【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

【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

‎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.(电感器对交变电流的影响)(多选)(2017·温州中学高二上学期期中)在如图6所示的电路中，L为电感线圈，灯泡的电阻值为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝220sin100πt (V).若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是(　　)‎ 图6‎ A.电流表示数增大 B.电压表示数增大 C.灯泡变暗 D.灯泡变亮 答案　BC 解析　由u＝220sin100πt (V)，可得电源原来的频率f＝＝Hz＝50Hz，当电源频率由原来的50Hz增为100Hz时，线圈对交流电的阻碍作用变大，在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误；灯泡的电阻值R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率(P＝I2R)减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误；电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压UL，设灯泡两端电压为UR，则电源电压的有效值为U＝UL＋UR，因UR＝IR，电流I减小，故UR减小，因电源电压的有效值保持不变，故UL＝U－UR增大，电压表示数增大，选项B正确.‎ ‎2.(电感器对交变电流的影响)(2017·衢州市高二检测)电感对交变电流影响的说法中，正确的是(　　)‎ 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跟线圈自感系数L有关 C.电感对交变电流的阻碍作用跟交变电流的频率无关 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 答案　B 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B正确，A、C、D均错误.‎ ‎3.(电容器对交变电流的影响)如图7所示的电路，F为一交流发电机，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 (　　)‎ 图7‎ 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相对介电常数较小的电介质 D.使电容器两极板间的距离增大 答案　A 解析　当发电机转速增大时，交变电流的频率增大，电容器对交变电流的阻碍作用减小，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相对介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，对交变电流的阻碍作用增大，电流表A的示数减小，C、D项错误.‎ ‎4.(电阻、电感、电容的对比)(多选)如图8所示的电路中，a、b两端连接的交流电源中既含高频交流，又含低频交流，L是一个高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是(　　)‎ 图8‎ A.L的作用是“通低频，阻高频”‎ B.C的作用是“通低频，隔高频”‎ C.C的作用是“通高频，阻低频”‎ D.通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比 答案　ACD 解析　因为L是一个高频扼流圈，“通低频，阻高频”，A选项正确；C是一个电容较小的电容器，所以对低频交流的阻碍作用较大，故选项C正确，B错误；根据分析可知通过电阻R的电流中，低频交流所占百分比远远大于高频交流所占的百分比，选项D正确.‎ 考点一　电感器对交变电流的阻碍作用 ‎1.(2017·绍兴市高二检测)一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图1所示.一铁棒插进线圈后，该灯将(　　)‎ 图1‎ A.变亮 B.变暗 C.对灯的亮度没影响 D.无法判断 答案　B ‎2.如图2所示的电路中，正弦交流电源的电压有效值为220V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是(　　)‎ 图2‎ A.等于220V B.大于220V C.小于220V D.等于零 答案　C ‎3.如图3所示，交流电源的电压有效值与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，稳定后灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，稳定后灯泡的实际功率为P2，则(　　)‎ 图3‎ A.P1＝P2 B.P1＞P2‎ C.P1＜P2 D.不能比较 答案　B 解析　接在直流电源上，稳定后线圈对直流没有阻碍作用，电能全部转化为灯泡的内能和光能，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和光能外，还有一部分电能转化为磁场能，故P1＞P2.‎ ‎4.(多选)如图4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(　　)‎ 图4‎ 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　题图甲中电压表示数U＝U1＋UL1，线圈对交流有阻碍作用，相当于串联了一个电阻，根据电阻的分压作用可知U1≠0，灯泡两端电压UL1C2,100Hz>50Hz，所以C正确.‎ ‎6.在如图5所示电路中，u是有效值为220V的交流电源，C是电容器，R是电阻.关于理想交流电压表的示数，下列说法正确的是(　　)‎ 图5‎ A.等于220V B.大于220V C.小于220V D.等于零 答案　C 解析　交变电流“通过”电容器，电阻R中有电流，电压表的示数不为零；电容器与电阻串联，电容器对交流电有阻碍作用，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压，而电压表测量的是电阻两端的电压，故选项C正确.‎ ‎7.(多选)如图6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(　　)‎ 图6‎ 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相同.题图甲中电容器与灯L1串联，电容器对电流有阻碍作用；题图乙中电容器与灯L2并联，电压表的示数为灯L2两端的电压；题图丙中电容器与灯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；题图丁中电容器与灯L4并联，电压表的示数为灯L4两端的电压.综合以上分析，C、D两项正确.‎ 考点三　电阻、电感、电容的对比 ‎8.两个相同的白炽灯泡L1和L2接到如图7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间接电压最大值为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的亮度低于灯L2的亮度，新电源两极的电压最大值和频率可能是(　　)‎ 图7‎ 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　B 解析　当将a、b接在电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源两极之间时，两只灯泡都发光，且亮度相同.而更换一个新电源后，灯L1的亮度低于灯L2的亮度，说明线圈的阻碍作用比电容器的小，则新电源的频率小，B项正确，A、C、D项错误.‎ ‎9.(2017·台州市高二检测)如图8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(　　)‎ 图8‎ 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 ‎10.(多选)如图9所示，当交流电源的电压(有效值)U＝220V、频率f＝100Hz时，三只灯泡L1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻)，若将交流电源的频率变为50Hz，则(　　)‎ 图9‎ A.L1灯比原来亮 B.L2灯比原来亮 C.L3灯和原来一样亮 D.L3灯比原来亮 答案　BC 解析　电容器对交流电的阻碍作用与交变电流的频率有关，电容器对低频交变电流的阻碍作用大，所以选项A错误；电感器对交变电流的阻碍作用随频率的降低而减小，所以选项B正确；电阻R对交变电流的阻碍作用与电源的频率无关，所以选项C正确，D错误.‎ ‎11.“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，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、低频段分离出来，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，如图10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(　　)‎ 图10‎ A.甲扬声器是高音扬声器 B.C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器 C.L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器 D.L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流 答案　D 解析　高频和低频交流电通入该电路，由于线圈通低频，阻高频，电容器通高频，阻低频，所以低频交流电通过甲扬声器，高频交流电通过乙扬声器，故甲扬声器是低音扬声器，A错误；C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器，B错误；L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器，C错误；L2的作用是让低频交流电通过，减弱乙扬声器的低频电流，D正确.‎ ‎12.如图11所示电路中，L是一个不计直流电阻的电感线圈，直流电源1的电压值与交流电源2的电压有效值相等，S是单刀双掷开关，C是电容器，A、B是完全相同的小灯泡，则下列叙述正确的有(　　)‎ 图11‎ A.开关S与1接通时，灯B逐渐变亮 B.开关S与2接通时，灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B的亮度高 C.开关S与2接通后，灯B发光，而灯A不发光 D.若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与2接通时，通过灯B的主要是高频信号 答案　A 解析　开关S与1接通时，线圈阻碍电流的增大，所以灯B逐渐变亮，A项正确；开关S与2接通后，由于线圈L对交流电的阻碍始终存在，所以灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B的亮度暗，B项错误；开关S与2接通后，交流电也可以“通过”电容器，所以灯A也发光，C项错误；线圈对交流电有通低频阻高频的作用，所以若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与2接通时，通过灯B的主要是低频信号，D项错误.‎