2026年山东春季高考自动控制类专业知识（理论）模拟试题

年山东春季高考自动控制类专业知识（理论）模拟试题考试时间：90分钟满分：200分说明：本试题严格按照2026年山东春季高考自动控制类专业知识考试大纲命题，覆盖液压与气压传动、电工技术基础、电子技术基础、电机及拖动、PLC和变频器控制技术5个核心模块，题型包括选择题、填空题、简答题、计算题、综合应用题，全面考查专业基础知识点与应用能力，所有题目均为原创，答案紧随题目后。一、选择题（本大题共20小题，每小题3分，共60分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）下列液压元件中，属于执行元件的是（）

A.液压泵B.溢流阀C.液压缸D.过滤器

答案：C。解析：液压执行元件负责将液压能转化为机械能，液压缸、液压马达属于执行元件；A为动力元件，B为控制元件，D为辅助元件。

基尔霍夫电流定律的核心内容是（）

A.电路中任一节点的流入电流之和等于流出电流之和

B.电路中任一回路的电压代数和为零

C.导体中的电流与导体两端的电压成正比

D.两个电阻串联时，总电阻等于两电阻之和

答案：A。解析：B为基尔霍夫电压定律，C为欧姆定律，D为串联电阻的计算规律。

二极管具有的核心特性是（）

A.放大特性B.单向导电性C.稳压特性D.开关特性

答案：B。解析：二极管的核心特性是单向导电性，正向导通、反向截止；A是三极管的特性，C是稳压二极管的特殊特性，D是二极管的派生特性。

三相异步电动机的启动方式中，适合大容量电机的启动方式是（）

A.直接启动B.降压启动C.串电阻启动D.全压启动

答案：B。解析：大容量三相异步电动机直接启动时电流过大，会影响电网稳定，需采用降压启动（如星-三角降压、自耦变压器降压）；A、D适用于小容量电机，C多用于直流电机启动。

PLC的工作方式是（）

A.连续工作方式B.中断工作方式C.循环扫描工作方式D.随机工作方式

答案：C。解析：PLC核心工作方式为循环扫描，依次执行输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段，循环往复。

下列气压元件中，用于控制气流压力的是（）

A.节流阀B.减压阀C.换向阀D.消声器

答案：B。解析：减压阀用于降低气源压力并保持压力稳定；A控制气流速度，C控制气流方向，D用于降低排气噪声。交流电路中，有功功率的单位是（）

A.伏特（V）B.安培（A）C.瓦特（W）D.乏（Var）

答案：C。解析：有功功率单位为瓦特（W），A是电压单位，B是电流单位，D是无功功率单位。

集成运算放大器工作在线性区时，具有的特性是（）

A.虚短、虚断B.虚短、虚接C.虚断、虚接D.无特殊特性

答案：A。解析：集成运放线性区的核心特性是虚短（同相输入端与反相输入端电压相等）和虚断（输入端电流近似为零）。

直流电机中，换向器的作用是（）

A.改变电枢电流的方向B.改变励磁电流的方向C.增大电机转速D.减小电机损耗

答案：A。解析：换向器的核心作用是将电枢绕组中的交流电转化为外部电路中的直流电，本质是改变电枢电流方向。

变频器的核心功能是（）

A.改变电机的转向B.改变电机的供电频率，实现调速C.保护电机免受过载D.提高电机功率因数

答案：B。解析：变频器通过改变输出交流电的频率，调节三相异步电动机的转速，是电机调速的核心设备；A可通过换向实现，C、D是变频器的辅助功能。

液压系统中，溢流阀的主要作用不包括（）

A.稳压B.溢流C.过载保护D.控制油液方向

答案：D。解析：溢流阀可实现稳压、溢流、过载保护，控制油液方向是换向阀的作用。

下列逻辑门中，输出端为高电平的条件是所有输入端均为高电平的是（）

A.或门B.与门C.非门D.或非门

答案：B。解析：与门的逻辑功能是“全1出1，有0出0”；或门是“有1出1，全0出0”，非门是“入1出0，入0出1”，或非门是“有1出0，全0出1”。

三相变压器的变比是指（）

A.原副边电流之比B.原副边电压之比C.原副边功率之比D.原副边电阻之比

答案：B。解析：变压器的变比等于原边绕组电压与副边绕组电压之比，也等于原副边绕组匝数之比。

下列电机拖动控制线路中，属于互锁控制的是（）

A.电机连续运行控制B.电机点动控制C.电机正反转控制D.电机降压启动控制

答案：C。解析：电机正反转控制中，需设置电气互锁（接触器常闭触点互锁）和机械互锁，防止正反转接触器同时吸合导致短路。

PLC梯形图中，常开触点的符号是（）

A.□B.△C.─┐D.─/─

答案：D。解析：PLC梯形图中，常开触点符号为─/─，常闭触点为─┬─，线圈为├─□─。

液压油的粘度随温度变化的规律是（）

A.温度升高，粘度增大B.温度升高，粘度减小C.温度不变，粘度不变D.温度与粘度无关

答案：B。解析：液压油的粘度具有温敏性，温度升高，分子间作用力减小，粘度降低；温度降低，粘度增大。

安全用电中，人体触电的主要形式不包括（）

A.单相触电B.两相触电C.三相触电D.跨步电压触电

答案：C。解析：人体触电的主要形式有单相触电、两相触电、跨步电压触电，无三相触电形式。三极管工作在放大区的条件是（）

A.发射结正偏，集电结反偏B.发射结反偏，集电结正偏C.发射结、集电结均正偏D.发射结、集电结均反偏

答案：A。解析：三极管放大区的偏置条件是发射结正偏（提供载流子发射条件），集电结反偏（收集载流子）；C为饱和区，D为截止区。

下列气压回路中，属于方向控制回路的是（）

A.调压回路B.调速回路C.换向回路D.保压回路

答案：C。解析：方向控制回路用于控制气缸、气动马达的启动、停止和换向；A是压力控制回路，B是速度控制回路，D是压力保持回路。

变频器的主电路中，整流部分的作用是（）

A.将直流电转化为交流电B.将交流电转化为直流电C.调节输出频率D.保护变频器

答案：B。解析：变频器主电路分为整流、滤波、逆变三部分，整流部分将工频交流电转化为直流电，逆变部分将直流电转化为可调频率的交流电。

PLC程序中，定时器的作用是（）

A.计数B.延时控制C.逻辑判断D.信号转换

答案：B。解析：定时器是PLC中的时序控制元件，核心作用是实现延时接通或延时断开控制；A是计数器的作用，C、D是逻辑指令的作用。

二、填空题（本大题共10小题，每空2分，共40分）液压传动系统由动力元件、________、执行元件和辅助元件四部分组成。

答案：控制元件。解析：液压系统四大组成部分为动力元件（液压泵）、控制元件（阀类）、执行元件（缸、马达）、辅助元件（油箱、过滤器等）。

欧姆定律的表达式为________（用符号表示）。

答案：I=U/R。解析：欧姆定律指出，导体中的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比，表达式为I=U/R。

数字电路中，最基本的逻辑关系有与、或、________三种。

答案：非。解析：数字电路的三大基本逻辑关系为与逻辑、或逻辑、非逻辑，其他复杂逻辑均由这三种基本逻辑组合而成。

三相异步电动机的转速n与电源频率f、磁极对数p的关系表达式为________。

答案：n=60f/p(1-s)。解析：三相异步电动机的同步转速n0=60f/p，实际转速n=n0(1-s)，s为转差率（0<s<1）。

PLC的编程语言中，________是最常用、最直观的编程语言，与电气控制电路图相似。

答案：梯形图。解析：PLC常用编程语言有梯形图、指令表、功能块图等，其中梯形图与传统电气控制电路图结构相似，直观易懂，应用最广泛。

气压传动中，气源装置的核心元件是________，其作用是将机械能转化为气压能。

答案：空气压缩机（空压机）。解析：空气压缩机是气压系统的动力元件，将外界空气吸入并压缩，输出高压压缩空气。交流电路中，________是表示电路中磁场能与电能相互转换的功率，单位为乏（Var）。

答案：无功功率。解析：交流电路中，有功功率（W）表示实际消耗的功率，无功功率（Var）表示磁场能与电能的转换功率，视在功率（VA）是两者的矢量和。

稳压二极管工作在________区时，具有稳定电压的特性。

答案：反向击穿。解析：稳压二极管的特殊之处的是，反向击穿后，只要反向电流在允许范围内，两端电压基本保持不变，从而实现稳压。

电机拖动中，________制动是通过改变电机定子绕组的电源相序，使电机产生反向转矩，实现快速制动。

答案：反接。解析：反接制动的核心是改变定子绕组相序，使电机旋转方向与转矩方向相反，制动迅速，适用于紧急制动场景。

变频器的参数设置中，________参数用于设定电机的额定频率，通常设置为50Hz。

答案：额定频率（或基频）。解析：变频器的额定频率参数对应电机的额定频率，是电机正常运行的基准频率，默认通常为工频50Hz。三、简答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）简述液压系统中溢流阀的工作原理及常见应用场景。

答案：工作原理：溢流阀的阀芯在弹簧力作用下处于关闭状态，当液压系统的压力升高到超过溢流阀的调定压力时，阀芯在油液压力的作用下克服弹簧力向上移动，阀门打开，多余的油液通过溢流口流回油箱，从而使系统压力保持在调定压力范围内；当系统压力低于调定压力时，阀芯在弹簧力作用下关闭，停止溢流。（6分）

常见应用场景：1.作为溢流阀，维持系统压力稳定；2.作为安全阀，防止系统过载；3.实现卸荷回路，在电机空载运行时，使系统压力卸荷，降低能耗；4.调节系统流量，配合节流阀实现节流调速。（4分）

简述三相异步电动机星-三角降压启动的工作原理及优点。

答案：工作原理：星-三角降压启动是通过接触器的切换，将电机定子绕组在启动时接成星形（Y形），运行时接成三角形（△形）；启动时，星形连接使定子绕组两端电压为电源相电压（220V），降低了启动电压，从而减小启动电流；启动完成后，切换为三角形连接，定子绕组两端电压为电源线电压（380V），电机进入额定运行状态。（6分）

优点：1.启动电流小，仅为直接启动电流的1/3，避免启动电流过大对电网和电机造成冲击；2.设备结构简单，成本低，操作方便；3.启动过程平稳，对电机的机械冲击小，延长电机使用寿命。（4分）

简述PLC的基本组成及各组成部分的作用。

答案：PLC的基本组成包括中央处理单元（CPU）、输入/输出（I/O）接口、存储器、电源、编程器（可选）。（2分）

各部分作用：1.中央处理单元（CPU）：PLC的核心，负责执行用户程序、处理输入信号、控制输出信号，实现逻辑判断、时序控制等功能；（2分）2.输入/输出（I/O）接口：连接PLC与外部设备（传感器、按钮、接触器等），输入接口将外部信号转化为PLC可识别的数字信号，输出接口将PLC的数字信号转化为外部设备可接收的控制信号；（2分）3.存储器：用于存储用户程序（如梯形图程序）和系统程序（PLC的运行管理程序）；（2分）4.电源：为PLC各组成部分提供稳定的工作电源，通常为AC220V输入，DC24V输出，为输入接口提供电源；（1分）5.编程器：用于编写、修改、下载用户程序，以及监控PLC的运行状态。（1分）

简述二极管整流电路中，单相半波整流与单相全波整流的区别（从输出波形、整流效率、输出电压三个方面对比）。

答案：1.输出波形：单相半波整流的输出波形为单向脉动的正弦波，仅在交流电压的正半周有输出，负半周无输出；单相全波整流的输出波形为双向脉动的正弦波，正、负半周均有输出，波形更接近直流电。（4分）2.整流效率：单相半波整流的整流效率较低，仅为40.6%，电能损耗较大；单相全波整流的整流效率较高，为81.2%，电能损耗较小。（3分）3.输出电压：单相半波整流的输出平均电压为0.45U2（U2为变压器副边电压）；单相全波整流的输出平均电压为0.9U2，输出电压更高、更稳定。（3分）

四、计算题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）已知某直流电路中，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，两电阻串联后接在电压U=30V的电源两端，求：（1）电路中的总电阻；（2）电路中的总电流；（3）R1和R2两端的电压。

答案：解：（1）串联电路总电阻计算公式为R总=R1+R2（3分）

代入数据：R总=10Ω+20Ω=30Ω（2分）

（2）根据欧姆定律I=U/R总（3分）

代入数据：I=30V/30Ω=1A（2分）

（3）串联电路中电流处处相等，根据U=IR（3分）

R1两端电压U1=IR1=1A×10Ω=10V（1分）

R2两端电压U2=IR2=1A×20Ω=20V（1分）

答：（1）电路总电阻为30Ω；（2）电路总电流为1A；（3）R1两端电压为10V，R2两端电压为20V。

已知某三相异步电动机的额定功率P额=15kW，额定电压U额=380V，额定功率因数cosφ=0.85，额定效率η=0.9，求该电机的额定电流I额。（提示：三相异步电动机额定电流计算公式为I额=P额/(√3×U额×cosφ×η)）

答案：解：已知P额=15kW=15000W，U额=380V，cosφ=0.85，η=0.9（3分）

根据三相异步电动机额定电流计算公式：I额=P额/(√3×U额×cosφ×η)（4分）

代入数据：I额=15000/(1.732×380×0.85×0.9)（4分）

计算过程：1.732×380≈658.16；658.16×0.85≈559.44；559.44×0.9≈503.5；15000÷503.5≈29.8A（3分）

答：该三相异步电动机的额定电流约为29.8A。（1分）

五、综合应用题（本大题共1小题，30分）某自动控制设备中，采用PLC控制三相异步电动机的正反转运行，要求：（1）按下正转按钮SB1，电机正转运行，按下停止按钮SB3，电机停止运行；（2）按下反转按钮SB2，电机反转运行，按下停止按钮SB3，电机停止运行；（3）正转、反转不能同时运行（需设置互锁）。

请回答下列问题：

（1）写出该控制电路中所需的电气元件（包括PLC输入/输出端子分配）；（10分）

（2）画出PLC控制的梯形图；（12分）

（3）简述该梯形图的工作原理。（8分）

答案：（1）电气元件及PLC端子分配：

输入元件：正转按钮SB1（常开）、反转按钮SB2（常开）、停止按钮SB3（常闭）；（3分）

输出元件：正转接触器KM1、反转接触器KM2；（2分）