第04講 電容器及其兩類變化 課后專項(xiàng)突破（原卷版）-2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期中期末復(fù)習(xí)精細(xì)講義

第04講電容器及其兩類變化——?jiǎng)澲攸c(diǎn)之高二期中期末復(fù)習(xí)精細(xì)講義一、單選題1．電容器是現(xiàn)代儀器中常見的元件。某電容器電容是60μF，充電至10kV電壓，如果電容器在A．電容器的擊穿電壓為10B．電容器充電后的電量為600C．電容器在放電過(guò)程中電容小于60μD．電容器放電過(guò)程的平均電流強(qiáng)度大小為3002．電容式加速傳感器常用于觸發(fā)汽車安全氣囊，簡(jiǎn)化圖如圖所示，平行板電容器的極板M固定，N可左右移動(dòng)，通過(guò)測(cè)量電容器極板上的電量變化來(lái)確定汽車加速度。當(dāng)汽車緊急剎車時(shí)，極板M、N間距減小，若極板兩端電壓不變，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器的電容不變 B．電容器的電容變小C．極板間的電荷量增大 D．極板間的電荷量減小3．已知均勻帶電的無(wú)窮大平面在真空中激發(fā)的電場(chǎng)中各處的場(chǎng)強(qiáng)相同?，F(xiàn)有一平行板電容器，極板面積為S，兩板間隔為d，其中充滿空氣（空氣的介電常數(shù)取為ε）。當(dāng)兩極板上加電壓U時(shí)，忽略邊緣效應(yīng)，且靜電力常量為k，兩極板間的相互作用力大小為（）A．εSU28πkd2 B．4．如圖電路中，AB是兩金屬板構(gòu)成的平行板電容器。先將電鍵K閉合，等電路穩(wěn)定后再將K斷開，然后將B板向下平移一小段距離，并且保持兩板間的某點(diǎn)P與A板的距離不變。則下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器的電容變大B．電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小變小C．電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小變大D．P點(diǎn)電勢(shì)升高5．超級(jí)電容器又叫雙電層電容器，是一種新型儲(chǔ)能裝置，它不同于傳統(tǒng)的化學(xué)電源，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源。它具有功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬等特點(diǎn)。如圖為一款超級(jí)電容器，其標(biāo)有“2.7V，3000F”，則（

）A．該超級(jí)電容器充電時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．該電容器最大容納電荷量為8100CC．該電容器在電壓為2.7V時(shí)電容才是3000F D．該電容器在2.5V電壓下不能正常工作6．如圖所示，平行板電容器與一直流電源連接，下極板接地，靜電計(jì)金屬球與電容器上極板連接，靜電計(jì)開始時(shí)所帶電荷量很少，可忽略。開關(guān)閉合，穩(wěn)定時(shí)一帶電的油滴靜止于兩極板間的P點(diǎn)。若斷開開關(guān)K，將平行板電容器的下極板豎直向下平移一小段距離，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．帶電油滴仍保持靜止 B．靜電計(jì)指針的張角保持不變C．P點(diǎn)電勢(shì)變小 D．帶電油滴的電勢(shì)能變大7．如圖所示，電容器極板間有一可移動(dòng)的電介質(zhì)板，電介質(zhì)板與被測(cè)物體相連，被測(cè)物體到極板右邊緣的距離為x。接入電路后，通過(guò)極板上物理量的變化可確定被測(cè)物體的位置，下列說(shuō)法正確的是（

）A．若x變大，則電容器的電容增大B．若x變小且電容器的電荷量不變，則電容器極板間的電壓減小C．若x變大且電容器極板間的電壓不變，則電容器的電荷量增加D．若x變大且電容器極板間的電壓不變，則有電流流向電容器的正極板8．在“用傳感器觀察電容器的充放電過(guò)程”實(shí)驗(yàn)中，按圖甲所示連接電路。電源兩端電壓保持不變。單刀雙擲開關(guān)S先跟2相接，某時(shí)刻開關(guān)改接1，一段時(shí)間后，把開關(guān)再改接2，此后實(shí)驗(yàn)中使用了電流傳感器來(lái)采集電流隨時(shí)間的變化情況，實(shí)驗(yàn)得到的I?t圖像如圖乙所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（

）A．在電容器放電過(guò)程中電阻R兩端的電壓保持不變B．在電容器充電過(guò)程中電容器的電容隨電量增大而不斷變大C．如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R的阻值，則此過(guò)程的I?t曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將增大D．如果只增大電容器兩極板間的距離，那么I?t曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將減小9．如圖所示，電容式麥克風(fēng)的振動(dòng)膜是利用超薄金屬或鍍金的塑料薄膜制成的，它與基板構(gòu)成電容器，并與電阻、電池構(gòu)成閉合回路。麥克風(fēng)正常工作時(shí)，振動(dòng)膜隨聲波左右振動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．振動(dòng)膜向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器的電容減小B．振動(dòng)膜向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻上有從a到b的電流C．振動(dòng)膜向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻上沒有電流通過(guò)D．振動(dòng)膜向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，振動(dòng)膜所帶的電荷量增大10．如圖所示為研究電容器充，放電的實(shí)驗(yàn)電路圖，S為單刀雙擲開關(guān)，電容器與靈敏電流計(jì)和電阻R0串聯(lián)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將開關(guān)S擲向1端，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，再把開關(guān)S擲向2端。開關(guān)S擲向2端后極短時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器充電，通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流方向?yàn)閍→bB．電容器充電，通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流方向?yàn)閎→aC．電容器放電，通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流方向?yàn)閍→bD．電容器放電，通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流方向?yàn)閎→a11．某同學(xué)用如圖甲所示的電路研究電容器的充電放電。電路圖中定值電阻的阻值為R，電源內(nèi)阻不計(jì)，先將開關(guān)S合向1，待電路穩(wěn)定后再合向2，用電流傳感器得到電容器放電電流隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，測(cè)得圖線與坐標(biāo)軸所圍面積為S0A．S0ImR B．ImR二、多選題12．連接好如圖所示的電路后，在t=0時(shí)刻，將斷開的單刀雙擲開關(guān)S撥至與1連接，經(jīng)一段時(shí)間電路穩(wěn)定后，再把S撥至與2連接。繪制出下列流過(guò)電路中P點(diǎn)的電流I隨時(shí)間t變化的圖像和電容器兩極板間電勢(shì)差UAB隨時(shí)間t變化的圖像，其中錯(cuò)誤A． B．C． D．13．如圖所示，M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板，R為滑動(dòng)變阻器。用絕緣細(xì)線將一帶負(fù)電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合開關(guān)S，給電容器充電后，懸線偏離豎直方向的夾角為θ。下列說(shuō)法正確的是（）A．保持S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向a端滑動(dòng)，則θ增大B．保持S閉合，將N板向M板靠近，則θ增大C．?dāng)嚅_S，將N板向M板靠近，則θ增大D．?dāng)嚅_S，將N板向下移動(dòng)少許，則θ增大14．如圖所示為一個(gè)簡(jiǎn)化的閃光燈電路，它由直流電源E、電阻箱R1、電阻箱R2和電容器C等組成，電容器先充電后在很短的時(shí)間內(nèi)放電，從而達(dá)到閃光的效果。下列說(shuō)法正確的是（A．開關(guān)S處于位置2時(shí)，電容器充電B．電容器充電完成時(shí)兩極板間的電壓與電阻箱R1C．若在電容器兩極板間加入云母介質(zhì)，先充滿電再放電，放電過(guò)程中通過(guò)閃光燈的電荷量變大D．電阻箱R215．如圖所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計(jì)，開關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開一定角度，下述做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是（

）A．使A、B兩板靠近一些 B．使A、B兩板正對(duì)面積減小一些C．?dāng)嚅_S后，使A板向左平移一些 D．?dāng)嚅_S后，使A、B正對(duì)面積減小一些三、實(shí)驗(yàn)題16．在“研究影響平行板電容器電容大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中，把電容器的兩極板A，B分別與靜電計(jì)的金屬球和外殼相連，并使B板接地。先使電容器帶上一定的電荷量，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)一定的角度（如圖）。(1)實(shí)驗(yàn)中有一步操作是：保持兩極板的間距和正對(duì)面積不變，在兩極板間插入有機(jī)玻璃板。在這一步操作中，可看到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度（填“增大”“減小”或“不變”），這表明平行板電容器的電容隨兩極間電介質(zhì)的的增大而增大。(2)實(shí)驗(yàn)中如果不小心手碰觸了一下B板，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度將（填“增大”“減小”或“不變”）。17．如圖所示是觀察電容器的充、放電現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置。電源輸出電壓恒為8V，S是單刀雙擲開關(guān)，G為靈敏電流計(jì)，C(1)當(dāng)開關(guān)S接1時(shí)，平行板電容器充電。隨著極板上電荷的增多，電流逐漸（選填“增大”或“減小”）。(2)電容器充電完畢，斷開開關(guān)，此時(shí)如圖甲所示電路圖中電容器上極板（填“帶正電”、“帶負(fù)電”或“不帶電”）；(3)開關(guān)S接2時(shí)，電容器放電，流經(jīng)G表的電流方向?yàn)椋ㄌ睢跋蜃蟆被颉跋蛴摇保?4)然后將開關(guān)S接2，電容器放電。在放電過(guò)程中，電路中的電流大小為i，電容器所帶電荷量為Q，電容器兩極板電勢(shì)差為U，電容器的電容為C。下面關(guān)于i、Q、U、C隨時(shí)間t的變化的圖像，正確的是_____。A． B．C． D．18．如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器的因素，其中電容器左側(cè)極板A和靜電計(jì)外殼接地，電容器右極板B與靜電計(jì)金屬球相連。使電容器帶電后與電源斷開。(1)靜電計(jì)是測(cè)量下列哪一個(gè)物理量的儀器。A．電荷量 B．電容 C．電勢(shì)差(2)保持兩極板所帶的的電荷量Q不變，極板間的正對(duì)面積S不變，讓帶有絕緣手柄的A板向左移動(dòng)增大兩極板間的距離d，發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針偏角變大，得出的結(jié)論是：在其他條件不變的情況下，平行板電容器的電容C隨兩極板間的距離d的增大而（填“增大”“減小”或“不變”）。(3)改變相關(guān)因素使電容器電容發(fā)生變化，從而可以測(cè)量某些物理量，因此可制作電容式傳感器。保持B板不動(dòng)，將A板左右移動(dòng)會(huì)使靜電計(jì)指針的偏角變化。下列傳感器電容變化和此原理相同的是。A． B．C． D．四、解答題19．如圖所示，水平放置的帶電金屬平行板M、N相距d=10cm，A點(diǎn)距M板x0=2cm，AB間距為x=10cm，且與水平方向成30°角，