电容器的应用《电工技术考点双析卷》第35卷-湖南省对口招生电子电工类专业

编写说明：湖南省普通高等学校对口招生考试《电工技术考点双析卷》，依据《2022年湖南省普通高等学校对口招生考试电子电工类专业综合知识考试基本要求及考试大纲》（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第35、第36卷精准对标考纲，知识模块（一）.电工技术： 3.电容器：（2）典型电路的连接与应用：会连接典型电容串、并联应用电路；会计算典型电容串联、并联应用电路。 湖南省普通高等学校对口招生考试电子电工类专业 《电工技术考点双析卷》第35卷 电容器的应用 老师讲解卷 一、单选题（本大题共15小题，每题4分，共60分） 1．一个电容器充电至半满需要的时间是τ。如果电容的电容量加倍，新的时间常数是多少（   ） A．τ B．2τ C．τ/2 D．τ/4 【答案】B 【详解】时间常数τ = RC，若电容量C加倍而电阻R保持不变，则时间常数τ也会加倍。 2．在一个电路中，电容器的充电时间与哪些因素有关（   ） A．电容器的电容 B．电源电压 C．电阻 D．所有选项都正确 【答案】D 【详解】电容器的充电时间与电容器的电容、电源电压和电阻都有关。充电时间可以通过RC时间常数来计算。 3．如果一个电容器连接到一个交流电源，它的电压会（   ） A．保持不变 B．随时间线性增加 C．随时间线性减小 D．周期性地变化 【答案】D 【详解】当一个电容器连接到一个交流电源时，它的电压会周期性地变化，因为电容器会存储和释放电荷。 4．电路中含有一个电阻和一个电容器，电阻突然被一个等值电阻替换，对电容器充电过程有何影响（   ） A．充电时间不变 B．充电速度加快 C．充电速度减慢 D．电容器立即放电 【答案】A 【详解】时间常数τ=RC，由于电阻被等值电阻替换，R值不变，电容器的充电时间常数τ也不变，因此充电过程的速度保持不变。 5．在RC电路中，如果电阻R的值加倍，时间常数τ将如何变化（   ） A．不变 B．增加两倍 C．减半 D．减少四倍 【答案】B 【详解】时间常数τ由公式τ = RC计算，其中R是电阻，C是电容。如果电阻加倍，时间常数也将加倍，表示电容充电和放电速度变慢。 6．当一个电容器完全充电后，关闭开关，会发生什么（   ） A．电容器迅速放电 B．电容器保持其电荷不变 C．电容器电压立刻跌至零 D．电容器电压缓慢增加 【答案】B 【详解】当开关关闭，电容器从电路中隔离开，没有放电路径，因此保持其电荷和电压不变，直到有放电途径或自放电发生。 7．电路中的开关在闭合后立刻断开，电容两端的电压将如何变化（   ） A．立即跌至零 B．缓慢增加至最大值 C．保持不变，除非再次闭合开关 D．缓慢衰减至零 【答案】C 【详解】一旦开关断开，电容器与电路其余部分隔离，电容两端的电压将保持不变，除非电容自行放电或再次有电流通过。 8．如果电容器的电容量减半，RC电路的时间常数将如何变化（   ） A．加倍 B．减半 C．保持不变 D．减少四倍 【答案】B 【详解】时间常数τ = RC，若电容量C减半而电阻R保持不变，则时间常数τ也会减半。 9．放电过程中，电容器两极之间的电压会：（   ） A．逐渐上升 B．逐渐下降 C．保持不变 D．波动变化 【答案】B 【详解】放电过程中，电容器两极之间的电压会逐渐下降，直到完全放电为止。 10．在电容器充电时，电荷流向：（   ） A．电源 B．电容器的一个极板 C．电容器的另一个极板 D．外部环境 【答案】C 【详解】在电容器充电时，电荷会流向电容器的一个极板，使得该极板的电荷量增加。 11．放电过程中，电容器内的电场能量会转化为：（   ） A．磁场能量 B．动能 C．热能 D．势能 【答案】C 【详解】放电过程中，电容器内的电场能量会转化为热能。 12．充电电容器时，电容器两极的电压会：（   ） A．逐渐下降 B．逐渐上升 C．保持不变 D．波动变化 【答案】B 【详解】充电电容器时，电容器两极的电压会逐渐上升。 13．电路如图所示，已知E=12V，R1=10Ω，R2=10Ω，C1=10μF，C2=30F，当S接通后，则在电容C1两极板间的电压为（   ） A．2V B．6V C．1V D．3V 【答案】B 14．放电电容器时，电容器内的电荷会：（   ） A．逐渐增加 B．保持不变 C．逐渐减小 D．无法确定 【答案】C 【详解】放电过程中，电容器内的电荷会逐渐减小。 15．在一个RC电路中，如果电阻的值增加，电容充电到达稳定状态所需的时间会如何（   ） A．增加 B．减少 C．不变 D．取决于电容的值 【答案】A 【详解】增加电阻的值会增加充电时间常数，因此充电到达稳定状态所需的时间会增加。 16．电容器在电路中充电的过程中，电容器两端的电压（   ） A．增加 B．不变 C．减小 D．随时间变化而变化 【答案】A 【详解】电容器在充电过程中，两端的电压会增加，直到电容器充满为止。 17．关于电容器放电过程的描述，以下哪个是正确的（   ） A．放电过程中，电容器内部电场能量增加。 B．放电过程中，电容器内部电压保持不变。 C．放电过程中，电容器内部电场能量逐渐减小。 D．放电过程中，电容器内部电流保持恒定。 【答案】C 【详解】放电过程中，电容器内部电场能量逐渐减小，同时电压和电流随时间指数下降。 18．在充电过程中，电容器的电荷量会如何变化？（   ） A．逐渐减小 B．逐渐增加 C．保持不变 D．变化不定 【答案】B 【详解】在充电过程中，电容器的电荷量会逐渐增加。 19．对于放电过程，以下哪个描述是正确的？（   ） A．电容器中的电荷增加，电压降低 B．电容器中的电荷减少，电压降低 C．电容器中的电荷增加，电压增加 D．电容器中的电荷减少，电压增加 【答案】B 【详解】放电过程中，电容器中的电荷减少，导致电压降低。 20．电源的电动势E、电容量为C1、C2电容连接成图所示的电路先将开关S接到1处，C1充满电后再将开关接至2处，则C2充电后带电量是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】当开关S接到1处时:C1充电，此时C，两端的电压等于电源电动势B。。根据电容的定义式Q= CU（Q为电荷量，C为电容，U为电压），可得C1的电荷量Q1= C1E。当开关S接到2处时:C1与C2并联，并联后总电容C总=C1+C2。。由于电荷守恒，并联前后总电荷量不变，仍为Q1=CE。并联后总电压 此时C2两端的电压也为U总 ，则C2的电荷量 故选C 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21．将的电容器充电到，这时电容器储存的电场能是 ，若将该电容器继续充电到，电容器内又增加了 电场能。 【答案】 0.25J 0.75J 【详解】电场能公式为： 其中，电容 ，初始电压 代入计算： [电压升高后的能量增量] 当电压升至 ，总能量为： 能量增量为： 22．电容和电感都是储能元件，电容存储的是 能；电感存储的是 能。 【答案】 电场 磁场 23．将电容器两极板分别接到电源的正、负极上，使电容器两极板分别带上等量异号电荷，这个过程叫电容器的 过程。 【答案】充电 24．已知，并联接在电路中，所储存的电荷量 ；储存的电场能 。 【答案】 1∶2 1∶2 25．对容量为5μF的电容器充电，在0.02s内，电压从1V上升到11V，则这段时间内的充电电流为 。 【答案】2.5mA 【详解】 26．有一个50μF的电容器，通过电阻R放电，放电过程中，电阻吸收了5J的能量，放电时的最大电流为0.5A，电容器未放电时存储了 电场能量。 【答案】5J 【详解】已知电阻吸收了的能量5J，所以电容器未放电时存储的电场能量就是5J。 27．电容器充电过程中，电流逐渐 ，电压逐渐 。 【答案】 减小， 增大 【详解】在充电开始时，电源与电容之间的电压差较大，所以充电电流较大。随着充电的进行，电容两端的电压不断升高，与电源电压的差值逐渐减小，因此充电电流逐渐减小，当电容两端电压等于电源电压时，充电电流减小到零。 Q=CU，随着电荷量的不断增加，电容C是定值，所以U会逐渐增大，直到电容两端电压等于电源电压，充电过程结束。 28．一个4.7μF的电容器，充电到50V时，电容器中存储了 J的电场能量。 【答案】 【详解】 29．电容器 的过程就是电容器聚集电荷的过程。 【答案】充电 【详解】电容器充电的过程就是电容器聚集电荷的过程。 30．电容器是储能元件，充电时把能量 起来，放电时把储存的能量 出来。 【答案】 储存 释放 【详解】电容器充电时把能量储存起来，放电时把储存的能量释放出来 三、分析计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 31．在如图所示电路中，电阻，，电源，电容，，若A、B两点的电位相等，求各电容器两端的电压和存储的电场能量。 【答案】，，， 【详解】解：因为、两点的电位相等，所以， 32．如图所示的电路中，U=10V，R1=20Ω，R2=30Ω，C=1μF，求： (1)电容器极板上所带的电荷量； (2)电容器所储存的电场能量。 【答案】(1)R2两端的电压，由电容定义式:C=Q/U，可得电容器极板上所带的电荷量:Q=CU2=6×10-6C (2)电容器储存的电场能量: 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：湖南省普通高等学校对口招生考试《电工技术考点双析卷》，依据《2022年湖南省普通高等学校对口招生考试电子电工类专业综合知识考试基本要求及考试大纲》（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第35、第36卷精准对标考纲，知识模块（一）.电工技术： 3.电容器：（2）典型电路的连接与应用：会连接典型电容串、并联应用电路；会计算典型电容串联、并联应用电路。 湖南省普通高等学校对口招生考试电子电工类专业 《电工技术考点双析卷》第35卷 电容器的应用 老师讲解卷 一、单选题（本大题共15小题，每题4分，共60分） 1．一个电容器充电至半满需要的时间是τ。如果电容的电容量加倍，新的时间常数是多少（   ） A．τ B．2τ C．τ/2 D．τ/4 2．在一个电路中，电容器的充电时间与哪些因素有关（   ） A．电容器的电容 B．电源电压 C．电阻 D．所有选项都正确 3．如果一个电容器连接到一个交流电源，它的电压会（   ） A．保持不变 B．随时间线性增加 C．随时间线性减小 D．周期性地变化 4．电路中含有一个电阻和一个电容器，电阻突然被一个等值电阻替换，对电容器充电过程有何影响（   ） A．充电时间不变 B．充电速度加快 C．充电速度减慢 D．电容器立即放电 5．在RC电路中，如果电阻R的值加倍，时间常数τ将如何变化（   ） A．不变 B．增加两倍 C．减半 D．减少四倍 6．当一个电容器完全充电后，关闭开关，会发生什么（   ） A．电容器迅速放电 B．电容器保持其电荷不变 C．电容器电压立刻跌至零 D．电容器电压缓慢增加 7．电路中的开关在闭合后立刻断开，电容两端的电压将如何变化（   ） A．立即跌至零 B．缓慢增加至最大值 C．保持不变，除非再次闭合开关 D．缓慢衰减至零 8．如果电容器的电容量减半，RC电路的时间常数将如何变化（   ） A．加倍 B．减半 C．保持不变 D．减少四倍 9．放电过程中，电容器两极之间的电压会：（   ） A．逐渐上升 B．逐渐下降 C．保持不变 D．波动变化 10．在电容器充电时，电荷流向：（   ） A．电源 B．电容器的一个极板 C．电容器的另一个极板 D．外部环境 11．放电过程中，电容器内的电场能量会转化为：（   ） A．磁场能量 B．动能 C．热能 D．势能 12．充电电容器时，电容器两极的电压会：（   ） A．逐渐下降 B．逐渐上升 C．保持不变 D．波动变化 13．电路如图所示，已知E=12V，R1=10Ω，R2=10Ω，C1=10μF，C2=30F，当S接通后，则在电容C1两极板间的电压为（   ） A．2V B．6V C．1V D．3V 14．放电电容器时，电容器内的电荷会：（   ） A．逐渐增加 B．保持不变 C．逐渐减小 D．无法确定 15．在一个RC电路中，如果电阻的值增加，电容充电到达稳定状态所需的时间会如何（   ） A．增加 B．减少 C．不变 D．取决于电容的值 16．电容器在电路中充电的过程中，电容器两端的电压（   ） A．增加 B．不变 C．减小 D．随时间变化而变化 17．关于电容器放电过程的描述，以下哪个是正确的（   ） A．放电过程中，电容器内部电场能量增加。 B．放电过程中，电容器内部电压保持不变。 C．放电过程中，电容器内部电场能量逐渐减小。 D．放电过程中，电容器内部电流保持恒定。 18．在充电过程中，电容器的电荷量会如何变化？（   ） A．逐渐减小 B．逐渐增加 C．保持不变 D．变化不定 19．对于放电过程，以下哪个描述是正确的？（   ） A．电容器中的电荷增加，电压降低 B．电容器中的电荷减少，电压降低 C．电容器中的电荷增加，电压增加 D．电容器中的电荷减少，电压增加 20．电源的电动势E、电容量为C1、C2电容连接成图所示的电路先将开关S接到1处，C1充满电后再将开关接至2处，则C2充电后带电量是（   ） A． B． C． D． 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21．将的电容器充电到，这时电容器储存的电场能是 ，若将该电容器继续充电到，电容器内又增加了 电场能。 22．电容和电感都是储能元件，电容存储的是 能；电感存储的是 能。 23．将电容器两极板分别接到电源的正、负极上，使电容器两极板分别带上等量异号电荷，这个过程叫电容器的 过程。 24．已知，并联接在电路中，所储存的电荷量 ；储存的电场能 。 25．对容量为5μF的电容器充电，在0.02s内，电压从1V上升到11V，则这段时间内的充电电流为 。 26．有一个50μF的电容器，通过电阻R放电，放电过程中，电阻吸收了5J的能量，放电时的最大电流为0.5A，电容器未放电时存储了 电场能量。 27．电容器充电过程中，电流逐渐 ，电压逐渐 。 28．一个4.7μF的电容器，充电到50V时，电容器中存储了 J的电场能量。 29．电容器 的过程就是电容器聚集电荷的过程。 30．电容器是储能元件，充电时把能量 起来，放电时把储存的能量 出来。 三、分析计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 31．在如图所示电路中，电阻，，电源，电容，，若A、B两点的电位相等，求各电容器两端的电压和存储的电场能量。 32．如图所示的电路中，U=10V，R1=20Ω，R2=30Ω，C=1μF，求： (1)电容器极板上所带的电荷量； (2)电容器所储存的电场能量。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$