高中物理人教版選修3-2課后訓(xùn)練：5.3電感和電容對(duì)交變電流的影響word版含解析

第五章第3節(jié)一、選擇題1．(多選)在交流電路中，下列說法正確的是()A．影響電流與電壓的關(guān)系的，不僅有電阻，還有電感和電容B．電感對(duì)交變電流有阻礙作用，是因?yàn)榻蛔冸娏魍ㄟ^電感線圈時(shí)，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化C．交變電流能通過電容器，是因?yàn)榻蛔冸妷旱淖畲笾荡笥趽舸╇妷?，電容器被擊穿了D．電容器的電容越大，交流的頻率越高，容抗就越大答案AB解析在交流電路中，電阻、電感器和電容器對(duì)交流都有阻礙作用，選項(xiàng)A正確；電感器對(duì)交流有阻礙作用，本質(zhì)是產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的變化，選項(xiàng)B正確；交流能通過電容器，是因?yàn)殡娙萜鲀蓸O加上交變電壓，電容器不斷進(jìn)行充電和放電，電路中形成了電流，表現(xiàn)為交流通過了電容器，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電容器的電容越大，交流的頻率越高，容抗越小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2．一個(gè)燈泡通過一個(gè)粗導(dǎo)線繞制的線圈與一交流電源相連接，如圖所示。一鐵塊插入線圈之后，該燈將()A．變亮 B．變暗C．亮度不變 D．無法判斷答案B解析線圈和燈泡是串聯(lián)的，當(dāng)鐵塊插入線圈后，線圈的自感系數(shù)增大，所以線圈對(duì)交變電流的阻礙作用增大。因此，電路中的電流變小，則燈變暗。選項(xiàng)B正確。3．(多選)如圖所示，甲、乙兩圖中用交流電源，丙、丁兩圖中用直流電源，各電路圖中燈泡、電容器、電壓表示數(shù)都相同，則下列說法正確的是()A．燈L1比燈L2亮B．燈L3也能發(fā)光，但亮度最暗C．燈L2和L4亮度相同D．燈L4比燈L1亮答案CD解析電壓表示數(shù)相同，說明交流電壓的有效值相同。甲圖中電容器與燈L1串聯(lián)，電容器對(duì)電流有阻礙作用；乙圖中電容器與燈L2并聯(lián)，交變電流全部流過燈L2；丙圖中電容器與燈L3串聯(lián)且是直流電源，電容器隔直通交，所以沒有電流流過燈L3，燈L3不亮；丁圖中電容器與燈L4并聯(lián)，電流全部流過燈L4。綜合以上分析，C、D兩項(xiàng)正確。4．如圖所示，圖甲、乙中電源為交流電源，圖丙中電源為直流電源，各電路中線圈自感系數(shù)相同且直流電阻不計(jì)，各電壓表示數(shù)都相同，下列說法正確的是()A．燈L1比燈L2亮 B．燈L3比燈L1亮C．燈L1與燈L2一樣亮 D．燈L1與燈L3一樣亮答案B解析圖甲中電源電壓U＝U1＋UL1，線圈對(duì)交流有阻礙作用，U1≠0，燈泡兩端電壓UL1＜U；圖乙中線圈與燈泡并聯(lián)，燈泡電壓UL2＝U；圖丙中，線圈對(duì)直流電沒有阻礙作用，燈泡電壓UL3＝U，故UL1＜UL2＝UL3，即L2與L3一樣亮且都比L1亮，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。5．有兩個(gè)電容器的電容分別為C1＝5μF和C2＝3μF，分別接在峰值一定的交流電源兩端，在下列各種情況下，哪一種情況通過電容器的電流最大()A．在C1上所加交變電流的頻率為50HzB．在C2上所加交變電流的頻率為50HzC．在C1上所加交變電流的頻率為100HzD．在C2上所加交變電流的頻率為100Hz答案C解析電容越小，頻率越小，容抗越大，電流越不容易通過。若要使電流較容易通過電容器，則應(yīng)容抗較小，電容較大，頻率較大。C1＞C2,100Hz＞50Hz，C正確。6.(多選)某電路的輸入電流既有直流成分，又有交流高、低頻成分，若通過如圖裝置，只把交流低頻成分輸送到下一級(jí)，那么關(guān)于該電路中各元件的作用，說法正確的是()A．L起到消除交流成分的作用B．C1是隔直電容器C．C2起到消除高頻成分的作用D．以上說法都不對(duì)答案BC解析線圈L通直流阻交流，起到消除直流成分的作用，A錯(cuò)；C1隔直流通交流，B對(duì)；C2允許高頻通過，起到消除高頻成分的作用，C對(duì)。7．兩個(gè)相同的白熾燈L1和L2接到如圖所示的電路中，燈L1與電容器串聯(lián)，燈L2與電感器串聯(lián)，當(dāng)a、b處接電壓最大值為Um、頻率為f的正弦式交流電源時(shí)，兩燈都發(fā)光，且亮度相同。更換一個(gè)新的正弦式交流電源后，燈L1的亮度大于燈L2的亮度，新電源的電壓最大值和頻率可能是()A．最大值仍為Um，而頻率大于fB．最大值仍為Um，而頻率小于fC．最大值大于Um，而頻率仍為fD．最大值小于Um，而頻率仍為f答案A解析因?yàn)闊鬖1的亮度大于燈L2的亮度，所以此時(shí)電路中的感抗大于容抗，故交流的頻率一定比原來的大，選項(xiàng)A正確。8．如圖所示，交流電源的電壓有效值跟直流電源的電壓相等，當(dāng)將雙刀雙擲開關(guān)接到直流電源上時(shí)，燈泡的實(shí)際功率為P1，而將雙刀雙擲開關(guān)接到交流電源上，燈泡的實(shí)際功率為P2，則()A．P1＝P2 B．P1＞P2C．P1＜P2 D．無法比較答案B解析當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)接到直流電源上時(shí)，線圈對(duì)直流沒有阻礙作用，電流較大；而當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)接到交流電源上時(shí)，線圈對(duì)交流有阻礙作用，電流較小。因此，P1＞P2，選項(xiàng)B正確。9．在收音機(jī)線路中，天線接收下來的電信號(hào)既有高頻成分又有低頻成分，經(jīng)放大后送給下一級(jí)，需要把低頻成分和高頻成分分開，只讓低頻成分輸入給下一級(jí)，我們采用了如圖裝置電路，其中代號(hào)a、b應(yīng)選擇的元件是()A．a(chǎn)是電容較大的電容器，b是低頻扼流線圈B．a(chǎn)是電容較大的電容器，b是高頻扼流線圈C．a(chǎn)是電容較小的電容器，b是高頻扼流線圈D．a(chǎn)是電容較小的電容器，b是低頻扼流線圈答案C解析電容器具有“通高頻、阻低頻”作用，這樣的電容器電容應(yīng)較小，故a處放電容較小的電容器。電感線圈在該電路中要求“通低頻、阻高頻”，所以b處應(yīng)接一個(gè)高頻扼流線圈。10．如圖所示，兩個(gè)同學(xué)利用圖示裝置做實(shí)驗(yàn)，第一位同學(xué)使導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)，第二位同學(xué)使導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌上做變速運(yùn)動(dòng)，但兩位同學(xué)對(duì)ab桿做的功一樣多。第一位同學(xué)的方法使小燈泡消耗的電能為W1，第二位同學(xué)的方法使小燈泡消耗的電能為W2，除小燈泡外，回路中其余各部分電阻均忽略不計(jì)，則()A．W1＝W2 B．W1＞W(wǎng)2C．W1＜W2 D．不能比較答案A解析電感線圈通過變化電流時(shí)，電能與磁場(chǎng)能往復(fù)轉(zhuǎn)化，所以不會(huì)消耗電能；兩同學(xué)做功一樣多，所以最終消耗電能一樣多。11．下面的電路圖是電子技術(shù)中的常用電路圖(如圖所示)。a、b是電路的輸入端，其中輸入的高頻電流用“”表示，低頻電流用“～”表示，直流電流用“－”表示。對(duì)于負(fù)載電阻R中通過的電流有以下說明。①圖甲中R通過的是低頻電流②圖乙中R通過的是高頻電流③圖乙中R通過的是低頻電流④圖丙中R通過的是直流電流⑤圖丁中R通過的是高頻電流，其中正確的是()A．①②③ B．②③④C．③④⑤ D．①③④答案D解析甲圖中電容器與R串聯(lián)，電容器“通交流，隔直流”，因此甲圖中的直流電流被過濾掉，R中通過的只是低頻電流，①正確。乙圖中C很小，電流有交流高頻和低頻兩種成分，C與R并聯(lián)，因電容器“通高頻，阻低頻”，所以R中通過的是低頻部分，②錯(cuò)誤，③正確。丙圖中是交流低頻與直流電流，C與R并聯(lián)，R中通過的為直流，④正確。丁圖中，電源為交流高頻和低頻，圖為電感L和電阻R串聯(lián)，電感L是“通低頻，阻高頻”，所以R中通過的為低頻電流，⑤錯(cuò)誤，故正確答案為①③④，選D。二、非選擇題12．如圖所示，從ab輸入的信號(hào)中，有直流電流和交變電流，現(xiàn)要求信號(hào)到達(dá)輸出端只有交流而沒有直流成分，需在AB間接一個(gè)什么元件？該元件的作用是什么？答案電容器隔開直流，通過交流解析因?yàn)檩敵龆瞬恍枰绷麟姡恍枰涣麟?，根?jù)電容器有“通交流，隔直流”的特點(diǎn)，應(yīng)該在AB之間接入一個(gè)電容器，該電容器隔開直流，通過交流。13．在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的電流既有高頻成分又有低頻成分，如果只需要把低頻成分輸送