新課標2025版高中物理第五章交變電流課時作業(yè)9含解析選修3-2

PAGE5-課時作業(yè)(九)一、單項選擇題1．電容對交變電流的影響，以下說法中正確的是()A．電容對交變電流沒有阻礙作用B．電容器的電容越大，電容器對交變電流的阻礙作用就越大C．電容的容抗越小，電容對交變電流的阻礙作用就越小D．電容器具有“通直流、隔溝通、通低頻、阻高頻”的作用解析溝通電能通過電容器，但由于電容器對溝通電也有阻礙作用，容抗即反應(yīng)電容對溝通電阻礙作用的物理量，故A項錯誤；電容器的電容越大，交變電流的頻率越高，電容器對交變電流的阻礙作用就越小，容抗越小，故B項錯誤；容抗越小，電容器對交變電流的阻礙作用越小，故C項正確；電容對電流的影響可概括為“隔直流、通溝通、通高頻，阻低頻”，故D錯誤．故選C項．答案C2．(2024·南沙區(qū)校級月考)如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡．當接線柱a，b接電壓為U的直流電源時，無論電源的正極與哪一個接線柱相連，甲燈均能正常發(fā)光，乙燈均不亮；當a，b接電壓的有效值為U的溝通電源時，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光．關(guān)于與甲燈串聯(lián)的元件x和與乙燈串聯(lián)的元件y，下列推斷正確的是()A．x可能是電感線圈，y可能是電容器B．x可能是電容器，y可能是電感線圈C．x可能是二極管，y可能是電容器D．x可能是電感線圈，y可能是二極管解析接線柱a、b接電壓為U的直流電源時，甲燈均能正常發(fā)光，乙燈完全不亮，說明y為電容器；當a、b接電壓的有效值為U的溝通電源時，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光，說明x為電感線圈，A項正確．答案A3.用電壓表檢查如圖中的故障，測量Uad＝5.0V，Uab＝0，Ubc＝5.0V，Ucd＝0.則電路故障可能是()A．滑動變阻器R1斷路 B．電容器C被擊穿C．電阻R2斷路 D．電感線圈L斷路解析當用電壓表去推斷電路故障時，假如電壓表的兩接線柱能與電源的兩極接通，而與電壓表兩接線柱相并聯(lián)的那部分電路沒有完全短路，電壓表就會有示數(shù)．即當電壓表有示數(shù)時，電源兩極與電壓表兩接線柱間的電路無斷點．由題意Uad＝Ubc＝5.0V可知ab、cd間為通路，A、C兩項錯誤；若電容器被擊穿，則Ubc將為零，B項錯誤．故正確答案為D項．答案D4.在圖所示電路中，u是有效值為220V的溝通電源，C是電容器，R是電阻，關(guān)于溝通電壓表的示數(shù)，下列說法正確的是()A．等于220V B．大于220VC．小于220V D．等于零解析電容器的容抗與電阻串聯(lián)，依據(jù)串聯(lián)分壓原理可知電阻兩端電壓應(yīng)小于電源電壓．說明：簡單產(chǎn)生的錯誤是：不能正確推斷交變電流能夠通過電容器而得出讀數(shù)為零的錯誤推斷；考慮交變電流能夠通過電容器，而忽視了電容器對交變電流的阻礙作用，得出讀數(shù)等于220V.答案C5．(2024·大觀區(qū)校級期中)如圖所示，L1和L2是相同型號的白熾燈，L1與電容器C串聯(lián)，L2與帶鐵芯的線圈L串聯(lián)．當a、b間接有電壓有效值為U、頻率為f的正弦溝通電源時，兩只燈泡的亮度相同．現(xiàn)將該電路改接在另一正弦溝通電源上，發(fā)覺燈泡L1變亮、L2變暗．則另一正弦溝通電源可能是()A．電壓有效值小于U，而頻率仍為f B．電壓有效值大于U，而頻率小于fC．電壓有效值大于U，而頻率仍為f D．電壓有效值仍為U，而頻率大于f解析當a、b間接有電壓有效值為U、頻率為f的正弦溝通電源時，兩只燈泡都發(fā)光，且亮度相同．而更換一個新電源后，燈泡L1變亮、L2變暗，則說明線圈的感抗比電容器的容抗大，那么另一正弦溝通電源的頻率大，最大電壓值仍不變．故D項正確，A、B、C三項錯誤．答案D6.(2024·江蘇模擬)如圖是用電流傳感器(電流傳感器相當于電流表，其電阻可以忽視不計)探討自感現(xiàn)象的試驗電路，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，自感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻值大于燈泡D的阻值，在t＝0時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在t＝t1時刻斷開開關(guān)S.在選項所示的圖象中，可能正確表示電流傳感器記錄的電流隨時間變更狀況的是()解析由于自感線圈L直流電阻值大于燈泡D的阻值，由通過線圈L的電流小于通過燈泡D的電流；當斷開電鍵，原來通過D的電流瞬間減小為0，后由于電感阻礙自身電流變更，產(chǎn)生的感應(yīng)電流流過電阻，其方向與規(guī)定圖示流過電阻的方向相反，I漸漸減小最終為0.故A、C、D項錯誤，B項正確．答案B7.如圖所示，兩個同學(xué)利用圖示裝置做試驗，第一位同學(xué)使導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌上勻速運動，其次位同學(xué)使導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌上做變速運動，但兩位同學(xué)對ab桿做的功一樣多．第一位同學(xué)的方法使小燈泡消耗的電能為W1，其次位同學(xué)的方法使小燈泡消耗的電能為W2，除小燈泡外，回路中其余各部分電阻均忽視不計，摩擦以及桿質(zhì)量不計．則()A．W1＝W2 B．W1>W2C．W1<W2 D．不能比較解析由于桿的質(zhì)量不計，兩同學(xué)對ab桿做的功一樣多則相同多的機械能轉(zhuǎn)化為電路中的電能(忽視做功時克服摩擦等因素)．第一位同學(xué)使棒ab勻速運動，產(chǎn)生電流為恒定電流，電感L消耗電能很少，絕大多數(shù)電能為小燈泡所消耗；而其次位同學(xué)為變速運動，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流將是變更的電流，由于L的感抗作用，有一部分電能消耗在L上(主要轉(zhuǎn)化為磁場能)．答案B二、不定項選擇題8.如圖所示，“二分頻”音箱內(nèi)有兩個不同口徑的揚聲器，它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段，分別稱為高音揚聲器和低音揚聲器．音箱要將擴音器送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低頻段分別出來，送往相應(yīng)的揚聲器，以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機械振動．圖為音箱的電路簡化圖，高、低頻混合電流由a、b端輸入，L是線圈，C是電容器，則()A．甲揚聲器是高音揚聲器 B．甲揚聲器是低音揚聲器C．乙揚聲器是高音揚聲器 D．乙揚聲器是低音揚聲器解析依據(jù)感抗和容抗的確定因素可以知道，交變電流的頻率越大，感抗越大，容抗越小，故乙揚聲器是高音揚聲器，甲揚聲器是低音揚聲器，B、C兩項正確，A、D兩項錯誤．答案BC9．有關(guān)電感對交變電流的影響的以下說法中，正確的是()A．電感對交變電流有阻礙作用B．電感對交變電流阻礙作用的大小叫感抗C．電感對交變電流的阻礙作用跟線圈的自感系數(shù)無關(guān)D．線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，電感對交變電流的阻礙作用就越小解析本題主要考查電感對交變電流的阻礙作用．電感對交變電流有阻礙作用，A項正確；電感對交變電流阻礙作用的大小叫感抗，B項正確；由感抗公式XL＝2πfL知電感對交變電流的阻礙作用跟線圈的自感系數(shù)L有關(guān)，且線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，電感對交變電流的阻礙作用就越大，所以C、D項錯誤．答案AB10．在圖甲所示電路中，流過二極管D的電流iD如圖乙所示，該電流可以看作是一個恒定電流和一個交變電流的疊加，流過電感和電容的電流分別為iL、iC.下列關(guān)于iL、iC隨時間t變更的圖象中，可能正確的是()解析電容器隔直流所以A項錯誤．電感線圈對低頻直流阻礙小，B圖中電流變更小，感抗小，所以B項正確，電容器通溝通，它是始終處于充放電的過程中，所以電流方向要發(fā)生變更，不然電容的電壓最終會很高不符合實際，C項正確；由于電流可以看作是一個恒定電流和一個交變電流的疊加，D圖中電流幾乎沒有對電流分解，對變更較大的電流，線圈感抗比較大，所以D項錯誤．答案BC11．如圖所示的電路，一燈泡和一可變電容器串聯(lián)，下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b端接穩(wěn)恒直流電，燈泡發(fā)亮B．a(chǎn)、b端接交變電流，燈泡發(fā)亮C．a(chǎn)、b端接交變電流，燈泡發(fā)亮，且將電容器電容增大時，燈泡亮度增大D．a(chǎn)、b端接交變電流，燈泡發(fā)亮，在不變更交變電流有效值的狀況下增大其頻率，燈泡亮度增大解析電容器有“通溝通，隔直流，通高頻，阻低頻”的特點，B、D兩項正確．增大電容器的電容，可以減小其容抗，電流增大，即燈泡的亮度增加，C項正確．答案BCD三、計算及論述題12.如圖所示是電視機電源的濾波裝置，當輸入端輸入含有直流成分、溝通低頻成分的電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電．試分析其工作原理及各電容和電感的作用．答案直流和溝通低頻成分的電流輸入到C1兩端，由于C1的“通溝通，隔直流”的功能，電流中的溝通成分被衰減，而線圈L1有“通直流，隔溝通”的功能，電流中的溝通成分被衰減，直流成分電流順當通過L，一小部分溝通通過L，到達C2兩端時，C2進一步濾除電流中殘余的溝通成分，這樣在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電供電視機正常工作．13．收音機的音量限制電路部分如圖所示，調(diào)整滑動變阻器的滑片P可限制揚聲器的音量，但