2024-2025學年高中物理第5章交變電流3電感和電容對交變電流的影響課時分層作業(yè)含解析新人教版選修3-2

PAGE6-課時分層作業(yè)(九)電感和電容對交變電流的影響(時間：40分鐘分值：100分)選擇題(本題共8小題，每小題6分)1．如圖所示的電路，F(xiàn)為一溝通發(fā)電機，C為平行板電容器，為使電流表A的示數(shù)增加，可行的方法是()A．使發(fā)電機F的轉(zhuǎn)速增加B．使發(fā)電機F的轉(zhuǎn)速減小C．在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)D．使電容器兩極板間的距離增大A[當發(fā)電機轉(zhuǎn)速增加時，交變電流的頻率增大，容抗減小，電流表A的讀數(shù)增大，A項正確，B項錯誤；在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)時，電容器的電容減小，使電容器兩極板間距離增大時電容也減小，當電容減小時，容抗增大，對交變電流的阻礙作用增大，電流表A示數(shù)減小，C、D錯誤．]2．下列說法中錯誤的是()A．電感的感抗只由線圈自身確定B．同一電感對于不同頻率的交變電流的感抗不同C．電容器的容抗與電容器的電容值及交變電流的頻率都有關(guān)D．同一電容器，接入不同頻率的電路中，電容器的容抗不同A[電感的感抗由線圈的自感系數(shù)L和交變電流的頻率f共同確定，A錯誤，B正確；電容是電容器本身的特點，容抗由電容C和交變電流的頻率f共同確定，C、D正確．]3．在一小型溝通發(fā)電機中，矩形金屬線圈abcd的面積為S，匝數(shù)為n，線圈總電阻為r，外電路如圖所示，其中三個燈泡都可視為阻值相等的定值電阻，假如線圈在磁感應強度大小為B的勻強磁場中繞垂直于磁場的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω時燈泡L1最亮，燈泡L2、L3一樣亮，現(xiàn)將線圈轉(zhuǎn)動的角速度增大到2ω，則下列說法中正確的是()A．燈泡L1最亮，燈泡L3次之，L2最暗B．燈泡L1最亮，燈泡L2次之，L3最暗C．燈泡L1最亮，燈泡L2、L3一樣亮D．燈泡L3最亮，燈泡L1次之，L2最暗A[當線圈轉(zhuǎn)動的角速度變大時，感應電動勢的最大值變大，溝通電的頻率變大，則電感線圈對溝通電的感抗增大，電容器對溝通電的容抗減小，燈泡L1最亮，燈泡L3次之，L2最暗，A正確．]4．兩只相同的白熾燈L1、L2接到如圖所示的電路中，燈L1與電容器串聯(lián)，燈L2與電感器串聯(lián)，當a、b處接電壓最大值為Um、頻率為f的正弦式電流源時，兩燈都發(fā)光，且亮度相同．更換一個新的正弦式電流源后燈L1的亮度大于燈L2的亮度，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fB．最大值仍為Um，而頻率小于fC．最大值小于Um，而頻率仍為fD．最大值大于Um，而頻率仍為fA[燈L1的亮度大于L2的亮度，這是因為溝通電頻率增大，容抗減小，L1變亮，又頻率增大，感抗增大，L2變暗．]5．某信號源中有直流成分、溝通高頻成分和溝通低頻成分，為使放大器僅得到溝通低頻成分，如圖所示電路中可行的是()ABCDD[A圖放大器得到全部成分．B圖放大器可得到直流成分，若為高頻扼流圈也能得到低頻成分．C圖放大器既可得到高頻成分也可得到低頻成分．D圖通過C1的是高、低頻成分都有，C2是旁路電容，是將高頻成分濾去，故只有D可行．]6．如圖所示，輸入端的輸入電壓既有直流成分，又有交變電流成分(L的直流電阻等于R)，以下說法中正確的是()A．直流成分只能通過LB．交變電流成分只能從R通過C．通過R的既有直流成分，又有交變電流成分D．通過L的交變電流成分比通過R的交變電流成分必定要多C[溝通和直流都可以通過電阻R，也可以通過電感器，A、B錯誤，C正確；電感器有“通直流、阻溝通”的作用，通過L的溝通成分比通過R的溝通成分必定要少，D錯誤．]7．(多選)某同學在探討電容器、電感器對恒定電流與交變電流的影響時，采納了如圖所示的電路，其中L1、L2是兩個完全相同的燈泡．當雙刀雙擲開關(guān)置于3、4時，電路與溝通電源接通，穩(wěn)定后的兩個燈泡發(fā)光亮度相同．則該同學在如下操作中能視察到的試驗現(xiàn)象是()A．當開關(guān)置于1、2時，穩(wěn)定后L1亮、L2不亮B．當開關(guān)置于3、4時，頻率增加且穩(wěn)定后，L1變亮、L2變暗C．當開關(guān)從置于1、2的穩(wěn)定狀態(tài)下突然斷開，L1將會馬上熄滅D．當開關(guān)從置于1、2的穩(wěn)定狀態(tài)下突然斷開，L1不會馬上熄滅AD[假如開關(guān)置于1、2時，接直流電，電流穩(wěn)定后能通過電感器，而不能通過電容器，所以L1亮，L2不亮，A項正確；穩(wěn)定后突然斷開，L、L1、L2、C能構(gòu)成充放電回路，由于自感現(xiàn)象，L1、L2將漸漸熄滅，故D正確，C錯誤；當置于3、4時，且溝通電頻率增大，則感抗增大，容抗減小，所以L1變暗，L2變亮，故B錯誤．]8．(多選)如圖所示，某輸電線路橫穿馬路時，要在地下埋線通過．為了愛護輸電線不至于被壓壞，可預先鋪設牢固的過路鋼管，再讓輸電線從鋼管中穿過．電線穿管的方案有兩種：甲方案是鋪設兩根鋼管，兩條輸電線分別從兩根鋼管中穿過；乙方案是只鋪設一根鋼管，兩條輸電線都從這一根鋼管中穿過，假如輸電導線輸送的電流很大，那么，以下說法正確的是()A．無論輸送的電流是恒定電流還是交變電流，甲、乙兩方案都是可行的B．若輸送的電流是恒定電流，甲、乙兩方案都是可行的C．若輸送的電流是交變電流，乙方案是可行的，甲方案是不行行的D．若輸送的電流是交變電流，甲方案是可行的，乙方案是不行行的BC[恒定電流對于一根還是兩根鋼管毫無影響，但交變電流通過的導線和鋼管之間形成電容器，對交變電流有阻礙作用，而兩根線從一根鋼管中穿過，因任一時刻電流的方向都等大反向，產(chǎn)生的影響可相互抵消．]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1．如圖所示，兩位同學利用圖示裝置做試驗，第一位同學使ab在導軌上勻速運動，其次位同學使ab在導軌上做變速運動，但兩位同學對ab桿做的功一樣多，第一位同學的方法使小燈泡消耗電能為W1，其次位同學的方法使小燈泡消耗的電能為W2，它們相比較()A．W1＝W2 B．W1＞W(wǎng)2C．W1＜W2 D．無法確定B[勻速運動時，產(chǎn)生的感應電動勢是恒定的，感應電流也是恒定的，因此在線圈上不會產(chǎn)生感抗，所以通過小燈泡的電流大，消耗的電能多；當ab做變速運動時，產(chǎn)生的感應電動勢是改變的，感應電流也是改變的，在線圈上產(chǎn)生感抗，使通過小燈泡的電流減小，因此消耗的電能少，故B正確．]2．如圖所示，a、b兩端連接的溝通電源既含高頻溝通，又含低頻溝通；L是一個20mH的高頻扼流圈，C是一個100pF的電容器，R是負載電阻．下列說法錯誤的是()A．L的作用是“通低頻，阻高頻”B．C的作用是“隔直流，通溝通”C．C的作用是“通高頻，阻低頻”D．通過R的電流中，低頻溝通所占的百分比遠遠大于高頻溝通所占的百分比B[L是一個自感系數(shù)很小的高頻扼流圈，其作用是“通低頻，阻高頻”，選項A正確；C是一個電容很小的電容器，在題圖示電路中，對高頻溝通的容抗遠小于對低頻溝通的容抗，其作用是“通高頻，阻低頻”，選項C正確；因電路中無直流，選項B錯誤；由于L對高頻溝通的阻礙作用和C對高頻溝通的旁路作用，使得通過R的電流中，低頻溝通所占的百分比遠大于高頻溝通所占的百分比，選項D正確．]3．(多選)從某一裝置輸出的溝通經(jīng)常既有高頻成分，又有低頻成分．假如只須要把低頻成分輸送到下一級裝置，可采納的電路是()ABCDAD[由于只需將低頻成分輸送到下一級裝置，可將高頻成分分流，但低頻成分不能通過，即須要高頻旁路電容器，選項A正確；也可以干脆阻礙高頻成分通過，即阻高頻、通低頻，可以采納高頻扼流圈，選項D正確．]4．“二分頻”音箱內(nèi)有兩個不同口徑的揚聲器，它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段，分別稱為高音揚聲器和低音揚聲器．音箱要將擴音機送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低頻段分別出來，送往相應的揚聲器，以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機械振動．如圖所示為音箱的電路圖，高、低頻混合電流由a、b端輸入，L1和L2是線圈，C1和C2是電容器，則()A．甲揚聲器是高音揚聲器B．C2的作用是阻礙低頻電流通過乙揚聲器C．L1的作用是阻礙低頻電流通過甲揚聲器D．L2的作用是減弱乙揚聲器的高頻電流B[甲揚聲器中，L1串聯(lián)在電路中，對高頻電流的阻礙作用很大，對低頻電流的阻礙作用較?。籆1并聯(lián)在電路中，對高頻電流的阻礙作用小，可以給高頻電流供應通路，使低頻電流通過甲揚聲器傳出，所以甲為低音揚聲器．乙揚聲器中，C2串聯(lián)在電路中，對低頻電流的阻礙作用很大，對高頻電流的阻礙作用較小，L2并聯(lián)在電路中，對低頻電流的阻礙作用較小，可以給低頻電流供應通路，使高頻電流通過乙揚聲器傳出，所以乙為高音揚聲器．]二、非選擇題(本題共2小題，共28分)5．(14分)如圖所示是電視機電源部分的濾波裝置，當輸入端輸入含有直流成分、溝通低頻成分的電流后，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]當含有多種成分的電流輸入到C1兩端時，由于C1具有“通溝通、隔直流”的作用，電流中的溝通成分被衰減；而線圈L有“通直流、阻溝通”的作用，直流成分電流順當通過L，一小部分溝通通過L；到達C2兩端時，由于C2具有“通溝通、隔直流”的作用，C2進一步濾除電流中殘余的溝通成分，這樣在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電．[答案]見解析6．(14分)如圖所示是一個推斷AB之間電源性質(zhì)的儀器，若接通電源后只有綠燈亮，則A