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1、2022年高中物理 第3章第3節(jié)交流電路中的電容和電感檢測(cè)試題 魯科版選修3-2
1.關(guān)于電容器對(duì)交變電流的容抗,以下說(shuō)法正確的是( )
A.電容器內(nèi)部是絕緣的,直流和交流都不能“通過(guò)”電容器
B.電容器接到交流上時(shí),由于不斷充電、放電,所以電容器對(duì)交流無(wú)影響
C.直流電的周期可認(rèn)為很長(zhǎng),因此電容器對(duì)其容抗可以忽略
D.電容器有“隔直通交”,“通高頻,阻低頻”的作用
解析:選D.電容器內(nèi)部是絕緣的,所以直流不能通過(guò)電容器,但是對(duì)交流,由于電容器不斷充、放電,所以電流能夠通過(guò)電容器,但對(duì)變化的電流又有阻礙作用,A、B錯(cuò);直流的周期可認(rèn)為無(wú)限大,頻率極小,電容器對(duì)直流的容抗很大,C錯(cuò)
2、;電容器具有“隔直通交,阻低通高”的作用,D對(duì).
2.有兩個(gè)電容器的電容分別為C1=5 μF和C2=3 μF,分別加上峰值一定的交變電源,在下列各種情況下,哪一種情況下通過(guò)電容器的電流最大( )
A.在C1上所加交變電流的頻率為50 赫茲
B.在C2上所加交變電流的頻率為50 赫茲
C.在C1上所加交變電流的頻率為60 赫茲
D.在C2上所加交變電流的頻率為60 赫茲
解析:選C.電容器對(duì)電流的阻礙作用的大小,即為容抗.容抗的大小是由電容器電容C和交變電流的頻率共同決定的.交變電流的頻率越高,電容器的電容越大,電容器的容抗就越小,電流就越大.因此要使通過(guò)電容器的電流最大則必須頻率
3、最高,電容最大.
3.如圖所示,交流電源的電壓有效值跟直流電源的電壓相等,當(dāng)將雙刀雙擲開(kāi)關(guān)接到直流電源上時(shí),燈泡的實(shí)際功率為P1,而將雙刀雙擲開(kāi)關(guān)接在交流電源上時(shí),燈泡的實(shí)際功率為P2,則( )
A.P1=P2 B.P1>P2
C.P1P2,B正確.
4.如圖電路中,u是有效值為220 V的交流電源,C是電容器,R是電阻,關(guān)于交流電壓表的示數(shù),下列說(shuō)法正確的是( )
A.等于220 V B.大于220 V
C.小于220 V D.等于零
解析:選C.電容
4、器與電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知電阻的兩端電壓應(yīng)小于電源電壓,而電壓表測(cè)的是電阻兩端的電壓.
5.如圖所示,從AO輸入的信號(hào)中,有直流和交流兩種成分.
(1)現(xiàn)在要求信號(hào)到達(dá)BO兩端只有交流,沒(méi)有直流,需要在AB端接一個(gè)什么元件?該元件的作用是什么?
(2)若要求信號(hào)到達(dá)BO端只有直流,而沒(méi)有交流,則應(yīng)在AB端接入一個(gè)什么元件?該元件的作用是什么?
解析:根據(jù)電容和電感對(duì)直流和交流的作用原理進(jìn)行分析.
(1)因?yàn)锽O端不需要直流,只需要交流,故根據(jù)電容C有“通交流,隔直流”作用,應(yīng)在AB端接入一個(gè)電容器C.該電容器對(duì)直流有阻隔作用,對(duì)交流有通過(guò)作用.
(2)因?yàn)锽O端不需要交
5、流,只需要直流,故根據(jù)電感L有“通直流,阻交流”的作用,應(yīng)在AB端接入一個(gè)低頻扼流圈.
答案:(1)電容器 通交流,隔直流
(2)低頻扼流圈 通直流,阻交流
一、選擇題
1.下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電感對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)殡姼写嬖陔娮?
B.電容對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)殡娙萜鞯碾娮?
C.感抗、容抗和電阻一樣,電流通過(guò)它們做功時(shí)都是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.在交變電路中,電阻、感抗、容抗可以同時(shí)存在
解析:選D.交變電流通過(guò)線圈時(shí),在線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),對(duì)電流的變化起到阻礙作用,A錯(cuò);交變電流通過(guò)電容器時(shí),電容器兩極間的電壓與電源電壓相反,阻礙了電流的流動(dòng),B錯(cuò);電流通過(guò)
6、它們時(shí),在電阻上產(chǎn)生焦耳熱,在線圈上產(chǎn)生磁場(chǎng)能,在電容器上產(chǎn)生電場(chǎng)能,C錯(cuò);在交變電路中,電阻器、電感器、電容器可以同時(shí)存在,D正確.
2.關(guān)于電子技術(shù)中的扼流圈,下列說(shuō)法正確的是( )
A.扼流圈是利用電感線圈對(duì)交流電的阻礙作用來(lái)工作的
B.高頻扼流圈的作用是允許低頻交流通過(guò),而阻礙高頻交流通過(guò)
C.低頻扼流圈的作用是不僅要阻礙高頻交流通過(guò),還要阻礙低頻交流通過(guò)
D.高頻扼流圈的電感比低頻扼流圈的電感大
解析:選ABC.扼流圈是利用變化的電流通過(guò)線圈時(shí),感應(yīng)出自感電動(dòng)勢(shì),從而來(lái)阻礙電流的變化的,故A正確.高頻扼流圈是“通低頻,阻高頻”,故B正確;低頻扼流圈是“阻高頻,阻低頻,通
7、直流”,故C正確;高頻扼流圈比低頻扼流圈自感系數(shù)小,故D錯(cuò).
3.如圖所示,白熾燈和電容器串聯(lián)后接入交流電源兩端,當(dāng)交流電的頻率增大時(shí)( )
A.電容器電容增大
B.電容器電容減小
C.電燈變亮
D.電燈變暗
解析:選C.由于電容器的電容是由本身結(jié)構(gòu)及特性決定的,與電源的頻率無(wú)關(guān),故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)電源頻率增大時(shí),容抗減小,故整個(gè)電路中的電流增大,所以電燈變亮,故C正確,D錯(cuò)誤.
4.交變電流通過(guò)一段長(zhǎng)直導(dǎo)線時(shí),電流為I,如果把這根長(zhǎng)直導(dǎo)線繞成線圈,再接入原電路,通過(guò)線圈的電流為I′,則( )
A.I′>I B.I′
8、選B.直導(dǎo)線對(duì)交變電流沒(méi)有阻礙,線圈對(duì)交變電流有阻礙,故I′
9、低頻成分,如圖所示,電路中可行的是( )
解析:選D.信號(hào)中含有三種成分,去掉直流成分用隔直電容即可,因此排除A、B.而C中交流高低頻成分均進(jìn)入放大器,需加入另一旁路電容C2,所以D正確.
7.在收音機(jī)線路中,經(jīng)天線接收到的電信號(hào)既有高頻成分又有低頻成分,經(jīng)放大后送給下一級(jí),需要把低頻成分和高頻成分分開(kāi),只讓低頻成分輸入給下一級(jí),我們采用了如圖裝置電路,其中代號(hào)a、b應(yīng)選擇的元件是( )
A.a(chǎn)是電容較大的電容器,b是低頻扼流線圈
B.a(chǎn)是電容較大的電容器,b是高頻扼流線圈
C.a(chǎn)是電容較小的電容器,b是高頻扼流線圈
D.a(chǎn)是電容較小的電容器,b是低頻扼流線圈
解析:
10、選C.電容器具有“通高頻,阻低頻”作用,這樣的電容器電容應(yīng)較小,故a處是電容較小的電容器.電感線圈在該電路中要求做到“通低頻,阻高頻”,所以b處應(yīng)接一個(gè)高頻扼流線圈.
在圖所示電路中,L為電感線圈,燈泡電阻為R,電流表內(nèi)阻為零,電壓表內(nèi)阻無(wú)限大,交流電源的電壓u=220sin100πt V,若保持電壓的有效值不變,只將電源頻率改為100 Hz,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電流表示數(shù)減小 B.電壓表示數(shù)減小
C.燈泡變暗 D.燈泡變亮
解析:選AC.由u=220sin100πt V,可得電源原來(lái)的頻率為f== Hz=50 Hz.當(dāng)電源頻率由原來(lái)的50 Hz增為100 Hz時(shí)
11、,線圈的感抗增大;在電壓不變的情況下,電路中的電流減小,選項(xiàng)A正確.燈泡的電阻R是一定的.電流減小時(shí),實(shí)際消耗的電功率P=I2R減小,燈泡變暗,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.電壓表與電感線圈并聯(lián),其示數(shù)為線圈兩端的電壓UL,設(shè)燈泡兩端電壓為UR,則電源電壓的有效值為U=UL+UR,因UR=IR,故電流I減小時(shí),UR減?。螂娫措妷河行е当3植蛔?,故UL=U-UR,UL增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.
如圖所示,在電路兩端接上交變電流,保持電壓不變,使頻率增大,發(fā)現(xiàn)各燈的亮暗變化情況是:燈1變暗、燈2變亮、燈3不變,則M、N、L處所接元件可能是( )
A.M為電感器,N為電容器,L為電阻
B.M為電阻,N為
12、電感器,L為電容器
C.M為電阻,N為電容器,L為電感器
D.M為電容器,N為電感器,L為電阻
解析:選A.交流電的頻率變大,R不變,感抗增大,容抗變小,所以,亮度不變的L為電阻,燈變亮的N為電容,燈變暗的M為電感.
(xx·福州高二檢測(cè))兩個(gè)相同的白熾燈泡L1和L2接到如圖所示的電路中,燈L1與電容器串聯(lián),燈L2與電感線圈串聯(lián).當(dāng)a、b間接電壓最大值為Um、頻率為f的正弦交流電源時(shí),兩燈都發(fā)光,且亮度相同.在a、b間更換一個(gè)新的正弦交流電源后,燈L1的亮度低于燈L2的亮度.則新電源的電壓最大值和頻率可能是( )
A.最大值仍為Um,而頻率大于f
B.最大值仍為Um,而頻率小于f
13、
C.最大值大于Um,而頻率仍為f
D.最大值小于Um,而頻率仍為f
解析:選B.電感通低頻,阻高頻,而電容通高頻,阻低頻,由于燈L1的亮度低于燈L2的亮度,可判斷新電源的頻率一定小于f,故選B.
二、非選擇題
如圖所示的甲、乙、丙三種電路是電子技術(shù)中的常用電路,a、b是輸入端,其中高頻成分用“”表示,低頻成分用“~”表示,直流成分用“-”表示,則甲、乙、丙負(fù)載R上得到的電流的主要特征各是什么?
解析:甲:低頻成分;因電容器有隔直流作用,C較大時(shí),低頻易通過(guò).
乙:低頻成分;因電容C對(duì)高頻有旁路作用,C較小,通高頻,阻低頻.
丙:直流成分;因電容C有旁路作用和隔直作用,C較大,C越大時(shí),容抗越小,低頻成分越容易通過(guò)旁路.
答案:見(jiàn)解析
如圖所示是電視機(jī)電源部分的濾波裝置,當(dāng)輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流后,能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電,試分析其工作原理及各電容和電感的作用.
解析:當(dāng)含有多種成分的電流輸入到C1兩端,由于C1的“通交流,隔直流”功能,電流中的交流成分被衰減,而線圈L有“通直流,阻交流”功能,直流成分電流順利通過(guò)L,一小部分交流通過(guò)L,到達(dá)C2兩端時(shí),C2進(jìn)一步濾除電流中殘余的交流成分,這樣就在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電,這個(gè)直流電供電視機(jī)內(nèi)芯正常工作.
答案:見(jiàn)解析