课时测评9 电容器与电容-【金版新学案】2024-2025学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版2019）

课时测评9　电容器与电容 (时间：30分钟　满分：50分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题5分，共50分) 1．(2024·广东深圳期末)如图甲所示，在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中，单刀双掷开关先置于1位置，待一段时间后，置于2位置，利用电流传感器记录的数据，作出电容器放电过程的I-t图像如图乙所示。开关接到2位置，电容器放电过程中，下列说法中正确的是(　　) A．可以观察到小灯泡的亮度逐渐变亮 B．电流从右向左的流过小灯泡 C．电容器电容大小未知，无法估算出0～2 s内电容器的放电量 D．如果增大电容器两板之间的距离，电容器的电容将变大 答案：B 解析：通过小灯泡的电流逐渐减小，则可以观察到小灯泡的亮度逐渐变暗，A错误；因电容器上极板带正电，可知电容器放电时，电流从右向左流过小灯泡，B正确；电容器的放电量等于I-t图像与横轴围成的面积大小，虽然电容器电容大小未知，也可估算出0～2 s内电容器的放电量，C错误；根据C＝可知，如果增大电容器两板之间的距离，电容器的电容将变小，D错误。故选B。 2．(多选)(2024·广东深圳期末)如图甲是通过电压和电流传感器演示电容器充、放电过程的电路。先把开关S打到a，电容器充电，充电结束后再把开关打到b，电容器开始放电，可以获得电压传感器的U-t图像和流过电流传感器的I-t图像，对于这两个图像的认识正确的是(　　) A．乙图是I-t图像，丙图是U-t图像 B．乙图是U-t图像，丙图是I-t图像 C．Ⅰ过程是充电过程，Ⅱ过程是放电过程 D．Ⅰ过程是放电过程，Ⅱ过程是充电过程 答案：BC 解析：充电结束后电路中的电流应为0，而电容器两端的电压应稳定在某一恒定值，电容器放电时，放电电流的方向与充电电流的方向相反，放电结束后电路中电流为零，电容器两端的电压也为零，经分析可知，乙图应为U-t图像，丙图是I-t图像，故A错误，B正确；随着充电，电容器两端的电压从0趋于某一恒定值，而充电刚开始时电流比较大，随着充电的进行电容器两端电压的增大，所形成电场的场强增大，充电电流逐渐减小直至为0，电容器放电过程中，放电电流与充电电流方向相反，随着电容器放电，正负电荷的中和，电容器两极板间的电势差减小，同时随着电容器所带电荷量的减小，放电电流也不断减小，因此可知Ⅰ过程是充电过程，Ⅱ过程是放电过程，故C正确，D错误。故选BC。 3．(多选)(2023·广东揭西高二上期中)如图是描述对给定的电容器充电时其电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像，其中正确的是(　　) 答案：CD 解析：C＝是电容的定义式，电容器电容的大小与电容器所带电荷量Q以及电容器两极板间的电压无关，对于给定的电容器，其电容大小不变，故A、B错误，D正确；根据C＝可得Q＝CU，由于电容不变，因此电荷量Q和电压U成正比，C正确。 4．一个经过充电的电容器，极板上所带电荷量为2.0×10－5 C，两极板之间的电压为 5 V，则此电容器的电容为(　　) A．4×10－3 F B．4×10－4 F C．4×10－5 F D．4×10－6 F 答案：D 解析：根据电容的定义式可得电容为C＝＝ F＝4×10－6 F，故选D。 5.(2024·广东东莞高二期中)计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，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，这组金属片组成一个可变电容器，当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相关的信号，当按下键时，电容器的(　　) A．电容变大 B．极板的电量不变 C．极板间的电压变大 D．极板间的场强变小 答案：A 解析：当按下键时，两金属片间的间距减小，根据电容的决定式C＝，可知电容变大，故A正确；根据题意电容与电源连接不断电，可知电容器两端电压不变，根据公式Q＝CU，可知极板的电量变大，故B、C错误；根据公式E＝，可知极板间的场强变大，故D错误。故选A。 6．某电容式电子秤的部分结构如图所示。将该电子秤水平放置，未测物品时，两金属板M、N平行正对，带有等量异种电荷且保持不变；当放置物品时，M板受到压力F而发生微小形变，则(　　) A．M、N两板间电势差变小 B．M、N两板间场强处处不变 C．M、N两板构成的电容器的电容变小 D．M、N两板构成的电容器的电容不变 答案：A 解析：根据题意，M板受到压力F而发生微小形变，板间距离d减小，由电容器的决定式C＝可知，电容器电容增大，故C、D错误；根据题意，由于极板上电荷量不变，电容增大，由电容器的定义式C＝可知，M、N两板间电势差变小，故A正确；M板受到压力F而发生微小形变，M、N两板不平行，则M、N两板间场强不再是匀强电场，则场强不是处处不变，故B错误。故选A。 7.(多选)(2023·广州市仲元中学高二期中)如图为平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连。实验中极板所带电荷量不变，下列说法正确的是(　　) A．在A、B两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板，电容C变小 B．在A、B两板间平行插入厚度小于极板间距的铝板，静电计指针张角变大 C．将B板向上平移少许，静电计指针张角变大 D．将B板向左平移少许，两极板间电场强度不变 答案：CD 解析：在两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板，相对介电常数变大，根据电容公式C＝可得电容变大，A错误；在A、B间平行插入厚度小于极板间距的铝板，相当于减小极板间距离，可知电容增大，根据U＝以及带电荷量不变、电容增大，可知电势差减小，静电计指针张角变小，B错误；将B板向上平移少许，正对面积减小，电容减小，同理可知电势差变大，静电计指针张角变大，C正确；根据公式C＝，U＝，E＝，联立可得E＝，可知将B板向左平移少许，极板间距改变，电场强度不变，D正确。 8．(多选)(2024·广东高二期末)一种利用电容器原理制作的简易“液体深度指示计”，如图所示，P是外层包裹着绝缘电介质的金属电极，将它带上一定电量后与一个静电计的金属球用导线相连，静电计的外壳接地。然后将P放入装有导电液体的容器中，金属导线将导电液体与大地相连。下列有关描述中，正确的是(　　) A．电容器的两极分别是金属电极P和导电液体 B．金属电极P的内部和表面会分别带上等量异种电荷 C．若打开容器出口处阀门K，随着液面高度降低，电容器的电容值不变 D．若打开容器出口处阀门K，随着液面高度降低，静电计指针的偏角将增大 答案：AD 解析：由题图可知，导电液体与金属电极构成了电容器，电容器的两极分别是金属电极P和导电液体，故A正确，B错误；若打开容器出口处阀门K，随着液面高度降低，两板间距离不变，正对面积变小，根据C＝可知电容器的电容值变小，两极板所带电荷量不变，根据C＝可知两极板电势差增大，静电计指针的偏角将增大，故C错误，D正确。故选AD。 9.(2024·广东东莞高二段考)如图所示，A、B为平行电容器的两个极板，给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，两极板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是(　　) A．若只是将A极板向上平移稍许，小球的夹角θ不变 B．若只是将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将减小 C．若只是将A极板向左平移稍许，小球的夹角θ不变 D．若只是将B极板向右平移稍许，电容器的电容增大 答案：C 解析：小球静止时tan θ＝＝，若将A极板向上平移稍许，正对面积S减小，根据板间场强E＝＝＝，可知场强增大，电场力增大，所以夹角增大，故A错误；若将B极板向下平移稍许，正对面积S减小，根据C＝，可知电容将减小，电容器的电量Q不变，根据U＝，可知电势差增大，故B错误；若将A极板向左平移稍许，d增大，根据板间场强E＝，可知场强与板间距离无关，即d增大时场强不变，电场力不变，所以夹角不变，故C正确；将B极板向右平移稍许，d增大，根据C＝，可知电容将变小，故D错误。故选C。 10.(多选)(2024·广东广州高二期中)如图所示，平行板电容器中有一个带电微粒，当开关S保持闭合时，该微粒在重力和电场力作用下恰好能保持静止，则不正确的有(　　) A．微粒带负电 B．保持S闭合，将N板略下移，微粒不动 C．保持S闭合，将M板略上移，微粒电势能减少 D．断开开关S，将N板略左移，微粒将运动 答案：ABC 解析：N板带正电，则两极板间电场方向竖直向上，微粒静止在板间，微粒重力和电场力平衡，微粒受到的电场力竖直向上，则微粒带正电，故A错误；保持开关闭合，电容器两极板间电压不变，N板下移，两极板间距增大，根据E＝可知两极板间电场强度减小，电场力减小，重力大于电场力，微粒向下运动，故B错误；保持开关闭合，电容器两极板间电压不变，M板上移，两极板间距增大，根据E＝可知两极板间电场强度减小，重力大于电场力，微粒向下运动，电场力做负功，微粒的电势能增加，故C错误；开关断开，电容器电荷量Q不变，N板左移，两板正对面积S减小，由公式C＝，C＝，E＝可得E＝，则两极板间的电场强度增大，微粒所受的电场力增大，电场力大于重力，微粒向上运动，故D正确。本题选错误的，故选ABC。 学科网（北京）股份有限公司 $$