16.2 电感、电容对交变电流的影响(练习题)-2017届高三物理一轮复习(解析版)

高考物理一轮复习（选修3-2）专题十六交变电流
16.2 电感、电容对交变电流的影响——练习题
1．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'>I B．I'<I C．I'=I D．无法比较
【答案】B
【解析】长直导线的自感系数很小，其对交变电流的阻碍作用可以看作是纯电阻，流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用。

当导线绕成线圈后，电阻值未变，但自感系数增大，对交变电流的阻碍作用不但有电阻，而且有线圈的阻碍作用（感抗）。

阻碍作用增大，电流减小。

2．如图电路中，u是有效值为220 V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220 V B．大于220 V C．小于220 V D．等于零
【答案】C
【解析】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．
3．（多选）在如图所示电路中，电阻R、电感线圈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，则下列说法中正确的是（）
A．三个电流表的读数均保持不变B．只有电流表A1的读数保持不变
C．电流表A2读数变大、A3读数变小D．电流表A2读数变小、A3读数变大
【答案】BD
【解析】若增大交变电流的频率，则电阻R的电阻不变，故电流表A1的示数不变，电感L的阻值将增大，故电流表A2的示数将变小，电容C的阻值将变小，故电流表A3的示数将变大，故选项BD正确。

4．如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，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，乙灯完全不亮．当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是（）
A．与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈
B．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器
C．与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器
D．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管
【答案】B
【解析】由于接线柱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，乙灯完全不亮，说明x是电阻或电感元件，y是电容元件，不是二极管；当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，说明x是电感元件，y是电容元件，故选项B 正确。

5．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（）
【答案】B
【解析】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，B选项正确。

6．两个相同的白炽灯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处接电压最大值为U m、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同；更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度高于灯L2的亮度；新电源的电压最大值和频率可能是（）
A．最大值仍为U m，而频率大于f B．最大值仍为U m，而频率小于f
C．最大值大于U m，而频率仍为f D．最大值小于U m，而频率仍为f
【答案】A
【解析】因为灯泡L1变亮，说明与灯泡L1串联的电容的电阻减小，说明交流电的频率变大了，故选项A正确，B错误；若增大或减小电压的最大值，而交流电的频率不变，则这两个灯泡的亮度应该同时变亮或同时变暗，选项CD错误。

7、（多选）某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中L1．L2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L1亮、L2不亮
B．当开关置于3、4时，频率增加且稳定后，L1变亮、L2变暗
C．当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开，L1将会立即熄灭
D．当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开，L1不会立即熄灭
【答案】AD
【解析】当开关置于1、2时，与直流电源连接，由于电容通交流、隔直流，故灯泡L2不亮，电感通直流、隔交流，灯泡L1发光，选项A正确；稳定后如果开关突然断开，电感线圈上会产生感应电动势，使之与电容、灯泡L2构成通路，该电动势时刻在变化，故电容C可以看成是导通的，故灯泡L1不会立即熄灭，选项C错误，D正确；当开关置于3、4时，频率增加且稳定后，电感线圈的电阻变大，灯泡L1会变暗，电容的电阻变小，灯泡L2变亮，选项B错误，故该题选AD。

8、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
【答案】C
【解析】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．
9、【2014•北京市海淀区零模】把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。

先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电。

与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。

下列关于这一过程的分析，正确的是
A．在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间电压逐渐减小
B．在形成电流曲线2的过程中，电容器的电容逐渐减小
C．曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积
D．S接1端，只要时间足够长，电容器两极板间的电压就能大于电源电动势E。