第16卷 正弦交流电路（三） 湖北省（技能高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖北省（技能高考）电气电子类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 正弦交流电路（三） 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. 在RLC并联电路中，当电路的感抗小于容抗时，电路呈现（ ） A. 无法确定 B. 容性 C. 纯电阻性 D. 感性 【答案】D 【解析】在RLC并联电路中，各支路电压相同，总电流由各支路电流的相量和决定。当感抗小于容抗时，有1/XL>1/XC，电感支路电流的无功分量大于电容支路电流的无功分量，电路总电流滞后于总电压，因而电路呈感性。故选A。 2. 已知一个电阻上的电压，测得电阻上所消耗的功率为，则这个电阻的阻值为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】根据可知，电压的有效值为，由可得，电阻的阻值。故A正确。 3. 如图所示电路，当开关S打开与闭合时，电流表的读数不变，说明（ ） A. B. C. 电感已开路或 D. 电感已短路 【答案】C 4. 功率计算方法中，纯电阻电路的功率计算公式是什么（ ） A. P=U*I B. P=U2/R C. P=I2*R D. 以上都不对 【答案】C 【解析】纯电阻电路的功率计算公式是 P = I2 * R。 5. 已知某正弦交流电压，电流则电路消耗的有功功率为（ ） A. 100W B. 0 C. 200W D. 50W 【答案】B 【解析】将电压和电流统一为正弦形式：u=28.2sin(ωt+120°)V，i=7.07cos(ωt-60°)=7.07sin(ωt+30°)A。两者的相位差φ=120°-30°=90°，功率因数cosφ=0，因此有功功率P=UIcosφ=0。故选B。 6. 已知交流电流的解析式为 当通过R=2Ω的电阻时，电阻上消耗的功率是（ ） A. 32 W B. 8 W C. 16 W D. 10 W 【答案】A 【解析】电流解析式的最大值为4√2A，因此电流有效值I=4A。电阻消耗的功率为P=I²R=4²×2=32W。故选A。 7. 如图所示电路中，I为（ ） A. 21A B. 19A C. 20A D. 1A 【答案】D 8. 功率因数为1的电路为（ ） A. 电感性电路 B. 电阻性电路 C. 电容性电路 D. 任何电路的功率因数都达不到1 【答案】B 【解析】在电阻性电路中，电流和电压是同相位的，此时电路的功率因数为 1。 而在电感性电路中，电流滞后于电压，功率因数小于 1；在电容性电路中，电流超前于电压，功率因数也小于 1。虽然理论上纯电阻电路功率因数能达到 1，但实际中由于存在各种因素，如线路电感、电容等，任何实际电路很难达到功率因数绝对为 1。 9. 三相对称负载电路中，若负载含有电抗元件，电源频率发生变化时，首先直接影响（ ） A. 负载阻抗 B. 负载电压 C. 负载电流 D. 负载功率因数 【答案】A 【解析】电感抗XL=ωL，电容抗XC=1/(ωC)，所以当电源频率发生变化时，含电感或电容的负载阻抗会发生变化。负载阻抗是频率变化直接影响的电路参数，负载电流和功率因数则会随阻抗变化而改变。按修正后的题干，故选A。 10. 如图所示，当交流电源的电压为220V、频率为50Hz时，三只电灯的亮度相同。现在将交流电的频率改为110Hz，则下列情况正确的是（ ） 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】C 11. 一个电路的功率因数为0.8，表示（ ） A. 电路中80%的功率被有用功率占用 B. 电路中80%的功率被无功功率占用 C. 电路中80%的功率被视在功率占用 D. 电路中80%的功率被无效功率占用 【答案】A 【解析】功率因数为0.8表示有用功率占总功率的80% 12. 在交流电路中，当功率因数为1时，表示电路中的（ ） A. 电阻和电感无功功率相等 B. 电路中只有有用功率 C. 电路中只有无功功率 D. 电路中总功率为零 【答案】B 【解析】功率因数为1表示电路中只有有用功率，没有无功功率。 13. Cosφ表示（ ） A. 电阻大小 B. 功率因数 C. 电感与电阻比值 D. 感抗与阻抗比值 【答案】B 【解析】cosφ表示交流电路的功率因数，其中φ为电压与电流之间的相位差。功率因数反映了交流电路中有功功率在视在功率中所占的比例，即cosφ=P/S。故选A。 14. 在如图所示电路中，=380ωtV，=(ωt-30°)A，则三相对称负载的性质和有功功率分别是（ ） A. 电感性、190W B. 电感性、330W C. 电阻性、380W D. 电阻性、660W 【答案】D 15. 提高功率因数的意义在于（ ）​ A. 增加有功功率​ B. 减少有功功率​ C. 提高电源设备利用率​ D. 提高用电设备效率​ 【答案】C 【解析】提高功率因数时，在有功功率和供电电压一定的条件下，线路电流会减小，从而降低线路损耗和电压降，减少供电设备的容量占用，提高电源设备的利用率。提高功率因数本身不会直接增加负载的有功功率，也不等同于提高用电设备效率。故选C。 16. 荧光屏原功率因数为0.75，并接一电容后，其功率因数提高到0.95，则线路中的总电流（ ） A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 不能确定 【答案】A 【解析】并联电容进行无功补偿时，负载消耗的有功功率基本不变，功率因数由0.75提高到0.95。在电源电压和有功功率不变时，线路电流I=P/(Ucosφ)，功率因数提高会使总电流减小。因此选A。 17. 下列措施中，不能提高电路功率因数的是（ ） A. 并联电容器 B. 合理选择电动机容量 C. 减少感性负载 D. 串联电容器 【答案】D 【解析】串联电容器会改变负载电压，通常通过并联电容器补偿感性无功功率来提高功率因数，故选C。 18. 三相电路中，如何调节功率因数（ ） A. 调整电压 B. 更换高效率设备 C. 提高电流容量 D. 添加功率因数校正装置 【答案】D 【解析】三相电路中，调节功率因数通常采用无功补偿的方法，例如并联电容器或使用其他功率因数校正装置，以补偿感性无功功率，减小无功电流。故选C。 19. 通常采用______的方法来提高感性负载的功率因数（ ） A. 串联电容 B. 并联电容 C. 串联电感 D. 并联电感 【答案】B 【解析】感性负载会吸收感性无功功率，使电流滞后于电压。在线路或负载两端并联适当容量的电容器，可利用电容产生的容性无功功率补偿部分感性无功功率，从而提高功率因数。因此通常采用并联电容的方法。故选B。 20. 在感性负载两端并联电容使电路的功率因数提高后，负载所消耗的电能将（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不能确定 【答案】C 【解析】在感性负载两端并联电容进行无功补偿时，电容器主要提供容性无功功率，负载本身的有功功率和工作电压基本不变。因此负载消耗的有功电能在相同工作时间内不变；改变的是线路从电源吸收的无功功率和总电流。故选C。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. RLC并联正弦交流电路中，总电流I大于任一支路电流。（ ） 【答案】错误 【解析】RLC并联电路中，总电流是各支路电流的相量和，而不是代数和。由于各支路电流之间可能存在相位差，总电流的有效值可能小于某一支路电流，也可能大于某一支路电流。因此“总电流I大于任一支路电流”并不一定成立，判断为错误。 22. RLC并联谐振电路中，电感与电容的电流相等，并为总电流的Q倍。（ ） 【答案】正确 【解析】由RLC并联电路知： ，因而当 时， 与电压电流同相，电路呈电阻性，故电路发生并联谐振；此时 。故表述正确。 23. RLC并联谐振时的品质因数。（ ） 【答案】正确 【解析】对于电阻R、电感L和电容C并联的理想并联谐振电路，谐振角频率为ω0，品质因数可表示为Q=R/(ω0L)，也可写成Q=ω0CR。该表达式适用于电阻、电感和电容并联的电路模型，因此题述正确。 24. 电感线圈和电容器的并联电路中，当电源频率很高时，电容支路中阻抗较大。（ ） 【答案】错误 【解析】当电源频率很高时，电容支路中阻抗较小，结果电路中电流仍较大。 25. 交流电路中，功率等于有效电流乘以有效电压。（ ） 【答案】正确 【解析】功率等于有效电流与有效电压的乘积。 26. 视在功率表示电源提供总功率的能力，即交流电源的容量。（ ） 【答案】正确 【解析】视在功率S等于交流电路端电压有效值与电流有效值的乘积，即S=UI，单位为伏安（VA）。它表示电源或供电设备能够提供的总容量。在功率三角形中，S是斜边，满足S²=P²+Q²，因此可反映交流电源的容量。题述正确。 27. 视在功率是有功功率与无功功率的矢量和（ ） 【答案】错误 【解析】视在功率（S）并不等于有功功率（P）与无功功率（Q）的矢量和，而是满足关系 。这里的“矢量和”表述不准确，应理解为“模的平方和”。故表述错误。 28. 提高交流电路功率因数的一种方法是增加电容。（ ） 【答案】正确 【解析】通过增加电容来改善功率因数。 29. 在电感性负载交流电路中，提高功率因数的最合理的方法是在感性负载两端并联上合适的容性负载。（ ） 【答案】正确 【解析】感性负载会产生滞后的感性无功功率。在其两端并联合适的电容器等容性负载后，电容产生超前的容性无功功率，可抵消部分感性无功功率，使总无功功率减小、功率因数提高，同时降低线路电流。因此该说法正确。 30. 在实际应用中给电路并联一电容器，可提高感性负载的功率因数。（ ） 【答案】错误 【解析】在实际应用中给电路并联一个电容量适当的电容器，可提高感性负载的功率因数。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 什么叫视在功率？它与有功功率、无功功率有什么关系？ 【答案】视在功率表示电源提供总功率（包括和、）的能力，即交流电源的容量；视在功率等于总电压与总电流的乘积。视在功率与有功功率和无功功率符合功率三角形；。 【解析】视在功率是交流电路中电压有效值与电流有效值的乘积，表示电源或供电设备提供功率的容量，公式为S=UI，单位为伏安（VA）。有功功率P是电路实际消耗并转化为其他形式能量的功率；无功功率Q是在电源与电感、电容之间往返交换的功率。对于含有感性和容性负载的电路，净无功功率为Q=QL-QC。三者满足功率三角形关系：S²=P²+Q²，因此S=√[P²+(QL-QC)²]，功率因数为cosφ=P/S。 32. 简述R、L、C并联交流电路中各支路电流的相位关系。 【答案】电阻支路电流I_R与端电压同相；电感支路电流I_L滞后端电压90°；电容支路电流I_C超前端电压90°。总电流是三个支路电流的相量和。 【解析】判断总电路呈感性还是容性，应比较I_L与I_C的大小。 33. 简述提高感性负载功率因数的常用方法及其作用。 【答案】常用方法是在感性负载两端并联适当电容器进行无功补偿，也可合理选用和管理电动机容量。提高功率因数可减小线路电流和电压损失，提高设备利用率，但补偿量不能过大。 【解析】并联电容提供容性无功电流，以抵消部分感性无功电流。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 如图所示为某同学进行单相照明电路实训接线图，请将接线图补画完整。 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 $ 湖北省（技能高考）电气电子类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 正弦交流电路（三） 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. 在RLC并联电路中，当电路的感抗小于容抗时，电路呈现（ ） A. 无法确定 B. 容性 C. 纯电阻性 D. 感性 2. 已知一个电阻上的电压，测得电阻上所消耗的功率为，则这个电阻的阻值为（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示电路，当开关S打开与闭合时，电流表的读数不变，说明（ ） A. B. C. 电感已开路或 D. 电感已短路 4. 功率计算方法中，纯电阻电路的功率计算公式是什么（ ） A. P=U*I B. P=U2/R C. P=I2*R D. 以上都不对 5. 已知某正弦交流电压，电流则电路消耗的有功功率为（ ） A. 100W B. 0 C. 200W D. 50W 6. 已知交流电流的解析式为 当通过R=2Ω的电阻时，电阻上消耗的功率是（ ） A. 32 W B. 8 W C. 16 W D. 10 W 7. 如图所示电路中，I为（ ） A. 21A B. 19A C. 20A D. 1A 8. 功率因数为1的电路为（ ） A. 电感性电路 B. 电阻性电路 C. 电容性电路 D. 任何电路的功率因数都达不到1 9. 三相对称负载电路中，若负载含有电抗元件，电源频率发生变化时，首先直接影响（ ） A. 负载阻抗 B. 负载电压 C. 负载电流 D. 负载功率因数 10. 如图所示，当交流电源的电压为220V、频率为50Hz时，三只电灯的亮度相同。现在将交流电的频率改为110Hz，则下列情况正确的是（ ） 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 11. 一个电路的功率因数为0.8，表示（ ） A. 电路中80%的功率被有用功率占用 B. 电路中80%的功率被无功功率占用 C. 电路中80%的功率被视在功率占用 D. 电路中80%的功率被无效功率占用 12. 在交流电路中，当功率因数为1时，表示电路中的（ ） A. 电阻和电感无功功率相等 B. 电路中只有有用功率 C. 电路中只有无功功率 D. 电路中总功率为零 13. Cosφ表示（ ） A. 电阻大小 B. 功率因数 C. 电感与电阻比值 D. 感抗与阻抗比值 14. 在如图所示电路中，=380ωtV，=(ωt-30°)A，则三相对称负载的性质和有功功率分别是（ ） A. 电感性、190W B. 电感性、330W C. 电阻性、380W D. 电阻性、660W 15. 提高功率因数的意义在于（ ）​ A. 增加有功功率​ B. 减少有功功率​ C. 提高电源设备利用率​ D. 提高用电设备效率​ 16. 荧光屏原功率因数为0.75，并接一电容后，其功率因数提高到0.95，则线路中的总电流（ ） A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 不能确定 17. 下列措施中，不能提高电路功率因数的是（ ） A. 并联电容器 B. 合理选择电动机容量 C. 减少感性负载 D. 串联电容器 18. 三相电路中，如何调节功率因数（ ） A. 调整电压 B. 更换高效率设备 C. 提高电流容量 D. 添加功率因数校正装置 19. 通常采用______的方法来提高感性负载的功率因数（ ） A. 串联电容 B. 并联电容 C. 串联电感 D. 并联电感 20. 在感性负载两端并联电容使电路的功率因数提高后，负载所消耗的电能将（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不能确定 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. RLC并联正弦交流电路中，总电流I大于任一支路电流。（ ） 22. RLC并联谐振电路中，电感与电容的电流相等，并为总电流的Q倍。（ ） 23. RLC并联谐振时的品质因数。（ ） 24. 电感线圈和电容器的并联电路中，当电源频率很高时，电容支路中阻抗较大。（ ） 25. 交流电路中，功率等于有效电流乘以有效电压。（ ） 26. 视在功率表示电源提供总功率的能力，即交流电源的容量。（ ） 27. 视在功率是有功功率与无功功率的矢量和（ ） 28. 提高交流电路功率因数的一种方法是增加电容。（ ） 29. 在电感性负载交流电路中，提高功率因数的最合理的方法是在感性负载两端并联上合适的容性负载。（ ） 30. 在实际应用中给电路并联一电容器，可提高感性负载的功率因数。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 什么叫视在功率？它与有功功率、无功功率有什么关系？ 32. 简述R、L、C并联交流电路中各支路电流的相位关系。 33. 简述提高感性负载功率因数的常用方法及其作用。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 如图所示为某同学进行单相照明电路实训接线图，请将接线图补画完整。 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 $