【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：电阻、电感和电容对交变电流的作用

这是一份【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：电阻、电感和电容对交变电流的作用，共14页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共16小题；共64分）
1. 如图所示，电路由交流电源供电，最大电压保持不变，如果交变电流的频率升高，则下列说法中正确的是
A. 电容器上的电荷量最大值增大B. 电容器的容抗增大
C. 电路中灯泡的亮度变亮D. 电路中灯泡的亮度变暗

2. 在电子技术中，从某一装置输出的电流既有高频成分又有低频成分，如果只需把低频成分输送到下一级装置，如图所示，则下列做法合理的是
A. 在 ab 间接入—个电容器
B. 在 ab 间接入—个低频扼流圈
C. 在 ab 间接入一个高频扼流圈
D. 在 ab 间接入一个电容器或高频或低频扼流圈都可以

3. 关于电容对交变电流的影响，下列说法正确的是
A. 对一只给定的电容器来说它对任何频率的交变电流的阻碍作用都相同
B. 同一只电容器对高频交变电流的容抗大于对低频交变电流的容抗
C. 同一只电容器对高频交变电流的容抗小于对低频交变电流的容抗
D. 同一只电容器对高频交变电流的容抗等于对低频交变电流的容抗

4. 一个灯泡通过一个线圈与一交流电源相连接，如图所示.一个铁块插进线圈之后，该灯泡将
A. 变亮B. 变暗C. 对灯泡没影响D. 无法判断

5. 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 Iʹ，则
A. Iʹ>I B. Iʹ
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 Um 、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 的亮度大于灯 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 Um，而频率大于 f B. 最大值仍为 Um，而频率小于 f
C. 最大值大于 Um，而频率仍为 f D. 最大值小于 Um，而频率仍为 f

7. 电容对交变电流影响的下列说法中，错误的是
A. 交变电流能通过电容器
B. 电容器具有通直流、阻交流的作用
C. 电容器电容较小，它具有通高频、阻低频的作用
D. 电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小

8. 如图所示的电路中，A1 和 A2 是完全相同的两只灯泡，线圈 L 的电阻可以忽略，下面说法中正确的是
A. 合上开关 S 接通电路时，A1 和 A2 同时亮
B. 合上开关 S 接通电路时，A2 先亮，A1 后亮
C. 断开开关 S 切断电路时，A2 先灭，A1 后灭
D. 断开开关 S 切断电路时，A1 先灭，A2 后灭

9. 如图所示电路中 AB 两端加交流电压 u=141sin157tV 时，小灯泡发光。若 AB 间电压变换为如下四种情况时（小灯泡都没有被烧毁），可以使小灯泡亮度增加的是
A. 直流电压 141 V B. 直流电压 100 V
C. 交流电压 u=141sin100tV D. 交流电压 u=141sin314tV

10. 如图所示的电路，F 为一交流发电机，C 为平行板电容器，为使电流表 A 示数增大，可行的办法是
A. 使发电机的转速增大
B. 使发电机的转速减小
C. 平行板电容器间换用介电常数较小的电介质
D. 使电容器两板间距离增大

11. 一个灯泡通过一个粗导线绕成的线圈与一交流电源相连接，如图所示.一铁芯插进线圈之后，该灯将
A. 变亮B. 变暗
C. 对灯没影响D. 以上说法都不正确

12. 如图所示电路中，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 VB. 大于 220 VC. 小于 220 VD. 等于零

13. 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 Um 、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 的亮度大于灯 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 Um，而频率大于 f B. 最大值仍为 Um，而频率小于 f
C. 最大值大于 Um，而频率仍为 f D. 最大值小于 Um，而频率仍为 f

14. 在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示的电路两点间逐次将图中的电路元件（1）（2）（3）单独接入，当使交变电流的频率增加时，可以观察到下面所述的哪种情况
​
A. A1 读数不变，A2 增大，A3 减小
B. A1 读数减小，A2 不变，A3 ​增大
C. A1 读数增大，A2 不变​，A3 减小
D. A1 、 A2 、 A3 的读数均不变

15. 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
A. B.
C. D.

16. 图甲所示电路中，线圈 A 和线圈 B 是绕在同一铁芯上的两个线圈，A1 、 A2 、 A3 为相同的电流表，C 为电容器，电阻 R1 、 R2 、 R3 的阻值相同，线圈 L 的电阻不计。在某段时间内线圈 A 内磁场的变化如图乙所示，则在 t1∼t2 时间内
A. 电流表 A1 的示数比 A2 的小B. 电流表 A2 的示数比 A3 的小
C. 电流表 A1 和 A2 的示数相同D. 电流表的示数都不为零

二、双项选择题（共11小题；共44分）
17. 关于扼流圈的说法，正确的是
A. 扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的
B. 低频扼流圈用来“通低频，阻高频”
C. 高频扼流圈用来“通直流，阻交流”
D. 高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用较小，对高频交变电流阻碍作用很大

18. 如图所示的电路中，当 a 、 b 端加直流电压时，L1 灯发光，L2 灯不亮，当加同样电压的交流电源时，L1 发光但较暗，L2 灯发光较亮，则以下各项正确的是
A. A 中接的是电感线圈，B 中接的是电容器
B. A 中接的是电容器，B 中接的是电感线圈
C. A 中是电阻，B 中接的是电容器
D. 若加的交流电频率增大，电压不变，则 L1 灯变得更暗，L2 灯变得更亮

19. 如图所示，甲、乙两图中用交流电源，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 和灯 L4 亮度相同D. 灯 L4 比灯 L1 亮

20. 如图所示，平行板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则
A. 把电介质插入电容器，灯泡一定变亮
B. 把电容器两极板间距离增大，灯泡一定变亮
C. 把电容器两极板间距离减小，灯泡一定变亮
D. 使交流电频率增大，灯泡变暗

21. 对交流电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板间的绝缘介质
C. 交变电流能够使电容器交替进行充电、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，实际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）

22. 如图所示的电路中，A 、 B 、 C 三灯亮度相同，电源为 220 V，50 Hz 的交流电源，以下叙述中正确的是
A. 改接 220 V，100 Hz 的交流电源时，A 灯变亮，B 灯变暗，C 灯亮度不变
B. 改接 220 V，100 Hz 的交流电源时，A 灯变暗，B 灯变亮，C 灯变亮
C. 改接 220 V 的直流电源时，A 灯熄灭，B 灯变亮，C 灯亮度不变
D. 改接 220 V 的直流电源时，A 灯熄灭，B 灯变亮，C 灯变暗

23. 低频扼流圈的作用是
A. 这种线圈的自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用
B. 这种线圈的自感系数很大，对低频交流有很大的阻碍作用
C. 这种线圈的自感系数很大，对高频交流的阻碍作用比对低频交流的阻碍作用更大
D. 这种线圈的自感系数很小，对高频交流的阻碍作用很大而对低频交流的阻碍作用很小

24. “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，分别称为高频扬声器和低频扬声器，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。图为音箱的电路图，高、低频混合电流由 a 、 b 端输入，L1 和 L2 是线圈，C1 和 C2 是电容器，则下列说法正确的是
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中的低频电流

25. 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和音频电流按高、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、低频混和电流由 a 、 b 输入，L1 和 L2 是线圈，C1 和 C2 是电容器，则
A. 甲扬声器是高音扬声器
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

26. 图中 L 为电感足够大的理想电感，C 是电容足够大的理想电容器，R1 、 R2 是阻值大小合适的相同电阻，G1 、 G2 是两个零刻度在中央的相同的灵敏电流计，且电流从哪一侧接线柱流入指针即向哪一侧偏转，E 是可以不计内阻的直流电源。针对该电路下列判断正确的是
A. 开关 S 闭合的瞬间，仅 G1 的指针发生明显地偏转
B. 开关 S 闭合的瞬间，两电流计指针将同时发生明显的偏转
C. 电路工作稳定后，两电流计均有明显不为零的恒定示数
D. 电路工作稳定后再断开开关 S，此后的短时间内，G1 的指针将向右偏转，G2 的指针将向左偏转

27. 如图甲所示电路中，电阻 R 的阻值为 484 Ω 、 C 为电容器，L 为直流电阻不计的自感线圈，开关 S 断开，当接上图乙所示的电压 u, 下列说法正确的是
A. R 上的电压应等于 155.5 V
B. 电压表的示数为 220 V
C. 电阻 R 消耗的功率小于 50 W
D. 为保证闭合开关 S 后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于 311 V

三、多项选择题（共3小题；共12分）
28. 如图所示的电路中，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 25 mH 的高频扼流圈，C 是一个 100 pF 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，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比

29. 关于电感对交变电流的影响，以下说法中正确的是
A. 电感对交变电流有阻碍作用
B. 电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗
C. 电感对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数有关
D. 线圈的自感系数越大，交变电流的频率越低，电感对交变电流的阻碍作用就越大

30. 某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的“Z”字形连接（两接线柱间只有一个元件）。为了确定各元件种类，小华同学把 DIS 计算机辅助实验系统中的电流传感器（相当于电流表）与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将 AB 、 BC 、 CD 接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图 a 、 b 、 c 所示，则如下判断中正确的是
A. A 、 B 间是电容器B. B 、 C 间是电感线圈
C. C 、 D 间是电容器D. C 、 D 间是定值电阻
答案
第一部分
1. C
【解析】当交变电流的频率升高时，电容器的容抗减小，灯泡的亮度变亮，灯泡两端的电压变大，故选项C正确，选项B、D错误，由 Q=CU 可知，选项A错误。
2. C
【解析】根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知，在 ab 间接入一个元件要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件是高频扼流圈，故C正确，ABD错误。
3. C
【解析】电容器的容抗跟交流电的频率成反比，频率越高，容抗越小，对交变电流的阻碍作用就越小。
4. B
【解析】加入铁芯改变了电感线圈的自感系数，自感系数增大，感抗增大，降落在电感线圈上的电压增大，降落在灯上的电压减小，所以灯变暗。
5. B
【解析】把长直导线绕成线圈，接入交变电流电路时，会产生感抗，感抗对交变电流有阻碍作用，从而使电路中的电流减小，选项 B 正确。
6. A
【解析】电感线圈和电容器的阻抗与交变电流的最大值无关，当频率不变，只增大交变电流的最大值时，两灯泡亮度会同步增大，选项 C、D 错误；
当最大值不变，增加频率时，容抗减小，感抗增加，故 L1 变亮，L2 变暗，选项 A 正确。
7. B
【解析】电容器"通交流、隔直流"，但对交流电有阻碍作用，电容越大，频率越高，容抗越小，所以选项A、C、D 均正确，B 错误.故选 B.
8. B
9. D
10. A
【解析】发电机转速增大，交变电流频率 f 增大，容抗变小，电流增大，故 A 正确，B 错误.
电容器的介电常数变小，板间距离增大，电容均变小，容抗变大，电流变小，C 、D 错误.故选 A.
11. B
【解析】加入铁芯改变了电感的自感系数，自感系数增大，感抗增大，降落的电压增大，降落在灯上的电压减小，所以灯变暗.故选 B.
12. C
【解析】电容器在电路中具有一定的容抗，也分压，有闭合电路欧姆定律得：U=Uc+UR
UR＜U=220 V，故C正确。
13. A
14. C
【解析】将电容接入 a 、 b 两点间，频率增加，交流电更容易通过，即容抗减小，故 A1 读数增大；
​接入电阻，只要交流电的有效值不变，A2 的示数就不变，与交流电的频率无关；接入电感线圈，频率增加感抗增大，A3 的示数减小．
15. D
【解析】D正确、信号中含有三种成分，去掉直流成分用隔直电容，还需加入另一旁路电容 C2 过滤交流高频成分。
16. C
【解析】C项正确，A、B选项均错、线圈 A 中的磁感应强度随时间均匀变化，穿过线圈 B 的磁通量也将随时间均匀变化，线圈 B 中产生恒定的感应电动势，线圈 B 中的电流为恒定电流，电感线圈对恒定电流无阻碍作用，因而电流表 A1 、 A2 的示数相同；
D项错误、恒定电流不能通过电容器，因而电流表 A3 的示数为零。
第二部分
17. A， D
【解析】低频扼流圈用来通直流、阻交流，也不让低频电流通过（对低频电流阻碍作用很大）.而高频扼流圈对高频电流阻碍作用很大，对低频电流阻碍作用较小.高频扼流圈的自感系数较小，低频扼流圈的自感系数较大，故选AD.
18. A， D
【解析】电感的特点是：“通直流、阻交流、通低频、阻高频”。电容的特点是：“通交流、阻直流、通高频、阻低频”。由题意：a 、 b 两端加直流电压时，L2 灯不亮；加交流电压时，L2 灯较亮，可知 B 为电容器，而 L1 灯先是亮的，后又较暗，可知 A 为电感线圈。交流电频率越大时，线圈感抗越大，电容器容抗越小，故D项正确。
19. C， D
【解析】电压表示数相同都为 U，甲图中电容器与灯 L1 串联，电容器对电流有阻碍作用，L1 两端电压小于 U；乙图中电容器与灯 L2 并联，L2 两端电压等于 U; 丙图中电容器与灯 L3 串联且是直流电源，电容器隔直流、通交流，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，L4 两端电压等于 U。综合以上分析，C、D两项正确。
20. A， C
【解析】在电容器中插入电介质或把电容器两极间距离减小，电容 C 增大，容抗减小，电流增加，灯泡变亮；当频率增加时，容抗减小，灯泡也变亮；
把电容器两板间的距离增大，将使电容器 C 减小，容抗增加，灯泡将变暗。
21. C， D
【解析】电流能“通过”电容器，并非电荷真的通过电容器两板间的电介质，而是交变电流交替对电容器充放电，电容器中并未有电荷通过，但电路中有了电流，表现为交变电流通过了电容器。
22. A， C
【解析】电源由“220 V，50 Hz”改为“220 V，100 Hz”时，由 XL=2πfL，XC=12πfC 可知 XL 变大，XC 减小，A 变亮，B 变暗，C 不变，A对；
改接 220 V 直流电源时，电容器处于断路，A 灯熄灭，C 灯亮度不变，由于 L 对直流没有感抗，所以 B 灯变亮，C对。
23. B， C
24. B， D
【解析】本题综合考查电感器和电容器在电路中所起的作用。甲扬声器中，L1 串联在电路中，对高频电流的阻碍作用很大，对低频电流的阻碍作用较小；C1 并联在电路中，对高频电流的阻碍作用小，可以给高频电流提供通路，使低频电流通过扬声器传出，所以甲为低频扬声器。乙扬声器中，C2 串联在电路中，对低频电流的阻碍作用很大，对高频电流的阻碍作用很小；L2 并联在电路中，对低频电流的阻碍作用小，可以给低频电流提供通路，使高频电流通过扬声器传出，所以乙为高频扬声器，故答案为B、D。
25. B， D
【解析】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。
C2 的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器，故B正确。
L1 的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器，故C错误。
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。
26. B， D
【解析】A错误B正确、开关 S 闭合的瞬间，由于 L 的自感，其所在支路相当于断路，所以两个电流计指针都发生偏转；
C错误、电路工作稳定后，R1 被短路，G1 无示数，只有 R2 串联在电路中，所以 G2 有示数；
D正确、电路工作稳定后再断开开关 S，L 和 R1 组成回路，要阻碍原电流的减小，C 和 R2 组成回路，电容器要进行放电，故 G1 的指针将向右偏转，G2 的指针将向左偏转。
27. C， D
【解析】根据有效值的概念则对此交流电：(3112)2R×0.01=U2R×0.02，解得：U=1102 V=155.5 V，因电感线圈 L 对交流电有感抗，故 R 上的电压应小于 155.5 V，选项A错误；
电压表的示数等于交流电的有效值为 155.5 V，选项B错误；
若 R 两端的电压为 155.5 V，其消耗的功率为 PR=U2R=(155.5)2484 W=50 W，而 R 上的电压应小于 155.5 V，故电阻 R 消耗的功率小于 50 W，选项C正确；
为保证闭合开关 S 后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于此交流电的最大值 311 V，选项D正确。
第三部分
28. A， C， D
【解析】 L 是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”；A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正确；
因电路中无直流电流，B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的百分比，D正确。
29. A， B， C
30. A， B， D
【解析】A正确、电容器的特性是：闭合开关后，瞬间充电结束后，电路中不再有电流，a 对应的 A 、 B 间应是电容器；
B正确、电感线圈对变化的电流有阻碍作用，对恒定电流无阻碍作用，B 、 C 间为电感线圈；
D正确、定值电阻的特性是加恒定电压瞬间产生恒定的电流。