高中物理选修3-2活页规范训练 5-3《电感和电容对交变电流的影响》（Word版含解析）人教版

1113电感和电容对交变电流的影响(时间：60分钟)知识点一感抗和容抗1.如图5-3-15所示交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，灯泡的实际功率为P2则()图5-3-15AP1P2 BP1P2CP1P2 D不能比较解析接在直流电源上，线圈对直流没有阻碍作用，电能全部转化为小灯泡的内能，而当接至交流电源上时，线圈对电流有阻碍作用，因此电能除转化成灯泡的内能外，还有一部分电能转化为磁场能，故P1P2.答案B2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，如下图所示电路中可行的是()解析题A图放大器得到所有成分B图放大器可得到直流成分，若为高频扼流圈也能得到低频成分C图既可得高频成分也可得低频成分D图通过C1的是高、低频都有，通过C2的是旁路电容让高频成分滤去，故只有D合适答案D3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()A II BII CII D无法比较 解析长直导线的自感系数很小，感抗可忽略不计，其对交变电流的阻碍作用可以看作是纯电阻，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，对交变电流不但有电阻，而且有感抗，阻碍作用增大，电流减小答案B4.如图5-3-16所示，两个同学利用图示装置做实验，第一位同学使导体杆ab在导轨上匀速运动，第二位同学使杆ab在导轨上做变速运动，但两位同学对ab杆做的功一样多，第一位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W1，第二位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W2，它们相比较()图5-3-16AW1W2 BW1W2CW1W2 D不能比较解析当ab匀速运动时，产生的感应电动势是稳定的，感应电流也是恒定的，因此在线圈上不会产生感抗，所以通过小灯泡的电流大，消耗的电能多；当ab变速运动时，产生的感应电动势是变化的，感应电流也是变化的，在线圈上产生感抗，使通过小灯泡的电流减小，因此消耗的电能少故B正确答案B5对电容器能通交变电流的原因，下列说法正确的是()A当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器解析电容器实质上是通过反复充、放电来实现通电的，并无电荷流过电容器答案BD6.一个灯泡通过一个线圈与一交流电源相连接，如图5-3-17所示一块铁插进线圈之后，该灯将()图5-3-17A变亮B变暗C没有影响D无法判断解析在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势，总是反抗电流变化正是这种反抗变化的特性(电惰性)，使线圈产生了感抗加入铁芯改变了电感的自感系数，自感系数增大，感抗增大，降落的电压增大，灯泡上的电压减小，所以灯变暗答案B知识点二电阻、电感、电容的作用比较7.如图5-3-18所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是()图5-3-18A等于220 VB大于220 VC小于220 VD等于零解析虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C正确答案C8.在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一级，我们采用了如图5-3-19装置电路，其中代号a、b应选择的元件是()图5-3-19Aa是电容较大的电容器，b是低频扼流线圈Ba是电容较大的电容器，b是高频扼流线圈Ca是电容较小的电容器，b是高频扼流线圈Da是电容较小的电容器，b是低频扼流线圈解析电容器具有通高频、阻低频作用，这样的电容器电容应较小，故a处接电容较小的电容器电感线圈在该电路中要求做到“通低频、阻高频”，所以b处应接一个高频扼流线圈答案C9.在频率为f的交变电流电路中，如图5-3-20所示，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，则下列几种情况不正确的是()图5-3-20A通过R的电流有效值不变B通过C的电流有效值最大C通过L的电流有效值最小D流过R、C、L的电流有效值都不变解析交变电流的频率变大时，电阻R对交流的阻碍作用不变，电容C对交流的阻碍作用减小，电感L对交流的阻碍作用变大，故A、B、C说法正确，D说法错误答案D10.两个相同的白炽灯L1和L2，接到如图5-3-21所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联，当a、b处接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度高于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是()图5-3-21A最大值仍为Um而频率大于fB最大值仍为Um而频率小于fC最大值大于Um而频率仍为fD最大值小于Um而频率仍为f解析灯L1的亮度高于灯L2的亮度，说明电容对交变电流的阻碍作用减小，电感对交变电流的阻碍作用增大，根据电容、电感阻碍作用与交流电频率的关系，交流电的频率应该是增大了，故A正确答案A11. “二分频”音箱内有高、低两个扬声器音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动图5-3-22为音箱的电路简化图，高、低频混合电流的a、b端输入，L是线圈，C是电容器，则下列说法中正确的是()图5-3-22A甲扬声器是高频音扬声器BC的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器CL的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D乙扬声器的振幅一定大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L阻碍高频电流通向甲电容对高频电流的阻碍作用小，所以电容C阻碍低频电流通向乙甲是低频扬声器，乙是高频扬声器，B正确振幅影响的是声音的响度而不是频率，故D错答案B12.如图5-3-23所示是一个判断AB之间电源性质的仪器，若接通电源后只有绿灯亮，则AB之间是什么电源？若只有红灯亮或黄灯亮，AB之间电源又如何？图5-3-23解析由于电容器C具有隔直流的特性，故绿灯亮时AB之间必是交流电源，至于此时为什么红灯和黄灯不亮，则是由于线圈L具有阻交流的作用当AB之间接入直流电时，绿灯不亮是显见的，此时红灯亮还是黄灯亮，则必须考虑二极管D1和D2的单向导电性故AB间接交变电流时，绿灯亮；AB间接直流电且A端是正极时红灯亮；AB间接直流电且B端是正极时黄灯亮答案见解析111