2023屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)-電容器的電容復(fù)習(xí)卷含解析

2023屆高中物理高考備考一輪總復(fù)習(xí)

電容器的電容專題復(fù)習(xí)卷

一、單選題（共7題）

1.電容器是常見的電子元件。物理學(xué)中常用電容器的電容來描述電容器儲(chǔ)存電荷的能力大小。下列哪一

個(gè)屬于電容器電容的國(guó)際單位（）

A.亨利B.法拉C.特斯拉D.韋伯

2.如圖所示是一種通過測(cè)量電容器電容的變化，檢測(cè)液面高低的儀器原理圖，電容器的兩個(gè)電極分別用

導(dǎo)線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小，下列關(guān)于該儀器的說法中正確的是（）

金耳芯飲

A.金屬芯線粗細(xì)決定電容的大小

B.芯柱外套的絕緣管越厚，該電容器的電容越大

C.該儀器中電容的兩個(gè)電極分別是芯柱和電介質(zhì)

D.指示器顯示出電容增大了，則電容器中液面升高了

3.如圖所示是使用靜電計(jì)探究平行板電容器電容與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置.用導(dǎo)線將充了電的平行板電

容器的帶正電的A板與靜電計(jì)的金屬小球相連，將帶負(fù)電的B板與靜電計(jì)的金屬外殼同時(shí)接地.要使靜電

計(jì)的指針張角變小，可采用的方法是（）

A.增大A板與B板之間的水平距離B.A板位置不動(dòng)，將B板豎直向上平移少許

C.A板位置不動(dòng)，將B板拿走D.將云母片插入A板與B板之間

4.下列說法正確的是（）

A.根據(jù)電容的定義式C=5可知，電容器的電容與電容器兩端的電壓成反比

B.根據(jù)公式尸=及崢可知，當(dāng)兩個(gè)電荷之間的距離趨近于零時(shí)庫(kù)侖力變得無限大

r

C.不計(jì)重力帶負(fù)電的粒子可在等量正電荷的電場(chǎng)里做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

w

D.根據(jù)公式〃褶=3?可知，若將電荷量大小為1C的負(fù)電荷，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做正功1J,則A、

q

8兩點(diǎn)的電勢(shì)差為IV

5.關(guān)于電容器和電容，下列說法不正確的是（）

A.電容器貯存電荷的同時(shí)也就貯存了電能

B.電容器不帶電時(shí)電容為零

C.給電容器充電時(shí)，兩極板分別帶上等量的異種電荷

D.將平行板電容器的兩極板靠近，則其電容變大

6.如圖所示，平行板電容器與直流電源連接，下極板接地，一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止

狀態(tài)，現(xiàn)將上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則（）

?PE-r

A.油滴帶正電

B.帶電油滴將豎直向上運(yùn)動(dòng)

C.若油滴固定，其電勢(shì)能不變

D.電容器電容減小，極板帶電荷量減小

7.兩個(gè)完全相同的電容器A和B如圖所示連接，它們的極板均水平放置。當(dāng)它們都帶有一定電荷量并處

于靜電平衡時(shí)，電容器A中的帶電粒子恰好靜止?，F(xiàn)僅將電容器B兩板間距縮小，測(cè)得A中帶電粒子的

加速度大小為。，則變化前后B兩板間的距離之比為（）

A?B

A.2：1B.3：1C.4：3D.9：4

二、多選題（共4題）

8.下列關(guān)于電容器和電容的說法中，正確的是（）

A.根據(jù)C=,可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，跟兩板間的電壓成反比

B.無論電容器的電壓如何變化（小于擊穿電壓且不為零），它的電荷量與電壓的比值恒定不變

C.用電源給平板電容器充電后，兩極板一定帶有等量同種電荷

D.電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，其大小與加在兩板上的電壓無關(guān)

9.如圖所示，平行板電容器與直流電源連接，上極接地一帶負(fù)電的油滴位于容器中的尸點(diǎn)且處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)?，F(xiàn)將下極板豎直向下緩慢地移動(dòng)一小段距離，則（）

?PE丁

TI

A.帶電油滴將豎直向下運(yùn)動(dòng)B.電容器的電荷量增大

C.P點(diǎn)的電勢(shì)將升高D.帶電油滴的機(jī)械能將增加

10.如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地。一帶電油滴位于

電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則（）

?p￡豐

A.帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)

B.P點(diǎn)的電勢(shì)將降低

C.帶電油滴的電勢(shì)能將減小

D.電容器的電容減小，極板所帶電荷量將減小

11.如圖所示，由M、N兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器，極板N與靜電計(jì)的金屬球相接，

極板M與靜電計(jì)的外殼均接地。給電容器充電，靜電計(jì)指針張開一定角度。實(shí)驗(yàn)過程中，電容器所帶電荷

量不變。下面操作能使靜電計(jì)指針張角變大的是（）

A.將M板向上平移B.將M板沿水平向左方向遠(yuǎn)離N板

C.在M、N之間插入有機(jī)玻璃板D.在M、N之間插入金屬板，且不和M、N接觸

三、解答題（共4題）

12.一平行板電容器，板間距離為d,電容為C,接在電源電壓為U的電源上，充電完成后撤去電源，求：

（1）充電后電容器的帶電量；

（2）充電后兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度；

（3）若再拉開兩板，使板間距離增大為2d,則電容器的電容變?yōu)槎嗌?？電量變?yōu)槎嗌?？電壓變?yōu)槎嗌伲?/p>

板間電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)槎啻螅?/p>

13.如圖所示，一個(gè)電容為C,極板間距為d的平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，在兩板之間有一個(gè)質(zhì)

量為m的帶電小球，小球用絕緣細(xì)線連接懸掛于0點(diǎn).現(xiàn)給電容器緩慢充電，使兩極板所帶電量分別為

+Q和-Q,此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為30。.小球所帶電量是多少？

14.能量守恒是自然界基本規(guī)律,能量轉(zhuǎn)化通過做功實(shí)現(xiàn).研究發(fā)現(xiàn)，電容器存儲(chǔ)的能量表達(dá)式為Ec=：CU2,

其中U為電容器兩極板間的電勢(shì)差C為電容器的電容.現(xiàn)將一電容器、電源和某定值電阻按照如圖所示電

路進(jìn)行連接.已知電源電動(dòng)勢(shì)為E。，電容器電容為C。，定值電阻阻值為R,其他電阻均不計(jì)，電容器原

來不帶電.現(xiàn)將開關(guān)S閉合，一段時(shí)間后，電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).求：在閉合開關(guān)到電路穩(wěn)定的過程中，該

電路因電磁輻射、電流的熱效應(yīng)等原因而損失的能量.

15.電容器作為儲(chǔ)能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。用圖甲所示電路對(duì)給定電容值為C的電容器充電，

無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢(shì)差〃隨電荷量q的變化圖像都相同。不計(jì)圖甲中電源內(nèi)阻。

(1)電容器充電的過程，實(shí)質(zhì)上是電源逐步把正電荷從電容器的負(fù)極板移到正極板的過程。

a.請(qǐng)利用u-q圖像求出電容器充電完成后儲(chǔ)存的電能EP；

b.除了存儲(chǔ)在電容器中的電能，充電電路消耗的其它能量都是損失的能量。證明：整個(gè)充電過程中，Ep等

于損失的電能E報(bào)。

(2)在如圖甲所示的充電電路中，只改變R電阻，用大小不同的兩個(gè)電阻及同一電源對(duì)同一電容器進(jìn)行兩次

充電。在圖乙中做出兩次充電過程中，極板上的電荷隨時(shí)間變化的大致圖像，并標(biāo)出哪個(gè)是大電阻、哪個(gè)

是小電阻對(duì)應(yīng)的充電圖像；

(3)若將圖甲中的電阻R減為0,本題(1)中航和E報(bào)的大小關(guān)系是否仍然成立？如果不成立給出合理的解釋；

如果成立，請(qǐng)解釋E拚的去向。

戶"

-------1|-------0^--------t

Eso---------------------"

i圖甲圖乙

參考答案

1.B

【詳解】

電容器電容的國(guó)際單位法拉（F）。

故選B?

2.D

【詳解】

ABC.電容器的兩個(gè)電極是可以導(dǎo)電的，分別是金屬芯柱和導(dǎo)電液，芯柱外套的絕緣層越厚，金屬芯柱和

導(dǎo)電液之間距離越大，電容減小，故ABC錯(cuò)誤。

D.指示器顯示出電容增大了，金屬芯柱和導(dǎo)電液正對(duì)面積增大了，說明容器中液面升高了，故D正確。

故選D。

3.D

【詳解】

A.增大兩極板之間的距離，由電容的決定式C=/可知，電容減小，電容器的電量不變，由。=編

47ikd47rkd

分析可知，板間電壓增大，靜電計(jì)指針張角變大，A錯(cuò)誤；

B.將B板上移少許時(shí)，正對(duì)面積減小，由電容的決定式可知，電容減小，電量不變，由電容器的定義式

分析可知，板間電壓增大，靜電計(jì)指針張角變大，B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)將B板拿走時(shí)，相當(dāng)于使d變得更大，C更小，故U應(yīng)更大，靜電計(jì)指針張角變大，C錯(cuò)誤；

D.將云母片插入兩板之間，由電容的決定式可知，電容增大，電量不變，由定義式分析可知，板間電壓

減小，靜電計(jì)指針張角變小，D正確。

故選D。

4.C

【詳解】

A.電容器的電容由電容器本身決定，與電容器兩端的電壓無關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)兩個(gè)電荷之間的距離趨近于零時(shí)，電荷己經(jīng)不能看成點(diǎn)電荷了，也就不能應(yīng)用庫(kù)侖定律了，故B錯(cuò)

誤；

C.不計(jì)重力帶負(fù)電的粒子可在等量正電荷的電場(chǎng)里做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即由電場(chǎng)力提供向心力，且電場(chǎng)力

方向與速度方向垂直，故C正確；

D.根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差關(guān)系，可得

w1

=—V=-1V

q-?

故D錯(cuò)誤。

故選c。

5.B

【詳解】

A.電容器貯存電荷時(shí)，極板間建立了電場(chǎng)，將電源提供的電能貯存在電場(chǎng)中，故A正確；

B.電容表征電容器容納電荷的本領(lǐng)大小，與電量無關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.電容器充電時(shí)，與電源正極相連的極板帶正電，與電源負(fù)極相連的極板帶負(fù)電，而且電量相等，故C

正確；

D.由

知平行板電容器的兩極板越近，電容越大，故D正確。

本題選不正確項(xiàng)，故選B。

6.D

【詳解】

A.電容器上極板與電源正極連接帶正電，而液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，電場(chǎng)力向上，一定帶負(fù)電，A錯(cuò)誤;

B.電容器與電源連接，由于電壓U保持不變，根據(jù)

d

可知電場(chǎng)強(qiáng)度減小，此時(shí)電場(chǎng)力小于重力，帶電油滴將豎直向下運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤：

C.若油滴固定，設(shè)尸點(diǎn)到下極板距離為小則

<pP=Eh,Ep=(pp-q

由于電場(chǎng)強(qiáng)的減小，因此P點(diǎn)電勢(shì)減小，帶負(fù)電的油滴的電勢(shì)能增加，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)電容器的定義式

4兀kd

上極板豎直向上移動(dòng)，d增大，C減?。挥钟捎?/p>

Q=CU

可知電壓保持不變，電容減小，因此極板帶電荷量減小，D正確。

故選D。

7.A

【詳解】

兩電容器兩極板間電勢(shì)差始終相等，并且兩電容器極板間的電荷量總和總是保持不變，設(shè)開始時(shí)兩電容器

兩極板間電勢(shì)差為U,兩電容器極板間的電荷量為。，則有

對(duì)A電容器有電容器A中的帶電粒子恰好靜止時(shí)有

口寸=1ng

A中帶電粒子的加速度大小為與，方向向上時(shí)有

1

qT-mg'ing

a3

A中帶電粒子的加速度大小為鼻，方向向下時(shí)有

儂-耳=如

聯(lián)立解得

八3A3八3〃3

由于A的電容的決定公式g=42可知,

C八不變，則有

C-絲

則電容器A極板的電荷量為

,22,44

QA=-QA=-Q或QA=§QA=§Q

兩電容器極板間的電荷量總和為

?？?2+2=2Q

由于兩電容器極板間的電荷量總和總是保持不變，則有

或Q；=|Q

由于兩電容器兩極板間電勢(shì)差始終相等，則有

24

U；=U；=]U或

根據(jù)電容的定義公式有

ufi

可知B電容器變化后的電容為

42

服=務(wù)￥=25或《=務(wù)￥=3

UB-uUBtUz

33

根據(jù)B的電容的決定公式可知，電容C與兩板間的距離”成反比，則有

4乃3

d'=；d或d=2d

所以A正確；BCD錯(cuò)誤；

故選Ao

8.BD

【詳解】

A.C=5是電容的定義式，采用的是比值法定義的，則知C與Q、U無關(guān)，故A錯(cuò)誤。

B.無論電容器的電壓如何變化，對(duì)于給定的電容器其電容不變，則電荷量與電壓的比值C=,恒定不變，

故B正確；

C.用電源給平板電容器充電后，兩極板一定帶有等量異種電荷，故C錯(cuò)誤；

D.電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，其大小與加在兩板上的電壓無關(guān)，故D正確。

故選BDo

9.AC

【詳解】

AB.將下極板豎直向下緩慢移動(dòng)時(shí)，d增大,電容減小；電容器的電壓U不變；故。=UC可知電荷量減

?。挥伞?與分析得知，板間場(chǎng)強(qiáng)減小，則油滴所受電場(chǎng)力減小，油滴將沿豎直向下運(yùn)動(dòng)，故A正確，B

a

錯(cuò)誤；

CD.P點(diǎn)到上極板的距離不變，而E減小，由U=Ed知,P點(diǎn)與上極板間電勢(shì)差減小，P點(diǎn)的電勢(shì)小于零，

則尸點(diǎn)的電勢(shì)升高，由于油滴帶負(fù)電，因向下運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，則帶電油滴的電勢(shì)能將增加，則機(jī)械

能減小，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選ACo

10.BD

【詳解】

A.將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=4得知板

a

間場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴所受的電場(chǎng)力減小，則油滴將向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.場(chǎng)強(qiáng)E減小，而P點(diǎn)與下極板間的距離不變，則由公式"=&/分析可知，P點(diǎn)與下極板間電勢(shì)差將減

小，而尸點(diǎn)的電勢(shì)高于下極板的電勢(shì)，則知P點(diǎn)的電勢(shì)將降低。選項(xiàng)B正確；

C.由帶電油滴原來處于平衡狀態(tài)可知，油滴帶負(fù)電，P點(diǎn)的電勢(shì)降低，根據(jù)彳=04可知，油滴的電勢(shì)

能將增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，d增大，根據(jù)電容器的電容C=可知電容減

小，由于電勢(shì)差不變，根據(jù)Q=UC知帶電量減小，選項(xiàng)D正確。

故選BDo

11.AB

【詳解】

A.極板M和靜電計(jì)外殼均接地，相當(dāng)于以大地為導(dǎo)向連接在一起，那么兩極板之間的電壓即靜電計(jì)的指

針和外殼之間的電壓越大，指針偏角越大，平行板電容器電壓

,,QQ4兀kdQ

C￡rS￡rS

4兀kd

M板上移，正對(duì)面積S變小，電壓變大，故A正確；

BCD.將M板沿水平向左方向遠(yuǎn)離N板，板間距離d變大，電壓變大，張角變大，在M、N之間插入有

機(jī)玻璃板相對(duì)介電常數(shù)J變大，在M、N之間插入金屬板，且不和M、N接觸，板間距離d變小，都會(huì)導(dǎo)

致電壓變小，指針張角變小，故B正確，CD錯(cuò)誤。

故選AB?

12.(1)Q=CU-(2)E=--(3)-C；Q=CU-2U；￡=-；

d2d

【詳解】

(1)由電容的定義式

「Q

C=—

U

可得充電后電容器的帶電量為Q=cu

(2)充電后兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為

E.

(3)使板間距離增大為2d,由電容的決定式

C=-^-

4TM

可知知電容器的電容變?yōu)?C

電量不變，仍為CU,則由

c吟

可知電壓變?yōu)?U

根據(jù)

E上