《电工技术基础与技能》项目三任务二 电容器的连接 45分钟专题训练（原卷版+解析版）

山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练专辑，共50份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《机械制图》《金属加工基础》《液压与气压传动》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》《电工电子技术与技能》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电工技术基础与技能》 项目三：电容器 任务二：电容器的连接 时间:45分钟 总分:100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 一、选择题(本题共10小题,每题3分，共30分) 1.如图所示电路，两个相同的空气平行板电容器串联后接在直流电源两端。现向C2两极板间插入云母介质，则（ ） A.U1=U2，Q1=Q2 B.U1<U2，Q1>Q2 C.U1>U2，Q1=Q2 D.U1=U2，Q1<Q2 2.将电容器C1、C2串联后接在某直流电源上，如果C1=5C2，则C1两端电压是C2两端电压的（ ） A.5倍 B.6倍 C.1/5 D.1/6 3.两电容器的标称值分别为C1“10 pF/100 V”、C2“30 pF/50 V”，将它们串联后接在150 V的直流电源两端，则（ ） A.C1先被击穿，C2后被击穿 B.C2先被击穿，C1后被击穿 C.C1、C2同时被击穿 D.C1、C2均不被击穿 4.如图所示电路，已知C1=2C2，R1=2R2，下列说法中正确的是（ ） A.开关S断开时，电容器C2所带的电荷量大于C1 B.开关S断开时，电容器C2所带的电荷量小于C1 C.开关S闭合时，电容器C2所带的电荷量小于C1 D.开关S闭合时，电容器C2所带的电荷量大于C1 5.某电路中需要接入一个电容为4μF、耐压为800V的电容器，现只有电容为4μF、耐压为450V的电容器若干，为达到上述要求，需将（ ） A.2个4μF的电容器并联后接入电路 B.2个4μF的电容器串联后接入电路 C.4个4μF的电容器先两两并联，然后再串联后接入电路 D.无法达到上述要求，不能使用电容为4μF、耐压为450V的电容器 6.已知四个电容器串联，其中C1=30μF、耐压为50V，C2=20μF、耐压为20V，C3=20μF、耐压为40V，C4=30μF、耐压为40V。当外电压升高时，最先被击穿的是（ ） A.C1 B.C2 C.C3 D.C4 7.三个相同的电容器，电容均为C，将它们串联后接到电源两端，若其中一个电容器被击穿短路，那么另外两个电容器（ ） A.也会被击穿 B.不会被击穿 C.可能被击穿也可能不被击穿 D.无法确定 8.有两个电容器，C1=2μF，C2=3μF，先将它们串联后接到10V的电源上，然后再将它们并联接到10V的电源上，两次连接中，C1两端电压变化情况是（ ） A.串联时电压大，并联时电压小 B.串联时电压小，并联时电压大 C.两次电压一样大 D.无法确定 9.有三个电容器，电容分别为C1 = 2μF、C2 = 4μF、C3 = 6μF 。以下哪种连接方式能得到等效电容为3μF ？（ ） A. C1与C2串联后再与C3并联 B. C1与C3串联后再与C2并联 C. C2与C3串联后再与C1并联 D. C1、C2、C3全部串联 10.某电路中需要一个电容为3μF、耐压为300V的电容器，现有电容为2μF、耐压为200V和电容为6μF、耐压为150V的电容器若干，以下连接方式可行的是（ ） A.三个2μF的电容器串联 B.两个6μF的电容器并联 C.两个2μF的电容器并联后再与一个6μF的电容器串联 D.一个2μF的电容器与一个6μF的电容器并联后再与一个2μF的电容器串联 二、判断题(本题共10小题，每小题2分，共20分) 11.电容器并联时，总电容等于各电容之和，总耐压也等于各电容器耐压之和。（ ） 12.两个电容器串联，其中一个电容器的电容增大，总电容也会增大。（ ） 13.电容器串联时，各电容器所带电荷量不一定相等。（ ） 14.把多个电容器并联起来，相当于增大了极板的正对面积。（ ） 15.电容器串联后接在电源上，电容小的电容器两端电压高。（ ） 16.无论电容器如何连接，其电容值都不会改变。（ ） 17.相同电容的电容器串联，等效电容是单个电容的一半。（ ） 18.电容器并联后接在电源上，电源电压会被各电容器分摊。（ ） 19.若要增大电容器的耐压值，可以将多个电容器串联。（ ） 20.电容器串联时，若其中一个电容器被击穿，其他电容器仍能正常工作。（ ） 三、填空题(本题共10小题，每小题2分，共30分) 21.两个“50μF/10V”的电容器并联后的总电容为________μF，串联后的总电容为________μF。 22.将电容分别为8μF和4μF的两个电容器并联后与6μF的电容器串联，则等效电容为________μF，其中电容为________μF的电容器端电压较大。 23.电容器C1=2μF、耐压为200V，C2=4μF、耐压为100V，C3=8μF、耐压为100V，将它们串联后的总耐压为________V，并联后的总耐压为________V。 24.两个电容均为C的电容器，它们并联之后的等效电容与串联之后的等效电容之比为________。 25.如图所示电路，已知C1=3μF，C2=6μF，C3=9μF，C4=18μF，则Cab=________，Cmn=________。 26.将“3μF/40V”和“6μF/50V”的两个电容器并联后的电容器组接在额定工作电压下，此时“6μF/50V”的电容器所带电荷量为________C。 27.有三个电容器，电容分别为C1 = 3μF、C2 = 6μF、C3 = 9μF。将C1与C2并联后再与C3串联，其等效电容为______ μF。 28.两个电容器CA = 4μF，耐压100V；CB = 6μF，耐压150V。将它们串联后接入电路，电路允许的最大电压为______ V。 29.把电容分别为C1 = 5μF和C2 = 10μF的两个电容器串联后接到15V的电源上，C1两端的电压为______ V，C2两端的电压为______ V。 30.四个相同的电容器，电容均为C，先两两并联，再将两组串联，此时等效电容为______ C。 四、综合题(本题共2小题，共30分) 31.电容为C1 =40mF的电容器,接在电压为100V的直流电源上,充电完成后撒去电源,将电容器与电容为C2=60 μF的电容器并联,电路再次稳定后,求:（15分） (1)每个电容器所带的电荷量; (2)电容器组的电容和端电压。 32.三个电容器按如图所示的方式连接,已知它们的标称值分别为C1“10 μF/50 V”、C2“30μF/60 V”C3“50 μF/150 V”。试求:（15分） (1)该电容器组的等效电容; (2)端电压U应不超过多少才能使该电容器组安全工作。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练专辑，共50份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《机械制图》《金属加工基础》《液压与气压传动》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》《电工电子技术与技能》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电工技术基础与技能》 项目三：电容器 任务二：电容器的连接 时间:45分钟 总分:100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 一、选择题(本题共10小题,每题3分，共30分) 1.如图所示电路，两个相同的空气平行板电容器串联后接在直流电源两端。现向C2两极板间插入云母介质，则（ ） A.U1=U2，Q1=Q2 B.U1<U2，Q1>Q2 C.U1>U2，Q1=Q2 D.U1=U2，Q1<Q2 答案：C 2.将电容器C1、C2串联后接在某直流电源上，如果C1=5C2，则C1两端电压是C2两端电压的（ ） A.5倍 B.6倍 C.1/5 D.1/6 答案：C 解析：串联电容器，电荷量相等，根据U=Q/C，电压与电容成反比，C1=5C2，所以C1两端电压是C2两端电压的1/5。 3.两电容器的标称值分别为C1“10 pF/100 V”、C2“30 pF/50 V”，将它们串联后接在150 V的直流电源两端，则（ ） A.C1先被击穿，C2后被击穿 B.C2先被击穿，C1后被击穿 C.C1、C2同时被击穿 D.C1、C2均不被击穿 答案：B 解析：串联后，两电容器电荷量相等，根据U=Q/C，电容小的分压大，C1电容小，分压大，先达到100V被击穿，C1击穿后，150V全加在C2上，C2也被击穿。 4.如图所示电路，已知C1=2C2，R1=2R2，下列说法中正确的是（ ） A.开关S断开时，电容器C2所带的电荷量大于C1 B.开关S断开时，电容器C2所带的电荷量小于C1 C.开关S闭合时，电容器C2所带的电荷量小于C1 D.开关S闭合时，电容器C2所带的电荷量大于C1 答案：C 5.某电路中需要接入一个电容为4μF、耐压为800V的电容器，现只有电容为4μF、耐压为450V的电容器若干，为达到上述要求，需将（ ） A.2个4μF的电容器并联后接入电路 B.2个4μF的电容器串联后接入电路 C.4个4μF的电容器先两两并联，然后再串联后接入电路 D.无法达到上述要求，不能使用电容为4μF、耐压为450V的电容器 答案：C 解析：2个4μF的电容器串联后，电容为2μF，不符合要求；2个4μF的电容器并联后，耐压还是450V，不符合要求；4个4μF的电容器先两两并联，电容变为8μF，然后再串联，总电容为4μF，且每个电容器分担电压400V，符合要求。 6.已知四个电容器串联，其中C1=30μF、耐压为50V，C2=20μF、耐压为20V，C3=20μF、耐压为40V，C4=30μF、耐压为40V。当外电压升高时，最先被击穿的是（ ） A.C1 B.C2 C.C3 D.C4 答案：B 解析：串联电容器，电荷量相等，根据U=Q/C，电容小的分压大，C2电容最小，分压最大，所以最先被击穿。 7.三个相同的电容器，电容均为C，将它们串联后接到电源两端，若其中一个电容器被击穿短路，那么另外两个电容器（ ） A.也会被击穿 B.不会被击穿 C.可能被击穿也可能不被击穿 D.无法确定 答案：A 解析：串联时，一个电容器短路，相当于另外两个电容器直接接在电源两端，电压变为原来的3倍，会被击穿。 8.有两个电容器，C1=2μF，C2=3μF，先将它们串联后接到10V的电源上，然后再将它们并联接到10V的电源上，两次连接中，C1两端电压变化情况是（ ） A.串联时电压大，并联时电压小 B.串联时电压小，并联时电压大 C.两次电压一样大 D.无法确定 答案：A 解析：串联时，电压与电容成反比，C1电容小，分压大；并联时，各电容器两端电压都等于电源电压10V，所以串联时C1电压大，并联时电压小。 9.有三个电容器，电容分别为C1 = 2μF、C2 = 4μF、C3 = 6μF 。以下哪种连接方式能得到等效电容为3μF ？（ ） A. C1与C2串联后再与C3并联 B. C1与C3串联后再与C2并联 C. C2与C3串联后再与C1并联 D. C1、C2、C3全部串联 答案：A 解析：C1与C2串联等效电容小于2μF，再与6μF的C3并联，相加可得约3μF。 10.某电路中需要一个电容为3μF、耐压为300V的电容器，现有电容为2μF、耐压为200V和电容为6μF、耐压为150V的电容器若干，以下连接方式可行的是（ ） A.三个2μF的电容器串联 B.两个6μF的电容器并联 C.两个2μF的电容器并联后再与一个6μF的电容器串联 D.一个2μF的电容器与一个6μF的电容器并联后再与一个2μF的电容器串联 答案：C 解析两个2μF电容器并联后电容为4μF，再与6μF电容器串联，根据1/C总=1/4+1/6，可得总电容为2.4μF，设总电压为U，4μF电容器分压U1=U/4 + 6×6 = 0.6U，6μF电容器分压U2=U/4 + 6×4 = 0.4U，当U = 300V时，U1=180V＜200V，U2=120V＜150V 二、判断题(本题共10小题，每小题2分，共20分) 11.电容器并联时，总电容等于各电容之和，总耐压也等于各电容器耐压之和。（ ） 答案：错 解析：电容器并联时，总电容等于各电容之和，但总耐压等于各电容器中耐压最小的那个值。 12.两个电容器串联，其中一个电容器的电容增大，总电容也会增大。（ ） 答案：错 解析：根据串联电容公式，一个电容增大，总电容会减小。 13.电容器串联时，各电容器所带电荷量不一定相等。（ ） 答案：错 解析：电容器串联时，充电过程中电流相等，充电结束后各电容器所带电荷量相等。 14.把多个电容器并联起来，相当于增大了极板的正对面积。（ ） 答案：对 解析：并联时，可看作极板面积增大，电容增大。 15.电容器串联后接在电源上，电容小的电容器两端电压高。（ ） 答案：对 解析：串联时，电压与电容成反比，电容小的分压高。 16.无论电容器如何连接，其电容值都不会改变。（ ） 答案：错 解析：电容器本身的电容值是固定的，但连接方式会影响等效电容。 17.相同电容的电容器串联，等效电容是单个电容的一半。（ ） 答案：对 解析：根据串联电容公式可得出此结论。 18.电容器并联后接在电源上，电源电压会被各电容器分摊。（ ） 答案：错 解析：电容器并联后，各电容器两端电压都等于电源电压。 19.若要增大电容器的耐压值，可以将多个电容器串联。（ ） 答案：对 解析：串联后总耐压值会提高。 20.电容器串联时，若其中一个电容器被击穿，其他电容器仍能正常工作。（ ） 答案：错 解析：串联时一个电容器击穿，整个电路短路，其他电容器不能正常工作。 三、填空题(本题共10小题，每小题2分，共30分) 21.两个“50μF/10V”的电容器并联后的总电容为________μF，串联后的总电容为________μF。 答案：100；25 解析：电容器并联，总电容等于各电容之和，所以50 + 50 = 100μF；串联时，根据公式1/C总=1/C1+1/C2，可得1/C总=1/50+1/50，解得C总=25μF。 22.将电容分别为8μF和4μF的两个电容器并联后与6μF的电容器串联，则等效电容为________μF，其中电容为________μF的电容器端电压较大。 答案：3；6 解析：8μF和4μF并联后的电容为8 + 4 = 12μF，再与6μF串联，根据1/C等效=1/12+1/6，解得C等效=3μF。串联时，电容小的分压大，6μF电容小于12μF，所以6μF的电容器端电压较大。 23.电容器C1=2μF、耐压为200V，C2=4μF、耐压为100V，C3=8μF、耐压为100V，将它们串联后的总耐压为________V，并联后的总耐压为________V。 答案：350；100 解析：串联时，各电容器分压与电容成反比，设总电压为U，C1分压U1=U/2 + 4 + 8×8，C2分压U2=U/2 + 4 + 8×4，C3分压U3=U/2 + 4 + 8×2，要保证都不被击穿，U2=U3=100V，可算出U = 350V；并联时，总耐压取最小的耐压值，即100V。 24.两个电容均为C的电容器，它们并联之后的等效电容与串联之后的等效电容之比为________。 答案：4:1 解析：并联后等效电容为C + C = 2C，串联后等效电容为C×C/C + C=C/2，两者之比为2C:C/2=4:1。 25.如图所示电路，已知C1=3μF，C2=6μF，C3=9μF，C4=18μF，则Cab=________，Cmn=________。 答案：6μF；4.5μF 26.将“3μF/40V”和“6μF/50V”的两个电容器并联后的电容器组接在额定工作电压下，此时“6μF/50V”的电容器所带电荷量为________C。 答案：2.4×10-4 解析：并联后额定工作电压取40V，“6μF/50V”的电容器所带电荷量Q = CU = 6×10-6×40 = 2.4×10-4C。 27.有三个电容器，电容分别为C1 = 3μF、C2 = 6μF、C3 = 9μF。将C1与C2并联后再与C3串联，其等效电容为______ μF。 答案：4.5 解析：C1和C2并联，电容相加得到9μF 。这个9μF再与C3（9μF）串联，就像两个一样大的电阻串联后总电阻变为一半，这里串联后等效电容变为4.5μF。 28.两个电容器CA = 4μF，耐压100V；CB = 6μF，耐压150V。将它们串联后接入电路，电路允许的最大电压为______ V。 答案：200 解析：串联电容器带电量一样。CA耐压100V，算出它最多能存的电量。CB耐压150V，算出它最多能存的电量。比较后发现CA存电量少，串联就以它为准。用CA的电量除以CB的电容，得到CB此时的电压，再加上CA的耐压100V，就是电路允许的最大电压200V。 29.把电容分别为C1 = 5μF和C2 = 10μF的两个电容器串联后接到15V的电源上，C1两端的电压为______ V，C2两端的电压为______ V。 答案：10；5 解析：串联时，电容小的分压多。C1电容小，C2电容大，它们电容是1:2的关系，所以电压就是2:1的关系。总电压15V，按这个比例分，C1两端电压就是10V，C2两端电压就是5V。 30.四个相同的电容器，电容均为C，先两两并联，再将两组串联，此时等效电容为______ C。 答案：C 解析：两两并联，电容就翻倍，变成2C 。然后两组2C的电容串联，就像两个一样大的东西平分，所以等效电容又变回C 。 四、综合题(本题共2小题，共30分) 31.电容为C1 =40mF的电容器,接在电压为100V的直流电源上,充电完成后撒去电源,将电容器与电容为C2=60 μF的电容器并联,电路再次稳定后,求:（15分） (1)每个电容器所带的电荷量; (2)电容器组的电容和端电压。 答案： 32.三个电容器按如图所示的方式连接,已知它们的标称值分别为C1“10 μF/50 V”、C2“30μF/60 V”C3“50 μF/150 V”。试求:（15分） (1)该电容器组的等效电容; (2)端电压U应不超过多少才能使该电容器组安全工作。 答案： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$