1.8电容器 电容 课时提升过关练（word版含答案）

1.8电容器 电容 课时提升过关练（含解析）
一、选择题
1．如图所示，平行板电容器充电后与电源断开，两个极板为A、B，A板接地，B板带正电，板间有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些，或将A板固定，B板上移一些，在这两种情况中，下列说法正确的是（ ）
A．A板下移时，P点的电场强度减小，P点的电势不变
B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点的电势降低
C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点的电势不变
D．B板上移时，P点的电场强度变大，P点的电势降低
2．电容器是一种能储存电荷的电学元件。两个彼此绝缘又相距很近的导体，就构成一个简单的电容器。电容器储存电荷的特性可以用电容C来表征。在电容器充电过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电容器所带的电荷量逐渐减小 B．电容器所带的电荷量逐渐增大
C．电容器两极间的电势差保持不变 D．电容器两极间的电势差逐渐减小
3．如图所示，开关S由1改接2后，电容器的（　　）
A．电容为零
B．电容变大
C．存储电能减少
D．电荷量可能不变
4．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正检验电荷固定在点。表示电容器的电容、表示两板间的场强、表示点的电势，表示正检验电荷在点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，则下列关系图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．2020年秋起，浙江省启用新版物理学科教材，该教材最大特点是潜移默化地渗透物理学科的核心素养，所谓物理核心素养包括“物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任”。下列关于物理观念和科学思维的认识，正确的是（ ）
A．只要有力对物体做负功，物体的动能一定减少
B．电容器的电容、电流强度的定义都运用了比值法
C．某首歌词里有“…在光滑的地板上摩擦…”，从物理角度来看不可能有摩擦力
D．“滴水石穿”，说明滴水对石头的作用力大于石头对滴水的作用力
6．如图所示为智能门锁通过指纹方式开锁，是对电容式传感器的运用。电容式传感器上有许多面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，手指的凸起、凹陷部分分别与这些小极板组成许多的小电容器。由于距离的不同，所产生电容器的电容不同。当通过充电让所有的小电容器达到相同电压值后，断开电路连接，让所有的小电容器进行放电，电容值小的电容器将很快结束放电。根据放电快慢的不同，就可以形成对应的指纹图像，与系统记录的指纹图像进行匹配。根据以上信息，下列说法中正确的是 （　　）
A．手指凸起部分所形成的电容器储存电荷的本领更小
B．手指凹陷部分所形成的电容器储存电荷的本领更小
C．手指在同一位置轻按时所形成的电容器储存电荷的本领更大
D．手指在同一位置重按时所形成的电容器储存电荷的本领更小
7．利用传感器可检测矿井渗水，从而发出安全警报，避免事故发生。如图所示是一种通过测量电容器电容变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水）。已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从电表左侧流入则电流计指针左偏；电流从电表右侧流入则电流计指针右偏。若矿井渗水（导电液体深度h增大），则（　　）
A．图中A与B构成电容器
B．矿井渗水是改变了电容器的电介质的介电常数
C．指针向右偏转，该电容器电容增大
D．指针向左偏转，该电源给电容器充电
8．如图所示，充好电的平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的带正电的试探电荷，以E表示两极板间电场的电场强度，表示试探电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角；若保持上极板不动，将下极板从虚线位置向下移动一小段距离至图中实线位置，则（　　）
A．试探电荷所受电场力增大
B．静电计指针的偏角减小
C．两极板间电场的电场强度E不变
D．试探电荷在P点的电势能减小
9．如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，以下分析正确的是（　　）
A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大
B．保持S闭合，将A板向上平移一小段距离，则θ变大
C．断开S，将A板向上平移一小段距离，则θ变小
D．断开S，将A板向B板靠近，则θ变大
10．如图是种电容式键盘，每个键下面还有一块可上下移动的小金属片。与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片。这样两块金属片就组成个小平行板电容器。当键被按下时，引起电容改变的因素是（　　）
A．两块金属片间的电压
B．两块金属片上的电量
C．两块金属片间的距离
D．两块金属片的正对面积
11．如图；单刀双掷开关S原来跟2相接，t=0时刻开关S改接1，t1时刻电容器充电完毕，t2时刻再将开关S拨向2位置。用下列图象描述上述过程中通过电流表的电流I、电容器两极板的电势差UMN随时间t的变化关系；其中正确的是（　　）
A． B． C．D．
12．如图是心脏除颤器，它是通过一个电容器放电时的脉冲电流作用于心脏，实施电击治疗，使患者心脏恢复正常跳动的仪器。心脏除颤器的电容器电容为，某次实施电击治疗，充电电压为时，患者没有反应，充电电压提高到，患者心脏复苏。关于电容器，下列说法正确的是（　　）
A．放电结束，电容器的电容为零
B．电容器放电过程，把其他形式能转化为电场能
C．充电电压增大，电容器储存电荷的本领也增强
D．充电电压为时，电容器存储的电荷量为0.16C
13．如图所示，平行板电容器竖直放置，A板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时，绝缘线与固定的A板成θ角，平移B板，下列说法正确的是(　　)
A．S闭合，B板向右平移一小段距离，θ角变大
B．S闭合，B板向左平移一小段距离，θ角变大
C．S断开，B板向左平移一小段距离，θ角不变
D．S断开，B板向左平移一小段距离，θ角变小
14．电容传声器是一种依靠电容量变化而起换能作用的传声器，也是目前运用最广、性能较好的传声器之一。如图所示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板间的距离减小，则在此过程中（　　）
A．膜片与极板间的电容增大 B．极板所带电荷量减小
C．电阻R中有电流通过 D．膜片与极板间的电场强度减小
15．如图所示，平行板电容器与恒压直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则下列说法不正确的是（　　）
A．带电油滴将向上运动 B．电容器带电量将增大
C．极板之间的电场强度增大 D．点的电势将降低
二、解答题
16．图甲是利用传感器在计算机上观察电容器充放电过程的电路原理图，图乙、丙分别是实验中得到的I—t图像和U—t图像，根据图中信息，回答下列问题：
（1）简要写出按图甲正确连接电路后，使电容器分别进行充电和放电的实验操作步骤；
（2）根据图乙，简要描述电容器充电和放电过程中，充电电流和放电电流的特点；
（3）改变电源电压，重复上述实验，得到多组和 图像.根据所学知识判断，图乙中的阴影部分“面积”S与图丙中的纵坐标值U的比值满足什么关系，并简要说明判断的理由.
17．有一充电的电容器，两板间的电压为3 V，所带电荷量为4.5×10－4C，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2 V，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？
参考答案
1．C
【详解】
AB．A极板下移时，由于平行板电容器充电后与电源断开，则电容器两板所带电量不变，正对面积不变，A板下移时，根据
，，
可推出
可知，只改变板间距离时，板间的电场强度不变，则P点的电场强度E不变。P点与下板的距离增大，根据公式
P点与下板的电势差增大，而下板的电势为零，则P点的电势增大，AB错误；
CD．B板上移时，同理得知，板间电场强度不变，根据公式
知，P点与B极板的间距离不变，则P点与B极板间的电势差不变，而下板的电势为零，所以P点电势不变，C正确、D错误。
故选C。
2．B
【详解】
AB．电容器在充电过程中，电荷量逐渐增大，故B正确，A错误；
CD．根据
可知，两极板的电压逐渐增大，故CD错误。
故选B。
3．C
【详解】
CD．开关S接1时，电源对电容器充电，开关S由1改接2后，电容器放电，存储电能减少，极板电荷量减少，C正确，D错误；
AB．电容器的电容由内部结构决定，与充放电过程无关，电容不为零且保持不变，AB错误。
故选C。
4．D
【详解】
A．平行板电容器的决定式为
即电容C与两板间距离d不呈线性关系，C-x图像不可能为直线，故A错误；
B．平行板电容器两板间电场强度为
由题意可知Q不变，所以E不随两板间距离d变化，故B错误；
CD．设P点到负极板的距离为d′，因为负极板接地，所以P点的电势为
当E不变时，随d′的减小而线性减小，又根据
可知也随d′的减小而线性减小，故C错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．只要合外力对物理做正功，物体的动能就是增加的，A错误；
B．电流强度的定义不是比值定义法，B错误；
C．“…在光滑的地板上摩擦…”，从物理角度来看这是不可能的，因为光滑的地板，动摩擦因素为零，不可能有摩擦力，C正确；
D．滴水对石头的作用力等于石头对滴水的作用力，D错误。
故选C。
6．B
【详解】
AB．平行板电容器电容的决定式为
手指凸起部分所形成的的电容器极板间距d更小，形成的电容器的电容更大，储存电荷的本领更大，同理可知手指凹陷部分所形成的电容器储存电荷的本领更小，故A错误，B正确；
CD．手指在同一位置轻按时所形成的电容器的极板间距d更大，形成电容器的电容更小，储存电荷的本领更小，同理可知手指在同一位置重按时所形成的电容器储存电荷的本领更大，故CD错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．图中A与C构成电容器，A错误；
B．矿井渗水是改变了电容器的正对面积，B错误；
C．根据
电容器两极板间的电压不变，指针向右偏转，电流从电表右侧流入，是逆时针方向电流，电容器放电，电量减少，该电容器电容减小，C错误；
D．根据
电容器两极板间的电压不变，指针向左偏转，电流从电表左侧流入，顺时针电流，电源给电容器充电，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
AC．根据
可知
即两极板间电场的电场强度E不变，试探电荷所受电场力不变，A错误，C正确；
B．根据
结合
可知d变大，电容器的电容C减小，Q不变，U增大，即静电计指针的偏角增大，B错误；
D．根据
可知试探电荷在Р点的电势能增大。D错误。
故选C。
9．A
【详解】
AB．设A、B之间的电场强度大小为E，对小球根据平衡条件可得
①
保持S闭合，则A、B之间电压U保持不变，根据
②
可知将A板向B板靠近，d减小，则E增大，θ增大；将A板向上平移一小段距离，d不变，则E不变，θ不变，故A正确，B错误；
CD．平行板电容器的决定式和定义式分别为
③
④
联立②③④可得
⑤
断开S，则两极板所带电荷量Q不变，将A板向上平移一小段距离，两极板正对面积S减小，则E增大，θ增大；将A板向B板靠近，S不变，则θ不变，故CD错误。
故选A。
10．C
【详解】
平行板电容器电容的决定式
当键被按下时，其下方金属片与另一块固定的小金属片之间距离减小，电容C增大，平行板电容器的电容取决于组成电容器的材料性质以及内部结构，与电容器是否带电无关，故ABD错误，C正确。
故选C。
11．B
【详解】
AB．开关S接1时，电容器充电，t1时刻电容器充电完毕，电流为零，t2时刻再将开关S拨向2位置，开始反向放电，放电完毕后，电流为零，A错误，B正确；
CD．开关S接1时，电容器与电源直接相连，电容器两极板的电势差UMN逐渐增大，充电结束后，两极板的电势差UMN等于电源的电动势；在放电过程中，电容器两极板的电势差UMN逐渐减小到零，极板的电性不变，CD错误。
故选B。
12．D
【详解】
A．电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量，放电之后，电容器的电容大小是不变的，故A错误；
B．电容器放电过程，把电场能转化为其他形式能，故B错误；
C．电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量，充电电压增大，电容器储存电荷的本领不变，故C错误；
D．根据
代入数据得充电电压为时，电容器存储的电荷量为0.16C，故D正确。
故选D。
13．BC
【详解】
A．S闭合时，两板间的电势差不变，B板向右平移一小段距离，d变大，电场强度
减小，则小球所受的电场力减小，所以θ角减小，故A错误；
B．S闭合，B板向左平移一小段距离，d变小，则电场强度
增大，小球所受电场力增大，所以θ角变大，故B正确；
CD．S断开，B板向左平移一小段距离，据电容的定义
电容决定式为
场强定义式
以上联立可得
可知电场强度不变，小球所受电场力不变，所以θ角不变，故C正确，D错误。
故选BC。
14．AC
【详解】
A．根据
可知，膜片与极板间的距离减小时，膜片与极板间的电容增大，故A正确；
BC．膜片与极板间的距离减小时，膜片与极板间的电容增大，根据
得
可知极板所带电荷量增大，因此电容器要充电，电流通过电阻，故C正确，B错误；
D．板间电压不变，板间距离减小，根据
可知，膜片与极板间的电场强度增大，故D错误。
故选AC。
15．ABC
【详解】
AC．电容器极板之间的电场强度为
电容器与电源相接时电容器两极板间的电压U保持不变，将上极板竖直向上移动一小段距离，即d增大，则E减小，带电油滴所受电场力减小，将向下运动，故AC错误；
B．平行板电容器的决定式和定义式为
当d增大时，C减小，而U不变，所以电容器所带的电量Q减小，故B错误；
D．因为下极板接地，所以
P点到下极板的距离d′不变，E减小，所以降低，故D正确。
故选ABC。
16．（1）见解析；（2）见解析；（3），见解析
【详解】
（1）先将开关K拨至a端，电源向电容器充电，然后将开关K拨b端，电容器放电
（2）电容器充电的过程中，电容器两板间的电压逐渐增大、电路中的电流不断减小；电容器放电的过程中，电容器两极板间的电压逐渐减小，电路中的电流逐渐增大
（3） 图象与坐标轴围成的面积表示电容器充电过程中转移的电荷量，而电荷量与电压之比等于电容器的电容，则图乙中的阴影部分“面积”S与图丙中的纵坐标值U的比值满足
17．　　
【详解】
根据公式可求电容：；
电容器电压降为时，电容不变，仍为；
此时电荷量为：．
点睛：解决本题的关键掌握电容的定义式，知道电容的大小与电荷量、电势差无关．