2024-2025学年高中物理第五章第3节电感和电容对交变电流的影响课后达标能力提升练习含解析新人教版选修3-2

PAGE4-电感和电容对交变电流的影响(建议用时：30分钟)【A组基础巩固】1．(多选)关于感抗，下列说法正确的是()A．感抗是由于电流改变时在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的改变B．感抗大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关C．感抗虽然对沟通有阻碍作用，但不消耗能量D．以上说法都不对解析：选ABC.交变电流通过线圈时，由于自感现象而产生了对交变电流的阻碍作用，其阻碍作用与自感系数及电流的频率有关，由于电能仅与磁场能相互转化，电感并不消耗能量，所以选项A、B、C正确．2．下列说法正确的是()A．低频扼流圈对低频沟通电有很大阻碍作用，而对高频沟通电的阻碍较小B．高频扼流圈对高频沟通电有很大阻碍作用，而对低频沟通电的阻碍作用较小C．电感线圈在沟通电路中有感抗来阻碍电流，电流越强感抗越大D．电容器在沟通电路中有容抗来阻碍电流改变，所以电容越大阻碍作用越强解析：选B.低频扼流圈“通直流、阻沟通”，对高频沟通阻碍作用较大，高频扼流圈“通低频、通直流、阻高频”，对高频沟通阻碍作用大，对低频沟通阻碍作用小，选项A错误，选项B正确；线圈对交变电流的阻碍作用与电流强弱无关，选项C错误；由XC＝eq\f(1,2πfC)可知C越大，阻碍作用越小，选项D错误．3．直流电源的电压与沟通电源的电压的有效值相同，电感线圈的直流电阻不计，则下列图中灯泡最亮的是()解析：选D.电容器C、电感线圈L都对交变电流有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，灯泡不亮；D图中电容器C有隔直流作用，所以D中灯泡最亮．4．(多选)下列对沟通通过电容器的理解正确的是()A．交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体B．交变电流定向移动的电荷通过电容器两极板间的绝缘介质C．交变电流能够使电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交变电流“通过”了电容器D．交变电流“通过”了电容器，事实上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)解析：选CD.电容器能让交变电流“通过”，事实上是通过充、放电来完成的．定向移动的电荷并没有从一极板到另一极板，但它的充、放电就完成了沟通电“通过”的任务．5．(多选)如图所示试验电路，直流电源电压与沟通电源电压的有效值均为220V，S为双刀双掷开关，下列叙述正确的是()A．当S掷向a、b时，电阻R的电压为220VB．当S掷向a、b时，电阻R的电压为0C．当S掷向c、d时，电阻R的电压为0D．当S掷向c、d时，电阻R的电压小于220V解析：选BD.接直流电源时，电路稳定后没有电流，电阻两端电压为0，故A错，B对；接沟通电源时，电路中有电流，R两端电压不为零，故C错；由于电容对沟通有容抗，与电阻R分压，因此R的电压小于220V，D对．6．(多选)如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽视．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时()A．三个灯亮度不再相同B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．只有丙灯不亮，乙灯最亮解析：选AD.S接A时，为沟通电源，此时R、L、C对交变电流的阻碍作用相同；S接B时，变为直流电源，故三灯亮度不再相同，其中乙灯最亮，而丙灯不亮，故A、D正确．7．如图所示的电路中，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：选C.虽然交变电流能通过电容器，但电容器对沟通有阻碍作用，电容器与电阻串联，依据串联分压原理可知电阻的两端电压应小于电源电压，而电压表测的是电阻两端的电压，故选项C正确．【B组素养提升】8．(2024·陕西西安检测)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈的自感系数很大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满意RL<R.在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示通过灯泡的电流随时间改变的图象中，正确的是()解析：选C.当闭合开关时，L会阻碍电流的增大，所以流过L的电流只能渐渐增大，流过L的电流增大，则流过干路的电流增大，则电源的内电阻消耗的电压增大，路端电压减小，所以流过灯泡的电流会渐渐减小，始终到电路稳定．正常工作时，由于自感线圈L直流电阻值小于灯泡的阻值，通过线圈L的电流大于通过灯泡的电流；当断开开关时，由于电感线圈阻碍自身电流改变，产生的感应电流流过电阻，其方向与原来流过电阻的方向相反，且电流比灯泡原来的电流大，然后电流渐渐减小最终为0，故C正确，A、B、D错误．9．(多选)如图所示，甲、乙两图中用沟通电源，丙、丁两图中用直流电源，各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同，则下列说法正确的是()A．灯L1比灯L2亮B．灯L3也能发光，但亮度最暗C．灯L2和L4亮度相同D．灯L4比灯L1亮解析：选CD.电压表示数相同，说明沟通电的有效值相同．甲图中电容器与灯L1串联，电容器对电流有阻碍作用；乙图中电容器与灯L2并联，L2两端电压为电源两端电压；丙图中电容器与灯L3串联且是直流电源，电容器隔直通交，所以没有电流流过灯L3，灯L3不亮；丁图中电容器与灯L4并联，电流全部流过灯L4.综合以上分析，选项C、D正确．10．用电压表检查如图所示的电路中的故障，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：选D.当用电压表去检查电路故障时，假如电压表能与电源的两极接通，而与电压表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Uad＝Ubc＝5.0V可知ab、cd间为通路，选项A、C错误；若电容器被击穿，电容器电阻变为0，则Ubc将为零，选项B错误，选项D正确．11．如图所示的两个电路图中，电压表与电流表都是志向电表，电阻R相同．乙图中电感线圈的直流电阻与电阻R的阻值相等，甲图中电源电压与乙图中沟通电压有效值相等，且内阻均可不计．则两图中电表的读数关系为()A．U甲＝U乙I甲＝I乙 B．U甲＜U乙I甲＞I乙C．U甲＞U乙I甲＜I乙 D．U甲＞U乙I甲＞I乙解析：选B.电感线圈对交变电流有阻碍作用，自感系数越大，阻碍作用越大，阻碍作用的大小称为感抗；虽然电感线圈的直流电阻与电阻R的阻值相等，但电感线圈多了一个感抗，所以乙电路的电流小，即I甲＞I乙，电压表的读数U＝E－IR，所以U甲＜U乙，选项B正确．12．如图所示的电路，M为一沟通发电机，C为一平行板电容器，为使电流表示数增大，可行的方法是()A．使发电机的转速增大B．使发电机的转速减小C．在平行板电容