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教材名称：《电工学简明教程(第3版)》

主编：秦曾煌

出版社：高等教育出版社

版次：2015年3月

书刊号：ISBN：9787040344967

目录

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二、多项选择题（40题）

三、判断题（40题）

四、填空题（40题）

五、名词解释题（40题）

六、简答题（40题）

七、论述题（15题）

八、材料分析题（5题）

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第2章试卷-章节练习

第2章 正弦交流电路

2.1 正弦电压与电流

2.1.1 频率与周期

2.1.2 幅值与有效值

2.1.3 初相位

2.2 正弦量的相量表示法

2.3 单一参数的交流电路

2.3.1 电阻元件的交流电路

2.3.2 电感元件的交流电路

2.3.3 电容元件的交流电路

2.4 电阻、电感与电容元件串联的交流电路

2.5 阻抗的串联与并联

2.5.1 阻抗的串联

2.5.2 阻抗的并联

2.6 电路中的谐振

2.6.1 串联谐振

2.6.2 并联谐振

2.7 功率因数的提高

2.8 三相电路

2.8.1 三相电压

2.8.2 三相电路中负载的连接方法

2.8.3 三相功率

2.9 非正弦周期电压和电流

一、单项选择题（60题）

1.在正弦交流电路中，频率与周期的关系是？

A.频率与周期成正比             B.频率与周期成反比

C.频率与周期无关             D.频率等于周期的平方

正确答案：B

解析：在正弦交流电路中，频率（f）表示每秒内电流或电压周期性变化的次数，周期（T）表示完成一次周期性变化所需的时间。它们之间的关系为T=1/f，即频率越高，周期越短，因此频率与周期成反比。

2.正弦量的初相位是指什么？

A.正弦量在任意时刻的相位             B.正弦量在最大值时的相位

C.正弦量在t=0时的相位             D.正弦量在有效值时的相位

正确答案：C

解析：初相位是指正弦量在t=0时的相位，也称初相角或初相。它反映了正弦量在计时起点（t=0）时的相位状态。

3.在纯电感元件的交流电路中，电压与电流的关系是？

A.电压超前电流90度             B.电压滞后电流90度

C.电压与电流同相             D.电压与电流相位差为180度

正确答案：A

解析：在纯电感元件的交流电路中，由于电感的存在，电流的变化会引起磁场的变化，从而产生感应电动势。这个感应电动势会阻碍电流的变化，使得电压超前电流90度。

4.阻抗的串联电路中，总阻抗的计算公式是？

A.Z总=Z1+Z2+...+Zn               B.Z总=1/(Z1+Z2+...+Zn)

C.Z总=√(Z1²+Z2²+...+Zn²)             D.Z总=Z1×Z2×...×Zn

正确答案：A

解析：在阻抗的串联电路中，总阻抗等于各阻抗之和，即Z总=Z1+Z2+...+Zn。这是因为串联电路中的电流相同，各阻抗上的电压降之和等于总电压降。

5.在三相电路中，三相电压的特点是？

A.三相电压的幅值相等，相位差为0度             B.三相电压的幅值相等，相位差为120度

C.三相电压的幅值不等，相位差为120度             D.三相电压的幅值不等，相位差为0度

正确答案：B

解析：在三相电路中，三相电压的幅值相等，且各相之间的相位差为120度。这是三相电路的基本特点之一，也是三相电路能够实现平衡传输和高效利用电能的基础。

6.在正弦交流电路中，有效值与幅值的关系是？

A.有效值等于幅值             B.有效值等于幅值除以√2

C.有效值等于幅值乘以√2             D.有效值与幅值无关

正确答案：B

解析：在正弦交流电路中，有效值（RMS值）是幅值除以√2的结果。对于正弦波，有效值定义为产生相同热效应的直流电流或电压值，其计算公式为Vrms=2Vpeak。

7.正弦量的相量表示法中，相量的长度表示什么？

A.初相位             B.频率

C.幅值             D.相位差

正确答案：C

解析：在相量表示法中，相量的长度表示正弦量的幅值（或有效值），而相量与实轴的夹角表示初相位。相量图通过复平面直观展示正弦量的幅值和相位关系。

8.在RLC串联电路中，当感抗等于容抗时，电路处于什么状态？

A.感性             B.容性

C.谐振             D.短路

正确答案：C

解析：当感抗（XL=ωL）等于容抗（XC=ωC1）时，电路的总阻抗最小，电流最大，此时电路处于谐振状态。串联谐振的特点是电路呈纯电阻性，阻抗最小。

9.提高功率因数的意义是什么？

A.增加电路的无功功率             B.减少电源输出的视在功率

C.提高电源的利用率             D.降低电路的电阻

正确答案：C

解析：提高功率因数（即减小无功功率占比）可减少电源输出的视在功率，从而提高电源的利用率。例如，通过并联电容补偿感性负载的无功功率，可使电路更接近纯电阻性，降低线路损耗。

10.三相电路中，星形连接的负载线电压与相电压的关系是？

A.线电压等于相电压             B.线电压等于相电压的√3倍

C.线电压等于相电压的1/√3             D.线电压与相电压无关

正确答案：B

解析：在三相星形连接中，线电压（Vline）是相电压（Vphase）的√3倍，即Vline=3⋅Vphase。这是由于线电压是两相之间的电压差，而相电压是每相对中性点的电压。

11.在纯电容元件的交流电路中，电流与电压的相位关系是？

A.电流超前电压90度             B.电流滞后电压90度

C.电流与电压同相             D.电流与电压相位差为180度

正确答案：A

解析：在纯电容电路中，电流的变化率引起电容的充放电，导致电流超前电压90度。电容的阻抗为XC=ωC1，其相量图中电流相量位于电压相量前方90度。

12.阻抗的并联电路中，总阻抗的倒数等于什么？

A.各阻抗倒数之和             B.各阻抗之和

C.各阻抗之积             D.各阻抗平方和的平方根

正确答案：A

解析：在阻抗并联电路中，总阻抗的倒数等于各分阻抗倒数之和，即Z总1=Z11+Z21+⋯+Zn1。这与电阻并联的规律一致。

13.并联谐振电路中，电路的总阻抗呈现什么特性？

A.感性             B.容性

C.纯电阻性             D.短路

正确答案：C

解析：并联谐振时，感抗与容抗相等（XL=XC），总阻抗达到最大值且呈纯电阻性。此时电路对谐振频率的信号选择性最强，常用于滤波或选频电路。

14.三相电路中，三角形连接的负载线电流与相电流的关系是？

A.线电流等于相电流             B.线电流等于相电流的√3倍

C.线电流等于相电流的1/√3             D.线电流与相电流无关

正确答案：B

解析：在三相三角形连接中，线电流（Iline）是相电流（Iphase）的√3倍，即Iline=3⋅Iphase。这是由于线电流是相邻两相电流的矢量和。

15.非正弦周期电压或电流的有效值计算依据是什么？

A.直流分量有效值             B.各次谐波有效值的平方和的平方根

C.基波有效值             D.各次谐波有效值之和

正确答案：B

解析：非正弦周期信号的有效值等于其各次谐波有效值的平方和的平方根，即Vrms=V02+V12+V22+⋯，其中V0为直流分量，V1,V2,…为各次谐波有效值。

16.在电阻、电感与电容元件串联的交流电路中，若感抗大于容抗，则电路总体呈现什么特性？

A.感性             B.容性

C.纯电阻性             D.短路

正确答案：A

解析：在RLC串联电路中，总阻抗的相位由感抗（XL）与容抗（XC）的差值决定。当XL>XC时，总阻抗呈感性，电流滞后电压；当XL<XC时，总阻抗呈容性，电流超前电压。

17.提高功率因数通常采用什么方法？

A.并联电感             B.并联电容

C.串联电阻             D.串联电感

正确答案：B

解析：提高功率因数通常通过并联电容实现。感性负载（如电动机）的无功功率可通过并联电容补偿，使电路总无功功率减少，从而提高功率因数，降低线路损耗。

18.三相电路中，对称三相负载的星形连接（Y接）中，线电压与相电压的相位差是多少？

A.0度             B.30度

C.60度             D.90度

正确答案：B

解析：在三相星形连接中，线电压超前对应相电压30度。例如，线电压VAB超前相电压VA30度，这是由于线电压是两相电压的矢量和，其相位介于两相相电压之间。

19.非正弦周期信号中，基波的频率与信号本身的频率是什么关系？

A.基波频率是信号频率的2倍             B.基波频率等于信号频率

C.基波频率是信号频率的1/2             D.基波频率与信号频率无关

正确答案：B

解析：非正弦周期信号的基波频率等于信号本身的频率。例如，若信号周期为T，则其基波频率为f=1/T，其他谐波频率为基波频率的整数倍。

20.在串联谐振电路中，若电源频率增加，电路将呈现什么特性？

A.感性             B.容性

C.纯电阻性             D.短路

正确答案：A

解析：串联谐振时，感抗等于容抗（XL=XC）。当电源频率增加时，感抗XL=2πfL增大，容抗XC=1/(2πfC)减小，导致XL>XC，电路呈感性。

21.在正弦交流电路中，若某元件的电压与电流同相，该元件可能是？

A.电感             B.电容

C.电阻             D.理想变压器

正确答案：C

解析：在正弦交流电路中，电阻元件的电压与电流始终同相，而电感元件的电压超前电流90度，电容元件的电流超前电压90度。理想变压器涉及电磁耦合，不直接体现电压与电流同相关系。

22.三相电路中，对称三相负载的三角形连接中，线电流与相电流的相位差是多少？

A.0度             B.30度

C.60度             D.90度

正确答案：B

解析：在三相Δ接中，线电流滞后对应相电流30度。例如，线电流IAB滞后相电流IA30度，这是由于线电流是两相电流的矢量和，其相位介于两相相电流之间。

23.非正弦周期信号中，若只含奇次谐波，其波形具有什么对称性？

A.关于原点对称             B.关于y轴对称

C.关于时间轴平移对称             D.无对称性

正确答案：A

解析：仅含奇次谐波的非正弦信号具有奇对称性（关于原点对称），如方波或锯齿波。偶次谐波的存在会导致信号关于y轴对称（偶对称性）。

24.在并联谐振电路中，若频率偏离谐振频率，电路的总阻抗将如何变化？

A.增大             B.减小

C.不变             D.先增大后减小

正确答案：B

解析：并联谐振时总阻抗最大。当频率偏离谐振频率时，感抗与容抗不再相等，总阻抗减小。频率低于谐振频率时呈感性，高于谐振频率时呈容性。

25.三相功率计算中，若负载为对称星形连接（Y接），其三相总功率公式为？

A.P=3VlineIlinecosϕ             B.P=3VlineIlinecosϕ

C.P=VphaseIphasecosϕ             D.P=3VphaseIphasecosϕ

正确答案：D

解析：对称Y接负载的三相总功率为P=3VphaseIphasecosϕ，其中Vphase=3Vline，Iphase=Iline。选项B为Δ接负载的公式。

26.在正弦交流电路中，若某元件的电压相位超前电流相位90度，该元件可能是？

A.电阻             B.电感

C.电容             D.理想二极管

正确答案：B

解析：电感元件的电压相位超前电流相位90度，而电容元件的电流相位超前电压相位90度，电阻元件的电压与电流同相。理想二极管属于非线性元件，不直接体现固定相位差。

27.三相电路中，若负载为对称三角形连接，其线电压与相电压的关系是？

A.线电压等于相电压             B.线电压等于相电压的√3倍

C.线电压等于相电压的1/√3             D.线电压与相电压无关

正确答案：A

解析：在三相Δ接中，线电压等于相电压（Vline=Vphase），而线电流是相电流的√3倍（Iline=3Iphase）。

28.非正弦周期信号中，若波形关于y轴对称，其傅里叶级数展开式中是否包含正弦项？

A.包含             B.不包含

C.仅包含奇次正弦项             D.仅包含偶次正弦项

正确答案：B

解析：关于y轴对称的信号具有偶对称性，其傅里叶级数展开式中仅含余弦项（偶次谐波），不含正弦项（奇次谐波）。例如，半波整流后的电压波形仅含直流分量和偶次谐波余弦项。

29.在串联谐振电路中，若电源频率降低，电路将呈现什么特性？

A.感性             B.容性

C.纯电阻性             D.短路

正确答案：B

解析：串联谐振时感抗等于容抗（XL=XC）。当电源频率降低时，感抗XL=2πfL减小，容抗XC=1/(2πfC)增大，导致XL<XC，电路呈容性。

30.三相功率计算中，若负载为对称三角形连接（Δ接），其三相总功率公式为？

A.P=3VlineIlinecosϕ             B.P=3VlineIlinecosϕ

C.P=VphaseIphasecosϕ             D.P=3VphaseIphasecosϕ

正确答案：B

解析：对称Δ接负载的三相总功率为P=3VlineIlinecosϕ，其中Vline=Vphase，Iline=3Iphase。选项D为Y接负载的公式。

31.在正弦交流电路中，若某元件的电流相位超前电压相位90度，该元件可能是？

A.电阻             B.电感

C.电容             D.理想变压器

正确答案：C

解析：电容元件的电流相位超前电压相位90度，而电感元件的电压相位超前电流相位90度，电阻元件的电压与电流同相。理想变压器涉及电磁耦合，不直接体现相位超前关系。

32.三相电路中，若负载为对称星形连接，其线电流与相电流的关系是？

A.线电流等于相电流             B.线电流等于相电流的√3倍

C.线电流等于相电流的1/√3             D.线电流与相电流无关

正确答案：A

解析：在三相Y接中，线电流等于相电流（Iline=Iphase），而线电压是相电压的√3倍（Vline=3Vphase）。

33.非正弦周期信号中，若波形关于原点对称，其傅里叶级数展开式中是否包含直流分量？

A.包含             B.不包含

C.仅包含奇次谐波             D.仅包含偶次谐波

正确答案：B

解析：关于原点对称的信号具有奇对称性，其傅里叶级数展开式中仅含奇次谐波（正弦项），不含直流分量和偶次谐波（余弦项）。例如，方波信号的傅里叶级数仅含奇次正弦谐波。

34.在并联谐振电路中，若频率偏离谐振频率，电路的总阻抗将如何变化？

A.增大             B.减小

C.不变             D.先增大后减小

正确答案：A

解析：并联谐振时总阻抗最大。当频率偏离谐振频率时，感抗与容抗不再相等，总阻抗增大。频率低于谐振频率时呈感性，高于谐振频率时呈容性，但总阻抗均大于谐振时的值。

35.三相功率计算中，若负载为对称星形连接，且线电压为380V，每相负载阻抗为Z=10+j10Ω，则三相总功率为？

A.3.8 kW             B.6.6 kW

C.11.4 kW             D.20 kW

正确答案：B

解析：相电压Vphase=3Vline=3380≈220V。相电流Iphase=∣Z∣Vphase=102+102220=102220≈15.6A。功率因数cosϕ=∣Z∣R=10210=21≈0.707。三相总功率P=3VphaseIphasecosϕ=3×220×15.6×0.707≈6.6kW。

36.在正弦交流电路中，若某元件的电压与电流相位差为45度，且电压有效值大于电流有效值，该元件可能是？

A.纯电阻             B.纯电感

C.纯电容             D.电阻与电感串联

正确答案：D

解析：纯电阻的电压与电流同相（相位差0度），纯电感的电压超前电流90度，纯电容的电流超前电压90度。若电压相位超前电流45度且电压有效值大于电流有效值，说明元件呈感性且阻抗角为45度，可能为电阻与电感串联的组合。

37.三相电路中，若负载为对称三角形连接，其线电压与相电压的相位关系是？

A.线电压超前相电压30度             B.线电压滞后相电压30度

C.线电压与相电压同相             D.线电压与相电压相位差为90度

正确答案：C

解析：在三相Δ接中，线电压等于相电压（Vline=Vphase），且两者同相。线电流与相电流的相位差为30度，但线电压与相电压无相位差。

38.非正弦周期信号中，若波形关于时间轴平移对称，其傅里叶级数展开式中是否包含偶次谐波？

A.包含             B.不包含

C.仅包含直流分量             D.仅包含基波

正确答案：B

解析：关于时间轴平移对称（半波对称）的信号，其傅里叶级数展开式中仅含奇次谐波（包括直流分量和奇次正弦/余弦项），不含偶次谐波。例如，全波整流后的电压波形仅含直流分量和奇次谐波。

39.在串联谐振电路中，若电源频率增加，电路的阻抗将如何变化？

A.增大             B.减小

C.不变             D.先增大后减小

正确答案：A

解析：串联谐振时阻抗最小（Z=R）。当频率增加时，感抗XL=2πfL增大，容抗XC=1/(2πfC)减小，总阻抗Z=R2+(XL−XC)2增大，电路呈感性。

40.三相功率计算中，若负载为对称三角形连接，且相电流为10A，线电压为380V，功率因数为0.8，则三相总功率为？

A.5.3 kW             B.9.1 kW

C.11.4 kW             D.15.2 kW

正确答案：A

解析：线电流Iline=3Iphase=3×10≈17.32A。三相总功率P=3VlineIlinecosϕ=3×380×17.32×0.8≈5.3kW。