10.4 电容器的电容 基础练习卷 -2025-2026学年高二下学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 本练习卷通过单选、多选、解答题三级分层，覆盖电容概念、动态分析及定量计算，梯度合理，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层（单选10题）|电容定义、决定因素、简单动态分析|以概念辨析为主，如第7题考查电容本质，第5题判断电容变化方法| |综合应用层（多选5题）|电容、电压、电场强度、电势能关系|结合动态变化，如第11题分析极板移动对E、φ、Ep的影响| |问题解决层（解答题5题）|电容计算、Q=CU、电场力做功|定量应用公式，如第17题计算电容、电压及电场强度|

电容器的电容基础练习卷 一、单选题 1．如图所示，平行板电容器与一直流电源连接，下极板接地，静电计金属球与电容器上极板连接。静电计本身所带电荷量极少且全程保持不变，可忽略不计。开关闭合稳定后，断开开关K，将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A．电容器的电荷量增加 B．电容器的电容变小 C．电阻R中有电流流过 D．静电计张角不变 2．电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，其工作原理如图所示。振动膜与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路，若振动膜与基板间的距离增大。下列说法正确的是（　　） A．电容器电容增大 B．电容器带的电荷量减少 C．电阻上有从a到b的电流 D．振动膜与基板间的电场强度增大 3．电容式话筒的核心部件为电容式传感器，其结构如图所示。导电性振动膜片与固定电极构成一个电容器，当声音使振动膜片从图示位置向右运动时，下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容减小 B．电容器所带的电荷量减小 C．电容器发生了充电现象 D．流过电阻R的电流方向从左到右 4．家用健身挥拳力量测试仪的核心部件为平行板电容器，如图所示，固定极板与可动极板的正对面积S保持不变，极板间介质为空气。挥拳冲击可动极板时，极板间距d会随之减小。测试前先将电容器与恒压电源相连完成充电，随后断开电源。下列说法正确的是（　　） A．挥拳力量越大，电容C越小 B．断开电源后，挥拳冲击过程中，极板带电量Q减小 C．挥拳力量越大，极板间电压U越大 D．调节仪器参数，减小极板正对面积S，相同挥拳力量下，电压变化幅度变大 5．如图所示，下列方法可使平行板电容器电容增大的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，指纹传感器在一块半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电量保持不变，则（　　） A．指纹的凸点处与极板距离远，电容小 B．指纹的凹点处与极板距离远，电容大 C．手指挤压绝缘表面，极板电压减小 D．手指挤压绝缘表面，极板电压增大 7．关于电容器的电容，下列说法正确的是（    ） A．电容器的电容跟它两极所加电压成反比 B．电容器的电容只由它本身特性决定 C．电容器如果没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容 D．电容器所带电荷量越多，其电容一定越大 8．如图所示是一个常用的电容器，关于它的说法中正确的是（　　） A．电容器可以储存电荷，且电荷量越多电容越大 B．50V为该电容器的击穿电压 C．加在这个电容器两端的电压为25V时，它的电容是220μF D．这个电容器电容是220μF，即0.22F 9．如图是一种可变电容器的示意图，动极板旋转过程中与定极板平行且距离保持不变，正对面积发生变化。当夹角变小时，电容器的电容（　　） A．不变 B．变小 C．变大 D．不确定 10．超级电容器是新能源汽车的核心部件之一。关于电容器充电过程，下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容不变 B．电容器的电容增大 C．电容器两极板间的电压减小 D．电容器两极板间的电场强度不变 二、多选题 11．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，在两极板间有一个固定在点的点电荷，以表示两板间的电场强度，表示点电荷在点的电势，表示点电荷在点的电势能（设大地电势为0），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．减小 B．增大 C．减小 D．不变 12．如图甲为键盘按键的结构简图，按键由相互平行的活动、固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，组成了一个平行板电容器。图乙为其电路图，按键的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容增大 B．电容器的电荷量减小 C．图乙中电流方向从流向 D．电容器两极板间的电场强度减小 13．真空中有一带电的平行板电容器，在电容器正对面积和两极板间距不变的情况下，向电容器两极板间充满相对介电常数为的电介质，整个过程中平行板电容器带电荷量保持不变，内部仍然是匀强电场，则充满电介质后（　　） A．两极板之间的电压变为原来的倍 B．两极板之间的电压变为原来的 C．两极板之间的电场强度变为原来的倍 D．两极板之间的电场强度变为原来的 14．如图是一种“跳跳小火箭”的实验装置：两块水平正对放置的薄木板用四根竹筷子固定，在两薄木板的内侧均贴上锡纸，并分别与直流稳压电源的正负极相连，在下板的锡纸上放置一个用锡纸裁剪的“小火箭”，接通电源后“小火箭”会上下跳动。下列说法正确的是（　　） A．两板间的电场方向竖直向下 B．“小火箭”在向上运动的过程中，其电势能减小 C．通电后若减小两板间距离，则两板间电场强度增大 D．通电后若减小两板间距离，则板上锡纸的电荷量减少 15．某实验小组为探究新材料的热膨胀特性，设计了如图所示的装置，平行板电容器的上极板固定，下极板通过该材料支撑，可随其尺寸变化上下移动。电容器与输出电压恒定的电源连接，并接入电流传感器。若材料温度升高，电流传感器检测到如图所示的电流方向，则（　　） A．电容器处于放电过程 B．两极板间的电压增大 C．电容器的电容增大 D．两极板间的距离减小 三、解答题 16．一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少，则其电压减小为原来的， (1)试求电容器原来的带电量； (2)可否算出电容器的电容？并说明理由。 17．有一平行板电容器，两铝质极板的正对面积是0.01m2，极板间充满相对介电常数为9的氧化铝膜，氧化铝膜厚度为0.001mm。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，请回答下列问题（保留两位有效数字）： （1）该电容器的电容是多大？ （2）需要加多大的电压，才能使该电容器所带电荷量为0.32×10-8C? （3）在（2）中情况下，该电容器极板间的电场强度是多大？ 18．有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为，所带电荷量为，计算： (1)电容器的电容； (2)将电容器的电压降为，电容器的电容； (3)将电容器的电压降为，电容器所带电荷量。 19．如图所示，两平行正对金属板之间的距离，上极板带正电，下极板带负电，电荷量Q均为时，两极板之间的电势差。 (1)求两金属板构成电容器的电容C； (2)求两极板之间的电场强度大小E； (3)两板间有相距的两点A和B， A、B连线与极板夹角，将电荷量的某点电荷从A点移到B点，求电场力对该点电荷所做的功W。 20．如图所示，平行板电容器的电容C=3μF，两极板间距离d=4 mm，充电后两极板电势差U=120V。求： (1)电容器所带电荷量Q； (2)两板间的电场强度E的大小。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 电容器的电容基础练习卷 一、单选题 1．如图所示，平行板电容器与一直流电源连接，下极板接地，静电计金属球与电容器上极板连接。静电计本身所带电荷量极少且全程保持不变，可忽略不计。开关闭合稳定后，断开开关K，将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A．电容器的电荷量增加 B．电容器的电容变小 C．电阻R中有电流流过 D．静电计张角不变 【答案】B 【详解】A．若断开开关K，由于静电计所带电荷量很少，可忽略不计，故可认为电容器所带电荷量Q保持不变，故A错误； B．将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，即极板间距d变大，根据可知，电容C减小，故B正确； C．由于R所在支路处于断路状态，故电阻R中无电流流过，故C错误； D．由于电容器Q不变，C减小，根据 可知U增大，故静电计张角增大，故D错误。 故选B。 2．电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，其工作原理如图所示。振动膜与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路，若振动膜与基板间的距离增大。下列说法正确的是（　　） A．电容器电容增大 B．电容器带的电荷量减少 C．电阻上有从a到b的电流 D．振动膜与基板间的电场强度增大 【答案】B 【详解】A．根据 可知，若振动膜与基板间的距离d增大，则电容器电容减小，故A错误； B．根据电容的定义式有 结合上述可知，电容器电容减小，由于电容器极板电压一定，则电容器带的电荷量减少，故B正确； C．振动膜与电池负极连接，则振动膜带负电，由于电容器带的电荷量减少，则振动膜失去电子，电子从a运动到b，则电阻上有从b到a的电流，故C错误； D．根据电场强度与电势差的关系有 由于极板电压一定，距离d增大，则振动膜与基板间的电场强度减小，故D错误。 故选B。 3．电容式话筒的核心部件为电容式传感器，其结构如图所示。导电性振动膜片与固定电极构成一个电容器，当声音使振动膜片从图示位置向右运动时，下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容减小 B．电容器所带的电荷量减小 C．电容器发生了充电现象 D．流过电阻R的电流方向从左到右 【答案】C 【详解】A．当声音使振动膜片从图示位置向右运动时，两电极间距减小，根据可知，电容器的电容增大，A错误； BCD．根据Q=CU，电容器两极板电压一定，可知电容器所带的电荷量增大，电容器发生了充电现象，流过电阻R的电流方向从右到左，BD错误，C正确。 故选C。 4．家用健身挥拳力量测试仪的核心部件为平行板电容器，如图所示，固定极板与可动极板的正对面积S保持不变，极板间介质为空气。挥拳冲击可动极板时，极板间距d会随之减小。测试前先将电容器与恒压电源相连完成充电，随后断开电源。下列说法正确的是（　　） A．挥拳力量越大，电容C越小 B．断开电源后，挥拳冲击过程中，极板带电量Q减小 C．挥拳力量越大，极板间电压U越大 D．调节仪器参数，减小极板正对面积S，相同挥拳力量下，电压变化幅度变大 【答案】D 【详解】A．挥拳力量越大，则极板间距d会越小，根据可知，电容C越大，故A错误； B．断开电源后，挥拳冲击过程中，由A选项分析可知，电容C增大，但电容器不能充放电，故B错误； C．由A选项分析可知，挥拳力量越大，电容C越大，根据可知，极板间电压U越小，故C错误； D．根据可知，相同挥拳力量下，电压变化幅度为 所以，调节仪器参数，减小极板正对面积S，相同挥拳力量下，电压变化幅度变大，故D正确。 故选D。 5．如图所示，下列方法可使平行板电容器电容增大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．由可知，电容器充电或放电过程，其电容均不变，选项AB错误； CD．由可知，增大极板间的距离，电容减小，加入电介质，电容增大，选项C错误、D正确。 故选D。 6．如图所示，指纹传感器在一块半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电量保持不变，则（　　） A．指纹的凸点处与极板距离远，电容小 B．指纹的凹点处与极板距离远，电容大 C．手指挤压绝缘表面，极板电压减小 D．手指挤压绝缘表面，极板电压增大 【答案】C 【详解】AB．根据 指纹的凸点处与极板距离近，电容大；指纹的凹点处与极板距离远，电容小，选项AB错误； CD．根据 手指挤压绝缘表面，手指与极板间距减小，则电容C变大，电容器的电量保持不变，则根据可知，极板电压减小，选项C正确，D错误。 故选C。 7．关于电容器的电容，下列说法正确的是（    ） A．电容器的电容跟它两极所加电压成反比 B．电容器的电容只由它本身特性决定 C．电容器如果没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容 D．电容器所带电荷量越多，其电容一定越大 【答案】B 【详解】AD．电容是描述电容器容纳电荷本领的固有属性，采用比值定义法写为，该式仅为计算式，电容实际大小仅由电容器本身结构决定，与所带电荷量、两极板电压均无关。故AD错误； B．电容大小仅由电容器本身的结构特性决定，与外界电压、带电量无关，故B正确； C．电容是固有属性，即使电容器未加电压、不带电荷，电容依然存在，故C错误； 故选B。 8．如图所示是一个常用的电容器，关于它的说法中正确的是（　　） A．电容器可以储存电荷，且电荷量越多电容越大 B．50V为该电容器的击穿电压 C．加在这个电容器两端的电压为25V时，它的电容是220μF D．这个电容器电容是220μF，即0.22F 【答案】C 【详解】A．电容器可以储存电荷，但电容只由电容器自身决定，与所带电荷量无关，故A错误； B．50V是电容器能正常工作的最大电压，是额定电压，不是击穿电压，故B错误； CD．由题图可知这个电容器电容是220μF，即；电容只由电容器自身决定，与所加电压无关，所以加在这个电容器两端的电压为25V时，它的电容是220μF，故C正确，D错误。 故选C。 9．如图是一种可变电容器的示意图，动极板旋转过程中与定极板平行且距离保持不变，正对面积发生变化。当夹角变小时，电容器的电容（　　） A．不变 B．变小 C．变大 D．不确定 【答案】C 【详解】根据平行板电容器的电容决定式可知，电容器的电容 C 与正对面积 S 成正比。由图可知，当夹角 θ 变小时，动极板向定极板方向转动，两极板间的正对面积S变大，所以电容器的电容 C 变大，故C正确。 故选C。 10．超级电容器是新能源汽车的核心部件之一。关于电容器充电过程，下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容不变 B．电容器的电容增大 C．电容器两极板间的电压减小 D．电容器两极板间的电场强度不变 【答案】A 【详解】A．电容的决定式为，说明电容是电容器的固有属性，仅由极板正对面积S、极板间距d、极板间电介质的介电常数ε决定，与带电量Q、两端电压U无关；电容的定义式为，匀强电场场强与极板电压的关系为。充电过程中电容器的S、d、ε均未发生变化，由电容决定式可知电容大小不变，故A正确B错误； C．充电过程中电容器带电量Q不断增大，C不变，由可知两极板间电压增大，故C错误； D．极板间距d不变，两极板电压U增大，由可知极板间电场强度增大，故D错误。 故选A。 二、多选题 11．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，在两极板间有一个固定在点的点电荷，以表示两板间的电场强度，表示点电荷在点的电势，表示点电荷在点的电势能（设大地电势为0），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．减小 B．增大 C．减小 D．不变 【答案】AD 【详解】A．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，根据， 可知电容器电容增大，由于静电计所带电荷量很小，可认为电容器电荷量不变，则电容器极板间电压减小，静电计指针的偏角θ减小，故A正确； BCD．根据 可知两板间的电场强度保持不变，根据 可知P点与下极板的电势差不变，由于下极板接地，所以P点电势不变，则点电荷在P点的电势能不变，故BC错误，D正确。 故选AD。 12．如图甲为键盘按键的结构简图，按键由相互平行的活动、固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，组成了一个平行板电容器。图乙为其电路图，按键的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容增大 B．电容器的电荷量减小 C．图乙中电流方向从流向 D．电容器两极板间的电场强度减小 【答案】AC 【详解】A．根据平行板电容器的电容计算公式 得知，按键过程中，板间距离d减小，电容C增大，故A正确； B．电容C变大，由于U不变，根据Q=CU，可知Q增大，故B错误； C．由于Q增大，电容器充电，电流方向从b流向a，故C正确； D．按键过程中，板间距离d减小，由于U不变，根据可知，电容器两极板间的电场强度增大，故D错误。 故选AC。 13．真空中有一带电的平行板电容器，在电容器正对面积和两极板间距不变的情况下，向电容器两极板间充满相对介电常数为的电介质，整个过程中平行板电容器带电荷量保持不变，内部仍然是匀强电场，则充满电介质后（　　） A．两极板之间的电压变为原来的倍 B．两极板之间的电压变为原来的 C．两极板之间的电场强度变为原来的倍 D．两极板之间的电场强度变为原来的 【答案】BD 【详解】AB．根据可知，电容器的电容变为原来的倍，平行板电容器带电荷量保持不变，根据可知，两极板之间的电压变为原来的，故A错误，B正确； CD．根据可知，由于两极板间的距离不变，两极板之间的电压变为原来的，则两极板之间的电场强度变为原来的，故C错误，D正确。 故选BD。 14．如图是一种“跳跳小火箭”的实验装置：两块水平正对放置的薄木板用四根竹筷子固定，在两薄木板的内侧均贴上锡纸，并分别与直流稳压电源的正负极相连，在下板的锡纸上放置一个用锡纸裁剪的“小火箭”，接通电源后“小火箭”会上下跳动。下列说法正确的是（　　） A．两板间的电场方向竖直向下 B．“小火箭”在向上运动的过程中，其电势能减小 C．通电后若减小两板间距离，则两板间电场强度增大 D．通电后若减小两板间距离，则板上锡纸的电荷量减少 【答案】BC 【详解】A．电源正极连接下板，负极连接上板。在平行板电容器中，电场方向由正极板指向负极板，因此两板间的电场方向是竖直向上，故A错误； B．小火箭与下板接触，小火箭带正电，其受到的电场力向上，“小火箭”在向上运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，故B正确； C．题意可知上下两板间电压U不变，根据可知，减小两板间距离d，则两板间电场强度E增大，故C正确； D．根据可知，减小两板间距离d，电容C增大，根据可知，板上锡纸的电荷量增大（U不变），故D错误。 故选BC。 15．某实验小组为探究新材料的热膨胀特性，设计了如图所示的装置，平行板电容器的上极板固定，下极板通过该材料支撑，可随其尺寸变化上下移动。电容器与输出电压恒定的电源连接，并接入电流传感器。若材料温度升高，电流传感器检测到如图所示的电流方向，则（　　） A．电容器处于放电过程 B．两极板间的电压增大 C．电容器的电容增大 D．两极板间的距离减小 【答案】CD 【详解】A．由图可知，电流从电源正极流出，说明电容器在充电，故A错误； B．电容器两极板电压为电源输出电压，则电容器两极板间电压不变，故B错误； C．由于电容器在充电，其两极板上的电荷量增加，又由于U不变，由可知，电容器电容变大，故C正确； D．由公式可知，电容器电容变大，和S不变，则d减小，即两极板间距离减小，故D正确。 故选CD。 三、解答题 16．一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少，则其电压减小为原来的， (1)试求电容器原来的带电量； (2)可否算出电容器的电容？并说明理由。 【答案】(1) (2)不能算出电容，因为不知道电压 【详解】（1）设原来的电荷量为Q，原来的电压为U 根据电容的定义 消去U，解得 （2）不能算出电容，因为不知道电压 17．有一平行板电容器，两铝质极板的正对面积是0.01m2，极板间充满相对介电常数为9的氧化铝膜，氧化铝膜厚度为0.001mm。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，请回答下列问题（保留两位有效数字）： （1）该电容器的电容是多大？ （2）需要加多大的电压，才能使该电容器所带电荷量为0.32×10-8C? （3）在（2）中情况下，该电容器极板间的电场强度是多大？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）该电容器的电容是 （2）电容器所带电荷量为0.32×10-8C时，电容器两极板间的电压为 （3）该电容器极板间的电场强度是 18．有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为，所带电荷量为，计算： (1)电容器的电容； (2)将电容器的电压降为，电容器的电容； (3)将电容器的电压降为，电容器所带电荷量。 【答案】(1)； (2) (3) 【详解】（1）根据电容的定义式，有 （2）电容器的电容与电压无关，故电容器的电容仍为； （3）电容器的电压降为时，电容器所带电荷量为 19．如图所示，两平行正对金属板之间的距离，上极板带正电，下极板带负电，电荷量Q均为时，两极板之间的电势差。 (1)求两金属板构成电容器的电容C； (2)求两极板之间的电场强度大小E； (3)两板间有相距的两点A和B， A、B连线与极板夹角，将电荷量的某点电荷从A点移到B点，求电场力对该点电荷所做的功W。 【答案】(1) (2) (3)J 【详解】（1）由公式可知 解得 （2）由匀强电场电场强度与电势差关系式可知 （3）由静电力做功公式可知 J=J 20．如图所示，平行板电容器的电容C=3μF，两极板间距离d=4 mm，充电后两极板电势差U=120V。求： (1)电容器所带电荷量Q； (2)两板间的电场强度E的大小。 【答案】(1)3.6×10-4C (2)3×104V/m 【详解】（1）由，代入数据解得电容器所带电荷量Q=3.6×10-4C （2）板间为匀强电场，由，代入数据解得两板间的电场强度的大小E = 3×104V/m 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $