【物理】2020届一轮复习人教版电感和电容对交变电流的影响课时作业(1) 8页

‎2020届一轮复习人教版 电感和电容对交变电流的影响 课时作业 一、选择题 ‎1．(多选)在交流电路中，下列说法正确的是(　　)‎ A．影响电流与电压的关系的不仅有电阻，还有电感和电容 B．电感对交变电流有阻碍作用，是因为交变电流通过电感线圈时，线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化 C．交变电流能通过电容器，是因为交变电压的最大值大于击穿电压，电容器被击穿了 D．电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗就越大 答案　AB 解析　在交流电路中，电阻、电感器和电容器对交流都有阻碍作用，选项A正确；电感器对交流有阻碍作用，本质是产生了自感电动势，阻碍电流的变化，选项B正确；交流能通过电容器，是因为电容器两极加上交变电压，电容器不断进行充电和放电，电路中形成了电流，表现为交流通过了电容器，选项C错误；电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小，选项D错误。‎ ‎2．(多选)对交变电流通过电容器的正确理解是(　　)‎ A．交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体 B．交变电流定向移动的电荷通过电容器两板间的绝缘介质 C．交变电流能够使电容器交替进行充、放电，电路中就有了电流，表现为交变电流通过了电容器 D．交变电流通过了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)‎ 答案　CD 解析　电容器能让交变电流通过，实际上是通过充、放电来完成的，定向移动电荷并没有从一个极板运动到另一个极板。但凭借电容器的充、放电，就完成了交变电流通过的任务。故选C、D。‎ ‎3．(多选)如图所示，图甲、乙中电源为交流电源，图丙中电源为直流电源，‎ 各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计，各电压表示数相同，下列说法正确的是(L1、L2、L3相同)(　　)‎ A．灯L1比灯L2亮 B．灯L3比灯L1亮 C．灯L2与灯L3一样亮 D．灯L1与灯L3一样亮 答案　BC 解析　三个电路中电压表的示数相同，题图丙中电感线圈感抗为0，电压全部加在L3上，设为U；题图乙中电感线圈与灯并联，因此电感线圈对灯无影响，L2所加电压为U；所以L2、L3实际消耗的功率相同，C正确。题图甲中电感线圈有感抗，与灯L1共同分担电压U，因此灯L1分得电压肯定小于U，故灯L1的亮度小于灯L3的亮度，故B正确，A、D错误。‎ ‎4．(多选)如图甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“－”表示。关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是(　　)‎ A．图甲中R得到的是交流成分 B．图甲中R得到的是直流成分 C．图乙中R得到的是低频成分 D．图乙中R得到的是高频成分 答案　AC 解析　当交变电流加在电容器上时，有“通交流，隔直流；通高频，阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确，B错误；乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，‎ C正确，D错误。‎ ‎5．(多选)如图所示，甲、乙两图中用交流电源，丙、丁两图中用直流电源，各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同，则下列说法正确的是(　　)‎ A．灯L1比灯L2亮 B．灯L3也能发光，但亮度最暗 C．灯L2和L4亮度相同 D．灯L4比灯L1亮 答案　CD 解析　电压表示数相同，说明交流电压的有效值与直流电压相同。甲图中电容器与灯L1串联，电容器对电流有阻碍作用，灯L1两端电压小于电压表示数；乙图中电容器与灯L2并联，L2两端电压等于电压表示数；丙图中电容器与灯L3串联且是直流电源，电容器隔直流通交流，所以没有电流流过灯L3，灯L3不亮；丁图中电容器与灯L4并联，L4两端电压等于电压表示数，电流全部流过灯L4。综合以上分析，C、D两项正确。‎ ‎6．(多选)‎ 如图所示的电路，一灯泡和一可变电容器串联，下列说法正确的是(　　)‎ A．a、b端接稳恒直流电，灯泡发亮 B．a、b端接交变电流，灯泡发亮 C．a、b端接交变电流，灯泡发亮，且将电容器电容增大时，灯泡亮度增大 D．a、b端接交变电流，灯泡发亮，‎ 在不改变交变电流有效值的情况下增大其频率，灯泡亮度增大 答案　BCD 解析　电容器的作用是：通交流，隔直流，通高频，阻低频；当接稳恒直流电时，电路不通，电容器相当于断路，灯泡不亮，故A错误，B正确；固定频率下，电容越大，容抗越低，故灯泡越亮，所以C正确；电容一定的情况下，交流电频率越高，容抗越小，故灯泡越亮，所以D正确。‎ ‎7.‎ 如图所示的电路，有直流和交流成分的电流通过，为了尽量减少R2上的交流成分，应(　　)‎ A．选用自感系数较大的线圈和电容较小的电容器 B．选用自感系数较小的线圈和电容较大的电容器 C．选用自感系数较小的线圈和电容较小的电容器 D．选用自感系数较大的线圈和电容较大的电容器 答案　D 解析　电感线圈L有“通直流、阻交流，通低频、阻高频”的特性，由xL＝2πfL可知，频率一定，自感系数越大，感抗越大，对交流电阻碍作用越大。电容器C有“通交流，隔直流，通高频，阻低频”的特性，由xC＝可知，f一定时，C越大，感抗越小，对交流电的阻碍作用越小，故应选D。‎ ‎8.‎ ‎(多选)某电路的输入电流既有直流成分，又有交流高、低频成分，若通过如图装置，只把交流低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各元件的作用，说法正确的是(　　)‎ A．电感线圈L起到消除交流成分的作用 B．电容器C1是隔直电容器 C．电容器C2起到消除高频成分的作用 D．以上说法都不对 答案　BC 解析　线圈L通直流阻交流，起到消除直流成分的作用，A错误；电容器C1隔直流通交流，B正确；电容器C2允许高频通过，起到消除高频成分的作用，C正确。‎ ‎9.‎ 如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略。单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时(　　)‎ A．三个灯亮度相同 B．甲灯最亮，丙灯不亮 C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮 D．只有丙灯不亮，乙灯最亮 答案　D 解析　开关S接A时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过。开关S接B时，电路处于直流工作状态，电容器C“隔直流，通交流”，电感线圈L“阻交流，通直流”，R对交流和直流有相同的阻抗。可判断此时电路中I丙＝0，I甲不变，I乙增大，又因为灯泡亮度与电功率(P＝I2R)成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮，所以D正确。‎ ‎10.‎ 如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮。当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是(　　)‎ A．与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈 B．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器 C．与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器 D．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管 答案　B 解析　由a、b接直流时的现象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”，由a、b接交流电源时的现象可知，元件x“阻交流”，元件y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特点，元件x是电感线圈，元件y是电容器，B正确。‎ ‎11.‎ 两个相同的白炽灯L1和L2接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感器串联，当a、b处接电压最大值为Um、频率为f的正弦式交流电源时，两灯都发光，且亮度相同。更换一个新的正弦式交流电源后，灯L1的亮度大于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是(　　)‎ A．最大值仍为Um，而频率大于f B．最大值仍为Um，而频率小于f C．最大值大于Um，而频率仍为f D．最大值小于Um，而频率仍为f 答案　A 解析　因为灯L1的亮度大于灯L2的亮度，所以此时电路中的感抗大于容抗，故交流的频率一定比原来的大，A正确。‎ ‎12.‎ 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，已知把开关置于3、4时，电路与交流电源接通，稳定后的两个灯泡亮度相同，则该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是(　　)‎ A．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光，且亮度相同 B．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光，但L1比L2亮 C．当开关置于3、4时，稳定后，若只增加交变电流的频率，则两个灯泡的亮度将同时变暗 D．在开关置于3、4瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增大 答案　D 解析　当开关置于1、2时，稳定后因电容器隔直流，故L2支路断开，L2不发光，A、B错误；在开关置于3、4的瞬间，电容器通交流，L2立即发光，由于电感线圈的自感作用，L1亮度慢慢增大，D正确；当开关置于3、4稳定后，增加交变电流频率，容抗减小，感抗增大，L1变暗，L2变亮，C错误。‎ 二、非选择题 ‎13.‎ 如图所示是一种电风扇减速器电路。通过改变开关S跟0～5间的6个触点的接触，实现对电风扇电动机M的转速控制。请说明它的调速原理。‎ 答案　见解析 解析　当开关S接在触点“0”点时电路断路，风扇不转；当开关S接触点“1”时，电感线圈没有接入电路，此时风扇转速最大；当开关接在触点2、3、4、5时，感抗依次越来越大，电动机分担电压越来越小，电动机M功率越来越小，因此风扇转速越来越小。‎ ‎14.‎ 在电子技术中，从某一装置输出的电流既有交流高频成分又有交流低频成分，其中交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“～”表示。如果只需要把低频成分输送到下一级装置，只要在两级电路之间接入一个高频扼流圈和一个容抗很大的电容器就可以了。如图所示的接法对吗？为什么？‎ 答案　接法正确。高频扼流圈阻碍高频进入后级，电容器使高频旁路。‎ 解析　因为高频扼流圈自感系数较小，它有“通低频、阻高频”的功能，低频很容易通过，而高频很难通过，但容抗很大的电容可以让高频通过而阻碍低频，所以高频电流就几乎不从高频扼流圈通过了。题图所示的接法是正确的。‎