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教材名称：《电路(慕课版支持AR+H5交互)》(第1版)

主编：邹建龙

出版社：人民邮电出版社

版次：2023年

书刊号：ISBN：9787115604842

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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9章-章节练习

第9章 正弦交流电路分析基础

9.1正弦交流电路的定义

9.2正弦量与复数

9.2.1　正弦量

9.2.2　复数

9.2.3　正弦量与复数的关系

9.3相量的引入

9.3.1　为什么可以引入相量

9.3.2　相量的定义

9.3.3　正弦量和相量的相互转化

9.4时域正弦量运算与相量域相量运算的对应关系

9.4.1　加减运算与基尔霍夫定律

9.4.2　比例运算与欧姆定律

9.4.3　微分运算与电感、电容的电压与电流关系

9.5阻抗和导纳

9.5.1　阻抗和导纳的定义

9.5.2　串并联阻抗的等效阻抗

9.5.3　阻抗与角频率的关系

9.5.4　阻抗的电压与电流相位关系

9.6正弦交流电路与直流电路的比较

一、单项选择题（60题）

1.正弦交流电路中的基本量是什么？

A.直流电压   B.直流电流  

C.正弦量    D.脉冲量

正确答案：C

解析：正弦交流电路中的基本量是随时间按正弦规律变化的物理量，即正弦量。

2.下列哪个不是复数的特性？

A.可以表示在复平面上   B.具有实部和虚部

C.只能用于表示正弦量   D.可以进行加减乘除运算

正确答案：C

解析：复数不仅可以用于表示正弦量，还可以用于表示其他多种数学和物理问题，因此C选项错误。

3.正弦量与复数之间的关系是通过什么建立的？

A.欧拉公式   B.傅里叶变换  

C.拉普拉斯变换  D.泰勒级数

正确答案：A

解析：正弦量与复数之间的关系是通过欧拉公式建立的，即e^(jθ)=cosθ+jsinθ，其中j是虚数单位。

4.相量的引入主要是为了什么？

A.简化正弦量的计算    B.增加计算的复杂性

C.替代正弦量     D.仅用于表示电压

正确答案：A

解析：相量的引入主要是为了简化正弦交流电路中的计算，将时域中的正弦量转化为相量域中的复数进行计算。

5.下列哪个运算在相量域中对应于基尔霍夫定律？

A.加减运算  B.乘除运算  

C.微分运算  D.积分运算

正确答案：A

解析：在相量域中，加减运算对应于基尔霍夫定律中的电压和电流关系。

6.阻抗是描述正弦交流电路中什么的物理量？

A.电压与电流的比值    B.电阻与电容的和

C.电感与电容的乘积    D.电阻与电感的差值

正确答案：A

解析：阻抗是描述正弦交流电路中电压与电流之间关系的物理量，等于电压相量与电流相量之比。

7.下列哪个不是阻抗的特性？

A.与频率有关   B.总是实数  

C.可以串联或并联  D.可以表示为复数

正确答案：B

解析：阻抗是复数，其实部为电阻，虚部为电抗，因此与频率有关，可以串联或并联，但不一定是实数。

8.在正弦交流电路中，电容的电压与电流之间的相位关系是？

A.电压超前电流90°    B.电压滞后电流90°

C.电压与电流同相位    D.电压超前电流45°

正确答案：A

解析：在正弦交流电路中，电容的电压超前电流90°。

9.下列哪个不是正弦交流电路与直流电路的主要区别？

A.电压和电流随时间变化   B.可以使用相量进行计算

C.欧姆定律的形式不同   D.基尔霍夫定律不适用

正确答案：D

解析：正弦交流电路与直流电路的主要区别在于电压和电流随时间变化，可以使用相量进行计算，以及欧姆定律的形式有所不同（在正弦交流电路中，欧姆定律表示为电压相量等于阻抗乘以电流相量）。但基尔霍夫定律在两种电路中都是适用的。

10.在正弦交流电路中，串联阻抗的等效阻抗如何计算？

A.各阻抗之和      B.各阻抗之积

C.各阻抗的倒数之和的倒数   D.各阻抗的虚部之和

正确答案：A

解析：在正弦交流电路中，串联阻抗的等效阻抗等于各阻抗之和。

11.在正弦交流电路中，相量表示法主要用于简化哪种运算？

A.直流电路分析     B.交流电路的时域分析

C.交流电路的频域分析    D.暂态电路分析

正确答案：B

解析：相量表示法主要用于简化正弦交流电路的时域分析，通过将正弦量转化为复数形式的相量，可以方便地进行加减、乘除等运算。

12.下列哪个公式描述了正弦量与相量之间的转换关系？

A.I(t)=Im*e^(jωt)    B.I̅=Im*e^(jθ)

C.I̅=Im*(cosθ+jsinθ)   D.I̅=Im∠θ

正确答案：D

解析：在正弦量与相量的转换中，通常使用极坐标形式表示相量，即I̅=Im∠θ，其中Im为相量的模（幅值），θ为相角。A选项描述的是正弦量的瞬时值表达式，B、C选项虽然与复数表示有关，但不是正弦量与相量之间的直接转换公式。

13.在正弦交流电路中，电感元件的电压与电流之间的相位关系是？

A.电压超前电流90°   B.电压滞后电流90°

C.电压与电流同相位   D.电压超前电流45°

正确答案：A

解析：在正弦交流电路中，电感元件的电压超前电流90°，这是因为电感对电流的变化有阻碍作用，当电流增加时，电感会产生自感电动势来阻止电流的增加，这个自感电动势就是电压，它总是超前于电流的变化。

14.下列哪个表达式正确地描述了阻抗Z与导纳Y之间的关系？

A.Z=1/Y    B.Z+Y=1  

C.Z*Y=j    D.Z-Y=0

正确答案：A

解析：阻抗Z与导纳Y是互为倒数的关系，即Z=1/Y。这是电路理论中的基本概念。

15.在正弦交流电路中，串联电路的等效阻抗等于？

A.各元件阻抗的算术和     B.各元件阻抗的几何和

C.各元件阻抗的倒数之和的倒数   D.各元件阻抗的乘积

正确答案：A

解析：在正弦交流电路中，串联电路的等效阻抗等于各元件阻抗的算术和，这是串联电路阻抗计算的基本规则。

16.下列哪个因素会影响正弦交流电路中阻抗的大小？

A.电路中的电阻   B.电路中的电容

C.电路中的电感   D.以上都是

正确答案：D

解析：正弦交流电路中的阻抗Z由电阻R、感抗XL和容抗XC共同决定，因此电阻、电容和电感都会影响阻抗的大小。

17.在正弦交流电路中，电容元件的电流与电压之间的相位关系是？

A.电流超前电压90°   B.电流滞后电压90°

C.电流与电压同相位   D.电流超前电压45°

正确答案：A

解析：在正弦交流电路中，电容元件的电流超前电压90°，这是因为电容对电压的变化有敏感的反应，当电压增加时，电容会立即开始充电，产生电流，这个电流总是超前于电压的变化。

18.下列哪个公式正确地描述了正弦交流电路中电感元件的感抗XL？

A.XL=L*I    B.XL=L/I  

C.XL=ωL    D.XL=L/ω

正确答案：C

解析：在正弦交流电路中，电感元件的感抗XL等于电感L与角频率ω的乘积，即XL=ωL。这是电感元件在交流电路中的基本特性。

19.在正弦交流电路中，当电路中的元件都是线性元件时，下列哪个定律仍然适用？

A.叠加定理  B.戴维南定理  

C.诺顿定理  D.以上都是

正确答案：D

解析：在正弦交流电路中，当电路中的元件都是线性元件时，叠加定理、戴维南定理和诺顿定理仍然适用。这些定理是电路分析中的基本方法，对于线性电路具有普遍适用性。

20.下列哪个不是正弦交流电路与直流电路的主要区别之一？

A.电压和电流随时间变化    B.电路中的元件参数可能随频率变化

C.电路中可能存在无功功率   D.电路中的功率因数总是1

正确答案：D

解析：正弦交流电路与直流电路的主要区别之一在于电压和电流随时间变化、电路中的元件参数可能随频率变化以及电路中可能存在无功功率。而在正弦交流电路中，功率因数不一定为1，它取决于电路中电阻与电抗的相对大小。因此D选项错误。

21.在正弦交流电路中，无功功率的存在主要是由于电路中哪些元件的作用？

A.电阻    B.电感  

C.电容    D.B和C

正确答案：D

解析：在正弦交流电路中，无功功率的存在主要是由于电路中的电感和电容元件的作用。它们分别会吸收和释放能量，但并不消耗能量，因此产生了无功功率。

22.下列哪个公式正确地描述了正弦交流电路中电容元件的容抗XC？

A.XC=C*I    B.XC=C/I  

C.XC=1/(ωC)   D.XC=ωC

正确答案：C

解析：在正弦交流电路中，电容元件的容抗XC等于1除以电容C与角频率ω的乘积，即XC=1/(ωC)。这是电容元件在交流电路中的基本特性。

23.在正弦交流电路中，功率因数的大小取决于什么？

A.电路中的电阻值   B.电路中的电感值

C.电路中的电容值   D.电阻与电抗的相对大小

正确答案：D

解析：在正弦交流电路中，功率因数的大小取决于电路中电阻与电抗（包括感抗和容抗）的相对大小。功率因数是有功功率与视在功率之比，它反映了电路中有功功率所占的比例。

24.下列哪个不是正弦交流电路分析中常用的方法？

A.相量法     B.瞬时值法  

C.平均值法    D.频域分析法

正确答案：C

解析：在正弦交流电路分析中，常用的方法包括相量法、瞬时值法和频域分析法。平均值法主要用于直流电路的分析，不适用于正弦交流电路。

25.在正弦交流电路中，当电路达到稳态时，下列哪个物理量是不随时间变化的？

A.电压的瞬时值  B.电流的瞬时值  

C.电压的有效值  D.电流的峰值

正确答案：C

解析：在正弦交流电路中，当电路达到稳态时，电压和电流的瞬时值是随时间变化的，而电压和电流的有效值、峰值以及相位差等是不随时间变化的。因此，电压的有效值是不随时间变化的物理量。

26.下列哪个公式描述了正弦交流电路中功率因数的计算方法？

A.PF=P/S    B.PF=Q/S  

C.PF=P+Q    D.PF=S-P

正确答案：A

解析：在正弦交流电路中，功率因数PF等于有功功率P与视在功率S之比，即PF=P/S。这是功率因数的定义和计算方法。

27.在正弦交流电路中，串联电路的总导纳等于什么？

A.各元件导纳的算术和     B.各元件导纳的几何和

C.各元件导纳的倒数之和的倒数   D.各元件导纳的乘积

正确答案：A

解析：在正弦交流电路中，串联电路的总导纳等于各元件导纳的算术和。这是串联电路导纳计算的基本规则，与串联电路阻抗计算规则类似，但方向相反。

28.下列哪个不是影响正弦交流电路中功率因数的因素？

A.电路中的电阻值  B.电路中的电感值  

C.电路中的电容值  D.电源的电压幅值

正确答案：D

解析：影响正弦交流电路中功率因数的因素主要包括电路中的电阻值、电感值和电容值。电源的电压幅值虽然会影响电路中的功率，但不会影响功率因数。功率因数是有功功率与视在功率之比，与电压幅值无关。

29.在正弦交流电路中，当电路中的元件参数随频率变化时，下列哪个物理量可能会受到影响？

A.电路中的电阻值    B.电路中的电感值

C.电路中的电容值    D.以上都是

正确答案：D

解析：在正弦交流电路中，当电路中的元件参数随频率变化时，电阻值（如频率响应电阻）、电感值（如铁芯电感器的频率依赖性）和电容值（如电容器的介电常数随频率的变化）都可能会受到影响。因此，以上三个物理量都可能会受到影响。

30.下列哪个不是正弦交流电路与直流电路在分析方法上的主要区别？

A.正弦交流电路需要使用复数表示法   B.正弦交流电路需要考虑频率的影响

C.正弦交流电路需要计算功率因数   D.正弦交流电路中的元件参数都是恒定的

正确答案：D

解析：正弦交流电路与直流电路在分析方法上的主要区别包括：正弦交流电路需要使用复数表示法（相量法）来简化计算；需要考虑频率对电路参数和性能的影响；以及需要计算功率因数来评估电路的能量利用效率。而正弦交流电路中的元件参数（如电感、电容的阻抗）通常是随频率变化的，不是恒定的。因此，D选项错误。

31.在正弦交流电路中，相量法主要用于简化哪种类型的运算？

A.直流电路分析    B.交流电路的时域分析  

C.交流电路的频域分析   D.暂态电路分析

正确答案：C

解析：相量法是一种用于正弦交流电路频域分析的简化方法，通过将正弦量转化为复数形式的相量，可以方便地进行加减、乘除等运算，从而大大简化了交流电路的分析过程。

32.下列哪个公式正确地描述了正弦量与相量之间的转换关系？

A.I(t)=I̅*e^(jωt)   B.I̅=I(t)*e^(-jωt)

C.I̅=I_m∠θ     D.I(t)=I_m*cos(ωt+θ)

正确答案：A

解析：在正弦量与相量的转换中，通常使用I(t)=I̅*e^(jωt)来表示从相量到瞬时值的转换，其中I̅是相量，I(t)是对应的瞬时值。C选项虽然描述了相量的表示方法，但并没有直接描述转换关系。B选项在形式上接近，但通常需要积分或特定条件下的处理才能得到瞬时值，不如A选项直接。D选项是正弦量的瞬时值表达式，与相量无直接转换关系。

33.在正弦交流电路中，电感元件的阻抗与下列哪个因素无关？

A.电感值L   B.角频率ω  

C.电阻值R   D.电容值C

正确答案：D

解析：电感元件的阻抗XL等于电感值L与角频率ω的乘积，即XL=ωL。它与电感值L和角频率ω有关，而与电阻值R和电容值C无关。

34.下列哪个不是正弦交流电路分析中常用的等效变换方法？

A.阻抗的串联与并联    B.导纳的串联与并联

C.戴维南等效电路    D.诺顿等效电路的变形

正确答案：D

解析：在正弦交流电路分析中，常用的等效变换方法包括阻抗的串联与并联、导纳的串联与并联、戴维南等效电路等。诺顿等效电路虽然也是电路分析中的常用方法，但其“变形”并非正弦交流电路特有的等效变换方法，且可能引发混淆。因此，在此上下文中，D选项相对不太符合题目要求。

35.在正弦交流电路中，功率因数为1意味着什么？

A.电路只消耗有功功率      B.电路只消耗无功功率

C.电路中的电压与电流同相位     D.A和C

正确答案：D

解析：在正弦交流电路中，功率因数为1意味着电路只消耗有功功率，不消耗无功功率。这通常发生在电路中的电压与电流同相位的情况下，即电阻性负载。因此，A和C选项都是正确的，D选项作为它们的组合也是正确的。

36.下列哪个公式正确地描述了正弦交流电路中电容元件的导纳？

A.Y_C=1/(jωC)  B.Y_C=jωC  

C.Y_C=C/ω   D.Y_C=ω/C

正确答案：A

解析：在正弦交流电路中，电容元件的导纳Y_C等于1除以电容C与角频率ω的乘积的虚部，即Y_C=1/(jωC)。这是电容元件在交流电路中的基本特性之一。

37.在正弦交流电路中，当电路达到稳态时，下列哪个物理量是恒定的？

A.电压的瞬时值    B.电流的瞬时值

C.电压的有效值    D.电流的最大值随时间变化的幅值

正确答案：C

解析：在正弦交流电路中，当电路达到稳态时，电压和电流的瞬时值是随时间变化的，而电压和电流的有效值、最大值（峰值）以及它们之间的相位差等是不随时间变化的恒定值。因此，电压的有效值是恒定的物理量。

38.下列哪个不是影响正弦交流电路中元件阻抗大小的因素？

A.元件的电阻部分  B.元件的电感部分  

C.元件的电容部分  D.电源的电压幅值

正确答案：D

解析：在正弦交流电路中，元件的阻抗大小取决于其电阻部分、电感部分和电容部分。电源的电压幅值虽然会影响电路中的功率流动，但不会影响元件的阻抗大小。

39.在正弦交流电路中，使用相量法分析时，下列哪个物理量通常表示为复数？

A.电压的瞬时值  B.电流的有效值  

C.电压的相量   D.电流的最大值

正确答案：C

解析：在正弦交流电路中使用相量法分析时，电压、电流等物理量通常表示为复数形式的相量。这些相量包含了物理量的幅值和相位信息，使得分析过程得以简化。因此，电压的相量是表示为复数的物理量。

40.下列哪个不是正弦交流电路与直流电路在分析上的主要区别之一？

A.正弦交流电路需要考虑频率的影响

B.正弦交流电路需要使用复数表示法进行分析

C.正弦交流电路中的元件参数可能随频率变化

D.正弦交流电路中的功率因数总是小于1

正确答案：D

解析：正弦交流电路与直流电路在分析上的主要区别包括：正弦交流电路需要考虑频率的影响、需要使用复数表示法进行分析、以及电路中的元件参数可能随频率变化等。而正弦交流电路中的功率因数并不总是小于1，它取决于电路中电阻与电抗的相对大小。当电路为纯电阻性负载时，功率因数等于1。因此，D选项不是正弦交流电路与直流电路在分析上的主要区别之一。