第10卷 电容器的连接与充放电 考点训练卷《电工技术基础与技能》内蒙古自治区（对口招生）机电类 考纲百套卷

编写说明：内蒙古自治区《机电类考纲百套卷》，依据《内蒙古自治区高等职业院校对口招收中等职业学校毕业生机电类专业综合考试指导纲要》编写。本专辑涵盖电工基础、电子基础、机械基础模块，且每个课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编写专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦综合提升，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第10卷考点训练卷，按《电工技术基础与技能》中的《电容器与电感器》范围和要求编写。具体内容为：1.掌握电容器串联、并联的特点及等效电容计算；2.掌握电容器充电和放电过程中电压与电流的变化规律；3.掌握电容器通交流隔直流的特性。 内蒙古自治区《机电类考纲百套卷》 第10卷 《电工技术基础与技能》 电容器的连接与充放电 考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分） 1．四个电容 C1=1μF、C2=2μF、C3=3μF、C4=6μF 串联，总电容为（   ）​ A．0.5μF​ B．1μF​ C．12μF​ D．24μF​ 2．三个电容器串联，C1=1μF，C2=2μF，C3= 2μF，加在串联电路两端的电压为 12V，则 C1 两端的电压为（   ） A．2V B．3V C．4V D．6V 3．两个电容器并联，总电容为C，充电后断开电源，然后将其中一个电容器的极板间距增大一倍，此时总电容变为（   ） A．C/2 B．2C C．C D．4C 4．串联电容电路中，两端电压与电容值的关系是（   ）​ A．成正比​ B．成反比​ C．无关​ D．平方关系​ 5．将规格为“200V，20μF”的电容器和规格为“160V，20μF”的电容器串联接到350V电压上，下列说法正确的是（   ） A．、均正常工作 B．击穿，正常工作 C．击穿，正常工作 D．、均被击穿 6．对于RC电路，以下哪个描述是错误的（   ） A．时间常数越大，电容充放电越慢 B．电容器充电速度随时间呈指数减少 C．电阻值对电容充放电速度无影响 D．电容完全充电所需时间理论上是无限长 7．如下图所示的电路中，已知电容器C1的电容量是C2的两倍，C1充过电，电压为U，C2未充电。若将开关S闭合，则电容器C1两端的电压将变为（   ） A． U B． U C． U D．U 8．电路如图所示，电容两端的电压为（   ） A．9V B．0 C．1 D．10V 9．两个电容元件的电容量分别为C1＝30μF和C2＝60μF，额定电压分别为U1＝30V和U2＝60V，将这两个电容器串联、并联后，两端分别接上电压为U的电源。下列说法正确的是（   ） A．电容器串联、并联后的总电容分别为90μF、20μF B．C1、C2电容器串联后每个电容器上的电压之比为1:2 C．C1、C2电容器并联后每个电容器上的电荷量之比为1:2 D．电容器串联后的耐压值为90V，并联后的耐压值为60V 10．当一个电容器放电时，放电电流的大小取决于：（   ） A．电容器的电容 B．放电的时间 C．放电电压 D．放电电阻 11．电容器C1和C2串联，且C1=3C2，则C1和C₂极板间的电压U1、U2之间的关系是（   ） A．U1=U2 B．U1=3U2 C．3U1=U2 D．2U1=U2 12．并联电容电路中，C1=4μF、C2=6μF，电源电压 12V，下列说法正确的是（   ）​ A．C1 电荷量是 C2 的 1.5 倍​ B．总电容为 10μF​ C．C2 两端电压是 C1 的 1.5 倍​ D．总电荷量为 48μC 13．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． 14．RC电路中，若电容器开始时未带电，关闭开关1秒钟后电容两端的电压是初始电压的63%。时间常数τ是多少（   ） A．1秒 B．2秒 C．0．5秒 D．1．5秒 15．以下哪个说法是正确的（   ） A．串联电容器的电压相同 B．并联电容器的电荷相同 C．串联电容器的电荷相同 D．并联电容器的电压相同 16．如图所示，每个电容器的电容都是3F，额定工作电压都是100V，那么整个电容器组的等效电容和额定工作电压分别是（   ） A．4.5F  200V B．4.5F  150V C．2F  150v D．2F  200V 17．四个电容器串联，已知三个电容器的电容分别为 1μF、2μF、3μF，等效电容为 0.5μF，则第四个电容器的电容为（   ） A．4μF B．6μF C．8μF D．12μF 18．在如图所示的电路中，=，。将闭合，待电路稳定后，电容器C中容纳一定的电荷，然后将也闭合，则电容器C中的电荷将（   ） A．增加 B．减少 C．不变 D．无法判断 19．在RC电路中，电容器充电过程中电压的变化符合哪个公式（   ） A．V(t) = V_0 (1 - e^{t/τ}) B．V(t) = V_0 e^{-t/τ} C．V(t) = V_0 e^{t/τ} D．V(t) = V_0 (1 + e^{-t/τ}) 20．电路如图所示，已知电容C1是电容C2的3倍，C1充过电，电压为U，C2未充电。如果将开关S闭合，那么电容C1两端的电压将是（   ） A．U/2 B．3U/4 C．2U/3 D．U 二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 21．电容器放电过程中，极板上的电荷量是逐渐增加的。( ) 22．电容器放电时，电容器内的电荷量会增加。  ( ) 23．电容器串联后，其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。( ) 24．当电容器两端电压增加时，电容器便把它原来所储存的能量释放出来( ) 25．电容不等的电容器串联使用时，每只电容器上分配的电压与其电容成反比。( ) 26．两个不同电容的电容器并联，充电后断开电源，它们的电荷量一定相等。( ) 27．在电容串联电路中，总电容一定小于其中最小的那个电容。( ) 28．放电电流的方向与电容器两极板间电压的方向相同。( ) 29．电容器放电时，电容器两极之间的电压会逐渐增加。( ) 30．两个电容器并联，电容小的电容器所带的电荷量小。( ) 三、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 31．两个电容器的电容分别为、，若将这两个电容器串联，则总电容为______；若将这两个电容器并联，则总电容为______。 32．两个完全相同的电容器并联之后的等效总电容为，它们串联之后的等效总电容为，则______。 33．如图所示，______。 34．充电时，电容器两端的电流_________。 35．电容器放电的时间常数取决于电容器的_________和电路中的电阻。 36．当电容器充电时，电容器两端的电压________，电容器中的电荷________。 37．当电容、串联时，其等效电容C=____；若将它们并联，则等效电容C=____。 38．在一个RC电路中，电容器充电到充电完成所需的时间称为______。 39．把容量0.25F、耐压250V和容量0.3F、耐压200V的两电容并联后，最大耐压值是____V、总电容量是____F。 40．已知某电容器电容，如图所示。 （1）若电容电压由开始按50V/s直线上升，则________； （2）若电容器电压为220V恒定不变，则________。 四、综合分析题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 41．请解释电容器串联和并联的区别。 42．已知电容器C1=0.2μF，耐压100 V;电容器 C2=0.3μF，耐压120V。 (1)若它们串联后接在端电压220V两端使用，则这样是否安全?如果不安全，则安全电压是多少? (2)若它们并联使用，则等效电容和耐压各为多少? 43．两个电容器，，分别充电至，，然后用导线将它们相连。分别试求下列两种情况下图（a）和图（b）导线中迁移的电荷量。    44．电容为1500pF的电容器带电荷，撤去电源，再把它跟电容为1000pF的电容器并联，求每个电容器所带的电荷。 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：内蒙古自治区《机电类考纲百套卷》，依据《内蒙古自治区高等职业院校对口招收中等职业学校毕业生机电类专业综合考试指导纲要》编写。本专辑涵盖电工基础、电子基础、机械基础模块，且每个课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编写专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦综合提升，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第10卷考点训练卷，按《电工技术基础与技能》中的《电容器与电感器》范围和要求编写。具体内容为：1.掌握电容器串联、并联的特点及等效电容计算；2.掌握电容器充电和放电过程中电压与电流的变化规律；3.掌握电容器通交流隔直流的特性。 内蒙古自治区《机电类考纲百套卷》 第10卷 《电工技术基础与技能》 电容器的连接与充放电 考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分） 1．四个电容 C1=1μF、C2=2μF、C3=3μF、C4=6μF 串联，总电容为（   ）​ A．0.5μF​ B．1μF​ C．12μF​ D．24μF​ 【答案】A 2．三个电容器串联，C1=1μF，C2=2μF，C3= 2μF，加在串联电路两端的电压为 12V，则 C1 两端的电压为（   ） A．2V B．3V C．4V D．6V 【答案】D 【详解】先求等效电容 1/C =1/1+1/2 +1/2= 2，C= 0.5μF，根据 Q = CU，总电荷量 Q= 0.5×12μC=6uC，C1 两端电压 U1=Q/C1=6/1=6V。故选D。 3．两个电容器并联，总电容为C，充电后断开电源，然后将其中一个电容器的极板间距增大一倍，此时总电容变为（   ） A．C/2 B．2C C．C D．4C 【答案】A 【详解】平行板电容器电容，极板间距增大一倍，电容变为原来的一半，因为是并联，总电容也变为原来的一半。故选A。 4．串联电容电路中，两端电压与电容值的关系是（   ）​ A．成正比​ B．成反比​ C．无关​ D．平方关系​ 【答案】B 5．将规格为“200V，20μF”的电容器和规格为“160V，20μF”的电容器串联接到350V电压上，下列说法正确的是（   ） A．、均正常工作 B．击穿，正常工作 C．击穿，正常工作 D．、均被击穿 【答案】D 6．对于RC电路，以下哪个描述是错误的（   ） A．时间常数越大，电容充放电越慢 B．电容器充电速度随时间呈指数减少 C．电阻值对电容充放电速度无影响 D．电容完全充电所需时间理论上是无限长 【答案】C 【详解】电阻值是影响电容充放电速度的关键因素之一，通过时间常数τ = RC表达，其中R是电阻，C是电容。 7．如下图所示的电路中，已知电容器C1的电容量是C2的两倍，C1充过电，电压为U，C2未充电。若将开关S闭合，则电容器C1两端的电压将变为（   ） A． U B． U C． U D．U 【答案】C 8．电路如图所示，电容两端的电压为（   ） A．9V B．0 C．1 D．10V 【答案】A 9．两个电容元件的电容量分别为C1＝30μF和C2＝60μF，额定电压分别为U1＝30V和U2＝60V，将这两个电容器串联、并联后，两端分别接上电压为U的电源。下列说法正确的是（   ） A．电容器串联、并联后的总电容分别为90μF、20μF B．C1、C2电容器串联后每个电容器上的电压之比为1:2 C．C1、C2电容器并联后每个电容器上的电荷量之比为1:2 D．电容器串联后的耐压值为90V，并联后的耐压值为60V 【答案】C 10．当一个电容器放电时，放电电流的大小取决于：（   ） A．电容器的电容 B．放电的时间 C．放电电压 D．放电电阻 【答案】D 【详解】放电电流的大小取决于放电电阻的大小。 11．电容器C1和C2串联，且C1=3C2，则C1和C₂极板间的电压U1、U2之间的关系是（   ） A．U1=U2 B．U1=3U2 C．3U1=U2 D．2U1=U2 【答案】C 12．并联电容电路中，C1=4μF、C2=6μF，电源电压 12V，下列说法正确的是（   ）​ A．C1 电荷量是 C2 的 1.5 倍​ B．总电容为 10μF​ C．C2 两端电压是 C1 的 1.5 倍​ D．总电荷量为 48μC 【答案】B 13．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。 14．RC电路中，若电容器开始时未带电，关闭开关1秒钟后电容两端的电压是初始电压的63%。时间常数τ是多少（   ） A．1秒 B．2秒 C．0．5秒 D．1．5秒 【答案】A 【详解】根据充电方程V(t) = V_0(1 - e^{-t/τ})，在t = τ时，V(t)约为0.63V_0，故τ为1秒。 15．以下哪个说法是正确的（   ） A．串联电容器的电压相同 B．并联电容器的电荷相同 C．串联电容器的电荷相同 D．并联电容器的电压相同 【答案】D 【详解】D并联电容器的电压相同选项 A 错误，串联电容器的电压不相同；选项 B 错误，并联电容器的电荷不一定相同；选项 C 错误，串联电容器的电荷不一定相同。 16．如图所示，每个电容器的电容都是3F，额定工作电压都是100V，那么整个电容器组的等效电容和额定工作电压分别是（   ） A．4.5F  200V B．4.5F  150V C．2F  150v D．2F  200V 【答案】C 【详解】 17．四个电容器串联，已知三个电容器的电容分别为 1μF、2μF、3μF，等效电容为 0.5μF，则第四个电容器的电容为（   ） A．4μF B．6μF C．8μF D．12μF 【答案】B 【详解】1/0.5=1/1+1/2+1/3+1/C4，解得 C4=6μF。故选B。 18．在如图所示的电路中，=，。将闭合，待电路稳定后，电容器C中容纳一定的电荷，然后将也闭合，则电容器C中的电荷将（   ） A．增加 B．减少 C．不变 D．无法判断 【答案】B 19．在RC电路中，电容器充电过程中电压的变化符合哪个公式（   ） A．V(t) = V_0 (1 - e^{t/τ}) B．V(t) = V_0 e^{-t/τ} C．V(t) = V_0 e^{t/τ} D．V(t) = V_0 (1 + e^{-t/τ}) 【答案】A 【详解】充电过程中，电容器的电压V(t)随时间t遵循指数上升的规律，最终接近电源电压V_0。公式V(t) = V_0 (1 - e^{-t/τ})描述了这一过程，其中τ是RC时间常数。 20．电路如图所示，已知电容C1是电容C2的3倍，C1充过电，电压为U，C2未充电。如果将开关S闭合，那么电容C1两端的电压将是（   ） A．U/2 B．3U/4 C．2U/3 D．U 【答案】B 【详解】电路中总电压为U，C1和C2串联故，故选B。 二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 21．电容器放电过程中，极板上的电荷量是逐渐增加的。( ) 【答案】错误 【详解】电容器放电过程中，极板上的电荷量是逐渐减少的。故错误。 22．电容器放电时，电容器内的电荷量会增加。  ( ) 【答案】错误 【详解】电容器放电时，电容器内的电荷量会减少。 23．电容器串联后，其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。( ) 【答案】错误 24．当电容器两端电压增加时，电容器便把它原来所储存的能量释放出来( ) 【答案】错误 【详解】当电容器两端电压增加时，电容器从电源吸收能量并储存起来；当电容器两端电压降低时，电容器便把它原来所储存的能量释放出来。 25．电容不等的电容器串联使用时，每只电容器上分配的电压与其电容成反比。( ) 【答案】正确 26．两个不同电容的电容器并联，充电后断开电源，它们的电荷量一定相等。( ) 【答案】错误 【详解】并联后电压相等，电荷量与电容成正比，不一定相等。故表述错误。 27．在电容串联电路中，总电容一定小于其中最小的那个电容。( ) 【答案】正确 28．放电电流的方向与电容器两极板间电压的方向相同。( ) 【答案】错误 【详解】放电电流的方向与电容器两极板间的电压方向相反，故错误。 29．电容器放电时，电容器两极之间的电压会逐渐增加。( ) 【答案】错误 【详解】放电过程中，电容器两极之间的电压会逐渐减小。 30．两个电容器并联，电容小的电容器所带的电荷量小。( ) 【答案】正确 【详解】两个电容器并联时，每个电容器两端的电压都相等，根据可知，电容小的电容器所带的电荷量小，故正确。 三、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 31．两个电容器的电容分别为、，若将这两个电容器串联，则总电容为______；若将这两个电容器并联，则总电容为______。 【答案】 【详解】两电容器串联，其总电容；两电容器并联，其总电容。 32．两个完全相同的电容器并联之后的等效总电容为，它们串联之后的等效总电容为，则______。 【答案】4∶1 33．如图所示，______。 【答案】3.4μF 34．充电时，电容器两端的电流_________。 【答案】减小 【详解】充电开始时，电流很大，但随着电容器电压增加，电流逐渐减小，直至充电结束。 35．电容器放电的时间常数取决于电容器的_________和电路中的电阻。 【答案】电容 【详解】电容器放电的时间常数 τ = RC，其中 R 为电路中的电阻， C 为电容器的电容。 36．当电容器充电时，电容器两端的电压________，电容器中的电荷________。 【答案】 增加 增加 【详解】在充电过程中，电容器接通电源后，电压逐渐增加，电容器内的电荷也逐渐增加。 37．当电容、串联时，其等效电容C=____；若将它们并联，则等效电容C=____。 【答案】 【详解】两电容器串联，其等效电容；两电容器并联，其等效电容。 38．在一个RC电路中，电容器充电到充电完成所需的时间称为______。 【答案】5个充电时间常数 【详解】电容器充电到其电压的大约5个充电时间常数后，可以认为充电完成。 39．把容量0.25F、耐压250V和容量0.3F、耐压200V的两电容并联后，最大耐压值是____V、总电容量是____F。 【答案】 200 0.55 【详解】容量0.25F、耐压300V的电容和容量0.5F、耐压250V的电容并联后，最大耐压值仍然是较低的250V。并联电容的总电容为两个电容之和，即总电容为0.55F 40．已知某电容器电容，如图所示。 （1）若电容电压由开始按50V/s直线上升，则________； （2）若电容器电压为220V恒定不变，则________。 【答案】 5mA 0 四、综合分析题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 41．请解释电容器串联和并联的区别。 【答案】电容器串联时，各电容器上的电压分配不均，总电压等于各个电容器电压之和；电容器并联时，各电容器上的电压相等，总电容量等于各个电容器电容量之和。 42．已知电容器C1=0.2μF，耐压100 V;电容器 C2=0.3μF，耐压120V。 (1)若它们串联后接在端电压220V两端使用，则这样是否安全?如果不安全，则安全电压是多少? (2)若它们并联使用，则等效电容和耐压各为多少? 【答案】(1)不安全，166V (2)0.5uF，100V 【详解】（1）已知C1=0.2μF，C=0.3μF，则两电容串联，总电容 。 串联电路中电压与电容成反比，设C1两端电压为U，C2两端电压为U2，则U1+U2= 220V。 易得U1=1.5U2，代入U1+U2=20V, 可得U2=88V，U1=132V C1耐压 100V，实际分得电压 132V，超过了耐压值，不安全。 设安全电压为U，当C1两端电压为其耐压值 100V时，根据分压关系 可得U2=66V，那么安全电压U=100+66=166V 两电容并联，等效电容C =C1+C2= 0.2+0.3 =0.5uF。并联电路中，耐压取决于耐压值较小的电容，所以并联后的耐压为100V 43．两个电容器，，分别充电至，，然后用导线将它们相连。分别试求下列两种情况下图（a）和图（b）导线中迁移的电荷量。 【答案】   44．电容为1500pF的电容器带电荷，撤去电源，再把它跟电容为1000pF的电容器并联，求每个电容器所带的电荷。 【答案】， 【详解】解： 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $