专题39电容器对交变电流的影响(含解析)【备考2022】高考物理 一轮复习

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专题39电容器对交变电流的影响(含解析)【备考2022】高考物理 一轮复习

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专题39电容器对交变电流的影响
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、多选题
1.如图所示,交流电源的电压为220V,频率,三只灯L1、L2、L3的亮度相同,A1、A2为两个电流表,线圈L无直流电阻,若将交流电源的频率变为,则(  )
A.L1、L2、L3亮度都不变
B.L1变亮、L2变暗、L3不变
C.A1示数变小,A2示数变大
D.A1示数变大,A2示数不变
【答案】BD
【详解】
三个支路电压相同,当交流电频率变大时,电感的感抗增大,电容的容抗减小,电阻所在支路对电流的阻碍作用不变,所以流过L1的电流变大,亮度变亮,A1示数变大;流过L2的电流变小,亮度变暗,流过L3的电流不变,亮度不变,A2示数不变。故AC错误,BD正确。
故选BD。
2.下列四幅图涉及到不同的物理知识,则下列说法正确的是(

A.甲图是著名的泊松亮斑图案,这是光波的衍射现象
B.乙图是某时刻LC振荡电路的状态,则此时电流i在减小
C.丙图是氢原子能级图,一群氢原子从n
=
3能级跃迁到n
=
1能级发出的光照射逸出功为2.49J的金属钠,产生的光电子初动能一定为9.60eV
D.丁图用相机拍摄玻璃后的景物时,是通过镜头表面的增透膜减弱玻璃表面的反射光影响
【答案】AB
【详解】
A.甲图是著名的泊松亮斑图案,这是光波的衍射现象,A正确;
B.图中电器上极板带正电荷,图中给出的振荡电流方向,说明负电荷向下极板聚集,所以电容器正在充电。电容器充电的过程中,电流减小,B正确;
C.氢原子从n
=
3能级跃迁到n
=
1能级发出的光照射逸出功为2.49J的金属钠上,产生的光电子的最大初动能为
E3
-
E1=
hv
=
12.09J
hv
-
W
=
Ek=
9.60J
逸出功是指电子从金属表面逸出时克服表面势垒必须做的功,光照射在金属钠上还有可能有内层电子逸出,这样逸出的光子的动能小于9.60J,C错误;
D.丁图用相机拍摄玻璃后的景物时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度,使照片清晰,D错误。
故选AB。
3.如图所示,理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨,导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,金属杆MN垂直放置在导轨上且接触良好。移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数,副线圈上接有一只理想交流电压表,滑动变阻器R的总阻值大于定值电阻R0的阻值,线圈L的直流电阻、导轨和金属杆的电阻都忽略不计。现让金属杆以速度的规律在导轨上左右来回运动,运动过程中始终与导轨垂直,两灯A、B都发光。下列说法中正确的是
(  )
A.只增大T,则灯A变暗、灯B变亮
B.当时间时,两灯都亮着,电压表的示数保持不变
C.只将变阻器R的滑片下滑时,通过副线圈的电流减小,电压表的示数变大
D.只增大v0,两灯都变亮,杆MN来回运动的最大距离变大
【答案】ABD
【详解】
A.只增大T,即减小频率,电容器的特性:通交流,隔直流,通调频,阻低频,所以灯A变暗;电感的特性:通直流,阻交流,通低频,阻高频,所以灯B变亮,故A正确;
B.当时间时,两灯都亮着,电压表的示数为有效值,不变,故B正确;
C.只将变阻器R的滑片下滑时,变阻器R阻值最大,通过副线圈的电流减小,电压表的示数不变,故C错误;
D.只增大v0,两灯都变亮,根据速度时间图象面积表示位移,所以杆MN来回运动的最大距离变大,故D正确。
故选ABD。
4.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流,其电动势的变化规律如图甲中的线a所示,用此线圈给图乙电路供电,发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后,电动势的变化规律如图甲中的线b所示,以下说法正确的是(  )
A.曲线a、b对应的线圈角速度之比为
B.时刻,线圈平面恰好与磁场方向平行
C.转速调整后,L2灯泡最亮
D.转速调整后,三个灯泡的亮度仍然相同
【答案】AC
【详解】
A.曲线a的周期T1=0.04s,曲线b的周期T2=0.06s,所以转速之比
故A正确;
B.t=0时刻,电动势为0,说明线圈平面恰好与磁场方向垂直,故B错误;
CD.转速调整后,交流电的频率降低了,所以线圈的电感对交流电的阻碍减小了,电容对交流电的阻碍增大了,而电阻对交流电的阻碍不变,所以灯泡L2最亮,L3最暗,即三个灯泡的亮度各不相同,故C正确,D错误。
故选AC。
5.如图所示,线圈L的自感系数和电容C都很小,此电路在交流电路中的主要作用是(  )
A.通高频,阻低频
B.通低频,阻高频
C.通直流,隔交流
D.通直流,阻高频
【答案】BD
【详解】
电感器对直流无阻碍,对交流电有阻碍作用,根据XL=2πLf知,自感系数很小,频率越低,感抗越小,所以阻碍作用为:通低频,阻高频,电容器对交流无阻碍,对直流电有阻碍作用,根据,知电容C越小,频率越低,容抗越大,所以阻碍作用为:通高频,阻低频
故选BD。
6.下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是
A.如图甲,一重原子核衰变成粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
B.如图乙,铀核裂变的核反应方程可能是:
C.如图丙,竖直放置的肥皂膜上出现的水平条纹是光的干涉现象
D.如图丁,在振荡电路产生振荡电流时,电路中的电流和电容器中的电荷量不会同时达到最大值
【答案】ACD
【分析】
见解析
【详解】
A.如图甲,一重原子核衰变成粒子和另一原子核,该过程释放核能,生成的产物更稳定,因此衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,故A正确;
B.如图乙,铀核裂变的核反应方程可能是:用中子轰击铀核才能发生反应,故B错误;
C.如图丙,竖直放置的肥皂膜上出现的水平条纹是光的薄膜干涉现象,故C正确;
D.如图丁,当电容器刚放电时,电荷量最大时,因线圈的自感现象,回路中的电流从零开始变大,说明电磁感应电路中的电流和电容器中的电荷量不会同时达到最大值,故D正确.
【点睛】
见解析
7.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流,其电动势的变化规律如图甲中的线a所示,用此线圈给图丙电路供电,发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后,电动势的变化规律如图甲中的线b所示,以下说法正确的是(  )
A.曲线a、b对应的线圈角速度之比为
B.时刻,线圈平面恰好与磁场方向平行
C.仅将原线圈抽头P向上滑动时,灯泡变暗
D.转速调整后,三个灯泡的亮度仍然相同
【答案】AC
【详解】
A.由图乙可知a的周期为
b的周期为
角速度与周期成反比,故角速度比为
故A正确;
B.零时刻,感应电动势为零,线圈处在中性面位置,即线圈平面和磁场方向垂直,故B错误;
C.仅将原线圈抽头P向上滑动时,原线圈的匝数变大,根据变压器的电压与匝数的关系
输出电压减小,故灯泡会变暗。故C正确;
D.电感,电容对交流电的阻碍作用不相同,转速减小即电流的频率减小,因此电感对电路的阻碍作用减小,电容对电路的阻碍作用加大,因此电流不同,转速调整后,三个灯泡的量度L2最亮,L3最暗,,故D错误。
故选AC。
8.某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则(  )
A.电感的作用是阻高频、通低频
B.电容的作用是阻高频、通低频
C.扬声器甲用于输出高频成分
D.扬声器乙用于输出高频成分
【答案】AD
【详解】
A.电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述,,频率越高阻碍作用越大,对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频,所以A正确;
B.电容对交流电的阻碍作用,频率越高阻碍作用越小,所以是通高频阻低频,故B错误。
C.对于扬声器甲,电感线圈对高频电流有明显阻碍作用,且旁路电容器对高频电流有较小的阻碍作用,对低频电流有明显阻碍作用,高频电流从电容器流过,低频电流从扬声器流过,则甲扬声器用于输出低频成分,故C错误;
D.对于扬声器乙,电容对低频电流有明显阻碍作用,且电感线圈对低频电流有较小的阻碍作用,对高频电流阻碍较大,低频电流从电感线圈通过,高频电流从乙扬声器通过,则乙扬声器用于输出高频成分,故D正确。
故选AD。
【点睛】
本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用,即感抗、容抗的大小与什么因素有关,记住这个问题不难解决。
9.如图所示,MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨,垂直导轨放置金属棒ab与导轨接触良好.N、Q端接理想变压器的初级线圈,理想变压器的输出端有三组次级线圈,分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C.在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场,若用IR、IL、Ic分别表示通过R、L和C的电流,则下列判断中正确的是


A.在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后,IR≠0、IL≠0、IC=0
B.在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定的,IR=0、IL=0、IC=0
C.若ab棒在某一中心位置附近做v
=Vmsinωt的运动,则IR≠0、IL≠0、IC≠0
D.若ab棒匀加速运动,则IR≠0、IL≠0、IC=0
【答案】BCD
【分析】
在ab棒匀速运动过程中,ab棒产生恒定的感应电动势,左边原线圈中产生恒定的电流,形成恒定的磁场,穿过右侧的三个副线圈的磁通量不变,没有感应电动势产生;若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动,原线圈中产生正弦式交变电流,副线圈中将有感应电流产生;若ab棒匀加速运动,原线圈中感应电流均匀增大,副线圈中产生恒定的感应电动势.
【详解】
在ab棒匀速运动过程中,ab棒产生恒定的感应电动势,左边原线圈中产生恒定的电流,形成恒定的磁场,穿过右侧的三个副线圈的磁通量不变,则副线圈中没有感应电动势产生,所以IR=0、IL=0、IC=0.故A错误,B正确.若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动,原线圈中产生正弦式交变电流,副线圈中将有感应电流产生,故IR≠0、IL≠0、IC≠0.故C正确.若ab棒匀加速运动,原线圈中感应电流均匀增大,穿过副线圈的磁通量均匀增大,副线圈中产生恒定的感应电动势,由于电容器有隔直的特性,IC=0,而电感线圈有通直的特性,IL≠0,故IR≠0、IL≠0、IC=0.故D正确.故选BCD.
【点睛】
本题考查对变压器原理的理解,并抓住产生感应电流的条件和电感、电容的特性进行分析.
10.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,采用了如图所示的电路,、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,稳定后的两个灯泡发光亮度相同,则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是(  )
A.当开关置于1、2时,稳定后亮、不亮
B.当开关置于3、4时,频率增加且稳定后,变亮、变暗
C.当开关置于3、4时,交流电频率增大,变暗,变亮
D.当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开,将会立即熄灭
【答案】AC
【详解】
A.当开关置于1、2时,接的是直流电,稳定后,电感的感抗减小,亮,电容的容抗无穷大,是断路,不亮,A正确;
B.当开关置于3、4时,频率增加且稳定后,因电容器阻碍减小,线圈阻碍增大,导致变暗、变亮,B错误;
C.开关置于3、4时,当交流电频率增大时,电容器阻碍减小,线圈阻碍增大,所以变暗,变亮,C正确;
D.当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开,电容器要放电,由于线圈对电流的阻碍作用,导致将不会立即熄灭,D错误。
故选AC。
11.如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器的原线圈组成闭合电路,灯泡L1、L2完全相同。当变压器原线圈中的抽头P置于最上端时,原、副线圈的匝数比为n∶1。矩形线圈abcd在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,且磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动的角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计。则下列说法正确的是(  )
A.若增大矩形线圈abcd的转速,灯L1一定变亮
B.在图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大
C.当抽头P置于最上端时,在线圈abcd转动的过程中,电压表示数为
D.若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处,且转速不变,则电压表示数也不变
【答案】AC
【详解】
A.若增大矩形线圈abcd的转速,根据电动势的最大值知,最大值变大,则有效值变大,经变压器变压后的输出电压U2变大,灯泡L1与电容器串联,由欧姆定律有
因转速增大,电容器的容抗变小,则灯泡L1的电流一定增大,即灯L1一定变亮,故A正确;
B.在图示位置时,线圈平面与磁感线垂直为中性面,而ad边切割磁感线的瞬时速度与B平行,故瞬时电动势为零,故B错误;
C.在线圈abcd转动360°的过程中,有两个90°的转动有交流电产生,根据有效值的定义可知
当抽头P置于最上端时,匝数比为n∶1,根据匝数比等于电压比,可得副线圈两端的电压即电压表的示数为
故C正确;
D.若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处且转速不变,线圈转动360°一直都有交流电产生,最大值为,有效值为
可推得电压表的示数为
则电压表的示数要变大,故D错误。
故选AC。
12.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1,R1=20Ω,R2=10Ω,C为电容器,原线圈所加电压的瞬时值表达式为u=220sin100πt(V)下列说法正确的是(

A.通过电阻R3的电流不为零
B.副线圈两端交变电压的频率为5Hz
C.电阻R2的电功率为48.4W
D.原、副线圈铁芯中磁通量的变化率之比为10:1
【答案】AC
【详解】
A.电容器能够通交流,所以通过电阻R3的电流不为零,选项A正确;
B.交流电的频率为
变压器能够改变交流电的电压,但是不能改变交流电的频率,选项B错误;
C.初级电压
根据得
U2=22V
所以电阻R2的电功率为
选项C正确;
D.根据法拉第电磁感应定律可知,原、副线圈铁芯中磁通量的变化率之比为1:1,选项D错误。
故选AC。
13.如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联,再将三者并联,接在正弦交变电路中,三只灯泡亮度相同。若保持电路两端电压有效值不变,将交变电流的频率增大,观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。则三个盒子中的元件可能是(  )
A.Ⅰ为电阻元件
B.Ⅰ为电感元件
C.Ⅱ为电容元件
D.Ⅲ为电容元件
【答案】BC
【详解】
线圈的感抗与交流电的频率成正比,即交流电频率越大,感抗越大;电容器的容抗与频率成反比,即交流电频率越大,容抗越小,而电阻与频率没有关系。由题意得,交变电流的频率增大,灯a变暗,阻抗变大,说明Ⅰ为电感元件;灯b变亮,阻抗变小,说明Ⅱ为电容元件;灯c亮度不变,说明Ⅲ为电阻元件,故AD错误,BC正确。
故选BC。
二、单选题
14.如图甲所示的电路,当用图乙中的交变电流a给电路供电时,发现L1、L2、L3三灯亮度相同。当用图乙中的交变电流b给电路供电时,以下说法正确的是(

A.L1灯亮度不变、L2灯亮度变亮
B.L1灯亮度变亮、L2灯亮度变暗
C.L2灯亮度变亮、L3灯亮度变暗
D.L2灯亮度变暗、L3灯亮度变亮
【答案】D
【详解】
AB.用交变电流b给电路供电时相对于交变电流a给电路供电来说电压的有效值不变,但电流b的周期比a的小则电流b的频率比a的大,L1灯与定值电阻串联,则无论是接交变电流a或b都无影响,灯泡亮度不变,L2灯与电感线圈串联,接电流b时频率变大则感抗变大,灯泡变暗,AB错误;
CD.用交变电流b给电路供电时相对于交变电流a给电路供电来说电压的有效值不变,但电流b的周期比a的小则电流b的频率比a的大,L2灯与电感线圈串联,接电流b时频率变大则感抗变大,灯泡变暗,L3灯与电容串联,接电流b时频率变大则容抗变小,灯泡变亮,C错误、D正确。
故选D。
15.如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联,再将三者并联,接在220V,50Hz的交变电源两端,三只灯泡亮度相同。如果将电源改为220V,60Hz的交变电源,则(  )
A.三只灯泡亮度不变
B.a亮度不变,b变暗,c变亮
C.a亮度不变,b变亮,c变暗
D.三只灯泡都将变亮
【答案】B
【详解】
根据电感的特性:通低频、阻高频,当电源的频率变高时,电感对电流的感抗增大,b灯变暗;根据电容器的特性:通高频、阻低频,当电源的频率变高时,电容器对电流的容抗减小,c灯变亮。而电阻的亮度与频率无关,a灯亮度不变。
故选B。
16.如图所示,矩形金属线圈abed与理想变压器的原线圈组成闭合电路,灯泡L1、L2完全相同,当变压器原线圈中的抽头P置于最上端时,原、副线圈的匝数比为n:1.矩形线圈abcd在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,且磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动的角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计。则下列说法正确的是(  )
A.若减小矩形线圈abcd的转速,灯L1会变亮
B.在图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大
C.当抽头P置于最上端时,在线圈abcd转动的过程中,电压表示数为
D.若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处,且转速不变,则电压表示数也不变
【答案】C
【详解】
A.若减小矩形线圈abcd的转速,电流的频率变小,副线圈输出电压变减小,电容器C的容抗变大,与电容器C串联的灯泡L1变暗,故A错误;
B.图示位置为中性面位置,此时感应电动势为零,故B错误;
C.在线圈abcd转动的过程中,线圈中产生的感应电动势的最大值

得理想变压器原线圈电压的有效值为
副线圈电压表示数为
故C正确;
D.若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处,且转速不变,变压器原线圈输入电压变大,副线圈输出电压也变大,电压表示数变大,故D错误。
故选C。
17.如图所示,电路中三个完全相同的灯泡a、b和c分别与电阻器R、电感线圈L和电容器C串联,当电路两端连接电压为u1=220sin100πt
V的交变电源时,三个灯泡亮度恰好相同。若将电路两端接入的交变电源的电压变为u2=220sin120πt
V,则关于将要发生的现象下列说法正确的是(  )
A.a灯亮度变亮
B.b灯变亮
C.c灯更亮
D.三灯亮度都不变
【答案】C
【详解】
由题意可知,电路接入交变电流的频率升高,则有,根据电感的特性:通低频,组高频,当电源的频率变高时,电感对电流的感抗增大,b灯变暗,根据电容的特性:通高频、阻低频,当电源的频率变高时,电容器的容抗减小,c灯变亮。而电阻的阻值与频率无关,故a灯亮度不变。
故选C。
18.一电阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴作匀速转动,产生正弦式交变电流,其电动势的变化规律如图甲中的线a所示,用此线圈给图乙电路供电,发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后,电动势的变化规律如图甲中的线b所示,以下说法正确的是(  )
A.曲线a、b对应的线圈转动角速度之比为2:3
B.时刻,线圈平面恰好与磁场方向平行
C.转速调整后,灯泡的亮度变暗
D.转速调整后,线圈电动势的有效值变为10V
【答案】C
【详解】
A.由图可知,曲线a、b对应的周期分别为Ta=0.04s,Tb=0.06s,根据可得曲线a、b对应的线圈角速度之比为
故A错误;
B.t=0时刻,感应电动势为0,则线圈平面恰好与磁场方向垂直,故B错误;
C.转速调整后,角速度变小,产生的感应电动势变小,并且交流电的频率变小,电感对交变电流的阻碍减小、电容对交变电流的阻碍增大,三个灯泡的亮度各不相同,其中L3亮度变暗,故C正确;
D.根据Em=NBSω可知
解得
转速调整后,线圈电动势的有效值变为
故D错误。
故选C。
19.如图所示,将同一灯泡分别直接接到直流电源U和交流电源u两端,发光亮度相同.将该灯泡分别与电感线圈或电容器串联后,再接到电源两端,则灯泡最亮的是?(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
根据题意,同一灯泡分别直接接到直流电源U和交流电源u两端,发光亮度相同,说明交流电源电压的有效值和直流电压相等;.电容器具有”通交流、隔直流”的作用,电感具有”通直流、阻交流”的作用,A、B两种情况中接直流电源时,A图中灯不亮,B图中电感相当于导线;C、D两种情况中接交流电源,由于电感和电容对交流电均有阻碍作用,所以B图中的灯泡最亮,故B正确,ACD错误。
故选B。
20.如图所示,在频率为f的交流电路中,当开关S依次接通R、C、L支路时,交流电流表的读数均相同,如果该交流电电压不变,而将频率加大,则下列判断中错误的是(  )
A.接通R支路时,交流电流表的读数与原来相同
B.接通C支路时,交流电流表的读数最大
C.接通L支路时,交流电流表的读数最小
D.接通R支路时,交流电流表的读数增大
【答案】D
【详解】
在频率为f的交变电流电路中,当开关S依次分别接通R、C、L支路,这时通过各支路的电流有效值相等。当交变电流的频率加大时,则线圈的感抗变大,导致通过L的电流有效值变小;对于电容器的容抗变小,导致通过C的电流有效值变大;对于电阻来说没有变化,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
21.如图所示电路,L1、L2、L3是三盏相同的电灯,当双刀双掷开关S的1、2接线柱与c、d两端连接时,L1、L2、L3的发光情况相同,若将开关S的1、2接线柱与a、b两端连接时,则稳定后观察到的现象是(  )
A.L1不亮,L2比L3亮
B.L1不亮,L2、L3两盏电灯的亮度相同
C.L1、L2、L3三盏电灯的亮度相同
D.L1不亮,L3比L2亮
【答案】A
【详解】
由于电容器有“通交流,隔直流”的作用,所以将开关S的1、2接线柱与a、b两端连接时,灯泡L1不亮,当双刀双掷开关S的1、2接线柱与c、d两端连接时,L2、L3的发光情况相同,说明电感线圈对交流的阻碍作用与电阻R的阻碍作用相同,由于电感线圈对直流的阻碍作用比对交流的阻碍作用小,纯电阻对交流和直流的阻碍作用相同,所以将开关S的1、2接线柱与a、b两端连接时,灯泡L2的发光亮度比L3的发光亮度更亮
故选A。
22.如图所示,交流电流表A1、A2、A3分别与电阻R、电容器C和电感线圈L串联后接在同一个正弦式交流电源上。交流电流表A4与电阻R串联后接在理想变压器副线圈两端。如果保持供电电压的最大值不变,而增大供电电压的频率,电流表示数会变大的是(

A.电流表A1
B.电流表A2
C.电流表A3
D.电流表A4
【答案】B
【详解】
A.增大交流电的频率,对A1所在的支路无影响,则电流表A1示数不变,选项A错误;
B.增大交流电的频率,电容器的容抗减小,则A2所在的支路电流变大,则电流表A2示数变大,选项B正确;
C.增大交流电的频率,电感L的感抗增加,则A3所在的支路电流变小,则电流表A3示数变小,选项C错误;
D.增大交流电的频率,对变压器的次级电压无影响,则电流表A4示数不变,选项D错误。
故选B。
23.如图所示电路中,电阻R、电感器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,若保持电源的电压不变,而将其频率增大,则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是(  )
A.I3>I1>I2
B.I3>I2>I1
C.I1>I3>I2
D.I1=I2=I3
【答案】A
【详解】
开始时交流电流表的示数相等,设为I,若保持电源的电压不变,而将其频率增大,对电阻来说,频率的变化不改变电阻的阻值,故电流不变,即
频率增大,线圈L的感抗增大,故电流减小,即
频率增大,电容器C的容抗减小,故电流增大,即
所以有
故选A。
24.如图是某音响的部分电路简化图,为高频扼流圈,电容器的电容较小,输入信号既有高频成分,也有低频成分,为扬声器,
则通过扬声器的信号是(  )
A.既有高频成分,也有低频成分
B.只有高频成分
C.只有低频成分
D.没有信号
【答案】C
【详解】
电感L的作用是通低频,阻高频;电容C的作用是通高频,阻低频,所以低频部分通过扬声器。故ABD错误,C正确。
故选C。
25.如图所示电路中AB两端加交流电压u=141sin157tV时,小灯泡发光.若AB间电压变换为如下四种情况时(小灯泡都没有被烧毁),可以使小灯泡亮度增加的是(
)
A.直流电压141V
B.直流电压100V
C.交流电压u=141sin100tV
D.交流电压u=141sin314tV
【答案】D
【详解】
AB.电容器的作用是通交流,隔直流,通高频,阻低频,所以换成直流电压,灯泡不会亮,AB错误;
CD.根据公式可得交流电压频率变大,交流电压频率减小,故C变暗,D变亮。
故选D。
26.在如图所示的电路中,、、是三盏相同的灯泡.当、两端接交流时,三盏灯的发光情况相同.若将、两端接直流时,稳定后观察到的现象是(

A.三盏灯的亮度相同
B.不亮,、的亮度相同
C.不亮,比亮
D.不亮,比亮
【答案】C
【详解】
三个支路电压相同,当通交流电时,电感的感抗与电容的容抗都会对交流电有影响,而电阻所在支路对电流的阻碍作用不变,当通入直流时,对于电阻没有影响,亮度不变;而对电容器来说,不能通过直流,所以灯不亮;对于线圈来说,阻碍减小,导致变得更亮,C正确。
故选C。
27.如图所示的电路中,、、为相同的电流表,C为电容器,线圈L的电阻不计,电阻、、的阻值相同。左侧原线圈接到正弦交流电源,则(  )
A.电流表的示数比的小
B.电流表的示数与的相等
C.仅增大电源的频率,电流表示数增大
D.仅增大电源的频率,电流表示数增大
【答案】D
【详解】
A.线圈L对正弦交流电流有阻碍作用,所以电流表A1的示数大于A2的示数,选项A错误;
B.电容器对正弦交流电也有阻碍作用,所以电流表A1的示数大于A3的示数,选项B错误;
C.仅增大电源的频率,线圈L对正弦交流电的阻碍作用变大,则电流表A2示数减小,选项C错误;
D.仅增大电源的频率,电容器C对正弦交流电的阻碍作用减小,则电流表A3示数增大,选项D正确。
故选D。
28.电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关,还跟交流电的频率有关,下列说法中正确的是( 
 )
A.电感是通直流、阻交流,通高频、阻低频
B.电容是通直流、阻交流,通高频、阻低频
C.电感是通直流、阻交流,通低频、阻高频
D.电容是通交流、隔直流,通低频、阻高频
【答案】C
【解析】
AC、电感的特性:通直流,阻交流.通低频,阻高频.故A错误,C正确;
BD、电容器的特性:通交流,隔直流,通高频,阻低频.故BD错误.
故选C.
29.如图所示的电路中,电源为一交流发电机,发电机线圈的电阻忽略不计。若把发电机转子的转速减小一半,并且把电枢线圈的匝数增加一倍,其他条件不变,下列说法正确的是(  )
A.发电机输出电压变小
B.交流电的频率增大
C.L1变亮、L2变暗、L3不变
D.L1变暗,L2不变、L3变亮
【答案】C
【详解】
A.根据交流发电机工作时的电动势最大值可知发电机电枢的转速减小一半,减小为原来的一半;同时将把电枢线圈的匝数n增加一倍,则电动势最大值不变,有效值不变,输出电压不变,选项A错误;
B.设转速为n,频率为f,则有
可知发电机转子的转速减小一半,频率减小一半,选项B错误;
CD.由于频率变小,则与L1串联的电感线圈感抗变小,L1变亮;与L2串联的电容容抗变大,L2变暗;与L3串联的是定制电阻,L3亮度不变,选项C正确,D错误。
故选C。
30.如图所示的电路中,a、b两端连接的交流电源既含高频交流,又含低频交流,L是一个25mH的高频扼流圈,C是一个100PF的电容器,R是负载电阻,下列说法不正确的是(  )
A.L的作用是“通低频,阻高频”
B.C的作用是“通低频,阻高频”
C.C的作用是“通高频,阻低频”
D.通过R的电流中,低频电流所占的百分比远远大于高频交流
【答案】B
【详解】
A.根据感抗可知,L的作用是“通直流,阻交流,通低频,阻高频”,故A正确,A项不符题意;
C.根据容抗可知,C的作用是“通交流,隔直流,通高频,阻低频”,故B错误,B项符合题意,C正确,C项不符题意;
D.经过L的阻高频,通过R的电流中低频电流占得比例大,故D正确,D项不符题意。
本题选不正确的故选B。
31.如图所示,理想变压器原副线圈的匝数分别为n1、n2,副线圈电路中L1、L2、L3为3个完全相同的小灯泡,A为理想交流电流表,L为电感线圈,C为电容器,闭合电键K后(  )
A.电流表指针会不断摆动
B.仅增加副线圈的匝数n2,L1变暗
C.仅提高交流电源的频率,L2变暗
D.电路稳定后突然断开电键K,灯泡L1会闪一下灯泡L2却不会
【答案】C
【详解】
A.交流电流表显示的是有效值,通过交变电流时,不会摆动,故A错误;
B.增加副线圈的匝数,根据理想变压器的工作原理可知,输出电压增大,灯泡L1两端的电压增大,变亮,故B错误;
C.仅提高交流电源的频率,则电感对电流的阻碍作用增大,灯泡L2变暗,故C正确;
D.电路稳定后通过灯泡L1的电流最大,若突然断开电键K,灯泡L1不会闪亮一下,灯泡L2也不会闪亮,故D错误。
故选C。
32.如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联,再将三者并联,接在正弦交变电路中。若保持电路两端电压有效值不变,只将交变电流的频率增大,观察到灯a变亮、灯b亮度不变、灯c变暗。则三个盒子中的元件可能是(  )
A.Ⅰ为电阻,Ⅱ为电容器,Ⅲ为电感器
B.Ⅰ为电容器,Ⅱ为电阻,Ⅲ为电感器
C.Ⅰ为电感器,Ⅱ为电容器,Ⅲ为电阻
D.Ⅰ为电容器,Ⅱ为电感器,Ⅲ为电阻
【答案】B
【详解】
交流电频率增大,灯a变亮,阻碍变小,说明I是电容器;灯b亮度不变,说明Ⅱ为电阻;灯c变暗,阻碍变大,说明Ⅲ是电感器;故B正确,ACD错误。
故选B。
33.如图所示,某电器内的部分电路,C为电容器,L为电感器,下列说法正确的是(  )
A.当输入端输入直流电时,输出端无输出
B.当C为容量较小的电容、L为自感系数较小的电感器、输入端只输入低频交流电时,输出端几乎无输出
C.当C为容量较大的电容、L为自感系数较大的电感器、输入端只输入高频交流电时,输出端几乎无输出
D.当C为容量较大的电容、L为自感系数较小的电感器、输入端只输入低频交流电时,输出端几乎无输出
【答案】C
【详解】
A.直流电不能通过电容器,但可以通过电感器,所以当输入端输入直流电时,输出端有输出,故A错误;
B.电容器通高频,阻低频,电感器通低频,阻高频,所以输入端只输入低频交流电时,输出端有输出,故B错误;
C.电容器通高频,阻低频,电感器通低频,阻高频,所以输入端只输入高频交流电时,输出端几乎无输出,故C正确;
D.电容器通高频,阻低频,电感器通低频,阻高频,所以输入端只输入低频交流电时,输出端有输出,故D错误。
故选C。
34.在如图所示的交流电路中,保持电源电压一定,当交变电流的频率增大时,各交流电压表的示数将(  )
A.V1、V3增大,V2减小
B.V1不变,V2减小,V3增大
C.V1不变,V2增大,V3减小
D.V1、V2、V3都不变
【答案】C
【详解】
根据题意可知电源电压不变,当交流电的频率增加时,电感L的感抗增大,电容C的容抗减小,电阻不变,则有V1不变,V2增大,V3减小,故A、B、D错误,C正确;
故选C。
35.如图所示,把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一个交流电源上,三个电流表示数相同,若保持电源电压大小不变,而将电源频率增大,则三个电流表示数I1、I2、I3的关系是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
三个电流表的示数相同时,可看成三个电学原件电阻相等,根据公式,交流电的频率增大,则线圈的感抗增大,即可当做电阻增大,根据公式,交流电频率增大,容抗减小所以可当做电阻减小,故通过电阻的电流不变,通过线圈的电流减小,通过电容的电流增大,即,故B正确,ACD错误。
故选B。
36.如图所示,某电路的输入端输入的电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分,若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级,那么关于该电路中各器件的作用,有下列说法正确的是(  )
A.C1
在此的功能为通直流,阻交流,电容应尽可能小一些
B.C1
在此的功能为通低频,阻高频,电容应尽可能小一些
C.C2
在此的功能为通高频,阻低频,电容应尽可能小一些
D.C2
在此的功能为通高频,阻低频,电容应尽可能大一些
【答案】C
【详解】
AB.C1在此的功能为通交流,阻直流,电容应尽可能大一些,让各种频率的交流成份通过,故AB错误;
CD.C2在此的功能为通高频,阻低频,电容应尽可能小一些,只上频率较高的交流成份通过,故C正确,D错误
故选C。
37.如图所示,把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到某一交流电源上时,三只电流表的示数相同。若保持电源电压不变,而使交变电流的频率逐渐减小,则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】
电感线圈的特点是通低频阻高频,电容器的特点是通高频阻低频,所以若保持电源电压不变,当频率减小时通过线圈的电流增大,通过电容器的电流减小,而通过电阻的电流不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
38.如图所示的电路中,A、B、C三灯泡亮度相同,电源为220V,50Hz的交流电源,以下叙述中正确的是(  )
A.改接220V,100Hz的交流电源时,A灯变亮,B灯变暗,C灯亮度不变
B.改接220V,100Hz的交流电源时,A灯变暗,B灯变亮,C灯变亮
C.改接220V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变暗,C灯亮度不变
D.改接220V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变亮,C灯变暗
【答案】A
【详解】
AB.三个支路电压相同,当交流电频率变大时,电感的感抗增大,电容的容抗减小,电阻所在支路对电流的阻碍作用不变,所以流过A灯泡所在支路的电流变大,流过灯泡B所在支路的电流变小,流过灯泡C所在支路的电流不变.故灯泡A变亮,灯泡B变暗,灯泡C亮度不变,故A正确、B错误;
CD.改接220
V的直流电源时,电容器隔直流,电感线圈对直流电无阻碍作用,所以A灯熄灭,B灯变亮,C灯亮度不变,故C、D错误。
故选A。
39.如图所示,把电阻R、电感线圈L、电容器C分别串联一个灯泡后并联在电路中。接入交流电源后,三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变,使交变电流的频率减小,则下列判断正确的是(  )
A.灯泡L1将变暗
B.灯泡L2将变暗
C.灯泡L3将变暗
D.灯泡亮度都不变
【答案】B
【详解】
若保持交流电源的电压不变,使交变电流的频率减小,对电阻没有影响,而电容器对其阻碍变大,线圈对其阻碍变小。所以灯泡L1将变亮,灯泡L2将变暗,灯泡L3将亮度不变。故B正确ACD错误。
故选B。
40.如图的交流电路中,若把发电机转子的转速减小一半,并且把电枢线圈的匝数增加一倍,其他条件不变,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是(  )
A.、、亮度都不变
B.变亮、变暗、不变
C.变暗、变亮、不变
D.变暗,不变、变亮
【答案】B
【详解】
发电机转子的转速减小一半,即角速度减小一半,根据
可知交流电压的最大值和有效值不变;而
可知角速度减小,频率减小,感抗为
容抗为
当频率减小时,感抗变小,容抗变大。感抗变大,对交流电的阻碍作用变大,所以变亮。容抗变小,对交流电的阻碍作用变小,所以变暗。而电阻器的对交流电的阻碍作用不随频率改变,所以亮度不变。所以变亮、变暗、不变。故ACD错误,B正确。
故选B。
41.如图所示,把电阻、电感、电容并联到某一交流电源上,三个电流表示数相同,保持电源电压不变,而将频率增大,则三个电表的示数、、的大小关系是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】
电感线圈的特点是通低频阻高频,电容器的特点是通高频阻低频,所以当频率增大时通过线圈的电流减小,通过电容器的电流增大,而通过电阻的电流不变,D正确,ABC错误。
故选D。
42.如图所示,电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联,然后再并联到220V、50Hz的交流电路上,三只灯泡亮度恰好相同。若保持交变电压不变,将交变电流的频率增大到60Hz,则发生的现象是(  )
A.三只灯泡亮度不变
B.三只灯泡均变亮
C.L1亮度不变、L2变亮、L3变暗
D.L1亮度不变、L2变暗、L3变亮
【答案】D
【详解】
电阻与频率无关,故频率增加,电阻不变,故L1亮度不变,由容抗可知,频率越高,容抗越小,故L3变亮,由感抗可知,频率越高,感抗越大,故L2变暗,故D正确,ABC错误。
故选D。
43.如图所示的交流电路中,灯、和均发光,如果保持交变电源两端电压的有效值不变,但频率减小,各灯的亮、暗变化情况为(  )
A.灯、均变亮,灯变暗
B.灯、、均变暗
C.灯不变,灯变暗,灯变亮
D.灯不变,灯变亮,灯变暗
【答案】D
【详解】
输入的交流的频率减小,对电阻R没影响,L1灯亮度不变;由可知,频率减小,则电感的阻碍作用减小,所以L2灯的亮度变亮;由可知,频率减小,则电容器的阻碍作用增大,所以L3灯更暗一些,故ABC错误,D正确。
故选D。
44.如图所示,某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分,若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级,那么关于该电路中各器件的作用,有下列说法:
①在此的功能为通直流,阻交流,叫高频扼流圈
②在此的功能为通高频,阻低频,叫低频扼流圈
③在此的功能为通交流,隔直流,叫隔直电容
④在此的功能为通高频,阻低频,叫高频旁路电容
以上说法中正确的有(  )
A.①和③
B.①和④
C.②和③
D.③和④
【答案】D
【详解】
的功能是通直流,阻交流,阻低频,更阻高频,所以是自感系数很大的低频扼流圈,①和②错误;在此的功能为通交流,隔直流,将交流电输送到下一级,叫隔直电容;在此的功能为通高频,阻低频,叫高频旁路电容,最终将交流的低频成分输出,则③和④正确,ABC错误,D正确。
故选D。
45.如图所示的电路,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(  )
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
【详解】
自感系数越大的线圈对交流电的阻碍作用越大,电容越大的电容器对交流电的阻碍作用越小,所以为了尽量减少R2上的交流成分,需要选用自感系数较大的线圈和电容较大的电容器,故D正确,ABC错误。
故选D。
46.如图所示,某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分,若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级,那么关于该电路中各元件的作用,下列说法中正确的是(

A.L在此的功能为通低频,阻高频
B.L在此的功能为通高频,阻低频
C.C1在此的功能为通交流,隔直流
D.C2在此的功能为通低频,阻高频
【答案】C
【详解】
AB.L在此的功能为通直流、阻交流,将低频的交流成分送到下一级,则阻低频,更阻高频,叫低频扼流圈,故AB错误;
C.在此的功能为通交流,隔直流,使直流不能到达下一级电路,故C正确;
D.与输出电路并联,起到通高频,阻低频,使高频成分能通过,低频成分到达下一级,叫高频旁路电容,故D错误。
故选C。
47.关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是(

A.电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同
B.电感线圈对交流电的阻碍作用是由于线圈自身存在电阻
C.电容器两极板间是绝缘的,故电容支路上没有电流通过
D.交变电流的频率增加时,电阻、电感线圈、电容器对电流的阻碍作用都增强
【答案】A
【详解】
A.电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同,故A正确;
B.
电感线圈对交流电的阻碍作用是由于电磁感应原理,故B错误;
C.电容器的特性:通交流,隔直流,通调频,阻低频,故C错误;
D.交变电流的频率增加时,电感的阻碍增加,而电容的阻碍减小,对于电阻则不变,故D错误。
故选:A。
48.如图所示,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灯发光。由此可以判断a、b、c元件可能分别为(  )
A.电容、电感、电阻
B.电感、电阻、电容
C.电阻、电感、电容
D.电阻、电容、电感
【答案】C
【详解】
由题意,当开关S接“1”直流电源时,A、B两灯均正常发光,C灯不亮说明为电容器;当接“2”交流电源时,A灯仍正常发光说明对交流电和直流电的影响相同,则为电阻;B灯变暗,说明对交流电的阻碍作用比直流电阻碍作用大,则为电感,故A、B、D错误,C正确。
故选C。
49.如图所示,某人从美国带回杭州一个电学元件,在美国当地三个灯泡A、B、C的亮度相同,在杭州他把这个元件接在用变压器降压为110V后的交流电源上,他发现各灯的亮度与在美国时相比,(美国的民用电标准是110V/60Hz,我国的民用电标准是220V/50Hz),下列说法正确的是(
)?
A.A灯更亮了
B.B灯更亮了
C.C灯更亮了
D.A、B、C灯的亮度都和美国时一样亮
【答案】B
【详解】
因我国交流电的频率比美国低,则电感线圈的感抗小了,电容器的容抗大了,电阻的阻碍作用不变,则:
A.因电容器阻碍作用变大了,则A灯暗了,选项A错误;
B.因电感线圈的阻碍作用变小了,则B灯更亮了,选项B正确;
C.因电阻的阻碍作用不变,则C灯亮度不变,选项C错误;
D.由以上分析可知,选项D错误.
第II卷(非选择题)
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三、填空题
50.在电子技术中,从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分又有低频成分。要把低频成分输送到下一级装置,可用如图所示电路,其中电容C叫______,通过它的是______(选填“高频”或“低频”),它的电容一般较______(选填“大”或“小”),对高频容抗较______(选填“大”或“小”)。
【答案】高频旁路电容
高频


【详解】
[1]图中电容C叫高频旁路电容。
[2][3][4]电容器的容抗,电路要把低频成分输送到下一级,C的作用是“通高频、阻低频”,所以通过它的是高频,它的电容一般较小,对高频容抗较小。
51.如图所示,四只相同的灯泡D1、D2、D3、D4分别与自感线圈L1、L2和电容器C1、C2串联,再并联接入电路中,自感线圈的电阻不计,交流电源电压220
V,频率50
Hz.若电容C1>C2,则灯泡D3的亮度______D4的亮度;若灯泡D1的亮度大于D2的亮度,则自感系数L1______L2.(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】大于
小于
【详解】
第一空.电容越小对交流电阻碍作用越强,因为C1>C2,所以灯泡D3的亮度大于D4的亮度;
第二空.电感自感系数越大对交流电的阻碍作用越强,因为灯泡D1的亮度大于D2的亮度,所以L1小于L2.

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