2016-2017学年高中物理第2章交变电流第4节电感器对交变电流的作用第5节电容器对交变电流的作用学业分层测评粤教版选修.docx

电容器对交变电流的作用(建议用时：45分钟)学业达标1对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有()A当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D在有电容器的交流电路中，有电荷通过电容器【解析】电容器能让交流电通过，实际上是通过充放电来完成的，定向移动的电荷并没有从一个极板到另一个极板故A、C、D错误，B正确【答案】B2关于电感对交变电流的影响，下列说法正确的是() 【导学号：90270080】A电感不能通直流电流，只能通交变电流B电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C同一个电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小D同一个电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小【解析】电感线圈可以通直流，A错；电感对不同频率的交变电流阻碍作用不同，B错；同一电感线圈对高频交流电阻碍作用大，D错，C正确【答案】C3(多选)低频扼流圈的作用是()A这种线圈的自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用B这种线圈的自感系数很大，对低频交流有很大的阻碍作用C这种线圈的自感系数很大，对高频交流的阻碍作用比低频交流的阻碍作用更大D这种线圈的自感系数很小，对高频交流的阻碍作用很大，而对低频交流的阻碍作用更大【解析】低频扼流圈自感系数很大，对低频交变电流也具有很大的阻碍作用，对高频交变电流的阻碍作用更大因此，可通直流、阻交流，故B、C正确【答案】BC4(2016济南高二检测)有两个电容器的电容分别为C15 F和C23 F，分别加上峰值一定的交变电源，在下列各种情况下，哪一种情况下通过电容器的电流最大()A在C1上所加交变电流的频率为50 HzB在C2上所加交变电流的频率为50 HzC在C1上所加交变电流的频率为60 HzD在C2上所加交变电流的频率为60 Hz【解析】电容器对电流的阻碍作用的大小，即为容抗容抗的大小是由电容器电容C和交变电流的频率共同决定的交变电流的频率越高，电容器的电容越大，电容器的容抗就越小，电流就越大因此要使通过电容器的电流最大则必须使频率最高，电容最大【答案】C5如图2411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示数增大，可行的办法是()图2411A使发电机的转速增大B使发电机的转速减小C平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D使电容器两板间距离增大【解析】发电机转速增大，交流电频率f增大，容抗变小，电流增大，故A正确，B错误电容器所充电介质的介电常数变小，板间距离增大，电容变小，容抗变大，电流变小，C、D错误【答案】A6一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图2412所示一铁棒插进线圈之后，该灯将() 【导学号：90270081】图2412A变亮B变暗C没有影响D无法判断【解析】在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势，总是反抗电流的变化正是这种反抗变化的特性(电惰性)，使线圈产生了感抗加入铁芯改变了电感的自感系数，自感系数增大，感抗增大，降落的电压增大，灯泡上的电压减小，所以灯变暗，故B正确【答案】B7(多选)(2016衡阳高二检测)如图2413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()甲乙图2413A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【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【答案】AC8(2016济南高二检测)两只相同的白炽灯L1、L2接到如图2414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的正弦式电流源时，两灯都发光，且亮度相同更换一个新的正弦式电流源后灯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() 【导学号：90270082】图2414A最大值仍为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【解析】灯L1的亮度大于L2的亮度，这是因为交流电频率增大，容抗减小，L1变亮，又频率增大，感抗增大，L2变暗【答案】A9如图2415所示，在电路两端加上正弦式电流，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯1变亮，灯2变暗，灯3不变，则M、N、L中所接元件可能是()图2415AM为电阻，N为电容器，L为电感线圈BM为电感线圈，N为电容器，L为电阻CM为电容器，N为电感线圈，L为电阻DM为电阻，N为电感线圈，L为电容器【解析】当交变电流的频率增大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，由灯1变亮，灯2变暗可知M为电容器，N为电感线圈，而电阻与交变电流的频率无关，故L为电阻，C正确【答案】C能力提升10“二分频”音箱内有甲、乙两个扬声器，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2416所示为音箱的电路简化图，高、低频混合电流由a、b端输入，L是电感线圈，C是电容器则下列说法中正确的是()图2416A甲扬声器是高音扬声器BC的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器CL的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D乙扬声器振幅一定大 【解析】由于电感的作用是“阻高频，通低频”，所以甲扬声器通过的是低频交变电流，因此甲扬声器是低音扬声器，故A、C均错；电容器的作用是“阻低频，通高频”，所以乙扬声器通过的是高频交变电流，应为高音扬声器，所以B正确；振幅与频率无直接关系，所以D错【答案】B11(2016衡水高二检测)两位同学利用图2417所示装置做实验，第一位同学使金属棒ab在导轨上做匀速运动，第二位同学使金属棒ab在导轨上做变速运动(导轨处于匀强磁场中)，但两位同学对ab棒做的功一样多，若第一位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E1，第二位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E2，则() 【导学号：90270083】图2417AE1E2BE1E2CE1E2 D无法确定【解析】两位同学对棒ab做功一样，说明有相等的机械能转化为电路中的电能(忽略做功时克服摩擦等因素)第一位同学使金属棒做匀速运动，产生的电流为恒定电流，电感L消耗电能很少，绝大多数电能为小灯泡所消耗；而第二位同学使金属棒做变速运动，电路中产生的感应电流是变化的电流，由于L的感抗作用，有一部分电能消耗在L上(主要转化为磁场能)，故E1E2，B选项正确【答案】B12(多选)如图2418所示，某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过为了保护输电线不至于被压坏，可预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过电线穿管的方案有两种：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如果输电导线输送的电流很大，那么，以下说法正确的是()图2418A无论输送的电流是恒定电流还是交变电流甲、乙两方案都是可行的B若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的C若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的D若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的【解析】恒定电流对于一根还是两根钢管毫无影响，但交变电流通过的导线和钢管之间形成电容器，对交变电流有阻碍作用，而两根线从一根钢管中穿过，因任一时刻电流的方向都等大反向，产生的影响可互相抵消【答案】BC13(多选)(2016泰安高二检测)在如图2419所示的电路中，L为电感线圈，R为灯泡的电阻，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压U220sin 100t(V)若保持电源电压有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是()【导学号：90270084】图2419A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【解析】由U220sin 100t(V)，可得电源原来的频率为f Hz50 Hz.当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz时，线圈的感抗增大；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R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率(PI2R)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UULUR，由于因URIR，由于电流I减小，故UR减小，因电源电压有效值保持不变，故UL(UUR)增大，选项B正确【答案】BC14如图2420所示的甲、乙、丙三种电路