流电压与的相位关系是（ ） A. 比超前75° B. 比滞后75° C. 比超前30° D. 无法确定 15. 频率为50Hz的正弦交流电，其周期为（ ） A. 0.02s B. 0.01s C. 0.5s D. 50s 16. 在一个完整周期内，正弦交流电的电流方向改变次数为（ ） A. 1次 B. 4次 C. 3次 D. 2次 17. 已知正弦交流电压 u=220 （314t+60°） V 和电流 i=5 （314t-30°） A，则电压与电流的相位差为（ ）​ A. 30°​ B. 60°​ C. 90°​ D. 120°​ 18. 正弦交流电（100πt-60°） V 的初相位是（ ）​ A. 100π​ B. -60°​ C. 110​ D. 60°​ 19. 正弦交流电 u=220 (100πt-45°) V 的初相位是（ ） A. 100π B. -45° C. 220 D. 45° 20. 在正弦交流电波形图中，电压与电流的相位差为180°时，代表它们的关系是？（ ） A. 电压领先电流 B. 电压滞后电流 C. 电压和电流同相位 D. 电压和电流正交 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 正弦交流电的三要素是指有效值、周期和频率。（ ） 22. 正弦交流电的有效值等于其峰值电压。 （ ） 23. 描述正弦交流电的三要素是平均值、角频率和初相位。（ ） 24. 有两个频率和初相位不同的正弦交流电压和，若它们的有效值相同，则最大值也相同。（ ） 25. 图示为交流电（ ） 26. 正弦交流电的周期与频率成反比。（ ） 27. 两个不同频率的正弦交流电的相位之差称为相位差。（ ） 28. 在正弦交流电中，相位是描述波形的高低。（ ） 29. 两个正弦交流电的相位差为180°时，它们的变化趋势完全相反。（ ） 30. 初相、相位差和相位都是电角度，但意义不同。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述正弦交流电产生的基本条件，并说明感应电动势随时间变化的原因。 32. 两个正弦交流电压和的波形如图所示，求有效值、相位差和解析式。 33. 某正弦交流电的频率为 50 Hz，最大值为 311 V。求该交流电的周期和有效值，并说明有效值的物理意义。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 两个正弦交流电的表达式分别为，。 （1）求它们的三要素。 （2）求它们的相位差，并说明相位关系。 （3）绘制出它们的相量图。 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 $