第04講 電容器及其兩類變化 課后專項突破（原卷版）-2024-2025學年高二物理上學期中期末復習精細講義

第04講電容器及其兩類變化——劃重點之高二期中期末復習精細講義一、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．電容器在放電過程中電容小于60μD．電容器放電過程的平均電流強度大小為3002．電容式加速傳感器常用于觸發(fā)汽車安全氣囊，簡化圖如圖所示，平行板電容器的極板M固定，N可左右移動，通過測量電容器極板上的電量變化來確定汽車加速度。當汽車緊急剎車時，極板M、N間距減小，若極板兩端電壓不變，下列說法正確的是（）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．已知均勻帶電的無窮大平面在真空中激發(fā)的電場中各處的場強相同?，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）。當兩極板上加電壓U時，忽略邊緣效應，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P與A板的距離不變。則下列說法正確的是（）A．電容器的電容變大B．電容器內部電場強度大小變小C．電容器內部電場強度大小變大D．P點電勢升高5．超級電容器又叫雙電層電容器，是一種新型儲能裝置，它不同于傳統(tǒng)的化學電源，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、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等特點。如圖為一款超級電容器，其標有“2.7V，3000F”，則（

）A．該超級電容器充電時把電能轉化為化學能 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，靜電計金屬球與電容器上極板連接，靜電計開始時所帶電荷量很少，可忽略。開關閉合，穩(wěn)定時一帶電的油滴靜止于兩極板間的P點。若斷開開關K，將平行板電容器的下極板豎直向下平移一小段距離，則下列說法正確的是（

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

）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程”實驗中，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S先跟2相接，某時刻開關改接1，一段時間后，把開關再改接2，此后實驗中使用了電流傳感器來采集電流隨時間的變化情況，實驗得到的I?t圖像如圖乙所示。下列有關說法正確的是（

）A．在電容器放電過程中電阻R兩端的電壓保持不變B．在電容器充電過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，則此過程的I?t曲線與坐標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曲線與坐標軸所圍成的面積將減小9．如圖所示，電容式麥克風的振動膜是利用超薄金屬或鍍金的塑料薄膜制成的，它與基板構成電容器，并與電阻、電池構成閉合回路。麥克風正常工作時，振動膜隨聲波左右振動。下列說法正確的是（）A．振動膜向右運動時，電容器的電容減小B．振動膜向右運動時，電阻上有從a到b的電流C．振動膜向左運動時，電阻上沒有電流通過D．振動膜向左運動時，振動膜所帶的電荷量增大10．如圖所示為研究電容器充，放電的實驗電路圖，S為單刀雙擲開關，電容器與靈敏電流計和電阻R0串聯(lián)。實驗時，先將開關S擲向1端，經(jīng)過一段時間后，再把開關S擲向2端。開關S擲向2端后極短時間內，下列說法正確的是（）A．電容器充電，通過靈敏電流計的電流方向為a→bB．電容器充電，通過靈敏電流計的電流方向為b→aC．電容器放電，通過靈敏電流計的電流方向為a→bD．電容器放電，通過靈敏電流計的電流方向為b→a11．某同學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，電源內阻不計，先將開關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間變化規(guī)律如圖乙所示，測得圖線與坐標軸所圍面積為S0A．S0ImR B．ImR二、多選題12．連接好如圖所示的電路后，在t=0時刻，將斷開的單刀雙擲開關S撥至與1連接，經(jīng)一段時間電路穩(wěn)定后，再把S撥至與2連接。繪制出下列流過電路中P點的電流I隨時間t變化的圖像和電容器兩極板間電勢差UAB隨時間t變化的圖像，其中錯誤A． B．C． D．13．如圖所示，M、N是平行板電容器的兩個極板，R為滑動變阻器。用絕緣細線將一帶負電的小球懸于電容器內部。閉合開關S，給電容器充電后，懸線偏離豎直方向的夾角為θ。下列說法正確的是（）A．保持S閉合，將滑動變阻器的滑片向a端滑動，則θ增大B．保持S閉合，將N板向M板靠近，則θ增大C．斷開S，將N板向M板靠近，則θ增大D．斷開S，將N板向下移動少許，則θ增大14．如圖所示為一個簡化的閃光燈電路，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間內放電，從而達到閃光的效果。下列說法正確的是（A．開關S處于位置2時，電容器充電B．電容器充電完成時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，先充滿電再放電，放電過程中通過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，開關S合上后，靜電計指針張開一定角度，下述做法可使靜電計指針張角增大的是（

）A．使A、B兩板靠近一些 B．使A、B兩板正對面積減小一些C．斷開S后，使A板向左平移一些 D．斷開S后，使A、B正對面積減小一些三、實驗題16．在“研究影響平行板電容器電容大小的因素”的實驗中，把電容器的兩極板A，B分別與靜電計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，靜電計指針偏轉一定的角度（如圖）。(1)實驗中有一步操作是：保持兩極板的間距和正對面積不變，在兩極板間插入有機玻璃板。在這一步操作中，可看到靜電計指針偏轉的角度（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的的增大而增大。(2)實驗中如果不小心手碰觸了一下B板，靜電計指針偏轉的角度將（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)象的實驗裝置。電源輸出電壓恒為8V，S是單刀雙擲開關，G為靈敏電流計，C(1)當開關S接1時，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，此時如圖甲所示電路圖中電容器上極板（填“帶正電”、“帶負電”或“不帶電”）；(3)開關S接2時，電容器放電，流經(jīng)G表的電流方向為（填“向左”或“向右”）；(4)然后將開關S接2，電容器放電。在放電過程中，電路中的電流大小為i，電容器所帶電荷量為Q，電容器兩極板電勢差為U，電容器的電容為C。下面關于i、Q、U、C隨時間t的變化的圖像，正確的是_____。A． B．C． D．18．如圖所示實驗裝置可用來探究影響平行板電容器的因素，其中電容器左側極板A和靜電計外殼接地，電容器右極板B與靜電計金屬球相連。使電容器帶電后與電源斷開。(1)靜電計是測量下列哪一個物理量的儀器。A．電荷量 B．電容 C．電勢差(2)保持兩極板所帶的的電荷量Q不變，極板間的正對面積S不變，讓帶有絕緣手柄的A板向左移動增大兩極板間的距離d，發(fā)現(xiàn)靜電計指針偏角變大，得出的結論是：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)改變相關因素使電容器電容發(fā)生變化，從而可以測量某些物理量，因此可制作電容式傳感器。保持B板不動，將A板左右移動會使靜電計指針的偏角變化。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點距M板x0=2cm，AB間距為x=10cm，且與水平方向成30°角，