第16卷 正弦交流电路（B卷） 内蒙古自治区（职教高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

内蒙古自治区（职教高考）机电类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 正弦交流电路（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15小题，每题3分，共45分） 1. 在一个纯电感电路中，如果电流的有效值为2A，频率为50Hz，则电感的值是多少（ ） A. 2亨 B. 8亨 C. 6亨 D. 4亨 【答案】D 【解析】纯电感电路中，感抗为XL=2πfL，且电流有效值满足I=U/XL。因此，电感值应由L=U/(2πfI)计算。题目只给出了I=2 A和f=50 Hz，未给出端电压U或感抗XL，无法求出L的确定值，所以选A。 2. 电容对交流电的阻碍作用表现为：（ ） A. 电感性阻抗 B. 电容性阻抗 C. 电阻性阻抗 D. 电流阻抗 【答案】B 【解析】电容对交流电的阻碍作用是通过电容性阻抗来体现的。 3. 如图所示，当开关S打到“1”接通20V的直流电源时，通过线圈的电流为0．4A。当开关打到“2”，接在f=50Hz，U=65V交流电源上，流过线圈的电流为0.5A，则参数R、L为（ ） A. 50Ω、0.44 H B. 130Ω、0.44 H C. 120Ω、0.88 H D. 50Ω、0.38 H 【答案】D 4. 某电路中，电阻为15Ω，电容容抗为45Ω，总阻抗为：（ ） A. 30Ω B. 60Ω C. 15 D. 50Ω 【答案】C 【解析】电阻和电容的容抗在相量上相互垂直，因此串联电路的总阻抗为：Z=√(。代入R=15 Ω、XC=45 Ω，得Z=√(152+452) Ω=√(225+2025) Ω=√2250 Ω=15√10 Ω。因此选C。 5. 在电阻、电感和电容串联的交流电路中，相位角φ的范围是（ ） A. 到 B. 到 C. 到 D. 到 【答案】C 【解析】在串联交流电路中，相位角φ的范围是到。 6. 如图所示，其他参数不变，仅减小电源的频率，下列说法正确的是（ ） A. 的读数不变 B. 的读数增大 C. V的读数增大 D. 电路的功率因数角减小 【答案】B 7. 已知RLC并联交流电路中，8A，9 A，IC=15 A，则电路的端口总电流为（ ） A. 2 A B. 32 A C. 16 A D. 10 A 【答案】D 【解析】并联电路中，电阻支路电流与电抗支路电流相互垂直。电感支路与电容支路的无功电流差为IC−IL=15−9=6 A，因此端口总电流为I=√[I_√(82+62) A=√100 A=10 A，故选D。 8. 电路中的功率损耗主要发生在（ ） A. 电阻 B. 电容器 C. 电感器 D. 电源 【答案】A 【解析】电路中的功率损耗主要发生在电阻上。 9. 如图所示，为输入电压，为输出电压，则输出电压与输入电压之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 10. 当电路两端电压保持不变时，电路中的电阻增加，功率将会（ ） A. 增加 B. 减少 C. 保持不变 【答案】B 【解析】在电路两端电压保持不变时，电阻中的功率为P=R。由于端电压U不变，电阻R增大时，功率P减小，因此选B。 11. 三相电路中，若有功功率为9000W，无功功率为3000Var，求该电路的视在功率是多少（ ） A. 7500 VA B. 9000 VA C. 3000√10 VA（约9487 VA） D. 12000 VA 【答案】C（约9487 VA） 【解析】视在功率满足S=√(。代入有功功率P=9000 W、无功功率Q=3000 var，得S=√(90002+30002) VA=√(81000000+9000000) VA=√90000000 VA=3000√10 VA≈9487 VA，因此选C。 12. 如图所示，是感应式电能表的示意图，与其技术参数有关的说法正确的是（ ） A. 正常工作时额定功率为220V B. 正常运行的最大电流为10A C. 每转2圈电路耗电为1kW•h D. 电路消耗的电能是2486kW•h 【答案】B 【解析】由参数“220V”可知，电能表的额定电压为220V，故A错误；由参数“2.5(10)A”可知，电能表正常运行的最大电流为10A，故B正确；由参数“1920 r/(kW.h)”可知，每转1920圈，电路耗电为1kW.h，故C错误；由示数“01357”可知，电路消耗的电能是135.7kW.h，故D错误。故选B。 13. 在三相系统中，功率因数是指：（ ） A. 有功功率与视在功率的比值 B. 无功功率与有功功率的比值 C. 视在功率与无功功率的比值 D. 无功功率与视在功率的比值 【答案】A 【解析】功率因数是指有功功率与视在功率的比值，选项A正确。 14. 在电路中，功率因数为1时，表示： A. 电路全部功率都用于有功功率 B. 电路无功损耗 C. 电路存在谐振 D. 电路处于开路状态 【答案】A 【解析】功率因数为1时，cosφ=1，说明电路中无无功功率，视在功率全部表现为有功功率，因此选A。 15. 已知荧光灯电路的功率因数为0.6，在其两端并联一电容器后，功率因数提高到0.9，则（ ） A. 电压一定超前于电流 B. 电压一定落后于电流 C. 电压可能超前于电流 D. 电流、电压一定同相 【答案】C 【解析】并联一电容器后，功率因数提高到0.9，但此时荧光灯电路可能是电容性电路，也可能是电感性电路，故C正确。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 16. 纯电感电路中，电压超前电流的相位。（ ） 【答案】正确 【解析】纯电感电路中，电感电压超前电流，所以判断正确。 17. 在正弦交流电路中，电感的阻抗与频率成正比。（ ） 【答案】正确 【解析】电感的感抗为 XL=2πfL，电感的阻抗为 ZL=jXL=j2πfL。在电感参数L不变时，阻抗的大小与频率f成正比，因此判断正确。 18. 下图为电压三角形。（ ） 【答案】错误 【解析】图为阻抗三角形 19. 电容电路中的电流领先于电压。（ ） 【答案】正确 【解析】纯电容电路中，电容电流的相位超前电容电压，因此可表述为电流领先于电压，判断正确。 20. 纯电容电路中，电压与电流的相位差为0度。 （ ） 【答案】错误 【解析】纯电容电路中，电流超前电压，因此电压与电流的相位差为，不是，原判断错误。 21. 交流电路中的电容元件会随着频率的增加而减少其阻抗。（ ） 【答案】正确 【解析】电容容抗，频率增加时容抗减小，因此判断正确。 22. 为感抗（ ） 【答案】错误 【解析】为容抗。 23. 在正弦交流电路中，电容的阻抗与频率成正比。（ ） 【答案】错误 【解析】电容的阻抗为 ZC=1/(j2πfC)，其大小为 |ZC|=1/(2πfC)。在电容量C不变时，频率f越大，电容阻抗越小，与频率成反比，因此原判断错误。 24. 直流电和交流电都能通过电容器。（ ） 【答案】错误 【解析】在稳定状态下，电容器对直流呈开路，不能持续通过直流电；对交流呈容抗，可有交变电流通过。因此“直流电和交流电都能通过电容器”的说法错误。 25. 在RLC串联电路中，若，这时电路的端电压与电流的相位差为零。（ ） 【答案】正确 【解析】表述正确。XL=XC电感和电容相互抵消，电路呈现纯电阻状态。这时电路的端电压与电流的相位差为零。 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26. 在RC串联电路中，有功功率P=______无功功率Q＝______，视在功率 S=______。 【答案】① UIcosφ ② UIsinφ ③ UI 【解析】交流电路中，有功功率，无功功率，视在功率。 27. RLC串联电路中，，，则电路两端的总电压是______。 【答案】13 【解析】串联电路中，与反向，。 28. 某正弦交流电路结构如图所示，该电路的性质呈电感性，因某种原因导致交流电流表被短路，其他三个交流电流表的读数分别是A表记录A，表记录A，表记录A。若表未短路，它的读数应记录为A。 【答案】8 29. 在交流电路中，电源电压为，电阻，，则电路中的电流为______，功率因数为______。 【答案】① ② 0.707 【解析】阻抗，故；功率因数。 30. 电路中，功率因数是有功功率与______的比值。 【答案】视在功率 【解析】功率因数的定义为有功功率P与视在功率S的比值，即cosφ=P/S。因此，填空为“视在功率”。功率因数反映了电路中视在功率被有功功率利用的程度。 四、简答题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 31. 在RLC串联正弦交流电路中，电路有几种状态？分别是什么状态？ 【答案】RLC串联正弦交流电路，有三种状态，分别呈现电阻性、电感性和电容性三种状态。这与感抗与容抗的大小有关系。时呈电阻性；时呈感性；时呈电容性。 【解析】RLC串联电路的总电抗为X=XL-XC。当XL=XC时，总电抗为零，电路的电抗性相互抵消，电路呈电阻性；当XL>XC时，总电抗为正，感抗占主导，电路呈电感性；当XL<XC时，总电抗为负，容抗占主导，电路呈电容性。因此，RLC串联正弦交流电路有电阻性、感性和容性三种状态。 32. 电路如图所示，已知R=，10V。求电容两端的电压以及其中的电流。 【答案】10 V；1.414A 【解析】电路是RL串联，然后与C并联。RL串联总阻抗Z= RL串联电路电流I=1A 电压U=IZ=1V 电容的电流A 33. 一单相电器上标有电流、有功功率、功率因数，当用量程1/2A、75V/150V/300V的功率表测量时，该如何选择量程?已知表的满偏格数为150，若按上面正确选择的量程测量时，指针指在48.7格上，问负载实际消耗了多少功率？ 【答案】解：量程：1A、300V；负载实际消耗的功率为97.4W。 【解析】已知I=0.9A，P=99W，cosφ=0.5。由有功功率公式P=UIcosφ，得负载电压U=P/(Icosφ)=99/(0.9×0.5)=220V。因此，电流量程应选择1A，电压量程应选择300V。选择1A、300V量程时，功率表满偏对应的功率为P满=1×300=300W。指针指在48.7格，满偏格数为150，所以负载实际消耗的功率为P=P满×48.7/150=300×48.7/150=97.4W。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 34. 把电阻，电感为的线圈接到的交流电源上，试求： （1）电路中电流的大小（最大值）； （2）写出电流的解析式； （3）作出电流与电压的相量图； （4）求该电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。 【答案】（1） （2） （3） （4），，。 35. 某车间有一台感性负载，额定电压为 220V，额定功率为 4.4kW，功率因数 cosφ1=0.5，接在频率为 50Hz 的交流电源上。 （1）计算该负载的额定电流、等效电阻和等效感抗； （2）若要将电路的功率因数提高到 0.9，需并联多大容量的电容？ 【答案】（1）额定电流Ucosφ1)=4400/(220×0.5)=40A；等效阻抗Z=U/；等效电阻R=Zcosφ1=5.5×0.5=2.75Ω；φ1=，sinφ1=√3/2≈0.866，等效感抗XL=Zsinφ1=5.5×0.866≈4.76Ω。 （2）cosφ2=0.9，tanφ1=tan≈1.732，tanφ2=√(1-0.92)/0.9≈0.484。并联电容所补偿的无功功率为QC=P(tanφ1-tanφ2)，所以C=P(tanφ1-tanφ2)/(ω2π×50×2202]≈3.61×10-4F≈361μF。 【解析】（1）负载的有功功率为P=4.4kW=4400W，额定电压U=220V，功率因数cosφ1=0.5。由P=UIcosφ可得额定电流Ucosφ1)=4400/(220×0.5)=40A。等效阻抗Z=U/。等效电阻R=Zcosφ1=5.5×0.5=2.75Ω。由于cosφ1=0.5，所以φ1=，sinφ1=√3/2≈0.866，等效感抗XL=Zsinφ1=5.5×0.866≈4.76Ω。 （2）提高功率因数时，电容器并联在负载两端，负载有功功率P不变。补偿前后所需补偿的无功功率为QC=P(tanφ1-tanφ2)。由cosφ2=0.9可得tanφ2=√(1-0.92)/0.9≈0.484，tanφ1=tan≈1.732。电容器的无功功率QC=ωCU2，因此C=P(tanφ1-tanφ2)/(ω。代入ω=2πf=2π×50rad/s，得C=4400×(1.732-0.484)/[(2π×50)×2202]≈3.61×10-4F≈361μF。因此，应并联约361μF的电容器。 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 $ 内蒙古自治区（职教高考）机电类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 正弦交流电路（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15小题，每题3分，共45分） 1. 在一个纯电感电路中，如果电流的有效值为2A，频率为50Hz，则电感的值是多少（ ） A. 2亨 B. 8亨 C. 6亨 D. 4亨 2. 电容对交流电的阻碍作用表现为：（ ） A. 电感性阻抗 B. 电容性阻抗 C. 电阻性阻抗 D. 电流阻抗 3. 如图所示，当开关S打到“1”接通20V的直流电源时，通过线圈的电流为0．4A。当开关打到“2”，接在f=50Hz，U=65V交流电源上，流过线圈的电流为0.5A，则参数R、L为（ ） A. 50Ω、0.44 H B. 130Ω、0.44 H C. 120Ω、0.88 H D. 50Ω、0.38 H 4. 某电路中，电阻为15Ω，电容容抗为45Ω，总阻抗为：（ ） A. 30Ω B. 60Ω C. 15 D. 50Ω 5. 在电阻、电感和电容串联的交流电路中，相位角φ的范围是（ ） A. 到 B. 到 C. 到 D. 到 6. 如图所示，其他参数不变，仅减小电源的频率，下列说法正确的是（ ） A. 的读数不变 B. 的读数增大 C. V的读数增大 D. 电路的功率因数角减小 7. 已知RLC并联交流电路中，8A，9 A，IC=15 A，则电路的端口总电流为（ ） A. 2 A B. 32 A C. 16 A D. 10 A 8. 电路中的功率损耗主要发生在（ ） A. 电阻 B. 电容器 C. 电感器 D. 电源 9. 如图所示，为输入电压，为输出电压，则输出电压与输入电压之比为（ ） A. B. C. D. 10. 当电路两端电压保持不变时，电路中的电阻增加，功率将会（ ） A. 增加 B. 减少 C. 保持不变 11. 三相电路中，若有功功率为9000W，无功功率为3000Var，求该电路的视在功率是多少（ ） A. 7500 VA B. 9000 VA C. 3000√10 VA（约9487 VA） D. 12000 VA 12. 如图所示，是感应式电能表的示意图，与其技术参数有关的说法正确的是（ ） A. 正常工作时额定功率为220V B. 正常运行的最大电流为10A C. 每转2圈电路耗电为1kW•h D. 电路消耗的电能是2486kW•h 13. 在三相系统中，功率因数是指：（ ） A. 有功功率与视在功率的比值 B. 无功功率与有功功率的比值 C. 视在功率与无功功率的比值 D. 无功功率与视在功率的比值 14. 在电路中，功率因数为1时，表示： A. 电路全部功率都用于有功功率 B. 电路无功损耗 C. 电路存在谐振 D. 电路处于开路状态 15. 已知荧光灯电路的功率因数为0.6，在其两端并联一电容器后，功率因数提高到0.9，则（ ） A. 电压一定超前于电流 B. 电压一定落后于电流 C. 电压可能超前于电流 D. 电流、电压一定同相 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 16. 纯电感电路中，电压超前电流的相位。（ ） 17. 在正弦交流电路中，电感的阻抗与频率成正比。（ ） 18. 下图为电压三角形。（ ） 19. 电容电路中的电流领先于电压。（ ） 20. 纯电容电路中，电压与电流的相位差为0度。 （ ） 21. 交流电路中的电容元件会随着频率的增加而减少其阻抗。（ ） 22. 为感抗（ ） 23. 在正弦交流电路中，电容的阻抗与频率成正比。（ ） 24. 直流电和交流电都能通过电容器。（ ） 25. 在RLC串联电路中，若，这时电路的端电压与电流的相位差为零。（ ） 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26. 在RC串联电路中，有功功率P=______无功功率Q＝______，视在功率 S=______。 27. RLC串联电路中，，，则电路两端的总电压是______。 28. 某正弦交流电路结构如图所示，该电路的性质呈电感性，因某种原因导致交流电流表被短路，其他三个交流电流表的读数分别是A表记录A，表记录A，表记录A。若表未短路，它的读数应记录为A。 29. 在交流电路中，电源电压为，电阻，，则电路中的电流为______，功率因数为______。 30. 电路中，功率因数是有功功率与______的比值。 四、简答题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 31. 在RLC串联正弦交流电路中，电路有几种状态？分别是什么状态？ 32. 电路如图所示，已知R=，10V。求电容两端的电压以及其中的电流。 33. 一单相电器上标有电流、有功功率、功率因数，当用量程1/2A、75V/150V/300V的功率表测量时，该如何选择量程?已知表的满偏格数为150，若按上面正确选择的量程测量时，指针指在48.7格上，问负载实际消耗了多少功率？ 五、综合应用题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 34. 把电阻，电感为的线圈接到的交流电源上，试求： （1）电路中电流的大小（最大值）； （2）写出电流的解析式； （3）作出电流与电压的相量图； （4）求该电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。 35. 某车间有一台感性负载，额定电压为 220V，额定功率为 4.4kW，功率因数 cosφ1=0.5，接在频率为 50Hz 的交流电源上。 （1）计算该负载的额定电流、等效电阻和等效感抗； （2）若要将电路的功率因数提高到 0.9，需并联多大容量的电容？ 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 $