山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》项目四任务六 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》 项目四：磁路与电磁感应 任务六：自感 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. 自感对电路的影响是导致电路的（ ） A. 电阻增加 B. 阻抗变化 C. 电流增大 D. 电压降低 【答案】B 【解析】自感导致电路的阻抗变化，影响电路的频率响应 2. 一个闭合线圈中的自感随着线圈匝数的增加而（ ） A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 变得不可预测 【答案】A 【解析】一个闭合线圈中的自感随着线圈匝数的增加而增加 3. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计.先让开关S闭合，等到稳定后，再将S断开，则下列说法正确的是（ ） A. S闭合时，A、B同时亮，然后A灯逐渐熄灭，B灯变得更亮 B. S闭合时，A、B同时亮，然后B灯逐渐熄灭，A灯变得更亮 C. S断开时，A、B都亮一下后，才逐渐熄灭 D. S断开时，B灯立即熄灭，而A灯会亮一下后才熄灭 【答案】B 【解析】S闭合瞬间，但由于线圈的电流增加，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加，所以两灯同时亮，当电流稳定时，由于电阻可忽略不计，所以后面B熄灭，A变亮。故A错误，B正确;K闭合断开，A立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以B亮一下再慢慢熄灭，故CD错误。故选B。 4. 某线圈的自感系数为0.80 H，线圈电流在0.40 s内由5.0 A均匀减小到2.0 A，线圈中自感电动势的大小为（ ） A. 6.0 V B. 1.5 V C. 3.8 V D. 15.0 V 【答案】A 【解析】电流变化量为3.0 A，电流变化率的大小为7.5 A/s。自感电动势大小为自感系数与电流变化率的乘积，因此结果为6.0 V。 5. 线圈自感电动势的大小与______无关。（ ） A. 线圈的自感系数 B. 通过线圈的电流变化率 C. 通过线圈的电流大小 D. 线圈的匝数 【答案】C 【解析】线圈自感电动势的大小与自感系数和电流变化率有关，。在自感系数一定时，自感电动势与电流本身的大小无关，故选C。 6. 电感量一定的线圈,若产生的自感电动势小,则反映该线圈中通过的电流（ ） A. 数值小 B. 变化量小 C. 时间慢 D. 变化率小 【答案】D 【解析】自感电动势的大小满足。当线圈电感量一定时，自感电动势的大小与电流变化率的大小成正比。若产生的自感电动势较小，则较小，即电流变化率小，故选D。 7. 如图所示，自感现象中，发现当断开开关S时，灯泡的现象是（ ） A. A灯会更亮些再熄灭 B. B灯会更亮些再熄灭 C. 两只灯泡均更亮些再熄灭 D. 两只灯泡都立即熄灭 【答案】A 【解析】当断开开关S时，线圈L中的电流突然减小，由于自感现象，线圈L会产生自感电动势，阻碍电流的减小，此时线圈L与灯泡A组成闭合回路，线圈L相当于电源，给灯泡A供电，所以灯不会立即熄灭，而是会更亮一些再熄灭，而灯泡B所在支路断路，会立即熄灭。 答案为A。 8. 自感、互感和涡流都属于哪一类电磁现象（ ） A. 静电现象 B. 感应现象 C. 磁场现象 D. 光电现象 【答案】B 【解析】自感、互感和涡流都属于电磁感应现象 9. 线圈中的电流正在增大时，自感电动势的作用是（ ） A. 促进电流继续增大 B. 阻碍电流继续增大 C. 促进电流迅速减小 D. 维持电流保持不变 【答案】B 【解析】根据楞次定律，自感电动势总是阻碍原电流的变化。当线圈电流增大时，自感电动势将阻碍电流继续增大。 10. 如图所示，在研究自感现象的实验中，由于线圈L的作用（ ） A. 电路接通时，电灯不会发光 B. 电路接通时，电灯不能立即达到正常亮度 C. 电路闭合后，在切断瞬间，电灯突然发出较强的光 D. 电路接通后，电灯发光比较暗 【答案】D 11. 根据自感原理工作的电器设备是（ ） A. 变压器 B. 日光灯 C. 高频感应炉 D. 发电机 【答案】B 【解析】日光灯的镇流器是电感线圈，利用自感电动势在启辉时产生较高电压，并在正常工作时限制电流，因此日光灯是根据自感原理工作的电器设备，故选B。 12. 当线圈本身的电流发生变化，并在本线圈中产生感应电动势的现象称为（ ） A. 电磁感应现象 B. 磁场屏蔽现象 C. 自感现象 D. 互感现象 【答案】C 【解析】线圈电流变化会使自身磁通发生变化，从而在线圈本身产生感应电动势，这种现象称为自感现象。 13. 电感器自感系数的国际单位是（ ） A. 伏特，符号为V B. 安培，符号为A C. 欧姆，符号为Ω D. 亨利，符号为H 【答案】D 【解析】自感系数也称电感量，其国际单位为亨利，单位符号为H。伏特、安培和欧姆分别是电压、电流和电阻的单位。 14. 如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是（ ） A. 小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭 B. 小灯立即亮，小灯立即熄灭 C. 小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 D. 小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 【答案】A 【解析】当闭合开关瞬间，由于L的自感作用，灯泡慢慢变亮，当断开开关S的瞬间，线圈产生自感电动势，但是线圈与灯泡A在开关断开后，不能形成回路，则灯A立即熄灭。故选A。 15. 在线圈形状、尺寸和铁心材料均不变的条件下，适当增加线圈匝数，线圈的自感系数将（ ） A. 明显增大 B. 逐渐减小 C. 基本不变 D. 先增大后减小 【答案】A 【解析】线圈匝数增多时，单位电流所产生的磁链增大，因此线圈的自感系数会增大。 16. 某电感器储存的磁场能量与通过它的电流平方成正比。当电流增大为原来的2倍时，储存的磁场能量变为原来的（ ） A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍 【答案】B 【解析】电感器储存的磁场能量与电流平方成正比。电流变为原来的2倍后，电流平方变为原来的4倍，因此磁场能量也变为4倍。 17. 如图所示，A、B、C、D四个端点之间是同名端的是（ ） A. 与C、B与 B. 与D、B与 C. 与B、C与 D. 以上均正确 【答案】A 【解析】题图中的小圆点表示的是互感线圈的同名端，即与、与是同名端，故A正确。 18. 在直流感性负载电路中断开开关的瞬间，若未采取保护措施，最可能出现的现象是（ ） A. 线圈两端电压立即为零 B. 线圈电流立即降为零 C. 线圈两端出现较高感应电压 D. 线圈电流继续快速增大 【答案】C 【解析】开关断开时，线圈电流试图迅速减小，自感电动势会阻碍这种变化。线圈两端可能产生较高的感应电压，从而在开关触点处形成火花。 19. 含有电感线圈的直流串联电路接通电源后，电路中的电流通常会（ ） A. 立即达到稳定数值 B. 立即反向流动 C. 始终保持为零 D. 逐渐增大到稳定值 【答案】D 【解析】电路刚接通时，线圈产生的自感电动势会阻碍电流增大。因此电流不能突变，而是逐渐增大到稳定值。 20. 为减小直流继电器线圈断电时产生的自感过电压，常用的保护措施是（ ） A. 在线圈两端反向并联续流二极管 B. 在线圈两端串联限流电阻 C. 在线圈两端并联滤波电容 D. 在线圈回路串联熔断器 【答案】A 【解析】线圈断电后，续流二极管为自感电流提供释放通路，可限制线圈两端的过电压。串联限流电阻、滤波电容和熔断器不能有效承担续流保护作用。 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 以日光灯为例简述自感现象。 【答案】日光灯电路中的镇流器是电感线圈，利用自感现象产生高电压点燃灯管。合上开关后，启辉器与灯管并联，启辉器内先发生辉光放电，使双金属片受热弯曲并闭合。此时电流经镇流器、两端灯丝和启辉器流过，灯丝被预热。随后启辉器冷却断开，电路中的电流突然减小，镇流器产生阻碍电流减小的自感电动势。该自感电动势与电源电压叠加，加在灯管两端，产生瞬间高电压，使管内气体电离导通而发光。正常发光后，镇流器还起限制电流的作用。 【解析】日光灯点燃时利用了镇流器线圈的自感作用。启辉器闭合期间，电流通过镇流器和灯丝，灯丝被预热；启辉器断开时，线圈电流迅速减小。根据楞次定律，自感电动势阻碍原电流减小，因此镇流器两端产生较高的瞬时电压，并与电源电压共同加在灯管两端，使管内气体电离导通。灯管正常发光后，镇流器的电感还可限制电流。 22. 某直流接触器线圈断电时，开关触点附近出现明显火花。简述该现象与自感的关系，并写出两项抑制措施。 【答案】（1）线圈断电时，原电流迅速减小，线圈产生阻碍电流减小的自感电动势。 （2）自感电动势可能使线圈两端产生较高电压，导致开关触点间击穿并出现火花。 （3）可在线圈两端反向并联续流二极管，为自感电流提供释放通路。 （4）可在线圈两端并联阻容吸收电路或压敏电阻，限制断电时的过电压。 【解析】本题考查自感电动势阻碍电流变化的规律及其在开关电路中的影响。答题时应说明断电后产生过电压的原因，并提出能够释放能量或限制电压的保护措施。 23. 某直流接触器线圈在接通和断开电源时，电流都会发生变化。简述自感现象，并说明自感电动势方向的判断规律；写出断开直流线圈电路时常用的一项过电压抑制措施及其作用。 【答案】（1）当线圈中的电流发生变化，使本线圈产生的磁通发生变化，并在线圈本身产生感应电动势的现象称为自感现象。 （2）自感电动势的方向总是阻碍线圈中电流的变化。电流增大时，自感电动势阻碍电流增大；电流减小时，自感电动势阻碍电流减小。 （3）可在线圈两端反向并联续流二极管。断电后，线圈电流可经二极管形成续流回路，从而减小自感过电压，保护开关器件。 【解析】自感是线圈自身电流变化引起的电磁感应现象，其方向遵循楞次定律。直流线圈断电时容易产生较高的自感电压，设置续流回路能够释放线圈储存的磁场能量。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某线圈有500匝，当线圈中的电流由5 A均匀减小到1 A时，每匝线圈所链磁通由6 mWb减小到2 mWb，变化时间为0.04 s。求：（1）线圈的自感系数。（2）自感电动势的大小，并说明其方向。 【答案】（1）线圈的自感系数为0.50 H。（2）自感电动势的大小为50 V，方向与原电流方向相同。 【解析】（1）磁通链变化量为 ，电流变化量为 ，所以 。（2）。电流减小时，自感电动势阻碍电流减小，方向与原电流相同。 25. 分别判断下列两组线圈的同名端。 （1）方框形铁芯线圈如图（a）所示。 （2）如图（b）所示，当S闭合时，电压表指向正刻度方向偏转。 【答案】（1）A、D是同名端 （2）A、D是同名端 26. 某电磁线圈的自感系数为0.80 H，正常工作时线圈电流为5 A。断开电源后，线圈电流在0.08 s内由5 A均匀减小到1 A。忽略其他能量损耗，求：（1）该过程中自感电动势的大小。（2）线圈磁场释放的能量。（3）释放能量的平均功率。 【答案】（1）自感电动势的大小为40 V。（2）线圈磁场释放的能量为9.6 J。（3）释放能量的平均功率为120 W。 【解析】（1）。（2）磁场能量变化为 。（3）平均功率为 。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某自动化生产线的直流电磁阀线圈参数为：电感 ，工作电流为 。控制器切断电源后，线圈电流在 内由 降至 。（1）计算该过程中线圈产生的平均自感电动势大小，并计算切断电源前线圈储存的磁场能量。（2）若控制器输出端的耐压值为 ，判断是否可能因自感电动势而损坏控制器。（3）说明应采取的保护措施，并分析该措施的作用。 【答案】（1）平均自感电动势大小为线圈储存的磁场能量为（2）平均自感电动势为 ，小于控制器耐压值 ，按给定平均值判断不会击穿控制器；但实际断开瞬间电流变化更快时，仍可能产生较高的感应电压。（3）可在线圈两端反向并联续流二极管，或并联压敏电阻、阻容吸收电路。保护元件可为线圈电流提供释放通路或限制感应电压，减小触点电弧和控制器受损风险。 【解析】平均自感电动势：e=LΔi/Δt=0.50×(1.20-0.30)/(15×10^-3)=30 V。断电前磁场能量W=½Li2=½×0.50×1.202=0.36 J。30 V小于60 V，按平均值不会击穿，但峰值仍可能偏高。可反向并联续流二极管，或加压敏电阻、阻容吸收电路，以提供续流通路或钳制过电压。 28. 在图中，开关S闭合瞬间，电流增长率是10A/s，已知线圈的电感，完成下列各题。 （1）线圈中自感电动势的大小计算表达式正确的是（ ） A. B. C. D. E. 左手定则 F. 右手定则 G. 右手螺旋定则 H. 楞次定律 I. 上负下正 J. 上正下负 【答案】CDB 29. 一台自动化设备的直流电磁铁线圈在检修时测得：当线圈电流为1.5 A时，线圈的磁链为0.45 Wb·匝。设备正常吸合时线圈电流为2.0 A。切断电源后，若线圈电流在0.015 s内均匀减小到零，忽略线圈电阻的影响。 （1）计算该线圈的自感系数，并计算正常吸合时线圈储存的磁场能量。 （2）计算断电过程中线圈产生的平均自感电动势的大小。 （3）说明该自感电动势对电流变化的作用，并提出一项保护控制开关器件的措施。 【答案】（1）线圈的自感系数为：L＝Ψ／I＝0.45／1.5＝0.30 H。 正常吸合时储存的磁场能量为：W＝1／2LI2＝1／2×0.30×2.02＝0.60 J。 （2）电流变化率的大小为：ΔI／Δt＝2.0／0.015＝133.3 A／s。 平均自感电动势的大小为：E＝LΔI／Δt＝0.30×133.3≈40 V。 （3）断电时自感电动势会阻碍线圈电流减小，使电流不能瞬间降为零，并可能在开关器件两端产生较高电压。可在线圈两端反向并联续流二极管，或设置吸收电路，以限制过电压并保护控制开关器件。 【解析】（1）先根据磁链与电流的比值求自感系数，再利用磁场能量公式计算线圈储能。 （2）断电时电流变化较快，自感电动势的大小与自感系数及电流变化率成正比。 （3）自感电动势遵循阻碍电流变化的规律，因此需要采用续流或吸收措施抑制断电过电压。 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》 项目四：磁路与电磁感应 任务六：自感 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. 自感对电路的影响是导致电路的（ ） A. 电阻增加 B. 阻抗变化 C. 电流增大 D. 电压降低 2. 一个闭合线圈中的自感随着线圈匝数的增加而（ ） A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 变得不可预测 3. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计.先让开关S闭合，等到稳定后，再将S断开，则下列说法正确的是（ ） A. S闭合时，A、B同时亮，然后A灯逐渐熄灭，B灯变得更亮 B. S闭合时，A、B同时亮，然后B灯逐渐熄灭，A灯变得更亮 C. S断开时，A、B都亮一下后，才逐渐熄灭 D. S断开时，B灯立即熄灭，而A灯会亮一下后才熄灭 4. 某线圈的自感系数为0.80 H，线圈电流在0.40 s内由5.0 A均匀减小到2.0 A，线圈中自感电动势的大小为（ ） A. 6.0 V B. 1.5 V C. 3.8 V D. 15.0 V 5. 线圈自感电动势的大小与______无关。（ ） A. 线圈的自感系数 B. 通过线圈的电流变化率 C. 通过线圈的电流大小 D. 线圈的匝数 6. 电感量一定的线圈,若产生的自感电动势小,则反映该线圈中通过的电流（ ） A. 数值小 B. 变化量小 C. 时间慢 D. 变化率小 7. 如图所示，自感现象中，发现当断开开关S时，灯泡的现象是（ ） A. A灯会更亮些再熄灭 B. B灯会更亮些再熄灭 C. 两只灯泡均更亮些再熄灭 D. 两只灯泡都立即熄灭 8. 自感、互感和涡流都属于哪一类电磁现象（ ） A. 静电现象 B. 感应现象 C. 磁场现象 D. 光电现象 9. 线圈中的电流正在增大时，自感电动势的作用是（ ） A. 促进电流继续增大 B. 阻碍电流继续增大 C. 促进电流迅速减小 D. 维持电流保持不变 10. 如图所示，在研究自感现象的实验中，由于线圈L的作用（ ） A. 电路接通时，电灯不会发光 B. 电路接通时，电灯不能立即达到正常亮度 C. 电路闭合后，在切断瞬间，电灯突然发出较强的光 D. 电路接通后，电灯发光比较暗 11. 根据自感原理工作的电器设备是（ ） A. 变压器 B. 日光灯 C. 高频感应炉 D. 发电机 12. 当线圈本身的电流发生变化，并在本线圈中产生感应电动势的现象称为（ ） A. 电磁感应现象 B. 磁场屏蔽现象 C. 自感现象 D. 互感现象 13. 电感器自感系数的国际单位是（ ） A. 伏特，符号为V B. 安培，符号为A C. 欧姆，符号为Ω D. 亨利，符号为H 14. 如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是（ ） A. 小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭 B. 小灯立即亮，小灯立即熄灭 C. 小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 D. 小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 15. 在线圈形状、尺寸和铁心材料均不变的条件下，适当增加线圈匝数，线圈的自感系数将（ ） A. 明显增大 B. 逐渐减小 C. 基本不变 D. 先增大后减小 16. 某电感器储存的磁场能量与通过它的电流平方成正比。当电流增大为原来的2倍时，储存的磁场能量变为原来的（ ） A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍 17. 如图所示，A、B、C、D四个端点之间是同名端的是（ ） A. 与C、B与 B. 与D、B与 C. 与B、C与 D. 以上均正确 18. 在直流感性负载电路中断开开关的瞬间，若未采取保护措施，最可能出现的现象是（ ） A. 线圈两端电压立即为零 B. 线圈电流立即降为零 C. 线圈两端出现较高感应电压 D. 线圈电流继续快速增大 19. 含有电感线圈的直流串联电路接通电源后，电路中的电流通常会（ ） A. 立即达到稳定数值 B. 立即反向流动 C. 始终保持为零 D. 逐渐增大到稳定值 20. 为减小直流继电器线圈断电时产生的自感过电压，常用的保护措施是（ ） A. 在线圈两端反向并联续流二极管 B. 在线圈两端串联限流电阻 C. 在线圈两端并联滤波电容 D. 在线圈回路串联熔断器 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 以日光灯为例简述自感现象。 22. 某直流接触器线圈断电时，开关触点附近出现明显火花。简述该现象与自感的关系，并写出两项抑制措施。 23. 某直流接触器线圈在接通和断开电源时，电流都会发生变化。简述自感现象，并说明自感电动势方向的判断规律；写出断开直流线圈电路时常用的一项过电压抑制措施及其作用。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某线圈有500匝，当线圈中的电流由5 A均匀减小到1 A时，每匝线圈所链磁通由6 mWb减小到2 mWb，变化时间为0.04 s。求：（1）线圈的自感系数。（2）自感电动势的大小，并说明其方向。 25. 分别判断下列两组线圈的同名端。 （1）方框形铁芯线圈如图（a）所示。 （2）如图（b）所示，当S闭合时，电压表指向正刻度方向偏转。 26. 某电磁线圈的自感系数为0.80 H，正常工作时线圈电流为5 A。断开电源后，线圈电流在0.08 s内由5 A均匀减小到1 A。忽略其他能量损耗，求：（1）该过程中自感电动势的大小。（2）线圈磁场释放的能量。（3）释放能量的平均功率。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某自动化生产线的直流电磁阀线圈参数为：电感 ，工作电流为 。控制器切断电源后，线圈电流在 内由 降至 。（1）计算该过程中线圈产生的平均自感电动势大小，并计算切断电源前线圈储存的磁场能量。（2）若控制器输出端的耐压值为 ，判断是否可能因自感电动势而损坏控制器。（3）说明应采取的保护措施，并分析该措施的作用。 28. 在图中，开关S闭合瞬间，电流增长率是10A/s，已知线圈的电感，完成下列各题。 （1）线圈中自感电动势的大小计算表达式正确的是（ ） A. B. C. D. E. 左手定则 F. 右手定则 G. 右手螺旋定则 H. 楞次定律 I. 上负下正 J. 上正下负 29. 一台自动化设备的直流电磁铁线圈在检修时测得：当线圈电流为1.5 A时，线圈的磁链为0.45 Wb·匝。设备正常吸合时线圈电流为2.0 A。切断电源后，若线圈电流在0.015 s内均匀减小到零，忽略线圈电阻的影响。 （1）计算该线圈的自感系数，并计算正常吸合时线圈储存的磁场能量。 （2）计算断电过程中线圈产生的平均自感电动势的大小。 （3）说明该自感电动势对电流变化的作用，并提出一项保护控制开关器件的措施。 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 $