山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》项目五任务五 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）电气技术类《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共155份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电气技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电气技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》 项目五：单相正弦交流电路 任务五：RL串联电路的分析 时间：45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2分，共40分） 1. 在一个电阻、电感串联电路中，如果电感值增大，电路中的总电流会：（ ） A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 先变小后变大 2. RL 串联电路的阻抗角 φ 满足（ ）​ A. <φ<​ B. <φ<​ C. φ=​ D. φ=​​ 3. 如图所示，交流电压表V的读数为10V，的读数为8V，则的读数是（ ） A. 6V B. 2V C. 10V D. 4V 4. 一RL串联负载接到频率为的电源上，功率因数为0.5，若将电源频率改变为，则其功率因数为（ ） A. 1 B. C. D. 5. 在R-L串联电路两端并联电容器可以（ ） A. 提高功率因数 B. 增大负载电流 C. 增大电阻 D. 减小负载 6. 一个电阻值为60 Ω的电阻器与一个电感值为20 H的电感线圈串联，接到100 V的交流电源上，求电路中的总电流大小：（ ） A. 0.5 A B. 1 A C. 2 A D. 5 A 7. 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 8. 在RL串联交流电路中，当外加电源的频率增加时，若电源电压不变，则电路中的总电流将（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先减小后增大 9. 白炽灯和电感串联组成的电路中，已知电感L=1/πH，若交流电源的三要素中，电源的有效值由V变为V，频率由50Hz变为100Hz，若白炽灯视为纯电阻，且阻值为100Ω，则下列说法正确的是（ ） A. 白炽灯的亮度变暗 B. 白炽灯的亮度变亮 C. 白炽灯的亮度无法确定 D. 白炽灯的亮度不变 10. 如图所示，若与同相位，则（ ） A. B. C. 与反相 D. 11. 在一个串联电路中，电压为120伏特，总电阻为10欧姆，总电感为5亨，求电路中的电流大小（ ） A. 4安培 B. 6安培 C. 8安培 D. 10安培 12. 一个串联电路中，电阻为8欧姆，电感为4亨，总电压为96伏特，求电路中的总电流大小（ ） A. 4安培 B. 6安培 C. 8安培 D. 12安培 13. 在一个 RL 电路中，当开关关闭后，电感器中的电流会如何变化（ ） A. 逐渐减少至零 B. 保持不变 C. 瞬间减少至零 D. 逐渐增加至最大值 14. 在如图所示的电路中，V，，则电压表和的读数分别为（ ） A. 60V，20V B. 100 V，20 V C. 140 V，20 V D. 200 V，40 V 15. 若线圈的电阻为60Ω，外加200V正弦交流电压时电流为2A，则其感抗为（ ） A. 50Ω B. 0Ω C. 80Ω D. 100Ω 16. 在 RL 串联电路中，若电阻上的电压为 3V，电感上的电压为 4V，则总电压为（ ） A. 7V B. 1V C. 5V D. 3V 17. 如图所示，电压表的读数是6V，电压表的读数是8V，则电压表V的读数是（ ） A. 2V B. 6V C. 10V D. 14V 18. RL 串联电路中，下列表达式正确的是（ ） A. U=UR+UL B. U= C. U=UR-UL D. U= 19. 已知RL串联正弦交流电路的总电压与总电流相位差为，若总感抗，则总阻抗Z等于（ ） A. 100Ω B. 200Ω C. 141Ω D. 173Ω 20. 某 RL 串联电路，电阻 R=30Ω，感抗 XL=40Ω，其功率因数为（ ） A. 0.6 B. 0.75 C. 0.8 D. 0.9 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 日光灯的电源电压为，频率为，灯管相当于的电阻，与灯管串联的镇流器的感抗为（电阻忽略不计），求流过灯管的电流的有效值，并画出电压与电流的矢量图。（） 22. 计算题：在R-L串联电路中，已知总电压，电流。求：该电路的阻抗、电阻R、电感L及有功功率。 23. 一位同学在做日光灯电路实验时，用万用表的交流电压档测量电路各部分的电压，实测路端电压为220V，灯管两端电压U1=110 V，镇流器两端电压U2=178 V。即总电压既不等于两分电压之和，又不符合 此实验结果如何解释? 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某单相交流负载由电阻 与电感 串联组成，接在频率 、电压 的交流电源上。忽略线圈电阻以外的损耗。（1）计算电感感抗 、电路阻抗 和电路电流 。（2）计算电阻两端电压 与电感两端电压 。（3）计算电路的有功功率 、无功功率 、视在功率 和功率因数 ，并判断电路性质。 25. 一个 RL 串联电路，接在 220V、50Hz 的交流电源上，电阻 R=60Ω，电感 L=0.255H。求： （1）电路的功率因数； （2）电路的有功功率和无功功率。 26. 某交流接触器线圈可等效为串联 电路。在额定工作状态下，线圈电阻 ，感抗 ，电路电流 ，电源频率为 。（1）计算线圈的电感 、电路阻抗 以及电源电压 。（2）计算电阻两端电压 、电感两端电压 ，并验证电源电压。（3）计算线圈的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。若该线圈连续工作 ，计算其消耗的电能，并判断电路性质。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某自动化生产线的交流电磁铁线圈可等效为电阻 与感抗 串联，接在频率为 、电压为 的交流电源上。忽略导线电阻。（1）计算该线圈的阻抗、电流、电阻两端电压和电感两端电压。（2）计算线圈的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数，并验证功率三角形关系。（3）判断该线圈的电路性质，并说明电源电压为什么不能将两个元件端电压直接进行代数相加。 28. 某交流电路结构如图所示，端口交流电压的有效值V，初相位为，第一条支路中的电阻器阻值，电感器L的感抗，第二条支路中的电阻器阻值。完成下列各题。 （1）第一条支路的总阻抗（ ） A. 173Ω B. 27.3Ω C. 20Ω D. 1．73Ω E. 电流相位超前电压相位 F. 电流相位超前电压相位（ G. 电流相位滞后电压相位 H. 电流相位滞后电压相位 I. 电流相位与电压相位反相 J. 电流相位与电压相位同相 K. 电流相位滞后电压相位 L. 电流相位超前电压相位 29. 某设备检修时发现，一只交流继电器线圈接入 、 电源后电流偏大。测得线圈等效电阻为 ，感抗为 。现计划串联一个纯电阻限流，使电路电流降为 。（1）计算应串联的限流电阻阻值。（2）计算串联限流电阻后，电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数，并计算限流电阻自身消耗的功率。（3）分析采用串联电阻限流对设备运行的影响，并提出一项改进建议。 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）电气技术类《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共155份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电气技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电气技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》 项目五：单相正弦交流电路 任务五：RL串联电路的分析 时间：45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2分，共40分） 1. 在一个电阻、电感串联电路中，如果电感值增大，电路中的总电流会：（ ） A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 先变小后变大 【答案】A 【解析】在电源电压U、频率f及电阻R不变时，感抗为。电感值L增大时，感抗增大，串联电路的阻抗增大。由可知，总电流减小，故选A。 2. RL 串联电路的阻抗角 φ 满足（ ）​ A. <φ<​ B. <φ<​ C. φ=​ D. φ=​​ 【答案】A 【解析】RL串联电路的阻抗为感性阻抗，阻抗角。当、时，，故A正确。 3. 如图所示，交流电压表V的读数为10V，的读数为8V，则的读数是（ ） A. 6V B. 2V C. 10V D. 4V 【答案】A 4. 一RL串联负载接到频率为的电源上，功率因数为0.5，若将电源频率改变为，则其功率因数为（ ） A. 1 B. C. D. 【答案】D 【解析】初始功率因数，则，即。频率增大到原来的2倍时，感抗也增大到原来的2倍，即。此时功率因数为 ，故D正确。 5. 在R-L串联电路两端并联电容器可以（ ） A. 提高功率因数 B. 增大负载电流 C. 增大电阻 D. 减小负载 【答案】A 【解析】在R-L串联电路两端并联电容器后，电容器提供容性无功功率，可补偿电感负载的感性无功功率，减小电源侧的无功电流，从而提高电路的功率因数，故A正确。 6. 一个电阻值为60 Ω的电阻器与一个电感值为20 H的电感线圈串联，接到100 V的交流电源上，求电路中的总电流大小：（ ） A. 0.5 A B. 1 A C. 2 A D. 5 A 【答案】无法确定（题干缺少交流电源频率，现有选项中无“无法确定”） 【解析】RL串联电路中，感抗为，总阻抗为，总电流为。本题虽已知、和，但未给出电源频率f，无法确定感抗，因此无法确定总电流，现有选项无法作答。 7. 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 8. 在RL串联交流电路中，当外加电源的频率增加时，若电源电压不变，则电路中的总电流将（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先减小后增大 【答案】B 【解析】根据电流及可知，外加电源的频率增加，电路的阻抗增大，电源的电压不变，则电路的总电流将减小，故B正确。 9. 白炽灯和电感串联组成的电路中，已知电感L=1/πH，若交流电源的三要素中，电源的有效值由V变为V，频率由50Hz变为100Hz，若白炽灯视为纯电阻，且阻值为100Ω，则下列说法正确的是（ ） A. 白炽灯的亮度变暗 B. 白炽灯的亮度变亮 C. 白炽灯的亮度无法确定 D. 白炽灯的亮度不变 【答案】D 【解析】由题意，白炽灯电阻。频率为时，感抗为，阻抗为，电流为。频率为时，感抗为，阻抗为，电流为。白炽灯功率不变，因此亮度不变，故选D。 10. 如图所示，若与同相位，则（ ） A. B. C. 与反相 D. 【答案】D 11. 在一个串联电路中，电压为120伏特，总电阻为10欧姆，总电感为5亨，求电路中的电流大小（ ） A. 4安培 B. 6安培 C. 8安培 D. 10安培 【答案】无法确定（题干缺少电源频率，现有选项中无“无法确定”） 【解析】RL串联交流电路的感抗为，总阻抗为，电流为。本题已知、、，但未给出电源频率f，不能计算感抗和总阻抗Z，因此无法确定电流大小。 12. 一个串联电路中，电阻为8欧姆，电感为4亨，总电压为96伏特，求电路中的总电流大小（ ） A. 4安培 B. 6安培 C. 8安培 D. 12安培 【答案】无法确定（题干缺少电源频率，现有选项中无“无法确定”） 【解析】RL串联交流电路的感抗为，总阻抗为，总电流为。本题已知、、，但未给出电源频率f，不能计算感抗和总阻抗Z，因此无法确定总电流大小。 13. 在一个 RL 电路中，当开关关闭后，电感器中的电流会如何变化（ ） A. 逐渐减少至零 B. 保持不变 C. 瞬间减少至零 D. 逐渐增加至最大值 【答案】D 【解析】开关闭合后，RL电路接通电源。由于电感电流不能突变，电感器中的电流从初始值开始逐渐增大；随着暂态过程结束，电流达到稳态最大值。故选D。 14. 在如图所示的电路中，V，，则电压表和的读数分别为（ ） A. 60V，20V B. 100 V，20 V C. 140 V，20 V D. 200 V，40 V 【答案】B 15. 若线圈的电阻为60Ω，外加200V正弦交流电压时电流为2A，则其感抗为（ ） A. 50Ω B. 0Ω C. 80Ω D. 100Ω 【答案】C 【解析】线圈阻抗。RL串联电路中，因此，故C正确。 16. 在 RL 串联电路中，若电阻上的电压为 3V，电感上的电压为 4V，则总电压为（ ） A. 7V B. 1V C. 5V D. 3V 【答案】C 【解析】在RL串联电路中，电阻电压与电感电压的相位相差，总电压为，故C正确。 17. 如图所示，电压表的读数是6V，电压表的读数是8V，则电压表V的读数是（ ） A. 2V B. 6V C. 10V D. 14V 【答案】C 18. RL 串联电路中，下列表达式正确的是（ ） A. U=UR+UL B. U= C. U=UR-UL D. U= 【答案】B 【解析】RL串联电路中，电阻电压与电感电压相位相差，总电压应按矢量关系计算，即，故B正确。 19. 已知RL串联正弦交流电路的总电压与总电流相位差为，若总感抗，则总阻抗Z等于（ ） A. 100Ω B. 200Ω C. 141Ω D. 173Ω 【答案】C 【解析】RL串联电路中，阻抗角满足。已知，则，所以。由得。因此总阻抗，故选C。 20. 某 RL 串联电路，电阻 R=30Ω，感抗 XL=40Ω，其功率因数为（ ） A. 0.6 B. 0.75 C. 0.8 D. 0.9 【答案】A 【解析】电路阻抗。功率因数，故A正确。 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 日光灯的电源电压为，频率为，灯管相当于的电阻，与灯管串联的镇流器的感抗为（电阻忽略不计），求流过灯管的电流的有效值，并画出电压与电流的矢量图。（） 【答案】电流的有效值为， 【解析】该电路的阻抗为， 则流过灯管的电流的有效值为。 由， 可得，即电压与电流的相位差为， 则电压与电流的矢量图如图所示。 22. 计算题：在R-L串联电路中，已知总电压，电流。求：该电路的阻抗、电阻R、电感L及有功功率。 【答案】；；； ；。 【解析】由电压瞬时值可知电压有效值；由电流瞬时值可知电流有效值。电流相位比电压滞后，故阻抗角，角频率。。。。 。有功功率。 23. 一位同学在做日光灯电路实验时，用万用表的交流电压档测量电路各部分的电压，实测路端电压为220V，灯管两端电压U1=110 V，镇流器两端电压U2=178 V。即总电压既不等于两分电压之和，又不符合 此实验结果如何解释? 【答案】因为日光灯管可以作为纯电阻元件，而镇流器只能看作是RL串联组合，它们的端电压不同相位，因此其和为相量和，而且相量和表达式中的 U2也是由其不同相位的电阻压降和电感压降构成的，正确的计算应为U 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某单相交流负载由电阻 与电感 串联组成，接在频率 、电压 的交流电源上。忽略线圈电阻以外的损耗。（1）计算电感感抗 、电路阻抗 和电路电流 。（2）计算电阻两端电压 与电感两端电压 。（3）计算电路的有功功率 、无功功率 、视在功率 和功率因数 ，并判断电路性质。 【答案】（1）。。。（2）。。（3）。。。。该电路为感性电路，电流滞后电压。 【解析】（1）电感感抗。总阻抗。电路电流。（2）；。由于与相位相差，有。（3）；；。功率因数。电流滞后电压，故该电路为感性电路。 25. 一个 RL 串联电路，接在 220V、50Hz 的交流电源上，电阻 R=60Ω，电感 L=0.255H。求： （1）电路的功率因数； （2）电路的有功功率和无功功率。 【答案】（1）XL=2πfL=2×3.14×50×0.255≈80Ω，阻抗 Z=，功率因数 cosφ=R/Z=60/100=0.6； （2）电流 I=U/Z=220/100=2.2A，有功功率 P=UIcosφ=220×2.2×0.6=290.4W，无功功率 Q=UIsinφ=220×2.2×0.8=387.2var 26. 某交流接触器线圈可等效为串联 电路。在额定工作状态下，线圈电阻 ，感抗 ，电路电流 ，电源频率为 。（1）计算线圈的电感 、电路阻抗 以及电源电压 。（2）计算电阻两端电压 、电感两端电压 ，并验证电源电压。（3）计算线圈的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。若该线圈连续工作 ，计算其消耗的电能，并判断电路性质。 【答案】（1）。。。（2）。。，与电源电压相符。（3）。。。。。该电路为感性电路，电流滞后电压。 【解析】（1）由得。总阻抗，故电源电压。（2），。二者相位相差，所以，与计算所得电源电压一致。（3）；；；。连续工作的耗电量。该电路为感性电路，电流滞后电压。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某自动化生产线的交流电磁铁线圈可等效为电阻 与感抗 串联，接在频率为 、电压为 的交流电源上。忽略导线电阻。（1）计算该线圈的阻抗、电流、电阻两端电压和电感两端电压。（2）计算线圈的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数，并验证功率三角形关系。（3）判断该线圈的电路性质，并说明电源电压为什么不能将两个元件端电压直接进行代数相加。 【答案】（1）。。。。（2）。。。。，符合功率三角形关系。（3）该电路为感性电路，电流滞后于电源电压。电阻电压与电流同相，电感电压超前电流 ，二者相位不同，电源电压应按矢量关系合成。 【解析】（1）总阻抗。电流。电阻两端电压，电感两端电压。（2）有功功率；无功功率；视在功率；功率因数。验证：，符合功率三角形关系。（3）该线圈为感性电路，电流滞后电源电压。与电流同相，超前电流，二者相位相差，因此电源电压应按进行矢量合成，不能直接代数相加。 28. 某交流电路结构如图所示，端口交流电压的有效值V，初相位为，第一条支路中的电阻器阻值，电感器L的感抗，第二条支路中的电阻器阻值。完成下列各题。 （1）第一条支路的总阻抗（ ） A. 173Ω B. 27.3Ω C. 20Ω D. 1．73Ω E. 电流相位超前电压相位 F. 电流相位超前电压相位（ G. 电流相位滞后电压相位 H. 电流相位滞后电压相位 I. 电流相位与电压相位反相 J. 电流相位与电压相位同相 K. 电流相位滞后电压相位 L. 电流相位超前电压相位 【答案】CDB 29. 某设备检修时发现，一只交流继电器线圈接入 、 电源后电流偏大。测得线圈等效电阻为 ，感抗为 。现计划串联一个纯电阻限流，使电路电流降为 。（1）计算应串联的限流电阻阻值。（2）计算串联限流电阻后，电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数，并计算限流电阻自身消耗的功率。（3）分析采用串联电阻限流对设备运行的影响，并提出一项改进建议。 【答案】（1）限流后的总阻抗为：。总电阻为：。限流电阻为：。（2）电路有功功率为：。电路无功功率为：。视在功率为：。功率因数为：。限流电阻消耗的功率为：。（3）串联电阻可降低线圈电流，减小线圈发热和过电流风险，但限流电阻会产生较大热损耗。可选用合适额定电压的继电器线圈，或采用调压控制方式，减少串联电阻造成的能量损失。 【解析】（1）限流后总阻抗。感抗仍为，故总电阻。应串联的限流电阻。（2）有功功率；无功功率；视在功率；功率因数。限流电阻自身消耗的功率为。（3）串联电阻能够降低线圈电流，减小线圈发热和过电流风险，但限流电阻自身功耗大、发热明显，且会降低供电效率。可改用额定电压匹配的继电器线圈，或采用调压控制等低损耗方案。串联后电路仍为感性电路，但因电阻占比增大，功率因数提高。 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 $