必修 第三册第十章 静电场中的能量4 电容器的电容优秀综合训练题

这是一份必修 第三册第十章 静电场中的能量4 电容器的电容优秀综合训练题，共7页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共12小题；共48分）
1. 关于电容器的电容，下列说法正确的是
A. 电容器所带的电荷量越多，电容越大
B. 电容器两极板间电压越高，电容越大
C. 电容器不带电时，电容为零
D. 电容是描述电容器储存电荷能力的物理量

2. 一个固定电容器在充电过程中，两个极板间的电压 u 随电容器所带电荷量 q 的变化而变化。下面四幅图中，正确反映 u 和 q 关系的图象是
A. B.
C. D.

3. 如图是描述一给定的电容器充电时电量 Q 、电压 U 、电容 C 之间的相互关系图，其中不正确的是图
A. B.
C. D.

4. a 、 b 两个电容器如图 1 所示，图 2 是它们的部分参数，由此可知，关于 a 、 b 两个电容器的下列说法正确的是
A. a 、 b 两个电容器的电容之比为 8:1
B. a 、 b 两个电容器的电容之比为 4:5
C. b 电容器最多能容纳电荷 0.1 C
D. b 电容器最多能容纳电荷 1 C

5. 将平行板电容器 C 、电源 E 和电阻 R 等元件连接成如图所示的电路。初始时电容器不带电。闭合开关 S，在电源向电容器充电的过程中，下列说法正确的是
A. 电容器带电量增大，两板间电压减小
B. 电容器带电量减小，两板间电压增大
C. 电容器带电量和两板间电压都增大
D. 电容器带电量和两板间电压都减小

6. 某物理兴趣小组利用如图所示的电路给一个原来不带电的电容器充电。在充电过程中，电路中的电流为 i，电容器所带的电荷量为 q，两极板间的电势差为 u，电容器储存的能量为 E电。下面的四幅示意图分别表示 i 、 q 、 u 和 E电 随时间 t 的变化关系，其中可能正确的是
A. B.
C. D.

7. 在右图所示的实验装置中，平行板电容器的极板 B 与一灵敏的静电计相接，极板 A 接地。若极板 A 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是
A. 两极板间的电压不变，极板上的电量变小
B. 两极板间的电压不变，极板上的电量变大
C. 极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小
D. 极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大

8. 利用如图装置研究影响平行板电容器大小的因素，静电计可测量平行板电容器两极板的电势差 U，保持极板上的电荷量 Q 和两极板的正对面积 S 不变，增大两极板间的距离 d 时，静电计的指针偏角增大，说明电容器的电容
A. 变大B. 变小C. 不变D. 无法确定

9. 某平行板电容器标有 2.5 μF，这是表示
A. 该电容器带电量不能超过 2.5×1−6 C
B. 要使两板间电压降低 1 V，它所带的电量必减少 2.5×10−6 C
C. 电容器只有在带电时电容量为 2.5×10−6 F
D. 如在板间插入电介质，电容将减小

10. 如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力 F 作用于可动膜片电极时，可使膜片发生形变，引起电容的变化。将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么
A. 当 F 向上压膜片电极时，电容将减小
B. 当 F 向上压膜片电极时，电容将增大
C. 若电流计无示数，表示压力 F 发生变化
D. 若电流计有示数，表示压力 F 不发生变化

11. 在图所示的实验装置中，平行板电容器的极板 A 与一灵敏的静电计相接，极板 B 接地。若极板 B 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针偏角变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是
A. 两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小
B. 两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大
C. 极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变小
D. 极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大

12. 电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是
A. 甲图中，手指作为电容器一电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作
B. 乙图中，力 F 增大过程中，电流计中的电流从 a 流向 b
C. 丙图中，油箱液位上升时，电容变小
D. 丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于充电状态

二、多项选择题（共1小题；共4分）
13. 关于电容器，下列说法正确的是
A. 电容器所带的电荷量越多，电容就越大
B. 电容器所带电荷量增加一倍，则两极板间的电压也一定增加一倍
C. 对于同一个电容器，所带电荷量与两极板间电压的比值是一个定值
D. 电容器的电容在数值上等于两极板间的电压是 1 V 时电容器需要带的电荷量

三、实验题（共1小题；共6分）
14. 某实验小组利用如图甲所示的电路“观察电容器的充、放电现象”。
（1）若将开关 S 接 1，电容器上极板带 （填“正电”或“负电”），再将 S 接 2，通过电流表的电流方向 （填“向左”或“向右”）。
（2）实验中所使用的电容器如图乙所示，当电容器两端电压为额定电压时，电容器极板上所带电荷量为 C（结果保留两位有效数字）。
答案
第一部分
1. D
2. A
3. C
【解析】C=QU 是电容的定义式，电容器电容的大小与电容的带电量 Q 以及电容器两极板之间的电压无关，电容器电容的决定式为：C=ɛS4kπd，只要电容器不变其电容就不发生变化，故A错误，BD正确；
根据 C=QU 可有：Q=CU，由于电容器不变，因此电量 Q 和电压 U 成正比，故C正确。
4. C
【解析】AB选项：由图 2 知 a 的电容是 1000μF，b 的电容是 10000μF，所以 a 、 b 两个电容器的电容之比为 1000:10000=1:10；故AB错误；
C选项：b 电容器最多能容纳电荷 q=UC=1000×10−6×10=0.1 C，故C正确，故D错误。
5. C
6. B
【解析】由于 u 变大，所以电路中电流减小，故A错误；
q−t 图象斜率代表电流大小，电流变小，斜率变小，而充电 q 增加，B正确；
q=Cu 可得，u 与 q 的图形相似，故C错误；
由公式 E电=12Cu2，可定性分析，故D错误。
7. D
8. B
【解析】电容器的带电量 Q 不变，根据 C=QU，当静电计的指针偏角增大，即电容器极板间的电势差 U 增大，那么电容 C 减小；
也可以由：因 S 不变，增大 d，由电容的决定式 C=ɛS4πkd 知电容 C 减小，故B正确，ACD错误。
9. B
【解析】 2.5 μF 是电容器的电容，不是知道带电量，A错误；要使两板间电压降低 1 V，它所带的电量必减少 2.5×10−6 C，故B正确；不管电容器是否带电，其电容均为 2.5×10−6 F，故C错误；由电容的决定式知如在板间插入电介质，电容将增大，故D错误。
10. B
【解析】当 F 向上压膜片电极时，电容器板间距离减小，由电容的决定式 C=ɛS4πkd 得知电容器的电容将增大，故A错误，B正确；若电流计无示数，电容器的电量不变，电容器的板间电压不变，由 C=QU 可知电容不变，说明压力没有变化，故C错误；当 F 变化时，电容变化，而板间电压不变，由 Q=CU，故带电荷量 Q 发生变化，电容器将发生充、放电现象，回路中有电流，电流计有示数。所以电流计有示数时，压力 F 必发生变化，故D错误。
11. D
12. D
【解析】A、两个彼此绝缘的靠得很近的导体，构成一个简单的电容器。电容器的两个电极都是导体，若把绝缘笔代替手指，绝缘笔不是导体，不能作为电容器的一电极，触摸屏就不能正常工作了，故A错误；
B、乙图中，力 F 增大的过程中，电容器两极板间距离减小，根据 C=ɛS4πkd 可知电容增大，电容器始终与电源相连，所以电容器两板间电压不变，根据 C=QU 可知，电容器所带电荷量增多，所以力 F 增大的过程中，给电容器充电，有充电电流，电流计中的电流从 b 流向 a，故B错误；
C、丙图中油箱液位上升时，等效为电容器的正对面积增加，根据 C=ɛS4πkd 可知电容增大，故C错误；
D、丁图中，当传感器由静止突然向左加速时，电介质进入电容器中部分增多，相当于介电常数增大，根据 C=ɛS4πkd 可知电容增大，根据 C=QU 可知，电容器带电荷量增加，所以电容器处于充电状态，故D正确。
第二部分
13. B， C， D
第三部分
14. （1） 正电；向左
【解析】将开关 S 掷于 1，电容器上极板与电源的正极相接，则上极板带正电，再将 S 掷于 2，电容器放电，所以通过电流表的电流方向向左。
（2） 2.6
【解析】由题图乙可知该电容器额定电压为 5.5 V，电容 C=0.47 F，当电容器两端电压为额定电压时，电容器极板上所带电荷量 Q=CU=0.47×5.5 C≈2.6 C。