专题1电容器充放电实验--2024年高考物理实验最新模拟题精练

必修部分电学实验最新模拟题冲刺 专题.1 电容器充放电实验 1. （2024江苏泰州3月调研）电容储能已经在电动汽车、风力发电等方面得到广泛应用。某同学设计了图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程和测定电容器的电容。器材如下： 电容器C（额定电压，电容标识不清）； 电源E（电动势，内阻不计）；滑动变阻器（最大阻值）； 电阻箱（阻值）；电压表V（量程，内阻较大）； 开关，电流传感器，计算机，导线若干 （1）按照图甲连接电路，闭合开关、断开开关，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向___________端滑动（选填“a”或“b”）。 （2）当电压表示数为时，调节的阻值，闭合开关，通过计算机得到电容器充电过程电流随时间变化的图像；保持的阻值不变，断开开关，得到电容器放电过程电流随时间变化的图像，图像如图乙所示。测得，则___________。 （3）重复上述实验，得到不同电压下电容器的充、放电过程的电流和时间的图像，利用面积法可以得到电容器电荷量的大小，测出不同电压下电容器所带的电荷量如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 3 4 5 6 7 8 0.14 0.19 024 0.30 0.33 0.38 请在图丙中画出图像_____，并利用图像求出电容器的电容为____F。（结果保留两位有效数字） （4）实验发现，相同电压下电容器充、放电过程的电流和时间的图像中的总是略大于，其原因是___________。 2. （2024河南高考适应性考试）学生小组用放电法测量电容器的电容，所用器材如下： 电池（电动势3V，内阻不计）； 待测电容器（额定电压5V，电容值未知）； 微安表（量程200μA，内阻约1kΩ）； 滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）； 电阻箱R1、R2、R3、R4（最大阻值均9999.9Ω）； 定值电阻R0（阻值为5.0kΩ）； 单刀单掷开关S1、S2，单刀双掷开关S3； 计时器； 导线若干。 （1）小组先测量微安表内阻，按图（a）连接电路。 （2）为保护微安表，实验开始前S1、S2断开，滑动变阻器R的滑片应置于__________（填“左”或“右”）端。将电阻箱R1、R2、R3的阻值均置于1000.0Ω，滑动变阻器R的滑片置于适当位置。保持R1、R3阻值不变，反复调节R2，使开关S2闭合前后微安表的示数不变，则P、Q两点的电势__________（填“相等”或“不相等”）。记录此时R2的示数为1230.0Ω，则微安表的内阻为__________Ω。 （3）按照图（b）所示连接电路，电阻箱R4阻值调至615.0Ω，将开关S3掷于位置1，待电容器充电完成后，再将开关S3掷于位置2，记录微安表电流I随时间t的变化情况，得到如图（c）所示的图像。当微安表的示数为100μA时，通过电阻R0的电流是__________μA。 （4）图（c）中每个最小方格面积所对应的电荷量为__________C（保留两位有效数字）。某同学数得曲线下包含150个这样的小方格，则电容器的电容为__________F（保留两位有效数字）。 3. （2024江苏无锡期末） 某校学习小组要测定一个电容器的电容，选用器材如下： 待测电容器；电流传感器（内阻不计）；电压表；干电池（1.5V，内阻忽略不计）；定值电阻；单刀双掷开关；导线若干； 实验过程如下： ①按图甲所示的电路图正确连接电路； ②将开关S与“1”端连接，电源向电容器充电； ③将开关S掷向“2”端，测得电流随时间变化的图线如图丙中的实线所示。 请回答下列问题： （1）充电完成时，电压表示数如图乙所示，则其大小为________V。 （2）开关与“2”端相连，电压表示数将_______（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”）。 （3）电容器的电容_________F（保留二位有效数字）。 （4）若将定值电阻换为，重复③。则电流随时间变化的图线应该是图丁中的曲线________ （选填“b”或“c”）。 （5）实验中开关与“1”端相连后，电流表的示数始终不为0，小明同学认为等待时间不够长，你是否同意他的观点？请简要说明理由。_______ 4. （2024广东肇庆二模） 如图甲所示，在“观察电容器的充、放电现象”实验中，将单刀双掷开关S与“1”端相接，并将电阻箱的阻值调为R1和R2（R1>R2）两种情况，两次得到的电流I随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 实线是电阻箱阻值为R1时的结果 B. 电路达到稳定时，电阻箱的阻值为R1时电容器所带的电荷量较大 C. S与“2”端相接时，电容器的放电时间与电阻箱阻值的变化无关 D. 电容器的其他参数不变，当两极板间的距离增大时，其电容变大 5. （2024北京丰台期末