第18卷 谐振电路（B卷） 山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

山东省（春季高考）机电技术类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 谐振电路（B卷） 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. 串联谐振电路的通频带△ f与品质因数Q的关系是（ ） A. B. C. D. 2. 在RLC串联谐振电路中，增大谐振电路的品质因数Q，下列说法不正确的是（ ） A. 可以提高电路的选择性 B. 电流最小 C. 使通频带变宽 D. 谐振曲线变得尖锐 3. 在如图电路中，已知开关S断开时的谐振频率记为。闭合开关S后，谐振频率为（ ） A. B. C. D. 4. 对于一个RLC串联电路，增大电容C的电容值，同时增大电感L的电感值，则以下哪个描述是正确的？（ ） A. 带宽增大 B. 共振频率减小 C. 品质因数增大 D. 共振频率增大 5. 在理想RLC并联电路的谐振状态下，若总电流为5mA，则流过电阻的电流为（ ） A. 2.5mA B. 1.6mA C. 5mA D. 50mA 6. 在抑制电子设备噪声干扰中，串联谐振电路常用于哪种功能？（ ） A. 转换电压等级 B. 增强低频信号 C. 作为电源开关 D. 抑制高频噪声 7. 如图所示电路，开关S断开时的谐振频率为，那么当开关S闭合后电路的频率为（ ） A. 2 B. 1/2 C. D. 1/4 8. 收音机搜索电台，利用的原理是（ ） A. 自激原理 B. 整流原理 C. 调谐原理 D. 稳压原理 9. 串联谐振电路中，当电源电压U=20V，R=5Ω时，谐振时电流为（ ） A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A 10. 如图所示，关于RLC谐振电路，下列叙述错误的是（ ） A. 电感两端电压为0 B. 仅闭合时电路呈感性 C. 仅闭合时电路呈容性 D. 、均闭合时电路性质不变 11. 在串联谐振电路中，若增加电感的值，谐振频率会（ ） A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先增大后减小 12. 什么是谐振电路的共振频率？（ ） A. 电路中的总电流达到最大值的频率 B. 电路中的总电压达到最大值的频率 C. 电感、电容阻抗相等时的频率 D. 电路中的总电阻等于零的频率 13. 在RLC串联电路中，电阻为，电感为，电容为，外加电压的有效值为，则发生谐振时的电流为（ ） A. B. C. D. 0.1A 14. 如图所示的交流电路中（ ） A. 的读数一定大于、的读数 B. 、的读数可能相等 C. 的读数可能为、读数相加的结果 D. 、、的读数不可能相等 15. 一个RLC串联电路的电阻R为60Ω，电感L为0.06H，电容C为75μF，电路的谐振频率是多少（ ） A. 75 Hz B. 300 Hz C. 600 Hz D. 1200 Hz 16. RLC串联电路原处于电容性状态，欲使电路发生谐振，则应（ ） A. 增大电源频率 B. 减小电源频率 C. 减小电容 D. 增大电阻 17. 如图所示为RLC并联谐振电路，若品质因数，电源电流的瞬时表达式为，下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 18. 若在谐振电路中增加一个并联电感器，以下哪个描述是正确的？（ ） A. 品质因数减小 B. 共振频率不变 C. 带宽增大 D. 选择性变差 19. 并联谐振电路的特点之一是（ ） A. 电路在谐振时电压最小 B. 电路的选择性低 C. 电路在谐振时电流最大 D. 电路的谐振频率与电感值无关 20. 什么是并联谐振电路的特点？（ ） A. 电路总阻抗达到最小值 B. 总电流达到最大值 C. 电路呈现纯导体特性 D. 在谐振时电感、电容的阻抗相等、相位相互抵消 二、简答题（本大题共8小题，每题3分，共24分） 21. 在RLC串联电路中，R=1Ω，L=1mH，C=0.1 μF，外加电压有效值U=1 mV。求∶ （1）电路的谐振频率； （2）电路谐振时的电流； （3）电路的品质因数Q和电容器两端的电压 Uc。 22. 调谐。 23. 如右图所示电路，其中V，调节电容C使电流i与电压u同相，此时测得电感两端电压为200V，电流I＝2A。求电路中参数R、L、C，当频率下调为f0/2时，电路呈何种性质？ 24. 在电阻、电感、电容串联谐振电路中，电阻R=50Ω，电感L=5 mH，电容C=50 pF，外加电压有效值U=10 mV。求∶ （1）电路的谐振频率； （2）谐振时的电流； （3）电路的品质因数； （4）电容器两端的电压 25. 什么叫谐振？什么情况下会发生谐振？ 26. 如下图所示，在RLC并联电路中，，，。 （1）计算电路中，电流、、、总电流I。 （2）计算电路中，有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。 （3）要使电路发生并联谐振，电容C不变，应将电感L更换成多大的值。 27. 当RLC并联电路发生谐振时，有哪些性质？有哪些特点？ 28. 并联谐振 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 29. RLC串联电路参数为R=10Ω、电感L=0.4mH、C=100pF，外加交流电压有效值U=12V。试求在其发生谐振时的谐振频率。 30. 在RLC串联谐振电路中，已知L=10mH，C=0.01μF，R=2Ω，，外加交流电压的有效值U=10mV。试求： （1）电路的谐振频率； （2）电路中的电流； （3）品质因数Q； （4）电容两端的电压。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题6分，共6分） 31. 某电子设备的信号选择模块采用串联谐振支路和并联谐振支路进行选频。两支路均采用电感 和电容 。串联谐振支路电阻为 ，接入有效值为 的正弦电源；并联谐振支路中，理想电感、理想电容与电阻 并联，电源电压仍为 。（1）计算串联谐振频率、谐振时支路电流以及电感两端的电压。（2）计算并联谐振频率、谐振时电源电流和电感支路电流，并比较串联谐振与并联谐振时电路阻抗的特点。（3）若设备实际工作频率低于计算得到的谐振频率，应如何调整电感或电容，使电路重新达到谐振？ 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 $ 山东省（春季高考）机电技术类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 谐振电路（B卷） 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. 串联谐振电路的通频带△ f与品质因数Q的关系是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】通频带，品质因数越大，通频带越窄。 2. 在RLC串联谐振电路中，增大谐振电路的品质因数Q，下列说法不正确的是（ ） A. 可以提高电路的选择性 B. 电流最小 C. 使通频带变宽 D. 谐振曲线变得尖锐 【答案】C 【解析】品质因数Q增大时，电路选择性提高，通频带变窄，谐振曲线变尖锐，谐振时电流最大。 3. 在如图电路中，已知开关S断开时的谐振频率记为。闭合开关S后，谐振频率为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 4. 对于一个RLC串联电路，增大电容C的电容值，同时增大电感L的电感值，则以下哪个描述是正确的？（ ） A. 带宽增大 B. 共振频率减小 C. 品质因数增大 D. 共振频率增大 【答案】D 【解析】增大电容和电感的值会使共振频率增大。 5. 在理想RLC并联电路的谐振状态下，若总电流为5mA，则流过电阻的电流为（ ） A. 2.5mA B. 1.6mA C. 5mA D. 50mA 【答案】C 【解析】理想RLC并联电路发生谐振时，电感支路和电容支路的电流大小相等、相位相反，彼此抵消，电源总电流全部流过电阻。因此，流过电阻的电流等于总电流，即，故选B。 6. 在抑制电子设备噪声干扰中，串联谐振电路常用于哪种功能？（ ） A. 转换电压等级 B. 增强低频信号 C. 作为电源开关 D. 抑制高频噪声 【答案】D 【解析】串联谐振电路在电子设备中常用于抑制高频噪声。它可以有效阻挡或减弱特定频率范围内的噪声信号，提高设备的性能稳定性。 7. 如图所示电路，开关S断开时的谐振频率为，那么当开关S闭合后电路的频率为（ ） A. 2 B. 1/2 C. D. 1/4 【答案】B 【解析】合上开关后,电路的电容值为4C，根据串联电路的谐振频率 ，可得电路的谐振频率为。故选B 8. 收音机搜索电台，利用的原理是（ ） A. 自激原理 B. 整流原理 C. 调谐原理 D. 稳压原理 【答案】C 【解析】收音机通过调节谐振回路的固有频率，使其与所需电台的载波频率相同，从而选出该电台信号，这利用的是调谐原理，故选B。 9. 串联谐振电路中，当电源电压U=20V，R=5Ω时，谐振时电流为（ ） A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A 【答案】D 【解析】谐振时Z=R=5Ω，根据 ，可得谐振电流为4A，故选D 10. 如图所示，关于RLC谐振电路，下列叙述错误的是（ ） A. 电感两端电压为0 B. 仅闭合时电路呈感性 C. 仅闭合时电路呈容性 D. 、均闭合时电路性质不变 【答案】A 11. 在串联谐振电路中，若增加电感的值，谐振频率会（ ） A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先增大后减小 【答案】C 【解析】根据，可得电感增大，谐振频率减小，故选B 12. 什么是谐振电路的共振频率？（ ） A. 电路中的总电流达到最大值的频率 B. 电路中的总电压达到最大值的频率 C. 电感、电容阻抗相等时的频率 D. 电路中的总电阻等于零的频率 【答案】C 【解析】谐振电路的共振频率是指电路中的电感和电容的阻抗相等的频率，即谐振频率。 13. 在RLC串联电路中，电阻为，电感为，电容为，外加电压的有效值为，则发生谐振时的电流为（ ） A. B. C. D. 0.1A 【答案】B 【解析】RLC串联电路发生谐振时，感抗与容抗相等并相互抵消，电路阻抗等于电阻。因此，谐振电流为，故选B。 14. 如图所示的交流电路中（ ） A. 的读数一定大于、的读数 B. 、的读数可能相等 C. 的读数可能为、读数相加的结果 D. 、、的读数不可能相等 【答案】B 【解析】根据题图可知，当电路发生谐振时，、的读数可能大于的读数，故错误。根据相量图，可知、不可能同相，所以，即的读数不可能等于、的读数之和，故C错误。根据相量图可知，、、的读数可能相等，故B正确，D错误。 15. 一个RLC串联电路的电阻R为60Ω，电感L为0.06H，电容C为75μF，电路的谐振频率是多少（ ） A. 75 Hz B. 300 Hz C. 600 Hz D. 1200 Hz 【答案】A 【解析】RLC串联电路的谐振频率为。代入、，得，故选A。 16. RLC串联电路原处于电容性状态，欲使电路发生谐振，则应（ ） A. 增大电源频率 B. 减小电源频率 C. 减小电容 D. 增大电阻 【答案】A 【解析】RLC串联电路原处于电容性状态,欲使电路发生谐振，即有，故使感抗增大，容抗减小可满足条件，即增大电源频率。故选A 17. 如图所示为RLC并联谐振电路，若品质因数，电源电流的瞬时表达式为，下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】根据RLC并联谐振电路，电感、电容中通过的电流是电路总电流的Q倍，电容中通过的电流超前电压，电感中通过的电流滞后电压，则，，故D正确。 18. 若在谐振电路中增加一个并联电感器，以下哪个描述是正确的？（ ） A. 品质因数减小 B. 共振频率不变 C. 带宽增大 D. 选择性变差 【答案】D 【解析】并联电感器会使谐振峰变得更宽，从而降低电路的选择性。 19. 并联谐振电路的特点之一是（ ） A. 电路在谐振时电压最小 B. 电路的选择性低 C. 电路在谐振时电流最大 D. 电路的谐振频率与电感值无关 【答案】C 【解析】在并联谐振电路中，电路在谐振时电流最大 20. 什么是并联谐振电路的特点？（ ） A. 电路总阻抗达到最小值 B. 总电流达到最大值 C. 电路呈现纯导体特性 D. 在谐振时电感、电容的阻抗相等、相位相互抵消 【答案】D 【解析】并联谐振时，电感支路和电容支路的阻抗大小相等，支路电流相位相反，彼此抵消；电路总阻抗达到最大值，总电流达到最小值，电路呈现纯电阻特性。因此，选项A正确，故选A。 二、简答题（本大题共8小题，每题3分，共24分） 21. 在RLC串联电路中，R=1Ω，L=1mH，C=0.1 μF，外加电压有效值U=1 mV。求∶ （1）电路的谐振频率； （2）电路谐振时的电流； （3）电路的品质因数Q和电容器两端的电压 Uc。 【答案】（1）≈16 kHz （2）I=1 mA （3）Q=100 Uc=0.1 V 22. 调谐。 【答案】串联谐振电路常用来对交流信号进行选择，例如接收机中选择电台信号，即调谐。 23. 如右图所示电路，其中V，调节电容C使电流i与电压u同相，此时测得电感两端电压为200V，电流I＝2A。求电路中参数R、L、C，当频率下调为f0/2时，电路呈何种性质？ 【答案】50Ω，0.318H，32uF，容性 【解析】（1）已知 ，可得电压有效值U=100V，因为调节电容C使电流i与电压u同相。故此时电路处于谐振状态，谐振时的阻抗Z=R。可得 已知w=314rad/s，在谐振状态下wL，代入数据可得L=0.318H 因为谐振时 ，可得C=32uF 当频率下调为f0/2时，可得感抗容抗 ，谐振时 ，所以 故电路呈容性。 24. 在电阻、电感、电容串联谐振电路中，电阻R=50Ω，电感L=5 mH，电容C=50 pF，外加电压有效值U=10 mV。求∶ （1）电路的谐振频率； （2）谐振时的电流； （3）电路的品质因数； （4）电容器两端的电压 【答案】（1）318.5 kHz （2）0.2mA （3）200 （4）2 V 25. 什么叫谐振？什么情况下会发生谐振？ 【答案】当电路的固有频率等于电源频率时，电路呈电阻性，；电路；总阻抗；RLC串联电路谐振时电路的电流最大。 26. 如下图所示，在RLC并联电路中，，，。 （1）计算电路中，电流、、、总电流I。 （2）计算电路中，有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。 （3）要使电路发生并联谐振，电容C不变，应将电感L更换成多大的值。 【答案】（1），， （2） （3）发生并联谐振时： ， 【解析】（1）在任何情况下，并联电路的总电流都等于各支路电流之和。 （2）正确使用有功功率、无功功率和视在功率的公式。 （3）理解并联谐振的条件。 27. 当RLC并联电路发生谐振时，有哪些性质？有哪些特点？ 【答案】（1）当电压一定时，并联谐振电路的总电流最小。 （2）并联谐振电路的总阻抗最大，。 （3）并联电路的谐振频率与串联谐振频率相同。 （4）谐振时，总电流与电压同相，电路呈电阻性。 28. 并联谐振 【答案】总有一个频率使电感支路中电流与电容器中电流大小近似相等，相位近似相反，电路中电流很小，且与端电压同相，这种情况称为并联谐振。 【解析】并联谐振时，电感支路的感抗与电容支路的容抗大小相等，即XL=XC，且两支路电流的相位相反，电感支路电流与电容支路电流相互抵消。此时电路的总电抗为零，输入阻抗最大，电源提供的总电流最小，并且总电流与端电压同相。因此，电路出现上述状态时，称为并联谐振。理想情况下，谐振角频率为ω0=1/√(LC)，谐振频率为f0=1/(2π√(LC))。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 29. RLC串联电路参数为R=10Ω、电感L=0.4mH、C=100pF，外加交流电压有效值U=12V。试求在其发生谐振时的谐振频率。 【答案】谐振频率为 。 【解析】串联RLC电路发生谐振时，谐振频率由电感和电容决定，计算公式为。先进行单位换算：L=0.4 ，C=100 。代入公式得： 。电阻R和外加电压有效值U不影响理想串联谐振频率。 30. 在RLC串联谐振电路中，已知L=10mH，C=0.01μF，R=2Ω，，外加交流电压的有效值U=10mV。试求： （1）电路的谐振频率； （2）电路中的电流； （3）品质因数Q； （4）电容两端的电压。 【答案】（1）电路的谐振频率。 （2）电路中的电流。 （3）品质因数。 （4）电容两端的电压。 【解析】(1) 先进行单位换算：L=10 ，C=0.01 。串联谐振频率为 。 (2) 串联谐振时感抗与容抗相互抵消，电路阻抗等于电阻R，因此 。 (3) 品质因数为 。 (4) 谐振时电容两端电压的有效值为UC=I0X_C=QU，因此。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题6分，共6分） 31. 某电子设备的信号选择模块采用串联谐振支路和并联谐振支路进行选频。两支路均采用电感 和电容 。串联谐振支路电阻为 ，接入有效值为 的正弦电源；并联谐振支路中，理想电感、理想电容与电阻 并联，电源电压仍为 。（1）计算串联谐振频率、谐振时支路电流以及电感两端的电压。（2）计算并联谐振频率、谐振时电源电流和电感支路电流，并比较串联谐振与并联谐振时电路阻抗的特点。（3）若设备实际工作频率低于计算得到的谐振频率，应如何调整电感或电容，使电路重新达到谐振？ 【答案】（1）串联谐振角频率为 ；谐振频率为。串联谐振时阻抗最小，；，。（2）并联谐振频率与串联谐振频率相同，约为 。谐振时电源电流为；电感支路电流为。串联谐振时电路阻抗最小，并联谐振时电路阻抗最大。（3）应增大电感或电容，使谐振频率降低；可根据调谐范围选择增大电容或更换较大电感。 【解析】将L=0.01 H、C=1.0×10^-7 F代入，ω0=1/√(LC)=3.162×104 rad/s，f0≈5033 Hz。串联谐振时Is=U/Rs=2 A，XL=ω0L≈316.2 Ω，UL≈632.4 V。并联谐振时Ip=U/Rp=5 mA，IL=U/XL≈31.6 mA；串联阻抗最小，并联阻抗最大。因f0与√(LC)成反比，工作频率偏低时应增大L或C。 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 $