山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》项目五任务六 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 任务六：RC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. 已知 RC 串联电路中，R=6Ω，XC=8Ω，则电路的阻抗 Z 为（ ） A. 14Ω B. 2Ω C. 6Ω D. 10Ω 【答案】D 【解析】RC串联电路的阻抗大小为。代入、，得，故选D。 2. 在RC串联正弦交流电路中，已知电流有效值为I，电流初相角为，电容两端电压的瞬时表达式为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】电容电压滞后电流，其有效值为。电流初相角为，故电容电压初相角为。因此，故选C。 3. 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 4. RC 串联电路中，已知总电压 U=10V，电阻电压 UR=6V，则电容电压 UC 为（ ）​ A. 4V​ B. 6V​ C. 8V​ D. 10V​ 【答案】C 【解析】RC串联电路中，总电压U与电阻电压、电容电压相互垂直，故。因此，故选C。 5. RC 串联电路中，功率因数 cosφ 的计算公式是（ ） A. cosφ=R/Z B. cosφ=XC/Z C. cosφ=Z/R D. cosφ=Z/XC 【答案】A 【解析】RC串联电路中，功率因数为电阻R与阻抗Z的比值，即，故选A。 6. 某RC串联电路中，电阻为30欧姆。在50赫兹电源下，电容电抗为40欧姆；当电源频率提高到100赫兹时，电路阻抗约为（ ）。 A. 约36欧姆 B. 约40欧姆 C. 约50欧姆 D. 约60欧姆 【答案】A 【解析】电源频率提高一倍时，电容电抗减小为原来的一半，即为20欧姆。RC串联电路的阻抗由电阻和电容电抗按直角关系合成，阻抗约为36欧姆。 7. 在RC串联电路中，已知电源电压，，且，则稳态电流为（ ） A. 5sin( 3A B. 9.85sin(3A C. 5sin(3A D. [15-5sin(3A 【答案】C 8. RC 串联电路的阻抗角 φ 满足（ ）​ A. <φ<​ B. <φ<​ C. φ=​ D. φ=​ 【答案】B 【解析】RC串联电路呈电容性，阻抗，其阻抗角为负值，且范围在与之间，故选B。 9. 某RC串联电路接在100伏交流电源上，电阻为40欧姆，电容电抗为30欧姆。该电路消耗的有功功率为（ ）。 A. 120瓦 B. 160瓦 C. 200瓦 D. 250瓦 【答案】B 【解析】电路阻抗为50欧姆，电流为2安。只有电阻消耗有功功率，因此有功功率为电流平方乘以电阻，结果为160瓦。 10. 在如图所示的RC串联电路中，、，要使，则R的大小约为（ ） A. 52Ω B. 15Ω C. 60Ω D. 17Ω 【答案】A 11. RC串联电路接在交流电源上，当电源的频率增大时，电路中的电流（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 【答案】A 【解析】RC串联电路中，容抗。当电源频率增大时，容抗减小，电路阻抗减小；在电源电压不变时，电流增大，故选A。 12. 在R-C串联电路中，若增大电源的频率，其它因数不变，则电路中的有功功率将（ ） A. 不能确定 B. 减小 C. 不变 D. 增大 【答案】D 【解析】其他条件不变时，电源频率增大，容抗减小。串联电路阻抗随之减小，因此在电源电压不变时，电流增大。有功功率，由于不变，故有功功率增大，选D。 13. RC 串联电路中，下列表达式正确的是（ ） A. U=UR+UC B. U= C. U=UR-UC D. U= 【答案】B 【解析】RC串联电路中，与相位相差，总电压为两者的相量和，因此，故选B。 14. 在图示RC串联电路中，为电路总电压，为电阻R两端电压，则与的相位关系为（ ） A. 超前 B. 滞后 C. 二者同相 D. 二者反相 【答案】B 【解析】容压滞后，阻压同相，电路为RC电路，呈电容性。 设i的相位为0。则的相位小于0，的相位和i相同。 所以滞后。 15. 电阻为10Ω，电容为100μF，电源频率为50Hz的电阻电容串联电路的容抗为：（ ） A. 159.2Ω B. 50Ω C. 103.2Ω D. 31.8Ω 【答案】D 【解析】电容值。容抗计算公式为，代入，得，故选D。 16. 某RC串联电路中，测得电阻两端电压为24伏，电容两端电压为32伏。电源电压的有效值为（ ）。 A. 32伏 B. 48伏 C. 40伏 D. 56伏 【答案】C 【解析】电阻电压与电流同相，电容电压与电流相差90度，两者不能直接代数相加。根据电压的直角三角形关系，电源电压为40伏。 17. RC串联电路接在恒压交流电源上，电容C保持不变。当R增大时，及电路功率因数的变化情况正确的是（ ） A. 变大，变大 B. 变小，变大 C. 变大，变小 D. 变小，变小 【答案】B 18. 在一个由电阻和电容串联的电路中，如果电源频率很高，电容器的作用将会（ ） A. 变得更加明显 B. 变得更加微弱 C. 对电路没有影响 D. 电容器会变成开路 【答案】B 【解析】电容的容抗为。当电源频率很高时，很小，电容器在串联电路中的阻抗作用趋近于短路，电路的容性影响减弱，整体趋近于纯电阻电路。因此电容器的作用变得更加微弱，故选B。 19. 电阻和电容串联电路中，总阻抗的计算公式为：（ ） A. Z = B. C. Z = D. 【答案】A 【解析】RC串联电路的复阻抗为 ，其中容抗 。因此总阻抗的大小为 ，故选A。 20. 白炽灯与电容器组成的串联电路，由交流电源供电，如果交流电的频率减小，则电容器的（ ） A. 电容增大 B. 电容减小 C. 容抗增大 D. 容抗减小 【答案】C 【解析】电容的容抗为。当交流电频率减小时，在电容C不变的条件下，容抗增大，故选C。 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 简述什么是RC串联电路 【答案】电阻与电容串联组成的电路称为 RC串联电路。 【解析】RC串联电路是指电阻R和电容C首尾依次连接在同一支路中的电路。由于元件串联，电阻和电容中流过的电流相同；在交流电路中，电阻电压与电流同相，电容电压滞后电流 。 22. 一个电路中有一个电阻和一个电容串联，当交流电源接通后，电路中的电流会如何变化？为什么？ 【答案】接通交流电源时，电路电流包含暂态分量和稳态分量。暂态电流的具体初值和变化过程取决于电源接通相位及电容的初始电压，不能简单地认为电流一定先达到最大值再逐渐减小。暂态消失后，电路中流过与电源同频的正弦交流电流，其有效值为 ，其中 、；电流超前电源电压。 【解析】对正弦交流电源，RC串联电路的稳态阻抗为 ，其中 ，阻抗大小为 ，所以稳态电流有效值为 。接通瞬间还可能出现暂态过程，其大小取决于电源接通时的相位和电容初始电压，因此不能笼统地断定电流初始值最大。暂态消失后，电流保持为稳定的正弦交流，并超前电源电压 。 23. 某交流控制电路中，电阻 与电容的容抗 串联，接在有效值 的交流电源上。试分析该电路。（1）计算电路的阻抗、电流及电阻和电容两端的电压。（2）计算电路的有功功率、无功功率和视在功率。（3）判断电路性质，并说明电流与电源电压的相位关系。 【答案】（1）阻抗 。电流 。电阻两端电压 ，电容两端电压 。（2）有功功率 。无功功率 。视在功率 。（3）该电路为容性电路。电流超前电源电压，相位角 。 【解析】RC串联电路中，，其阻抗大小为 。电流为 。各元件电压为 ，；二者相位相差 ，故 。有功功率由电阻消耗，；电容无功功率为 ；视在功率为 。由于 ，电路呈容性。阻抗相角为 ，因此电流超前电源电压 。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某 RC 串联电路接在频率为 50 Hz、电压有效值为 100 V 的交流电源上，电阻 ，电容 。求：（1）电容的容抗 、电路阻抗 及电流有效值 。（2）电阻两端电压 和电容两端电压 。（3）电路的有功功率 、无功功率 、视在功率 、功率因数 ，并判断电路性质。 【答案】（1）。。。（2）。。（3）。。。。该电路为容性电路，电流超前电压。 【解析】先将电容量换算为法拉：。容抗为 。RC串联电路的阻抗大小为 ，故电流有效值 。元件电压分别为 、，两电压相位相差 。有功功率为 ；容性无功功率为 ；视在功率为 。功率因数为 。因无功功率为负，电路呈容性，电流超前电源电压。 25. 如图所示移相电路，已知电容为0.01μF，输入电压，欲使输出电压在相位上滞后，应配多大的电阻？此时的输出电压是多大？ 【答案】16． 26. 某设备的交流控制支路由电阻 、电阻 与电容 串联组成，接在频率为 50 Hz、电压有效值为 100 V 的交流电源上。求：（1）电路总阻抗及支路电流有效值。（2）、 和电容两端的电压有效值。（3）两个电阻的有功功率、电路总有功功率、无功功率和功率因数，并判断电路性质。 【答案】（1）。。。。（2）。。。（3）。。。。。。该电路为容性电路，电流超前电压。 【解析】先将两个串联电阻合并：。，所以 。总阻抗大小为 ，支路电流为 。各元件电压为 ，，。两个电阻的有功功率分别为 、，总有功功率 。电容无功功率为 ，视在功率 ，功率因数 。，故电路呈容性，电流超前电源电压。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某设备调试台采用 RC 串联限流电路，电源电压为 、频率为 。电路中电阻 、，电容 ，均按有效值计算。（1）计算电路的容抗、总阻抗、电路电流以及 、 和电容两端的电压。（2）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。（3）若电容器额定电压应不低于其实际电压的 倍，应选用额定电压不低于多少伏的电容器。 【答案】（1）总电阻为 。容抗为 。总阻抗为 。电路电流为 。。。。（2）有功功率为 。无功功率为 。视在功率为 。功率因数为 。该电路为容性电路，电流超前电源电压。（3）电容器额定电压应不低于 ，应选用额定电压不低于 的电容器。 【解析】总电阻为 。容抗为 。总阻抗为 ，电流为 。各元件电压为 ，，。有功功率为 ；容性无功功率为 ；视在功率为 ；功率因数为 。因 ，电路呈容性，电流超前电源电压。电容器额定电压至少应为 ；按常用额定电压等级，可选用额定电压不低于 的电容器。 28. 如下图所示RLC串联电路中， ，，，当和闭合后，电流表A的读数与和闭合前的数值一样。 （1）计算电路中电流表A的数值，电容C，电压、。 （2）电路中闭合，断开后，求电流表A的数值，、、。 （3）电路中闭合，断开后，求电路的功率因数。 【答案】（1） ， 由 得出 （2） ，， （3） 【解析】电路中、闭合后，电流表数值没改变，说明电路总阻抗没有改变，电路处于串联谐振状态，电路中电感L和电容C的容抗相等。 29. 某低压交流控制装置采用 RC 串联电路进行限流，电源电压为 、频率为 。支路中 、，现要求将支路电流调整为 ，电容器容量可更换。（1）计算应选用的电容器容量，并计算 、 和电容器两端的电压。（2）维修人员测得 、、，并认为电源电压应为三者直接相加所得的 。判断该结论是否正确，并说明理由。（3）若两只电阻的额定功率均按实际消耗功率的 倍选取，电容器额定电压按实际电压的 倍选取，应分别选用多大额定功率的电阻和多高额定电压的电容器。 【答案】（1）总电阻为 。总阻抗为 。容抗为 。电容器容量为 。。。。（2）该结论不正确。电阻电压 、 与电流同相，电容电压 与电流相差 ，不能进行算术相加。电源电压应为 。（3） 的实际功率为 ，应选用不低于 的电阻，可选用 电阻。 的实际功率为 ，应选用不低于 的电阻，可选用 电阻。电容器额定电压应不低于 ，可选用 及以上的交流电容器。 【解析】总电阻为 。由目标电流 得总阻抗 。RC串联电路满足 ，故 。因此电容量为 。元件电压为 ，，。两个电阻电压同相，可先合成为 ；电容电压与电阻电压相差 ，所以电源电压应按相量关系计算：，不能直接相加。电阻实际功率为 、。按2倍裕量，额定功率应分别不低于 和 ，可分别选用 和 电阻。电容器额定电压应不低于 ，可选用 及以上的交流电容器。 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 $ 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 任务六：RC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. 已知 RC 串联电路中，R=6Ω，XC=8Ω，则电路的阻抗 Z 为（ ） A. 14Ω B. 2Ω C. 6Ω D. 10Ω 2. 在RC串联正弦交流电路中，已知电流有效值为I，电流初相角为，电容两端电压的瞬时表达式为（ ） A. B. C. D. 3. 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 4. RC 串联电路中，已知总电压 U=10V，电阻电压 UR=6V，则电容电压 UC 为（ ）​ A. 4V​ B. 6V​ C. 8V​ D. 10V​ 5. RC 串联电路中，功率因数 cosφ 的计算公式是（ ） A. cosφ=R/Z B. cosφ=XC/Z C. cosφ=Z/R D. cosφ=Z/XC 6. 某RC串联电路中，电阻为30欧姆。在50赫兹电源下，电容电抗为40欧姆；当电源频率提高到100赫兹时，电路阻抗约为（ ）。 A. 约36欧姆 B. 约40欧姆 C. 约50欧姆 D. 约60欧姆 7. 在RC串联电路中，已知电源电压，，且，则稳态电流为（ ） A. 5sin( 3A B. 9.85sin(3A C. 5sin(3A D. [15-5sin(3A 8. RC 串联电路的阻抗角 φ 满足（ ）​ A. <φ<​ B. <φ<​ C. φ=​ D. φ=​ 9. 某RC串联电路接在100伏交流电源上，电阻为40欧姆，电容电抗为30欧姆。该电路消耗的有功功率为（ ）。 A. 120瓦 B. 160瓦 C. 200瓦 D. 250瓦 10. 在如图所示的RC串联电路中，、，要使，则R的大小约为（ ） A. 52Ω B. 15Ω C. 60Ω D. 17Ω 11. RC串联电路接在交流电源上，当电源的频率增大时，电路中的电流（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 12. 在R-C串联电路中，若增大电源的频率，其它因数不变，则电路中的有功功率将（ ） A. 不能确定 B. 减小 C. 不变 D. 增大 13. RC 串联电路中，下列表达式正确的是（ ） A. U=UR+UC B. U= C. U=UR-UC D. U= 14. 在图示RC串联电路中，为电路总电压，为电阻R两端电压，则与的相位关系为（ ） A. 超前 B. 滞后 C. 二者同相 D. 二者反相 15. 电阻为10Ω，电容为100μF，电源频率为50Hz的电阻电容串联电路的容抗为：（ ） A. 159.2Ω B. 50Ω C. 103.2Ω D. 31.8Ω 16. 某RC串联电路中，测得电阻两端电压为24伏，电容两端电压为32伏。电源电压的有效值为（ ）。 A. 32伏 B. 48伏 C. 40伏 D. 56伏 17. RC串联电路接在恒压交流电源上，电容C保持不变。当R增大时，及电路功率因数的变化情况正确的是（ ） A. 变大，变大 B. 变小，变大 C. 变大，变小 D. 变小，变小 18. 在一个由电阻和电容串联的电路中，如果电源频率很高，电容器的作用将会（ ） A. 变得更加明显 B. 变得更加微弱 C. 对电路没有影响 D. 电容器会变成开路 19. 电阻和电容串联电路中，总阻抗的计算公式为：（ ） A. Z = B. C. Z = D. 20. 白炽灯与电容器组成的串联电路，由交流电源供电，如果交流电的频率减小，则电容器的（ ） A. 电容增大 B. 电容减小 C. 容抗增大 D. 容抗减小 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 简述什么是RC串联电路 22. 一个电路中有一个电阻和一个电容串联，当交流电源接通后，电路中的电流会如何变化？为什么？ 23. 某交流控制电路中，电阻 与电容的容抗 串联，接在有效值 的交流电源上。试分析该电路。（1）计算电路的阻抗、电流及电阻和电容两端的电压。（2）计算电路的有功功率、无功功率和视在功率。（3）判断电路性质，并说明电流与电源电压的相位关系。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某 RC 串联电路接在频率为 50 Hz、电压有效值为 100 V 的交流电源上，电阻 ，电容 。求：（1）电容的容抗 、电路阻抗 及电流有效值 。（2）电阻两端电压 和电容两端电压 。（3）电路的有功功率 、无功功率 、视在功率 、功率因数 ，并判断电路性质。 25. 如图所示移相电路，已知电容为0.01μF，输入电压，欲使输出电压在相位上滞后，应配多大的电阻？此时的输出电压是多大？ 26. 某设备的交流控制支路由电阻 、电阻 与电容 串联组成，接在频率为 50 Hz、电压有效值为 100 V 的交流电源上。求：（1）电路总阻抗及支路电流有效值。（2）、 和电容两端的电压有效值。（3）两个电阻的有功功率、电路总有功功率、无功功率和功率因数，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. 某设备调试台采用 RC 串联限流电路，电源电压为 、频率为 。电路中电阻 、，电容 ，均按有效值计算。（1）计算电路的容抗、总阻抗、电路电流以及 、 和电容两端的电压。（2）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。（3）若电容器额定电压应不低于其实际电压的 倍，应选用额定电压不低于多少伏的电容器。 28. 如下图所示RLC串联电路中， ，，，当和闭合后，电流表A的读数与和闭合前的数值一样。 （1）计算电路中电流表A的数值，电容C，电压、。 （2）电路中闭合，断开后，求电流表A的数值，、、。 （3）电路中闭合，断开后，求电路的功率因数。 29. 某低压交流控制装置采用 RC 串联电路进行限流，电源电压为 、频率为 。支路中 、，现要求将支路电流调整为 ，电容器容量可更换。（1）计算应选用的电容器容量，并计算 、 和电容器两端的电压。（2）维修人员测得 、、，并认为电源电压应为三者直接相加所得的 。判断该结论是否正确，并说明理由。（3）若两只电阻的额定功率均按实际消耗功率的 倍选取，电容器额定电压按实际电压的 倍选取，应分别选用多大额定功率的电阻和多高额定电压的电容器。 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 $