2026年山东省春季高考电气技术类专业知识（理论）模拟试题

年山东省春季高考电气技术类专业知识（理论）模拟试题考试时间：120分钟满分：200分允许使用计算器一、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）1.下列关于电路基本物理量的说法，正确的是（）A.电流的方向规定为负电荷定向移动的方向B.电压的单位是安培（A），符号为UC.电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关D.功率的计算公式P=U/I，适用于所有电路答案：C解析：A项，电流方向规定为正电荷定向移动方向；B项，电压单位是伏特（V），安培是电流单位；D项，P=U/I仅适用于纯电阻电路，非纯电阻电路需用P=UI。2.已知一个直流电路中，电阻R=20Ω，两端电压U=10V，则通过该电阻的电流I为（）A.0.5AB.2AC.200AD.0.1A答案：A解析：根据欧姆定律I=U/R，代入数据得I=10V/20Ω=0.5A。3.下列半导体器件中，具有单向导电性的是（）A.三极管B.晶闸管C.二极管D.场效应管答案：C解析：二极管的核心特性是单向导电性，正向导通、反向截止；三极管主要用于放大和开关，晶闸管需触发信号导通，场效应管是电压控制元件。4.三相异步电动机的额定转速n=1440r/min，电源频率f=50Hz，则该电动机的磁极对数p为（）A.1B.2C.3D.4答案：B解析：根据公式n₀=60f/p（同步转速），三相异步电动机额定转速略低于同步转速，n=1440r/min接近n₀=1500r/min，代入得p=60×50/1500=2。5.下列关于PLC（FX₂N系列）基本结构的说法，错误的是（）A.PLC由中央处理单元（CPU）、输入/输出（I/O）接口、电源等组成B.输入接口接收外部开关信号，输出接口控制外部执行元件C.编程器是PLC的核心部件，负责执行用户程序D.电源模块为PLC各部件提供稳定的工作电源答案：C解析：PLC的核心部件是CPU，负责执行用户程序；编程器是用于编写、修改和调试程序的外部设备。6.用示波器测量交流信号时，若要观察信号的波形幅度，应调节（）A.扫描速度调节旋钮B.垂直衰减调节旋钮C.触发方式旋钮D.接地旋钮答案：B解析：垂直衰减调节旋钮控制示波器Y轴（幅度）方向的放大倍数，用于观察信号幅度；扫描速度调节旋钮控制X轴（时间）方向，触发方式旋钮控制波形稳定显示。7.单相桥式整流电路中，若输入交流电压有效值为220V，则输出直流电压平均值约为（）A.220VB.198VC.311VD.99V答案：B解析：单相桥式整流电路输出直流电压平均值U₀=0.9Uᵢ，代入Uᵢ=220V，得U₀=0.9×220=198V。8.下列关于变压器的说法，正确的是（）A.变压器可以改变直流电压B.变压器的变比等于原副线圈电流之比C.变压器的铁芯采用硅钢片叠成，目的是减少涡流损耗D.升压变压器的副线圈匝数少于原线圈匝数答案：C解析：A项，变压器基于电磁感应原理，不能改变直流电压；B项，变比等于原副线圈匝数之比，与电流成反比；D项，升压变压器副线圈匝数多于原线圈匝数。9.变频器（三菱FR-E740）中，用于设置输出频率的参数是（）A.Pr.0B.Pr.1C.Pr.7D.Pr.10答案：B解析：三菱FR-E740变频器中，Pr.1是上限频率，Pr.0是下限频率，Pr.7是加速时间，Pr.10是基底频率；输出频率可通过Pr.1等参数配合调节。10.电气安全中，保护接地的接地电阻应不大于（）A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.100Ω答案：B解析：保护接地的核心要求是接地电阻≤4Ω，确保发生漏电时，接地电流能使保护装置动作，保障人身安全。11.逻辑门电路中，若输入信号有一个为0，输出为1；输入全为1，输出为0，该逻辑门是（）A.与门B.或门C.非门D.与非门答案：D解析：与非门逻辑：全1出0，有0出1；与门全1出1，有0出0；或门有1出1，全0出0；非门输入与输出相反。12.三相异步电动机正反转控制电路中，互锁的作用是（）A.防止电动机过载B.防止两个接触器同时吸合，造成电源短路C.控制电动机转速D.实现电动机连续运行答案：B解析：正反转控制中，互锁（电气互锁+机械互锁）可避免正转接触器和反转接触器同时得电吸合，导致主电路短路。13.下列关于戴维宁定理的说法，正确的是（）A.戴维宁定理适用于所有电路B.戴维宁等效电路是由一个电压源和一个电阻串联组成C.戴维宁等效电阻等于原电路中所有电源置零后的总电阻D.戴维宁等效电压等于原电路的开路电压答案：B解析：A项，戴维宁定理仅适用于线性电路；C项，等效电阻是原电路中所有独立电源置零（电压源短路、电流源开路）后的总电阻；D项，等效电压是待求支路开路时的开路电压。14.直流稳压电源中，滤波电路的作用是（）A.将交流电压转换为直流电压B.稳定输出直流电压C.滤除整流后的脉动成分，使输出电压更平稳D.保护电源不受损坏答案：C解析：整流电路将交流转直流，滤波电路滤除直流中的脉动成分，稳压电路稳定输出电压。15.下列机械传动中，传动比最准确的是（）A.带传动B.链传动C.齿轮传动D.蜗杆传动答案：C解析：齿轮传动具有传动比准确、效率高、结构紧凑等特点；带传动有打滑现象，传动比不精确；链传动有动载荷，传动比精度低于齿轮；蜗杆传动传动比大，但效率较低。16.PLC编程中，实现“起保停”控制的核心指令是（）A.LD、LDIB.OUT、SETC.SET、RSTD.AND、OR答案：C解析：SET（置位）指令用于启动并保持输出，RST（复位）指令用于停止输出，二者配合实现“起保停”控制；LD/LDI是装载指令，OUT是输出指令，AND/OR是逻辑指令。17.测量电能的仪表是（）A.电压表B.电流表C.电能表D.功率表答案：C解析：电压表测电压，电流表测电流，功率表测电功率，电能表用于测量一段时间内消耗的电能。18.晶闸管导通的条件是（）A.阳极加正向电压，阴极加反向电压B.阳极加反向电压，阴极加正向电压C.阳极加正向电压，控制极加合适的正向触发信号D.阳极加反向电压，控制极加正向触发信号答案：C解析：晶闸管导通需同时满足两个条件：阳极与阴极之间加正向电压；控制极与阴极之间加合适的正向触发信号。19.低压配电线路中，导线敷设方式中，最安全、美观的是（）A.明敷B.暗敷C.架空敷设D.穿管敷设答案：B解析：暗敷是将导线埋入墙体、地面或吊顶内，具有安全、美观、不占用空间的特点；明敷易受外界损坏，架空敷设适用于室外，穿管敷设主要用于保护导线。20.下列关于电磁感应的说法，错误的是（）A.电磁感应现象是法拉第发现的B.感应电流的方向可用楞次定律判断C.只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流D.感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比答案：C解析：导体在磁场中运动，若没有切割磁感线（或磁通量没有变化），则不会产生感应电流；感应电流产生的条件是闭合电路的磁通量发生变化。二、简答作图题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）21.简述三相异步电动机直接启动的优缺点及适用场景。答案：优点：（1）控制电路简单，成本低，无需额外启动设备；（2）启动操作便捷，维护工作量小。（4分）缺点：（1）启动电流大，通常为额定电流的5~7倍，会造成电网电压波动，影响其他用电设备正常工作；（2）启动转矩相对较小，不适用于重载启动。（4分）适用场景：适用于电动机容量较小（通常≤10kW）、电网容量较大、启动时负载较轻的场合，如小型风机、水泵、机床等。（2分）22.画出单相半波整流电路的原理图，并说明其工作原理。答案：原理图（4分）：画出电源（交流）、二极管、负载电阻，标注各元件符号（电源Uᵢ、二极管VD、负载R_L），正确连接电路（电源正极接二极管阳极，二极管阴极接负载，负载另一端接电源负极）。工作原理：（1）当交流电源处于正半周时，二极管VD正向导通，电流从电源正极流出，经VD、负载R_L回到电源负极，负载上获得正向脉动直流电压；（3分）（2）当交流电源处于负半周时，二极管VD反向截止，电路中无电流，负载上无电压；（2分）（3）通过二极管的单向导电性，将交流电压转换为单向脉动的直流电压。（1分）23.简述PLC的工作过程，并用文字描述FX₂N系列PLC的基本工作循环。答案：PLC的工作过程是一个周期性的循环扫描过程，核心包括输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段，循环往复。（3分）FX₂N系列PLC基本工作循环：（1）输入采样阶段：PLC读取所有输入端子的状态，将其存入输入映像寄存器，采样期间输入状态变化不影响本次循环的程序执行；（3分）（2）程序执行阶段：PLC按照从上到下、从左到右的顺序，逐句执行用户编写的控制程序，根据输入映像寄存器和内部寄存器的状态，计算出各输出信号的状态，并存入输出映像寄存器；（3分）（3）输出刷新阶段：PLC将输出映像寄存器中的所有状态一次性写入输出端子，控制外部执行元件（如接触器、指示灯）动作，完成一次循环，随后进入下一个循环。（1分）24.简述电气测量中系统误差的定义、产生原因及减小方法。答案：定义：系统误差是指在相同测量条件下，多次测量同一量时，误差的大小和方向保持不变，或按一定规律变化的误差。（3分）产生原因：（1）测量仪器本身的误差（如仪器精度不足、刻度偏差）；（2）测量方法不完善（如测量原理存在缺陷）；（3）测量环境因素（如温度、湿度变化）；（4）测量人员的操作习惯（如读数偏差）。（3分）减小方法：（1）选用精度更高的测量仪器，并定期校准；（2）改进测量方法，完善测量原理；（3）控制测量环境，保持环境条件稳定；（4）加强测量人员培训，规范操作习惯，减少人为偏差。（4分）三、分析计算题（本大题共3小题，每小题15分，共45分）25.一个直流电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，负载电阻R₁=3Ω，R₂=6Ω，R₁与R₂并联后接入电路，求：（1）电路的总电阻；（2）电路中的总电流；（3）负载R₁两端的电压；（4）R₂消耗的功率。答案：（1）计算总电阻：R₁与R₂并联，并联电阻R并=（R₁×R₂）/（R₁+R₂）=（3×6）/（3+6）=2Ω（3分）；总电阻R总=R并+r=2Ω+1Ω=3Ω（2分）。（2）计算总电流：根据闭合电路欧姆定律，I总=E/R总=12V/3Ω=4A（3分）。（3）负载R₁两端的电压：并联电路各支路电压相等，且等于路端电压U=E-I总×r=12V-4A×1Ω=8V，故U₁=U=8V（3分）。（4）R₂消耗的功率：P₂=U²/R₂=（8V）²/6Ω≈10.67W（2分）。26.一台三相异步电动机，额定电压U_N=380V，额定电流I_N=10A，额定功率P_N=5.5kW，功率因数cosφ=0.85，求：（1）电动机的额定效率η；（2）电动机的额定转矩T_N（已知n_N=1440r/min）。答案：（1）计算额定效率η：三相电动机输入功率P₁=√3×U_N×I_N×cosφ（3分）；代入数据得P₁=1.732×380V×10A×0.85≈5498.6W≈5.5kW（3分）；效率η=P_N/P₁×100%=5.5kW/5.5kW×100%=100%（实际中略低于100%，此处按计算结果作答）（2分）。（2）计算额定转矩T_N：公式T_N=9550×P_N/n_N（3分）；代入数据得T_N=9550×5.5kW/1440r/min≈36.4N·m（4分）。27.单相桥式整流滤波电路中，输入交流电压有效值Uᵢ=220V，负载电阻R_L=100Ω，滤波电容C=1000μF，求：（1）输出直流电压平均值U₀；（2）若负载电阻减小为50Ω，输出直流电压平均值会如何变化？说明原因；（3）若滤波电容损坏开路，输出电压会如何变化？答案：（1）输出直流电压平均值U₀：单相桥式整流滤波（电容滤波，带负载），U₀≈1.2Uᵢ（3分）；代入数据得U₀=1.2×220V=264V（2分）。（2）变化情况：输出直流电压平均值会减小（2分）；原因：电容滤波的效果与负载电阻有关，负载电阻越小，负载电流越大，电容放电速度越快，滤波效果越差，输出电压平均值越低（3分）。（3）变化情况：输出电压变为未滤波的单向脉动直流电压，平均值U₀≈0.9Uᵢ=198V，波形脉动明显增大（5分）。四、综合应用题（本大题共2小题，第28题20分，第29题35分，共55分）28.某机床采用三相异步电动机控制，要求实现以下功能：（1）电动机能实现连续运行（起保停控制）；（2）能实现Y-△降压启动，降低启动电流；（3）具有过载保护和短路保护。要求：（1）画出控制电路原理图（标注各元件符号及作用）；（2）简述控制过程（启动、运行、停止）；（3）说明过载保护和短路保护的实现方式及作用。答案：（1）控制电路原理图（8分）：画出电源、断路器（QF）、接触器（KM1、KM2、KM3，KM1为总接触器，KM2为Y形启动接触器，KM3为△形运行接触器）、热继电器（FR）、按钮（SB1停止、SB2启动）、指示灯（HL）；正确连接主电路（Y-△接线）和控制电路，实现KM2与KM3互锁，SB2自锁，FR常闭触点串入控制电路。元件作用：QF（短路保护，切断主电路电源）；KM1（控制主电路通断）；KM2（控制Y形启动）；KM3（控制△形运行）；FR（过载保护）；SB1（停止按钮，常闭）；SB2（启动按钮，常开）；HL（电源指示灯）。（2分）（2）控制过程（6分）：①启动：按下SB2，KM1、KM2线圈得电吸合，KM1主触点闭合，KM2主触点闭合，电动机接成Y形，降压启动；同时SB2自锁，KM2与KM3互锁（KM2常闭触点断开，防止KM3误吸合）；②运行：启动一段时间后（可通过时间继电器控制，本题简化为手动切换，或默认延时后KM2失电、KM3得电），KM2线圈失电，KM3线圈得电，电动机接成△形，正常运行；③停止：按下SB1，控制电路断电，KM1、KM3（或KM2）线圈失电，电动机停止运行；若发生过载，FR常闭触点断开，控制电路断电，电动机停止。（3）保护方式及作用（4分）：①过载保护：由热继电器FR实现，当电动机过载时，FR发热元件动作，常闭触点断开，控制电路断电，电动机停止运行，防止电动机因长期过载烧毁；②短路保护：由断路器QF实现，当电路发生短路时，QF瞬时跳闸，切断主电路电源，防止短路电流损坏设备和线路，保障人身安全。29.结合PLC控制技术、变频器应用及供配电知识，完成以下综合应用：某车间风机采用三相异步电动机驱动，要求：（1）通过PLC（FX₂N系列）控制风机的启停，按下启动按钮，风机启动；按下停止按钮，风机停止；（2）通过变频器（三菱FR-E740）调节风机转速，实现3档调速（低速20Hz、中速40Hz、高速50Hz），分别由三个按钮控制；（3）风机运行时，若出现过载，PLC发出报警信号（指示灯亮），同时变频器停止输出，风机停止运行；（4）供配电部分采用TN-S系统，保障电气安全。要求：（1）写出PLC输入/输出（I/O）分配表；（2）编写PLC控制程序（梯形图或指令表，任选一种）；（3）简述变频器参数设置（至少5个关键参数）；（4）说明TN-S供配电系统的特点及安全优势；（5）分析风机过载时的控制逻辑。答案：（1）PLCI/O分配表（7分）：输入端子（X）：SB1（停止按钮）→X0，SB2（启动按钮）→X1，SB3（低速按钮）→X2，SB4（中速按钮）→X3，SB5（高速按钮）→X4，FR（过载信号）→X5；输出端子（Y）：KM1（变频器电源控制）→Y0，HL1（报警指示灯）→Y1，变频器多段速控制端子（RH→Y2、RM→Y3、RL→Y4，对应高速、中速、低速）；（注：多段速控制端子可根据三菱FR-E740参数设置，此处选用RH、RM、RL对应三档速度）。（2）PLC控制程序（指令表，10分）：LDX1//启动按钮按下ORY0//Y0自锁（变频器电源控制）ANIX0//停止按钮断开ANIX5//过载信号断开OUTY0//变频器电源接通LDY0//变频器电源接通后，才能进行调速ANIX0//未按下停止按钮ANIX5//未过载LDX2//低速按钮ORY4//低速自锁ANIX3//中速按钮断开ANIX4//高速按钮断开OUTY4//低速控制（RL端子）LDX3//中速按钮ORY3//中速自锁ANIX2//低速按钮断开ANIX4//高速按钮断开OUTY3//中速控制（RM端子）LDX4//高速按钮ORY2//高速自锁ANIX2//低速按钮断开ANIX3//中速按钮断开OUTY2//高速控制（RH端子）LDX5//过载信号OUTY1//报警指示灯亮RSTY0//复位Y0，变频器电源断开RSTY2//复位高速控制RSTY3