2022届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(北京使用)

这是一份2022届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(北京使用)，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18小题；共72分）
1. 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

2. 在频率为 f 的交变电流电路中，如图所示，当开关 S 依次分别接通 R 、 C 、 L 支路，这时通过各支路的电流有效值相等.若将交变电流的频率提高到 2f，维持其他条件不变，则下列几种情况不正确的是
A. 通过 R 的电流有效值不变
B. 通过 C 的电流有效值变大
C. 通过 L 的电流有效值变小
D. 流过 R 、 C 、 L 的电流有效值都不变

3. 如图所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯 L1 变亮，灯 L2 变暗，灯 L3 不变，则 M 、 N 、 L 中所接元件可能是
A. M 为电阻，N 为电容器，L 为电感线圈
B. M 为电感线圈，N 为电容器，L 为电阻
C. M 为电容器，N 为电感线圈，L 为电阻
D. M 为电阻，N 为电感线圈，L 为电容器

4. 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 的示数增大，可行的办法是
A. 使发电机 F 的转速增大
B. 使发电机 F 的转速减小
C. 在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质
D. 使电容器两极板间的距离增大

5. 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

6. 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 间接入一个电容器
B. 在 ab 间接入一个低频扼流圈
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

7. 有两个电容器的电容分别为 C1=5 μF 和 C2=3 μF，分别加在峰值一定的交流电源上，在下列各种情况下，哪一种情况通过电容器的电流最大
A. 在 C1 上所加交变电流频率为 50 Hz
B. 在 C2 上所加交变电流的频率为 50 Hz
C. 在 C1 上所加交变电流的频率为 100 Hz
D. 在 C2 上所加交变电流的频率为 100 Hz

8. 一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示.一铁棒插进线圈后，该灯将
A. 变亮B. 变暗
C. 对灯的亮度没影响D. 无法判断

9. 将同一灯泡分别直接接到直流电源 U 和交流电源 u 的两端，发光亮度相同。将该灯泡分别与电感线圈（电阻不计）或电容器串联后，再接到电源的两端，则灯泡最亮的是
A. B.
C. D.

10. 如图所示，把电阻、电感线圈、电容器并联接到某一交流电源上，三个电流表的示数相同。若保持电源的电压不变，将交变电流的频率加大，则三个电流表的示数 I1 、 I2 、 I3 的大小关系是
A. I1=I2=I3 B. I3>I1>I2 C. I1>I2>I3 D. I2>I1>I3

11. 图甲是某小型家用电器电源部分的主要工作电路图，工作时Ⅰ部分变压器原线圈 A、B 两端与输出电压为 220 V 的交流电源相连接，通过电路元件的工作最后在 Ⅲ 部分 E、F 两端输出 6.0 V 的直流电。当 A、B 两端输入如图乙所示的交变电压时，在Ⅱ部分的 M、N 两端输出的电压如图丙所示。Ⅲ 部分的自感线圈 L 的直流电阻可忽略不计。关于该电路及其工作过程，下列说法中正确的是
A. Ⅰ部分的变压器是降压变压器
B. Ⅲ 部分的自感线圈 L 的作用是阻碍直流成分，导通交流成分
C. Ⅲ 部分的电容器 L 的作用是阻碍交流成分，导通直流成分
D. M、N 两端输出电压的有效值为 2U0

12. 如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略.单刀双掷开关 S 接 A 时，三个灯亮度相同，那么 S 接 B 时
A. 三个灯亮度相同B. 甲灯最亮，丙灯不亮
C. 甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D. 只有丙灯不亮，乙灯最亮

13. 如图所示，电路中完全相同的三只灯泡 L1 、 L2 、 L3 分别与电阻 R 、电感 L 、电容 C 串联，然后再并联到 220 V 、 50 Hz 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，将交变电流的频率提高到 60 Hz，则发生的现象是
A. 三灯亮度不变B. 三灯均变亮
C. L1 不变、 L2 变亮、 L3 变暗D. L1 不变、 L2 变暗、 L3 变亮

14. 用电流传感器可以清楚地演示一些电学元件对电路中电流的影响，如图甲所示，在 AB 间分别接入电容器、电感线圈、定值电阻。闭合开关时，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图乙 a 、 b 、 c 所示，则下列判断中正确的是
A. A 、 B 间接入定值电阻显示图象 a
B. A 、 B 间接入电容器显示图象 b
C. A 、 B 间接入电感线圈显示图象 c
D. A 、 B 间接入电感线圈显示图象 b

15. 如图甲所示电路中，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。在某段时间内理想变压器原线圈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 A1 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

16. 某电学黑箱内有定值电阻、电容器、电感线圈，在接线柱间以如图甲所示的“Z”字形连接（两接线柱间只有一个元件）。为了确定各元件的种类，一同学把 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、电键串联，如图乙所示。然后分别将 AB 、 BC 、 CD 接入电路，闭合电键，计算机显示出的电流随时间变化的图象分别如图丙（a）、（b）、（c）所示。则下列说法正确的是
A. AB 间是电容器，BC 间是电感线圈，CD 间是定值电阻
B. AB 间是电容器，BC 间是定值电阻，CD 间是电感线圈
C. AB 间是电感线圈，BC 间是电容器，CD 间是定值电阻
D. AB 间是电感线圈，BC 间是定值电阻，CD 间是电容器

17. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10∶1，R1=20Ω，R2=30Ω，C 为电容器。已知通过 R1 的正弦式交变电流如图乙所示，则
A. 交变电流的频率为 0.02 Hz
B. 原线圈输入电压的最大值为 2002 V
C. 电阻 R2 的电功率约为 6.67 W
D. 通过 R3 的电流始终为零

18. 如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 10:1，R1=20 Ω，R2=30 Ω，C 为电容器。已知通过 R1 的正弦交变电流如图乙所示，则
A. 交变电流的频率为 0.02 Hz
B. 原线圈输入电压的最大值为 2002 V
C. 电阻 R2 的电功率约为 6.67 W
D. 通过 R3 的电流始终为零

二、双项选择题（共11小题；共44分）
19. 如图所示，“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。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
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 的作用是减少通过乙扬声器的低频电流

20. 对电容器能通交变电流的原因，下列说法正确的是
A. 当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流
B. 当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流
C. 在有电容器的电路中，没有电荷的定向移动
D. 有电容器的电路中，没有电荷通过电容器

21. 彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如图，所示，主要元件是两个线圈 L1 、 L2，它们的自感系数很大，F 是保险丝，R 是压敏电阻（正常情况下阻值很大，但电压超过设定值时，阻值会迅速减小，可以保护与其并联的元件），C1 、 C2 是电容器，S 为电视机开关，某一次用户没有先关电视机（没有断开 S）就拔掉电源插头，结果烧坏了图中的电路元件，可能被烧坏的元件是
A. R B. L1 或 L2 C. C2 D. C1

22. 在交流电路中，下列说法正确的是
A. 影响电流与电压关系的，不仅有电阻，还有电感和电容
B. 电感对交变电流有阻碍作用，是因为交变电流通过电感线圈时，线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化
C. 交变电流能通过电容器，是因为交变电压的最大值大于击穿电压，电容器被击穿了
D. 电容器的电容越大、交流的频率越高，容抗就越大

23. 对交变电流通过电容器的正确理解是
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）

24. 如图所示的电路中，三个相同的灯泡 a 、 b 、 c 和电感 L1 、 L2 与直流电源连接，电感的电阻忽略不计。开关 S 从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有
A. a 先变亮，然后逐渐变暗B. b 先变亮，然后逐渐变暗
C. c 先变亮，然后逐渐变暗D. b 、 c 都逐渐变暗

25. 如图所示电路由交变电源供电，如果交变电流的频率降低，则
A. 线圈自感系数变小B. 线圈感抗变小
C. 电路中电流变大D. 电路中电流变小

26. 如图所示，输入端 ab 的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是 （L 的直流电阻不为零且小于 R）
A. 直流成分只能从 L 通过
B. 交流成分只能从 R 通过
C. 通过 R 的既有直流成分又有交流成分
D. 通过 L 的直流成分比通过 R 的直流成分必定大

27. 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 L4 亮度相同D. 灯 L4 比灯 L1 亮

28. 如图所示实验电路中，若直流电压和交变电压的有效值相等，S 为双刀双掷开关，下面哪个叙述正确
A. 当 S 掷向 a 、 b 时灯较亮，掷向 c 、 d 时灯较暗
B. 当 S 掷向 a 、 b 时灯较暗，掷向 c 、 d 时灯较亮
C. S 掷向 c 、 d，把电感线圈中的铁芯抽出来时灯变亮
D. S 掷向 c 、 d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗

29. 如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=6:1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中 L 为电感线圈、 C 为电容器、 R 为定值电阻。当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是
A. 副线圈两端的电压有效值均为 216 V
B. 副线圈两端的电压有效值均为 6 V
C. 灯泡Ⅰ变亮
D. 灯泡Ⅲ变亮

三、多项选择题（共1小题；共4分）
30. 关于电感和电容对交变电流的影响，以下说法正确的是
A. 在电工和电子技术中使用的扼流圈，就是利用电感阻碍交变电流的作用制成的
B. 电感对交变电流具有阻碍的作用
C. 交流电能够“通过”电容器
D. 电感对交变电流没有阻碍的作用
答案
第一部分
1. 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，容抗与电容成反比，故 C 的电容要大。
2. D
【解析】电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关，因此，通过电阻的电流的有效值不变.电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示，线圈的自感系数越大，电流的频率越高，自感电动势就越大，即线圈对电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大，因此，通过电感的电流有效值变小.电容器对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示，电容一定时，在相同的电压下电容器容纳的电荷一定，频率越高，充、放电的时间越短，充、放电的电流越大，容抗越小，因此，通过电容器的电流有效值变大。
3. C
【解析】
4. A
【解析】当发电机转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表 A 的读数增大，A项正确，B项错误；
在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，容抗增大，对交变电源的阻碍作用增大，电流表 A 示数减小，C、D两项均错误.
5. B
【解析】由 a 、 b 接直流电流时的现象可知，元件 x“通直流”，元件 y“隔直流”，由 a 、 b 接交流电源时的现象可知，元件 x“阻交流”，元件 y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特点，元件 x 是电感线圈，元件 y 是电容器，选项B正确。
6. C
【解析】电容器是"通高频，阻低频"，低频扼流圈"通直流，阻交流"，而高频扼流圈"通直流，通低频，阻高频"，C对。
7. C
【解析】电容越大，电流频率越大，容抗越小，电流越容易通过电容器 .C1>C2,100 Hz>50 Hz，所以C正确.
8. B
【解析】在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势，总是阻碍电流变化，正是这种阻碍变化的特性，使线圈产生了感抗.加入铁芯改变了电感线圈的自感系数，使自感系数增大，感抗增大，降落的电压增大，灯泡两端的电压减小，所以灯变暗.
9. B
10. D
11. A
【解析】变压器输入电压为 220 V，最终输出 6 V 直流电，所以Ⅰ部分应是降压变压器；自感线圈 L 的作用是阻碍交流成分，导通直流成分；
电容器 C 的作用是阻碍直流成分，导通交流成分；M、N 两端输出电压的有效值与正弦交流电的情况一样，应为 2U02。
12. D
【解析】开关 S 接 A 时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过，开关 S 接 B 时，电路处于直流工作状态，电容 C " 隔直、通交 "，电感 L "阻交、通直 " R 对交流、直流有相同的阻抗.可判断此时电路中 I丙=0 ， I甲 不变，I乙 增大；又因为灯泡亮度与功率 P=I2R 成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮.
13. D
【解析】频率变高，线圈感抗变大，电容器容抗变小，因此 L2 变暗，L3 变亮.电阻的大小与交变电流的频率无关，流过灯泡 L1 中的电流不变，因此 L1 亮度不变。故选 D。
14. D
【解析】 a 图象电流瞬间增大后恢复为零，这是接入了电容器，充电时有瞬间电流而后不再通电；b 图电流逐渐增大到某一数值，这是接入了电感线圈，闭合开关时对电流增大有阻碍作用但电流还是增大，只是时间上被延缓了；c 图电流瞬间增大后保持不变，这是接入了定值电阻，所以正确选项为D.
15. C
16. A
【解析】由（a）图知，稳定后电路中的电流 I=0，即电路断路，故 AB 间是电容器。
由（c）图知，闭合电键后，电路中电流迅速增大到稳定值，故 CD 间是定值电阻。
由（b）图知，闭合电键后，电流逐渐增大到稳定值，故 BC 间是电感线圈。选 A。
17. C
【解析】根据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，周期为 0.02 s 、频率为 50 Hz，A 错；
由题图乙可知通过 R1 的电流最大值为 Im=1 A，根据欧姆定律可知其最大电压为 Um=20 V，再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为 200 V，B 错；
因为电容器有通交流的作用，则有电流通过 R3 和电容器，D错；
根据正弦式交变电流的峰值和有效值关系、并联电路特点可知通过电阻 R2 的电流有效值为 I=ImR12R2 、电压有效值为 U=Um2，电阻 R2 的电功率为 P2=UI=203 W，C 对。
18. C
【解析】根据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，周期为 0.02 s，频率为 50 Hz，选项 A 错误；
由图乙可知通过 R1 的电流最大值为 Im=1 A，根据欧姆定律可知其最大电压为 Um=20 V，再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为 200 V，选项 B 错误；
因为电容器有“通交流、隔直流”的作用，故有电流通过 R3 和电容器，选项 D 错误；
根据正弦交变电流的峰值和有效值的关系以及并联电路特点可知，电阻 R2 的电流有效值 I=ImR12R2，电压有效值 U=Um2，故电阻 R2 电功率为 P2=UI=203 W=6.7 W，选项 C 正确。
第二部分
19. B， D
【解析】电路中的电感和电容作用可以简单概括为：电感—— 通直流，阻交流，通低频，阻高频；
电容——通交流，隔直流，通高频，阻低频。
20. B， D
21. B， C
【解析】由于 L1 和 L2 的自感作用，R，C2，L2，L1 所构成的闭合回路中产生较大的电流，C2，L1，L2 可能烧坏，而 C1 与 R 元件并联，由于 R 的保护 C1 不会烧坏，选B、C。
22. A， B
【解析】交变电流能通过电容器是因为交流电路中电容器的两极加上交变电压后，两极板上不断进行充、放电，电路中产生电流，表现为交变电流“通过”了电容器，故C错；
电容器的电容越大、交流的频率越高，容抗越小，D错；
电路中的电阻、电感、电容都对交流电路产生影响，A正确；
电感线圈对电流的变化有阻碍作用，B正确。
23. C， D
【解析】电容器能让交变电流通过，实际上是通过充、放电来完成的，定向移动的电荷并没有从一极板到另一极板，但它的充、放电，就完成了交变电流通过的任务。故选 CD。
24. A， D
25. B， C
【解析】频率越低，感抗越小，电路中电流变大。
26. C， D
【解析】由于线圈 L 直流电阻不为零，所以有直流通过 R，而线圈对交流有阻碍作用，因此也有交流成分通过 R，B错，C正确；由于R对交流也有阻碍作用，所以也有交流成分通过 L，A错；因为线圈的直流电阻一般都很小，所以通过线圈的直流成分比通过 R 的要大，D正确。
27. C， D
【解析】电压表示数相同，说明交流电压的有效值相同。甲图中电容器与灯 L1 串联，电容器对电流有阻碍作用；乙图中电容器与灯 L2 并联，交变电流全部流过灯 L2；丙图中电容器与灯 L3 串联且是直流电源，电容器隔直通交，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，电流全部流过灯 L4。综合以上分析，C 、D两项正确。
28. A， C
【解析】线圈对恒定电流无感抗，对交变电流有感抗，当交流电频率减小时，感抗变小，灯变亮，并且是有铁芯时感抗更大，故铁芯抽出时灯变亮.
29. B， D
第三部分
30. A， B， C
【解析】电感对交变电流有阻碍作用，交流电能够“通过”电容器，但电容器对交变电流也有阻碍作用。