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2025年电气工程详解基础练习试题及答案

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）
1. 电路中形成电流的条件是（ ）
A. 有电源
B. 有电源、还要形成通路
C. 有大量的自由电荷
D. 有电源且电路闭合
答案：D
解析：形成持续电流的条件有两个：一是有电源，二是电路是闭合的通路，缺一不可，所以选 D。
2. 下列关于电阻的说法正确的是（ ）
A. 导体通电时有电阻，不通电时没有电阻
B. 通过导体的电流越大，电阻就越大
C. 导体两端电压越大，电阻就越大
D. 电阻是导体对电流的阻碍作用，导体电阻的大小是由导体自身的条件决定的
答案：D
解析：电阻是导体本身的一种性质，其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体是否通电、电流大小、电压大小无关，所以选 D。
3. 下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A. 电视机
B. 电风扇
C. 电熨斗
D. 电冰箱
答案：C
解析：电流的热效应是指电流通过导体时电能转化成内能。电熨斗是利用电流热效应工作的，将电能转化为内能来熨烫衣物；电视机主要将电能转化为光能、声能等；电风扇主要将电能转化为机械能；电冰箱主要将电能转化为机械能，所以选 C。
4. 串联电路中，若 R1:R2 = 1:2，则通过两个电阻的电流之比 I1:I2 为（ ）
A. 1:2
B. 2:1
C. 1:1
D. 无法确定
答案：C
解析：在串联电路中，电流处处相等，所以通过两个电阻的电流之比 I1:I2 = 1:1，选 C。
5. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表 A 的示数变小，电压表 V1 的示数变大
B. 电流表 A 的示数变小，电压表 V2 的示数变大
C. 电压表 V1 与电流表 A 的示数之比变大
D. 电压表 V2 与电流表 A 的示数之比不变
答案：B
解析：由图可知，定值电阻 R 与滑动变阻器串联，电压表 V1 测 R 两端电压，电压表 V2 测滑动变阻器两端电压。当滑片 P 向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，电源电压不变，电路电流变小，即电流表 A 的示数变小；定值电阻 R 阻值不变，电流变小，根据\(U = IR\)，R 两端电压变小，即电压表 V1 示数变小；电源电压不变，V1 示数变小，所以电压表 V2 示数变大。电压表 V1 与电流表 A 的示数之比等于定值电阻 R 的阻值，R 阻值不变，所以该比值不变；电压表 V2 与电流表 A 的示数之比等于滑动变阻器接入电路的电阻，滑片右移，其阻值变大，所以该比值变大。综上，选 B。
6. 下列关于安全用电的说法正确的是（ ）
A. 使用试电笔时，手不能接触笔尾金属体
B. 发现有人触电时，应迅速用手把他拉开
C. 洗衣机的金属外壳不用接地
D. 家庭电路中，空气开关跳闸，可能是电路中发生了短路
答案：D
解析：使用试电笔时，手必须接触笔尾金属体，这样才能形成回路，使氖管发光，A 错误；发现有人触电时，应立即切断电源或用干燥的木棒等绝缘体将电线挑开，不能用手直接拉触电者，B 错误；洗衣机的金属外壳必须接地，防止外壳漏电时发生触电事故，C 错误；家庭电路中，空气开关跳闸，可能是电路中发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，D 正确，选 D。
7. 下列关于磁场和磁感线的说法正确的是（ ）
A. 磁场是由无数条磁感线组成的
B. 磁感线总是从磁体的 N 极出发，回到 S 极
C. 小磁针在磁场中静止时，N 极所指的方向就是该点的磁场方向
D. 磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
答案：C
解析：磁场是真实存在于磁体周围的一种物质，磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线，不是真实存在的，A 错误；在磁体外部，磁感线总是从磁体的 N 极出发，回到 S 极，在磁体内部方向相反，B 错误；小磁针在磁场中静止时，N 极所指的方向就是该点的磁场方向，C 正确；磁场中某点的磁场方向是客观存在的，不是由小磁针决定的，小磁针只是用来显示磁场方向，D 错误，选 C。
8. 下列关于电动机的说法正确的是（ ）
A. 电动机是根据电磁感应原理制成的
B. 电动机工作时将机械能转化为电能
C. 直流电动机中的换向器能自动改变线圈中的电流方向
D. 电动机是通过电流的热效应来工作的
答案：C
解析：电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，A 错误；电动机工作时将电能转化为机械能，B 错误；直流电动机中的换向器能自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动，C 正确；电动机是通过通电导体在磁场中受力来工作的，不是电流热效应，D 错误，选 C。
9. 下列关于电能表的说法正确的是（ ）
A. 电能表是测量用电器电功率的仪表
B. 电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越多
C. 电能表上的“220V 5A”字样，其中“5A”表示这个电能表的额定电流是 5A
D. 小明家上月月底电能表的示数为 3246.8kW·h，本月月底示数为 3366.8kW·h，则他家本月用电 120kW·h
答案：D
解析：电能表是测量用电器消耗电能的仪表，A 错误；电能表的转盘转得越快，说明用电器的电功率越大，而不是消耗的电能越多，B 错误；电能表上的“220V 5A”字样，其中“5A”表示这个电能表平时工作时允许通过的最大电流，C 错误；本月用电量等于本月月底示数减去上月月底示数，即 3366.8kW·h - 3246.8kW·h = 120kW·h，D 正确，选 D。
10. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 家庭电路中，空气开关“跳闸”，一定是发生了短路
B. 家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间
C. 使用试电笔时，手不要接触笔尾金属体，以免触电
D. 更换灯泡时，不需要断开电源开关
答案：B
解析：家庭电路中，空气开关“跳闸”，可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，A 错误；家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，这样当开关断开时，用电器与火线断开，防止触电，B 正确；使用试电笔时，手必须接触笔尾金属体，C 错误；更换灯泡时，需要断开电源开关，防止触电，D 错误，选 B。

二、填空题（每题 3 分，共 15 分）
1. 一节新干电池的电压为______V，家庭电路的电压是______V。
答案：1.5；220
解析：一节新干电池的电压是 1.5V，家庭电路的电压是 220V。
2. 电阻是导体对电流的______作用，某导体电阻为 10Ω，当通过它的电流为 0.2A 时，它两端的电压是______V。
答案：阻碍；2
解析：电阻是导体对电流的阻碍作用；根据\(U = IR\)，可得电压\(U = 0.2A×10Ω = 2V\)。
3. 已知 R1 = 10Ω，R2 = 20Ω，将它们串联在电路中，则通过它们的电流之比 I1:I2 =______，它们两端的电压之比 U1:U2 =______。
答案：1:1；1:2
解析：串联电路中电流处处相等，所以 I1:I2 = 1:1；根据\(U = IR\)，电压之比\(U1:U2 = R1:R2 = 10Ω:20Ω = 1:2\)。
4. 如图所示，闭合开关后，小磁针静止时 N 极指向______（选填“左”或“右”）。
答案：左
解析：根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是螺线管的 N 极，由此可知螺线管左端为 N 极，右端为 S 极。小磁针静止时 N 极指向与该点磁场方向一致，所以小磁针 N 极指向左。
5. 某用电器标有“220V 100W”字样，该用电器正常工作 10h 消耗的电能是______kW·h。
答案：1
解析：根据\(W = Pt\)，\(P = 100W = 0.1kW\)，\(t = 10h\)，可得\(W = 0.1kW×10h = 1kW·h\)。

三、简答题（每题 5 分，共 15 分）
1. 请简述影响导体电阻大小的因素有哪些。
答案：导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。一般情况下，不同材料的导体电阻不同；在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大；在材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小；大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
解析：导体电阻是其自身的一种性质，由多种因素决定，从材料、长度、横截面积和温度这几个方面阐述其对电阻大小的影响。
2. 为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线做输电线？
答案：因为在长度、横截面积和温度相同的情况下，铜的电阻比铁的电阻小。根据\(Q = I^{2}Rt\)，当电流通过导线时，在相同时间内，电阻小的铜导线产生的热量少，能减少电能的损耗，所以家庭电路中用铜导线而不用铁导线做输电线。
解析：从电阻对电能损耗的影响角度出发，利用焦耳定律公式说明铜导线更适合做输电线的原因。
3. 请说明安全用电的原则。
答案：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；不弄湿用电器，不损坏绝缘层；保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换；有金属外壳的用电器，金属外壳要接地；发现有人触电时，应立即切断电源或用干燥的木棒等绝缘体将电线挑开，不能用手直接拉触电者；遇到雷雨天气，不在大树下避雨，不在高大建筑物下避雨，不使用金属杆雨伞等。
解析：安全用电原则是保障用电安全的重要依据，从多个方面阐述避免触电事故等安全问题的要求。

四、计算题（每题 10 分，共 20 分）
1. 如图所示的电路中，电源电压为 6V 且保持不变，电阻 R1 = 10Ω，闭合开关 S，电流表的示数为 0.3A，求：
（1）通过电阻 R2 的电流；
（2）电阻 R2 的阻值。
答案：
（1）因为两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路电流特点\(I = I1 + I2\)，\(I1=\frac{U}{R1}=\frac{6V}{10Ω}=0.6A\)，\(I = 0.3A\)，所以\(I2 = I - I1 = 0.3A - 0.6A=-0.3A\)，电流不能为负，说明电流表测的是通过 R2 的电流，即通过电阻 R2 的电流为 0.3A。
（2）根据\(I=\frac{U}{R}\)，可得\(R2=\frac{U}{I2}=\frac{6V}{0.3A}=20Ω\)。
解析：首先根据并联电路电流特点和欧姆定律求出通过 R1 的电流，再通过干路电流求出通过 R2 的电流，最后利用欧姆定律求出 R2 的阻值。
2. 一个标有“220V 1000W”的电热水壶，正常工作 10min，求：
（1）电热水壶消耗的电能；
（2）若电热水壶产生的热量全部被水吸收，能使多少千克的水温度从 20℃升高到 70℃？[c 水 = 4.2×10³J/(kg·℃)]
答案：
（1）电热水壶正常工作，\(P = 1000W\)，\(t = 10min = 10×60s = 600s\)，根据\(W = Pt\)，可得\(W = 1000W×600s = 6×10^{5}J\)。
（2）因为\(Q = W = 6×10^{5}J\)，根据\(Q = cm(t - t0)\)，可得\(m=\frac{Q}{c(t - t0)}=\frac{6×10^{5}J}{4.2×10³J/(kg·℃)×(70℃ - 20℃)}\approx2.86kg\)。
解析：先根据电热水壶的功率和工作时间求出消耗的电能，再根据热量计算公式，已知电能全部被水吸收，求出水的质量。

五、实验探究题（每题 20 分，共 20 分）
在探究“电流与电阻的关系”实验中，老师提供了以下器材：电源（电压恒为 6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实验电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______（选填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障可能是______。
（4）排除故障后，先将 5Ω的电阻接入电路，移动滑片，使电压表的示数为 2V，读出电流表的示数；再分别换用 10Ω、15Ω的电阻接入电路，重复上述实验，得到的数据如下表所示。
|实验次数|电阻 R/Ω|电流 I/A|
|----|----|----|
|1|5|0.4|
|2|10|0.2|
|3|15|0.13|
分析表中数据可得结论：______。
（5）实验中，滑动变阻器的作用是______。
答案：
（1）电压表与定值电阻并联，电流表与定值电阻串联，滑动变阻器“一上一下”接入电路，连接电路如下：
（此处可简单描述连接方式，如电源正极→开关→滑动变阻器 A 接线柱→滑动变阻器 B 接线柱→定值电阻→电流表→电源负极，电压表并联在定值电阻两端）
（2）右
解析：闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处，即右端。
（3）定值电阻断路
解析：电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，所以故障可能是定值电阻断路。
（4）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
解析：分析表格数据，电压不变，电阻增大，电流减小，符合反比例关系。
（5）①保护电路；②控制定值电阻两端电压不变
解析：滑动变阻器在电路中起到保护电路和控制定值电阻两端电压不变的作用。在闭合开关前，滑片置于最大阻值处可防止电流过大损坏元件；在实验过程中，通过调节滑片可保持定值电阻两端电压不变。