鲁科版物理选修3-2第3章第3节知能演练轻松闯关

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资源描述

1.关于电容器对交变电流的容抗,以下说法正确的是()A.电容器内部是绝缘的,直流和交流都不能“通过”电容器B.电容器接到交流上时,由于不断充电、放电,所以电容器对交流无影响C.直流电的周期可认为很长,因此电容器对其容抗可以忽略D.电容器有“隔直通交”,“通高频,阻低频”的作用解析:选D.电容器内部是绝缘的,所以直流不能通过电容器,但是对交流,由于电容器不断充、放电,所以电流能够通过电容器,但对变化的电流又有阻碍作用,A、B错;直流的周期可认为无限大,频率极小,电容器对直流的容抗很大,C错;电容器具有“隔直通交,阻低通高”的作用,D对.2.有两个电容器的电容分别为C1=5μF和C2=3μF,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赫兹B.在C2上所加交变电流的频率为50赫兹C.在C1上所加交变电流的频率为60赫兹D.在C2上所加交变电流的频率为60赫兹解析:选C.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频率最高,电容最大.3.如图所示,交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等,当将双刀双掷开关接到直流电源上时,灯泡的实际功率为P1,而将双刀双掷开关接在交流电源上时,灯泡的实际功率为P2,则()A.P1=P2B.P1P2C.P1P2D.不能比较解析:选B.电感对直流电没有阻碍,但对交流电有阻碍作用,所以P1P2,B正确.4.如图电路中,u是有效值为220V的交流电源,C是电容器,R是电阻,关于交流电压表的示数,下列说法正确的是()A.等于220VB.大于220VC.小于220VD.等于零解析:选C.电容器与电阻串联,根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.5.如图所示,从AO输入的信号中,有直流和交流两种成分.(1)现在要求信号到达BO两端只有交流,没有直流,需要在AB端接一个什么元件?该元件的作用是什么?(2)若要求信号到达BO端只有直流,而没有交流,则应在AB端接入一个什么元件?该元件的作用是什么?解析:根据电容和电感对直流和交流的作用原理进行分析.(1)因为BO端不需要直流,只需要交流,故根据电容C有“通交流,隔直流”作用,应在AB端接入一个电容器C.该电容器对直流有阻隔作用,对交流有通过作用.(2)因为BO端不需要交流,只需要直流,故根据电感L有“通直流,阻交流”的作用,应在AB端接入一个低频扼流圈.答案:(1)电容器通交流,隔直流(2)低频扼流圈通直流,阻交流一、选择题1.下列说法中正确的是()A.电感对交流的阻碍作用是因为电感存在电阻B.电容对交流的阻碍作用是因为电容器的电阻C.感抗、容抗和电阻一样,电流通过它们做功时都是电能转化为内能D.在交变电路中,电阻、感抗、容抗可以同时存在解析:选D.交变电流通过线圈时,在线圈上产生自感电动势,对电流的变化起到阻碍作用,A错;交变电流通过电容器时,电容器两极间的电压与电源电压相反,阻碍了电流的流动,B错;电流通过它们时,在电阻上产生焦耳热,在线圈上产生磁场能,在电容器上产生电场能,C错;在交变电路中,电阻器、电感器、电容器可以同时存在,D正确.2.关于电子技术中的扼流圈,下列说法正确的是()A.扼流圈是利用电感线圈对交流电的阻碍作用来工作的B.高频扼流圈的作用是允许低频交流通过,而阻碍高频交流通过C.低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过,还要阻碍低频交流通过D.高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大解析:选ABC.扼流圈是利用变化的电流通过线圈时,感应出自感电动势,从而来阻碍电流的变化的,故A正确.高频扼流圈是“通低频,阻高频”,故B正确;低频扼流圈是“阻高频,阻低频,通直流”,故C正确;高频扼流圈比低频扼流圈自感系数小,故D错.3.如图所示,白炽灯和电容器串联后接入交流电源两端,当交流电的频率增大时()A.电容器电容增大B.电容器电容减小C.电灯变亮D.电灯变暗解析:选C.由于电容器的电容是由本身结构及特性决定的,与电源的频率无关,故A、B两项错误;当电源频率增大时,容抗减小,故整个电路中的电流增大,所以电灯变亮,故C正确,D错误.4.交变电流通过一段长直导线时,电流为I,如果把这根长直导线绕成线圈,再接入原电路,通过线圈的电流为I′,则()A.I′IB.I′IC.I′=ID.无法比较解析:选B.直导线对交变电流没有阻碍,线圈对交变电流有阻碍,故I′I.5.如图甲、乙所示,从某一装置中输出的电流既有交流成分,又有直流成分,现要把交流成分输送给下一级,有关甲、乙图的说法正确的是()A.应选用甲图电路,其中C的电容要大B.应选用甲图电路,其中C的电容要小C.应选用乙图电路,其中C的电容要大D.应选用乙图电路,其中C的电容要小解析:选C.电容器在电路中要起到“隔直流,通交流”的作用,应选乙图电路.要使交流成分都顺利通过电容器而输送到下一级,则电容器的容抗要小,故C的电容要大.6.某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分,为使放大器仅得到交流低频成分,如图所示,电路中可行的是()解析:选D.信号中含有三种成分,去掉直流成分用隔直电容即可,因此排除A、B.而C中交流高低频成分均进入放大器,需加入另一旁路电容C2,所以D正确.7.在收音机线路中,经天线接收到的电信号既有高频成分又有低频成分,经放大后送给下一级,需要把低频成分和高频成分分开,只让低频成分输入给下一级,我们采用了如图装置电路,其中代号a、b应选择的元件是()A.a是电容较大的电容器,b是低频扼流线圈B.a是电容较大的电容器,b是高频扼流线圈C.a是电容较小的电容器,b是高频扼流线圈D.a是电容较小的电容器,b是低频扼流线圈解析:选C.电容器具有“通高频,阻低频”作用,这样的电容器电容应较小,故a处是电容较小的电容器.电感线圈在该电路中要求做到“通低频,阻高频”,所以b处应接一个高频扼流线圈.8.在图所示电路中,L为电感线圈,灯泡电阻为R,电流表内阻为零,电压表内阻无限大,交流电源的电压u=2202sin100πtV,若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为100Hz,下列说法正确的是()A.电流表示数减小B.电压表示数减小C.灯泡变暗D.灯泡变亮解析:选AC.由u=2202sin100πtV,可得电源原来的频率为f=ω2π=100π2πHz=50Hz.当电源频率由原来的50Hz增为100Hz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正确.灯泡的电阻R是一定的.电流减小时,实际消耗的电功率P=I2R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U=UL+UR,因UR=IR,故电流I减小时,UR减小.因电源电压有效值保持不变,故UL=U-UR,UL增大,选项B错误.9.如图所示,在电路两端接上交变电流,保持电压不变,使频率增大,发现各灯的亮暗变化情况是:灯1变暗、灯2变亮、灯3不变,则M、N、L处所接元件可能是()A.M为电感器,N为电容器,L为电阻B.M为电阻,N为电感器,L为电容器C.M为电阻,N为电容器,L为电感器D.M为电容器,N为电感器,L为电阻解析:选A.交流电的频率变大,R不变,感抗增大,容抗变小,所以,亮度不变的L为电阻,灯变亮的N为电容,灯变暗的M为电感.10.(2012·福州高二检测)两个相同的白炽灯泡L1和L2接到如图所示的电路中,灯L1与电容器串联,灯L2与电感线圈串联.当a、b间接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同.在a、b间更换一个新的正弦交流电源后,灯L1的亮度低于灯L2的亮度.则新电源的电压最大值和频率可能是()A.最大值仍为Um,而频率大于fB.最大值仍为Um,而频率小于fC.最大值大于Um,而频率仍为fD.最大值小于Um,而频率仍为f解析:选B.电感通低频,阻高频,而电容通高频,阻低频,由于灯L1的亮度低于灯L2的亮度,可判断新电源的频率一定小于f,故选B.二、非选择题11.如图所示的甲、乙、丙三种电路是电子技术中的常用电路,a、b是输入端,其中高频成分用“”表示,低频成分用“~”表示,直流成分用“-”表示,则甲、乙、丙负载R上得到的电流的主要特征各是什么?解析:甲:低频成分;因电容器有隔直流作用,C较大时,低频易通过.乙:低频成分;因电容C对高频有旁路作用,C较小,通高频,阻低频.丙:直流成分;因电容C有旁路作用和隔直作用,C较大,C越大时,容抗越小,低频成分越容易通过旁路.答案:见解析12.如图所示是电视机电源部分的滤波装置,当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后,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.解析:当含有多种成分的电流输入到C1两端,由于C1的“通交流,隔直流”功能,电流中的交流成分被衰减,而线圈L有“通直流,阻交流”功能,直流成分电流顺利通过L,一小部分交流通过L,到达C2两端时,C2进一步滤除电流中残余的交流成分,这样就在输出端得到较稳定的直流电,这个直流电供电视机内芯正常工作.答案:见解析

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