第2章 第5节 科学探究：电容器 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

题组1　对电容器电容的理解 1．(多选)某电容器上标有“1.5 μF，9 V”的字样，则该电容器(　　) A．该电容器的电容是1.5 μF B．该电容器的额定电压是9 V C．加在该电容器上的电压不应超过9 V D．该电容器的击穿电压为9 V 解析：选ABC。该电容器的电容是1.5 μF，故A正确；9 V是额定电压，所以电压不能超过9 V，不是击穿电压，击穿电压比9 V高，故B、C正确，D错误。 2．(2025·天津红桥区合格考模拟)有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为5 V，所带电荷量为2×10－3 C，此电容器的电容是(　　) A．4×10－4 F　　　　　B．2×10－3 F C．10－2 F D．2.5×103 F 解析：选A。根据电容的定义式可知电容器的电容C＝＝4×10－4 F。 题组2　电容器的充、放电 3．某照相机闪光灯电路中有电容器，当照相机闪光时，电容器放出部分电荷，所带电荷量减少。在闪光过程中，关于该电容器，下列说法正确的是(　　) A．电容增大，两极板间电压增大 B．电容增大，两极板间电压不变 C．电容不变，两极板间电压增大 D．电容不变，两极板间电压减小 解析：选D。电容的大小是由电容器自身决定，与电荷量、电压无关，由电容定义式C＝可知，电容器闪光过程中，电荷量减小，电容不变，则两极板间电压减小。 4．(2024·甘肃卷，T7) 一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；开关S接2，电容器C对电阻R放电。下列说法正确的是(　　) A．充电过程中，电容器两极板间电势差增大，充电电流增大 B．充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由M点流向N点 C．放电过程中，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小 D．放电过程中，电容器的上极板带负电荷，流过电阻R的电流由N点流向M点 解析：选C。充电过程中，随着电容器带电量的增大，电容器两极板间电势差增大，充电电流减小，故A错误；根据题图可知，充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由N点流向M点，故B错误；放电过程中，随着电容器带电量的减小，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小，故C正确；根据题图可知，放电过程中，电容器的上极板带正电荷，流过电阻R的电流由M点流向N点，故D错误。 题组3　电容器的动态分析 5.(多选)一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图如图所示，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小。下列关于该仪器的说法正确的有(　　) A．芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大 B．该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体 C．若指示器显示电容增大，则容器中液面降低 D．若指示器显示电容减小，则容器中液面降低 解析：选BD。芯柱外套的绝缘层越厚，金属芯柱和导电液之间距离越大，由C＝，可知电容越小，故A错误；该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体，故B正确；如果指示器显示出电容增大了，由C＝可知金属芯柱和导电液正对面积增大了，说明容器中液面升高了，如果指示器显示出电容减小了，则金属芯柱和导电液正对面积减小了，说明容器中液面降低了，故C错误，D正确。 6.(多选)电容器、电源、电阻、开关组成如图所示的电路。接通开关K，电源即给电容器充电(　　) A．保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度增加 B．保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的带电量不变 C．充电结束后断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D．充电结束后断开K，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大 解析：选AC。保持K接通，则两板间电势差U一定，减小两极板间的距离，根据E＝，则两极板间电场的电场强度增加，A正确；保持K接通，则两板间电势差U一定，在两极板间插入一块介质，根据C＝可知电容变大，根据Q＝CU可知，极板上的带电量变大，B错误；充电结束后断开K，则Q一定，减小两极板间的距离，根据C＝，则C变大，根据Q＝CU，则两极板间的电势差减小，C正确；充电结束后断开K，则Q一定，在两极板间插入一块介质，根据C＝，则C变大，根据Q＝CU，则极板上的电势差减小，D错误。 7.(多选)如图所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电油滴恰能在电场中静止，当正对的平行板左右错开一些时(　　) A．带电油滴保持静止 B．带电油滴将向下运动 C．通过电阻R的电流方向为B到A D．通过电阻R的电流方向为A到B 解析：选AD。由于电容器与电源相连，故电容器两端电压不变，因板间距不变，故两板间场强不变，故带电粒子仍能保持静止，故A正确，B错误；因正对面积减小，根据电容的决定式C＝可知C减小，因电压U不变，根据电容的定义式C＝可知，Q减小，故电容器放电，因电容器上极板接电源正极，则通过电阻R的电流方向为A到B，故C错误，D正确。 8．(多选)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则(　　) A.θ增大，E增大 B．θ减小，Ep变小 C．θ减小，Ep不变 D．θ减小，E不变 解析：选CD。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至题图中虚线位置，根据C＝，可知电容器电容增大，电容器与电源断开，电容器带电量不变，根据U＝，可知电容器两极板的电压减小，静电计指针的偏角θ减小，两板间的电场强度E＝＝，可知两板间的电场强度E不变，P点离下极板的距离不变，且下极板接地，可知P点的电势不变，根据Ep＝φPq可知电荷在P点的电势能Ep不变。综上所述，θ减小，Ep不变，E不变。 9．如图是手机微信运动步数的测量原理简化示意图，M和N为电容器两极板，M板固定，N板与固定的两轻弹簧连接，且只能按图中标识的“前后”方向运动，则手机(　　) A.匀速运动时，电流表示数不为零 B．突然向前减速时，电容器的电容减小 C．突然向前减速时，电容器的带电量增大 D．突然向前减速时，电流由b点流向a点 解析：选C。手机匀速运动时，N板相对于M板不动，电容器的电容不变，则电荷量不变，所以回路无电流，电流表示数为零，故A错误；手机突然向前减速时，N板相对于M板向前运动，则极板间距变小，根据C＝，可知电容器的电容增大，根据C＝知，由于电压不变，则电容器带电量增大，电容器充电，电流由a点流向b点，故C正确，B、D错误。 10．(2025·福建福州市期中)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为数字电压表。 (1)单刀双掷开关S接1后的过程中观察到的现象是________(选填选项前的字母)。 A．电流表的示数增大后逐渐趋于稳定 B．电流表的示数迅速增大到某一值后逐渐减小至零 C．电压表的示数增大后逐渐趋于稳定 D．电压表的示数迅速增大到某一值后逐渐减小至零 (2)将开关S接2后，设在此过程中电流大小为i，电容器所带电荷量为Q，电容器两极板电势差为U，电容器的电容为C。下面关于i、Q、U、C随时间t的变化的图像，正确的是________。 解析：(1)开关S接1后的过程中观察到的现象是：电流表的示数迅速增大到某一值后逐渐减小至零；电压表随着电容器极板间电压的逐渐增大然后逐渐趋于稳定。 (2)电容与电容器所带电荷量和电容器极板间电压没有关系，可知电容器电容保持不变，故A错误；放电过程中，电容器所带电荷量逐渐减小，根据电容定义式C＝可知，电容器极板间电压逐渐减小，则放电电流逐渐减小，根据i＝可知，Q－t图像的切线斜率绝对值逐渐减小，故B、D正确，C错误。 答案：(1)BC　(2)BD 11．(10分)(2025·四川内江市期中)如图所示，平行板电容器的两个极板A、B接在电压为40 V的恒定电源上，两极板间距为4 cm，电容器带电荷量为4×10－8 C，A极板接地。求： (1)平行板电容器的电容；(2分) (2)平行板电容器两极板之间的电场强度；(2分) (3)距A极板为1 cm的C点处的电势；(4分)　 (4)将一个电荷量q＝8×10－9 C的正点电荷从A极板移到B极板静电力所做的功。(2分)　 解析：(1)平行板电容器的电容 C＝＝1×10－9 F。 (2)两极板之间的电场强度 E＝＝1 000 V/m。 (3)设距A极板为1 cm的C点处的电势为φC，则有 UAC＝φA－φC＝EdAC＝10 V 由于A极板接地，则有φA＝0，可得 φC＝－10 V。 (4)将一个电荷量q＝8×10－9 C的正点电荷从A极板移到B极板静电力所做的功 W＝qU＝3.2×10－7 J。 答案：(1)1×10－9 F　(2)1 000 V/m　(3)－10 V (4)3.2×10－7 J 学科网（北京）股份有限公司 $