2022年高中物理 第五章 交变电流 第3节 电感和电容对交变电流的影响课时作业 新人教版选修3-2

2022年高中物理 第五章 交变电流 第3节 电感和电容对交变电流的影响课时作业 新人教版选修3-2 基础夯实 一、选择题(15题为单选题，6题为多选题)1电感对交变电流的影响的以下说法中，正确的是(B)A电感对交变电流没有阻碍作用B电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗C电感对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关D线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越小解析：电感对交流电有影响，其阻碍作用的大小和线圈的自感系数L、交流电的频率f有关，L越大，f越高，阻碍作用越大，故选项A、C、D均错误；电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗，B项正确。2电容对交变电流影响的下列说法中，错误的是(B)A交变电流能通过电容器B电容器具有通直流、阻交流的作用C电容器电容较小，它具有通高频、阻低频的作用D电容器的电容越大、交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小解析：电容器“通交流、隔直流”，但对交流电有阻碍作用，电容越大，频率越高，容抗越小，所以选项A、C、D均正确。B错误。3交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I，则(B)AIIBIICII D无法比较解析：长直导线的自感系数很小，其对交变电流的阻碍作用可以看做是纯电阻，流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用。当导线绕成线圈后，电阻值未变，但自感系数增大，对交变电流的阻碍作用不但有电阻，而且有线圈的阻碍作用(感抗)，阻碍作用增大，电流减小。4(2017海南省海南中学高二上学期期中)在如图所示电路中，C为电容器，灯泡电阻为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u220sin100tV，若保持电源电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是(D)A电流表示数减小B电压表示数增大C灯泡变暗 D灯泡变亮解析：频率变大，容抗减小，电流表示数增大，灯泡变亮，电压表示数减小，故选D。5直流电源的电压与交流电压的有效值相同，自感线圈的直流电阻不计，则灯泡发光最亮的图是下图中的(D)解析：电容C、电感L都对交变电流有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，灯泡不亮；D图中电容C有隔直流作用，所以D中灯泡最亮。6(2017湖北省宜昌市示范高中协作体高二下学期期中)在频率为f的交变电流电路中，如图所示，当开关S依次分别接通R、C、L所在的支路，这时通过各支路的电流有效值相等。若将交变电流的频率提高到2f，维持其他条件不变，则下列几种情况正确的是(ABC)A通过R的电流有效值不变B通过C的电流有效值变大C通过L的电流有效值变小D流过R、C、L的电流有效值都不变解析：在频率为f的交变电流电路中，当开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流有效值相等。当交变电流的频率提高到2f时，则线圈的感抗变大，导致通过L的电流有效值变小；电容器的容抗变小，导致通过C的电流有效值变大；对于电阻来说没有变化。故ABC正确，D错误。二、非选择题7如图是可调灯泡亮度的台灯电路示意图，其中电路更合理的是_乙_。解析：乙中调节L可达到调节台灯两端电压的作用，从而调节台灯的亮度。甲图也可调节台灯的亮度，但变阻器要消耗电能，故甲图不合理。8如图所示，从AO输入的信号中，有直流电流和交变电流。问：(1)现要求信号到达BO两端没有直流电压，需要在AB间接一个什么元件？该元件的作用是什么？(2)若要求信号到达BO端只有直流电压，而没有交变电压，则应在AB间接入一个什么元件？该元件的作用是什么？答案：(1)电容器对直流电有隔断作用(2)电感线圈对交流电有阻碍作用解析：(1)因为BO端不需要直流电，只需要交流电，根据电容器C有“通交流、隔直流”的特点，应在AB端接入一电容器C，该电容器对直流电有隔断作用，而交变电流能通过。(2)因为BO端不需要交流电，只需要直流电，故根据电感L有“通直流，阻交流”的特点，应在AB端接入一个电感线圈，该线圈对交流电有阻碍作用，对直流电有通过作用。 能力提升 一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分，为使放大器仅得到交流低频成分，如图所示电路中可行的是(D)解析：信号中含有三种成分，去掉直流成分用隔直电容，还需加入另一旁路电容C，过滤交流高频成分，所以D正确。2(2016陕西延安高二月考)如图所示的电路中，F为一交流电动机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增大，可行的办法是(A)A使发电机F的转速增大B使发电机F的转速减小C在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D使电容器两极板间的距离增大解析：当发电机转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表A的示数增大，A项正确，B项错误。在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，使电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，容抗增大，对交变电流的阻碍作用增大，电流表A示数减小，C、D项错误。3(2017四川省绵阳南山中学高二下学期期中)有些电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，而我们只需要稳定的直流，不希望其中混有太多的交流成分，这时可以采用如图所示的电路；为了尽量减小R2上的交流成分，下列正确的是(C)A选用电容C小的电容器，选用自感系数L大的电感器B选用电容C小的电容器，选用自感系数L小的电感器C选用电容C大的电容器，选用自感系数L大的电感器D选用电容C大的电容器，选用自感系数L小的电感器解析：由电路图可知，R2支路中，电感线圈阻挡住交流电，根据RL2可知，L越大，对交流电阻碍越大；所以要选用自感系数L大的电感器；电容器与电阻R2并联，需要交流电通过电容器，直流通过R2，根据：RC可知，电容C越大，对交流的阻碍越小，若要交流电通过电容器，要选择C比较大的电容器，故ABD错误，C正确。故选C。4用电压表检查如图所示的电路中的故障，测量Uad5.0V，Uab0，Ubc5.0V，Ucd0。则电路故障可能是(D)A滑动变阻器R1断路B电容器C被击穿C电阻R2断路D电感线圈L断路解析：当用电压表去判断电路故障时，如果电压表的两接线柱能与电源的两极接通，而与电压表两接线柱相并联的那部分电路没有完全短路，电压表就会有示数。即当电压表有示数时，电源两极与电压表两接线柱间的电路无断点。由题意UadUbc5.0V可知ab、cd间为通路，A、C错误；若电容器被击穿，则Ubc将为零，B错误。故正确答案为D。5某同学在研究电容器、电感器对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡。当双刀双掷开关置于3、4时，电路与交流电源接通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同。则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是(AD)A当开关置于1、2时，稳定后L1亮、L2不亮B当开关置于3、4时，频率增加且稳定后，L1变亮、L2变暗C当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开，L1将会立即熄灭D当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开，L1不会立即熄灭解析：如果开关置于1、2时，接直流电，电流稳定后能通过电感器，而不能通过电容器，所以L1亮，L2不亮，A项正确；稳定后突然断开，L1、L2、C能构成回路，由于自感现象，L1、L2将慢慢熄灭，故D正确，C错；当置于3、4时，且交流电频率增大，则感抗增大，容抗减小，所以L1变暗，L2变亮、故B错。6(2016河北衡水中学高二上学期调研)如图所示为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则(AC)A甲扬声器是低频扬声器BC2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器CL1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器DL2的作用是减少通过乙扬声器的高频电流解析：由电感和电容对高、低频的阻碍作用可知，电感L对高频电流的阻碍作用大，所以电感L1阻碍高频电流通向甲，电感L2阻碍高频电流通过L2，C正确，D错误；电容对高频电流的阻碍作用小，所以电容C2阻碍低频电流通向乙。甲是低频扬声器，乙是高频扬声器，A正确，B错误。二、非选择题7教室和家庭中的电风扇都可以调节快慢，要调节快慢，就要改变电动机的电流。风扇一般是用交流电，要改变交流电的大小，可以用电感调速器，调速器的结构图和电路图如下图所示，探究它是利用什么原理调节吊扇快慢的。解析：由图可知，在“日”字形的软铁芯上，绕了数百匝线圈，每隔数十匝就将抽头接到2至5各端钮上。线圈与电风扇电动机串联，由于感抗它将分掉电源加在电风扇上的部分电压，使电风扇转速降低。图中端钮0是断路；端钮1不经线圈直接通电，风扇的转速最高；端钮5经过的线圈匝数最多，故转速最低。