内容正文:
2026届高考物理一轮复习专题练习卷
《电容、电容器及其应用》答案解析
一、单选题:本大题共4小题,共16分
1. 解:A.根据电容器电容决定式为,两板间距离变大,电容变小。电容器与电源连接,不变。由电容公式为,板所带的电荷量减小,故A错误;
B.两板间距离变大,由电场强度可知变小,粒子运动的加速度,加速度变小,故B错误;
C.板间距变大,加速度变小,由公式可知,粒子运动的时间变长,故C正确;
D.电场力做功与电势能的关系为,粒子运动到板时的电势能,板的电势能不变,故D错误。
故选C。
2. 解:A.充电过程中,随着电容器两极板电荷量的积累,电路中的电流逐渐减小,电容器充电结束后,电流表示数为零,A错误;
B.电压表测量电容器两端的电压,充电过程中,随着电容器两极板电荷量的积累,电容器两端的电压迅速增大,电容器充电结束后,最后趋于稳定,B正确;
放电过程中,电压表测的是电阻两端的电压
电容器放电的图像如图所示
可知电流表和电压表的示数不是均匀减小至的,CD错误。
故选B。
3. 解:、电容器放电时,电流从正极板上极板流出,则流过电阻的电流方向向左,故A错误;
B、充电过程中电源提供的电能部分转化为内能,大部分转化为电容器中的电场能,故B错误;
C、在形成电流图线的过程中,开关与端相连,电容器在充电,根据,可知图线与时间轴围成的面积表示电荷量,即图线与横轴所围的面积,表示电容器充电后所带电荷量的大小,故C正确;
D、图线的过程是放电的过程,由图可知电流变化越来越慢,所以两极板电压降低的越来越慢,故D错误。
故选:。
4.解: A.电容器放电过程,电容器两端电压不断减小,放电电流不断减小直至为零,A错误。
B.曲线下降得更慢,图线的斜率小,而图线的斜率反映电流的大小,则说明第二次电阻更大,滑动变阻器往右移动,B正确。
C.在电容器中插入橡胶板,根据电容器电容公式,电介质的介电常数增大,电容器的电容增大,由,两端电压为电源电压不变,则变大,C错误。
D.开关断开,电容器的所带电荷量不变,增大两极板的距离,由知,电容器的电容减小,板间的电场强度不变,D错误。
故选B。
二、多选题:本大题共4小题,共24分
5.解: A.根据电容 可知,两极板间距离减小,电容器电容变大,故A正确;
B.电容器与电源相连,电容器两极板间的电压不变,根据 可知,电容增大,电容器的带电量增大,故B错误;
C.由于电容器两端电压不变,根据 ,由于减小,可知极板间电场强度增大,板接地,板电势为,由于板间电压不变,所以极板的电势 不变,设点与极板的距离为 ,则有 , 不变,增大,可知 减小,即 点电势降低,故C正确。
D.由于电容器的电荷量增大,电容器充电,由于电流表 中有从 到 的电流,可知为电源负极,故D错误;
故选AC。
6.解: 若开关闭合,电容器两端电压不变,根据场强与电势差关系,将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则板间场强减小,油滴受到向上的电场力减小,小于重力,油滴将向下运动;由于上极板接地电势为零,上极板到点电势差为,由于变小,不变,则减小,根据,可知点的电势增加,故A正确,B错误;
若开关断开,电容器所带电荷量不变,结合电容定义式以及决定式可得,可知板间场强不变,油滴受力保持不变,依然受力平衡,则油滴保持静止;根据,可知不变,则点的电势保持不变,故C错误,D正确。
故选:。
7. 解:、开始时,重力和电场力平衡,故:;
将板上移时,金属板间的距离增大,由可知,不变,则变小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下加速运动;故A正确.
B、若将断开,电容器带电量不变,由电场强度综合表达式,板间场强不变,则油滴仍然保持静止,故B错误.
C、将板向左平移一小段位移时,板间的正对面积减小,电容减小,而电压不变,由,可知,电场力不变,则油滴仍然静止,故C正确;
D、若将断开,再将板向下平移一小段位移,极板间距减小,
由电场强度综合表达式,可得,电场强度不变,则电场力不变,因此油滴仍静止不动,故D错误.
故选:.
8. 解:A.电容器放电的电荷量等于 图像与横轴围成的图形面积,通过估算纵轴每小格的电流为 、横轴每小格时间为 ,得出每个小格对应电荷量 ,总格子数约 个,总电荷量 ,故A正确;B.电容器充电完成后电压等于电源电动势 ,由 ,得 ,已知 和 可估算电容值,故B错误;C.放电释放的电荷量等于充电时储存的电荷量 ,与电阻 无关,换更大电阻时释放电荷量不变,故C错误;D.电阻越大,放电平均电流越小,总电荷量 不变,由 ,知平均电流越小,放电时间越长,故D正确。
故选AD。
三、填空题:本大题共2小题,共4分
9. 解:电容器极板上的电荷量减少后,剩余的电荷量:
电容器的电容:
电容器原来两板间的电压:
故答案为:;
10. 解:当向上运动时,板间距离减小,根据知,电容器电容增大,而电源电压不变,根据可知变大,即电源对电容器充电,通过的电流方向为由向。
故答案为:充电 由向
四、实验题:本大题共1小题,共10分
11. 当选择欧姆“”挡并欧姆调零后,将红、黑表笔连接到不带电的电容器的两极时,会观察到表针先迅速向右偏转显示阻值很小,然后缓慢向左回摆,最终停在电阻无穷大的位置。这是因为初始时电源对电容器充电产生较大电流,使表针偏转;随着电容器充电完成,电流逐渐减小至零,因此表针返回并指示开路状态。
故选D。
将电压表接在、之间,放电电路中没有电压表,电压表不影响放电电流的测量。
如图所示,每个方格对应的电荷量
数出图中图线与坐标轴围成的方格数 小于半格的已舍去,电容器充满时所带的电荷量
电容器的电容
减小定值电阻的阻值并重复上述实验,时刻的电流强度 ,故时刻的电流强度变大,B正确。
故选B。
故答案为:(1) (2)、 (3) (4)
五、计算题:本大题共4小题,共46分
12. 解:由得:,
由题意可知,平行板电容器两极板间的电压增量为:,
,
联立解得:;
由题可知:,
解得:。
13.解: 由题意对小球进行受力分析可得
解得
根据公式 ,
可得
当悬线和竖直方向的夹角增加到 时
所以有
第二次充电增加的电荷量为
因此两次充电分别增加的电荷量之比为
14.解:当有滴油滴落到板上后,极板上的电荷量,所以极板之间的电势差,所以极板间的电场强度的大小.
设第滴油滴在、板间做匀速直线运动,此时板上电荷量为,板间电压, 板间电场强度
由平衡条件得
由得.
设能够落到板的油滴不会超过滴,即第滴油滴到达下极板时速度正好等于,且电荷量传给板,不再返回,
则当第滴油滴未到达板前,极板上的电荷量
此时极板间电压
对第滴油滴,由动能定理得
由得.
15. 解:接上电源后,金属板的带电量:
金属小球从处落到板,同时获得金属板带电量的倍,所以反弹,上升的最高点在板上方,设此时最高点到板距离,根据动能定理:,得。
金属板下拉一段距离后,两金属板间的电容变为:
此时,金属板的带电量变为:
由动能定理,金属小球从前次最高点到后次最高点的过程中:
联立解得。
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2026届高考物理一轮复习专题练习卷
《电容、电容器及其应用》
(练习时间:60分钟;满分:100分)
一、单选题:本大题共4小题,共16分。
1.如图所示,真空中有一对平行金属板、,两板加电压为的直流电压一带电粒子位于板旁,仅在电场力的作用下由静止运动到板若增大、板间的距离,该粒子仍由板旁由静止运动,则( )
A. 板所带的电荷量增大 B. 粒子运动的加速度变大
C. 粒子运动的时间变长 D. 粒子运动到板时的电势能变大
2.利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中为电源,为定值电阻,为电容器,为电流表,为电压表。下列说法正确的是( )
A. 充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定
B. 充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定
C. 放电过程中,电流表的示数均匀减小至零
D. 放电过程中,电压表的示数均匀减小至零
3.在研究电容器的充、放电实验中,把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关与端相连,电源向电容器充电;然后把开关掷向端,电容器放电。电流传感器与计算机连接,记录这一过程中电流随时间变化的图像如图乙所示,图线表示电容器的充电过程,图线表示电容器的放电过程。下列选项正确的是( )
A. 电容器放电过程中流过电阻的电流方向向右
B. 电容器充电过程中电源释放的电能全部转化为电容器中的电场能
C. 图乙中图线与横轴所围的面积,表示电容器充电后所带电荷量的大小
D. 图乙中形成图线的过程中,电容器两极板间电压降低的越来越快
4.如图,把滑动变阻器的滑片移动到某合适位置,先将开关拨到,闭合开关,足够长时间后,将开关拨到,平行板电容器所带电荷量随时间变化的关系图像如图中的曲线。把滑动变阻器的滑片往某个方向滑动,重复上述实验得到图中的曲线。下列说法正确的是( )
A. 电容器放电过程,电路中电流一直增大
B. 实验中滑动变阻器的滑片是向右滑动的
C. 若在电容器中插入橡胶板,电容器所带电荷量的最大值会减小
D. 断开开关,增大两极板间的距离,则板间的电场强度减小
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
5.教室的一体机屏幕多为电容屏,具有灵敏度高的特点。电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上极板为可动电极,下极板为固定电极,为两板间一定点。当用手指触压屏幕上某个部位时,可动电极的极板会发生形变,同时也相当于将板接地,形变过程中,电流表中有从到的电流,则下列判断正确的是( )
A. 形变过程中,两极板间距离减小,电容器电容变大
B. 电容器的带电量减小
C. 形变过程中,点电势降低
D. 直流电源的端为电源正极
6.如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地,一带电油滴位于电容器中的点且处于静止状态,现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( )
A. 若闭合,该油滴将向下运动 B. 若闭合,点的电势减小
C. 若断开,该油滴将向上运动 D. 若断开,点的电势不变
7.如图所示,两块较大的金属板、平行放置并与一电源相连,闭合后,两板间有一质量为、电荷量为的油滴恰好处于静止状态。以下说法中正确的是( )
A. 若将板向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动
B. 若将断开,则油滴立即做自由落体运动
C. 若将板向左平移一小段位移,则油滴仍然静止
D. 若将断开,再将板向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动
8.通过传感器可以观察电容器在充电和放电过程中电流的变化情况,图甲是一位同学实验时的电路图,图乙是某次实验过程电容器放电的图像。若该同学使用的电源电动势为,下列说法正确的是( )
A. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为
B. 根据以上数据不可以估算电容器的电容值
C. 如果将电阻换一个阻值更大的电阻,则放电过程释放的电荷量变少
D. 如果将电阻换一个阻值更大的电阻,则放电时间变长
三、填空题:本大题共2小题,共4分。
9.随着科技的发展,电容器已经广泛应用于各种电器中有一平行板电容器,它的极板上带有的电荷量,现只改变电容器所带的电荷量,使其两板间的电压变为,此时极板上所带的电荷量比原来减少了,则此电容器的电容为 ,电容器原来两板间的电压为 。
10.如图为手机中自动计步器的简化工作原理,图中为定值电阻,电容器的一个极板固定在手机上,另一个极板两端与固定在手机上的轻质弹簧相连。当人带手机走路时,上下振动,改变电容器的电容,可将运动信号转化为电信号。当向上运动时,电容器 填“放电”或“充电,通过的电流方向 填“由向”或“由向”。
四、实验题:本大题共1小题,共10分。
11.学习小组研究某电容器充放电的特点。
先利用多用电表的欧姆挡进行粗略探究。选择欧姆“”挡,欧姆调零后,将红、黑表笔分别连接到一不带电的电容器的两极,观察到的现象是 。填正确选项前字母序号
A.指针不发生偏转
B.指针偏转到某一位置后保持静止
C.指针缓慢向右偏转然后缓慢向左偏转
D.指针快速向右偏转然后缓慢向左偏转
再利用图所示电路测量电容。按图连接好实验电路后,还需用电压表测量电容器两端的电压,为了避免电压表影响放电电流的测量,电压表应接在 选填“、”或“、”之间。
闭合开关,将接,给电容器充电,电路稳定时,电压表示数为;将接,电流传感器显示放电电流随时间的变化如图所示,可知电容器充满时所带的电荷量为 ,电容器的电容 。结果均保留三位有效数字
减小定值电阻的阻值并重复上述实验,实线和虚线分别表示阻值改变前后放电过程电流随时间变化的曲线,符合实际的图像为 。
A. .
五、计算题:本大题共4小题,共46分。
12.一带电平行板电容器的两端电压,当两极板间的电压增加到时,电容器所带的电荷量增加了,求:
平行板电容器的电容;
两极板原来所带的电荷量。
13.如图,一不带电平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一质量为、电荷量为的带电小球,小球用一绝缘细线悬挂于点,现给电容器缓慢充电,使两极板所带电荷量分别为和,此时悬线与竖直方向的夹角为。
求此时电场的场强。
继续给极板缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到,求第二次充电与第一次充电分别使电容器正极板增加的电荷量之比。
14.如图所示,两块水平放置的平行金属板、相距为,组成一个电容为的平行板电容器,板接地.板的正中央有一小孔,从孔正上方处的点,一滴一滴地由静止滴下质量为、电荷量为的带电油滴,油滴穿过孔后落到板,把全部电荷量传给板,板也会带上等量的异种电荷,若不计空气阻力及板外电场.问:
当有滴油滴落到板上后,两板间的场强多大?
第几滴油滴落时将在、板间做匀速直线运动?
能落到板的油滴不会超过多少滴?
15.两块金属平板、水平放置,其初始距离为,此时金属平板、构成电容器的电容为,金属平板、分别接到输出电压恒为的电源两极,如图所示。将一个质量为、不带电的金属小球从板正中的小孔处由静止释放,金属小球落到金属平板上与平板碰撞后,以与碰撞前等大的速度反弹,同时获得金属板带电量的倍,由于很小,可以认为金属球带走电荷后,对两板间的电场的影响可以忽略,金属小球运动过程中静电感应的影响也可以忽略不计,重力加速度为。
试计算金属球上升的最高点到板的距离;
在金属小球再次返回,尚未进入小孔之前,将金属板下拉一段距离,金属小球再次与水平金属板碰撞时依旧以与碰撞前等大的速度反弹,电量变为金属板带电量的倍,小球再次上穿到达最高点距离板为。试求多大?
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