2025年专升本电路分析基础模拟测试（附答案）

2025年专升本电路分析基础模拟测试（附答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的，请将正确选项字母填在题后的括号内。)1.电路中某点电位的参考点改变时，该点电位值将（）。A.保持不变B.随参考点电位升高而升高C.随参考点电位降低而降低D.发生不确定的变化2.下列哪个物理量是标量？（）A.电流B.电流密度C.电动势D.磁感应强度3.两个电阻R1和R2串联接在电路中，若R1>R2，则通过R1的电流与通过R2的电流相比（）。A.I1>I2B.I1<I2C.I1=I2D.无法确定4.两个电阻R1和R2并联接在电路中，若R1<R2，则两个电阻两端的电压相比（）。A.U1>U2B.U1<U2C.U1=U2D.无法确定5.应用叠加定理分析线性电路时，不作用的独立电压源应视为（）。A.短路B.开路C.保留其内阻D.电压为06.应用叠加定理分析线性电路时，不作用的独立电流源应视为（）。A.短路B.开路C.保留其内阻D.电流为07.戴维南等效电路是由一个理想电压源和一个（）串联而成。A.电阻B.电感C.电容D.受控源8.在直流稳态电路中，电感元件相当于（）。A.开路B.短路C.电阻D.电容9.在直流稳态电路中，电容元件相当于（）。A.开路B.短路C.电阻D.电感10.正弦交流电i=Imsin(ωt+φi)的有效值I与最大值Im的关系是（）。A.I=ImB.I=Im/√2C.I=Im*√2D.I=2Im二、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。请将答案填写在题中的横线上。)1.一段无源电路的端口电压为u，电流为i，且u与i关联参考，若吸收功率为100W，则u=10V时，i=_______A。2.一只标有“220V100W”的灯泡，其电阻值为_______Ω。3.某电路元件的电压u(t)和电流i(t)的关系为u(t)=5i(t)+3，该元件为_______元件，其电阻值为_______Ω，电导值为_______S。4.某一阶RC电路，经足够长时间稳定后，开关突然断开，则该电路为零输入响应还是零状态响应？请填“零输入响应”或“零状态响应”。5.一个电感L=10mH的线圈，接在频率f=50Hz的交流电源上，其感抗XL=_______Ω。三、计算题（本大题共4小题，共60分。请写出必要的文字说明、方程式和计算过程。）1.（15分）在图1所示电路中，已知R1=4Ω，R2=6Ω，R3=3Ω，U1=12V，U2=6V。求：（1）电路中各元件的功率，并判断哪些元件是电源，哪些是负载；（2）电路的总功率。```+---R1---+||U1---++---R3---+|||+--------++R2-```（注：此处仅为文字描述电路，非实际电路图）2.（15分）试用节点电压法求解图2所示电路中节点A的电压VA。已知R1=2Ω，R2=4Ω，R3=1Ω，I1=3A，I2=2A。```R1I1---+---+||+---R3---+||+---R2---++---A|||I2-------+---+```（注：此处仅为文字描述电路，非实际电路图）3.（15分）图3所示电路中，已知U=20V，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω。开关S闭合前电路已处于稳态，t=0时开关S闭合。求：（1）开关S闭合前（t<0时）电容C的电压UC(0-)；（2）开关S闭合后（t≥0时）电容C的电压UC(t)，并画出uc(t)的变化曲线。（假设uC(0-)为电容的初始电压）```+---R1---+||U---++---R2---+|||+--------++---C---++---R3---+|-```（注：此处仅为文字描述电路，非实际电路图）4.（15分）图4所示电路处于正弦稳态，已知uS(t)=10√2sin(1000t+30°)V，R=10Ω，X_L=20Ω，X_C=10Ω。求：（1）电路中的电流i(t)；（2）电路消耗的有功功率P和无功功率Q。```+---R---+||uS---++---+||+-------+---L---+|-C```（注：此处仅为文字描述电路，非实际电路图）试卷答案一、单项选择题1.B2.A3.C4.C5.A6.B7.A8.B9.B10.B二、填空题1.102.4843.线性电阻，5，0.24.零输入响应5.3.14三、计算题1.解：（1）总电阻R=R1+R2+R3=4+6+3=13Ω总电流I=(U1+U2)/R=(12+6)/13=18/13AU_R1=I*R1=(18/13)*4=72/13VU_R2=I*R2=(18/13)*6=108/13VU_R3=I*R3=(18/13)*3=54/13VP_R1=I^2*R1=(18/13)^2*4=1037.6/169WP_R2=I^2*R2=(18/13)^2*6=2065.2/169WP_R3=I^2*R3=(18/13)^2*3=1545.2/169WP_U1=U1*I=12*(18/13)=216/13W(发出)P_U2=U2*I=6*(18/13)=108/13W(发出)负载为R1,R2,R3（吸收功率），电源为U1,U2（发出功率）。总功率P_total=P_R1+P_R2+P_R3=1037.6/169+2065.2/169+1545.2/169=3648/169W或P_total=(U1+U2)^2/R=18^2/13=324/13=3648/169W或P_total=P_U1+P_U2=216/13+108/13=324/13=3648/169W（2）电路总功率P_total=3648/169W(或约21.58W)2.解：节点电压法，设节点A电压为VA，参考节点（地）电压为0V。对节点A列KCL方程：(VA-0)/R1+(VA-0)/R2+(VA-0)/R3=I1+I2VA/2+VA/4+VA/1=3+2(2VA+VA+4VA)/4=57VA/4=5VA=20/7V3.解：（1）t<0时，开关S断开，电路处于稳态，电容C视为开路。I1=U/(R1+R2)=20/(10+20)=20/30=2/3AI3=U/R3=20/30=2/3A由于R1,R2,R3串联，电流相同，方向从上到下。U_R2=I1*R2=(2/3)*20=40/3VU_R3=I3*R3=(2/3)*30=20VUC(0-)=U-U_R2-U_R3=20-40/3-20=20-80/3=-40/3V（或用分压公式：UC(0-)=U*(R3/(R1+R2+R3))=20*(30/(10+20+30))=20*(30/60)=20*0.5=10V。此处按串联通路计算，结果UC(0-)=-40/3V）（2）t≥0时，开关S闭合，电容C与R3并联，然后与R1,R2串联。视电容C为电压源，其电压为UC(0-)=-40/3V，串联接入电路。总电压为U=20V，所以等效电压源电压为U_eq=U-UC(0-)=20-(-40/3)=20+40/3=100/3V。等效电阻为R_eq=R1+(R2//R3)=10+(20*30/(20+30))=10+(600/50)=10+12=22Ω。电路时间常数为τ=R_eq*C=22*Ct≥0时，电路等效为电压源U_eq供电，通过电阻R_eq给电容C充电（实际是放电，因为初始电压UC(0-)与U反相）。UC(t)=U_eq*(1-exp(-t/τ))=(100/3)*(1-exp(-t/(22C)))iC(t)=(dUC(t)/dt)/R3=[-(100/3)*(-1/τ)*exp(-t/τ)]/30=(100/(3*22C))*exp(-t/(22C))=(50/(33C))*exp(-t/(22C))A（注意：此题缺少电容C的值，无法给出具体时间常数和最终具体表达式，但形式已给出）4.解：（1）将电路转化为相量模型。电源电压相量：Us=10√2∠30°V。电阻R的阻抗Z_R=R=10Ω。电感L的阻抗Z_L=jX_L=j20Ω。电容C的阻抗Z_C=-jX_C=-j10Ω。总阻抗Z=Z_R+Z_L//Z_CZ=10+(j20*(-j10)/(j20-j10))Z=10+(200/(j10))Z=10+(200/10)*(-j)Z=10-20jΩ总电流相量I=Us/Z=(10√2∠30°)/(10-20j)I=(10√2/10√(100+400))∠(30°-arctan(20/10))I=(√2/√500)∠(30°-arctan(2))I=(1/10√5)∠(30°-63.43°)I=(1/10√5)∠(-33.43°)AI≈0.0447∠-33.43°A电流瞬时表达式i(t)=√2*I*sin(ωt+φi)i(t)=√2*(0.0447∠-33.43°)*sin(1000t-33.43°)i(t)≈0.0633sin(1000t-33.43°)A（2）有功功率P=|I|^2*|Z_R|=I_R^2*RI_R=|I|=|10√2∠30°/(10-20j)|=10√2/|10-20j|=10√2/√(10^2+20^2)=10√2/√500=10√2/10√5=√(2/5)AP=(√(2/5))^2*10=(2/5)*10=4W（或P=U_R*I_R=U_R*|I|，其中U_R=I_R*R=(√(2/5)*10)*√(2/5)=20/5=4V，所以P=4*√(2/5)=4*(√10/5)=4√10/5=8/√5=8√5/5W=4W）无功功率Q=|I|^2*|Z_L-Z