第2卷 直流电路基础——电路组成与常用物理量 湖南省（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）机电类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 直流电路基础——电路组成与常用物理量 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. 下列关于电路说法正确的是（ ） A. 电路中没有电流通过为短路 B. 通路不一定为闭合回路 C. 熔断器、电动机都是负载 D. 电源内部的电动势由负极指向正极 2. 下列关于电路的说法中，正确的是（ ） A. 电路中仅有电源、负载，就能形成电流 B. 只要有导线，电路就能工作 C. 电路中只要有负载，就能形成电流 D. 电路必须有电源才能工作 3. 在如图所示电路中，电阻R 为 （ ）Ω。 A. 1 B. 5 C. 7 D. 6 4. 电路的状态可以分为以下哪两种？（ ） A. 直流和交流 B. 均流和不均流 C. 开路和闭路 D. 串联和并联 5. 用电压表测得电路端电压为 0，说明（ ） A. 外电路断路 B. 外电路短路 C. 外电路上电流较小 D. 电源内电阻为 0 6. 以下哪个是电源的常用电气符号？（ ） A. 矩形 B. 圆形 C. 长线加短线 D. 正方形 7. 如图所示电路中各电量的参考方向均与真实方向一致，则该电路对应的正确表达式为（ ） A. B. C. D. 8. 当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时，该电流（ ） A. 一定为正值 B. 一定为负值 C. 无法确定电流值 D. 负值 9. 电源电动势是2V, 内电阻是0.05Ω, 当外电路短路时，电路中的电流和端电压分别是 （ ） A. 200A 、2V B. 40A 、0 C. 0 、2V D. 0 、0 10. 如图所示， 已知E、U、R， 求I的公式是（ ） A. B. C. D. 11. 某电路的计算结果∶ A， 3A， 它表明（ ） A. 电流和电流方向相反 B. 电流 大于电流 C. 电流 小于电流 D. 的实际方向和参考方向相同 12. 电位是指电路中某点与_________之间的电压。（ ） A. 任意点 B. 参考点 C. 地 D. 以上都不对 13. 下列关于电动势的说法中，正确的是（ ） A. 电动势的大小，表示了电场力做功的本领大小 B. 电动势的大小，表示了电源内部非电场力做功的本领大小 C. 电动势是表示电场力做功能力的物理量 D. 电动势是表示电源将其他形式能量转化成电能的本领大小的物理量 14. 图示电路中，US =12V、IS =2A、R=3ΩR=3ΩR=3Ω，其工作状态是（ ）。 A. 电流源IS 发出功率 B. 电压源US 发出功率 C. 电压源和电流源都发出功率 D. 电压源和电流源都不发出功率 15. 下列关于焦耳定律的表达式Q=Rt中，各物理量的单位正确的是（ ） A. 时间t的单位是库仑（C） B. 电流I的单位是伏特（V） C. 电阻R的单位是安培（A） D. 热量Q的单位是焦耳（J） 16. 如果一个电阻器的额定功率是P，那么将它的电阻加倍，同时将通过它的电流减半，其新的功率将会是（ ） A. B. P C. D. 2P 17. 如图所示直流电路中，若 AB 两点电位相等，则 AB支路电流I等于（ ） A. ∞ B. ER C. D. 0A 18. 以下四盏灯，如果都在各自的额定电压下工作，最亮的是（ ） A. 380V100W B. 220V150W C. 110V80W D. 36V40W 19. 一个电路中有一个电阻，通过该电阻的电流为4A，电阻两端的电压为20V，求该电路的电功率。 A. 320W B. 100W C. 160W D. 80W 20. 某直流电源在端部短路时消耗在内阻上的功率为400W，则其能供给外电路最大功率为（ ） A. 25W B. 50W C. 100W D. 200W 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 当几个直流电压源相串联时，可提高向电路提供的电压值。（ ） 22. 在电路图中，电源的电气符号通常是两条平行的线。（ ） 23. 一个实际电源即可用实际电压源也可用实际电流源来等效。（ ） 24. 理想电压源和理想电流源可以等效互换。（ ） 25. 电路中有电流必定有产生电流的电压。（ ） 26. 我们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。（ ） 27. 在直流电路分析中，电压源的内阻可以忽略不计。（ ） 28. 电压和电位是相同的物理量。 （ ） 29. 某点的电位就是该点到参考点的电压。（ ） 30. 有一个100Ω的负载要想从内阻为50Ω的电源获得最大功率，采用一个相同的100Ω电阻串联在负载中即可（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 何谓理想电路元件？何谓电路模型？ 32. 如图所示电路中，以D点为参考，求C点电位Vc。 33. 一个直流电源输出电压为12V，输出电流为2A，求电源的输出功率。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某机电设备控制柜采用直流 24 V 电源，电源负端作为参考电位零点。指示灯和电磁阀线圈并联接入电源，二者在工作状态下的等效电阻分别为 48 Ω 和 24 Ω。电源正端至负载端的连接导线总电阻为 0.4 Ω，控制柜连续工作 2 h。忽略电源内阻及接触电阻，完成下列问题。（1）计算两负载的等效电阻、回路总电流和负载端电压，并说明负载端正接线点的电位。（2）计算指示灯支路和电磁阀线圈支路的工作电流，判断额定电流为 2 A 的熔断器是否适合安装在该回路中。（3）计算电源输出功率、导线消耗的功率以及控制柜连续工作 2 h 消耗的电能，并判断额定功率为 40 W 的直流电源是否满足使用要求。 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 $ 湖南省（对口招生）机电类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 直流电路基础——电路组成与常用物理量 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. 下列关于电路说法正确的是（ ） A. 电路中没有电流通过为短路 B. 通路不一定为闭合回路 C. 熔断器、电动机都是负载 D. 电源内部的电动势由负极指向正极 【答案】D 【解析】电路中没有电流通过为断路，A错。通路一定为闭合回路，B错。熔断器是保护装置，C错。 【详解】 在电源内部，正电荷向电源正极移动，正极的电势升高，负电荷向电源负极移动，于是在电源两端形成了电势差，就产生了电压，所以电源内部的电动势由负极指向正极，D对。 2. 下列关于电路的说法中，正确的是（ ） A. 电路中仅有电源、负载，就能形成电流 B. 只要有导线，电路就能工作 C. 电路中只要有负载，就能形成电流 D. 电路必须有电源才能工作 【答案】D 【解析】电路必须有电源才能工作，因为电源是提供电能的装置。仅有导线或仅有负载是不足以形成电流的。 3. 在如图所示电路中，电阻R 为 （ ）Ω。 A. 1 B. 5 C. 7 D. 6 【答案】C 4. 电路的状态可以分为以下哪两种？（ ） A. 直流和交流 B. 均流和不均流 C. 开路和闭路 D. 串联和并联 【答案】C 【解析】电路的状态可以分为开路（电流无法流动）和闭路（电流可以流动）两种。 5. 用电压表测得电路端电压为 0，说明（ ） A. 外电路断路 B. 外电路短路 C. 外电路上电流较小 D. 电源内电阻为 0 【答案】B 【解析】当外电路短路时，电路端电压为0V。 6. 以下哪个是电源的常用电气符号？（ ） A. 矩形 B. 圆形 C. 长线加短线 D. 正方形 【答案】C 【解析】电源的常用电气符号是一个长线加一个短线组成。 7. 如图所示电路中各电量的参考方向均与真实方向一致，则该电路对应的正确表达式为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 8. 当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时，该电流（ ） A. 一定为正值 B. 一定为负值 C. 无法确定电流值 D. 负值 【答案】B 【解析】电流的参考方向是假定的正方向。当电流的参考方向与真实方向相反时，按照电流的参考方向计算所得的电流值为负值，因此应选B。 9. 电源电动势是2V, 内电阻是0.05Ω, 当外电路短路时，电路中的电流和端电压分别是 （ ） A. 200A 、2V B. 40A 、0 C. 0 、2V D. 0 、0 【答案】B 【解析】电源短路时，外电路电阻为零，短路电流由电源电动势和内电阻决定：I=E/r=2/0.05=40 A。由于外电路没有电阻，端电压U=IR外=0，因此电流和端电压分别为40 A和0，选B。 10. 如图所示， 已知E、U、R， 求I的公式是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 11. 某电路的计算结果∶ A， 3A， 它表明（ ） A. 电流和电流方向相反 B. 电流 大于电流 C. 电流 小于电流 D. 的实际方向和参考方向相同 【答案】C 【解析】负号表示实际方向与参考方向相反，但其电流大小为A；因此A小于A，选C。 12. 电位是指电路中某点与_________之间的电压。（ ） A. 任意点 B. 参考点 C. 地 D. 以上都不对 【答案】B 【解析】电位是相对于参考点定义的，某点的电位等于该点与参考点之间的电压，因此应选B。参考点可以根据需要选定，地只是常用的参考点之一。 13. 下列关于电动势的说法中，正确的是（ ） A. 电动势的大小，表示了电场力做功的本领大小 B. 电动势的大小，表示了电源内部非电场力做功的本领大小 C. 电动势是表示电场力做功能力的物理量 D. 电动势是表示电源将其他形式能量转化成电能的本领大小的物理量 【答案】B 【解析】电动势定义为电源内部非电场力对单位正电荷所做的功，即，反映非电场力做功的本领，故选B。 14. 图示电路中，US =12V、IS =2A、R=3ΩR=3ΩR=3Ω，其工作状态是（ ）。 A. 电流源IS 发出功率 B. 电压源US 发出功率 C. 电压源和电流源都发出功率 D. 电压源和电流源都不发出功率 【答案】A 15. 下列关于焦耳定律的表达式Q=Rt中，各物理量的单位正确的是（ ） A. 时间t的单位是库仑（C） B. 电流I的单位是伏特（V） C. 电阻R的单位是安培（A） D. 热量Q的单位是焦耳（J） 【答案】D 【解析】D项正确，热量Q的单位是焦耳（J）；B项错误，电流I的单位是安培（A）；C项错误，电阻R的单位是欧姆（Ω）；A项错误，时间t的单位是秒（s）。 16. 如果一个电阻器的额定功率是P，那么将它的电阻加倍，同时将通过它的电流减半，其新的功率将会是（ ） A. B. P C. D. 2P 【答案】A 【解析】电阻器上的功率P=I2×R。电阻加倍，电流减半，新功率P'=（I/2）^2×（2R）=P/2。 17. 如图所示直流电路中，若 AB 两点电位相等，则 AB支路电流I等于（ ） A. ∞ B. ER C. D. 0A 【答案】D 18. 以下四盏灯，如果都在各自的额定电压下工作，最亮的是（ ） A. 380V100W B. 220V150W C. 110V80W D. 36V40W 【答案】B 【解析】灯泡都在额定电压下工作时，其实际功率等于额定功率。通常灯泡的电功率越大，发光越亮。四盏灯的额定功率分别为100 W、150 W、80 W和40 W，最大的是220 V、150 W的灯，因此选B。 19. 一个电路中有一个电阻，通过该电阻的电流为4A，电阻两端的电压为20V，求该电路的电功率。 A. 320W B. 100W C. 160W D. 80W 【答案】D 【解析】电功率可以用公式 P = UI 来计算，其中 U 表示电压，I 表示电流。所以，该电路的电功率为 20V × 4A = 80W。 20. 某直流电源在端部短路时消耗在内阻上的功率为400W，则其能供给外电路最大功率为（ ） A. 25W B. 50W C. 100W D. 200W 【答案】C 【解析】电源短路时，外电阻为零，电源消耗在内阻上的功率就是短路时的总功率，已知为400 W，即400。根据最大功率传输定理，当外电阻等于内电阻时，外电路获得最大功率，且最大功率为4r)=400/4=100 W，因此选C。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 当几个直流电压源相串联时，可提高向电路提供的电压值。（ ） 【答案】正确 【解析】多个直流电压源串联时，若各电源的极性依次相同、方向相助，电源的总电压等于各电源电压之和，因此可以提高向外电路提供的电压值。该说法正确。 22. 在电路图中，电源的电气符号通常是两条平行的线。（ ） 【答案】错误 【解析】错误。 在电路图中，电源的电气符号通常是一个长线和一个短线组成的。 23. 一个实际电源即可用实际电压源也可用实际电流源来等效。（ ） 【答案】正确 【解析】实际电源既可以用实际电压源模型表示，也可以用实际电流源模型表示。实际电压源由理想电压源与内阻串联组成，实际电流源由理想电流源与内阻并联组成；在满足等效变换条件时，二者对外电路具有相同的伏安特性。因此该说法正确。 24. 理想电压源和理想电流源可以等效互换。（ ） 【答案】错误 【解析】理想电压源的内阻为零，理想电流源的内阻为无穷大。理想电压源和理想电流源的特性不同，不能在一般情况下直接等效互换；只有实际电压源和实际电流源在满足相应变换条件时才能等效。因此该说法错误。 25. 电路中有电流必定有产生电流的电压。（ ） 【答案】正确 26. 我们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。（ ） 【答案】正确 【解析】电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，这一规定称为电流的参考方向或正方向。金属导体中电子的实际移动方向与规定的电流方向相反，但不影响该规定。因此该说法正确。 27. 在直流电路分析中，电压源的内阻可以忽略不计。（ ） 【答案】错误 【解析】实际电压源具有内阻，内阻会引起内部压降并影响端电压和输出功率。在某些内阻很小、对计算精度要求不高的情况下可以近似忽略，但不能在直流电路分析中一概忽略。因此该说法错误。 28. 电压和电位是相同的物理量。 （ ） 【答案】错误 【解析】电压指的是两个点之间的电势差，而电位指的是某一点相对于参考点的电势。虽然二者相关，但是它们不是相同的物理量。 29. 某点的电位就是该点到参考点的电压。（ ） 【答案】正确 【解析】某点的电位是该点相对于参考点的电压。选定参考点后，该点与参考点之间的电压就等于该点的电位，因此该说法正确。 30. 有一个100Ω的负载要想从内阻为50Ω的电源获得最大功率，采用一个相同的100Ω电阻串联在负载中即可（ ） 【答案】错误 【解析】根据最大功率传输定理，负载从电源获得最大功率的条件是负载电阻等于电源内阻。电源内阻为50 Ω，而原负载为100 Ω，已经不等于内阻；再串联一个100 Ω电阻后，总负载电阻变为200 Ω，不能满足最大功率条件。因此该说法错误。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 何谓理想电路元件？何谓电路模型？ 【答案】理想电路元件的电特性单一、确切，十分方便于电路理论中用来定量分析和计算。由理想元件构成的、与实际电路相对应的电路图称为电路模型。 【解析】理想电路元件是根据实际器件的主要电特性抽象出来的、具有单一且确定电特性的理想化元件，如电阻、电容、电感、理想电压源和理想电流源等。电路模型是由理想电路元件按照实际电路的连接关系组成的、用于分析和计算实际电路的理想化电路图或电路结构。 32. 如图所示电路中，以D点为参考，求C点电位Vc。 【答案】设电流和参考方向如图所示： 则I=1+2=3A；I’=2-5/5=1A 以D点为参考点，Vc=-3×3-5×1+5+10=1V 33. 一个直流电源输出电压为12V，输出电流为2A，求电源的输出功率。 【答案】根据功率的定义 P = IU，其中 I 是电流，U 是电压。所以，P = 12V × 2A = 24W。 【解析】直流电路中，负载的输出功率可由P=UI计算，其中U=12 V，I=2 A。因此P=12×2=24 W，电源的输出功率为24 W。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某机电设备控制柜采用直流 24 V 电源，电源负端作为参考电位零点。指示灯和电磁阀线圈并联接入电源，二者在工作状态下的等效电阻分别为 48 Ω 和 24 Ω。电源正端至负载端的连接导线总电阻为 0.4 Ω，控制柜连续工作 2 h。忽略电源内阻及接触电阻，完成下列问题。（1）计算两负载的等效电阻、回路总电流和负载端电压，并说明负载端正接线点的电位。（2）计算指示灯支路和电磁阀线圈支路的工作电流，判断额定电流为 2 A 的熔断器是否适合安装在该回路中。（3）计算电源输出功率、导线消耗的功率以及控制柜连续工作 2 h 消耗的电能，并判断额定功率为 40 W 的直流电源是否满足使用要求。 【答案】（1）两负载并联后的等效电阻为。回路总电阻为。回路总电流为。负载端电压为。以电源负端为零电位时，负载端正接线点的电位约为 23.41 V。（2）指示灯支路电流为。电磁阀线圈支路电流为。由于回路总电流约为 1.46 A，小于熔断器额定电流 2 A，因此在忽略启动冲击电流等因素时，2 A 熔断器适合该回路。（3）电源输出功率为。导线消耗的功率为。2 h 消耗的电能为，即约 0.070 kWh。由于电源所需输出功率约为 35.12 W，小于额定功率 40 W，因此满足使用要求。 【解析】（1）先求并联负载的等效电阻，再与导线电阻相加求总电流，最后计算导线压降和负载端电压，负端为零电位时负载端电位等于其端电压。（2）各支路电流由欧姆定律求得，总电流小于熔断器额定值。（3）电源功率由电压和总电流确定，导线损耗按焦耳定律计算，电能由功率乘工作时间得到。 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 $