1、2012年粤教版高中物理选修 3-2 2.5电容器对交变电流的作用练习卷与答案（带解析） 选择题 如图，在收音机线路中，经天线接收下来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，我们采用了如图所示的装置电路，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是低频扼流圈 B a是电容较大的电容器， b是高频扼流圈 C a是电容较小的电容器， b是低频扼流圈 D a是电容较小的电容器， b是高频扼流圈 答案： D 试题分析：根据电容和线圈对电路的作用。 a应该将高频成分分掉，所以应该用较小的电容器； b应该让低
2、频成分通过，所以应该用高频扼流圈。 故答案：选 D 考点：本题考查电容和线圈对电流的作用。 点评：电容通交流隔直流，线圈分为高频扼流圈和低频扼流圈，区分线圈和电容对电路的影响。 如图所示电路中， a、 b 两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个 25mH的高频扼流圈， C是一个 100pF的电容器， R是负载电阻，下列说法正确的是（ ） A L的作用是 “通低频，阻高频 ” B C的作用是 “通交流，隔直流 ” C C的作用是 “通高频，阻低频 ” D通过 R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比 答案： ACD 试题分析： L 是一个自感系数很小的高频扼流
3、圈，其作用是 “通低频，阻高频 ”，A选项正确。 C是一个电容很小的电容器，在题图所示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用是 “通高频，阻低频 ”， C选项正确，因电路中无直流电流，故 B选项错误， 由于 L对高频交流的阻碍作用和 C对高频交流的旁路作用，使得通过 R的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比， D选项正确， 本题 A、 C、 D选项正确。 考点：本题考查自感线圈对交流电路的影响 点评：掌握电感器的特点：通直流，阻交流；通低频，阻高频，是解此题的关键，属于基础题，应该熟练掌握。 图所示电路， C有耐压值为 200V的电容器， L为 “220V40
4、W”灯泡，电流表和电压表均为交流电表，量程分别为 0.6A和 250V，若在 A、 B间加上 220V的交流电，经过一段时间后，则下列说法中不正确的是（ ） A.L不亮 B.L正常发光 C.电压表示数为零 D.电流表可能被烧坏 答案： B 试题分析：电容器的耐压值是指最大值，用电器的铭牌所标注的是有效 值，电压表和电流表的量程也是指有效值。 UAB=220V，为交流电的有效值，则其最大值为 331V，电容器的耐压值为 220V，电容器经一般时间后被击穿，变为一直流电阻很小的导体， L被短路而不亮， A对； B错； 交流电流表直接接在 220V的电压上，交流电流表有效值为 0.6A，则可能被烧坏
5、， D对； 电压表量程为 250V所以小于此交流电路的有效电压，所以不会烧坏，但是电流表已经烧坏，所以电压表的示数为零， C对； 故答案：选 B。 考点：考查交流电路有效值，最大值问题 点评：解本题的关键是熟记电压表，电流表的量程指的是有效值。电容器的耐压值指的是最大值。 关于电容对交变电流的影响，以下说法正确的是（ ） A电容器对交变电流有阻碍作用 B电容器对交变电流的阻碍作用越小，容抗就越大 C电容器具有 “通直流，隔交流，通低频，阻高频 ”的作用 D电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小 答案： AD 试题分析：电容的特性是：隔直流、阻交流；通高频、阻低频 电
6、容器对交变电流有阻碍作用，且阻碍作用越大，容抗越大； 电容具有 “通交流，隔直流，通高频，阻低频 ”的性质，交变电流频率越高，阻碍作用越小，故 A、 D正确。 考点：本题考查电容器对交流电的导通和阻碍作用 点评：对于电容对交流的影响可以根据容抗的公式，在理解的基础上进行记忆常规题 “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 .音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，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 .如图为音箱的电路图，高、低频混合电 流由 a、 b输入，
7、 L1和 L2是线圈， C1和 C2是电容器，则（ ） A甲扬声器是高频扬声器 B C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器 C L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器 D L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流 答案： BD 试题分析：电路中的电感和电容作用可以简单概括为：电感是：通直流，阻交流，通低频，阻高频；电容是：通交流，隔直流，通高频，阻低频。 A、高频和低频交流电通入该电路，由于线圈通低频，阻高频，电容通高频，阻低频，所以低频交流电通过甲扬声器，高频交流电通过乙扬声器所以甲扬声器是低 音扬声器故 A错误 B、 C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器故 B正确 C、 L1的作用是阻碍高频电流通过
8、甲扬声器故 C错误 D、 L2的作用是让低频交流电通过，减弱乙扬声器的低频电流故 D正确 故选 BD 考点：本题考查感抗和容抗对交流电路的影响。 点评：掌握电感器和电容器的特点，电感器的特点：通直流，阻交流；通低频，阻高频电容器的特点：通交流，隔直流；通高频，阻低频，是解此题的关键 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（ ）答案： D 试题分析：信号中含有三种成分，使用不同的电学元件对电路起到不同的作用。 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
9、确。 故答案：选 D 考点：本题考查对感抗和容抗的应用的理解 点评：本题为感抗、容抗在实际中的应用，做题时应根据其特点和题中的要求进行解决 如图所示，线圈的自感系数 L和电容器的电容 C都很小（如 L=1 mH，C=200 pF），此电路的重要作用是 A阻直流通交流，输出交流 B阻交流通直流，输出直流 C阻低频通高频，输出高频交流 D阻高频通低频，输出低频交流和直流 答案： D 试题分析：线圈的作用是： “通直流，阻交流；通低频，阻高频 ”.电容的作用：“通交流，隔直流；通高频，阻低频 ”。 因线圈自感系数 L很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样，直流和低频成分能顺利通过线圈； 电容器并联
10、在电路中，起旁路作用，因电容器 C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路掉，最终输出的是低频交流和直流。 所以答案：选 D。 考点：考查对感抗和容抗的掌握 点评：电容器内部是真空或电 介质，隔断直流能充电、放电，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性电感线圈可以通直流，通过交流电时产生自感电动势，阻碍电流的变化，具有通直阻交，通低阻高的特性对于电容和电感的特性可以利用感抗和容抗公式记忆： XL=2fL， XC= ， L是电感， C是电容，f是频率 如图所示，电路中完全相同的三只灯泡 a、 b、 c分别与电阻 R、电感 L、电容 C串联，然后再并联到 2
11、00V50Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同。若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到 60Hz，则发生的现象是（ ） A三灯亮度不变 B 三灯均变亮 C a不变、 b变亮、 c变暗 D a不变、 b变暗、 c变亮 答案： D 试题分析：电容、电感对交变电流的影响，也就是容抗、感抗与交变电流的关系，。 当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，因此 c 变亮，b变暗。 又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用，故 a灯亮度不变，所以选 D。 考点：此题考查电容、电感对交变电流的影响。 点评：解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当
12、电流减小时，会阻碍其减小。 简答题 如图所示，从 AO输入的信号中，有直流电和交流电。 （ 1）现在要求信号到达 BO两端只有交流电，没有直流电，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端只有直流电，而没有交流电，则应在 AB端接入一个什么元件？该元件的作用是什么？ 答案：见 试题分析：根据电容和电感对直流电和交流电的作用原理进行分析。 （ 1）因为 BO端不需要交流电，只需要直流电，故根据电容器 L有 “通直流，阻交流 ”的作用，应在 AB端接入一个电容器 C。该线圈对交流电有阻碍作用，对直流电有通过作用。 （ 2）因为 BO端不需要交流电，只 需要直
13、流电，故根据电感 L有 “通直流，阻交流 ”的作用，应在 AB端接入一个电感线圈。该线圈对交流电有阻碍作用，对直流电有通过作用 考点：本题考查电容和电感对交流电路的影响。 点评：电容器内部是真空或电介质，隔断直流能充电、放电，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性电感线圈可以通直流，通过交流电时产生自感电动势，阻碍电流的变化，具有通直阻交，通低阻高的特性对于电容和电感的特性可以利用感抗和容抗公式记忆： XL=2fL， XC= ， L是电感， C是电容，f是频率。 如图（ a）所示电路，该电路只让直流成分通过而不让 交流成分往下传，想一想，我们该怎么办？ 答案： 试题分析：根据电容和电感对电流的作用，可以设计出如图（ b）所示电路，在A、 B间接一个电容器 C，让交流成分从这里通过，在 A、 B间接一个电感线圈，利用其 “通直流，阻交流 ”的特性，让直流成分入一级电路 ab。 交流通过电容器 C很容易，而要通过电感则不易；而直流通过电感很容易，而不能通过电容器 C。二者配合，巧妙地完成了此项任务。 考点：本题考查电感和电容电流的作用。 点评：熟悉电感和电容对电路的作用是解此题的关键。电感器的特点：通直流，阻交流；通低频，阻高频电容器的 特点：通交流，隔直流；通高频，阻低频，
