新课标2025版高中物理第五章交变电流课时作业9含解析选修3-2

PAGE5-课时作业(九)一、单项选择题1．电容对交变电流的影响，以下说法中正确的是()A．电容对交变电流没有阻碍作用B．电容器的电容越大，电容器对交变电流的阻碍作用就越大C．电容的容抗越小，电容对交变电流的阻碍作用就越小D．电容器具有“通直流、隔沟通、通低频、阻高频”的作用解析沟通电能通过电容器，但由于电容器对沟通电也有阻碍作用，容抗即反应电容对沟通电阻碍作用的物理量，故A项错误；电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，容抗越小，故B项错误；容抗越小，电容器对交变电流的阻碍作用越小，故C项正确；电容对电流的影响可概括为“隔直流、通沟通、通高频，阻低频”，故D错误．故选C项．答案C2．(2024·南沙区校级月考)如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡．当接线柱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，乙灯均不亮；当a，b接电压的有效值为U的沟通电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光．关于与甲灯串联的元件x和与乙灯串联的元件y，下列推断正确的是()A．x可能是电感线圈，y可能是电容器B．x可能是电容器，y可能是电感线圈C．x可能是二极管，y可能是电容器D．x可能是电感线圈，y可能是二极管解析接线柱a、b接电压为U的直流电源时，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮，说明y为电容器；当a、b接电压的有效值为U的沟通电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，说明x为电感线圈，A项正确．答案A3.用电压表检查如图中的故障，测量Uad＝5.0V，Uab＝0，Ubc＝5.0V，Ucd＝0.则电路故障可能是()A．滑动变阻器R1断路 B．电容器C被击穿C．电阻R2断路 D．电感线圈L断路解析当用电压表去推断电路故障时，假如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．由题意Uad＝Ubc＝5.0V可知ab、cd间为通路，A、C两项错误；若电容器被击穿，则Ubc将为零，B项错误．故正确答案为D项．答案D4.在图所示电路中，u是有效值为220V的沟通电源，C是电容器，R是电阻，关于沟通电压表的示数，下列说法正确的是()A．等于220V B．大于220VC．小于220V D．等于零解析电容器的容抗与电阻串联，依据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压．说明：简单产生的错误是：不能正确推断交变电流能够通过电容器而得出读数为零的错误推断；考虑交变电流能够通过电容器，而忽视了电容器对交变电流的阻碍作用，得出读数等于220V.答案C5．(2024·大观区校级期中)如图所示，L1和L2是相同型号的白炽灯，L1与电容器C串联，L2与带铁芯的线圈L串联．当a、b间接有电压有效值为U、频率为f的正弦沟通电源时，两只灯泡的亮度相同．现将该电路改接在另一正弦沟通电源上，发觉灯泡L1变亮、L2变暗．则另一正弦沟通电源可能是()A．电压有效值小于U，而频率仍为f B．电压有效值大于U，而频率小于fC．电压有效值大于U，而频率仍为f D．电压有效值仍为U，而频率大于f解析当a、b间接有电压有效值为U、频率为f的正弦沟通电源时，两只灯泡都发光，且亮度相同．而更换一个新电源后，灯泡L1变亮、L2变暗，则说明线圈的感抗比电容器的容抗大，那么另一正弦沟通电源的频率大，最大电压值仍不变．故D项正确，A、B、C三项错误．答案D6.(2024·江苏模拟)如图是用电流传感器(电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽视不计)探讨自感现象的试验电路，电源的电动势为E，内阻为r，自感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡D的阻值，在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开开关S.在选项所示的图象中，可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变更状况的是()解析由于自感线圈L直流电阻值大于灯泡D的阻值，由通过线圈L的电流小于通过灯泡D的电流；当断开电键，原来通过D的电流瞬间减小为0，后由于电感阻碍自身电流变更，产生的感应电流流过电阻，其方向与规定图示流过电阻的方向相反，I渐渐减小最终为0.故A、C、D项错误，B项正确．答案B7.如图所示，两个同学利用图示装置做试验，第一位同学使导体棒ab在导轨上匀速运动，其次位同学使导体棒ab在导轨上做变速运动，但两位同学对ab杆做的功一样多．第一位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W1，其次位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W2，除小灯泡外，回路中其余各部分电阻均忽视不计，摩擦以及杆质量不计．则()A．W1＝W2 B．W1>W2C．W1<W2 D．不能比较解析由于杆的质量不计，两同学对ab杆做的功一样多则相同多的机械能转化为电路中的电能(忽视做功时克服摩擦等因素)．第一位同学使棒ab匀速运动，产生电流为恒定电流，电感L消耗电能很少，绝大多数电能为小灯泡所消耗；而其次位同学为变速运动，电路中产生的感应电流将是变更的电流，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)．答案B二、不定项选择题8.如图所示，“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器．音箱要将扩音器送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分别出来，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．图为音箱的电路简化图，高、低频混合电流由a、b端输入，L是线圈，C是电容器，则()A．甲扬声器是高音扬声器 B．甲扬声器是低音扬声器C．乙扬声器是高音扬声器 D．乙扬声器是低音扬声器解析依据感抗和容抗的确定因素可以知道，交变电流的频率越大，感抗越大，容抗越小，故乙扬声器是高音扬声器，甲扬声器是低音扬声器，B、C两项正确，A、D两项错误．答案BC9．有关电感对交变电流的影响的以下说法中，正确的是()A．电感对交变电流有阻碍作用B．电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗C．电感对交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关D．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越小解析本题主要考查电感对交变电流的阻碍作用．电感对交变电流有阻碍作用，A项正确；电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗，B项正确；由感抗公式XL＝2πfL知电感对交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数L有关，且线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大，所以C、D项错误．答案AB10．在图甲所示电路中，流过二极管D的电流iD如图乙所示，该电流可以看作是一个恒定电流和一个交变电流的叠加，流过电感和电容的电流分别为iL、iC.下列关于iL、iC随时间t变更的图象中，可能正确的是()解析电容器隔直流所以A项错误．电感线圈对低频直流阻碍小，B图中电流变更小，感抗小，所以B项正确，电容器通沟通，它是始终处于充放电的过程中，所以电流方向要发生变更，不然电容的电压最终会很高不符合实际，C项正确；由于电流可以看作是一个恒定电流和一个交变电流的叠加，D图中电流几乎没有对电流分解，对变更较大的电流，线圈感抗比较大，所以D项错误．答案BC11．如图所示的电路，一灯泡和一可变电容器串联，下列说法正确的是()A．a、b端接稳恒直流电，灯泡发亮B．a、b端接交变电流，灯泡发亮C．a、b端接交变电流，灯泡发亮，且将电容器电容增大时，灯泡亮度增大D．a、b端接交变电流，灯泡发亮，在不变更交变电流有效值的状况下增大其频率，灯泡亮度增大解析电容器有“通沟通，隔直流，通高频，阻低频”的特点，B、D两项正确．增大电容器的电容，可以减小其容抗，电流增大，即灯泡的亮度增加，C项正确．答案BCD三、计算及论述题12.如图所示是电视机电源的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、沟通低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电．试分析其工作原理及各电容和电感的作用．答案直流和沟通低频成分的电流输入到C1两端，由于C1的“通沟通，隔直流”的功能，电流中的沟通成分被衰减，而线圈L1有“通直流，隔沟通”的功能，电流中的沟通成分被衰减，直流成分电流顺当通过L，一小部分沟通通过L，到达C2两端时，C2进一步滤除电流中残余的沟通成分，这样在输出端得到较稳定的直流电供电视机正常工作．13．收音机的音量限制电路部分如图所示，调整滑动变阻器的滑片P可限制扬声器的音量，但