版选修3_2.docx

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1、13 电感和电容对交变电流的影响下列说法中正确的是 ( )A.电感线圈对交流的阻碍作用是因为电感线圈存在电阻B.电容器对交流的阻碍作用是因为电容器的电阻C.感抗、容抗和电阻一样,电流通过它们做功时都是电能转化为内能D.在交变电路中,电阻、感抗、容抗可以同时存在电感线圈和电容器对交流电的阻碍作用的大小不但跟它们本身有关,还跟交流电的频率有关 .下列说法中正确的是 ( )A.电感线圈是通直流、阻交流,通高频、阻低频B.电容器是通直流、阻交流,通高频、阻低频C.电感线圈是通直流、阻交流,通低频、阻高频D.电容器是通交流、隔直流,通低频、阻高频一个灯泡通过一个由粗导线制成的线圈与一交流电源相连接,如图

2、 5-3-1 所示 .一铁棒插进线圈之后,该灯将 ( )图 5-3-1A.变亮 B.变暗C.没有影响 D.无法判断直流电源的电压与交流电源的电压有效值相同,自感线圈的直流电阻不计,则灯泡最亮的是图 5-3-2 中的(灯泡完全相同) ( )图 5-3-2如图 5-3-3 所示的电路中,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 5-3-3A.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2(多选)2017山东德州一中高二检测在如图 5-3-4 所示的电路中, L 为电

3、感线圈,灯泡的电阻为 R,电流表内阻为零,电压表内阻无限大,交流电源的电压 u=220 sin100 t(V).2若保持电源的电压有效值不变,只将电源频率改为 100Hz,下列说法中正确的是 ( )图 5-3-4A.电流表示数增大 B.电压表示数增大C.灯泡变暗D.灯泡变亮两只相同的白炽灯 L1、L 2接到如图 5-3-5 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的亮度大于灯 L2的亮度,新电源的电压最大值和频率可能是 ( )图 5-3-5A.最大

4、值仍为 Um,而频率大于 fB.最大值仍为 Um,而频率小于 fC.最大值小于 Um,而频率仍为 fD.最大值大于 Um,而频率仍为 f如图 5-3-6 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 ( )图 5-3-6A.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

5、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(多选)在如图 5-3-7 所示电路中,电阻 R、电感线圈 L、电容器 C 并联接在某一交流电源上,三个相同的交流电流表的示数相同 .若保持电源的电压最大值不变,而将其频率增大,则下列说法中正确的是 ( )图 5-3-73A.三个电流表的读数均保持不变B.只有电流表 A1的读数保持不变C.电流表 A2读数变大,电流表 A3读数变小D.电流表 A2读数变小,电流表 A3读数变大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 5-3-8 所示的电路中可行的是 ( )图

6、5-3-8如图 5-3-9 所示的电路中,正弦交流电源的电压有效值为 220V,则交流电压表的示数 ( )图 5-3-9A.等于 220VB.大于 220VC.小于 220VD.等于零(多选 )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 5-3-10 所示的电路,其中 L1、L 2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,稳定后的两个灯泡亮度相同 .该同学在如下操作中能观察到的实验现象是 ( )图 5-3-10A.当开关置于 1、2 时,稳定后,L 1亮,L 2不亮B.当开关置于 3、4 时,频率增大且稳定后,L 1变亮,L 2变暗C.

7、当开关从置于 1、2 的稳定状态下突然断开时,L 1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时,L 1不会立即熄灭(多选 )如图 5-3-11 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,各电压表示数都相同 .下列说法正确的是 ( )4图 5-3-11A.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 L3一样亮用电压表检查如图 5-3-12 所示的电路中的故障,测得 Uad=5.0V,Uab=0,Ubc=5.0V,Ucd=0,则电路故障可能是 ( )图 5-3-12A.滑动变阻器 R

8、1断路B.电容器 C 被击穿C.电阻 R2断路D.电感线圈 L 断路如图 5-3-13 所示,A、B、C 为三个相同的灯泡, a、 b、 c 为与之串联的三个元件, E1为直流电源, E2为交流电源 .当开关 S 接“1”时,A、B 两灯均正常发光,C 灯不亮;当开关 S 接“2”时,A 灯仍正常发光,B 灯变暗,C 灯正常发光 .由此可以判断 a、 b、 c 可能分别为 ( )图 5-3-13A.a 元件是电阻, b 元件是电感器, c 元件是电容器B.a 元件是电感器, b 元件是电阻, c 元件是电容器C.a 元件是电容器, b 元件是电感器, c 元件是电阻D.a 元件是电阻, b 元

9、件是电容器, c 元件是电感器如图 5-3-14 所示是一个判定 A、 B 之间电源性质的仪器 .若接通电源后只有绿灯亮,则A、 B 之间是什么电源?若接通电源后只有红灯亮或黄灯亮,则 A、 B 之间又是什么电源?图 5-3-1451.D 解析交流电通过电感线圈时,在线圈上产生自感电动势,对电流的变化起到阻碍作用,选项 A 错误 .交流电通过电容器时,电容器两极板间的电压与电源电压相反,阻碍了电流的流动,选项 B 错误 .在交变电路中,电阻、感抗和容抗可以同时存在,电流通过它们做功时,只在电阻上产生热,在电感线圈上产生磁场能,在电容器上产生电场能,选项 C 错误,选项 D 正确 .2.C 解析

10、电感线圈的作用是“通直流、阻交流,通低频、阻高频”,电容器的作用是“通交流、隔直流,通高频、阻低频”,C 正确 .3.B 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使线圈产生了感抗 .加入铁芯,改变了线圈的自感系数,自感系数增大,感抗增大,线圈两端的电压增大,灯泡上的电压减小,所以灯变暗,故 B 正确 .4.D 解析电容器、电感线圈都对交流电有阻碍作用,故 A、B 两图中灯不是最亮的;C 图中灯被短路,不亮;D 图中电容器有隔直流作用,所以 D 中灯泡最亮 .5.A 解析当发电机转速增大时,产生的电动势增大,同时交变电流的频率增大,容抗减小,故电流表

11、A 的示数增大,A 正确;同理,B 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 的示数减小,C、D 均错误 .66.BC 解析由 u=220 sin100 t(V)可得,电源原来的频率为 f= = Hz=50Hz.当电源22 1002频率由原来的 50Hz 增为 100Hz 时,线圈的感抗增大,在电源的电压不变的情况下,电路中的电流减小,选项 A 错误;灯泡的电阻 R 是一定的,电流减小时,实际消耗的电功率减小,灯泡变暗,选项 C 正确,D 错误;电压表与电感线圈并联,

12、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 U=UL+UR,因 UR=IR,电流 I 减小时, UR减小,而电源电压有效值保持不变,故 UL=(U-UR)增大,选项 B 正确 .7.A 解析灯 L1的亮度大于灯 L2的亮度,这是因为交流电的频率增大,容抗减小,感抗增大,L1变亮,L 2变暗,A 正确 .8.B 解析由 a、 b 接直流电源时的现象可知,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可知,元件 x 是电感线圈,元件 y 是电容器,选项 B 正确 .9.BD

13、 解析随着电源频率的增大,电阻的阻值不变,电感线圈的感抗增大,电容器的容抗减小,故根据欧姆定律可得,通过电阻的电流不变,通过电容器的电流变大,通过电感线圈的电流变小,A、C 错误,B、D 正确 .10.D 解析信号中含有三种成分,去掉直流成分用电容器即可,因此排除选项 A、B .而选项 C 中交流高、低频成分均进入放大器,所以需加入另一旁路电容器 C2,只有选项 D 正确 .11.C 解析虽然交变电流能通过电容器,但受到阻碍作用,电容器与电阻串联,根据串联电路的分压规律可知,电阻两端电压小于电源电压,故电压表的示数小于 220V,选项 C 正确 .12.AD 解析当开关置于 1、2 时,接直流

14、电,电流稳定后能通过电感器,但不能通过电容器,所以 L1亮,L 2不亮,A 正确;稳定后突然断开开关,由于自感现象,L 1将慢慢熄灭,D 正确,C 错误;当开关置于 3、4 时,交流电频率增大,则感抗增大,容抗减小,所以 L1变暗,L 2变亮,B 错误 .13.BC 解析图甲中线圈对交流有阻碍作用,灯 L1两端电压小于电压表示数 U;图乙中线圈与灯泡并联,灯 L2两端电压等于电压表示数 U;图丙中线圈对直流电没有阻碍作用,灯 L3两端电压等于电压表示数 U.故灯 L2与灯 L3一样亮且都比灯 L1亮,B、C 正确,A、D 错误 .14.D 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 Uad=Ubc=5.0V 可知 ab 间、 cd 间均为通路,A、C 错误;若电容器被击穿,则 Ubc将为零,B 错误,只有 D 正确 .15.A16.交流电源 直流电源解析由于电容器 C 具有隔直流的特性,故绿灯亮时, A、 B 之间必是交流电源,此时红灯和黄灯不亮则是由于线圈 L 具有阻交流的作用 .当 A、 B 之间接入直流电时,绿灯不亮,此时是红灯亮还是黄灯亮,应考虑二极管 D1和 D2的单向导电性 .1