電工學(xué)(專升本)2期末考試試題及參考答案一、單項選擇題（本大題共15小題，每小題2分，共30分）1.已知電路中A點的電位$V_A=10V$，B點的電位$V_B=5V$，則A、B兩點間的電壓$U_{AB}$為（）A.5VB.-5VC.15VD.-15V答案：A解析：根據(jù)電壓與電位的關(guān)系$U_{AB}=V_A-V_B$，將$V_A=10V$，$V_B=5V$代入可得$U_{AB}=10-5=5V$。2.電阻$R_1$和$R_2$串聯(lián)，已知$R_1:R_2=1:2$，則它們兩端的電壓之比$U_1:U_2$為（）A.1:2B.2:1C.1:1D.4:1答案：A解析：在串聯(lián)電路中，電流處處相等，根據(jù)歐姆定律$U=IR$，可得$U_1=IR_1$，$U_2=IR_2$，那么$\frac{U_1}{U_2}=\frac{IR_1}{IR_2}=\frac{R_1}{R_2}=\frac{1}{2}$。3.已知正弦交流電壓$u=10\sin(314t+30^{\circ})V$，則其角頻率$\omega$為（）A.314rad/sB.50HzC.628rad/sD.100Hz答案：A解析：正弦交流電壓的一般表達(dá)式為$u=U_m\sin(\omegat+\varphi)$，其中$\omega$為角頻率，在$u=10\sin(314t+30^{\circ})V$中，$\omega=314rad/s$。4.電感元件的感抗$X_L$與電源頻率$f$的關(guān)系是（）A.成正比B.成反比C.無關(guān)D.不確定答案：A解析：電感元件的感抗計算公式為$X_L=2\pifL$，其中$L$為電感系數(shù)，當(dāng)$L$一定時，$X_L$與$f$成正比。5.電容元件的容抗$X_C$與電源頻率$f$的關(guān)系是（）A.成正比B.成反比C.無關(guān)D.不確定答案：B解析：電容元件的容抗計算公式為$X_C=\frac{1}{2\pifC}$，其中$C$為電容值，當(dāng)$C$一定時，$X_C$與$f$成反比。6.在RLC串聯(lián)電路中，當(dāng)$X_L>X_C$時，電路呈（）A.感性B.容性C.阻性D.不確定答案：A解析：在RLC串聯(lián)電路中，總阻抗$Z=\sqrt{R^{2}+(X_L-X_C)^{2}}$，當(dāng)$X_L>X_C$時，電壓超前電流，電路呈感性。7.三相四線制供電系統(tǒng)中，線電壓與相電壓的關(guān)系是（）A.$U_{l}=\sqrt{3}U_{p}$，且線電壓超前相應(yīng)的相電壓$30^{\circ}$B.$U_{l}=\sqrt{3}U_{p}$，且線電壓滯后相應(yīng)的相電壓$30^{\circ}$C.$U_{l}=U_{p}$D.不確定答案：A解析：在三相四線制供電系統(tǒng)中，線電壓與相電壓的大小關(guān)系為$U_{l}=\sqrt{3}U_{p}$，相位關(guān)系是線電壓超前相應(yīng)的相電壓$30^{\circ}$。8.三相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速$n_0$與電源頻率$f$和磁極對數(shù)$p$的關(guān)系是（）A.$n_0=\frac{60f}{p}$B.$n_0=\frac{p}{60f}$C.$n_0=60fp$D.不確定答案：A解析：三相異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）計算公式為$n_0=\frac{60f}{p}$，其中$f$為電源頻率，$p$為磁極對數(shù)。9.變壓器的變比$k$等于（）A.一次側(cè)匝數(shù)$N_1$與二次側(cè)匝數(shù)$N_2$之比，即$k=\frac{N_1}{N_2}$B.二次側(cè)匝數(shù)$N_2$與一次側(cè)匝數(shù)$N_1$之比，即$k=\frac{N_2}{N_1}$C.一次側(cè)電流$I_1$與二次側(cè)電流$I_2$之比，即$k=\frac{I_1}{I_2}$D.二次側(cè)電壓$U_2$與一次側(cè)電壓$U_1$之比，即$k=\frac{U_2}{U_1}$答案：A解析：變壓器的變比$k$定義為一次側(cè)匝數(shù)$N_1$與二次側(cè)匝數(shù)$N_2$之比，即$k=\frac{N_1}{N_2}$，同時也有$\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}=k$，$\frac{I_1}{I_2}=\frac{N_2}{N_1}=\frac{1}{k}$。10.已知某邏輯門的輸入A、B和輸出Y的真值表如下：|A|B|Y||---|---|---||0|0|0||0|1|0||1|0|0||1|1|1|則該邏輯門是（）A.與門B.或門C.非門D.異或門答案：A解析：與門的邏輯關(guān)系是只有當(dāng)所有輸入都為1時，輸出才為1，符合給定的真值表。11.觸發(fā)器按邏輯功能可分為（）A.RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器B.主從觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器C.同步觸發(fā)器、異步觸發(fā)器D.高電平觸發(fā)觸發(fā)器、低電平觸發(fā)觸發(fā)器答案：A解析：觸發(fā)器按邏輯功能分類可分為RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器；按觸發(fā)方式可分為主從觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器；按時鐘控制方式可分為同步觸發(fā)器、異步觸發(fā)器。12.二進(jìn)制數(shù)1011轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)為（）A.9B.10C.11D.12答案：C解析：二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的方法是按權(quán)展開相加，$1011_{(2)}=1\times2^{3}+0\times2^{2}+1\times2^{1}+1\times2^{0}=8+0+2+1=11$。13.若要實現(xiàn)兩個一位二進(jìn)制數(shù)相加，應(yīng)選用（）A.半加器B.全加器C.編碼器D.譯碼器答案：A解析：半加器用于實現(xiàn)兩個一位二進(jìn)制數(shù)相加，不考慮低位進(jìn)位；全加器用于實現(xiàn)兩個一位二進(jìn)制數(shù)相加并考慮低位進(jìn)位；編碼器是將信息編碼成二進(jìn)制代碼；譯碼器是將二進(jìn)制代碼翻譯成特定信息。14.共發(fā)射極放大電路中，輸出電壓與輸入電壓的相位關(guān)系是（）A.同相B.反相C.相差$90^{\circ}$D.不確定答案：B解析：在共發(fā)射極放大電路中，由于三極管的倒相作用，輸出電壓與輸入電壓的相位是反相的。15.集成運算放大器工作在線性區(qū)時，具有（）的特點。A.虛短和虛斷B.只有虛短C.只有虛斷D.無虛短和虛斷答案：A解析：集成運算放大器工作在線性區(qū)時，具有“虛短”（$u_+\approxu_-$）和“虛斷”（$i_+\approxi_-\approx0$）的特點。二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.基爾霍夫電流定律（KCL）的內(nèi)容是：在任一時刻，流入一個節(jié)點的電流之和______流出該節(jié)點的電流之和。答案：等于解析：基爾霍夫電流定律是電路分析的基本定律之一，體現(xiàn)了電流的連續(xù)性。2.正弦交流電的三要素是______、______和______。答案：最大值（或有效值）；角頻率（或頻率、周期）；初相位解析：這三個要素可以完整地描述一個正弦交流電的特征。3.對稱三相負(fù)載作星形連接時，線電流______相電流，線電壓______相電壓的$\sqrt{3}$倍。答案：等于；等于解析：在對稱三相負(fù)載星形連接中，線電流和相電流大小相等，線電壓是相電壓的$\sqrt{3}$倍。4.三相異步電動機(jī)的調(diào)速方法有______調(diào)速、______調(diào)速和______調(diào)速。答案：變極；變頻；變轉(zhuǎn)差率解析：這三種調(diào)速方法各有特點，適用于不同的應(yīng)用場景。5.變壓器的基本作用是______、______和______。答案：變電壓；變電流；變阻抗解析：變壓器通過電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電壓、電流和阻抗的變換。6.邏輯代數(shù)的三種基本運算為______、______和______。答案：與運算；或運算；非運算解析：這三種基本運算構(gòu)成了邏輯代數(shù)的基礎(chǔ)。7.觸發(fā)器具有______功能，能夠存儲______位二進(jìn)制信息。答案：記憶；一解析：觸發(fā)器的記憶功能使其可以保存二進(jìn)制信息。8.模-數(shù)轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過______、______、______和______四個過程。答案：采樣；保持；量化；編碼解析：這四個過程是將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的基本步驟。9.放大電路的靜態(tài)工作點是指輸入信號為零時，三極管的______、______和______的值。答案：基極電流$I_B$；集電極電流$I_C$；集-射極電壓$U_{CE}$解析：合適的靜態(tài)工作點是保證放大電路正常工作的關(guān)鍵。10.負(fù)反饋對放大電路性能的影響主要有______、______、______和擴(kuò)展通頻帶等。答案：提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性；改善波形失真；改變輸入輸出電阻解析：負(fù)反饋在放大電路中有著重要的作用，可以改善放大電路的多種性能。三、計算題（本大題共4小題，共50分）1.（12分）在如圖所示的電路中，已知$R_1=2\Omega$，$R_2=3\Omega$，$R_3=6\Omega$，$U_S=12V$，試用戴維寧定理求通過$R_3$的電流$I_3$。后與$R_3$并聯(lián)的電路)解：（1）求開路電壓$U_{OC}$將$R_3$斷開，此時$R_1$和$R_2$串聯(lián)，電流$I=\frac{U_S}{R_1+R_2}=\frac{12}{2+3}=2.4A$$U_{OC}=U_{R_2}=IR_2=2.4\times3=7.2V$（2）求等效電阻$R_{eq}$將電壓源短路，$R_1$和$R_2$并聯(lián)，$R_{eq}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\frac{2\times3}{2+3}=1.2\Omega$（3）求通過$R_3$的電流$I_3$根據(jù)戴維寧等效電路，$I_3=\frac{U_{OC}}{R_{eq}+R_3}=\frac{7.2}{1.2+6}=\frac{7.2}{7.2}=1A$2.（12分）已知某正弦交流電路中，$u=220\sqrt{2}\sin(314t+60^{\circ})V$，$i=10\sqrt{2}\sin(314t+30^{\circ})A$。（1）求電壓與電流的相位差；（2）判斷該電路的性質(zhì)；（3）求該電路的等效阻抗$Z$。解：（1）電壓與電流的相位差$\varphi=\varphi_u-\varphi_i=(60^{\circ}-30^{\circ})=30^{\circ}$（2）因為$\varphi>0$，即電壓超前電流，所以該電路呈感性。（3）電壓有效值$U=220V$，電流有效值$I=10A$根據(jù)歐姆定律$Z=\frac{U}{I}=\frac{220}{10}=22\Omega$阻抗角$\varphi_Z=\varphi=30^{\circ}$所以$Z=22\angle30^{\circ}\Omega=(19.05+j11)\Omega$3.（13分）一臺三相異步電動機(jī)，額定功率$P_N=7.5kW$，額定電壓$U_N=380V$，額定轉(zhuǎn)速$n_N=1440r/min$，功率因數(shù)$\cos\varphi_N=0.85$，效率$\eta_N=0.88$。（1）求額定電流$I_N$；（2）求磁極對數(shù)$p$；（3）求額定轉(zhuǎn)差率$s_N$。解：（1）根據(jù)公式$P_N=\sqrt{3}U_NI_N\cos\varphi_N\eta_N$可得$I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\cos\varphi_N\eta_N}=\frac{7500}{\sqrt{3}\times380\times0.85\times0.88}\approx15.4A$（2）同步轉(zhuǎn)速$n_0$與額定轉(zhuǎn)速$n_N$接近，$n_N=1440r/min$，則$n_0=1500r/min$由$n_0=\frac{60f}{p}$，$f=50Hz$，可得$p=\frac{60f}{n_0}=\frac{60\times50}{1500}=2$（3）額定轉(zhuǎn)差率$s_N=\frac{n_0-n_N}{n_0}=\frac{1500-1440}{1500}=0.04$4.（13分）如圖所示的邏輯電路，寫出輸出$Y$的邏輯表達(dá)式，并列出真值表。解：（1）寫出邏輯表達(dá)式設(shè)中間變量$Y_1=