第7卷 交流电路——纯电阻与纯电感电路 广西壮族自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

广西壮族自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 交流电路——纯电阻与纯电感电路 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. 在纯电阻电路中，电压与电流之间的相位关系是？（ ） A. 电压超前电流 B. 电流超前电压 C. 电压与电流同相位 D. 电压与电流相位差不确定 2. 纯电阻交流电路中，下列关系正确的是（ ） A. 电压与电流同相位 B. 电压超前电流 C. 电流超前电压 D. 电压与电流相位差 3. 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灯亮度不变 4. 一个纯电阻电路中，电压和电流的相位差为多少度？（ ） A. 0度 B. 45度 C. 90度 D. 180度 5. 下列哪种电路中，电压与电流同相？（ ） A. 纯电阻电路 B. 纯电感电路 C. 纯电容电路 D. 串联电路 6. 在纯电感电路中，下列各式正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，根据RLC串联电路端电压和总电流的矢量图，说明该电路的性质是（ ） A. 电阻性 B. 电感性 C. 电容性 D. 纯电容 8. 电感的大小与以下哪个因素有关（ ） A. 导体长度 B. 导体材料 C. 匝数 D. 电流大小 9. 以下哪个测试方法适用于电感器的电感值测试？（ ） A. 频率扫描实验 B. 电阻测试 C. 高压测试 D. 束流测试 10. 题图示电路中，u=，i=则此电路元件是（ ） A. 电容元件 B. 电阻与电感串联元件 C. 电感元件 D. 电阻元件 11. 在电路中，电感的作用是（ ） A. 通直流、阻交流 B. 通交流、阻直流 C. 通高频、阻低频 D. 通低频、阻高频 12. 电感元件存储的能量与下列哪个因素密切相关（ ） A. 电阻值 B. 电流强度 C. 电压大小 D. 电荷量 13. 下列哪种电感参数表示电感线圈对交流电的阻碍作用（ ） A. 电感量（L） B. 电容量（C） C. 阻抗（Z） D. 品质因数（Q） 14. 如图所示，电容器、电感器标注不完整的是（ ） A. b，c B. b C. a，d D. a 15. 具有“通直流、阻交流，通低频、阻高频”特性的元器件是（ ） A. 电阻器 B. 电感 C. 电容器 D. 二极管 16. 不同类型的电感器具有不同的工作原理和应用场景，以下哪种描述是正确的？（ ） A. 电感式电感器适用于高频电路，电磁式电感器适用于低频电路 B. 电感式电感器的参数主要取决于工作频率，而电磁式电感器的参数主要取决于外形尺寸 C. 电感式电感器的测量范围较窄，适用于精密测量，而电磁式电感器的测量范围较广 D. 电感式电感器的响应速度较快，适用于快速变化的电路，而电磁式电感器的响应速度较慢 17. 如图所示，关于RLC谐振电路，下列叙述错误的是（ ） A. 、均闭合时电路性质不变 B. 仅闭合时电路呈感性 C. 仅闭合时电路呈容性 D. 电感两端电压为0 18. 交流电路中，对于纯电感元件，当频率增大时，其感抗会如何变化？（ ） A. 减小 B. 增大，但不与频率成正比 C. 不变 D. 增大 19. 在纯电感交流电路中，电流与电压的相位关系是（ ） A. 电流比电压超前九十度 B. 电流与电压相位相反 C. 电流与电压相位相同 D. 电流比电压滞后九十度 20. 在纯电感电路中，当电流达到最大值时，电压的变化情况是？（ ） A. 电压领先电流 B. 电压滞后电流 C. 电压与电流同相 D. 电压与电流反相 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在交流电路中，电压与电流的相位差为零，该电路必定是纯电阻电路。（ ） 22. 电阻在纯电阻的交流电路中会造成电流与电压之间的相位差。（ ） 23. 电感元件在直流电路中具有感抗，而在交流电路中具有电阻。（ ） 24. 电感元件的阻抗随频率增加而减小。（ ） 25. 检测电感器质量的方法之一是使用电压表进行测试。（ ） 26. 在正弦交流电路中，纯电感元件一个周期内与电源交换能量，但平均消耗的有功功率为零。（ ） 27. 在正弦交流纯电阻电路中，电压与电流同相，电路功率因数为1。（ ） 28. 在纯电感电路中，电流相位超前电压相位，且电感只消耗有功功率。（ ） 29. 一个电阻值为10 Ω的纯电阻负载接入220 V交流电源，其电流有效值为22 A，有功功率为4840 W。（ ） 30. 线圈品质因数可用 Q＝ωL／R 表示，在电感量和电阻不变时，频率越高，品质因数越低。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述纯电阻交流电路中电压、电流和功率之间的关系。 32. 某正弦交流电路中，用示波器观察到各电压和电流的波形如图所示，试通过波形图分析、、分别是什么性质的元件。 33. 简述纯电感交流电路中电压与电流的关系，并说明实际电感器标称电流值和品质因数的意义。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某交流试验台采用有效值为 220 V、频率为 50 Hz 的正弦交流电源，分别对电阻加热器和电感器进行性能测试。电阻加热器的电阻为 110 Ω，电感器的电感量为 0.35 H，测试时忽略电感器绕组电阻，其标称电流为 1.8 A。取 π 为 3.14。（1）分别计算电阻加热器中的电流和有功功率，以及纯电感器的感抗、电流和无功功率。（2）比较纯电阻电路与纯电感电路中电流和电压的相位关系，并判断电感器的工作电流是否超过标称电流。（3）若实际电感器的绕组电阻为 5.5 Ω，计算其在 50 Hz 时的品质因数；为保证电感器安全运行，试确定其端电压的最大允许值。 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 $ 广西壮族自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 交流电路——纯电阻与纯电感电路 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. 在纯电阻电路中，电压与电流之间的相位关系是？（ ） A. 电压超前电流 B. 电流超前电压 C. 电压与电流同相位 D. 电压与电流相位差不确定 【答案】C 【解析】在纯电阻电路中，电压与电流之间的相位差为0，即电压与电流同相位。 2. 纯电阻交流电路中，下列关系正确的是（ ） A. 电压与电流同相位 B. 电压超前电流 C. 电流超前电压 D. 电压与电流相位差 【答案】A 【解析】纯电阻交流电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流同相位，相位差为，因此选A。 3. 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灯亮度不变 【答案】D 4. 一个纯电阻电路中，电压和电流的相位差为多少度？（ ） A. 0度 B. 45度 C. 90度 D. 180度 【答案】A 【解析】在纯电阻电路中，电压和电流同相位。 5. 下列哪种电路中，电压与电流同相？（ ） A. 纯电阻电路 B. 纯电感电路 C. 纯电容电路 D. 串联电路 【答案】A 【解析】纯电阻电路中，电压与电流同相位。纯电感电路中电流滞后电压，纯电容电路中电流超前电压，而一般串联电路的相位关系取决于电路参数，因此选A。 6. 在纯电感电路中，下列各式正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】在纯电感电路中，I=UωL。 7. 如图所示，根据RLC串联电路端电压和总电流的矢量图，说明该电路的性质是（ ） A. 电阻性 B. 电感性 C. 电容性 D. 纯电容 【答案】A 8. 电感的大小与以下哪个因素有关（ ） A. 导体长度 B. 导体材料 C. 匝数 D. 电流大小 【答案】C 【解析】电感的大小与绕组中的匝数有直接关系。 9. 以下哪个测试方法适用于电感器的电感值测试？（ ） A. 频率扫描实验 B. 电阻测试 C. 高压测试 D. 束流测试 【答案】A 【解析】频率扫描实验可以用来测量电感器的电感值。 10. 题图示电路中，u=，i=则此电路元件是（ ） A. 电容元件 B. 电阻与电感串联元件 C. 电感元件 D. 电阻元件 【答案】D 11. 在电路中，电感的作用是（ ） A. 通直流、阻交流 B. 通交流、阻直流 C. 通高频、阻低频 D. 通低频、阻高频 【答案】A 【解析】电感对直流电的阻碍作用很小，几乎可以认为是通路，而对交流电则有明显的阻碍作用，频率越高，阻碍越大。因此电感的作用是通直流、阻交流。 12. 电感元件存储的能量与下列哪个因素密切相关（ ） A. 电阻值 B. 电流强度 C. 电压大小 D. 电荷量 【答案】B 【解析】电感元件存储的能量与通过它的电流强度有直接关系。 13. 下列哪种电感参数表示电感线圈对交流电的阻碍作用（ ） A. 电感量（L） B. 电容量（C） C. 阻抗（Z） D. 品质因数（Q） 【答案】C 【解析】阻抗（Z）是描述电路元件对交流电阻碍作用的参数，对于电感线圈而言，阻抗与电感量、频率及电阻有关。 14. 如图所示，电容器、电感器标注不完整的是（ ） A. b，c B. b C. a，d D. a 【答案】B 15. 具有“通直流、阻交流，通低频、阻高频”特性的元器件是（ ） A. 电阻器 B. 电感 C. 电容器 D. 二极管 【答案】B 【解析】电感“通直流、阻交流，通低频、阻高频”；电容“通交流、阻直流，通高频、阻低频”。 16. 不同类型的电感器具有不同的工作原理和应用场景，以下哪种描述是正确的？（ ） A. 电感式电感器适用于高频电路，电磁式电感器适用于低频电路 B. 电感式电感器的参数主要取决于工作频率，而电磁式电感器的参数主要取决于外形尺寸 C. 电感式电感器的测量范围较窄，适用于精密测量，而电磁式电感器的测量范围较广 D. 电感式电感器的响应速度较快，适用于快速变化的电路，而电磁式电感器的响应速度较慢 【答案】C 【解析】电感式电感器的测量范围较窄，适用于精密测量，而电磁式电感器的测量范围较广。 17. 如图所示，关于RLC谐振电路，下列叙述错误的是（ ） A. 、均闭合时电路性质不变 B. 仅闭合时电路呈感性 C. 仅闭合时电路呈容性 D. 电感两端电压为0 【答案】D 18. 交流电路中，对于纯电感元件，当频率增大时，其感抗会如何变化？（ ） A. 减小 B. 增大，但不与频率成正比 C. 不变 D. 增大 【答案】D 【解析】纯电感元件的感抗XL与频率f成正比，即XL = 2πfL（其中L为电感值）。因此，当频率f增大时，感抗XL也会增大。 19. 在纯电感交流电路中，电流与电压的相位关系是（ ） A. 电流比电压超前九十度 B. 电流与电压相位相反 C. 电流与电压相位相同 D. 电流比电压滞后九十度 【答案】D 【解析】纯电感交流电路中，电流相位滞后电压九十度。电感只与电源交换能量，平均有功功率为零，因此不能按纯电阻电路的同相关系判断。 20. 在纯电感电路中，当电流达到最大值时，电压的变化情况是？（ ） A. 电压领先电流 B. 电压滞后电流 C. 电压与电流同相 D. 电压与电流反相 【答案】A 【解析】纯电感电路中，电压超前电流。设电流为正弦量，则电压为电流的导数，电流达到最大值时，电压瞬时值为零；从相位关系看，电压领先电流，因此选A。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在交流电路中，电压与电流的相位差为零，该电路必定是纯电阻电路。（ ） 【答案】错误 【解析】电压与电流相位差为零，只能说明电路的总电抗为零，不能据此断定电路必定是纯电阻电路。例如，串联RLC电路在谐振时感抗与容抗相互抵消，电压与电流也同相。因此该说法错误。 22. 电阻在纯电阻的交流电路中会造成电流与电压之间的相位差。（ ） 【答案】错误 【解析】在纯电阻的交流电路中，电流和电压是同相位的，没有相位差。 23. 电感元件在直流电路中具有感抗，而在交流电路中具有电阻。（ ） 【答案】错误 【解析】电感元件在直流电路中具有电阻，而在交流电路中具有感抗。 24. 电感元件的阻抗随频率增加而减小。（ ） 【答案】错误 【解析】电感元件的阻抗随频率增加而增加，与频率成正比关系。 25. 检测电感器质量的方法之一是使用电压表进行测试。（ ） 【答案】错误 【解析】检测电感器质量的方法之一是使用电感桥仪器进行测试，不是电压表。 26. 在正弦交流电路中，纯电感元件一个周期内与电源交换能量，但平均消耗的有功功率为零。（ ） 【答案】正确 【解析】纯电感元件把电能储存在磁场中，并在交流变化过程中将能量返还给电源。由于一个周期内吸收和释放的能量相等，平均有功功率为零。 27. 在正弦交流纯电阻电路中，电压与电流同相，电路功率因数为1。（ ） 【答案】正确 【解析】纯电阻电路中电阻不产生相位差，电压与电流同相，功率因数为1。 28. 在纯电感电路中，电流相位超前电压相位，且电感只消耗有功功率。（ ） 【答案】错误 【解析】纯电感电路中电流滞后电压，理想电感的平均有功功率为零。 29. 一个电阻值为10 Ω的纯电阻负载接入220 V交流电源，其电流有效值为22 A，有功功率为4840 W。（ ） 【答案】正确 【解析】根据 I＝U／R，电流为22 A；根据 P＝UI，功率为4840 W。 30. 线圈品质因数可用 Q＝ωL／R 表示，在电感量和电阻不变时，频率越高，品质因数越低。（ ） 【答案】错误 【解析】由 Q＝ωL／R 可知，电感量和电阻不变时，频率升高，品质因数增大。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述纯电阻交流电路中电压、电流和功率之间的关系。 【答案】（1）在纯电阻交流电路中，电压与电流同相，二者同时达到正、负最大值。（2）电路中的电流有效值为 ，电阻消耗的有功功率为 。（3）纯电阻电路的功率因数为1，电能全部转化为热能。 【解析】（1）纯电阻元件不储存电能，因此电压与电流同相。（2）依据欧姆定律和有功功率公式可得相关关系。（3）电阻只消耗有功功率，功率因数为1。 32. 某正弦交流电路中，用示波器观察到各电压和电流的波形如图所示，试通过波形图分析、、分别是什么性质的元件。 【答案】为容性负载； 为纯电阻负载； 为纯电感负载 33. 简述纯电感交流电路中电压与电流的关系，并说明实际电感器标称电流值和品质因数的意义。 【答案】（1）纯电感交流电路中，电流滞后电压 ，感抗为 ，电流有效值为 。（2）理想纯电感电路不消耗有功功率，但在电源与电感之间进行能量往复交换，视在功率为 。（3）电感器的标称电流值是允许长期工作的最大电流，超过该值可能导致过热或磁芯饱和。（4）品质因数表示电感器储能能力与损耗的相对大小，品质因数越高，损耗越小。 【解析】（1）电感的感抗随频率和电感量增大而增大，电流相位滞后电压。（2）理想电感平均有功功率为零。（3）（4）标称电流反映安全工作能力，品质因数反映电感器的损耗性能。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某交流试验台采用有效值为 220 V、频率为 50 Hz 的正弦交流电源，分别对电阻加热器和电感器进行性能测试。电阻加热器的电阻为 110 Ω，电感器的电感量为 0.35 H，测试时忽略电感器绕组电阻，其标称电流为 1.8 A。取 π 为 3.14。（1）分别计算电阻加热器中的电流和有功功率，以及纯电感器的感抗、电流和无功功率。（2）比较纯电阻电路与纯电感电路中电流和电压的相位关系，并判断电感器的工作电流是否超过标称电流。（3）若实际电感器的绕组电阻为 5.5 Ω，计算其在 50 Hz 时的品质因数；为保证电感器安全运行，试确定其端电压的最大允许值。 【答案】（1）电阻加热器：，。电感器：，，。（2）纯电阻电路中电压与电流同相；纯电感电路中电流滞后电压。电感器工作电流约为2.00 A，大于标称电流1.8 A，属于超额运行。（3）。实际电感器的阻抗模为。为使工作电流不超过标称电流1.8 A，最大允许端电压为，实际供电电压不应超过约198.1 V。 【解析】（1）纯电阻电路中，利用欧姆定律计算电流：；有功功率为。纯电感电路的感抗为，电流为，理想纯电感电路的无功功率为。（2）纯电阻电路中电压与电流同相；纯电感电路中电流滞后电压。由于电感器电流约为2.00 A，大于标称电流1.8 A，因此在220 V电源下属于超额运行。（3）实际电感器的品质因数为。考虑绕组电阻后，电感器的阻抗模为。端电压最大时，工作电流应不超过标称电流，因此。 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 $