山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》项目十任务四 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》 项目十：直流电路 任务四：电源的模型 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. 两种电源模型分别是什么（ ） A. 直流电源和交流电源 B. 实际电源和虚拟电源 C. 理想电压源和理想电流源 D. 有源电源和无源电源 【答案】C 【解析】两种电源模型分别是理想电压源和理想电流源。 2. 在实际电源模型中，哪些因素会影响电源的实际输出（ ） A. 仅电源的内部电阻 B. 仅电源的输出特性 C. 仅负载电阻的变化 D. 以上因素均会影响实际输出 【答案】D 【解析】实际电源模型中，内部电阻、输出特性和负载电阻的变化都会影响电源的实际输出。 3. 如图所示电路中，下列说法中正确的是（ ） A. 10V恒压源吸收功率5W B. 4A恒流源吸收功率68W C. 电压U为8V D. 4A恒流源发出功率68W 【答案】D 4. 在实际电压源模型中，输出电压会随着负载电阻的增加而（ ） A. 增加 B. 波动 C. 不变 D. 减小 【答案】A 【解析】设实际电压源的电动势为E、内阻为r、负载电阻为R，则电路电流I=E/(R+r)，输出电压U=IR=ER/(R+r)。当E、r不变时，R增大，U随之增大，并逐渐接近E，故选A。 5. 当电压源开路时，该电压源内部（ ） A. 有电流、有功率损耗 B. 无电流、无功率损耗 C. 有电流、无功率损耗 D. 以上都不正确 【答案】B 【解析】电压源开路时，外电路没有形成闭合回路，因此电路中无电流通过。由于无电流，电源内阻上也无功率损耗，故选B。 6. 在理想电压源的特性中，内部电阻的值为多少（ ） A. 0Ω B. 10Ω C. 无穷大 D. 1Ω 【答案】A 【解析】理想电压源的内部电阻被假定为零，以提供恒定的电压输出。 7. 如图所示，电流I为（ ） A. 3 A B. 1 A C. -1 A D. 2 A 【答案】C 8. 在实际电压源模型中，内部电阻的作用是什么（ ） A. 减小电压源的体积 B. 保护电压源 C. 提高电压源的效率 D. 限制电压输出 【答案】D 【解析】实际电压源模型中的内部电阻限制了电压源的输出，导致输出电压在负载变化时产生波动。 9. 理想电压源的内阻是（ ） A. 无穷大 B. 零 C. 与负载有关 D. 与负载电阻相等 【答案】B 【解析】理想电压源的端电压不随负载电流变化，其内阻为零，因此选B。 10. 如图所示电路中，开关S闭合后，电流源提供的功率（ ） A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 为0 【答案】B 11. 在一个闭合电路中，电源电动势E = 6V，内阻r = 2Ω，连接的外电阻R = 4Ω，则电流I是多少（ ） A. 1A B. 0.5A C. 2A D. 3A 【答案】A 【解析】根据欧姆定律I = E / (R + r)，I = 6 / (4 + 2) = 1A。 12. 实际电压源的输出电压会受到什么因素的影响（ ） A. 电压源的电容值 B. 电流源的内部电阻 C. 负载电阻的变化 D. 输入电压的变化 【答案】C 【解析】实际电压源可等效为电动势E与内阻r串联。负载电阻为R时，输出电压U=ER/(R+r)。当E和r保持不变时，R变化会使输出电压U变化，因此选C。 13. 若一个电路中有一个理想电压源、电阻和电容器串联连接，此时电路的总电流应（ ） A. 等于理想电压源提供的电流 B. 小于理想电压源提供的电流 C. 大于理想电压源提供的电流 D. 等于理想电压源电压与电阻的比值 【答案】A 【解析】理想电压源、电阻和电容器串联时，各元件中的电流相等，因此电路总电流等于理想电压源输出的电流。电容器会影响电流的大小和相位，但不改变串联电路中电源电流与总电流相等的关系，故选A。 14. 如图所示各电路中，与(e)图所示电路相互等效的是（ ） A. (a)图所示电路 B. (b)图所示电路 C. (c)图所示电路 D. (d)图所示电路 【答案】B 15. 下列设备中，一定是电源的为（ ） A. 蓄电池 B. 电视机 C. 发电机 D. 节能灯 【答案】C 【解析】发电机的基本作用是将机械能转换为电能，能够向外电路提供电能，因此在本题所列设备中，发电机是典型的电源。蓄电池在充电时可作为负载，电视机和节能灯属于用电设备。故选C。 16. 电压源与电流源等效变换时，电压源的电动势 E 等于（ ） A. R0/IS B. IS/R0 C. IS・R0（IS 为电流源电流，R0 为内阻） D. IS + R0 【答案】C 【解析】电流源IS与内阻R0并联，等效电压源电动势E=IS·R0。 17. 在如图所示电路中，将左侧虚线框部分等效为右侧虚线框部分的电流模型，则右图中的电阻器的阻值等于 （ ） A. 1Ω B. 2Ω C. 4Ω D. 6Ω 【答案】A 18. 理想电压源和理想电流源间（ ） A. 有等效变换关系 B. 没有等效变换关系 C. 有条件下的等效关系 D. 只能在直流电路中等效 【答案】B 【解析】实际电压源可表示为理想电压源与内阻串联，实际电流源可表示为理想电流源与内阻并联，二者可以进行等效变换。理想电压源内阻为0，若按等效变换处理，其短路电流趋于无穷大；理想电流源内阻为无穷大，若按等效变换处理，其开路电压趋于无穷大。因此，理想电压源和理想电流源之间没有实际可用的等效变换关系。故选B。 19. 一个内阻为 0.5Ω，电动势为 5V 的电压源，等效成电流源时，其电流源的电流和内阻分别为（ ）​ A. 10A，0.5Ω​ B. 10A，5Ω​ C. 2.5A，0.5Ω​ D. 2.5A，5Ω​ 【答案】A 【解析】电压源等效为电流源时，电流源电流为 A，内阻保持不变，仍为0.5Ω，故选A。 20. 电压源与电流源等效变换的条件是（ ） A. 对外电路等效，对内电路也等效 B. 对外电路等效，对内电路不等效 C. 对外电路不等效，对内电路等效 D. 两者均不等效 【答案】B 【解析】电压源与电流源进行等效变换后，从外部端口看，其伏安特性相同，对外电路等效；但两种电源的内部结构不同，对内电路不等效，故选B。 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 解释电压源和电流源在电路中的作用。 【答案】电压源用于在电路两端建立并维持规定的电压，向外电路提供电能；独立电压源通常用圆圈内标有“+”“−”的符号表示。理想电压源的端电压不随输出电流变化。电流源用于在支路中提供规定方向和大小的电流；独立电流源通常用圆圈内带箭头的符号表示，箭头表示电流方向。理想电流源的输出电流不随端电压变化。 【解析】电压源和电流源都是电路中的供能元件。电压源的主要作用是在其两端维持规定电压，使外电路在该电压作用下产生电流；理想电压源的端电压恒定。电流源的主要作用是在所在支路维持规定电流，箭头标明电流方向；理想电流源的输出电流恒定。实际电源受内阻等因素影响，其端电压或输出电流会随外电路条件发生变化。 22. 简述理想电压源、理想电流源的主要特性，并说明实际电压源的常用模型。 【答案】（1）理想电压源的端电压恒定，不随负载电流变化，其内阻为零。（2）理想电流源的输出电流恒定，不随端电压变化，其内阻趋于无穷大。（3）实际电压源通常用一个理想电压源与内阻串联的模型表示，负载电流增大时端电压会下降。 【解析】理想电压源的内阻为0，因此其端电压恒定，不受负载电流变化的影响。理想电流源的内阻为无穷大，因此其输出电流恒定，不受端电压变化的影响。实际电压源存在内阻，通常等效为电动势为E的理想电压源与内阻r串联。接入负载后，电流I流过内阻产生压降Ir，故电源端电压为U=E-Ir；当负载电流增大时，端电压下降。 23. 某直流电源可等效为电动势为24 V、内阻为2 Ω的实际电压源，现接入阻值为10 Ω的负载电阻。求并分析：（1）电路中的负载电流和电源端电压。（2）负载获得的功率及电源的效率。（3）若负载发生短路，说明电源可能出现的现象及原因。 【答案】（1）电路电流为 。电源端电压为 ，也可由 求得。（2）负载功率为 。电动势产生的功率为 ，其中内阻消耗功率为 。电源效率为 。（3）短路时外电阻接近零，短路电流约为 。此时电流主要受电源内阻限制，内阻发热显著增加，可能导致电源过热、保护装置动作或电源损坏。 【解析】（1）实际电压源可看作电动势E与内阻r串联后接负载R，因此回路电流为 。负载两端电压即电源端电压，。（2）负载功率为 。电动势产生的功率为 ，内阻损耗为 ，满足 。因此效率为 。（3）负载短路时 ，短路电流为 。电源内阻上的功率为 ，会造成严重发热，可能引起保护装置动作或电源损坏。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某蓄电池可等效为电动势为 24 V、内阻为 0.5 Ω 的实际电压源，现接入阻值为 5.5 Ω 的负载电阻。求：（1）电路中的负载电流。（2）蓄电池的端电压。（3）负载消耗的功率和蓄电池内阻消耗的功率。 【答案】（1）负载电流为 。（2）端电压为 。（3）负载功率为 ，内阻功率为 。 【解析】实际电压源的电动势E、内阻r和负载电阻R串联，总电阻为 。（1）负载电流为 。（2）蓄电池端电压等于负载电压，；也可用 计算。（3）负载消耗的功率为 ，蓄电池内阻消耗的功率为 。 25. 如图所示，已知Us1=12V，Us2=24V，R1=R2=30Ω，R3=60Ω，用两种电源的等效变换求R3的电流。 【答案】解：两种电源模型的等效变换是将电压源看成短路，电流源看成断路。再通过叠加定理进行计算。 将Us2短路，只有Us1，等效电路图如图1所示 那么可以看出电路时R1和R2、R3的并联再串联 可以计算出R并=R2R3/（R2+R3）=20Ω。 R3两端的电压U3（R并+R1）×R并=4.8V。 I30.08A 接着再把Us1短路，等效电路图如图2所示 计算只有Us2时候的R3支路电流。可以看出电路是R2和R1、R3的并联再串联。 则R并=R1R3/（R1+R3）=20Ω。 R3的分压为U3（R并+R2）×R并=9.6V。 计算得到此时的R3电流为I30.16A 利用叠加定理计算得到电流为I3=I30.24A，方向为从上往下 26. 某实际电流源可等效为理想电流源与内阻并联，其中理想电流源电流为 3 A，内阻为 12 Ω。现接入阻值为 6 Ω 的负载电阻。求：（1）将该实际电流源等效变换为实际电压源时的电动势和内阻。（2）负载中的电流及负载两端电压。（3）负载电阻取何值时可获得最大功率，并计算最大功率。 【答案】（1）等效电压源的电动势为 ，内阻为 。（2）负载电流为 ，负载电压为 。（3）当 时负载获得最大功率，。 【解析】（1）实际电流源由理想电流源 与内阻 并联构成。等效为实际电压源时，电动势为 ，内阻不变，仍为 。（2）接入 后，等效电压源的内阻与负载串联，负载电流为 ；负载两端电压为 。（3）当负载电阻等于电源内阻，即 时，负载获得最大功率。最大功率为 。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某自动化设备的24 V直流开关电源可等效为电动势为24 V、内阻为0.4 Ω的实际电压源。设备运行时，控制回路等效负载电阻为5.6 Ω，忽略连接导线电阻。（1）计算负载电流、负载端电压和负载消耗的功率。（2）若控制回路要求工作电压不低于22.0 V，判断该电源是否满足要求。（3）说明实际电压源内阻对负载电压的影响，并提出一项改进措施。 【答案】（1）电路总电阻为 。负载电流为 。负载端电压为 。负载功率为 。（2）满足要求。负载端电压为22.4 V，高于22.0 V。（3）负载电流增大时，内阻上的电压降增大，负载端电压下降。可选用内阻较小的电源，或检查并处理电源接线端子的接触不良问题。 【解析】（1）实际电压源可看作电动势E与内阻r串联后向负载RL供电，因此电路总电阻为 。 负载电流为 。 负载端电压为 。 负载消耗的功率为 。 （2）控制回路要求工作电压不低于22.0 V，实际负载端电压为22.4 V，满足，因此该电源满足要求。 （3）负载端电压为。当负载电流增大时，内阻上的电压降增大，因此负载端电压下降。可选用内阻较小的电源，以减小内阻压降并改善带载性能。 28. 求如图所示电路中的电流I。（要有具体过程） 【答案】2A 【解析】再接入待求支路，利用欧姆定律得。 29. 某恒流驱动器用于给检测装置供电，可等效为理想电流源与内阻并联的实际电流源。维修人员测得该驱动器开路电压为36 V，短路电流为3.0 A。接入等效电阻为6.0 Ω的负载后，忽略导线电阻。（1）计算该实际电流源的内阻、负载电流和负载端电压。（2）若检测装置要求工作电流保持在1.8 A至2.2 A之间，判断该负载是否适用。（3）若负载电阻明显减小，说明负载电流和端电压的变化趋势，并提出一项检修建议。 【答案】（1）实际电流源内阻为 。负载电流为 。负载端电压为 。（2）适用。负载电流为2.0 A，处于规定电流范围内。（3）负载电阻减小时，负载电流增大，负载端电压降低。检修时应测量负载电阻，排查负载短路或绝缘损坏故障。 【解析】开路、短路条件下有，。接入负载：，，电流在1.8～2.2A内，故适用。负载电阻减小时，负载电流增大、端电压降低；应检查负载电阻及短路、绝缘故障。 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》 项目十：直流电路 任务四：电源的模型 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. 两种电源模型分别是什么（ ） A. 直流电源和交流电源 B. 实际电源和虚拟电源 C. 理想电压源和理想电流源 D. 有源电源和无源电源 2. 在实际电源模型中，哪些因素会影响电源的实际输出（ ） A. 仅电源的内部电阻 B. 仅电源的输出特性 C. 仅负载电阻的变化 D. 以上因素均会影响实际输出 3. 如图所示电路中，下列说法中正确的是（ ） A. 10V恒压源吸收功率5W B. 4A恒流源吸收功率68W C. 电压U为8V D. 4A恒流源发出功率68W 4. 在实际电压源模型中，输出电压会随着负载电阻的增加而（ ） A. 增加 B. 波动 C. 不变 D. 减小 5. 当电压源开路时，该电压源内部（ ） A. 有电流、有功率损耗 B. 无电流、无功率损耗 C. 有电流、无功率损耗 D. 以上都不正确 6. 在理想电压源的特性中，内部电阻的值为多少（ ） A. 0Ω B. 10Ω C. 无穷大 D. 1Ω 7. 如图所示，电流I为（ ） A. 3 A B. 1 A C. -1 A D. 2 A 8. 在实际电压源模型中，内部电阻的作用是什么（ ） A. 减小电压源的体积 B. 保护电压源 C. 提高电压源的效率 D. 限制电压输出 9. 理想电压源的内阻是（ ） A. 无穷大 B. 零 C. 与负载有关 D. 与负载电阻相等 10. 如图所示电路中，开关S闭合后，电流源提供的功率（ ） A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 为0 11. 在一个闭合电路中，电源电动势E = 6V，内阻r = 2Ω，连接的外电阻R = 4Ω，则电流I是多少（ ） A. 1A B. 0.5A C. 2A D. 3A 12. 实际电压源的输出电压会受到什么因素的影响（ ） A. 电压源的电容值 B. 电流源的内部电阻 C. 负载电阻的变化 D. 输入电压的变化 13. 若一个电路中有一个理想电压源、电阻和电容器串联连接，此时电路的总电流应（ ） A. 等于理想电压源提供的电流 B. 小于理想电压源提供的电流 C. 大于理想电压源提供的电流 D. 等于理想电压源电压与电阻的比值 14. 如图所示各电路中，与(e)图所示电路相互等效的是（ ） A. (a)图所示电路 B. (b)图所示电路 C. (c)图所示电路 D. (d)图所示电路 15. 下列设备中，一定是电源的为（ ） A. 蓄电池 B. 电视机 C. 发电机 D. 节能灯 16. 电压源与电流源等效变换时，电压源的电动势 E 等于（ ） A. R0/IS B. IS/R0 C. IS・R0（IS 为电流源电流，R0 为内阻） D. IS + R0 17. 在如图所示电路中，将左侧虚线框部分等效为右侧虚线框部分的电流模型，则右图中的电阻器的阻值等于 （ ） A. 1Ω B. 2Ω C. 4Ω D. 6Ω 18. 理想电压源和理想电流源间（ ） A. 有等效变换关系 B. 没有等效变换关系 C. 有条件下的等效关系 D. 只能在直流电路中等效 19. 一个内阻为 0.5Ω，电动势为 5V 的电压源，等效成电流源时，其电流源的电流和内阻分别为（ ）​ A. 10A，0.5Ω​ B. 10A，5Ω​ C. 2.5A，0.5Ω​ D. 2.5A，5Ω​ 20. 电压源与电流源等效变换的条件是（ ） A. 对外电路等效，对内电路也等效 B. 对外电路等效，对内电路不等效 C. 对外电路不等效，对内电路等效 D. 两者均不等效 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 解释电压源和电流源在电路中的作用。 22. 简述理想电压源、理想电流源的主要特性，并说明实际电压源的常用模型。 23. 某直流电源可等效为电动势为24 V、内阻为2 Ω的实际电压源，现接入阻值为10 Ω的负载电阻。求并分析：（1）电路中的负载电流和电源端电压。（2）负载获得的功率及电源的效率。（3）若负载发生短路，说明电源可能出现的现象及原因。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某蓄电池可等效为电动势为 24 V、内阻为 0.5 Ω 的实际电压源，现接入阻值为 5.5 Ω 的负载电阻。求：（1）电路中的负载电流。（2）蓄电池的端电压。（3）负载消耗的功率和蓄电池内阻消耗的功率。 25. 如图所示，已知Us1=12V，Us2=24V，R1=R2=30Ω，R3=60Ω，用两种电源的等效变换求R3的电流。 26. 某实际电流源可等效为理想电流源与内阻并联，其中理想电流源电流为 3 A，内阻为 12 Ω。现接入阻值为 6 Ω 的负载电阻。求：（1）将该实际电流源等效变换为实际电压源时的电动势和内阻。（2）负载中的电流及负载两端电压。（3）负载电阻取何值时可获得最大功率，并计算最大功率。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某自动化设备的24 V直流开关电源可等效为电动势为24 V、内阻为0.4 Ω的实际电压源。设备运行时，控制回路等效负载电阻为5.6 Ω，忽略连接导线电阻。（1）计算负载电流、负载端电压和负载消耗的功率。（2）若控制回路要求工作电压不低于22.0 V，判断该电源是否满足要求。（3）说明实际电压源内阻对负载电压的影响，并提出一项改进措施。 28. 求如图所示电路中的电流I。（要有具体过程） 29. 某恒流驱动器用于给检测装置供电，可等效为理想电流源与内阻并联的实际电流源。维修人员测得该驱动器开路电压为36 V，短路电流为3.0 A。接入等效电阻为6.0 Ω的负载后，忽略导线电阻。（1）计算该实际电流源的内阻、负载电流和负载端电压。（2）若检测装置要求工作电流保持在1.8 A至2.2 A之间，判断该负载是否适用。（3）若负载电阻明显减小，说明负载电流和端电压的变化趋势，并提出一项检修建议。 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 $